eDNA avaa uusia mahdollisuuksia sisävesien seurantaan

Kalatalouden ympäristöohjelmassa (Kymppi) kehitetään eDNA-menetelmiä, jotka tuovat sisävesien eliöistä uutta tietoa nopeasti ja niihin kajoamatta. Kympissä keskitytään eDNA:n menetelmäkehitykseen erityisesti suomalaisten sisävesien kalastoseurannoissa.

Kympissä tehtävässä työssä yhdistyvät tutkimus- ja yritysosaaminen. Luonnonvarakeskuksen (Luke) erikoistutkija Terhi Iso-Touru vastaa menetelmän kehittämisestä sisävesissä, ja toimitusjohtaja Saara Suurla SpringDNA:sta on osallistunut kokeiden analysointiin.

eDNA (environmental DNA) tarkoittaa eliöiden ympäristöönsä jättämää DNA:ta, jota voidaan kerätä esimerkiksi vedestä. Menetelmän avulla voidaan selvittää, mitä lajeja vesistössä esiintyy ilman, että eläimiä tarvitsee pyydystää tai häiritä.

”eDNA on tavallaan kuin rikospaikkatutkintaa luonnossa. Sen avulla voidaan tunnistaa, mitä eliöitä vesistössä elää pelkästään vesinäytteiden avulla”, Suurla kuvailee.

Saara Suurla, toimitusjohtaja SpringDNA

Uudella menetelmällä on monia etuja

eDNA-menetelmän suurimpia etuja ovat sen ei-invasiivisuus eli eliöihin ei tarvitse koskea ja kustannustehokkuus. Vesistö on erityisen hyvä ympäristö eDNA-seurannalle, sillä näytteiden kerääminen on suhteellisen yksinkertaista. Näytteitä tulee kuitenkin tyypillisesti ottaa useampia ja paikkojen valintaan kannattaa kiinnittää erityistä huomiota.

”Menetelmän avulla voidaan havaita esimerkiksi uhanalaisia tai harvinaisia lajeja ilman, että niitä tarvitsee ottaa kiinni. Tämä on merkittävä etu verrattuna moniin perinteisiin seurantamenetelmiin”, Iso-Touru kertoo.

Kympissä eDNA-menetelmää on testattu erityisesti vaelluskalojen seurannassa. Suomessa etenkin pienissä vesistöissä on tyypillisesti alhaisia kalamääriä ja lajistoakin vain vähän verrattuna eteläisempiin Euroopan vesistöihin. Kympissä toteutettiin kokeita vaihdellen kalamääriä ja näytteenottotapoja Kainuun kalantutkimusasemalla. Yhdistelemällä Kympissä saatuja tuloksia Luken muissa hankkeissa meneillään oleviin eDNA-seurantoihin, voidaan kokemuksia käyttää lopulta esimerkiksi ennallistamiseen liittyvissä hankkeissa.

”eDNA:n avulla voidaan todentaa esimerkiksi, pääsevätkö vaelluskalat liikkumaan uusille alueille ennallistamistoimenpiteiden jälkeen. Jos jonkin tietyn lajin DNA:ta löytyy sieltä, missä sitä ei aiemmin ole havaittu, tiedämme, että ennallistamisesta on ollut hyötyä”, Iso-Touru kuvaa.

Tutkimus ja yritykset täydentävät toisiaan

Kalatalouden innovaatio-ohjelmissa keskeistä on tutkimuksen ja yritystoiminnan tiivis yhteistyö. SpringDNA toimii Kymppi-ohjelmassa yrityspartnerina ja tuo mukanaan analytiikkaosaamista, kun taas Luke vastaa tutkimuksellisesta näkökulmasta ja pitkäjänteisestä seurannasta.

”Kun tutkimustieto ja kaupallinen teknologia- sekä analyysiosaaminen yhdistetään, saadaan tiede tuotua konkreettisiksi työkaluiksi käytännön toimijoille”, Suurla toteaa.

Yhteistyö mahdollistaa myös nopeamman kehityksen. Sen sijaan, että odotettaisiin vuosia tutkimustuloksia, voidaan tehdä ketteriä kokeiluja ja oppia jatkuvasti uutta.

”Suomessa ollaan vasta muodostamassa eDNA:han liittyviä käytäntöjä ja standardeja. Siksi tällaiset yhteiset pilotit ovat äärimmäisen tärkeitä”, Suurla lisää.

Lupaavia tuloksia

Hankkeessa on saatu jo rohkaisevia tuloksia. Menetelmän toimivuus on varmistettu, ja alustavia viitteitä on saatu myös siitä, että eDNA:n määrä voi tietyissä tilanteissa korreloida lajien biomassa- tai yksilömääriin.

”Täydellistä vastausta ei vielä ole, mutta suunta on lupaava”, Iso-Touru sanoo.

Seuraavaksi kehitystyössä keskitytään menetelmän yhä tarkempaan hienosäätöön sekä siihen, miten eDNA voitaisiin entistä vahvemmin ottaa osaksi virallista seurantaa ja päätöksentekoa.

Tarvitaan rohkeutta uudistua

Sekä Suurla että Iso-Touru korostavat, että teknologinen kehitys vaatii rohkeutta uudistaa toimintatapoja.

”On hienoa nähdä, että päättäjien puolella on ollut uskallusta kokeilla uusia menetelmiä. eDNA osoittaa, että asioita voidaan tehdä myös toisin kuin viimeiset sata vuotta”, Iso-Touru toteaa.

”On tärkeää pohtia, millaista tietoa haluamme tulevaisuudessa käyttää päätöksenteon pohjana”, Suurla lisää.

Kalatalouden ympäristöohjelmien eDNA-työ on esimerkki siitä, miten tutkimus, yrityspartneri ja käytännön kokeilut voivat yhdessä edistää sisävesien kestävää käyttöä ja luonnon monimuotoisuuden suojelua. Kehitys etenee määrätietoisesti, askel kerrallaan.

Teksti: Bertills & Jung
Artikkeli on osa Kalatalouden innovaatio-ohjelmien uutiskirjettä. Voit tilata uutiskirjeen tästä linkistä!

Lisätietoa:

Erikoistutkija Terhi Iso-Touru, Luonnonvarakeskus, terhi.iso-touru@luke.fi

Toimitusjohtaja Saara Suurla, SpringDNA, saara.suurla@springdna.com

Yhteistyöllä arvokkaita tuloksia – Aitoja ratkaisuja vesistöjen ja kalakantojen tilan parantamiseen

Voimalohi Oy:n tutkimus- ja kehittämispäällikkö Mikko Jaukkuri sekä Metsähallituksen virtavesienhoidon asiantuntija Sihveri Ervasti esittelivät Kalatalouden innovaatiopäivillä tutkimuksen ja käytännön yhteistyön tuloksia sekä jakoivat yritysten kokemuksia ja oivalluksia aiheesta Tieto käyttöön – yritysten kokemuksia ja oivalluksia.

Mikko Jaukkuri korosti, että velvoiteistutusten onnistuminen vaatii tiivistä yhteistyötä ja pitkäjänteistä seurantaa. Hän kertoi muun muassa Luonnonvarakeskuksen kanssa tehdystä työstä, jossa tutkitaan eri istutusmenetelmien toimivuutta – esimerkiksi sitä, pärjäävätkö vapautusaltaasta itse lähteneet kalat paremmin kuin sieltä pois kuljetetut. PIT-teknologian avulla tehtävät seurannat tuovat lisää tietoa aiheesta kuluvan vuoden loppuun mennessä.

Jaukkuri painotti tutkimustiedon merkitystä yrityksen jokapäiväisessä työssä. Se on tiedon hyödyntämistä käytännössä. 

”Tutkimustieto on meille todella tärkeää jokapäiväisessä tekemisessä.”

Toiminnan kehittämisessä kaikki kalan kasvatukseen liittyvä tutkimus ja myös vaelluskalojen palauttamisteemaan liittyvä tutkimus ovat keskeisessä roolissa.

KYMPPI-hankkeessa Jaukkuri nosti esiin yhden konkreettisen oivalluksen. Smolttien istutuksessa tekemisen laatua voitaisiin parantaa sen tiedon valossa, että smoltit lähtevät vaellukselle pääasiassa öisin. Nykyään istutuksia tehdään enimmäkseen päivällä. 

Jaukkurin mukaan yhteistyö tutkimuksen ja yritysten välillä toimii hyvin. Voimalohi Oy tekee hyvin tiivistä yhteistyötä Luonnonvarakeskuksen kanssa. 

Silti selvitettävää riittää runsaasti myös tulevaisuudessa, erityisesti vaelluskalojen palauttamisessa Iijoelle ja Kemijoelle. Jaukkurin mukaan kokonaisuus on suuri. On paljon asioita, joita ei vielä tiedetä. Niitä voi selvittää vain tutkimuksen ja seurantojen kautta. 

Kun Jaukkurilta kysyttiin, miten yritysten ääni saadaan paremmin kuuluviin kehittämisohjelmissa, hän totesi, että kysymys on vaikea. 

”Ehkä on myös yrityksistä kiinni, minkälaisen roolin ne ottavat yhteistyössä.” 

Myös Metsähallituksen Sihveri Ervasti korosti puheessaan yhteistyön ja pitkäjänteisen työn merkitystä. Hänen mukaansa on erittäin tärkeää, että tietoa saadaan tutkijoilta sen sijaan, että Metsähallitus tutkisi itse omia tekemisiään. Se ei olisi kovin luotettavaa. Kun Metsähallitus saa tieteellisesti tutkittua tietoa siitä, miten he ovat onnistuneet, voidaan parhaat käytännöt ottaa välittömästi käyttöön kunnostustyössä. 

Entä millaista tietoa yritykset tarvitsevat eniten kehittääkseen toimintaansa? 

Ervasti kertoo, että heidän tapauksessaan kaikkein tärkeintä on saada konkreettisia menetelmiä – tarkkaa tietoa siitä, miten Metsähallituksen tulisi toimia kunnostushankkeissa. Tarpeen ei ole saada yleisluontoista ohjeistusta, vaan hyvin käytännönläheistä tietoa: mitä maastossa tehdään, mitkä ratkaisut ovat toimineet ja miten niillä voidaan luoda monipuolisempia elinympäristöjä.

Sekä Voimalohi Oy:n Mikko Jaukkuri että Metsähallituksen Sihveri Ervasti olivat yhtä mieltä siitä, että tieto ja yhteistyö ovat kalatalouden kehittämisen avaimia. KYMPPI-hankkeen kokemukset osoittavat, että kun tutkimus ja käytäntö kohtaavat, syntyy ratkaisuja, joilla voidaan aidosti parantaa vesistöjen ja kalakantojen tilaa.

Teksti ja kuvat: Bertills & Jung 
Artikkeli on osa innovaatio-ohjelmien uutiskirjettä. Voit tilata uutiskirjeen tästä linkistä!  

Järvilohen ja -taimenen villiyttäminen edistymässä

Järvilohi ja järvivaelteiset taimenkannat ovat olleet heikossa tilassa jo useita vuosikymmeniä. Ongelmana on ollut lisääntymisalueiden heikko tila, vaellusesteet lisääntymis- ja syönnösalueiden välillä sekä liikakalastus. 

Viime vuosina Kalatiestrategian ohjaamien toimenpiteiden ansiosta vaellusreittejä on avattu monissa vesistöissä ja lisääntymisalueita on kunnostettu. Lisäksi istutuskalojen rasvaeväleikkaukset ja ehjäevällisten kalojen täysrauhoitus monilla alueilla ovat mahdollistamassa luontaisesti syntyneiden tai eväleikkaamattomina kannan elvytystarkoituksessa istutettujen taimenten ja järvilohien säilymisen kalastukselta. Nämä yhdessä ovat edellytyksiä luontaisen elinkierron elpymiselle. Mutta onko pitkään pelkän laitosviljelyn varassa olleilla kalakannoilla enää kykyä palautua luontoon, kun istutuskalojen taudinkestävyys ja selviytyminen luonnon ympäristössä ovat heikentyneet?

Istutuksiin käytetyt kalakannat ovat laitostuneet, koska luontainen lisääntyminen on ollut olematonta, eikä emokalastoja ole saatu riittävästi uudistettua luonnosta. Tästä aiheutunut emokalastojen kaventunut geneettinen vaihtelu ja geneettinen sopeutuneisuus laitosolosuhteisiin ovat heikentäneet uhanalaisten lohikalakantojen elinvoimaisuutta. Kalatalouden ympäristöohjelmassa (KYMPPI) lähdettiin korjaamaan tätä tilannetta Luonnonvarakeskuksen sekä Itä-Suomen ja Jyväskylän yliopistojen yhteistyönä. 

Monimuotoisuutta risteytyksillä

Kun geneettisesti kapean hoitokannan emokalastoa ei voitu uudistaa luonnosta, sen monimuotoisuutta laajennettiin risteyttämällä sitä geneettisesti läheisten kalakantojen kanssa. Järvivaelteisia taimenkantoja risteytettiin saman vesistön paikallisten villien taimenkantojen kanssa ja järvilohta läheisten merilohikantojen kanssa.

Nyt laitostuneita ja geeniperimältään kapeita (sisäsiittoisia) taimenen ja järvilohen hoitokantoja on villiytetty jo kaksi sukupolvea kattavien risteytysohjelmien avulla. Villiytetyt emokalastot on perustettu Luken laitoksille, mutta Oulujoen vesistön villiytettyä taimenkantaa on poikaskasvatuksessa nyt myös yksityisillä kalankasvattajilla. Lisäksi sitä on jo käytetty käytännön hoitotoimenpiteissä istutuksiin. Järvilohen villiytyspoikasia ei ole vielä toistaiseksi käytetty muutoin kuin kokeellisissa istutuksissa merkityillä kaloilla, mutta järvilohen villiytysemokalastot on jo perustettu mahdollistamaan niiden käyttö tulevaisuuden elvytysistutuksissa.

Villiyttäminen paransi poikasten selviytymistä luonnossa

KYMPPI-ohjelmassa on tehty useita testejä ja istutuskokeita, joilla on pyritty selvittämään villiyttämisen vaikutuksia ja minimoimaan mahdollisia ulkosiitoksesta aiheutuvia riskejä. Tutkimukset jatkuvat vielä kesällä 2025 uusilla kokeellisilla tutkimuksilla.

Tähän mennessä saatujen tulosten perusteella villiytysristeytys paransi järvilohella muun muassa kalojen vastustuskykyä flavobakteeritartuntaa vastaan sekä pienpoikasten selviytymistä luonnonravinnolla luontoon istutuksen jälkeen. Negatiivisena vaikutuksena havaittiin kuitenkin risteytysjärvilohien heikentynyt vastustuskyky Diplostomum-silmäloiselle. Tämän vaikutuksen kuitenkin oletetaan paranevan toisen sukupolven takaisinristeytyksissä. Asiaa selvitetään kesän 2025 kokeellisissa tutkimuksissa. 

Myös järvitaimenen villiyttämisristeytyksen havaittiin kokeellisissa tutkimuksissa parantavan poikasten selviytymistä luonnonmukaisissa olosuhteissa, mutta negatiivisena vaikutuksena havaittiin ensimmäisen risteytyssukupolven poikasten heikentynyt vaellustaipumus. Testattujen risteymäkantojen vaelluskyky kuitenkin palautui toisessa takaisinristeytyssukupolvessa, mutta eri risteytyskantojen vaellusominaisuuksissa havaittiin eroja. Kesällä 2025 selvitetään useiden risteymäkantojen avulla toteutettua laajapohjaisen villiyttämisen vaikutuksista.

Teksti: Pekka Hyvärinen, Luonnonvarakeskus
Artikkeli on osa innovaatio-ohjelmien ensimmäistä uutiskirjettä. Voit tilata uutiskirjeen tästä linkistä!

Lisätietoja:
Johtava tutkija Pekka Hyvärinen
Puhelinnumero: +358295327641
Sähköposti: pekka.hyvarinen@luke.fi

Suomenlahden siikatuotannon elvyttäminen – uudet toimenpiteet ja tutkimustulokset

Suomenlahdella siika on keskeinen laji niin kaupallisessa kalastuksessa kuin vapaa-ajankalastuksessa. Kuitenkin viimeisen kymmenen vuoden aikana siikasaaliit ovat laskeneet alle puoleen aiemmista määristä, mikä on herättänyt huolta siikakannan tulevaisuudesta. KYMPPi-ohjelmassa on päätetty ryhtyä aktiivisiin toimenpiteisiin siikatuotannon elvyttämiseksi, jotta varmistetaan lajin kestävyys ja kalastuksen jatkuvuus.

Vaikka Suomenlahden siikakannat ovat suurelta osin istutusten varassa, luonnonpoikastuotannolla on myös merkittävä rooli. Langinkosken haara Kymijoessa on tällä hetkellä ainoa tunnettu huomattava luonnontuotantoalue Suomenlahdella. Keväällä 2024 toteutettiin arviointi siian luonnollisesta poikastuotannosta hyödyntämällä alitsariinivärjäystä, joka on yleisesti käytetty merkintämenetelmä.

Huhtikuun lopulla Langinkosken alimmalle padolle istutettiin 300 000 värjättyä poikasta, ja jokisuussa suoritetussa takaisinpyynnissä värjättyjen poikasten osuus saaliissa oli 20 %. Tämän perusteella arvioidaan, että joessa kuoriutui noin 1,4 miljoonaa luonnonpoikasta. Tämä on merkittävä määrä ja osoittaa, että luonnonpoikastuotantoa voidaan hyödyntää entistä tehokkaammin siikakantojen vahvistamisessa. 

Vastakuoriutuneiden poikasten istuttaminen on luonnonmukaisempi menetelmä verrattuna yksikesäisten siikojen istuttamiseen. Suomenlahden itäisille alueille istutetaan vuosittain useita miljoonia vastakuoriutuneita poikasia, mutta niiden selviytymisestä merialueilla tarvitaan lisää tutkimustietoa. Keväällä 2024 toteutettiin pilottitutkimus Kaunissaaressa, jossa istutettiin 200 000 värjättyä poikasta. 

Takaisinpyynnit viikko istutuksen jälkeen eivät kuitenkaan tuottaneet yhtään värjättyä poikasta, mikä viittaa väärään istutuspaikan valintaan. Tämän seurauksena koe toistetaan keväällä 2025 optimoimalla istutuspaikka ja olosuhteet. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, miten vastakuoriutuneet poikaset menestyvät eri ympäristöissä ja miten niiden eloonjääntiä voidaan parantaa.  Keväällä 2024 kaikki Suomenlahteen istutetut vastakuoriutuneet siianpoikaset (noin 9 miljoonaa yksilöä) värjättiin alitsariinilla, ja sama toimenpide toistetaan vuonna 2025. Tämä mahdollistaa tulevina vuosina entistä tarkemmat arviot istukkaiden osuuksista saaliissa.

Teksti: Bertills & Jung
Artikkeli on osa innovaatio-ohjelmien ensimmäistä uutiskirjettä. Voit tilata uutiskirjeen tästä linkistä!

Kalaparlamentissa syvennytään kalatalouden innovaatio-ohjelmiin

Kalatalouden innovaatiopäivät järjestetään jälleen marraskuun alussa, 6.-7.11.2024 Helsingin Ruoholahdessa. Juttu innovaatio-ohjelmista jatkuu sen jälkeenkin, sillä Kansallinen kalatalousverkosto järjestää marras-joulukuussa neljän webinaarin sarjan, jossa päästään syventymään tarkemmin eri ohjelmien teemoihin.

Kalatalouden innovaatiopäivillä marraskuun alussa kuullaan ja keskustellaan innovaatio-ohjelmien ajankohtaisista teemoista. Syvällisemmin neljän eri innovaatio-ohjelman teemoihin päästään pureutumaan webinaarisarjassa, jonka innovaatio-ohjelmat järjestävät yhteistyössä Kansallisen kalatalousverkoston kanssa. Nämä Kalaparlamentti-webinaarien erikoislähetykset tarjoavat kalatalousyrittäjille erinomaisen mahdollisuuden vuorovaikutukseen tutkijoiden kanssa. Tule mukaan keskustelemaan ja vaikuttamaan!

Ajankohdat ovat:

ke 13.11 klo 13–15 Kalastuksen kehittämisohjelma

ke 20.11. klo 13–15 Vesiviljelyn kehittämisohjelma

ke 27.11. klo 13–15 Blue Products 3.0.

ke 4.12. klo 13–15 Kalatalouden ympäristöohjelma

Pääset Teamsiin mukaan joka viikko samalla linkillä: www.tinyurl.com/innovaatioparlamentti

Tilaisuudet tallennetaan. Tallenteet ovat myöhemmin katsottavissa Kansallisen Kalatalousverkoston sivustolta ja YouTube-kanavalta.

Tilaisuuksien ohjelmarunko tarkentuu lähempänä. Voit seurata päivityksiä Kalaparlamentin sivulta! Ota myös tapahtumasivu seurantaan.