"Kõigel on looduses oma funktsioon ja mõte, aga probleem tekib siis, kui teatud keskkonnatingimustel saab mingit elustikurühma olema liiga palju," ütleb Eesti Maaülikooli peaspetsialist ja Tartu Ülikooli molekulaarse diagnostika spetsialist Kristel Panksep. Kui soodsate tingimustega käivad käsikäes erinevad konkurentsieelised, hakkab mõni liik teiste arvelt vohama – just nii iseloomustab Panksep tsüanobaktereid ehk sinivetikaid.

Oma doktoritöös "Mikroskoopiast geenideni – kuidas tuvastada toksilisi sinivetikaid madalas eutroofses järves" keskendus ta Peipsi järve sinivetikatele. Teda huvitasid seosed nende liigilise koosseisu ja mürgiste sinivetikate arvukuse vahel nii vees kui ka toiduahela alumistes lülides. Samuti selgitas ta, kuivõrd toituvad sinivetikatest erinevad Peipsi järve zooplankterid. Töö võimaldas hinnata millised keskkonnategurid mõjutavad toksiliste sinivetikate vohamist suures ja madalas järves.

Sinivetikamürgid toiduahelas

"Fütoplankton on veekogude toiduahela alus," ütleb Kristel Panksep. See tähendab, et ta saab kogu oma elutegevuseks vajaliku energia päikesevalgusest ja veekogus kättesaadavatest toiteainet. Paraku on aga sinivetikate hulgas ka selliseid liike, kes oma elutegevuse käigus toodavad inimesele ja paljudele teistele organismidele ohtlikke mürke. "Need bioaktiivsed ained on looduslikest ühenditest ühed toksilisemad," märgib Panksep.

Oma töös keskendus ta just sinivetikate toodetavatele maksamürkidele ehk mikrotsüstiinidele. Peipsi järves toodavad neid eeskätt perekonna Microcystis esindajad. Panksep otsis muu hulgas vastust seni Peipsi järves käsitlemata küsimusele, kuidas sinivetikamürgid toiduahelas edasi liiguvad. "Uurisime toksiliste rakkude arvukust vees ja seejärel nende esinemist järgneva toiduahela lüli ehk zooplanktoni maosisus," kirjeldab ta.

Esmauuring näitas Panksepa sõnul, et järve kõige arvukamat sinivetikat Microcystis't suudab zooplankton väga hästi tarbida. "Kuna zooplankterid ise on kalade toiduobjekt, kannavad nad paratamatult neid mürgiseid rakke ka toiduahelas edasi," sõnab ta. Varasemast teaduskirjandusest on tema sõnul samuti teada, et sinivetikatoksiinid võivad toiduahelas kuhjuda.

Samas ei oska Panksep veel öelda, kas Peipsi järve kalad võivad sisaldada sinivetikatoksiine või mitte. Lähematel aastatel saab see tema sõnul selgemaks, sest mullu alustati koos Kreeka kolleegidega põhjalikumaid uuringuid. "Analüüsime sinivetikate toksiine veeproovides, erinevates zooplankterites ja põhjaloomades ning inimese toiduks tarvitavates kalades," sõnab ta.

Mürgiseid sinivetikaid on keeruline eristada

Kristel Panksep on ka doktoritööst rääkides tänulik oma Kreeka ja Soome kolleegidele, kes aitasid tal toksiine analüütiliselt määrata. "Eestis meil rutiinselt sinivetikatoksiine ei määrata," põhjendab ta: "Kuna vastavat metoodikat Eesti veekogude seiramisel ei kasutata, on toksiinimäärangud liialt kallid."

Lisaks toksiinide kontsentratsiooni määramisele jätkas Panksep tööd molekulaarbioloogiliste meetoditega, mis võimaldavad tuvastada toksiine tootvad sinivetikaperekonnad. Tervikpildi, kui palju on potentsiaalselt toksilisi sinivetikaid, kas nad on võimelised toksiine tootma ja millised on toksiinirühmad ja -kontsentratsioonid, annavad Panksepa sõnul keemilised ja molekulaarbioloogilised meetodid üheskoos. 

"Traditsiooniliselt kasutatakse sinivetikate tuvastamiseks mikroskoopiat, aga väliste tunnuste alusel pole võimalik toksilisi ja mittetoksilisi sinivetikaid teineteisest eristada," ütleb ta. Selliselt saadud hinnangud õitsengute toksilisusele on kaudsed, pole ennetavad ega täida oma eesmärki.

Sinivetikate õitsengud Peipsi järves on tavalised

Uuringu keskmes olnud Peipsi järves on sinivetikaõitsengud üsnagi tavalised ja neid esineb isegi jahedamatel aastatel. "Peipsi järves tekivad sinivetikaõitsengud sageli laiguti. Järv on tuulele avatud ja sealne vesi on pidevas liikumises, kuid sobiva tuulesuuna korral võib õitseng liikuda rannaaladele, kus inimeste ja loomade kokkupuude potentsiaalselt mürgiste sinivetikatega on suurem," mainis Kristel Panksep. Sinivetikate õitsenguid nii suures järves on tema sõnul võimalik hästi jälgida satelliidifotodelt.

Peipsi järve põhjaosas, kus asuvad populaarsemad suvitusrannad, levib uurija sõnul pigem teine sinivetikaliik perekonnast Gleotrichia. Välimuselt meenutab Gloeotrichia inimsilmale nähtavaid pisikesi pallikesi. "Praeguseks ei saa me veel väita, et Peipsi järve Gloeotrichia toksiine toodab," tõdeb Panksep: "See vetikaliik on eraldatud puhaskultuuri, kus on võimalik seda detailsemalt uurida ja peagi saame me ka sellele küsimusele vastuse."

Panksep soovitab lugejal end peale suplust puhta veega loputada. "Silmnähtavalt rohelise guaši värvi vees ei ole mõistlik ujuda. Isegi siis, kui seal tegelikult toksilisi vetikaid olla ei pruugigi," ütleb ta. Rohekaks värvunud järvevesi ei sobi kindlasti lastele supluseks, lemmikloomadele ujumiseks või mistahes joogivee tarbeks, isegi mitte läbi keetes. Õitsengutunnustega vesi ei sobi ka aiakultuuride kastmisveeks ega sauna kerisele. "Siis vabanevad toksiinid aerosoolina õhku ja sa hingad need sisse," osutab Panksep.

Sinivetikaõitsengute ennetamiseks tuleb süsteemselt vähendada veekogudesse jõudvate toiteainete hulkasid. Panksepa sõnul on Peipsi järve lisanduvate toiteainete hulk küll vähenenud, kuid järve põhjasetetes on kuhjunud hulgaliselt lämmastiku- ja fosforiühendeid, mis pidevalt ringlusesse jõuavad.

 "Paljud uuringud ennustavad meile jätkuvat kliima soojenemist ja sellega seoses ka sinivetikaõitsengute intensiivistumist," ütleb ta: "Seda enam on vaja panna suuremat rõhku toiteainete koormuste vähendamisele veekogudele."

Kristel Panksep kaitseb doktoritööd "From microscopy to genes - unmasking toxic cyanobacteria in a shallow eutrophic lake. Mikroskoopiast geenideni, kuidas otsida toksilisi sinivetikaid madalast eutroofsest järvest" 23. mail Eesti Maaülikoolis. Doktoritöö juhendajad on prof. Veljo Kisand, Dr. Helen Agasild, prof. Kaarina Sivonen (Helsingi Ülikool) ning oponent prof. Gabor Vasas (University of Debrecen).