Τι μπορούμε να μάθουμε για τον Ποταμο Καλαμα μελετώντας τα βακτήρια κατά μήκος της ροής του;

0 ποταμός Καλαμάς είναι ένας απο τους μεγαλύτερους ποταμούς της Ηπείρου αποτελώντας ένα οικοσύστημα μοναδικής οικολογικής και βιολογικής αξίας. Διατρέχει περιοχές αναψυχής αλλά και προστατευόμενες περιοχές από το πρόγραμμα NATURA 2000. Ταυτόχρονα, ο Καλαμάς αποτελεί και τον αποδέκτη βιομηχανικών και αστικών λυμάτων από το Λεκανοπέδιο των Ιωαννίνων μέσω της τάφρου της Λαψίστας αλλά και μικρών αγροκτηνοτροφικών μονάδων στις παραποτάμιες περιοχές, προκαλώντας ανησυχίες για την υποβάθμιση του οικοσύστηματος.

Σε πρόσφατη έρευνα’* που παραγματοποιήθηκε από το Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων (Επιστημονικώς υπεύθυνος, Λέκτορας Ήρα Καραγιάννη), σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας και το Georgia Institute of Technology (Η.Π.Α.), μελετήθηκαν, με την χρήση σύγχρονων, μοριακών τεχνικών αλληλούχισης DNA, οι εποχικές αλλαγές της βακτηριακής ταξινομικής και λειτουργικής ποικιλότητας, δηλ. ‘ποιος βρίσκεται εκεί' και 'τι διεργασίες επιτελούνται' κατά μήκος του Καλαμά. Στόχος ήταν η παρακολούθηση του ενδιαιτήματος και η ανίχνευση των παραγόντων που καθορίζουν την ποικιλότητα των μικροοργανισμών. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι μικροοργανισμοί σε ποτάμια οικοσυστήματα, αποτελούν ένα σημαντικό τμήμα της βιόσφαιρας, εντοπίζονται σε αφθονία που φτάνει το ένα δισεκατομμύριο κύτταρα ανά λίτρο και επιτελούν ένα σημαντικό κομμάτι της ανακύκλωσης του οργανικού υλικού και της αποικοδόμησης σύνθετων οργανικών ενώσεων, συμπεριλαμβανομένων και οργανικών ρύπων.

Από την ανάλυση δειγμάτων από τρία διαφορετικά σημεία κατά μήκος του Καλαμά (Σουλόπουλο, Ράγιο και Σαγιάδα) σε τρεις διαφορετικές εποχές (φθινόπωρο, χειμώνας, άνοιξη], εντοπίστηκαν βακτήρια με πιθανότερη προέλευση από απόβλητα βιολογικών καθαρισμών, μονάδες επεξεργασίας λυμάτων αλλά και το ανθρώπινο πεπτικό σύστημα. Αυτά τα σήματα εντοπίστηκαν σε όλα τα δείγματα, με ενισχυμένη παρουσία στην έξοδο της Λαψίστας το φθινόπωρο και συνοδεύτηκαν από γονίδια που σχετίζονται με αναερόβιες διεργασίες. Την άνοιξη, στο φράγμα του Ράγιου, εντοπίστηκαν κυρίως βακτήρια χερσαίας προέλευσης. Η μεταφορά φερτού υλικού από τη χέρσο είναι συνηθισμένη στα ποτάμια οικοσυστήματα, αλλά η ανάλυση των συγκέκριμενων βακτηρίων, έδειξε ενισχυμένη παρουσία γονιδίων που σχετίζονται με την αποικοδόμηση σύνθετων οργανικών ενώσεων, πιθανής βιομηχανικής προέλευσης. Επιπλέον, στα δείγματα της άνοιξης και κυρίως στην έξοδο της Λαψίστας παρατηρήθηκαν τα υψηλότερα σήματα από γονίδια που συνδέονται με τοξικότητα των βακτηρίων, όπως γονίδια ανθεκτικότητας σε αντιβιοτικά. Οι συγκεντρώσεις των παραπάνω δεικτών μειώθηκαν σταδιακά μέχρι το σταθμό της Σαγιάδας αλλά παρέμειναν ανιχνεύσιμοι, υποδηλώνοντας ότι οι μικροοργανισμοί αυτοί μπορεί να μεταφερθούν μέχρι και την εκβολή του
ποταμού. Τα δείγματα που συλλέχθηκαν το χειμώνα ήταν τα μοναδικά στα οποία εντοπίστηκαν κατά πλειοψηφία βακτήρια, χαρακτηριστικά για οικοσυστήματα γλυκού νερού (λίμνες, ποτάμια). Συνολικά, φάνηκε ότι η βακτηριακή ποικιλότητα, επηρεάζεται από τη ροή στον Ποταμό Καλαμά, εφόσον το χειμώνα, οπότε και παρατηρείται η μεγίστη ροή, όλοι οι σταθμοί παρουσίασαν παρόμοια βακτηριακή ποικιλότητα.

Οι μοριακές μελέτες της βακτηριακής ποικιλότητας με βάση την αλληλούχιση του DNA δεν μπορούν να δώσουν στοιχεία για την ενεργότητα και των ακριβή αριθμό των μικροοργανισμών, αλλά αποτελούν σημαντικά εργαλεία για την ανίχνευση και την παρακολούθηση της παρουσίας των άφθονων αλλά και των σπάνιων βακτηριακών ειδών. Συνολικά, όλα τα παραπάνω αποτέλεσαν ένδειξη για το είδος των ανθρωπογενών επιδράσεων στον Ποταμό Καλαμά αλλά και για τις πιθανές τους επιπτώσεις στην ποιότητα του οικοσυστήματος. Καταστήθηκε σαφές ότι περισσότερες και πιο συστηματικές μελέτες χρειάζονται οι οποίες θα συνδυάζουν διαφορετικές ειδικότητες και αναλύσεις (χημικές και μικροβιολογικές αναλύσεις στο νερό, στο ίζημα και σε εκπροσώπους της ιχθυοπανίδας) οι οποίες θα μπορούν να παρακολουθήσουν πιο ολοκληρωμένα τις επιπτώσεις των ανθρωπογενών επιδράσεων στην ποιότητα του οικοσυστήματος. Σημαντικό είναι οι μελέτες αυτές να έχουν τη δυνατότητα εμπεριστατωμενου εντοπισμού και παρακολούθησης των παραγόντων που επηρεάζουν το οικοσύστημα, ώστε να γίνουν αποτελεσματικές προσπάθειες για τον περιορισμό τους.

Μεζίτη Αλεξανδρα
Μεταδιδακτορική ερευνήτρια, 

Τμήμα Βιολογικών Εφαρμογών και Τεχνολογιών, 

Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων