TÜ teadlane hakkab miljonigrandi toel uurima taimede maa-alust palet | Keskkond

Tartu Ülikooli teadlane on hiljuti saanud olulise rahastuse, et uurida taimede maa-alust palet. Miljonigrand võimaldab teadlasel sügavuti uurida taimede juurte, seente ja mikroobide vahelisi suhteid ning nende mõju ökosüsteemile. See uuring on oluline mitte ainult teadmiste laiendamiseks taimede bioloogia valdkonnas, vaid ka keskkonna säilitamise seisukohalt. Tulemused võivad anda uusi teadmisi, kuidas parandada põllumajanduspraktikaid ja kaitsta looduslikke ökosüsteeme. See uurimistöö mõjutab oluliselt Eesti keskkonna tulevikku.

Euroopa Teadusnõukogu väljakujunenud teadlase grandi saanud Tartu Ülikooli makroökoloogia kaasprofessor Carlos Pérez Carmona võtab vaatluse alla taimede tunnuste muutused eri keskkonnatingimustes. Need teadmised aitavad langetada teaduspõhiseid otsuseid ökosüsteemide elurikkuse terviklikul hoidmisel ja kestliku põllumajanduse edendamisel.

Maailma muutuvas kliimas tuleb taimedel toime tulla keskkonnamuutustega, mis mõjutavad nii nende maapealseid kui ka -aluseid osi: näiteks lehtede keemilist koostist, juurte paksust või seemnete suurust. “Mina uuringi taimetunnuseid. Need on omadused, mida saab üksiktaime peal mõõta: näiteks taime kõrgus või lehtede ja juurte asend,” tutvustab Carmona.

Need tunnused määravad taimede kasvamise, paljunemise ja ellujäämise eri keskkondades ja kohastumuse muutuvates tingimustes, olgu nendeks päikesevalgus, veekasutus või teiste organismidega suhtlemine. “Näiteks on taimed ja maastik Hispaanias teistsugune kui Eestis,” toob Carmona välja.

Samuti on taimeosade eri tunnustel mõju ökosüsteemi protsessidele: näiteks toitainete ringlusele ja tolmeldamisele. “Kasemetsas on toitaineringlus teistsugune kui männimetsas – osalt on see seotud sealsete taimede lehtedega. Eks erinevad tunnused mõjutavad ökosüsteemi erinevalt,” lisab kaasprofessor.

Carmona juhitav töörühm saab oma uuringus selgema pildi taimede elurikkusest ja ökosüsteemide toimimisest nii tänapäeval kui ka muutuvates tulevikutingimustes. “Tahan oma projektis mõista suhteid taimetunnuste ja keskkonna vahel. Kuidas taimed reageerivad oma tunnuste kaudu keskkonnale ja mõjutavad omakorda nende kaudu keskkonda,” lisab ta.

Projekti eripära on kõikehõlmav lähenemine, mis ühendab tunnuste andmed taime tipust juurteni, et luua ühtne pilt taimeliikide funktsionaalsest mitmekesisusest. “Mõte on selles, et kui keskkond näiteks kliimamuutuse mõjul muutub, suudame neid suhteid mõistes ette ennustada, mis ökosüsteemidega juhtub. Näiteks, milline liik muutub Eestis kliimamuutuse tagajärjel tavalisemaks. Või kuidas see ökosüsteemide toimimist mõjutab,” avab Carmona.

Kui varem on uurimistöödes vaadeldud taimede maapealseid ja -aluseid osi enamasti eraldi, siis uue projekti eesmärk on analüüsida neid koos. “Maa-aluseid tunnuseid on palju vähem uuritud, sest neid on raskem mõõta ja koguda,” põhjendab kaasprofessor.

Uuringus kasutatakse andmeid esimesest üleilmsest standardiseeritud maapealsete ja -aluste taimetunnuste andmebaasist. Viimase on koostanud Carmona uurimisrühma juhitud rahvusvaheline teadlaste võrgustik TraitDivNet, kus osaleb sadu teadlasi peaaegu kõigilt mandritelt. Projekti käigus ühendatakse TraitDivNeti andmed teiste olemasolevate andmebaaside andmetega.

Carmona sõnul näitab taimetunnuste andmete analüüs, kuidas taimekooslused tekivad ja muutuvad keskkonnasurve, näiteks kliimamuutuste tagajärjel. “Saame käsitleda taimetunnuste andmeid piltidena ja kasutada nende uurimisel sarnaseid tehisintellekti meetodeid, nagu on levinud piltide loomisel ja analüüsil. Sel moel saame ennustada taimetunnuste ja keskkonnategurite keerukat vastastikmõju,” selgitas Carmona.

See täiesti uus lähenemine võimaldab tema sõnul avastada andmetes mustreid ja seoseid, mis võiksid traditsiooniliste analüüsimeetoditega märkamata jääda. Carmona leiab, et sel moel on võimalik senisest paremini ennustada ökosüsteemide muutusi üleilmsete muutuste eri stsenaariumide korral: “Kujutame näiteks ette, et temperatuur kerkib Eestis 2 °C. Sel juhul ütleb mudel sulle, millised toitained saavad Eestis kättesaadavaks, ja milliseid hakkab olema vähem, sest olud ei soosi neid enam.”

Projekti käigus saavad olulisi uusi teadmisi nii ökoloogid, poliitikakujundajad kui ka looduskaitsjad. “Mõistes paremini, kuidas mõjutavad taimetunnused ökosüsteemide kohastumist üleilmsete muutustega, võime teha teadlikke otsuseid elurikkuse hoidmise, kestliku põllumajanduse ja tervikliku ökosüsteemi haldamise kohta. Saame uurimise käigus vajalikku teavet nii ökosüsteemide säilitamiseks, süsiniku sidumiseks kui ka kliimamuutuste otseseks leevendamiseks,” ütles Carmona.

Värske grandi saamine on Carmona sõnul loogiline jätk tema mitmeaastasele töödetsüklile “Globaalne käsitlus erinevate elustikurühmade funktsionaalsest mitmekesisusest”, mille eest pälvis tema juhitud töörühm äsja ka riikliku teaduspreemia geo- ja bioteaduste valdkonnas.

Euroopa Teadusnõukogu väljakujunenud grandi suurus on kaks miljonit eurot ja projekt vältab viis aastat.

Kokkuvõttes võib öelda, et TÜ teadlase miljonigrandi toetus taimede maa-aluse palet uurimiseks on oluline samm keskkonnauuringute valdkonnas. See võimaldab teadlasel süvendada oma teadmisi taimede juurtesüsteemidest ja nende maa-alusest mõjust. Uuringu tulemused võivad aidata paremini mõista taimede kohanemist erinevates keskkonnatingimustes ja seeläbi aidata kaasa keskkonnahoidlikumate lahenduste väljatöötamisele. See tähendab, et Eesti keskkonna- ja põllumajandusvaldkond võib tulevikus saada uusi teadmisi ja innovaatilisi lahendusi taimede kasvatamiseks ning keskkonna säästlikumaks muutmiseks.