Неожиданный биологический фильтр
В центре внимания исследователей из Университета Оулу оказался обыкновенный мох, обладающий уникальным свойством: он способен извлекать металлы из загрязнённой воды без энергозатрат и химической обработки. Особенно перспективен вид Warnstorfia fluitans, который успешно развивается в крайне неблагоприятных условиях — в кислых водах с высокой концентрацией токсичных элементов.
Впервые густые заросли этого мха были замечены возле финской шахты Пюхясалми. В таких агрессивных средах, где большинство растений погибает из‑за повышенной растворимости и токсичности металлов, Warnstorfia fluitans не просто выживает — он активно разрастается.
Симбиоз как ключ к выживанию
Учёные выяснили, что эффективность очистки воды обусловлена не самим мхом, а его тесным взаимодействием с микроорганизмами‑эндофитами, обитающими в растительных тканях. В образцах, собранных в загрязнённых водоёмах, особенно часто встречались два вида: Phialocephala bamuru и Hyaloscypha hepaticola.
Лабораторные эксперименты подтвердили: эти микробы играют ключевую роль в нейтрализации токсичных веществ. Они модифицируют внутреннюю химическую среду мха, заставляя растворённые металлы выпадать в осадок и переходить в менее опасную твёрдую форму.
«Мох действует как природная губка, связывающая и трансформирующая металлы, — поясняет научный сотрудник Кайса Лехосмаа. — Микробы изменяют условия внутри растительных тканей, превращая опасные соединения в управляемые частицы. При этом сам обогащённый металлами мох можно безопасно удалить из экосистемы».
Масштаб исследования и перспективы применения
В рамках проекта учёные протестировали эффективность мха в отношении ряда опасных элементов:
- железа;
- кадмия;
- меди;
- цинка;
- никеля;
- мышьяка
Для сравнительного анализа были собраны образцы:
- на закрытой шахте Сааттопора (Финляндия);
- на шахте Адакгруван (Швеция);
- в экологически чистых зонах.
Международное сотрудничество с промышленными партнёрами (включая шахту Пюхясалми и металлургическую компанию Outokumpu) позволило расширить масштабы исследования.
От теории к практике
Хотя процесс очистки воды от металлов занимает больше времени, чем удаление питательных веществ (до нескольких недель), результаты открывают новые возможности:
- Экологическая реабилитация — применение мха для очистки дренажных систем в лесных массивах и вокруг заброшенных шахт.
- Промышленное использование — разработка биопрепаратов на основе выделенных штаммов микроорганизмов.
- Сохранение биоразнообразия — переосмысление роли мхов в экосистемах (вместо «препятствия для стока воды» они рассматриваются как активные очистители).
В настоящее время группа профессора Анна‑Марии Пирттиля:
- тестирует эффективность метода в водосборном бассейне Калименйоки (северная Финляндия);
- разрабатывает коммерческие биопродукты для различных отраслей;
- изучает возможности масштабирования технологии.
Таким образом, природный симбиоз мха и микроорганизмов может стать устойчивой альтернативой традиционным методам очистки воды, особенно в удалённых регионах с суровыми климатическими условиями, где классические подходы малоэффективны.