Vliv biologického rozkladu na snižování koncentrací pesticidů v povodí s vinicemi: potenciál různých prvků krajiny a role nárazníkových zón

Naše výzkumy ukázaly, že různé složky vinařské krajiny v experimentální lokalitě La Morcille (půda parcely, travnatý pás a sedimenty), propojené v rámci kontinua půda–voda, vykazují schopnost mineralizovat diuron. Čisticí schopnost těchto různých kompartmentů se mění v závislosti na míře expozice kontaminantu. Exponovaná nárazníková zóna tak vykazuje lepší schopnost odstraňovat diuron než kontrolní nárazníková zóna. Sedimenty v řece Morcille, které se nacházejí v blízkosti nárazníkové zóny, rovněž vykazují čistící schopnost s gradientem proti proudu–po proudu, který se shoduje s gradientem proti proudu–po proudu pozorovaným také u chemické kvality vod řeky Morcille. Bylo možné prokázat význam erozního toku z vinice směrem k vodnímu toku pro adaptaci mikrobiálních společenstev na biologický rozklad diuronu. Tyto originální výsledky ukazují, že i když mikroflóra sedimentů má ze své podstaty schopnost přizpůsobit se biologickému rozkladu diuronu, je tato schopnost posílena erozním tokem, což naznačuje přenos čistícího potenciálu z suchozemského kompartmentu do vodního kompartmentu. To podtrhuje chemickou a mikrobiologickou propojenost suchozemského a vodního prostředí. Vývoj čistící schopnosti sedimentů v řece Morcille v reakci na zákaz používání diuronu umožnil prokázat snížení jejich úrovně expozice diuronu. To tedy potvrzuje zlepšení chemické kvality vod řeky Morcille. Nicméně i čtyři roky po zákazu je diuron stále detekován v mezilehlých a dolních měřicích stanicích v jarním a letním období. Během sledovaného období se čistící schopnosti sedimentů významně snížily, i když stále vykazují gradient od horního toku k dolnímu toku, který odpovídá chemické kvalitě vod řeky Morcille. Studie mikrobiální komunity rozkládající diuron v půdě travnatého pásu a v sedimentech řeky Morcille umožnila izolovat mikrobiální populace schopné diuron rozkládat. Z půdy travnatého pásu a ze sedimentů se tak podařilo izolovat bakteriální izoláty patřící do rodu Arthrobacter sp., které přeměňují diuron na 3,4-dichloranilin. Kromě toho se podařilo izolovat bakteriální izolát patřící do rodu Achromobacter sp., který rozkládá 3,4-dichloranilin. Syntetické mikrobiální konsorcium tvořené Arthrobacter sp. a Achromobacter sp. je schopné mineralizovat diuron. Tyto pozorování naznačují, že bakteriální společenství mineralizující diuron v půdě travnatého pásu a v sedimentech je založeno na metabolické spolupráci dvou rozkladných populací, z nichž jedna přeměňuje diuron na 3,4-dichloranilin a druhá mineralizuje tento metabolický meziprodukt. Závěrem lze říci, že tato studie dokazuje, že půda na vinické parcele, půda v pásu s travním porostem a sedimenty v řece Morcille hostí mikrobiální společenstva schopná odbourávat diuron. Čisticí schopnosti těchto různých kompartmentů se liší a jedním z parametrů, který tyto schopnosti ovlivňuje nejvíce, je míra expozice kontaminaci. Čisticí schopnost půd a sedimentů spočívá v aktivitě rozkladných populací, které vyvíjejí metabolickou spolupráci.