Vplyv biologického rozkladu na znižovanie koncentrácií pesticídov vo vinárskej povodí: potenciál rôznych prvkov krajiny a úloha nárazníkových zón

Naše výskumy ukázali, že rôzne zložky vinárskej krajiny v skúšobnej lokalite La Morcille (pôda parcely, zatrávnený pás a sedimenty), prepojené v rámci kontinua pôda-voda, vykazujú schopnosť mineralizovať diuron. Čistiaca schopnosť týchto rôznych zložiek sa mení v závislosti od miery vystavenia kontaminantu. Vystavená nárazníková zóna tak vykazuje lepšiu schopnosť čistiť diuron ako kontrolná nárazníková zóna. Sedimenty v Morcille, nachádzajúce sa v blízkosti nárazníkovej zóny, vykazujú tiež čistiacu schopnosť s gradientom proti prúdu – po prúde, ktorý sa zhoduje s gradientom proti prúdu – po prúde pozorovaným aj pri chemickej kvalite vôd v Morcille. Podarilo sa preukázať význam erozívneho toku z vinice smerom k vodnému toku pre adaptáciu mikrobiálnych spoločenstiev na biodegradáciu diuronu. Tieto originálne výsledky ukazujú, že hoci mikroflóra sedimentov má sama o sebe schopnosť prispôsobiť sa biodegradácii diuronu, táto schopnosť sa erozívnym tokom zlepšuje, čo naznačuje prenos čistiaceho potenciálu z suchozemskej zóny do vodnej zóny. Toto zdôrazňuje chemickú a mikrobiologickú prepojenosť suchozemských a vodných kompartmentov. Vývoj čistiacej schopnosti sedimentov v rieke Morcille v reakcii na zákaz používania diuronu umožnil preukázať zníženie ich úrovne vystavenia diuronu. To teda potvrdzuje zlepšenie chemickej kvality vôd rieky Morcille. Avšak štyri roky po jeho zákaze sa diuron stále zisťuje v stredných a dolných meracích staniciach v jarnom a letnom období. Počas sledovaného obdobia sa čistiaca schopnosť sedimentov výrazne znížila, hoci stále vykazuje gradient od pramene k ústiu, ktorý zodpovedá chemickej kvalite vôd rieky Morcille. Štúdia mikrobiálnej komunity rozkladajúcej diuron v pôde zatrávneného pásu a v sedimentoch rieky Morcille umožnila izolovať mikrobiálne populácie zodpovedné za tento rozklad. Z pôdy trávnatého pásu a z usadenín sa tak podarilo izolovať bakteriálne izoláty patriace do rodu Arthrobacter sp., ktoré premieňajú diuron na 3,4-dichlóranilín. Okrem toho sa podarilo izolovať bakteriálny izolát patriaci do rodu Achromobacter sp., ktorý rozkladá 3,4-dichloroanilín. Syntetické mikrobiálne konzorcium tvorené Arthrobacter sp. a Achromobacter sp. je schopné mineralizovať diuron. Tieto pozorovania naznačujú, že bakteriálna komunita mineralizujúca diuron v pôde zatrávneného pásu a v sedimentoch je založená na metabolickej spolupráci dvoch rozkladných populácií, z ktorých jedna premieňa diuron na 3,4-dichloroanilín a druhá mineralizuje tento metabolický medziprodukt. Na záver možno konštatovať, že táto štúdia poukazuje na to, že pôda vinárskej parcely, pôda zatrávneného pásu a sedimenty rieky Morcille sú domovom mikrobiálnych spoločenstiev schopných odstraňovať diuron. Čistiace schopnosti týchto rôznych kompartmentov sú premenlivé a jedným z parametrov, ktorý tieto schopnosti ovplyvňuje najviac, je miera vystavenia kontaminácii. Čistiaca schopnosť pôdy a sedimentov spočíva v aktivite rozkladných populácií, ktoré vyvíjajú metabolickú spoluprácu.