Augusta kuljettaa tutkijat Saaristomeren matalille lahdille.

Meri vihjaa tulevasta

Tutkimusalus Augustalla kerätään näytteitä Paimionlahden pohjasta ja vedestä. Samaan aikaan Nasan ja Esan satelliitit kuvaavat merta laivan yläpuolella. Mitä ilmastonmuutos tekee Itämerelle? Entä meri ilmastolle?

Augusta kuljettaa tutkijat Saaristomeren matalille lahdille.
Kotimaa 23.10.2020 06:00
Teksti Mari Pihlajaniemi kuvat Marjo Tynkkynen

Tutkijat harppovat aluksen märällä kannella monenkirjavissa saappaissa, joukossa on yhdet kukallisetkin.

Tutkimusalus Augusta on päivän ensimmäisellä näytteenottopisteellä Paimionlahdella, Saaristomerellä. Meri on tyyni, syyspäivän aurinko pilkahtelee pilvien välistä.

Mittalaitteita ja näytteenottoputkiloita lasketaan pohjaan ja nostetaan ylös. Lopuksi kauhaistaan keulassa olevalla kauhalla mutaa saaveihin. Parinkymmenen litran vetoinen saavi tulee yhdestä kauhallisesta puolilleen.

Matka jatkuu. Tänään tutkijat ottavat vesi- ja pohjanäytteitä useista pisteistä Paimionlahden suulta sen pohjukkaan asti.

On Maameri-tutkimushankkeen kolmas maastopäivä. Maameri on ympäristöministeriön rahoittama ja useiden tutkimuslaitosten yhteinen projekti, jossa selvitetään maalta tulevan ravinnekuormituksen ja hiilen vaikutusta mereen.

Augusta on Tvärminnen eläintieteellisen aseman alus, ja sen tehtävä on kuljettaa tutkijat matalille lahdille. Suomen ympäristökeskuksen Aranda-laiva hoitaa avomeren.

Ravinnekuormitus ja ilmastonmuutos kytkeytyvät meressä monilla tavoilla yhteen. Metsien hiilivarastoista, nieluista ja päästöistä puhutaan paljon, mutta meren rooli on keskustelussa unohtunut. Itämeren hiilibudjettia on tutkittu hämmästyttävän vähän.

Terve meri toimii hiilinieluna ja ehkäisee ilmastonmuutosta. Itämeri on kuitenkin jo osittain muuttunut nielusta lähteeksi.

 

Vuonna 1926 Tvärminnen eläintieteelliseltä asemalta lähdettiin läheiselle Storfjärdenin selälle mittaamaan meren lämpötilaa. Merentutkimuslaitos oli toivonut, että meriveden lämpöä alettaisiin seurata, ja eläintieteellisellä asemalla ryhdyttiin toimeen.

Tvärminnen eläintieteellinen asema oli perustettu pari vuosikymmentä aikaisemmin, aivan 1900-luvun alussa. Tutkimusta tehtiin ja merellä liikuttiin pääasiassa lihasvoimin, kesällä soutaen ja talvella hiihtäen.

Satoi tai paistoi, joku asemalta lähti aina kymmenen päivän välein Storfjärdenille ja mittasi vesipatsaasta lämpötilan pohjasta pintaan. Edes kelirikko ei mittaajia estänyt. Joskus jäällä oli mukana sekä potkukelkka että soutuvene. Kelkalla ylitettiin jää ja veneellä railot.

Säntillisesti mittauksia suorittavat tutkijat eivät voineet aavistaa, millaisia lukemia mittari näyttäisi vuosikymmenien kuluttua.

Tutkija Eero Asmala valmistelee vesinäytettä suodatettavaksi.

Tutkija Eero Asmala valmistelee vesinäytettä suodatettavaksi.

Augusta etenee kohti Paimionjoen suuta. Kiiltävä alumiinialus on uusi, tämä on sen ensimmäinen pitkä tutkimusmatka.

Sisällä laivassa tutkija Eero Asmala suodattaa vettä.

”Eilinen tuuli on näköjään sekoittanut vettä lahdella”, Asmala sanoo tarkastellessaan ensimmäisiä näytteitä.

Sivupöytä on täynnä lasisia pulloja, joista kulkee letkuja toisiin pulloihin. Vesinäytteet suodattuvat alipaineen avulla hiljalleen lasikuitusuodattimien läpi pullosta toiseen.

Konsti on vanha, näin vesinäytteitä on käsitelty jo vuosikymmeniä.

Merentutkimus on yhdistelmä uutta ja modernia sekä vanhaa ja hyväksi todettua.

Asmala tutkii, millaista ainesta maalta valuu mereen.

”Jokisuussa vesi on yleensä ruskeaa ja sameaa, koska pelloilta ja ojitetuista metsistä valuva hiili värjää sen. Ulompana lahdella vesi on kirkasta, sinisempää.”

Eri pisteistä otetuista näytteistä saadaan sarja, jonka avulla nähdään, miten hiili leviää jokisuusta merelle.

Samaan aikaan kun Augusta puksuttaa vesillä, Paimionlahden yli kulkee kaksi satelliittia, Nasan Landsat-8 ja Esan Sentinel-2, jotka kuvaavat merta.

Asmalan tavoitteena on yhdistää näytteistä saatava aineisto ja satelliittien tuottama tieto. Satelliittien etuna on se, että niillä saadaan kuvaa laajalta alueelta. Se ei kuitenkaan yksin riitä, koska satelliitit eivät näe veden alle.

”Kuun pinnasta tiedetään enemmän kuin merenpohjasta.”

Siksi tarvitaan Augustaa ja tarkempaa näytteenottoa pinnan alta.

 

Storfjärdenin selällä mitattiin jo 1930-luvulla epätavanomaisia lukemia: pohjaveden lämpötila nousi muutaman kerran korkeimmillaan jopa 18 asteeseen. Lukemissa näkyivät merivirtojen normaaleista heilahteluista johtuvat lämpimät vuodet. Sitten palattiin taas tavanomaiseen vuosien väliseen vaihteluun.

Mittaaminen jatkui halki vuosikymmenten, aina kymmenen päivän välein. Ainoan katkoksen aiheutti toinen maailmansota, mutta sodan jälkeen työ jatkui normaalisti.

Aseman varustelutaso kehittyi, ensin kelirikkoajan helpotukseksi tuli hydrokopteri ja lopulta ilmatyynyalus. Jään ja sohjon seassa rämpivät mittaajat eivät kastuneet enää niin usein kuin ennen.

Aineistoa kertyi. Samaan aikaan Itämeri muuttui.

 

Augustan kannella nosturi ja mittalaiteet odottavat valmiina saapumista seuraavalle näytteenottopisteelle.

Augustan kannella nosturi ja mittalaiteet odottavat valmiina saapumista seuraavalle näytteenottopisteelle.

Itämeren kurja kunto on ollut tiedossa pitkään. Meri on pahasti rehevöitynyt, koska sinne on päätynyt valtava määrä ravinteita. Vaikka päästöjä on viime vuosikymmeninä saatu kuriin, kuormitus on edelleen liian suurta.

”Itämeri on riskiryhmäläinen”, sanoo tutkimuskoordinaattori Joanna Norkko.

Ilmastonmuutos heikentää meren tilannetta entisestään.

Sateet lisääntyvät. Ne laimentavat vettä, vähentävät sen suolaisuutta ja huuhtovat lisää rehevöittäviä ravinteita mereen. Kohoava veden lämpötila pahentaa tilannetta.

Happi alkaa vähentyä. Kun happi loppuu, normaalit maatumisprosessit eivät enää toimi. Merenpohjan komposti menee rikki. Pohjaeläimet katoavat, ja mikrobit ottavat hajotustoiminnan kontolleen.

Mikrobitoiminta vapauttaa veteen ravinteita, hiilidioksidia ja metaania.

Pohjassa on jo nyt suuria, kuolleita, kokonaan hapettomia alueita. Lisäksi on alueita, myös täällä Paimionlahdella, joista loppuu happi aina loppukesällä.

Itämeren sokkeloisilla saaristoalueilla tilanne on erityisen vaikea, koska vesi vaihtuu huonosti ja alueet ovat usein matalia. Syvän meren alueilla pohjasta vapautuva metaani ehtii hapettua matkalla.

Matalikoilla metaani kuplii pintaan liian nopeasti eikä hapetu. Meri alkaa haista.

Ilmakehään päätyessään metaani ja hiilidioksidi kiihdyttävät ilmastonmuutosta.

Noidankehä on valmis.

 

Erityisen haavoittuvaksi Itämeren tekee sen vähäinen lajimäärä.

Vesi on sekoitus makeampaa murtovettä ja suolaista merivettä. Varsinkin mereisiä, suolaiseen veteen sopeutuneita lajeja, on vähän. Ne juuri ovat erityisen suuressa riskissä, kun vesi laimenee.

Kun lajeja on niukasti, jokainen niistä on tärkeä. Jos esimerkiksi rakkohauru, tutummalta nimeltään rakkolevä, katoaa, tilalle ei tule mitään, koska Itämeressä ei ole muita rakkolevälajeja.

Se mikä tapahtuu pinnan alla, heijastuu myös pinnan yläpuolelle. Meri ja maa kytkeytyvät ravintoverkon kautta toisiinsa.

Suolaista vettä tarvitseva sinisimpukka on rakkohaurun tavoin niin sanottu avainlaji. Paitsi että se on tärkeää ravintoa esimerkiksi monille linnuille ja kaloille kuten alleille, haahkoille ja kampeloille, pohjan laaja simpukkamatto tarjoaa elinympäristön kymmenille selkärangattomille.

Sinisimpukalla on myös merkittävä rooli meren puhtaanapitojärjestelmässä. Itämeren sinisimpukat suodattava itsensä läpi vuoden aikana koko meren tilavuutta vastaavan vesimäärän.

 

Amanda Silvennoinen ja Saara Mäkelin etsivät mudasta pohjaeläimiä.

Amanda Silvennoinen ja Saara Mäkelin etsivät mudasta pohjaeläimiä.

Augustan kannella väitöskirjatyöntekijä Saara Mäkelin ja tutkimusavustaja Amanda Silvennoinen punnertavat yhteisvoimin muovisaavin metalliselle allaspöydälle ja kaatavat mutavellin saavista seulontaritilän päälle.

Ensi silmäyksellä grafiitinharmaa lieju näyttää tylsältä, mutta mudan joukossa elää tärkeitä eläimiä.

Jos merenpohja on hyvässä kunnossa, siellä asuu simpukoiden lisäksi kokonainen armeija erilaisia matoja. Yhdessä ne pitävät huolen siitä, että komposti toimii, vettä puhdistetaan ja ravinteita varastoidaan sekä kierrätetään.

Runsas ja pitkäikäinen lajiyhteisö varastoi hiiltä ja ravinteita tehokkaasti.

”Vanhat simpukat voivat olla jopa yli kaksikymmentävuotiaita”, Mäkelin sanoo.

Kun pohja alkaa voida huonosti, nämä lajit katoavat.

Mäkelin ja Silvennoinen suihkuttavat mutapaakkuja ja etsivät elämää. Tästä näytteestä löytyy vain pari elävää ja joitain kuolleita itämerensimpukoita.

”Sen tuntee näppituntumalla, onko simpukka elossa. Elävä simpukka on painavampi, tukeva. Kuollut on tällainen helposti rikki räsähtävä hauras kuori”, Mäkelin sanoo.

Löydetyt eläimet otetaan talteen ja säilötään. Niiden kudoksista tutkitaan, paljonko ne sisältävät hiiltä, typpeä ja fosforia. Näytteiden läpikäymiseen menee koko tuleva talvi.

Apulaisprofessori Tom Jilbert ja tutkija Joonas Virtasalo ovat kumartuneina mutaa täynnä olevan putkilon ääreen. Putkilon sivussa on reikiä, joista sojottaa ohuen muoviletkun päähän kiinnitettyjä ruiskuja. Tutkijat työntävät puisilla grillitikuilla koloja mutaan ja ujuttavat onkaloihin letkuja ruiskuineen.

Merkillisen näköisen systeemin avulla selvitetään hiilen ja ravinteiden kulkeutumista ja liukenemista pohjamudassa.

Tutkija Laura Kauppi ja Joanna Norkko mittaavat pohjasta nostetuista näytteistä happea.

Joka välissä mutaa huuhdotaan pois kannelta ja housuista. Välillä vesisuihku lipsahtaa ja osuu jonkun naamaan.

Merentutkimus on märkää työtä.

Heinäkuussa 2018 mitattiin merenpohjassa ennätys: 21 astetta.

Kesällä 2018 Storfjärdenillä mitattiin ennätys. Heinäkuun 30. päivänä mittari näytti merenpohjassa, yli 30 metrin syvyydessä, 21 astetta.

Vesi oli lämmennyt niin rajusti, että happi alkoi olla todella vähissä. Kaloja kellui pintaan ja kuihtuneiden rakkolevien raatoja huuhtoutui rantaan. Sinisimpukkamatot merenpohjassa kuolivat.

Pohjasta pulppusi pintaan metaania. Vesi kupli. Koko meri haukkoi henkeään.

Tvärminnessä tutkijat alkoivat tarkastella Storfjärdenin yhdeksänkymmenvuotista mittaushistoriaa.

”Minut kesän 2018 valtava lämpöaalto herätti”, Itämeritutkimuksen professori ja Augustan matkanjohtaja Alf Norkko sanoo.

”Vasta siinä vaiheessa me katsoimme tarkemmin Storfjärdenin pitkäaikaisdataa.”

Meriveden vuosittainen keskilämpötila oli noussut paljon nopeammin kuin kukaan olisi uskonut.

1930-luvun lämpimät vuodet olivat vain pieni aalto käyrässä. 1990-luvulta lähtien veden keskilämpötila on noussut kiihtyvällä tahdilla. 1980-luvulle asti pohjaveden pitkän aikavälin keskilämpötila oli neljän asteen tietämillä, mutta 1990-luvulta 2010-luvulle tultaessa se harppasi kuuteen asteeseen.

Kesän 2018 lämpöpiikki ylitti kriittisen kynnysarvon. Kynnysarvolla tarkoitetaan sitä viimeistä pisaraa, jonka seurauksia systeemi ei enää kestä.

Ilmastonmuutoksen edetessä äärimmäisten sääilmiöiden ennustetaan yleistyvän. Yksittäisiä lämpöpiikkejä tulee jo nyt entistä useammin.

”Vanhat synnit näkyvät nyt.”

Kesä 2018 näytti vilahduksen tulevaisuudesta.

Itämeri on pieni ja matala allas, jossa vesi vaihtuu huonosti. Se lämpenee vielä paljon nopeammin kuin maailman suuret meret.

”Viime talvi oli ensimmäinen minun aikanani, jolloin Tvärminnessä ei ollut yhtään jäätä edes sisälahdilla”, Joanna Norkko sanoo.

Esimerkiksi levien kevätkukinta on Itämeressä aikaistunut kymmenen viidentoista viime vuoden aikana yli kuukaudella.

Kun meri ei jäädy lainkaan, jää ei estä valon pääsyä veteen. Pinnan alla kasvukausi aikaistuu ja pitenee. Sinilevät ja vieraslaji vaeltajasimpukka viihtyvät uudessa tilanteessa.

Muutos on niin nopea, että monilla lajeilla ei ole mitään mahdollisuuksia sopeutua. Erityisen ahtaalle rakkohaurun ja sinisimpukan lisäksi joutuvat esimerkiksi turskat, kampelat ja meriajokkaat.

Teollisuuden, maatalouden ja metsien käsittelyn päästöt ovat ilmastonmuutoksen paras ystävä merellä.

”Maalta valuu edelleen liikaa ravinteita. Suuri syyllinen on ojitus, Suomi on peltojen, metsien ja soiden ojituksen maailmanmestari”, Joanna Norkko sanoo.

Maameri-hankkeessa tutkitaan peltojen kipsikäsittelyn vaikutuksia meren tilaan.

”Mikään yksittäinen poppakonsti tai keksintö ei kuitenkaan merta pelasta”, Alf Norkko korostaa. ”Tarvitaan toimintaa kaikilla rintamilla.”

Venäjän rehevöittävien päästöjen pienentämiseksi annettu tuki on ollut tehokasta, ja sen vaikutukset näkyvät selvästi itäisellä Suomenlahdella. Maatalouden ravinnekuorman keventämiseksi tehdään töitä, esimerkiksi jatkuva kasvipeite vähentää hiilen huuhtoutumista pelloilta mereen.

Seuraavaksi pitää saada kuriin metsätalouden päästöt.

 

Meren eliöiden lisäksi Itämeren muuttuminen vaikuttaa ihmiseen; rannan asukkaiden elämään, meren virkistyskäyttöön ja elinkeinoihin.

Sinilevät lisääntyvät, ja metaani löyhkää. Myrskyt voimistuvat ja saattavat aiheuttaa tulvia rannikkoalueille ja hankaloittaa liikkumista merellä.

Jäiden puuttuminen lämmittää rannikoiden keväistä säätä. Sula meri ei heijasta auringon säteilyä takaisin ilmakehään samoin kuin jää tai lumi, eikä auringon energiaa kulu myöskään jäiden sulattamiseen. Meri ei siksi viilennä entiseen tapaan.

Jäiden hupeneminen ja rehevöityminen aiheuttavat ongelmia myös syksyllä ja talvella kuteville kaloille, esimerkiksi siialle.

Kalojen käyttäytyminen muuttuu, ne eivät välttämättä löydy enää samoista paikoista ja samoihin aikoihin kuin ennen.

Kaikki tämä vaikuttaa ammatti- ja vapaa-ajankalastajiin. Talvikalastus jään päältä loppuu, mutta avovesikalastuksen aika pitenee. Kalankasvatusta lämpeneminen suosii.

Luonnonvarakeskus kerää tietoa kaupallisen kalastuksen saalismääristä. Silakka ja kilohaili ovat taloudellisesti tärkeimmät kalalajimme rannikolla, mutta myös lohella ja siialla, ahvenella, kuhalla ja muikulla on arvoa. Viime vuosina kuore-, särki- ja lahnasaaliit ovat olleet kasvussa.

Lämpimässä ja rehevässä viihtyvät särkikalat ja kuha ovat hyvissä asemissa ilmaston muuttuessa.

Silakkakin hyötyy lämpenemisestä ja rehevöitymisestä, mutta suolaisuuden väheneminen ei ole sille eduksi.

Mereiset ja kylmän veden kalalajit, siian lisäksi harjus, lohi, taimen, made ja kilohaili, taantuvat.

 

Näytteestä löytyy vain pari elävää ja muutamia kuolleita itämerensimpukoita.

Näytteestä löytyy vain pari elävää ja muutamia kuolleita itämerensimpukoita.

Sisällä naulakko täyttyy kuivumaan ripustetuista sadetakeista. Pöydällä suodattimien läpi tippuu vielä harvakseltaan pisaroita näytepulloihin.

Pohja oli tämän päivän näytteenottopisteillä kovin tyhjä. Mudasta löytyi vain muutamia itämerensimpukoita ja surviaissääskentoukkia sekä yksittäinen massiainen ja vieraslaji amerikansukasjalkainen.

Pohjanäytteet olivat monin paikoin mustia. Väri kertoo: happea on vähän.

Maameri on Tvärminnen eläintieteellisen aseman, Suomen ympäristökeskuksen, Geologian tutkimuskeskuksen, Ilmatieteen laitoksen, Helsingin yliopiston, Turun yliopiston, Varsinais-Suomen ely-keskuksen ja Åbo Akademin yhteinen tutkimushanke.

Sisältö