– Meri on avainasemassa ilmastonmuutoksen torjumisessa. Maailman meret varastoivat 90 % ihmisten tuottamien kasvihuonekaasujen aiheuttamasta lämmöstä. Voi sanoa, että ilman meriä olisimme jo paistuneet hengiltä, toteaa Alf Norkko, joka toimii Itämeren tutkimuksen professorina Helsingin yliopistossa.
Hangossa sijaitsevan Tvärminnen tutkimusaseman tutkijat ovat mitanneet pohjaveden lämpötilan 30 metrin syvyydessä aseman edustalla kymmenen päivän välein vuodesta 1926 lähtien. Ensimmäisen 60 vuoden ajan keskilämpötila vaihteli kolmesta asteesta viiteen asteeseen. Kolmena viime vuosikymmenenä keskilämpötila on noussut kahdella asteella.
– Lämpimät olosuhteet nopeuttavat meressä tapahtuvaa hajoamisprosessia ja rehevöitymistä. Toinen merivesien lämpenemisestä aiheutuva ongelma on se, että lämmin vesi ei sido happea yhtä hyvin kuin kylmä vesi.
Eloperäinen aines käyttää meriveden happea hajoamisprosessissaan. Tällaista hajotettavaa ainesta on Itämeressä sen rehevöitymisen vuoksi paljon, mikä on johtanut suurien happikatoalueiden muodostumiseen.
Sinisimpukka ei välitä keskiarvoista
Tutkijoiden lähes vuosisadan ajan keräämät tiedot meriveden lämpötilasta sekä lämpötilakeskiarvot paljastavat kehityksen suunnan ja osoittavat, että lämpötila on aina vaihdellut kylmempien ja lämpimämpien kausien välillä. Poikkeuksellista nykytilanteessa on kuitenkin se, että muutokset tapahtuvat niin nopeasti, että meressä elävät lajit eivät ehdi sopeutua uusiin elinehtoihin.
– Itämeressä elävälle sinisimpukalle meren lämpötilan keskiarvo on oikeastaan epäolennainen, Alf Norkko sanoo.
Meren eläimille ja kasveille yksittäinenkin lämpöaalto, kuten se joka koettiin kesällä 2018, voi nimittäin olla kohtalokas.
– Me ihmiset kuolemme, jos ruumiinlämpömme ylittää 42 astetta, ja vastaavasti myös meren eliöt kuolevat tilapäisissäkin äärioloissa. Näin tapahtui vuoden 2018 helleaallon aikana, jolloin mittasimme yli 25 asteen pohjalämpötiloja ja todistimme sinisimpukoiden ja meriruohoniittyjen joukkotuhoa.
Miten metaanikaasu käyttäytyy matalissa rannikkovesissä?
Kesällä 2018 tutkijat tekivät toisenkin havainnon tutkimusaseman edustan vesissä: lämpimissä olosuhteissa pohjakerrostumista vapautuu enemmän kaasuja, kuten metaania.
Metaanimittaukset tehtiin Helsingin yliopiston ja Tukholman yliopiston välisen Baltic Bridge -hankkeen puitteissa. Sen tarkoituksena on kerätä ja yhdistää tietoja Itämeren tilanteesta.
– Veden kaasupitoisuuden mittaaminen oli aiemmin vaikeaa, mutta uudet menetelmät mahdollistavat reaaliaikaiset mittaukset kenttäolosuhteissa.
Metaanikaasu on voimakas kasvihuonekaasu, ja sen vaikutusta ilmastoon on tutkittu melko paljon esimerkiksi arktisella alueella, missä ikiroutaan on varastoitunut suuria määriä metaania, joka on vaarassa vapautua, jos jää sulaa. Itämeressä metaanikaasua syntyy esimerkiksi, kun bakteerit hajottavat eloperäistä ainesta, mutta myös merenpohjassa elävät simpukat ja madot tuottavat metaanikaasua.
– Emme vielä tunne metaanin, hiilidioksidin ja typpidioksidin kaltaisten kasvihuonekaasujen kiertoa Itämeressä ja sitä, miten ne vaikuttavat Itämeren toimintaan hiilinieluna tai hiilen lähteenä. Aiheen tutkiminen on tärkeää, jotta voidaan kehittää mahdollisimman hyviä ilmastomalleja.
Rehevöityminen edelleen Itämeren suurin vitsaus
Alf Norkko muistuttaa, että rehevöityminen on edelleen Itämeren suurin ongelma, mutta Norkon mukaan on entistä tärkeämpää tutkia rehevöitymisen ja ilmastonmuutoksen välisiä yhteyksiä ja niiden vaikutusta meriluonnon monimuotoisuuteen.
– Emme pysty ymmärtämään ja ratkaisemaan rehevöitymisongelmaa, jos emme ota huomioon, miten ilmaston lämpeneminen vaikuttaa meriekosysteemeihin. Ilmiöt pahentavat toisiaan, joten niitä ei voi tutkia erikseen.
Keskeisenä osana tätä työtä tutkijat selvittävät, miten hiili päätyy meriekosysteemeihin. Meret ovat toimineet pitkään tehokkaina hiilinieluina, jotka ovat sitoneet ilmakehässä olevaa hiilidioksidia. Esimerkiksi meriruohoniityt sitovat suuria määriä hiiltä, mutta rehevöityminen vaikuttaa niihin kielteisesti muuttamalla meren valo-oloja.
– Jos tärkeitä avainlajeja katoaa samalla, kun merenpohjien eloperäinen aines tuottaa yhä suurempia päästöjä rehevöitymisen vuoksi, Itämeri voi muuttua hiilinielusta hiilen lähteeksi.
’Pienoismeri’ auttaa ennustamaan maailmanlaajuisia muutoksia
Miten mielenkiintoinen Itämeren alue oikeastaan on kansainvälisen meren- ja ilmastontutkimuksen kannalta? Voidaanko Itämerta tutkimalla saada tietoja maailmanlaajuisesta tilanteesta?
– Se, mitä Itämeressä tapahtuu ja miltä sen tulevaisuus näyttää, on luonnollisesti hyvin tärkeää meille, jotka asumme sen alueella. Mutta koska se on pieni meri, joka reagoi herkästi muutoksiin, se kiinnostaa myös kansainvälisesti.
Itämeri on yksi pohjoisen pallonpuoliskon nopeiten lämpenevistä meristä. Myös merenpohjan happikato, rehevöityminen ja happamoituminen ovat vaivanneet Itämerta jo pitkään, ja nämä ongelmat vaikuttavat tai niiden odotetaan vaikuttavan muihinkin maailman meriin.
– Itämeri on kuin meren pienoismalli, ja koska sitä on tutkittu niin paljon, on helpompaa ymmärtää sen toimintaan vaikuttavia tekijöitä. Tämä auttaa meitä ymmärtämään maailmanlaajuisia muutoksia ja selviämään niistä.
Norkko kertoo, että rehevöitymisen tuhoisat vaikutukset ovat kohdistuneet Itämereen jo pitkään ja että ilmastonmuutos vaikuttaa Itämereen yhä enemmän. Ilmiöiden seuraukset liittyvät monimuotoisuuteen ja ekosysteemipalveluihin, joista Itämeren alueella asuvat ihmiset ovat riippuvaisia.
– Siksi on tärkeää ryhtyä kaikkiin toimenpiteisiin, joilla voidaan suojella meriluonnon monimuotoisuutta paikallisesti, mikä tarkoittaa käytännössä esimerkiksi taistelemista rehevöitymistä vastaan, samalla kun tehostamme maailmanlaajuista taistelua ilmastonmuutosta vastaan.
Voisitko sinä lahjoittaa Itämeri-tutkimukseen?
Lahjoittamalla Itämeri-tutkimukseen autat meitä löytämään ratkaisuja meren hyvinvoinnin parantamiseksi. Tutustu lahjoittamiseen!
Tutustu tutkimusryhmään
The Marine Ecosystem Research Group combines researchers that conduct marine ecosystem research, from biodiversity and ecology to biogeochemistry, physics and ecosystem modelling.