Artikkeli on julkaistu Yliopisto-lehdessä 6/2022.
Tutkimuskoordinaattori Laura Kauppi ei ole turhaan pukeutunut sadeasuun ja saappaisiin. Rapa roiskuu: liian lähelle uskaltautunut kuvaaja saa ryöpsäyksen merivettä naamalleen. Kauppi suihkuttaa letkulla puhtaaksi kauhaa, joka pitää sisällään tuoreimman näytteen harvinaisen pitkässä aikasarjassa.
Lähes sata vuotta sitten, keväällä 1926, professori Sven Segerstråle alkoi seurata pohjaeläinten määriä merenlahdella Tvärminnen eläintieteellisen aseman edustalla Hangossa. Segerstrålen seurannoissa oli vuosien taukoja muun muassa toisen maailmansodan takia, mutta vuodesta 1964 näytteet on otettu samoilla paikoilla joka kevät ja syksy.
Siksi olemme tänä kauniina toukokuisena päivänä tutkimusalus Augustan kannella katsomassa, kun nosturi hilaa näytteenottokauhan pintaan ja se sylkäisee 0,15 neliömetriä mädältä kananmunalta tuoksahtavaa merenpohjaa suureen mustaan laatikkoon.
Kauppi ja Tvärminnen aseman harjoittelijat Milla Sigg ja Eveliina Piispanen kaapivat ja suihkuttavat kauhan tyhjäksi. On tärkeää, että jokainen murunen saadaan mukaan, jotta näyte vastaa tarkalleen aikaisempia otoksia.
— Pohjaeläimet ovat hyviä ympäristön tilan ilmentäjiä. Jotkut lajit ovat herkempiä saasteille ja rehevöitymiselle kuin toiset. Lajien määrien ja suhteiden perusteella voidaan arvioida ympäristön tilaa yleisemminkin, Kauppi sanoo.
Simpukan paluu
Melkein sata vuotta kestänyt pitkäaikaisseuranta on kansainvälisestikin harvinaisuus. Sen tuloksia voidaan käyttää myös mallintamiseen ja tulevaisuuden ennakointiin.
Aikasarja sai alkunsa yhden professorin intohimosta, mutta 1960-luvulta sitä jatkoi Merentutkimuslaitos. Nykyään seurantaa ja näytteiden analysointia tekee Helsingin yliopiston Tvärminnen tutkimusasema.
Professori Segerstråle oli erityisen kiinnostunut itämerensimpukasta ja sen populaatioista. On kuin kohtalon ivaa, että hän sai nähdä vain simpukan kantojen taantumisen. 1980-luvun lopulla tapahtui kuitenkin jotain yllättävää: simpukat palasivat. Nykyään niitä on yhtä paljon kuin 1920-luvulla.
Laura Kauppi on tutkinut itämerensimpukan kannanvaihteluita. Hänen mukaansa simpukoiden paluuseen ovat vaikuttaneet keskilämpötilan nousu ja ravinteiden määrän lisääntyminen. Kumpikaan näistä ei ole ympäristön kannalta hyvä asia.
— Toisaalta simpukat käyttävät ravinteita ja puhdistavat siten merta. Jos ne eivät olisi palanneet, meri voisi huonommin, Kauppi huomauttaa.
Vakaa Augusta
Tutkimusalus Augustaa kipparoi retkemme aikana yliteknikko Göran Lundberg. Lahjoitusvaroin hankittu alus on suunniteltu varta vasten Tvärminnen aseman tarpeisiin. Se on katamaraani, jolla pääsee myös mataliin vesiin.
Augustaa käytetään kaikenlaiseen merentutkimukseen. Vain tutkijoiden mielikuvitus on rajana, Lundberg toteaa.
— Augusta on tuplasti nopeampi ja tuplasti leveämpi kuin vanha aluksemme. Se ei heilu ollenkaan, kun nosturia käytetään, mikä tekee näytteidenotosta tarkempaa. Vielä emme ole keksineet siitä pahaa sanottavaa, kertoo Lundberg.
Totta, alus ei hievahdakaan, kun Lundbergin kollega, tutkimusteknikko Jostein Solbakken ohjaa suurta punaista nosturia. Se nostaa viisi näytekauhallista mutaa laatikoihin. Alapuolellamme on 20 metriä vettä.
Kahden päivän päästä Kauppi ja kumppanit suuntavat Segerstrålen toiselle näytteenottopaikalle, joka on 35 metrin syvyydessä.
Elämää pohjalla
Syvemmällä on kylmempää, mikä vaikuttaa simpukoiden elämään ratkaisevasti. Syvemmän näytteenottopaikan simpukat elävät kauemmin, kasvavat hitaammin ja lisääntyvät harvemmin kuin matalammalta kerätyt lajitoverinsa.
Pohjanäytteiden lisäksi samoilta paikoilta otetaan vesinäytteet, joista mitataan lämpötila, veden suolaisuus ja happipitoisuus. Kun nämä tiedot yhdistetään pohjaeläinten määrään, voidaan tehdä johtopäätöksiä.
— Meriveden lämpeneminen ja ravinteiden lisääntyminen ovat lyhentäneet simpukoiden elinikää. Ne eivät elä syvemmälläkään enää 30-vuotiaiksi kuten Segerstrålen aikoihin, Kauppi toteaa.
Lämpeneminen ja rehevöityminen saattoivat avittaa simpukoiden paluuta, mutta liika on niillekin liikaa. Kuumat kesät ja liiat ravinteet ovat yhteydessä happikatoon, joka on simpukoille kohtalokasta.
Muutama vuosi sitten Tvärminnessä oli voimakkaita lämpöaaltoja. Niiden jälkeen Kauppi sai syvemmältä näytteenottopaikalta vain muutamia eläviä simpukoita. Matalammalla näytteenottopaikalla ei sen sijaan ole ollut happikatoa koko seurannan aikana.
Näytteiden ikävä haju johtuu rikkivedystä. Sitä kertyy merenpohjaan, kun happi ei siirry lämpimämmistä pintakerroksista kylmempiin pohjavesiin ja kun ravinteiden hajottaminen kuluttaa hapen pohjalta. Silti hapetonta sedimenttiä ei ole näissä näytteissä liikaa.
— Pohjaeläinten kannalta täällä näyttäisi menevän aika hyvin, Kauppi summaa.
Herkkä katka
Yhdessä näytelaatikossa vipeltää pieniä äyriäisiä. Valkokatka oli Tvärminnessä valtalaji 1980-luvun lopulle asti, minkä jälkeen se katosi lähes kokonaan. Kymmenen viime vuoden aikana valkokatkat ovat kuitenkin alkaneet vähitellen palata.
Valkokatka on herkkä rehevöitymiselle. Sen paluu saattaa merkitä, että ravinnetilanne on muuttunut nyt lajille edullisemmaksi. Kuormituksen määrä Itämereen on vähentynyt, vaikka ravinteita onkin vielä kierrossa paljon, Kauppi arvioi.
— Valkokatkan paluu on ilman muuta positiivista.
Vaikka muutokset meressä vaikuttavat suoraan pohjaeläimiin, aina ei ole helppo tulkita, mistä mikäkin asia johtuu. Se mikä on etu yhdelle lajille, ei ole sitä toiselle.
Kuka syö ketä?
Näytteiden seulominen on työlästä hommaa. Muta huuhdellaan kahden seulan läpi. Niistä ensimmäinen on tiheydeltään millimetrin ja toinen puoli milliä.
Seulomiseen ryhtyvät Tvärminnen harjoittelijat Milla Sigg ja Eveliina Piispanen. Molemmat ovat kolmannen vuoden opiskelijoita, Sigg biologiasta ja Piispanen ympäristötieteiden puolelta. He aloittivat harjoittelunsa asemalla viikko sitten ja ovat ehtineet jo tutkia pohjaeläimiä mikroskoopilla. Silti niiden tunnistaminen paljaalla silmällä on vaikeaa.
Suuri osa pohjaeläimistä on hyvin pieniä. Sigg ja Piispanen suihkuttavat mutaa seulojen läpi ja noukkivat pinseteillä eläimet purkkiin. Simpukoiden halkaisija on parhaimmillaan senttimetrin luokkaa, katkojen pituus tuskin sitäkään. Näistä merenelävistä ei saisi hääppöistä ateriaa.
Purkittamisessa on yllättäviä haasteita:
— Apua, joku syö toista, Piispanen huudahtaa.
Katka ja monisukasmato ovat toistensa kimpussa. Piispanen erottaa ne pinseteillä eri puolille purkkia.
Kun pohjaeläimet on purkitettu, niiden päälle kaadetaan formaliinia, joka tappaa ja säilöö ne. Myöhemmin näyte levitetään petrimaljalle ja viedään mikroskoopin alle, jossa eri lajien yksilömäärät lasketaan, mitataan ja punnitaan.
Myös alemman seulan hienojakoinen aines säilötään purkkeihin. Jos ympäristön tilaa haluaisi seurata kunnolla, nämäkin näytteet kannattaisi analysoida. Siihen ei ole kuitenkaan ollut resursseja: vuodesta 2017 asti otetut näytteet odottavat yhä tutkijaansa.
Vieras möyrijä
Laura Kauppi on ollut Tvärminnessä töissä kymmenen vuotta. Hän on käyttänyt pohjaeläinten seurantadataa omassa väitöskirjassaan ja sen jälkeisessä tutkimuksessa.
Väitöstutkimuksessaan Kauppi perehtyi erityisesti vieraslaji liejuputkimatoon, joka havaittiin Suomenlahdella ensimmäistä kertaa 1990-luvun alussa. Vuosina 2006–2016 liejuputkimadot nousivat valtalajiksi Tvärminnessä.
— Niitä sai nyppiä seulasta kasapäin.
Nyt liejuputkimadon huippuvuodet ovat takana. Se on päätynyt tasapainoon itämerensimpukan ja muiden lajien kanssa.
— Liejuputkimato paljastui lopulta vaikutuksiltaan monimutkaiseksi. Siitä on hyötyä, koska se hapettaa tehokkaasti pohjaa möyriessään mudassa ja tehostaa hajotusprosesseja. Toisaalta möyriminen voi joissain tapauksissa nostaa pintaan myrkyllistä rikkivetyä tai muita saasteita.
Kauppi poimii liejuputkimadon muovihansikkaalleen. Se on muutaman sentin mittainen laiha luikero, joka kiemurtelee hänen kädellään. Kohta se päätyy purkkiin muiden pohjaeläinten kanssa osaksi sadan vuoden kertomusta Itämerestä. Madon tappio, tieteen voitto.
Yliopisto-lehti on Helsingin yliopiston tiedeaikakauslehti, joka on sitoutunut Journalistin ohjeisiin.
Eläintieteen professori Johan Axel Palmén perusti 120 vuotta sitten, vuonna 1902, Suomen ensimmäisen biologisen tutkimusaseman Tvärminneen.
Palmén arveli, että opiskelijoiden olisi mielenkiintoisempaa perehtyä eri eläinlajeihin vapaassa luonnossa kuin museoissa ja luentosaleissa. Hän löysi mieleisensä ympäristön Hankoniemeltä Tvärminnestä ja osti torpan eläintieteellisen aseman tiloiksi.
Palmén testamenttasi tutkimusaseman Helsingin yliopistolle, ja nykyään se kuuluu bio- ja ympäristötieteelliseen tiedekuntaan.
Asema tunnetaan erityisesti pitkäaikaisseurannoista. Niistä pisin on vuodesta 1926 jatkunut Storfjärdenin pohjaeläinseuranta. Yhtä kauan on mitattu meriveden lämpötila kymmenen päivän välein.
Lisäksi asemalla on tehty haahkaseurantaa vuodesta 1990 ja sinisimpukkaseurantaa vuodesta 1997.
Viime vuonna asemalla alkoi tutkimus siitä, miten rannikkovesien monimuotoisuus vaikuttaa ilmastonmuutokseen. Biologien ja ilmakehätieteilijöiden on tarkoitus selvittää, toimiiko Itämeri hiilinieluna vai hiilenlähteenä.
– Paljon on tutkittu sitä, miten ilmasto vaikuttaa mereen, mutta tässä katsotaan asiaa toisinpäin. Meren tila vaikuttaa siihen, mitä merestä nousee ilmaan, tutkimuskoordinaattori Joanna Norkko kertoo.
Elokuussa Tvärminnessä alkaa myös tutkimussukelluskurssi. Suomessa ei ole järjestetty koulutusta tutkimussukeltamiseen kymmeneen vuoteen, ja pätevistä sukeltajista alkaa olla jo pulaa. Vaikka tekniikka on suurena apuna merentutkimuksessa, välillä veteen on myös mentävä itse ottamaan näytteitä ja tekemään kokeita.