Itämeri ja sen rannat: katoavatko Itämeren erityispiirteet?

Sokkeloiselta rannikolta ulapalle ja pinnan alle

Itämeri on vaativa elinympäristö. Murtoveden matalan suolapitoisuuden vuoksi lajisto koostuu makean, murto- ja meriveden lajeista, joista suurin osa elää sietokykynsä äärirajoilla. Tämän vuoksi lajien määrä on niukka ja ravintoverkot yksinkertaisia verrattuna valtamerien eliöyhteisöihin. Yksilömäärät saattavat kuitenkin olla suuria. Mataluutensa ja pienen vesitilavuutensa vuoksi Itämeri ja sen eliöt ovat herkkiä ihmisen toiminnan vaikutuksille. Itämeren valuma-alue ja sillä asuvien ihmisten määrä on suuri, mikä aiheuttaa merkittäviä ympäristöpaineita. Lisäksi Itämeri on ollut muutoksille altis läpi historiansa ja ilmaston luonnollinen vaihtelu näkyy tänä päivänäkin Itämeren eliöstön ja ympäristön jatkuvina muutoksena. [1]

Aaltojen alta löytyy monenlaisia luontotyyppejä, joita kaikkia ei vielä tunneta kovin hyvin. Arvioiden mukaan puolet Suomen Itämeren vedenalaisista luontotyypeistä ova erittäin uhanalaisia tai vaarantuneita. Suomen rannikolla ainakin punalevä- (Rhodophyta) ja meriajokasyhteisöt (Zostera marina) sekä näkinpartaisniityt ovat erittäin uhanalaisia. Myös Itämeren avainlajien eli rakkolevän (Fucus vesiculosus) ja sinisimpukan (Mytilus trossulus) varaan rakentuvat yhteisöt on luokiteltu vaarantuneiksi ja silmälläpidettäviksi. Rehevöityminen on tärkein luontotyyppien uhanalaistumisen syy. Se on mm. lisännyt muita lajeja syrjäyttävien rihmalevien määrää. [2]

Rannat ovat ainutlaatuisia elinympäristöjä, joissa meri ja maa kohtaavat. Ne ovat alttiina ulkoisille tekijöille aalloista tuuleen ja jäiden hankaukseen. Suomella on pitkä rannikko, se on pituudeltaan noin 46 000 km. Tunnusomaista sille on maankohoaminen ja vyöhykkeisen kasvillisuuden rantaviivan muutoksia myötäilevä siirtyminen, jotka ovat voimakkaimpia Merenkurkussa ja Perämerellä. Sokkeloinen saaristo on myös rannikollemme tyypillinen. Muun muassa rehevöityminen on aiheuttanut rannikkoluontotyyppien uhanalaistumista. Lisäksi rakentaminen vähentää vapaiden rantojen määrää, loppunut laidunnus mahdollistaa monien avoimien ympäristöjen umpeenkasvun ja vieraslajit, kuten kurtturuusu (Rosa rugosa), valtaavat hiekkarantoja. [2]

Veden lämpötilan nousu vaikuttaa murtoveden sekoittumiseen ja elilölajistoon

Vuoden keskilämpötilan arvellaan nousevan 3-5 astetta koko Itämeren alueella vuosisadan loppuun mennessä. Lämpenemistä tapahtuu talvella erityisesti Itämeren itä- ja pohjoisosissa sekä kesällä eteläosissa. Tämän seurauksena veden pintalämpötila kohoaisi noin 2-4 asteella ja kasvukausi pitenisi 2000-luvun loppua kohden pohjoisilla alueilla 20-50 päivää ja eteläisellä alueilla 30-90 päivää. [3] Näillä tekijöillä on vaikutusta muun muassa ekosysteemin toimintaan ja lajistoon. Viileään veteen sopeutuneet lajit, kuten arktiset relikti- eli jäännelajit, taantunevat eteläisempien lajien runsastuessa. [2]

Talvilämpötilojen nousu on jo muuttanut Itämeren alueella talvehtivien lintujen, kuten kyhmyjoutsenen (Cygnus olor), telkän (Bucephala clangula) ja isokoskelon (Mergus merganser) talviaikaista esiintymisaluetta. Ne ovat siirtyneet kohti pohjoista viimeisten parin vuosikymmenen aikana. Useiden lintulajien kevätmuutto ja pesiminen on aikaistunut 1990-luvulta lähtien kevään lämpötilojen noustessa. [3] Kuitenkin joidenkin lajien kannat ovat taantuneet, minkä arvellaan johtuvan siitä, ettei lintujen kevätmuutto ole aikaistunut yhtä nopeasti kuin kevään tulo [4].

© Riku Lumiaro

Telkkäparvi. Telkän talviaikainen esiintymisalue on ilmastonmuutoksen seurauksena siirtynyt pohjoisemmaksi.

Tulevaisuudessa pintaveden lämpötilan nousu muuttaisi keijuston lajistokoostumusta. Se lisäisi esimerkiksi hajottajabakteerien aktiivisuutta kiihdyttäen ravinteiden ja hiilen kierrätystä pintavesikerroksessa. Kasviplanktonin lajikoostumus muuttuisi, sillä eri lajiryhmillä on omat valo- ja lämpötilaoptiminsa, vaikka ravinteiden ja valon tarve on niille kaikille yhteistä. [3]Kesäaikainen veden lämpötilan nousu suosisi sinilevien eli syanobakteerien kasvua. Ne pystyvät sitomaan itseensä ilmasta veteen liuennutta typpikaasua, joten vain fosforin saanti rajoittaa niiden esiintymistä. Erityisesti maksamyrkkyä tuottavien Nodularia-sinilevien esiintyminen riippuu pintaveden lämpötilasta ja tyynistä olosuhteista. Toisaalta, jos ravinteiden huuhtoutuminen maaekosysteemeistä voimistuu lisääntyneiden talvisateiden ja suuremman valunnan takia, ravinteikkaassa vedessä sinilevien kanssa kilpailevat mm. silmälevät (Euglenophyta), panssarisiimalevät eli dinoflagellaatit (Dinophyta), tarttumalevät (Prymnesiophyceae) ja nielulevät (Cryptophyta). [5]

© Pirjo Ferin-Westerholm

Leväkukinta rantavedessä.

Jääpeitteisen alueen pieneneminen ja veden talvilämpötilan nousu voivat muuttaa meriveden kevätaikaista pystysuuntaista sekoittumista Itämeren-pääaltaalla. Normaalisti keväisin pintavesi lämpenee ja muuttuu painavammaksi kun sen alla oleva vesi, jolloin pintavesi painuu syvemmälle ja vesipatsaan vesi sekoittuu. Pohjanlahdella ja Suomenlahden itäosien vähäsuolaisessa vedessä tämä sekoittuminen ulottuu pohjaan asti, mutta pääaltaalla vain suolaisuuden vaihettumiskerrokseen eli halokliiniin asti. Painavimman veden lämpötila vaihtelee suolapitoisuuden mukaan, Itämeressä se on nollan ja +4 asteen välillä. Jos veden talvilämpötilat jäävät korkeammiksi kuin painavimman veden lämpötila, pinta- ja pohjaveden sekoittumista ei tapahdu ja kerrostuminen voimistuu. Tällöin happea ei pääse sekoittumaan syvempiin vesikerroksiin eikä ravinteita pintakerrokseen, millä on vaikutusta kaikkiin vesieliöihin. Leudot talvet ja keväisen sekoittumisen heikentyminen voivat hillitä piileväkukintoja, jotka ovat merkittävä ravinnon lähde pohjaeliöstölle, ja suosia panssarisiimaleviä. [6]

Merijäästä riippuvaisten lajien elinympäristö kutistuu

Itämeren jääpeitteen laajuuden on ennustettu vähenevän dramaattisesti tällä vuosisadalla. Vuosisadan loppua kohti mm. Selkämeri, Riianlahti ja suurin osa Suomenlahtea olisivat keskimääräisinä talvina jäättömiä ja Itämeren jäätalvien pituus lyhenisi keskimäärin 1-3 kuukautta nykyisestä [3]. Samalla merijäästä riippuvaiset lajit, kuten jään mikroskooppisissa suolavesikäytävissä elävät levät ja bakteerit, menettävät monin paikoin elinympäristönsä [7]. Nisäkkäistä harmaahylje eli halli (Halichoerus grypus) ja erityisesti itämerennorppa (Pusa hispida botnica) ovat riippuvaisia merijäästä, sillä ne poikivat keväisille ahtojäille. Jään päälle muodostuvissa kinoksissa pesivän itämerennorpan levinneisyysalue voi tulevaisuudessa rajoittua Perämerelle. Siellä jääpeite kestänee kaksi kuukautta, mikä on tarpeeksi kauan pesinnän onnistumista varten. [8] [9] Itämerennorppa on nykyään luokiteltu silmälläpidettäväksi lajiksi [10], mutta elinalueen pienentyessä sen kanta todennäköisesti uhanalaistuu. Jäälautoilla pesivä halli pystyy synnyttämään myös maalle, kuten luodoille, mutta vieroitettaessa maalle syntyneiden poikasten painot ovat selvästi alhaisempia kuin jäälle syntyneiden.

© Riku Lumiaro

Halli eli harmaahylje kärsii ilmastonmuutoksesta itämerennorppaa vähemmän. 

Ilmastonmuutoksen myötä halli kärsinee kohonneesta poikaskuolleisuudesta, mutta merijään vähetessä sen talviset ruokailualueet saattavat laajentua. [3] Sopeutuminen jäättömiin olosuhteisiin vaatinee veronsa, mutta ilmastonmuutoksen vaikutus halliin on silti norppaa lievempi.

Miten veden suolapitoisuuden muutos vaikuttaa Itämereen?

Sateisuuden muutosten ennustaminen Itämerellä on vaikeaa, mutta todennäköisimmin sateisuus kasvaa koko Itämeren alueella vuosisadan loppuun mennessä [3]. Sateisuuden muutosten vuoksi jokien virtaama kasvanee Itämeren pohjoisosissa ja pienenee eteläisellä Itämerellä. Seurauksena on suolaisuuden lasku ja nykyistä voimakkaampi maantieteellinen vaihettuminen kun siirrytään eteläiseltä Itämereltä pohjoiselle ja tämä heijastunee myös lajistoon. [11] Veden suolaisuuden muutos saattaisi olla -45 ja +4 prosentin välillä. [3] Suurin osa mereisistä ja murtovesilajeista säilynee eteläisellä Itämerellä, mutta erityisesti Selkämeren ja Perämeren alueelta ne saattaisivat hävitä makean veden lajiston runsastuessa ja levitessä etelämmäksi. Makean veden suurempi valuma ja suolaisuuden väheneminen saattaisivat voimistaa suolaisuuden pystysuuntaisista eroista johtuvaa vesipatsaan kerrostumista ja siirtää halokliinia syvemmälle. Tämä voi pienentää hapettomien pohjien kokonaisalaa, jolloin pohjaeläimille tarjolla olevien elinympäristöjen määrä kasvaisi. Suolaisuuden väheneminen heijastuisi myös muuhun ravintoverkkoon, kuten eläinplanktoniin ja sitä syöviin kaloihin kuten kilohailiin (Sprattus sprattus) ja silakkaan (Clupea harengus membras). Makeassa vedessä viihtyvän särjen levinneisyys todennäköisesti kasvaa suolapitoisuuden laskiessa, kun taas turskan lisääntyminen vaikeutunee entisestään. [3]

Pohjanmereltä tulevat suolavesipulssit vaikuttavat tulevaisuudessakin Itämeren ekologiaan. Runsastuva makean veden valunta Itämereen vaikeuttanee suolaisen veden sisään virtausta Tanskan salmien läpi. Kokonaisuudessaan suolavesipulssien tiheyden ennustetaan harventuvan entisestään ja harvinaisten suolavesipulssien vaikutuksen arvellaan olevan haitallinen Itämerelle. Tulevaisuudessa, kun suolaveden sisään virtaus sekoittaa vesipatsaan vettä, pitkään jatkuneesta hapettomuudesta kärsineestä pohjavedestä saattaa sekoittua ravinteita ja myrkyllistä rikkivetyä pintaveteen. Tämä voimistaa rehevöitymistä ja voi aiheuttaa vesieliöiden myrkytyskuolemia. Vaikka Itämeren syvänteet samalla saavatkin hapekasta vettä, on tämän positiivinen vaikutus vain hetkellinen; happi kuluu nopeasti loppuun ja suolakerrostuneisuus voimistuu. [1]

Luonnon monimuotoisuus köyhtyy jos avainlaijt taantuvat

Avainlajin olemassaolo on tärkeää koko ekosysteemin toiminnalle ja monien muiden lajien esiintyminen on siitä riippuvainen. Ilmastonmuutoksen vaikutus elinympäristöjä muodostaviin avainlajeihin on huolestuttavaa luonnon monimuotoisuuden kannalta. Meriajokasniityt ja niiden eliöyhteisöt ovat herkkiä lämpötilan nousulle ja meriajokkaan muodostamien elinympäristöjen odotetaan taantuvan ilmastonmuutoksen myötä. [12] Meriajokas on rakkolevän, sinisimpukan ja useiden punalevien tapaan riippuvainen myös veden suolapitoisuudesta ja nämä kaikki luonnon monimuotoisuuden kannalta tärkeät elinympäristöjä muodostavat lajit voivat taantua tulevaisuudessa erityisesti pohjoisella Itämerellä. [7]

© Hanna Aho

Rakko- ja rihmaleviä kalliorannalla. Rakkolevä on yksi Itämeren avainlajeista ja sen säilymistä uhkaavat muun muassa rehevöityminen, kilpailu rihmalevien kanssa ja veden suolapitoisuuden väheneminen.

Rehevöitymisen vaikutus voimistuu

Sadannan lisääntyminen voimistaa ravinteiden huuhtoutumista maalta vesistöihin erityisesti Suomen etelä- ja lounaisrannikoilla, joilla on paljon maataloutta [13]. Ravinteiden määrän kasvu yhdessä lämpötilan nousun ja kasvukauden pidentymisen kanssa voimistanee rehevöitymisen vaikutusta, kasviplanktonin kasvua ja kalalajiston muutoksia. Myös mahdollisesti lisääntyvä tuulisuus [3] voi voimistaa kumpuamista ja levien ravinteiden saantia [14].

Rehevöityminen uhkaa suurinta osaa rannikkomme vedenalaisista ja maan päällisistä luontotyypeistä. Rantojen ruovikoituminen todennäköisesti voimistuu ja nopeakasvuiset rihmalevät kilpailevat entistä enemmän monivuotisten levien, kuten rakkolevän, kanssa. Runsastuvat pintaveden planktonlevät ja leväkukinnat vähentävät veden näkösyvyyttä. Kun jääpeite hupenee, jään rantoja kuluttava vaikutus heikkenee. Tämän takia esimerkiksi rihmalevät eivät enää hankaudu irti kalliorannoilta. [2]

Lisääntynyt jokien virtaama toisi mukanaan Itämereen enemmän paitsi ravinteita myös kiintoainesta maaekosysteemeistä, mikä heikentäisi näkösyvyyttä entisestään ja liettäisi kivipohjia [6]. Tämä vaikeuttaisi kovilla pohjilla kasvavien makrolevien valon saantia ja yhteyttämistä sekä uusien yksilöiden pohjaan kiinnittymistä. [2]

Ilman hiilidioksidipitoisuuden nousu happamoittaa Itämerta

Meret ovat hiilinieluja ja ilman hiilidioksidipitoisuuden nousu voimistaa hiilen liukenemista Itämereen. Hiilidioksidin liukeneminen on viimeisten 20-30 vuoden aikana happamoittanut Itämeren vettä ja laskenut sen pH-arvoa noin 0.15 pH-yksikköä. Tämä vaikuttaa kalsiumyhdisteiden liukoisuuteen vedessä ja haittaa kalkkitukirangan omaavien eliöiden tukirangan muodostusta, ja saattaa happamammissa oloissa johtaa jopa kalkkirakenteiden liukenemiseen. Itämeressä kalkkirakenteiden muodostuminen on alhaisen suolapitoisuuden vuoksi muutenkin heikkoa ja esimerkiksi simpukat ovat valtamerilajeja ohutkuorisempia. [7] [1]

Merenpinnan nousu ja myrskyt muuttavat rannikkoa

Ilmastonmuutos johtaa valtameren pinnannousuun jäätiköiden sulamisen ja meriveden lämpölaajenemisen kautta. Pohjoisella Itämerellä maankohoaminen kumoaa vielä lähivuosikymmeninä merenpinnan nousua, minkä takia merenpinnan nousu on hitaampaa kuin valtamerissä. Rantaviivan vetäytymisen hidastumisen myötä maankohoamisesta riippuvaiset luontotyypit muuttunevat. Vesi voi peittää alleen esimerkiksi kasvipeitteisiä kivikkorantoja, alavia hiekkarantoja ja rantametsiä. [2]

Merenpinnan nousu ja myrskyt lisäävät rantaeroosiota, vähentävät näkyvyyttä veden alla ja vaikuttavat rannikon vedenalaisiin ja maanpäällisiin luontotyyppeihin. Voimakkaat myrskyt muokkaavat rantavyöhykettä ja saattavat esimerkiksi dyynirannoilla haitata luontaista dyynisukkessiota. [2] Vedenkorkeuden ääri-ilmiöt saattavat yleistyä. Merenpinnan nousu ja talviajan valumien kasvun myötä mahdollisesti lisääntyvät tulvat lisäävät tulvasuojelun ja järkevän kaupunkisuunnittelun tarvetta erityisesti asutuskeskuksissa.

Vanhat riesat vaikuttavat tulevaisuudessakin Itämeren monimuotoisuuteen

Itämeren uhkia ilmastonmuutoksen lisäksi ovat rehevöityminen, haitalliset aineet, öljyonnettomuudet, vieraslajit, liikakalastus ja roskaantuminen [15]. Ilmastonmuutos voi voimistaa muiden ympäristöongelmien vaikutuksia vesieliöstöön. [2]

Itämeren vieraslajien määrä on kasvanut jatkuvasti 1900-luvun alusta alkaen. Tämä johtuu pääasiassa vilkastuneen laivaliikenteen mukana tulleiden lajien vakiintumisesta. [15] Ilmastonmuutoksen myötä joidenkin lämpimämpien vesien vieraslajien vakiintuminen Itämereen saattaa helpottua. Suolaisuuden väheneminen puolestaan voi mahdollistaa esimerkiksi jo nyt Itämeressä esiintyvän vaeltajasimpukan (Dreissena polymorpha) massaesiintymisen. [6]

Uudet lajit kilpailevat resursseista Itämeren lajiston kanssa ja saattavat muuttaa ravintoverkkoja. Virosta viime vuosina saapunut hopearuutana (Carassius auratus m. gibelio) on hyötynyt lämpenemisestä ja rehevöitymisestä. Se sietää hyvin vähähappisia olosuhteita ja saattaa ilmastonmuutoksen myötä syrjäyttää joitain rannikkomme lajeja. [16]

Ilmastonmuutos voi voimistaa haitallisten aineiden vaikutusta merieliöihin. Itämeren eliöihin on kertynyt paljon haitallisia aineita, kuten raskasmetalleja, dioksiineja ja PCB:tä. Veden lämpötilannousu yhdessä matalamman suolaisuuden kanssa voi aiheuttaa eliöille fysiologista stressiä. Tällöin ne saattavat tulla alttiimmiksi Itämereen kertyneiden myrkyllisten kemikaalien haittavaikutuksille. Lämpötilan nousu nopeuttaa myös eliöiden aineenvaihduntaa, jolloin haitallisten aineiden kertymisnopeus voi kasvaa. Matalassa suolapitoisuudessa myös metallien on havaittu kertyvän helpommin vesieliöihin. [3]

Tulevaisuuden Itämeri, muutosten meri

Itämeren ekosysteemin toimintaan vaikuttavat monet tekijät, kuten jääpeite ja veden suolapitoisuus ja lämpötila, ja ne ovat omalla tavallaan alttiita ilmastonmuutokselle. Ne erityispiirteet, jotka tekevät Itämeren nykyään ainutlaatuiseksi tulevat muuttumaan. Sopeutumista on edessä sekä ihmisillä, että muilla eliöillä. Itämeren tarjoamat ekosysteemipalvelut, kuten kalansaaliit ja virkistysmahdollisuudet, muuttuvat Itämeren mukana. Muutosten laajuutta voidaan hillitä puuttumalla ilmastonmuutoksen lisäksi myös muihin Itämerta koskettaviin ympäristöongelmiin, kuten rehevöitymiseen tai haitallisten aineiden pääsyyn vesistöihin. Vaikka tulevien muutosten laatu on jossain määrin epävarma, Itämeren muuttuminen on edessä.