Happelisem Läänemeri aitab vetikail vohada

Tartu Ülikooli doktorant Liina Pajusalu rajas Saaremaa lõunarannikule katsevannid erineva pH-tasemega ning mõõtis hiljem laboris erinevates tingimustes kasvanud vetikate fotosünteesimise kiirust. Tulemused annavad alust arvata, et happelisem merevesi soodustab eutrofeerumist. Foto: Tartu Ülikooli Eesti Mereinstituut

Eutrofeerumine on üks Läänemere suuremaid hädasid. Toitaineid on palju, liiga palju.» Tartu Ülikooli Eesti Mereinstituudi juhtivteadur Georg Martin on tõsine. «Eutrofeerumisega on võideldud aastakümneid, kuid efekti meres näha ei ole.»

Suvest suvesse on teadlased tunnistajad samale tsüklile: sooja saabudes hakkavad Läänemeres vohama vetikad ja teised taimed, mille tagajärjel kaob veest lõpuks hapnik ning tekivad nn surnud alad. Vetikatele annavad kasvuhoogu suuresti ained, mis on mõeldudki taimede kosutamiseks – peamiselt fosfori- ja lämmastikurikkad väetised –, ent jõuavad põldudelt hoopis jõgedesse ja sealtkaudu merre.

Läänemeri on madal ja aeglase veevahetusega, mis muudab ta eutrofeerumisele eriti vastuvõtlikuks. Ja kuigi eutrofeerumise põhjustega võitlemisel ei ole Läänemere-äärsed riigid olnud just üleliia edukad, teevad napid kosumise märgid teadlasi murelikuks ning panevad otsima lisapõhjuseid.

«Mis siis, kui probleem on hoopis teisal?» küsib Martin. «Kui teame eutrofeerumise põhjuseid paremini, oskame tegevused suunata sinna, kus need on tulemuslikumad.»

Tema uurimisrühma viimased tulemused viitavad, et oma rolli võib tõepoolest mängida üks tegur, millele seni pole tähelepanu pööratud. Vähemalt mitte meie maailmanurgas, sest Läänemerest koralle ei leia. Ent just korallide pleekimine on peamine põhjus, mille tõttu on merevee hapestumine seni uudisekünnise ületanud.

Merevee hapestumine on üks tahk probleemide puntrast, millesse kuuluvad veel näiteks kliima muutumine ja elurikkuse kadumine. Juured viivad taas kord tööstuskorstnateni, mille kaudu pumpavad inimesed õhku miljoneid aastaid maapõues peidus olnud süsinikku.

Ehk oleks asi praeguseks hullemgi, kui 71 protsenti maakera pinnast ei kataks meri. Ookeanid ja teised veekogud neelavad tubli kolmandiku atmosfääri lisatud süsinikust, lisaks veel omajagu soojust. Näiteks üks teooria selle kohta, miks viimased tosin aastat on maailma keskmine temperatuur enam-vähem paigal püsinud, arvab põhjuseks soojuse lisaneeldumise ookeani süvakihtides. Loomulikult senikauaks, kuni loodusliku puhvri mahutavus täis saab.

Ookeanid peavad süsihappegaasi neelamise eest maksma oma hinda. Nagu nimigi viitab, moodustab gaas vees lahustumise järel süsihappe mille lagunemise tagajärjel vee happesus tõuseb. Ning hape otsib, kellega reageerida.

Happelisuse ja aluselisuse määrale viitav pH-tase on ookeanide pinnavees alates tööstusrevolutsiooni algusest langenud 0,1 ühiku võrra. «Muutus võib tunduda väiksena, ent kuna pH-skaala on logaritmiline, võrdub see umbes 25-protsendilise happelisuse tõusuga,» räägib Eesti Mereinstituudi nooremteadur Liina Pajusalu. Ennustuste kohaselt võib sajandi lõpuks pH-tase langeda veel 0,2–0,4 ühiku võrra (happelisus suureneda kuni kolm korda) ning tugevamalt avaldab see mõju just poolustele lähemal, sest jahedam vesi mahutab rohkem süsihappegaasi.

Õigupoolest võib mereveest rääkida kui kergelt aluselisest vedelikust. Läänemere vee keskmine pH on 8,2 (neutraalne on 7, sellest kõrgem väärtus näitab aluselisust ning madalam happelisust). Senine tase on muu hulgas hästi sobinud kõikidele vee-elanikele, kes harjunud endale ehitama näiteks kodasid või kaitsvat kesta. Tihti kasutavad nad selleks kaltsiumiühendeid, peamiselt kaltsiumkarbonaati, mis on aluseline.

Ent merevee muutumine happelisemaks toob kaasa keemilised reaktsioonid vees leiduvate aluseliste ainetega, mille tagajärjel võib kaitsev lubjamineraalist koda sõna otseses mõttes ära lahustuda. Ohvrite seas on korallid, karbid, meritähed ja teisedki veeasukad.

Globaalselt pööratakse probleemile aina enam tähelepanu. Näiteks äsja kuulutas teaduse ja tehnoloogia alastele konkurssidele spetsialiseerinud fond X Prize välja kahe miljoni dollari suuruse auhinna neile, kes töötavad välja andurid ookeani pH-taseme tõhusaks jälgimiseks.

Ent meie kandis ongi see valdavalt tundunud kaugete merede probleemina. Eesti Mereinstituut on küll järjepidevalt mõõtnud pH-taset Eesti vetes, ent andmete põhjaliku analüüsimiseni on jõutud alles nüüd. Pisut enam on asjaga tegeletud Saksamaal ja Rootsis, kus on uuritud ka Läänemere hapestumise võimalikku mõju elusorganismidele ja nende vastsetele.

Viimasel kolmel suvel on doktorant Liina Pajusalu olnud võimalik kohata Saaremaa lõunarannikul Kõiguste lahes. Jah, päris lahe sees, kuhu ta on rajanud kolm vanni (või nagu neid teaduslikult nimetatakse – mesokosmi), et uurida, mida tooks endaga kaasa happelisem Läänemeri.

Vannides on erinev süsihappegaasi tase ning esmajoones uurib Pajusalu, kuidas reageerivad sellele vetikad kui eutrofeerumise peategelased. Tulemused viitavad, et see meeldib neile. Arvestades, et nagu maa peal, tarbivad ka vees elutsevad fotosünteesivad organismid kasvamiseks päikesevalguse kõrval süsihappegaasi, pole see ehk üllatav. Rohkem süsihappegaasi tähendab ka rohkem kasvu.

Pikaajalisemate mõjude hindamises on aga oluline mõista, keda suurem süsihappegaasi kontsentratsioon soosib. «See kiirendab eelkõige üheaastaste niitjate vetikate kasvu,» tõdeb Pajusalu.

«Muutub vee-elustiku liigiline koosseis. Kaovad mitmeaastased taimed, kes on omased stabiilsele keskkonnale,» lisab ta. «Vee kvaliteedi hindamisel kasutatakse liikide osakaalu, teiste seas ühe- ja mitmeaastaste vestikate suhtarvu.»

CO2 mõjul toimuv väiksemate vetikate vohamine piirab suurte taimede elutegevust, sõnab Georg Martin. «Happelisem keskkond muudab suured vetikaõitsengud sagedasemaks ja soodustab lühiajalisi protsesse. Nii võivad pikaealised liigid ära kaduda.»

Muutused vetikate liigilises koosseisus mõjutavad kogu mere ökosüsteemi. Martin toob võrdluse metsaga: «Kui puud maha võtta, siis pole teistel liikidel enam kusagil olla.» Püsivad vetikametsad on näiteks paigad, kus kalad käivad kudemas.

Uuringutega on ka selgunud, et eriti madalas vees kõigub süsihappegaasi tase suurel määral ning võib ilmast sõltuvalt juba praegu ulatuda hommikutundidel tasemeni, mida kogu maailmamerele ennustatakse sajandi lõpuks. Sellist madalat, alla-meetri-vett on ainuüksi Lääne-Eesti saarestikus üle saja ruutkilomeetri, needki on olulised kudemisalad.

Hetkel on peamine, rõhutab Martin, saada ülevaade probleemi ulatusest. Millised on hapestumise pikaajalisemad mõjud, kuidas erinevad protsessid Liivi ja Soome lahes ja nii edasi. Ja sedagi, et üldse pH-taset meie vetes järjepidevalt mõõdetaks. «Ametlikus seireprogrammis pH-taseme jälgimist praegu ei ole, kuigi seda lisada pole eriti keeruline,» nendib Martin.

Ta kahtlustab, et hapestumine on üks põhjus, mis soodustab Läänemere jätkuvat eutrofeerumist. «Madalas rannikuvees võib see olla üks tegureid, mis hoiab tagasi olukorra paranemist,» arvab ta. «Kogu meres hetkel hullu pole, aga lähema saja aasta jooksul on see juba korralik probleem.»