Arandan kyydissä: Itämeren tilan seuranta vaatii jatkuvaa mittaamista

Itämeren tilan arviointi ei perustu silmämääräisiin sinilevähavaintoihin tai yksipuolisiin arvailuihin, vaan sen taustalla on valtava määrä erilaisia mittauksia eri puolilta merta. Mittaustulokset kootaan yhteen ja sitten alkaa analysointi, mitä yksittäiset tulokset merkitsevät ja mitä niistä kokonaisuutena voidaan päätellä.

Elokuussa 2023 sain tutustua näytteenottoon Itämerellä merentutkimusalus Arandan kyydissä. Matka oli huikea elämys, joka avasi silmiäni merentutkimuksen monipuolisuudesta ja siihen vaadittavasta työmäärästä sekä tutkijoiden sitkeydestä ja motivaatiosta.

Vierailuni aikaan vuorossa oli Itämeren tilan hydrografinen-, ravinne- ja planktonseuranta Combine3, jolloin kerätään kasvi- ja eläinplanktonnäytteitä sekä vesi-, öljy- ja sedimenttinäytteitä 55 näyteasemalta. Matka jakaantuu kahteen osaan, joista jälkimmäiseen osallistuin. Vierailimme kaikkiaan 18 näyteasemalla Suomenlahdella.

Tutkimusalus Aranda on suomalainen merentutkimusalus, jolla kerätään tietoa Itämeren tilasta. Vuonna 1989 rakennettu alus tekee näytteidenkeräysmatkoja ympäri vuoden. Aranda on 66,3 m pitkä ja matkanopeus on 10 solmua –  maakrapukielellä 18,5 km/h. Kyytiin mahtuu 14 hengen miehistön lisäksi tutkijoita ja muita matkaajia maksimissaan 27.

Kapteeni Jura Luhtanen ohjaa laivan täsmälleen näytteenottopaikoille. Uskomatonta että laiva saadaan pysymään paikallaan juuri halutussa kohdassa. Sen mahdollistaa laivan pohjan 360 astetta kääntyvä potkuri sekä jatkuva tuulen ja aaltojen analysointi.

Tämän matkan johtajana toimii tutkimusprofessori Maiju Lehtiniemi Suomen ympäristökeskuksesta. Hänen tehtävänsä on huolehtia, että kaikki tapahtuu suunnitellusti. Maiju on toiminut Arandalla matkanjohtajana 15 vuoden ajan, nykyisin lähinnä elokuisilla matkoilla. Muilla matkoilla hän saattaa olla mukana ottamassa näytteitä omiin tutkimuksiinsa. Maiju tutkii mm. mikromuoveja vesistöissä ja maalla sekä Itämeren vieraslajeja. Talvella hän oli esimerkiksi mukana ottamassa merestä ylös suppiloa, johon oli vuoden ajan kerätty vedessä vajoavaa mikromuovia.

Näytteenotto on kovaa työtä yötä päivää

Merentutkijan työ on äärimmäisen kiinnostavaa mutta ei siinä helpolla pääse. Näytteitä otetaan yötä päivää, eikä laiva pysähdy kuin näytteenotossa. Tutkijat ja laivan henkilöstö painavat töitä kahdessa vuorossa. Leppoisassa elokuun säässä tunnelma on romanttinen, mutta talven myrskyissä voi romantiikka karista.

Tärkeintä näytteenottolaitetta, lämpötila- ja suolaisuusluotainta (CTD) ohjaa Ilmatieteen laitoksen meteorologi Meri Smedberg. CTD on luotain, joka laskee merivedestä johtavuuden (C ), lämpötilan (T) ja syvyyden, tai oikeammin paineen (D). CTD mainitaan matkan aikana useasti, sillä se lasketaan alas jokaisella näytteenottopaikalla. Laitteeseen yhdistetty vedenkeräin ottaa vesinäytteet ennalta määritellyistä syvyyksistä. Tutkimuksen kannalta on välttämätöntä saada tietoa veden laadusta eri kerroksissa, sillä erot ovat suuria. Pohjassa vesi on suolaista, vähähappisempaa ja viileämpää kuin sekoittuneessa ja auringon lämmittämässä pintakerroksessa.

Itämeren keskisyvyys on vain 55 metriä. Suomenlahden näytteenottopisteillä veden syvyys vaihtelee 32 metristä 100 metriin. Itämeren keskialtaan syvimmissä osissa vesi ja myös merenpohja on täysin hapeton. Näillä paikoilla merenpohjan sedimentissä on paljon vuosikymmenten aikana kertynyttä fosforia joka vapautuu herkästi lisäten sinileväkukintoja. Tutkijat ja merianalyytikot keräävät vettä näytteenottolaitteesta pikkupulloihin omia tutkimuksiaan varten. Tämä toistuu jokaisessa kohdassa, kun vesinäytteitä otetaan. Osa näytteistä analysoidaan jo laivalla, mutta osa vasta myöhemmin maissa.

Planktonin laatu kertoo veden laadusta

Viisi metriä pitkä haavi uppoaa veteen näytteenottotasanteella. Syken merianalyytikko Siru Tasala ohjaa vaijeria kädellä ja jää sitten odottamaan. Itse vesi ei ole tässä näytteenotossa kiinnostuksen kohteena, vaan siinä uiva eläinplankton eli pienet vesieliöt. Vesi siivilöityy pois haavista, ja eliöt jäävät siihen. Eläinplanktonin määrä ja laatu kertovat tutkijoille Itämeren tilasta. Siru määrittää lajit vasta maissa, sillä mikroskooppityö ei keinuvalla oikein onnistu. Näytteestä löytynee mm. hankajalkaisia ja vesikirppuja.

Siru ottaa myös vesinäytteitä, joista määritetään kasviplanktonia sekä klorofyllin eli viherhiukkasten määrää. Kasviplankton, johon kuuluvat mm. sinilevät ja muut mikroskooppisen pienet levät, on merkittävä indikaattoriryhmä Itämeren voinnista.

Sirun kanssa työt Arandalla jakaa tutkija Anne-Mari Lehto. Klorofylli kerätään vesinäytteistä pienille suodatinpapereille, jotka säilötään huolellisesti näyteputkiin myöhemmin analysoitavaksi. Anne-Mari kertoo, että näytteenottoa tehdään myös kaupallisilla aluksilla. Esimerkiksi Sija Serenadella on automaattinen mittalaite ja vesinäytteiden ottolaite.

Näytteiden analysointia laivalla

Osa näyteaineistoista käsitellään vasta maissa. Sen sijaan vedessä olevat ravinnepitoisuudet, pH ja alkaliniteetti analysoidaan jo laivalla. Syken merianalyytikko Pia Varmanen viettää vuodessa reilut 30 päivää Arandalla analysoimassa vesinäytteitä. Näytteet tuodaan Pialle koeputkissa laboratorioon, jossa hän mittaa eri vesikerrosten ravinnepitoisuudet. Tulokset välitetään muille tutkijoille johtopäätöksiä varten ja yhdistetään koko Itämerta käsittäviin aineistoihin.

Pia ja hänen työparinsa merianalyytikko Ilkka Lastumäki tekevät työtä kuuden tunnin kiertävissä vuoroissa. Toiset kuusi tuntia nukutaan, luetaan, käydään kuntosalilla ja saunassa. Ilkka myös kuvaa Itämerta osana työtehtäviänsä. Pia on ollut näissä töissä mukana 2000-luvun alkupuolelta lähtien. Aiemmin Aranda on matkannut Itämeren eteläosiin asti, mutta Suomen nykyisen merenhoitosuunnitelman myötä matkat ovat lyhentyneet.

Sedimenttiä viipaloimassa ja pohjaeläimiä seulomassa

Matkalla pysähdyimme muutamalle rannikkopisteelle ottamaan sedimenttinäytteitä, jotka kerätään meren pohjaan laskettaviin kahteen lieriöön. Niistä Maiju Lehtiniemi ja Syken tutkija Annaliina Skyttä ottavat näytteet, joista analysoidaan maissa fosforifraktiot, rauta ja mangaani sekä mahdollisesti muitakin alkuaineita.

Toinen erä pohjasedimenttiä kerätään kauhalla, joka nostaa merenpohjasta saavillisen pohjamutaa. Saavi viedään seulontaritilöiden luokse, missä Annalinna huuhtoo pohjaliejua merivedellä. Seuloihin jäävät kiinni mahdolliset pohjaeläimet, kuten simpukat, siirat ja madot. Merenkurkussa pohjaeläimiä voi yhdessä saavillisessa olla useita kymmeniä, ja myös lajeja voi esiintyä runsaasti. Valitettavasti Suomenlahdella pohja on näytteenottopaikoissa vähähappista tai kokonaan hapetonta, ja löydettyjen pohjaeläinten lukumäärä jää muutamaan yksilöön. Hapeton pohjalieju on jäteöljyä muistuttavaa mustaa mönjää. Eipä ihme, ettei siellä juuri elämää ole. Pohjan happikato johtuu pohjaan ajautuneesta eloperäisestä aineesta, jonka hajoamiseen happi on kulunut. Kun happea ei ole, veteen vapautuu fosforia, minkä seurauksena sinileväbakteerit lisääntyvät ja täyttävät meren pintavedet jopa 10 metrin syvyyteen.

Työtä Itämeren parhaaksi

Maiju Lehtiniemi esittelee Itämeren karttaa. Varsinainen Itämeren allas, joka sijaitsee Ruotsin ja Baltian maiden välissä, on pohjaltaan hyvin hapetonta, kuollutta aluetta. Merivirrat puskevat Itämeren altaan vettä Viron edustalle ja Suomenlahdelle, ja siksi myös Viron edustalta löytyy valitettavan paljon hapetonta pohjaa. Maijun mukaan paras lääke vähentää kuolleen pohjan alaa on maalta tulevan kuormituksen jatkuva vähentäminen. Pohjasta löytyvät vanhat synnit, mutta uusia ravinteita ei Itämeri kaipaa.

Saaristomeri on ainoa merialue Suomessa, joka löytyy edelleen Itämeren suojelukomission, HELCOMin, hot spot -listalta, mutta alueelta on saatu hyviäkin uutisia: näkösyvyys on lisääntynyt ja kirkkaan veden indikaattorilaji rakkohauru on lisääntynyt monin paikoin. Rehevöityminen on edelleen Itämeren suurin ongelma, joten sen vähentämiseksi on jatkuvasti tehtävä töitä. Itämeren vesi vaihtuu hitaasti, jolloin kaikki ravinteet, lääkejäämät, mikromuovit ynnä muut haitalliset aineet jäävät mereen.

 Jopa kevyet mikromuovit päätyvät lopulta merenpohjan sedimentteihin. Tämä selvisi Maijun ja kollegan vetämän tutkimusryhmän ’Roskasakin’ tekemästä tutkimuksesta. Mikromuovin määrässä näyttää olevan paljon alueellisia eroja. ”Mitä enemmän ihmistoimintaa, sitä enemmän mikromuoveja” Maiju summaa tilannetta.

Rehevöitymisen ja mikromuovien lisäksi Itämerta piinaavat vieraslajit, jotka sekoittavat elinympäristön ekologista tasapainoa ja ovat siksi uhka. Uusien vieraslajien kohdalla ei voida tietää, minkälaisia muutoksia ne ekosysteemiin tulevat aiheuttamaan. Maijun mukaan kansalaiset ovat tärkeä toimija vieraslajien löytämisessä. Vieraslajihavaintoja voi ilmoittaa Vieraslajiportaaliin. Myös lainsäädännöllä pyritään myös hillitsemään vieraslajien virtaa.

Maiju osallistuu asiantuntijana myös lainsäädäntötyöhön sekä kansainvälisiin työryhmiin, esimerkiksi HELCOMin ja Atlantin merentutkimuksen toimintaan. Itämeren tutkimuksen rahoituksesta on myös pidettävä huolta, sillä tietoa ei kerry ilman näytteenottoa ja tutkimusta. Arandan vuosibudjetista on pidettävä kiinni.

Vierailijana Arandalla

Asiantuntija Airi Kulmala MTK:sta oli mukana matkalla tutustumassa näytteenottoon. Viljelijöiden etujärjestössä työskentelevä Airi osallistuu myös HELCOMin toimintaan BFFEn (Baltic Farmers’ Forum on Environment) edustajana siltä osin kuin työ linkittyy maatalouteen. Airi oli ensimmäistä kertaa mukana Arandan matkalla, ja oli kokemastaan ja näkemästään vaikuttunut.

Lauantaina 19.8.2023 Aranda lipuu aamuvarhaisella kotisatamaan Helsingin Ruoholahteen. Tutkijat eivät vielä pitkään aikaan pääse kotiin, sillä näyteaineisto tulee toimittaa ehjänä ja hyvin pakattuna Syken toimitiloihin Viikkiin, jossa määritystyö sekä analysointi jatkuu. Seuraavan kerran Syken ja Ilmatieteen laitoksen tutkijat hyppäävät Arandan kyytiin todennäköisesti tammikuussa, jolloin järjestetään vuosittainen talvimatka.