Itämeri on monella tapaa erityinen tutkimuskohde: se on sekä nuori meri että yksi maailman vilkkaimmin liikennöidyistä ja saastuneimmista merialueista. Sitä on kutsuttu laboratorioksi, aikakoneeksi ja pilotiksi, jossa kehitettyjä suojelutoimia voidaan viedä muualle maailmaan. Turun yliopistossa ajankohtaisiin haasteisiin pureudutaan niin luonnontieteiden, merialuesuunnittelun kuin historiantutkimuksen näkökulmista. Kuusi tutkijaa kertoo, miten tutkimuksella tähdätään lähimeremme tilan parantamiseen.
Lähes 400 000 neliökilometriä pinta-alaa, yhdeksän rantavaltiota. Suolaisen ja makean veden lajeja.
Itämeri on tieteenalojen ja valtioiden rajoja ylittävä tutkimuskohde. Jos sitä pitäisi kuvailla yhdellä sanalla, se olisi muutos.
– Itämerestä käytetään sellaista termiä kuin aikakone. Itämeri on matala ja pieni, ja sen ympärillä asuu paljon ihmisiä. Kaikki ympäristöongelmat näkyvät ensimmäisenä Itämeressä. Mutta samasta syystä johtuen, kun ruvetaan tekemään erilaisia toimia meren tilan parantamiseksi, myös parannuksen vaikutus näkyy ensimmäisenä Itämeressä, tiivistää apulaisprofessori Jari Hänninen Turun yliopiston biodiversiteettiyksiköstä.
Maantieteen professori Jukka Käyhkö on viime vuosina ollut mukana kansainvälisissä projekteissa, joissa on tarkasteltu ilmastonmuutoksen vaikutuksia Itämereen. Hän toimi yhtenä päättäjille suunnatun HELCOMin Climate Change in the Baltic Sea 2021 Fact Sheet -raportin pääkirjoittajista.
Raportin ennusteiden mukaan meriveden lämpötila ja korkeus jatkavat nousuaan ja jääpeite vähenee talvikuukausina. Nämä muutokset vaikuttavat niin Itämeren ekosysteemeihin ja eliölajeihin kuin merenkulkuun ja muuhun ihmisen toimintaan merialueella.
Jukka Käyhkön tutkimukset käsittelevät ilmastonmuutosta, sen vaikutuksia ja sen hallintaa. HELCOMin Fact Sheet -raporttiin hän koosti muun muassa osuuden ilmastonmuutoksen vaikutuksista Itämereen virtaavien jokien valuntaan.
Myös sademäärät lisääntyvät ilmastonmuutoksen myötä etenkin valuma-alueen pohjoisosissa. Mitä enemmän sataa, sitä enemmän ravinteita huuhtoutuu maalta veteen. Yksi Itämeren suurimmista haasteista onkin rehevöityminen. Valunnan kasvun myötä maatalousmaan ravinteita päätyy mereen yhä enemmän.
– Kun sade tulee talvisin yhä useammin lumen sijaan vetenä, eikä vesi viileänä vuodenaikana haihdu, se virtaa mereen – varsinkin, kun ei ole kasvillisuutta sitä sitomassa, Käyhkö kertoo.
Rehevöityminen johtaa meriympäristön heikkenemiseen esimerkiksi virkistyskäytön ja ruoantuotannon näkökulmasta. Saaristomeren valuma-alueella rehevöitymistä pyritään hillitsemään muun muassa peltojen kipsikäsittelyllä. Käsittely edistää fosforin pysymistä maassa.
”Pyrimme kytkemään yhteen eri prosesseja niin luonnon kuin ihmistoiminnan systeemeistä, jotta kokonaisymmärrys syvenee.”
– Jukka Käyhkö
Käyhkö kuvailee maantiedettä multitaskaukseksi, monen asian samanaikaiseksi tarkasteluksi. Maantiede toimii usein myös sillanrakentajana eri tieteenalojen välillä. Tutkimusta ohjaa ajatus alueellisesta systeemistä: Itämereen kohdistuu monenlaisia paineita ja haasteita, joita maantieteilijät voivat tarkastella laajempana kokonaisuutena.
– Ajatellaan vaikkapa Itämeren valuma-aluetta, joka koostuu Itämeren vesialtaan lisäksi siitä maa-alueesta, jolta vedet Itämereen valuvat. Pyrimme kytkemään yhteen eri prosesseja niin luonnon kuin ihmistoiminnan systeemeistä, usein paikkatietoanalyysien avulla, jotta kokonaisymmärrys syvenee.
Käyhkön mukaan Itämeri voi toimia globaalien haasteiden pilottialueena: runsaan datan ja korkeatasoisen tutkimuksen avulla kehitetään menetelmiä, joita voidaan soveltaa maailman muilla vastaavilla merialueilla. Tutkimustuloksilla voidaan sekä ennaltaehkäistä ongelmia että pyrkiä korjaamaan jo aiheutuneita haittoja. Eräänä keskeisenä pulmana on merenpohjan korkean fosforipitoisuuden aiheuttama sisäinen kuormitus.
– Paljon hyvää on tehty, ja esimerkiksi päästöt ovat pienentyneet. Mutta luonto korjaantuu ihmisen aikaskaalassa valitettavan hitaasti, Käyhkö muistuttaa.
Seurantatieto auttaa hahmottamaan kokonaisuutta
Turun yliopiston valttikorttina Itämeren tutkimuksessa ovat pitkäaikaiset havaintosarjat.
Apulaisprofessori Jari Hännisen mukaan millään muulla Itämeren alueen tutkimuslaitoksella tai yliopistolla ei ole olemassa yhtä pitkiä meriympäristöön liittyviä havaintoaikasarjoja kuin Turun yliopistolla.
– Meillä on Euroopan pisimmät havaintoaikasarjat, yli 50 vuotta. Ja kun meillä on tuollainen kultakaivos taustalla, olemme hyvässä asemassa ja pystymme tekemään erilaisia selvityksiä, Hänninen sanoo.
”Kaikki ympäristöongelmat näkyvät ensimmäisenä Itämeressä. Mutta samasta syystä myös parannuksen vaikutus näkyy ensimmäisenä Itämeressä.”
– Jari Hänninen
Hänninen on kiinnostunut meressä tapahtuvista pitkäaikaisista, hitaista muutoksista. Ympärivuotinen seuranta mahdollistaa niiden havaitsemisen. Merestä on otettu esimerkiksi eläinplanktonnäytteitä, jotka kertovat planktonyhteisön koostumuksesta. Sittemmin tutkimuksia on laajennettu koskemaan esimerkiksi eläinplanktonia syövää silakkaa.
– Koko ravintoverkko on tavallaan katettu.
Lisääntyvä sadannan määrä johtaa meriveden makeutumiseen. Kun Itämeren suolapitoisuus on vuosien saatossa laskenut, makean veden lajit ovat vallanneet tilaa. Yleensä makean veden lajit ovat pienikokoisia vesikirppuja ja rataseläimiä, jotka ovat huonoa ravintoa silakalle. Eliöyhteisön muutos on johtanut silakan laihtumiseen ja lisääntymisen heikentymiseen.
Itämeren eläinplanktonlajisto on lainaa joko Atlantin valtamereltä tai järvistä. Itämeri-nimellä tunnetun vesialueen katsotaan syntyneen noin 5 000 vuotta sitten – se on siis verrattain nuori meri. Sen lajisto hakee vielä muotoaan.
– Se on evolutiivisesti niin lyhyt aika, että Itämeressä sen takia ei ole paljonkaan omia kotoperäisiä lajeja, Hänninen kertoo.
Itämeren rehevöityminen on tapahtunut muutamassa kymmenessä vuodessa. – Pitää ymmärtää, miten meri toimii, jotta meren tilaa voidaan parantaa, sanoo Jari Hänninen.
Seilin tutkimusasemalla on kerätty erilaisia veteen liittyviä fysikaalisia ja kemiallisia havaintoja vuodesta 1966 lähtien.
Seilin saaren ja tutkimusaseman osalta tehdään yliopiston talouden tasapainottamisohjelmaan liittyen selvityksiä saaren käytöstä, yhteistyömahdollisuuksista ja ulkoisista rahoitusmahdollisuuksista vuoden 2024 loppuun mennessä.
Eliöyhteisö kertoo meren tilasta
Ekologian professorin Veijo Jormalaisen tutkimus kohdistuu pääosin Itämeren rantavyöhykkeeseen. Jormalainen on tutkinut erityisesti levien ja niitä syövien äyriäisten ja kotiloiden välistä vuorovaikutussuhdetta.
Jo päättyneessä Itämeren alueen tutkimusohjelmassa Jormalainen tutki ilmastonmuutoksen vaikutusta rakkohauru- ja pikkuhauru-nimisiin leviin sekä niitä syövään leväsiiraan. Tämänhetkisen tiedon valossa vaikuttaa siltä, että niin rakkohaurun kuin äyriäisten pohjoisimmat ja itäisimmät populaatiot eivät näytä sietävän 2100-luvulle ennustettuja olosuhteita.
”Täällä on pystytty kääntämään huolestuttavia trendejä parempaan suuntaan hyvin tehokkaasti, ja se on paljolti kansainvälisen yhteistyön ansiota.”
– Veijo Jormalainen
Nyt Jormalainen tutkii, miten vieraslaji vaikuttaa uuteen ympäristöönsä ja tapahtuuko paikallisissa lajeissa evolutiivista sopeutumista vieraslajiin. Empiiristä tutkimusta tehdään liejutaskuravusta, joka on levittäytynyt Suomen rannikolle vuonna 2009 Naantalin sataman kautta.
– Itämerihän on jonkinlainen vieraslajien hotspot. Täällä on noin 135 vieraslajia. Monet niistä ovat olleet täällä jo pitkään, vaikkapa merirokko 1800-luvulta, ja monien mielestä se kuuluu jo meriyhteisöön.
Veijo Jormalaisen mukaan monien vieraslajien vaikutusta ekosysteemiin tunnetaan toistaiseksi valitettavan huonosti. Seurantatieto antaa ymmärrystä siitä, mitä meriympäristössä tapahtuu.
Tutkimuksen kohteena ovat myös ympäristömyrkyt, kuten raskasmetallit, palontorjuntayhdisteet ja pintakäsittelyaineet. Esimerkiksi elohopeaa löytyy merikotkasta ja merimetsosta runsaasti. Jormalainen kertoo, että eräs uusi löytö Itämeren ravintoverkossa on orgaaninen perfluoriyhdiste, jota käytetään lentokoneiden hydrauliikkanesteissä.
Jormalainen muistuttaa, että myös ilmaston ääri-ilmiöt ja esimerkiksi lämpöaaltojen esiintyminen vaikuttavat meriluontoon. Kesällä 2022 Ahvenanmaalla mitattiin aseman mittaushistorian korkeimmat pintavesilämpötilat. Vuonna 2018 taas Hankoniemen mittauspisteellä havaittiin rannikkovesien korkeimmat pohjalämpötilat lähes satavuotisen mittaushistorian aikana.
Mikromuovien kertymistä ennustetaan mallintamisella
Yksi viime vuosina eniten puhuttaneista ympäristöongelmista on mikromuovi. Geologian erikoistutkijan ja dosentin Saija Saarnin viimeisin tutkimusprojekti liittyy mikromuovin kerrostumiseen ja kulkeutumiseen: paljonko muovia kertyy mereen vuositasolla, minne se kerrostuu ja minkä takia.
– Minua geologina kiinnostaa muutos. Sidon kaiken mielellään aikaan. Tutkimukseni mittaa, montako partikkelia muovia neliömetrille kerrostuu päivässä tai vuodessa. Ne ovat työlukuja, joita tulevaisuuden maailma tulee uskoakseni tarvitsemaan paljon.
Mikromuovin lähteitä ovat muun muassa autojen rengaskumit, muovituotteiden raaka-aineet ja keinokuitutekstiilit. Mikromuovia monitoroidaan sedimenttikeräimillä, jotka keräävät kaiken merenpohjaan kerrostuvan materiaalin.
”Kun tiedetään, mitä on odotettavissa, on helpompi suunnata ja kohdentaa toimia oikeisiin ja tehokkaisiin toimenpiteisiin.”
– Saija Saarni
Ilmasto-olosuhteiden odotetaan muuttuvan erityisesti talvikautena. Seuranta on jo osoittanut, että lumettomana talvena kiintoaineksen ja ravinteiden huuhtouma moninkertaistui.
Mikromuovin aiheuttama riski liittyy konsentraatioon eli siihen, paljonko sitä on ja millaisella nopeudella se on kertynyt.
– Jos yksittäinen planktoneliö nielaisee mikromuovipartikkelin, se ei vielä haittaa populaatiotasolla. Mutta jos sitä alkaa olla paljon ja suurin osa planktoneliöistä syö muovia, se alkaa vaikuttaa niiden lisääntymiseen ja sitä kautta merkittävällä tavalla koko ekosysteemin toimintaan, Saarni kertoo.
Saatuja tuloksia voidaan käyttää tulevaisuuden mallintamiseen.
– Ainoastaan mallintamalla pystytään ennustamaan, miten konsentraatiot tulevat muuttumaan tulevaisuudessa erilaisilla muovin käyttö- ja tuotantoskenaarioilla. Kun tiedetään, mitä on odotettavissa, on helpompi suunnata ja kohdentaa toimia oikeisiin ja tehokkaisiin toimenpiteisiin.
Saija Saarni kertoo, että vaikka mikromuovihavaintoja tehtiin jo 1970-luvulla, se tuli käsitteenä tutuksi 2004. Sen jälkeen aihetta koskeva ymmärrys ja tutkimus on noussut räjähdysmäisesti.
Tällä hetkellä käynnissä on Salon Halikkoon sijoittuva hanke, jossa tutkitaan, miten mikromuovi lajittuu mereen. Muoveista mitataan partikkelikokoa, -muotoa ja -laatua. Esimerkiksi tiheys vaikuttaa oletettavasti siihen, miten nopeasti ja millä mekanismilla muovi päätyy sedimentteihin.
Vesistöihin jo päätynyttä mikromuovia ei enää saada pois, mutta Saarnin mukaan kertymät eivät vielä ole sellaisissa mitoissa, joista olisi eliöstölle merkittävää haittaa.
– Peli ei ole missään nimessä menetetty, mutta nyt on se hetki, kun päästöihin pitää puuttua, ja ollaankin monella tavalla puuttumassa, Saarni sanoo.
Merialuesuunnittelu tukee intressien yhdistämistä
Meri ja merenkulku on yksi yliopiston strategian kuudesta temaattisesta kokonaisuudesta, joissa tehdään tutkimusta ja koulutusta yli tieteenalarajojen. Erityisasiantuntija Anne Erkkilä-Välimäki tutkii merialuesuunnittelun kehittämistä.
Tavoitteena on sovittaa erilaiset mereen liittyvät käyttötarpeet ja intressit yhteen EU:n meripolitiikan mukaisesti. Tutkimuksella voidaan kehittää suunnittelukäytäntöjä ja tuottaa tietoa päätöksenteon tueksi. Ympäristön rinnalla huomioidaan sosiaalinen ja taloudellinen kestävyys.
– Ideana on luoda kestävää toimintaa merelle niin, että ympäristön tila ei enää heikkene vaan ennemminkin paranee, Erkkilä-Välimäki tiivistää.
Anne Erkkilä-Välimäen mukaan intressit merialueen käyttöön kasvavat jatkuvasti. Merialuesuunnittelussa on otettava huomioon myös ilmastonmuutoksen vaikutukset.
Merialuesuunnittelu on virallinen prosessi, jonka ensimmäinen kierros käytiin EU-alueella vuosina 2014–2021. Monissa maissa on jo käynnissä toinen suunnittelukierros. Karttamuotoisessa suunnitelmassa eri käyttötarpeille osoitetaan lähtökohtaisesti eri alueita, mutta myös samalle alueelle sijoittuvaa monikäyttöä pohditaan.
Tällä hetkellä suunnitteluun liittyy esimerkiksi merellinen energiatuotanto. Toisaalta halutaan ottaa käyttöön lisää merituulivoimaa, mutta toisaalta sekä laivaliikenne että kalastus vaativat tilaa.
– Eri näkökulmat törmäävät merialuesuunnittelussa. Ja se, miten ne otetaan huomioon ja miten eri sidosryhmiä osallistetaan, on minun tutkimuskohteeni, Erkkilä-Välimäki kertoo.
Hän mainitsee esimerkkinä rannikkokalastuksen, jolla on merkittävä rooli alueellisten yhteisöjen identiteettiin. Merituulivoimalla ei ole vastaavaa sosiaalista merkitystä. Kumpikin kuitenkin vaikuttaa talouteen ja ympäristöön, joten haasteena on huomioida ne suunnittelussa tasaveroisesti.
”Ideana on luoda kestävää toimintaa merelle niin, että ympäristön tila ei enää heikkene vaan ennemminkin paranee.”
– Anne Erkkilä-Välimäki
Suomessa merialuesuunnittelu on strateginen asiakirja – se ohjaa suunnittelua muttei pakota toimimaan. Erkkilä-Välimäki uskoo, että sen merkitys vahvistuu entisestään, koska esimerkiksi merellisen energian- ja ruoantuotannon intressejä joudutaan yhä vahvemmin sovittamaan yhteen.
Erkkilä-Välimäki muistuttaa, että tarkoituksena on tuottaa tieteellistä tietoa, jonka pohjalta voidaan tehdä päätöksiä. Tiedon tuottamisessa huomioidaan myös merenkäyttöön liittyvät arvovalinnat. Avainasemassa on monitieteellinen yhteistyö.
– Merialueen monikäyttö itsessään on tulevaisuuden toimintatapa. Turun yliopiston eri tiedekunnilla ja näkökulmilla on annettavaa siihen, miten eri intressit sovitetaan yhteen.
Historiantutkimus kertoo asenteiden muutoksista
Itämerta tutkitaan myös humanistisessa tiedekunnassa. Yliopistonlehtori ja historiantutkija Otto Latva on kiinnostunut ihmisten ja ympäristön suhteesta, ja kontekstiksi on rajautunut Itämeri.
– Käsitykset merieläimistä muuttuvat ajassa ja kulttuurissa hyvin vahvasti. Se on ollut lähtökohtana meritutkimukselleni.
Tällä hetkellä Latva johtaa monitieteistä HumBio-tutkimusprojektia, joka selvittää ihmisten suhdetta Itämeren muuttuvaan biodiversiteettiin humanististen tieteiden näkökulmasta. HumBiossa tutkitaan esimerkiksi ihmisten suhtautumista merenrantojen kurtturuusuihin sekä merimetsoihin.
Latva johtaa myös Pyöriäismuistot-hanketta, jossa tutkitaan nimensä mukaan ihmisten ja Itämeren pyöriäisten välistä suhdetta ja sen muutoksia.
”Yksi keskeinen asia, jonka olen tutkimuksellani halunnut osoittaa, on se, ettei ajattomia käsityksiä luonnosta ole olemassakaan.”
– Otto Latva
Latvan mukaan ympäristön tutkiminen kulttuurintutkimuksen keinoin on tärkeää, jotta voidaan ymmärtää ympäristökatastrofeja ja estää niitä tapahtumasta. Hän muistuttaa, että monet nykypäivän ympäristöongelmat, kuten lajikato ja ilmastonmuutos, juontuvat inhimillisen kulttuurin reaktioista.
– Ihmiset liittyvät olennaisesti nykyisiin ympäristöongelmiin. Tämä on yksi peruste sille, minkä takia tarvitaan humanistista näkökulmaa: jotta voidaan ymmärtää, miten ongelmat ovat pitkällä aikavälillä syntyneet, miten ne ovat kulttuurisesti olemassa ja miten ne ovat muotoutuneet.
Muistoja ja ajatuksia keräämällä on mahdollista huomata muutoksia, joita ympäristöön liittyvissä käsityksissä on tapahtunut. Latvan mukaan aineisto on helpoin sijoittaa 1800-luvun puolivälin ja nykypäivän välille. Historiantutkimusta tehdään niin haastattelujen kuin sanomalehtiaineistojen avulla.
Humanistinen tutkimus tuottaa luonnontieteelle lisää kontekstia.
– Yksi keskeinen asia, jonka olen tutkimuksellani halunnut osoittaa, on se, ettei ajattomia käsityksiä luonnosta ole olemassakaan. Esimerkiksi suhde merimetsoihin on muuttunut todella paljon. Vielä 1900-luvun alussa niitä ihailtiin, ja tänä päivänä niitä pidetään vihattuina eläiminä.
Lisäksi tavoitteena on kuulla näkemyksiä sekä eri tieteenalojen asiantuntijoilta että rannikkoseuduilla asuvilta ihmisiltä. Tietoa voidaan viedä eteenpäin päätöksentekijöille.
Otto Latva teki väitöskirjan ihmisten ja mustekalaeläinten välisestä suhteesta. Se herätti innostuksen meritutkimusta kohtaan.
Latva kertoo, että ihmisen ja muuttuvan biodiversiteetin suhteen tutkimus on melko uusi asia humanistisessa tieteessä. Turun yliopistossa osaamista on sekä kansainvälisessä että kansallisessa mittakaavassa paljon. Humanistinen meritutkimus myös tekee paljon yhteistyötä Åbo Akademin kanssa.
Latvan mielestä on yllättävää, miten vähän historiantutkimusta ja biologiaa on toistaiseksi yhdistelty.
– Vaikka tieteenalat ovat traditioiltaan erilaiset, lopulta ne tukevat toisiaan paljon.
Lähtökohtana ylirajainen yhteistyö
Kaikki kuusi haastateltavaa ovat yhtä mieltä siitä, että kansainvälinen yhteistyö on Itämeren suojelun kannalta välttämätöntä. Yksi tärkeä toimija on HELCOM eli Itämeren suojelukomissio, jonka puitteissa Turun yliopiston tutkijat ovat toteuttaneet monia hankkeita.
Kansainvälisen säätelyn ja EU:n lainsäädännön avulla on saavutettu monia myönteisiä muutoksia. Veijo Jormalaisen mukaan esimerkiksi Itämeren lohi oli jo häviämisen partaalla, mutta sen tilanne on parantunut huomattavasti. Myös hylkeiden, merimetson ja merikotkan kanta saatiin suojelupäätösten avulla takaisin kasvuun 1990-luvulla.
– Itämerta voidaan pitää esimerkkitapauksena sekä hyvässä että pahassa. Itämerta pidetään maailman saastuneimpana merenä ja se on sitä ainakin ollut, jossain mielessä on ravinteisuuden suhteen edelleen. Mutta täällä on myös pystytty kääntämään huolestuttavia trendejä parempaan suuntaan hyvin tehokkaasti, ja se on paljolti kansainvälisen yhteistyön ansiota, Jormalainen sanoo.
Jari Hännisen mielestä on tärkeää pysyä optimistisena. Siinä auttaa aiempien onnistumisien tiedostaminen. Esimerkiksi 1970–80-luvuilla mereen päätyi tehtaiden savukaasujen myötä rikkiä ja vesi alkoi happamoitua. Kun kaasujen puhdistusmekanismit tehtiin pakollisiksi, ongelma poistui.
– Meillä on hienoja esimerkkejä siitä, että kun on riittävästi halua tehdä päätöksiä, pystymme tekemään kaikenlaista. Nyt on paljon puhuttu rehevöitymisen kohdalla, että pystymmekö koskaan sitä korjaamaan. Miksemme pystyisi?
Teksti: Sara Harju
Kuvat: Hanna Oksanen
Artikkeli on julkaistu Aurora-lehdessä 1/2023.
