Ilmastonmuutos vie merivedestä hapen – sadat merialueet muuttuneet viime vuosina hapettomiksi

Meriveden lämpeneminen vahvistaa rehevöitymisen aiheuttamaa happikatoa. Happitaso laskee myös ilman ylimääräisiä ravinteita, kun vesi lämpenee.

meret
Kaksi mustaevähaita meressä.
Kaksi mustaevähaita koralliriutalla Palaussa, Mikronesiassa.AOP

Veden happipitoisuus maailman merissä vähenee huolestuttavaa vauhtia. Kansainvälinen luonnonsuojelujärjestö IUCN (siirryt toiseen palveluun) on julkaissut asiasta laajan tutkimuksen Madridin ilmastokokouksen yhteydessä.

IUCN:n tutkimus vahvistaa viime vuonna Science-tiedelehdessä (siirryt toiseen palveluun) julkaistut havainnot, joiden mukaan hapen määrä merivedessä vähenee kaikkialla maapallolla. Sadoilla merialueilla happi on vähentynyt jopa niin rajusti, etteivät merieliöt voi tulla toimeen.

Lue Ylen juttu Sciencen tutkimuksesta tästä linkistä.

Suomen ympäristökeskuksen erikoistutkija Seppo Knuuttila kertoo Ylen haastattelussa, että hapen väheneminen veden lämmetessä on yksinkertaista fysiikkaa.

– Hapen liukoisuus veteen vähenee 0,26 milligrammaa per litra per yhden asteen lämpötilan nousu, Knuuttila selventää.

Nolla-asteisessa pintavedessä happipitoisuus on yleensä 12–13 milligrammaa litrassa. Kun vesi lämpenee 18–20 -asteiseksi, hapen määrä vähenee 8–9:ään milligrammaan litrassa.

Pohjaeläimet ja kalat alkavat kuolla, jos happea on alle kaksi milligrammaa litrassa.

IUCN:n tutkimuksesta ilmenee, että vuosien 1960 ja 2010 välisenä aikana hapen määrä merissä on vähentynyt keskimäärin kaksi prosenttia.

Erityisen huolestuttava tieto on, että täysin hapettomien alueiden tilavuus on samana aikana nelinkertaistunut. Myös niiden määrä on kasvanut. Kun 1960-luvulla hapettomia alueita oli maapallolla 45, nyt niitä on ainakin 700.

Koska meret imevät itseensä lämpöä lämpenevästä ilmakehästä, hapen vähenemisen ennustetaan jatkuvan ainakin vuosisadan loppuun saakka.

Merenpinnan lämpötilojen vaihtelu, graafi
Merten pintavesien lämpötilan vaihtelu 1880 – 2015 verrattuna vuosien 1993-2012 keskiarvoon. Graafin 0-taso edustaa keskiarvoa. Lähde: EEA (European Environment Agency)Leena Luotio / Yle, Lähde: EEA (European Environment Agency)

Tuhoisaa kaloille

Hapen väheneminen on jo nyt muuttanut valtamerten biologista tasapainoa. Kookkaat ja nopeasti liikkuvat kalalajit, jotka tarvitsevat paljon happea, ovat kärsineet. Sellaisia lajeja ovat esimerkiksi hait, purjekalat ja tonnikalat.

Kookkaat kalat siirtyvät hapekkaisiin pintavesiin, joissa ne joutuvat entistä helpommin kalastajien saaliiksi.

Hapen väheneminen ei haittaa esimerkiksi meduusoja ja eräitä mustekaloja, joiden suhteellinen osuus eliöstöstä voi kasvaa.

Voimakkainta hapen väheneminen on merten pintakerroksissa aina tuhannen metrin syyvyteen saakka. Suurin osa kaloista elää juuri näissä vesissä.

Kalaparvi meressä.
Kalaparvi meressä Cape Townin edustalla Etelä-Afrikassa.Nic Bothma / EPA

Lämpenemisen aiheuttamaan ongelmaan liittyy se, että vesimassat eivät enää sekoitu yhtä hyvin, vaan eri lämpötilassa olevat vedet kerrostuvat.

– Kun lämpötilaero pintakerroksen ja alusveden välillä kasvaa, vesi sekoittuu huonommin, jolloin matalat rannikkovedetkin ovat alttiita hapettomuudelle, kertoo erikoistutkija Knuuttila.

Vaikein tilanne päiväntasaajalla ja rantojen lähellä

IUCN:n kartasta ilmenee, että merialueita, joilla happi on alkanut vähentyä, on erityisesti päiväntasaajan seudulla muun muassa itäisellä Tyynellämerellä, Arabianmerellä sekä Bengalinlahdella.

Kartta merien vähähappisista alueista
Merialueet, joilla happipitoisuus on vähentynyt.Leena Luotio / Yle, lähde: SYKE

Paljon kohteita on myös rannikoiden lähellä, erityisesti kohdissa, joissa joet tuovat ravinteita mereen.

Seppo Knuuttilan mukaan hapettomuudella on kaksi "draiveria", aiheuttajaa. Toinen on veden lämpeneminen, joka tuntuu erityisesti valtamerien ulappa-alueilla. Rannikoiden lähellä suurempi tekijä ovat edelleen ravinteet, jotka päätyvät vesistöihin muun muassa maa- ja metsätaloudesta.

Jälkimmäisestä Knuuttila mainitsee esimerkkinä Meksikonlahden pohjoisosan, jossa on valtava hapeton alue.

Knuuttilan mukaan Meksikonlahden hapettomuus johtuu Mississippijoen tuomasta valtavasta ravinnemäärästä. Se on peräisin Yhdysvaltain Keskilännen silmänkantamattomiin ulottuvilta viljelyksiltä, erityisesti maissipelloilta.

Myös Itämeren tilanne pahenee

Seppo Knuuttila on uransa aikana tutkinut paljon Itämeren oloja. Hän kertoo, että vaikka perimmäinen syy Itämeren happikatoon ovat valuma-alueelta mereen kulkeutuneet ravinteet, myös lämpeneminen vaikuttaa Itämereen. Nykyisin suurin kuormittaja on maa- ja metsätalous. Jätevesipäästöt on suurelta osin saatu kuriin, hän kertoo.

Itämeri on lämmennyt viimeisten sadan vuoden aikana kolme astetta. Siitä kaksi astetta on tullut vuoden 1990 jälkeen, Knuuttila kertoo.

Hän muistuttaa vuodesta 2018, joka oli Itämeren alueella erittäin lämmin. Itämeren pintalämpötilan vuosikeskiarvo nousi tilastoidun historian korkeimmaksi.

Merentutkimusalus Aranda.
Merentutkimusalus Aranda, jolla Itämeren tilaa on tutkittu.Rolf Granqvist / Yle

Ruotsin ilmatieteen laitos SMHI raportoi vuosittain Itämeren hapettoman vesimassan tilavuuden ja hapettoman pohjan pinta-alan. Vuonna 2018 nämä luvut nousivat ennätykseen. SMHI kertoi raportissaan, että huonon happitilanteen takana saattoi osittain olla ennätyslämmin sää.

– Meillä esimerkiksi lohikalat ja made ovat sopeutuneet kylmään veteen, joten ne kärsivät lämpenemisestä, Knuuttila kertoo.

Jotkut lajit puolestaan kestävät lämpenemistä tai jopa hyötyvät siitä. Näitä ovat esimerkiksi särkikalat ja kuha.

Knuuttila nostaa esiin Itämeren ekosysteemin tärkeän osatekijän, rakkolevän, joka tunnetaan nykyään nimellä rakkohauru. Se antaa kalanpoikasille suojaa ja ravintoa.

Tuoreen tutkimuksen mukaan rakkohauru ei kestä yli 27 asteen nousevaa veden lämpötilaa, vaan alkaa siinä lämpötilassa kuolla. Kesällä 2018 tämä lämpötila saavutettiin jopa Itämeren ulapalla. Knuuttila pitää tätä hyvin huolestuttavana.

Lämpeneminen ei ole ainoa Itämeren ekosysteemiä uhkaava vaara. Meren pintakerroksen suolapitoisuus on laskemassa, ja pidemmällä aikavälillä hiilidioksidipäästöjen aiheuttama happamoituminen on suuri uhka.

Meriveden happamoituminen vaikeuttaa erityisesti kalkkikuoristen eliöiden kuten simpukoiden elinmahdollisuuksia ja haittaa kalojen mätimunien kuoriutumista.

– Meillä on monta dramaattista kehityskulkua menossa samaan aikaan, erikoistutkija Knuuttila kiteyttää.

Lisää aiheesta:

BBC: Climate change: Oceans running out of oxygen as temperatures rise (siirryt toiseen palveluun)

Yle Luonto: Nollaa Itämeri-päästösi herkuttelemalla – yksi lahna-ateria poistaa kilon sinilevää

Yle Luonto:Reseptikone – kokkaa Itämeri puhtaaksi

10.12.2019 klo 8.30. Kuvatekstiä korjattu grafiikassa Merenpinnan lämpötilavaihtelu. Graafin lähteeksi vaihdettu EEA.