Vesiluontokurssi – Itämeri

<- Eliöiden luokittelu

Itämeren lajisto ->

Itämeren ekologia ->

Itämeren ympäristöongelmat ->

Itämeri

Itämeren historia

Viimeisen jääkauden aikana Itämeren päällä lepäsi muutamien kilometrien paksuinen jäämassa. Mannerjää painoi kallioperää alaspäin valtavalla painolla. Jää alkoi sulaa noin 15.000 vuotta sitten ja jääkausi loppui noin 9.000 vuotta sitten. Kun jää suli, alkoi maankuori nousta ylöspäin. Maa on noussut Skandinaviassa jääkauden päättymisen jälkeen 150 metriä. Nykyisin maanpinnan nousu on nopeinta Perämerellä, 8-9 mm vuodessa. Suomenlahden itäosissa ja eteläisellä Itämerellä ilmiötä ei nykyään enää havaitse. Jos maanpinnan kohoaminen jatkuu nykyisellä nopeudella, erottuu Perämeri omaksi altaakseen muutaman tuhannen vuoden kuluessa.

Jääkerros muokkasi perääntyessään maanpintaa. Rantakallioilla näkyvät yhä monin paikoin jään kulutusjäljet: jään sileäksi kuluttamat kallionpinnat ja niiden naarmut. Jää ei sulanut tasaisella nopeudella, vaan saattoi pysähtyä paikalleen tai jopa edetä satojen vuosien ajan. Paikallaan pysyneen jäätikön reunalle muodostui sulamisvesivirtojen kasaamia soramuodostumia, reunamoreeneja, joihin esimerkiksi Salpausselät kuuluvat. Salpausselkien moreenimuodostelmat jatkuvat veden alla Ruotsiin saakka. Esimerkiksi Jurmon saari on osa tätä muodostumaa.

Jääkauden jälkeen Itämeren suolapitoisuus on vaihdellut paljon. Jään sulamisen seurauksena syntyi ensin makeavetinen Baltian jääjärvi. Maankohoamisen myötä jääjärvi muuttui ensin suolaiseksi Yoldianmereksi, tämän jälkeen makeaksi Ancylusjärveksi ja lopulta suolaiseksi Litorinanmereksi. Suolaisen ja makean veden vuorottelu sekä ajoittaiset yhteydet Pohjanmereen näkyvät yhä edelleen Itämeren sedimenttikerrostumissa, sekä eläin- ja kasvilajistossa.

Suomen merialueen pääpiirteitä

Itämeren allas työntyy kohti itää ilman erottavaa kynnystä aina Pietariin saakka. Suomenlahden keskisyvyys on 38 m ja syvin kohta on 127 m. Suolaisuus alenee asteittain edettäessä itää kohti. Suomenlahden pohjoisrannalla on jonkin verran saaristoa, mutta Viron puoleinen rannikko on lähes saareton ja paikoitellen hyvin jyrkkärantainen. Suomenlahden saaret ovat useimmiten melko matalia.

Turunmaan ja Ahvenanmaan saaristot muodostavat yhdessä erään maailman laajimmista saaristoista. Hankoniemeltä Ahvenanmaan mantereelle ulottuvaa aluetta kutsutaankin Saaristomereksi. Sen keskisyvyys on 23 m ja syvin kohta yli 100 m. Lounaissaariston saarten topografia vaihtelee enemmän kuin Suomenlahden saarien. Osa saarista on matalia ja hiekkaisia, toiset korkeita ja jyrkkärantaisia.

Pohjanlahti erottuu varsinaisesta Itämerestä kynnyksellä. Merialue jaetaan yleensä kolmeen osaan: Selkämeri, Merenkurkku ja Perämeri. Selkämeren keskisyvyys on 69 m, Merenkurkun 25 m ja Perämeren 42 m. Veden suolapitoisuus alenee edettäessä kohti Perämerta. Pohjanlahdella on vähän saaria, vain Kokkolan ja Vaasan edustalla sijaitsee joukko saaria.

Itämeren eliöstöön vaikuttavat ympäristötekijät

Suolapitoisuus

Valtamerten suolapitoisuus on noin 32 ‰, Itämeren keskimäärin 8,5 ‰. Suomen rannikolla pintaveden suolapitoisuus on alle 6 ‰ (Kuva 1). Perämerellä suolapitoisuus on hyvin alhainen. Meriveden suolapitoisuus syntyy taulukossa 1. mainituista yhdisteistä. Yhdisteiden suhteet merivedessä ovat kaikissa suolapitoisuuksissa lähes samat.

Taulukko 1. Meriveteen liuenneet yhdisteet. (Voipio ja Leinonen 1984).

Meriveteen liuenneet yhdisteet. (Voipio ja Leinonen 1984).

Itämeren suolapitoisuuteen vaikut-tavat sekä jokien mukana tuleva makea valumavesi että Tanskan salmien kautta Itämereen satun-naisesti virtaavat suolaiset vesimassat. Itämeren sadanta on vuoden aikana noin 180 km3 ja haihdunta lähes samansuuruinen. Jokien mukana Itämereen laskee makeaa vettä neljä kertaa sen omaa pinta-alaa suuremmalta alueelta, vuosittain noin 480 km3. Suurin Itämereen laskevista joista on Neva, jonka osuus makean veden tuojana on 18 %.

Suolapitoisuuteen vaikuttaa eniten Itämeren ja Atlantin välinen vedenvaihto. Itämeren ja Pohjan-meren välissä sijaitsevat kapeat ja matalat Tanskan salmet ovat matalimmillaan vain 18 metrin syvyiset. Joinakin vuosina, kun sääolosuhteet ovat suotuisat, suolais-ta merivettä pääsee virtaamaan Itämereen (suolavesipulssi). Esimer-kiksi vuonna 1959 Itämereen virtasi muutaman viikon aikana 2000 km3 suolaista vettä. Suolapulssien määrä kuitenkin vaihtelee hyvin paljon, eikä Itämerelle ole tullut 1990-luvulla kuin yksi suuri suolapulssi.

Suolapulssin aikana suolainen, happirikas vesi virtaa Tanskan salmien kautta Itämeren syvänteisiin ja syrjäyttää tieltään makeampaa, kevyttä vettä. Itämeren syvänteiden happitilanne on usein huono (kts. Rehevöityminen) ja syrjäytyvän veden mukana pintakerroksiin kulkeutuu runsaasti ravinteita. Ravinteet lisäävät planktonlevien tuotantoa veden pintakerroksissa. Pohjalle kertyvän kuolleen aineksen määrä kasvaa tuotannon lisääntyessä ja hajotustoiminnan seurauksena merenpohjalle syntyy yhä laajempia hapettomia alueita. Syvänteistä nouseva ravinteikas vesi voi myös rehevöittää rantavyöhykettä, jolloin esimerkiksi rihmalevien määrä runsastuu ja monet muut lajit taantuvat.

Suolapitoisuudessa (‰) tapahtuvat muutokset Tanskan salmista Suomenlahden ja Perämeren pohjukkaan.

Suolapitoisuudessa (‰) tapahtuvat muutokset Tanskan salmista Suomenlahden ja Perämeren pohjukkaan.

Itämerelle on tyypillistä veden kerrostuneisuus, johon vaikuttavat sekä suolapitoisuus että lämpötila. Suolainen vesi on raskaampaa kuin makea vesi ja vajoaa tämän takia makean veden alapuolelle. Itämeren monissa osissa on tästä johtuva pysyvä veden kerrostuneisuus. Tiheyseroista johtuen lähellä pohjaa sijaitsevat vesimassat eivät sekoitu pintaveden kanssa kovinkaan helposti. Suolaisen ja makean veden rajapintaa kutsutaan halokliiniksi.

Suolapitoisuus vaikuttaa kaikkiin Itämeren eliöihin. Suurin osa Itämeren kasveista ja eläimistä on peräisin Pohjanmerestä, joten ne ovat joutuneet sopeutumaan Itämeren alhaiseen suolapitoisuuteen varsin lyhyessä ajassa. Alhainen suolapitoisuus vaikuttaa eniten eliöiden lisääntymiseen, sillä sukusolut ja varhaiskehityksen vaiheet ovat yleensä herkimpiä elinympäristön muutoksille. Suolapitoisuuden vähittäinen aleneminen Suomen rannikolla näkyy mm. turskan lisääntymisessä; suolapitoisuuden aletessa ei turskan lisääntyminen enää onnistu. Laivaliikenteen mukana satama-alueille kulkeutuu usein eliöitä esimerkiksi Kaspianmereltä. Alhainen suolapitoisuus ja lämpötila estävät kuitenkin useimpien tulokaslajien lisääntymisen ja leviämisen satamien ympäristöön.

Lämpötila

Veden tiheys vaihtelee suhteessa lämpötilaan. Puhdas, makea vesi on painavinta hieman alle +4°C. Suolaisuus kuitenkin muuttaa veden ominaisuuksia ja murtovesi on tiheintä 2-3°C lämpötilassa. Niinpä hyvinkin pienet muutokset pintaveden lämpötilassa aikaansaavat vesimassan lämpötilakerrostuneisuuden. Lämpimän ja kylmän vesimassan rajalla (termokliini, harppauskerros) lämpötila muuttuu pienellä matkalla yhden tai useamman asteen verran. Veden lämpötilakerrostuneisuus voi olla kesä- ja talviaikaan hyvin pysyvää. Keväällä ja syksyllä vesimassat kuitenkin yleensä sekoittuvat vesikerrosten lämpötilaerojen tasoittuessa, mutta myös voimakkaiden tuulten ja myrskyjen vaikutuksesta.

Suolapitoisuus vaikuttaa myös veden jäätymispisteeseen. Puhdas, makea vesi jäätyy 0°C lämpötilassa. Pohjois-Atlantin suolainen vesi jäätyy vasta hieman alle -2°C. Itämeren jäätymispiste on -0,2 – -0,5°C. Muodostuva jää on vähäsuolaista, mutta jään sisälle jää vangiksi pieniä määriä hyvin suolaista vettä. Suurin osa meriveden suoloista vapautuu syntyvän jään alapuoliseen vesimassaan. Uuden jään suolapitoisuus on yleensä neljäsosa meriveden suolapitoisuudesta.

Jään alapinta on tärkeä kasvualusta monille eliöille. Jään sulaessa meriveden pinnalle muodostuu ohut makeamman veden kerros, joka tarjoaa suotuisat olosuhteet planktonleville.

Valo

Auringon valo on kaiken elämän lähde maapallolla. Vihreät kasvit käyttävät valoa yhteyttämisen energianlähteenä ja muuntavat auringon säteilyenergiaa muille eliöille käyttökelpoiseen muotoon. Auringosta on peräisin myös kaikille eliöille välttämätöntä lämpöenergiaa, joka vaikuttaa suoraan sekä veden kerrostuneisuuteen että veden liikkeisiin. Veden optiset ominaisuudet vaikuttavat siis paljon järvien ja merien eliöiden elinolosuhteisiin.

Valon eri aallonpituudet tunkeutuvat veteen eri syvyyksille. Puhtaassa ja kirkkaassa vedessä sininen ja sinivihreä valo tunkeutuvat syvimmälle. Pitempiaaltoinen punainen valo sen sijaan suodattuu pois jo veden pintakerroksissa. Esineiden väri syntyy niistä heijastuvan valon väreistä. Syvemmällä elävät eliöt voivat siten näyttää vihertävän ruskeilta, kunnes ne valaistaan keinotekoisella valolla ja niiden oikeat värit tulevat näkyviin. Eri aallonpituuksien suodattumiseen ja valon määrään vaikuttavat myös veteen liuenneet yhdisteet ja siinä elävä pieneliöstö.

Veteen pääsevän valon määrään vaikuttaa myös auringon ja horisontin välinen kulma. Säteilystä heijastuu sitä suurempi määrä takaisin taivaalle, mitä pienemmässä kulmassa auringonsäteet osuvat vedenpintaan.

Kasvit voivat kasvaa vain siinä vesikerroksessa, jossa on valoa käytettävissä yhteyttämiseen. Itämeren pohjoisosissa yhteyttämiskelpoista säteilyä ulottuu 5-10 metrin syvyyteen. Rehevöityminen on viime vuosikymmeninä lisännyt vedessä olevien hiukkasten määrää ja vähentänyt veteen pääsevän valon määrää. Valon määrän vähentyessä kasvillisuusvyöhykkeet (Kts. merenrannan kasvillisuusvyöhykkeet) ovat siirtyneet rannalla ylöspäin.

Vuorovesi ja tuulet

Kuun ja auringon aikaansaaman vuorovesi-ilmiön vaikutus ei ole yhtä huomattavaa Itämerellä kuin valtamerissä. Tämä johtuu siitä, että Itämeri on vesimäärältään melko pieni, eikä vesi virtaa riittävän nopeasti Tanskan salmien kautta. Pitkäaikaiset, sääolosuhteista johtuvat vedenpinnan vaihtelut ovat sen sijaan melko tyypillisiä. Pitkään lounaasta puhaltava tuuli voi yhdessä voimakkaan matalapaineen kanssa nostaa vedenpintaa Saaristomerellä jopa metrillä. Enimmillään vedenpinta on noussut Narvanlahdella ja Pietarin alueella jopa 4,5 metriä. Suuri vedenpinnan kallistuma voi aiheuttaa tuulen suunnan muuttuessa vastaheilahduksen, jonka seurauksena vedenpinta laskee äkillisesti noustakseen noin vuorokautta myöhemmin uudelleen. Heilahdusliike laimenee muutaman vuorokauden kuluessa.

Virtaukset

Vaikka Itämerellä ei olekaan varsinaista virtausjärjestelmää, meriveden virtaus tapahtuu Itämerellä pääasiassa vastapäivään (Kuva 2). Veden liikkeet tasoittavat suola- ja lämpötilaeroja Itämeren eri osien välillä. Meriveden virtausten mukana voi myös kulkeutua erilaisia eliölajeja. Esimerkiksi planktoneliöihin kuuluvat meduusat (Aurelia sp.) voivat kulkeutua pitkiäkin matkoja veden virtausten mukana. Myös monien eläin- ja kasvilajien lepomuodot voivat siirtyä virtausten mukana. Itämerelle muualta tulleet tulokaslajit, kuten petovesikirppu Cercopagis pengoi, leviävät yhä uusille elinalueille meriveden virtausten mukana.

Meriveden liikkeet Itämerellä.

Meriveden liikkeet Itämerellä.

Kirjallisuus


Verkkomateriaali on päivitetty versio Kirsi Kostamo (toim.), Anne Hemmi, Niko Nappu, Heli Toppinen & Mats Westerbom (2004) materiaalista. Sisältöä päivitetään kevään 2018 aikana. Sisävesien osuus pyritään toteuttamaan kesän 2018 aikana. Mikäli huomaat sisällössä korjattavaa tai haluat vaikka omia kuviasi lajisivuille ota yhteyttä niko AT suurisininen PISTE fi. Sivuston verkkoversion valmistumista ovat tukeneet Helsingin yliopiston tutkimusasemat.