Artikkel on rohkem kui viis aastat vana ja kuulub arhiivi, mida ERR ei uuenda.
Saja aasta andmed: soojenev ookean kahandab globaalselt fütoplanktonit
Toimetas Mart Zirnask
Mahuka andmestiku toel kinnitati esmakordselt, et ookeanide fütoplankton – maailmamere toiduahela alus – on terve 20. sajandi vältel globaalselt kahanenud. Protsessi näikse võimendavat ookeanide soojenev pinnavesi. "Ei maksaks neid tulemusi üle interpreteerida," rääkis ERRile Tartu Ülikooli vetikauurija Kalle Olli.
Fütoplankton – valdavalt vetikatest koosnev taimhõljum – on kogu maailmamere toiduahela aluseks. Kui see kahaneb, muutub vesi rohelise asemel aina sinisemaks. Seda protsessi on kaardistanud satelliidid, paraku aga vastakate tulemustega ning üksnes mõniteist aastat.
Uurimisrühm Kanadast Dalhousie ülikoolist aga laiendas horisonti. Haarates satelliidipiltide kõrvale ka klorofülli (värvaine, mis teeb fütoplanktoni roheliseks – toim.) mõõtmised ning ookeanivee läbipaistvuse andmestiku alates kaasaegse okeanograafia algusest 19. sajandi lõpul, näidati, et taimhõljum on ookeanides pidevalt kahanenud. Kogu sajandi vältel, keskeltläbi ühe protsendi jagu aastas – ning põhjapoolkera vetes sisaldunud seda enne 1950ndaid praegusega võrreldes suisa 40% rohkem.
"Tõesti suur number," kommenteeris ajakirjas Nature avaldatud töö tulemusi Discovery Newsile mereteadlane David Siegel California ülikoolist. "See muudab mind veidi kõhklevaks."
ERRi teadusportaalile nentis sama ka Tartu Ülikooli merebioloog ja vetikauurija, 2006. aastal riigi teaduspreemia pälvinud Kalle Olli. "40 protsenti tundub ehmatavalt julge hinnang ja teeb igaühe väga ettevaatlikuks ja kahtlevaks."
Merebioloog Daniel Boyce'i juhitud uurimisrühma hiiglaslik andmekogum hõlmas ühtkokku napilt vähem kui poolt miljonit vaatlust. Selle analüüsiks kulus kolm aastat. Täpsemaks tulemuseks osundus, et enamasti kahaneb fütoplanktoni mass avaookeanis ning troopilistes ja polaarvetes – piirkondades, kus enamik fütoplanktonist toodetakse. Ning teiseks: kõikjal, iseäranis aga ekvaatori lähedal, vähenes taimhõljum siis, kui tõusis merevee pinnatemperatuur. Ehk, esmakordselt dokumenteeriti globaalselt fütoplanktoni seotus kliimamuutustega.
"Intuitiivselt seda raske mõista ei ole," arutleb Olli. "Difusioon (ainete iseeneslik, n-ö passiivne segunemine – toim.) on kohutavalt aeglane, vaja on konvektsiooni ehk veekihtide segunemist."
Selgituseks: soojem pinnavesi tugevdab olemasolevat kihistumist ega lase sügavamal asuvatel toitainetel ülespoole pääseda. Fütoplanktonil on neid aineid aga tarvis.
"Nüüd siis on üks uurimus, kus need asjad on tõepoolest kokku viidud," mõtiskleb Olli. "Võib-olla on seda seost sihilikult otsitud ja eks ikka ole nii, et kui väga otsid, siis kipud leidma. Seega põhjendus võis olla enne kui tulemus."
Omajagu vastuolusid
Olli kiidab, et artikkel on hea, ent toob samas välja mitu ebaselget ja vastuolulist punkti. Esiteks: polaaraladel peaks vee soojenemine ja kihistumine tema sõnul fütoplanktoni arengut hoopis soodustama – uurimuse järgi kahaneb see aga ka seal.
Miks nii? Sest Olli sõnul "tubli hooga" kahanev Põhja-Jäämere jääkate tekitab igal suvel uusi suuri taimhõljumi kasvualasid. "Räägime siin umbes neljast miljonist ruutkilomeetrist uuest sobivast pinnast aastas," lisab ta. "See vastuolu on artiklis küll mainitud, kuid pole isegi spekulatiivset seletust."
Teiseks leidub maailmameres suuri alasid, kus klorofüllile põhitoitaineid – lämmastikku ja fosforit – jagub, ent ometi on taimhõljumit vähevõitu. Sest kahest esimesest ainesest olulisem toit on raud.
Säärased piirkonnad paiknevad näiteks Lõunaookeanis (Lõuna-Jäämeres) ning Vaikse ookeani põhjaosas. "Seal ei tohiks vee kihistumine fütoplanktonile mingit mõju avaldada," räägib Olli. "Vastupidi – kõrbestuv maismaa, mis suurendab liivatorme ja toob maailmamerre tolmu, on ookeani peamine rauaallikas. See peaks fütoplanktonit hoopis soodustama."
Ning lõppeks on klorofülli ja vee läbipaistvuse mõõtmised tehtud ookeani pinnakihis – sest ka satelliit, mille andmestut kasutati, ei küündi edasi 70 meetrist. Ent troopilises toitainete-vaeses ookeanis asub suurem osa fütoplanktonist 50 kuni 90 meetri sügavusel, kuna pindmises kihis neile toitaineid ei jagu. "Kõik need artiklis käsitletud pretsedenditud ajaloolised andmed ei ulatu nii sügavale," arutab Olli. "Seega on suur osa avaookeani fütoplanktonist jäänud uuringust välja."
Miks on fütoplankton tähtis?
Kalle Olli ütleb, et fütoplanktoni kriitiliseks kahanedes ookeanid "kõrbestuvad". Ehk: see on nagu Sahara kõrbe laienemine, kus kunagistest savannidest saavad taimevaesed liivaväljad ning fotosünteesi sisuliselt ei toimu.
▪ "Samamoodi on troopiliste ookeanide keskosas," räägib Olli. "Produktsiooni mõttes on need nagu kõrbed. Fotosüntees on seal väga madal."
▪ Taimhõljum toidab maailmamere kalu ja seeläbi kõiki kalasõpru. Seega, kui see väheneb, siis...
"Mõju kalandusele ei ole tegelikult ehk nii suur nagu paista lastakse," mõtiskleb Olli. Põhjus: massilt väga suured ookeani keskosad annavad tegelikult üsna nigela osa maailma kalasaagist. Ta viitab, et küllap sihilikult ei käsitlenud Dalhousie uurijate artikkel rannikualasid. Sealt püütakse kala tublisti rohkem – ent fütoplankton toitainete ülekülluse (eutrofeerumise) tõttu hoopis kasvab.
▪ Olli: "Pisut dramaatilisem võib lugu olla bioloogilise süsinikupumbaga."
Pump tähendab seda, et ookeani põhja settiv surnud taimhõljum toimetab pindmistest veekihtidest sügavusse ka orgaanilist süsinikku.
"Oletame, et see pump aeglustub fütoplanktoni vähenemise tõttu," jätkab Olli. "See tähendab, et ka atmosfääri jääb rohkem süsinikdioksiidi. Nii et tagasiside kliimamuutustele näib küll juba tõsisem."
Läänemerd pinnavee soojenemine sinisemaks ei tee
"Kas Läänemere piirkond globaalsel taustal soojeneb või jaheneb, ma isegi ei julge öleda," arutleb Olli. "Aga – Läänemeri on eutrofeerunud. Kui siin toimubki fütoplanktoni vähenemist, siis ainult eutrofeerumise vähenemise arvelt."
Ja selle tagajärjed oleks hoopis teistsugused. Ehk:
▪ Kui Läänemere vesi soojeneb, siis fütoplankton siin hoopis kasvab. Soojus meeldib toitaineterikkas vees kodunenud sinivetikatele, mis haaravad kasvuks tarvilikku lämmastikku otse õhust. Nende surres saab see lämmastik ka teistele vetikatele kättesaadavaks – ehk sisuliselt fütoplankton aina "väetab" iseennast.
▪ Kui kliimamuutus toob Läänemerel kaasa suuremad sademed, siis kandub maismaalt merre veel rohkem toitaineid. Ja fütoplankton kasvab.
▪ Kui suureneb tormisus, siis vesi seguneb ja toob pinnakihti lisatoitaineid. Vaiksemate ilmadega vaheldudes selline mehhanism jälle kasvatab fütoplanktonit.
▪ Olli viitab, et viimane protsess mõjutab taimhõljumit ka maailmameres – kõrgem pinnatemperatuur ja energiahulk vallandavad sagedasemaid torme, mis segavad uuesti vett, lõhuvad soojuskihistumist ja paiskavad toitaineid üles. "Kumb mõju peale jääb, kas kihistumine või vee segamine tormide poolt, polegi teada," mõtiskleb Olli.
Ja suskab kohe lõbusalt: "No nüüd, seoses selle artikliga, siis on."
Loe veel:
Ocean's Most Abundant Food Source Disappearing (Discovery News)
Global phytoplankton decline over the past century (Nature)
Mahuka andmestiku toel kinnitati esmakordselt, et ookeanide fütoplankton – maailmamere toiduahela alus – on terve 20. sajandi vältel globaalselt kahanenud. Protsessi näikse võimendavat ookeanide soojenev pinnavesi. "Ei maksaks neid tulemusi üle interpreteerida," rääkis ERRile Tartu Ülikooli vetikauurija Kalle Olli.
Fütoplankton – valdavalt vetikatest koosnev taimhõljum – on kogu maailmamere toiduahela aluseks. Kui see kahaneb, muutub vesi rohelise asemel aina sinisemaks. Seda protsessi on kaardistanud satelliidid, paraku aga vastakate tulemustega ning üksnes mõniteist aastat.
Uurimisrühm Kanadast Dalhousie ülikoolist aga laiendas horisonti. Haarates satelliidipiltide kõrvale ka klorofülli (värvaine, mis teeb fütoplanktoni roheliseks – toim.) mõõtmised ning ookeanivee läbipaistvuse andmestiku alates kaasaegse okeanograafia algusest 19. sajandi lõpul, näidati, et taimhõljum on ookeanides pidevalt kahanenud. Kogu sajandi vältel, keskeltläbi ühe protsendi jagu aastas – ning põhjapoolkera vetes sisaldunud seda enne 1950ndaid praegusega võrreldes suisa 40% rohkem.
"Tõesti suur number," kommenteeris ajakirjas Nature avaldatud töö tulemusi Discovery Newsile mereteadlane David Siegel California ülikoolist. "See muudab mind veidi kõhklevaks."
ERRi teadusportaalile nentis sama ka Tartu Ülikooli merebioloog ja vetikauurija, 2006. aastal riigi teaduspreemia pälvinud Kalle Olli. "40 protsenti tundub ehmatavalt julge hinnang ja teeb igaühe väga ettevaatlikuks ja kahtlevaks."
Merebioloog Daniel Boyce'i juhitud uurimisrühma hiiglaslik andmekogum hõlmas ühtkokku napilt vähem kui poolt miljonit vaatlust. Selle analüüsiks kulus kolm aastat. Täpsemaks tulemuseks osundus, et enamasti kahaneb fütoplanktoni mass avaookeanis ning troopilistes ja polaarvetes – piirkondades, kus enamik fütoplanktonist toodetakse. Ning teiseks: kõikjal, iseäranis aga ekvaatori lähedal, vähenes taimhõljum siis, kui tõusis merevee pinnatemperatuur. Ehk, esmakordselt dokumenteeriti globaalselt fütoplanktoni seotus kliimamuutustega.
"Intuitiivselt seda raske mõista ei ole," arutleb Olli. "Difusioon (ainete iseeneslik, n-ö passiivne segunemine – toim.) on kohutavalt aeglane, vaja on konvektsiooni ehk veekihtide segunemist."
Selgituseks: soojem pinnavesi tugevdab olemasolevat kihistumist ega lase sügavamal asuvatel toitainetel ülespoole pääseda. Fütoplanktonil on neid aineid aga tarvis.
"Nüüd siis on üks uurimus, kus need asjad on tõepoolest kokku viidud," mõtiskleb Olli. "Võib-olla on seda seost sihilikult otsitud ja eks ikka ole nii, et kui väga otsid, siis kipud leidma. Seega põhjendus võis olla enne kui tulemus."
Omajagu vastuolusid
Olli kiidab, et artikkel on hea, ent toob samas välja mitu ebaselget ja vastuolulist punkti. Esiteks: polaaraladel peaks vee soojenemine ja kihistumine tema sõnul fütoplanktoni arengut hoopis soodustama – uurimuse järgi kahaneb see aga ka seal.
Miks nii? Sest Olli sõnul "tubli hooga" kahanev Põhja-Jäämere jääkate tekitab igal suvel uusi suuri taimhõljumi kasvualasid. "Räägime siin umbes neljast miljonist ruutkilomeetrist uuest sobivast pinnast aastas," lisab ta. "See vastuolu on artiklis küll mainitud, kuid pole isegi spekulatiivset seletust."
Teiseks leidub maailmameres suuri alasid, kus klorofüllile põhitoitaineid – lämmastikku ja fosforit – jagub, ent ometi on taimhõljumit vähevõitu. Sest kahest esimesest ainesest olulisem toit on raud.
Säärased piirkonnad paiknevad näiteks Lõunaookeanis (Lõuna-Jäämeres) ning Vaikse ookeani põhjaosas. "Seal ei tohiks vee kihistumine fütoplanktonile mingit mõju avaldada," räägib Olli. "Vastupidi – kõrbestuv maismaa, mis suurendab liivatorme ja toob maailmamerre tolmu, on ookeani peamine rauaallikas. See peaks fütoplanktonit hoopis soodustama."
Ning lõppeks on klorofülli ja vee läbipaistvuse mõõtmised tehtud ookeani pinnakihis – sest ka satelliit, mille andmestut kasutati, ei küündi edasi 70 meetrist. Ent troopilises toitainete-vaeses ookeanis asub suurem osa fütoplanktonist 50 kuni 90 meetri sügavusel, kuna pindmises kihis neile toitaineid ei jagu. "Kõik need artiklis käsitletud pretsedenditud ajaloolised andmed ei ulatu nii sügavale," arutab Olli. "Seega on suur osa avaookeani fütoplanktonist jäänud uuringust välja."
Miks on fütoplankton tähtis?
Kalle Olli ütleb, et fütoplanktoni kriitiliseks kahanedes ookeanid "kõrbestuvad". Ehk: see on nagu Sahara kõrbe laienemine, kus kunagistest savannidest saavad taimevaesed liivaväljad ning fotosünteesi sisuliselt ei toimu.
▪ "Samamoodi on troopiliste ookeanide keskosas," räägib Olli. "Produktsiooni mõttes on need nagu kõrbed. Fotosüntees on seal väga madal."
▪ Taimhõljum toidab maailmamere kalu ja seeläbi kõiki kalasõpru. Seega, kui see väheneb, siis...
"Mõju kalandusele ei ole tegelikult ehk nii suur nagu paista lastakse," mõtiskleb Olli. Põhjus: massilt väga suured ookeani keskosad annavad tegelikult üsna nigela osa maailma kalasaagist. Ta viitab, et küllap sihilikult ei käsitlenud Dalhousie uurijate artikkel rannikualasid. Sealt püütakse kala tublisti rohkem – ent fütoplankton toitainete ülekülluse (eutrofeerumise) tõttu hoopis kasvab.
▪ Olli: "Pisut dramaatilisem võib lugu olla bioloogilise süsinikupumbaga."
Pump tähendab seda, et ookeani põhja settiv surnud taimhõljum toimetab pindmistest veekihtidest sügavusse ka orgaanilist süsinikku.
"Oletame, et see pump aeglustub fütoplanktoni vähenemise tõttu," jätkab Olli. "See tähendab, et ka atmosfääri jääb rohkem süsinikdioksiidi. Nii et tagasiside kliimamuutustele näib küll juba tõsisem."
Läänemerd pinnavee soojenemine sinisemaks ei tee
"Kas Läänemere piirkond globaalsel taustal soojeneb või jaheneb, ma isegi ei julge öleda," arutleb Olli. "Aga – Läänemeri on eutrofeerunud. Kui siin toimubki fütoplanktoni vähenemist, siis ainult eutrofeerumise vähenemise arvelt."
Ja selle tagajärjed oleks hoopis teistsugused. Ehk:
▪ Kui Läänemere vesi soojeneb, siis fütoplankton siin hoopis kasvab. Soojus meeldib toitaineterikkas vees kodunenud sinivetikatele, mis haaravad kasvuks tarvilikku lämmastikku otse õhust. Nende surres saab see lämmastik ka teistele vetikatele kättesaadavaks – ehk sisuliselt fütoplankton aina "väetab" iseennast.
▪ Kui kliimamuutus toob Läänemerel kaasa suuremad sademed, siis kandub maismaalt merre veel rohkem toitaineid. Ja fütoplankton kasvab.
▪ Kui suureneb tormisus, siis vesi seguneb ja toob pinnakihti lisatoitaineid. Vaiksemate ilmadega vaheldudes selline mehhanism jälle kasvatab fütoplanktonit.
▪ Olli viitab, et viimane protsess mõjutab taimhõljumit ka maailmameres – kõrgem pinnatemperatuur ja energiahulk vallandavad sagedasemaid torme, mis segavad uuesti vett, lõhuvad soojuskihistumist ja paiskavad toitaineid üles. "Kumb mõju peale jääb, kas kihistumine või vee segamine tormide poolt, polegi teada," mõtiskleb Olli.
Ja suskab kohe lõbusalt: "No nüüd, seoses selle artikliga, siis on."
Loe veel:
Ocean's Most Abundant Food Source Disappearing (Discovery News)
Global phytoplankton decline over the past century (Nature)