"Minu töö üks sõnum avalikkusele ongi, et igasuguste taasteprogrammide eesmärgid võiksid olla realistlikud," ütleb Tallinna Tehnikaülikooli meresüsteemide insener ja värske doktor Mariliis Kõuts. Realistlik eesmärk tagab tema sõnul, et inimesed ei pettu ega löö rikutud ökosüsteemidele tulevikus käega. "See omakorda võiks tõsta teatavat aukartust looduse vastu. Asjad ei käi seal nips-naps: kui oled millegi ära rikkunud, pead ka arvestama, et selle taastamine võtab aega," sõnab ta.

Näidet veel täitumata mere taastekavast käsitles Kõuts ka oma hiljuti kaitstud doktoritöös. Täpsemalt huvitas teda Läänemere seisundi muutumine aastatel 1993–2017. Kui 1980. aastate alguses oli Läänemeri toitaineküllasem kui kunagi varem, siis uuritud aastatel vähendati mere toitainesisaldust jõudsalt. Kõuts järeldas, et Läänemere olukord on praegu stabiilselt kehv ja ootused selle taastumisele pole täitunud.

Sajanditagune fosfor

"Leidsin, et lämmastiku koguhulk Läänemeres on ajas vähenenud ja fosfori hulk suurenenud," toob Mariliis Kõuts oma analüüsist välja. Kahest peamisest toitainest läheb lämmastik nüüd looduslike protsesside mõjul varasemast veel kiiremini süsteemist välja, ent fosfor aina kuhjub. "Fosforil on looduslike viise süsteemist lahkuda väga vähe. Kui see on kord merre sattunud, siis ta sinna ringlema jääb," tõdeb Kõuts. 

Läänemere fosfor on kuhjunud aastakümnetega – Läänemere eutrofeerumisest sai töö autori sõnul rääkida juba sajandi eest. "Näiteks esimese Vabariigi ajal oli suur osa Eestist põllumaa, kust osa toitaineid pääses ka merre. Tõeliselt intensiivseks läks majandamine nii Eesti pinnal kui ka mujal Läänemere ääres aga 1960ndatel, kui saagi suurendamiseks hakati kasutama kunstlikke väetisi," selgitab ta. Suur osa põllule pandud lämmastikust ja fosforist lõpetas Kõutsi sõnul meres, väetades seal ökosüsteemi, mis seda tegelikult ei vajanud.

Just aastakümneid kogunenud fosfori tõttu pole värske doktori sõnul Läänemere kiiret paranemist oodata. Omal ajal setetesse jõudnud fosfor vabaneb nüüd sealt merevette ja on endiselt aktiivses ringluses. "See on nihkega protsess, mis kestab veel mõnda aega. See on ka üks põhjuseid, miks toitainete vähendamine maalt pole veel andnud tulemust," märgib ta.

Kõutsi sõnul ei tähenda see samas, et üritama ei peaks – lihtsalt kannatust peab jaguma. "Ökosüsteemid on inertsed ja väga keerulised süsteemid: ei saa eeldada, et kohe, kui midagi ära võtame, kõik muutub," sõnab ta.

Nõiaringi kütkes

Lämmastiku lahkumist ja fosfori kuhjumist vees mõjutab hapnikupuudus, mis Läänemeres on väga laialdane. See omakorda soodustab püsivaid muutuseid nende kahe elemendi kättesaadavuses elustikule. Nimelt vohavad Mariliis Kõutsi sõnul Läänemeres lisaks teistele vetikatele ka mürgised tsüanobakterid ehk sinivetikad, kelle eriline omadus on siduda atmosfäärist enda kasvu jaoks tarvilikku lämmastikku. "Tavaliselt on tegu mageveeliikidega, aga riimveelises Läänemeres neile samuti väga meeldib," põhjendab ta.

Oskus ise endale lämmastikku hankida annab sinivetikale konkurentsieelise – erinevalt teistest vetikatest ei vaja see lämmastikurikast vett. "Vähenenud lämmastiku-fosfori suhe on seega üks põhjus, miks tsüanobakter meil rõõmsalt edasi kasvab ja probleeme põhjustab," tõdeb Kõuts.

Suured sinivetikaõitsengud aga toovad vette juurde orgaanilist ainet, mis lagunedes ja merepõhja vajudes tarbib palju hapnikku. "Hapnikukadu suurendab veel enam fosfori eraldumist setetest – tekib surnud ring," osutab värske doktor.

Praeguseks on hapnikuvaese ehk hüpoksilise ja anoksilise veemassi pindala ja ruumala Läänemeres saavutanud Kõutsi sõnul rekordtaseme. "Kõige kehvemal hetkel võib nüüd hapnikuvaba tsooni suurust võrrelda Iirimaa pindalaga," kõrvutab ta.  Kuigi anoksia on Läänemere sügavates piirkondades osaliselt ka looduslik nähtus, mis on seotud Põhjamere sissevooludega, siis selle praegune ulatus on põhjustatud inimtegevusest.

Hapnikupuudus kipub värske doktori sõnul laienema Läänemeres suviti ja sügiseti ka madalatele aladele. Just neil sügavustel, kuhu valgus veel pääseb, asub enamus olulisi mereelupaiku. "Kui elustik kaldalähedastes piirkondades hävib, läheb olukord paljudele liikidele päris kehvaks ja võivad toimuda süsteemsed muutused. See ongi põhiline, mida üritatakse vältida, sest praegu näitavad tõenäosusarvutused nende alade edasist laienemist," selgitab Kõuts.

Teiseks ongi tema sõnul juba nihkunud ökosüsteemi struktuur, millele viitavad mitmed teadustööd. "Kuigi juba 1980. aastatel algas suur toitainete vähendamine, on mingid tagajärjed jõudnud kohale hiljem. Näiteks alguses isegi mõned liigid võitsid sellest, et toitaineid oli rohkem," selgitab ta. Selline liik on näiteks Läänemere tursk (Gadus morhua callarias).

Kui 1980. aastatel püüti Läänemerest välja rekordilisi tursasaake, siis kümmekond aastat hiljem tursa olukord halvenes. Viimastel aastatel on ajaloolises madalseisus tursaasurkondade majanduspüük keelatud. "Meie söögilaualt on kadunud olulise tähtsusega kohalik kalaliik. Suured kalad on pigem vähenemas ja üle on võtnud väiksema kehamassiga liigid, näiteks kilu," tõdeb Kõuts. 

Siinkohal ei tohi tema sõnul ära unustada, et lisaks eutrofeerumisele mängivad rolli ka kliimamuutus ja kompott muudest inimmõjudest. "Koostöös eutrofeerumisega eskaleeruvad need muutuseid merekeskkonnas ja muudavad igasuguse planeerimise parajaks väljakutseks," osutab ta.

Kehv tasakaal

Oma doktoritöö osana tegi Mariliis Kõuts lisaks simulatsioonikatse, kus mudelit kasutades hinnati laevadelt tulevate toitainete mõju merekeskkonnale. "Põhimõtteliselt me vaatasime, kuidas ökosüsteem reageerib, kui sinna toitaineid juurde lisatakse. Samuti võrdlesime oma simulatsiooni nii-öelda. null-olukorraga, kus neid lisandtoitaineid ei ole," meenutab ta.

Katsest järeldus, et nii toitainete lisandumise kui ka vähendamise korral käitub Läänemere ökosüsteem sarnaselt. "Nägime, et see kipub teatud aja möödudes säilitama enam-vähem stabiilset seisundit," osutab Kõuts. Töös saigi ta välja tuua mehhanismid, millega saabus uus püsiv olukord. Värske doktori sõnul näitas see kõik taaskord Läänemere ökosüsteemi inertsust – kui muutused on põhjustanud uue tasakaaluseisundi, on seda raske muuta või kiiresti ümber pöörata.

"Praegu võikski öelda, et süsteem on jõudnud kehva stabiilsusesse," tõdeb ta. Selleks, et süsteemi säärasest tasakaalust välja viia, on vaja palju lisaenergiat ja aega. "Seda me praegu oma piirangute ja meetmetega teemegi," sõnab Kõuts.

Tagasi ei saa, aga edasi tuleb rühkida

Kuigi Läänemere seisundit võrreldakse tihtipeale 1930. aastate eelse mõttelise nullpunktiga, pole see lähtekoht Mariliis Kõutsi sõnul ideaalne. "On tõenäoline, et sajanditagust ökosüsteemi ilmet polegi enam võimalik saavutada," tõdeb ta.

Värske doktori sõnul peab arvestama, et muutunud on alustingimused, sealhulgas kliima. "Aastaajad on nihkunud, fütoplanktoni vetikaõitsengud on koos kevade algusega läinud varasemaks. Selle mõjul on muutunud ka kevadõitsengute liigiline struktuur, mis omakorda mõjutab teisi süsteemi tasemeid," toob Kõuts näite.

Ühes kliimaga muutuvad ka sademed ja jõgede vooluhulgad. "Näiteks suurenenud magevee hulk merre omakorda suurendab Läänemeres veesamba kihistumist. Igasugune kihistumine jällegi tekitab probleeme hapniku segunemisega ja võib veelgi suurendada hüpoksiliste ja anoksiliste alade levikut," arutleb Kõuts.

"Teine asi on veetemperatuuri tõus: see vähendab jällegi hapniku segunemist vees. Sooja vette mahub hapnikku vähem," lisab ta. Samas sinivetikatele soe vesi meeldib, nii et nende arvukus võib kliima soojenedes veelgi tõusta. "Siin on palju mõjutegureid koos, mis muudab tulevikuprognooside koostamise keerukaks," märgib värske doktor.

Kuigi tulevikuolukord tõotab kujuneda praegusest keerukamaks, näitavad erinevad uuringud, et järjekindel toitainete vähendamine Läänemeres tasub end lõpuks ära – esimene võit on Kõutsi sõnul juba seegi, kui olukord enam ei halvene.

Samuti jätkub tema sõnul arutelu ka võimalike lisalahenduste üle. "Alustame sellest, et miks me viskame põllule üldse liiga palju väetisi, millest pool läheb minema. See on täielik raha raiskamine," osutab ta vajadusele tegeleda juurpõhjusega. 

Teine suund on leida nupukaid viise toitained merest mitteinvasiivselt kätte saada. "Minu arust on uus ja huvitav suund sinimajandus. Meres kasvatatakse näiteks vetikaid ja karpe, mis sealt siis saagina välja korjatakse ja maa peal ära tarvitatakse. Nii lähevad ka toitained meresüsteemist välja," selgitab ta.

Kuigi tema tööst võib Kõutsi sõnul jääda mulje, et eutrofeerumise nõiaringist polegi pääsu, siis ise soovib ta näidata täpselt vastupidist. "Täpselt nagu kliimamuutusega, peavad meil siin olema realistlikud eesmärgid. Peame olema valmis panustama ökosüsteemide heaolusse veel rohkem, kui me praegu teeme, ja varuma ka kannatust," ütleb ta.

Tegelikult on Läänemere-äärsete riikide ühendus (HELCOM) olnud Kõutsi sõnul keskkonnaalase koostöö lipulaev kogu maailmas, tõestamaks, et riikideülesed kokkulepped on keskkonnakaitses möödapääsmatud. "Kui olukord Läänemeres paraneb, on see eeskuju ja motivatsioon paljudele teistele rannikualadele, kes maadlevad sama probleemiga," sõnab ta.

Samuti peab Kõuts siinkohal kindlasti väga oluliseks ökosüsteemide jätkuvat uurimist. "Tänane seis näitab, et meil on veel palju lünki teadmistes nii ökosüsteemide toimimise kui ka nende olulisuse kohta. Kokkuvõttes arvan, et rohkem austust ja aukartust looduse vastu paneb meid ka targemini tegutsema," ütleb ta.

Tallinna Tehnikaülikooli meresüsteemide instituudi doktorant Mariliis Kõuts kaitses doktoritöö "Long-term Changes of the Eutrophication Indicators of the Baltic Sea" ("Läänemere eutrofeerumise indikaatorite pikaajalised muutused") 25. jaanuaril. Tööd juhendasid TTÜ täisprofessor tenuuris Urmas Raudsepp ja Plymouth´i Merelabori Dr. Gennadi Lessin. Oponendid olid vanemteadur Anda Ikauniece Läti Veeökoloogia Instituudist ja kaasprofessor Alo Laas Eesti Maaülikoolist.