Hiljuti kogunesid Tartusse veekogude ökoloogiale pühendunud mikrobioloogid, et jagada ning arutada konverentsil SAME17 viimaseid uurimistulemusi. Uusi teadmisi mikroobikoosluste funktsioneerimisest jagati laia valiku erinevate ökosüsteemide kohta, alates kodusest Läänemerest kuni süvaookeani või miljoneid aastaid eraldatuks jäänud koobastikuni välja. 

Konkreetsed uurimisküsimused katsid varieeruvalt nii paigaomaseid kohalikke teemasid kui ka globaalseid nähtusi ja probleeme. Viimaste hulgas arutati ka üleilmset merevee taseme tõusu ja sellest tulenevaid muutusi. Eesti ökoloogide sõnul siinne rannik kerkib ning Läänemere siseosas on tõus ja mõõn üliväikse mõjuga. Nagu nad oma ettekannetes välja tõid, ei tähenda see kõik siiski, et Eesti keskkond merevee tõusutrendist puutumata jääks.

Meri ajab üle

"Tasakaalus ökosüsteemiga mageveekogus on suhteliselt väljakujunenud liigiline koosseis ja liikidevahelised suhted," ütleb molekulaarse ökoloogia kaasprofessor Veljo Kisand. Kui kooslust tabab mingi ebatavaline ja kiire muutus, muutub sealne looduslikult paika timmitud tasakaal aga hapraks.

Mis juhtub siis, kui ebatavalise muutusena läheb mõne mageveekogu vesi soolasemaks, selgitasid Kisand ning molekulaarse ökoloogia teadur Helen Tammert hiljutistes konverentsiettekannetes. Tegu oli "Mis oleks, kui?" tüüpi mudeluuringuga, mis aitab autorite sõnul ka madala rannikuga Eestil kliimamuutuse tulevasi mõjusid paremini ennustada. 

Tammerti sõnul võib soojenev kliima mõne mageda veega järve või jõe soolasemaks muuta mitut teed pidi. "Esimene viis on see, et kui kliima läheb soojemaks, siis polaaraladel jää sulab ning tõstab maailmamere veetaset," osutab ta. See kehtib ka sulavate liustike kohta. "Soolasem vesi, mida nüüd saab olema rohkem, saab tungida lihtsamini rannikulähedastesse mageveekogudesse," selgitab Tammert.

Madalat rannikut on maailmas Veljo Kisandi sõnul väga palju: seda leidub Madalmaade näol Euroopas, aga väga palju Kagu-Aasias ja näiteks Florida rannikul USA-s. Tammerti sõnul on Eesti rannik samuti võrdlemisi madal ja täis mitmeid merega ühenduses olevaid madala veega järvi. "Mõned neist võivadki hooajaliselt olla madala soolsusega. Samas võib muutus tähendada, et nad saavad olema veel soolasemad," võrdleb ta.

Sisemaa järvi võib kliimamuutus mõjutada pisut teisiti ning muutused sõltuvad konkreetsest piirkonnast planeedil. "Madalama sademete koguse ja suurema aurumise tingimustes järvede veetase langeb. Toiteained ja mineraalid kontsentreeruvad ning muutused võivad kujundada ümber järvede liigilise mitmekesisuse ja kooslustevahelised suhted," kirjeldab Tammert. 

Soolaste järvede puhul muudab vähene sademete hulk ja suur aurumine tema sõnul järved järjest soolasemaks. Niimoodi on tekkinud näiteks äärmiselt soolane Surnumeri. Teine äärmus oleks see, kus sisemaa veekogule ei tule uut vett üldse peale, mistap kuivab see lihtsalt ära. Nii on teaduri sõnul läinud näiteks Araali mere või Tšaadi järvega. Ta lisab, et mageveekogu ei pruugi soolasemaks minna üksnes kliima mõjul: "See võib ka juhtuda siis, kui veekogudes on juba eelnevalt veetase madalam ja juhtub mingisugune inimtekkeline ökoloogiline katastroof." 

Õnnetus ei hüüa tulles

Miks ikkagi peaks mageveekogude soolastumise pärast muret tundma? "Organismid on kohastunud põhiliselt kahele keskkonnale: ookeanisoolsusele ja mageveele, madalama soolsusega riimveele kohastunud organisme on kõige vähem," kirjeldab Veljo Kisand.

Niisiis ei tähenda soolastumine Peeter Laasi sõnul, et järve või jõkke kolib tingimata elama mingi uus või halb liik. "Lihtsalt kogu kooslus muutub ja läbi selle koosluste omavahelised suhted ja funktsioonid. Võib-olla muutub aineringe tasakaal," seletab ta.

Näiteks kaovad esmalt ära mõne suurema organismi toiduks olevad bakterid, mis käivitab riburada koosluste liigilise koosseisu muutumise ahela. Laas uuris oma järeldoktorantuuri käigus Florida Everglades'i märgala mikroobikoosluste muutlikkust läbi soolsuse gradiendi.

"Muutused veekogu toiduahelas ja aineringes mõjutavad ka inimesi," osutab Helen Tammert. Inimese vaatest muutuvad järve või jõe pakutavad ökosüsteemi teenused kehvemaks. Kuna vee kvaliteet on muutunud, ei saa sealt näiteks enam soovitud kalu püüda. Samuti ei pruugi järv olla enam eelistatud puhkepaik, sest see võib hakata vetikate vohamise tagajärel haisema. 

"Kui see on vähetoiteline keskkond, siis iseenesest, kui vesi natukene soolasemaks läheb, ei tohikski midagi juhtuda," osutab Kisand. Küll aga muutub kooslus võõrliikide ja ökokatastroofide mõjude suhtes haavatavamaks. See tähendab, et oht millegi juhtumiseks on varasemast suurem.

Näide sellisest ökokatastroofist on Odra jõe juhtum 2022. aasta suvest. Kuna Odra veetase oli tavapärasest madalam, ei tulnud jõe keskkond enam toime ümberkaudsetest tööstustest ja kaevandustest tulnud saastega – jõgi muutus soolasemaks. "Üks sellise soolsusega harjunud toksiline vetikas, mis muidu ei olnud jões arvukas, hakkas vohama ja põhjustas toksilise veeõitsengu," sõnab Tammert. Vetika vohamise mõjul muutus jõe hapniku- ja pH-tase, ning ei kalad ega karbid seal enam toime ei tulnud, mis päädis nende massilise suremisega.

Sama oht võinuks Kisandi sõnul tekkida Emajõele kavandatud tselluloositehase tõttu. Kui kõik oleks toiminud laitmatult, oleks Emajõgi tema sõnul tõepoolest puhtaks jäänud. "Kui aga juhtub avarii, peab olema tagatud, et keskkond enam-vähem suudab selle vastu võtta. Väikesele jõele suurt tööstust ehitada ei saa, sest avarii ei hüüa tulles," selgitab kaasprofessor.

Elu jääb ellu, aga...

Konverentsiettekandes tutvustasid Kisand ja Tammert tigudega tehtud vee soolastumise katseid. Tammerti sõnul ei pruugi veekogu soolsus tõusta korraga palju. "Kui arvestame, et magedat vett on seal päris ohtralt ja sinna tuleb törts soola sisse, siis alguses on soolsuse tõus pigem aeglane. Võib-olla reageerib mõni liik siiski ka juba aeglasele tõusule?" arutleb ta.

Katsetes tõsteti magevee soolsust soolsustasemeteni 3 ja 6. "Uurisime äkilist, aga madalat soolsuse kontsentratsiooni muutust," täpsustab Tammert. Uurijaid huvitas, kuidas tulevad muutunud oludes toime bakterikooslused, teod ja tigude sees elavad soolebakterid. Võrdluseks uuris töörühm ka vee- ja settebakterite kooslust Läänemerest samadelt soolsustelt võetud proovidest.

"Veebakterid reageerisid mõlemale soolustasemele päris kiiresti koosluse muutusega," toob Tammert välja. Settebakterid ja tigude soolestiku bakterid reageerisid soolasemale veele tuimemalt: suurt muutust polnud näha. Küll aga mõjutas muutus teaduri sõnul tigusid endid: "Soolsus 6 tasemega nad enam hakkama ei saanud. Katse oli ehe näide sellest, kuidas tegelikult koosluses erinevad organismid reageerivad."

Nagu öeldud, võivad Eestis muutusega tulevikus pihta saada eeskätt rannikujärved, kuid ka märgalad, jõesuudmed ja madalamad lahed. Miks peaks lugejale korda minema aga mõne rannajärves elava bakteri käekäik? Peeter Laas sedastab siinkohal Newcastle'i Ülikooli professor Tom Curtise mõtet: "Kui viimane mõõkvaal võib lämbuda kugistades alla viimast pandat, siis oleks see tragöödia, aga mitte maailma lõpp. Kui me aga kaotame viimase ammoniaagi oksüdeerija, siis oleme jamas."

Kisand ja Tammert nõustuvad, et bakteriteta ei suuda toimida enam ükski aineringe. "Teistpidi ega me ei ole nii võimekad, et kõiki mikroorganisme ära hävitada. Meil võib isegi tuumasõja järel olla paarsada aastat talv, aga ookeani põhjas elu läheb edasi," ironiseerib Kisand. 

Areneva valdkonna konverents

Veljo Kisand, Helen Tammert ja Peeter Laas olid Tartus augusti lõpus toimunud veekogude mikrobioökoloogia konverentsi SAME17 peakorraldajad. Tammerti sõnul tutvustasid maailma veemikrobioloogia tippuurijad seal oma valdkonna uuemaid edusamme. "Üks osa sellest on uute liikide teadasaamine ja nende funktsioonide uurimine," toob ta välja.

Kisand nõustub, et vee mikroorganismide uurijad on piltlikult öeldes samas olukorras kui uusaegsed maadeavastajad, kes leidsid oma rännakutel muudkui uusi liike. "Samas kui meie saame uue bakteriliigi "kätte", siis tahame juba ühtlasi kohe teada, miks ta seal on ja mida teeb. Kas tal on oma funktsiooni mõttes midagi põnevat pakkuda?" lisab ta.

Laasi sõnul on valdkond kiirelt arenev, ja teatud määral suudavad teadlased juba mingi veekogu klaasitäiest veest leitud organisme vaadates iseloomustada veekogu elukeskkonda ennast. "Kui me teame, milline on seal mikroobikooslus, suudame päris hea tõenäosusega öelda täpselt, mis seal ökosüsteemis toimub," lisab ta.

Tammerti sõnul kuuluvad mikroorganismid suures osas nii-öelda tumeda elurikkuse hulka, millest paljusid rühmi teadlased veel ei tunne. "Nende hulgas on ka näiteks veeseened. Nad on olnud pikka aega väheuuritud rühm, aga neid uuritakse järjest enam," toob ta näite konverentsil kõlanud teemadest. 

Konverentsil oli osalejaid rohkem kui 20 riigist. Peakorraldajate sõnul oli tegemist vee mikrobioloogia ökoloogia eriala spetsialistidele tähtsündmuseks kujunenud konverentside seeria 17. üritusega (SAME17), mida seekord korraldasid Tartu Ülikooli ja Maaülikooli teadlased.