Lyhyt Simpunpäästöoppi 7

Torstai 9.11.2023 klo 11.43 - Mikko Nikinmaa

Kaikki, mikä myllertää pääosin hapettomia pohjasedimenttejä, aiheuttaa niissä olevien ravinteiden ja haitta-aineiden vapautumisen vesimassaan. Näin tekevät ensinnäkin suolapulssit, jotka toisaalta tervehdyttävät Itämeren vähähappisia pohjavesiä ja pohjia tuoden uutta, hapekasta vettä. Kuitenkin korvautuva vesi, joka kulkeutuu kaikkialle, voi aiheuttaa muutaman vuoden ajan rehevöitymisen lisääntymistä, ennätysmäisiä sinileväkukintoja ja eri myrkkypitoisuuksien kohoamista. Tällaiset suolapulssien negatiiviset vaikutukset voivat näkyä aina pulssin saapumisen jälkeen niin kauan kuin pohjasedimentit sisältävät huonosti puhdistettua jätettä. Pohjien ruoppaus on suolapulsseja pahempi pohjaan kertyneiden haitallisten aineiden levittäjä. Viime aikojen suurin pohjasedimenttien levittäjä on ollut Pietarin edustalle Suomenlahden pohjukkaan rakennettavan sataman ruoppaus. Vapautuneen rehevöittävän aineksen arvioidaan aiheuttaneen Suomenlahden itäosan voimakkaat sinileväkukinnat kesällä 2015. 

Itämeren sinileväkukinnat ovat melkeinpä näkyvin kesän uutisaihe, joka on viime vuosina tullut esiin aina kun veden lämpötila nousee. Sinilevät eivät ole varsinaisia leviä vaan fotosynteettisiä bakteereja. Niillä oli suuri merkitys evoluution alkuvaiheissa, koska niiden ajatellaan tuottaneen fotosynteesissään hapen, jota lähes kaikki monimutkaisemmat elämänmuodot käyttävät energiantuotannossaan. Useat syanobakteerit (sinilevät) pystyvät käyttämään ilmakehän typpeä, mikä on mahdotonta muille yhteyttäville eliöille. Tämän takia sinilevillä on suuri merkitys esimerkiksi riisiviljelmillä – ne auttavat ilmakehän typen muuttamisessa sellaiseen muotoon (ammoniakki, nitraatti), jota riisi pystyy käyttämään hyväkseen. Ajatellaan myös, että kaikkien vihreiden kasvien lehtivihreähiukkaset (kloroplastit) olisivat kehittyneet muinaisista sinilevistä. Lisäksi sinileviä suunnitellaan käytettäväksi bioenergian ja biopolttoaineen tuotannossa. Kaikkien edellä mainittujen suurten hyötyjen vuoksi on melkeinpä sääli, että suuren yleisön mielikuva sinilevistä liittyy vain loppukesän myrkyllisiin sinileväkukintoihin, joiden takia uiminen useimmiten kielletään. Itämeren myrkyllisiä sinileväkukintoja aiheuttavat lajit elävät vain makeassa ja murtovedessä. Niiden esiintymistä ruokkivat rehevöityminen ja veden lämpeneminen. Tämän johdosta onkin pohdittu sitä, onko sinilevien massaesiintymiä ollut ennen intensiivistä maataloutta, esiteollisena aikana, jolloin ihmistenkin määrä oli vähäinen. Paleoekologiset tutkimukset, joissa on selvitetty eri eliöiden esiintymistä pohjasedimenteissä, ovat osoittaneet sinileviä olleen paljon jo muinaisina aikoina. Tutkimukset ovat myös osoittaneet, että vähähappisia pohjia on ollut jonkin verran jo esiteollisena aikana – hapettomien pohjien pinta-ala on kuitenkin suurentunut viime aikoina teollistumisen, ihmismäärän kasvun ja intensiivisen maatalouden aiheuttaman rehevöitymisen myötä. Esiteollisena aikana sinilevien massaesiintymät tapahtuivat aina aikana, jolloin hypoksiaa (veden alhaista happipitoisuutta) esiintyi.

Kun kerran sinilevien massaesiintymisiä on ollut puhtaassakin Itämeressä, miksi niistä ei lainkaan puhuttu 1970-1980-luvuilla, jolloin kesäasutusta oli jo nykyinen määrä? Silloin ei sinileväkukintoja juurikaan ollut. Mutta silloin eivät hylkeetkään lisääntyneet ja merikotkat kuolivat lähes sukupuuttoon. Melkein kaikki Itämeren harmaahyljenaaraat olivat hedelmättömiä – pienimmillään arvioidaan hallien määrän olleen selvästi alle 1000. Määrä on huimasti pienempi kuin 1800-luvun yli 100000 tai nykyhetken 20000. Seitsemänkymmentäluvun alussa Suomen merikotkat saivat kaikkiaan vain muutaman poikasen. Kymmenisen vuotta sitten (2014) merikotkien poikasmäärä Suomessa oli 449, millä tasolla lisääntyminen on sen jälkeen säilynyt. Nykyisin merikotkia näkeekin melkein aina, kun läntisellä Suomenlahdella tai Saaristomerellä liikkuu. Syy, miksi hylkeet ja merikotkat kuolivat lähes sukupuuttoon, oli, että 1960-luvulta 1980-luvulle asti huonosti puhdistetut jätevedet nostivat ympäristömyrkkypitoisuudet tappavalle tasolle. Jotta merikotkat olisivat välttyneet saamasta ympäristömyrkkyjä, avuksi otettiin ruokinta: sianruhoja vietiin tunnettujen merikotkien asuinpaikkojen lähelle ja toivottiin, että kotkat söisivät niitä eivätkä saastunutta meriruokaa.

Lyhyt Simpunpäästöoppi 6

Tiistai 7.11.2023 klo 18.32 - Mikko Nikinmaa

Maanpinnan kohoamisen lisäksi Itämeri on muutenkin matala. Sen keskisyvyys on vain himpun verran päälle 50 metriä. Ero esimerkiksi Välimereen, jonka keskisyvyys on 1500 m, on huima. Mataluus tekee merestä erityisen haavoittuvan: kaikki saasteet sekoittuvat vain suhteellisen pieneen määrään vettä ja vesi lämpenee syvempiä meriä nopeammin. Yhteys Atlanttiinkin on vain hyvin matalien salmien kautta; suurin osa vedestä Itämeren ja Atlantin välillä vaihtuu Belttien kautta, vain suunnilleen neljännes kulkee Ruotsin ja Tanskan välisessä Öresundissa. Yhteyden mataluus valtamereen aiheuttaa sen, että suolaista vettä pääsee vain harvoin Itämeren pääaltaalle. Suolaista merivettä olevia suolapulsseja tulee harvemmin kuin joka kymmenes vuosi – pulssin tulon edellytys on, että voimakas veden virtaus Atlantilta lounais/länsituulen vaikutuksesta on pitkäkestoinen (jatkuvaa voimakasta tuulta yli kaksi viikkoa). Tuolloin painava suolainen vesi työntyy riittävän pitkälle (ja syvälle) Itämereen, ettei se enää voi palata takaisin Atlantille.

Itämeren ominaisuuksista eräs merkittävimmistä on veden kerrostuneisuus. Tärkein kerrostuneisuutta aiheuttava tekijä on veden suolapitoisuus. Veden ominaispaino (tiheys) on sitä suurempi mitä korkeampi sen suolapitoisuus on. Tämän vuoksi pinnan lähellä oleva vesi on vähäsuolaista ja suolainen vesi vajoaa pohjaan. Kerrostuneisuuden johdosta jokien makea vesi säilyy pinnassa ja kulkee helposti pois Itämerestä. Sen sijaan valtameren suolaisen veden täytyy voida työntää tieltään luonnostaan ulosvirtaava vähäsuolainen vesi, jotta suolapulssi syntyy. Kun suolainen vesi on päässyt Itämerelle, se vaipuu syvänteisiin korkean tiheytensä vuoksi ja aiheuttaa aikaisemmin syvänteissä olleen veden kumpuamisen pintaa kohti.

Koska pinnan vähäsuolainen ja pohjan suolaisempi vesi sekoittuvat huonosti, hapen kulkeutuminen pohjaa lähellä oleviin vesimassoihin on vähäistä. Suuressa osassa Itämerta syvänteiden vesi onkin hyvin vähähappista tai jopa kokonaan hapetonta. Atlantilta tuleva suolainen vesi sisältää happea kohtuullisesti, minkä ansiosta syvänteiden happitilanne paranee useiksi vuosiksi, muttei nykyisin riittävän pitkäksi ajaksi, jotta seuraava hapekkaasta merivedestä muodostuva suolapulssi ehtisi alueelle. Pohjasedimentit kuluttavat paljon enemmän happea kuin esiteollisen ajan merenpohjiin vajonnut aines. Tähän on syynä se, että kului pitkään ennen kuin teollisuuden ja taajamien jätevesiä ruvettiin puhdistamaan. Kun Itämeren valuma-alueen ihmismäärä on sadan miljoonan luokkaa, kun alue on hyvin teollistunutta - yksin Suomen ja Ruotsin teollisuuden jätevesien hapenkulutus oli 1960-1970-luvuilla suurempi kuin sadan miljoonan ihmisen - ja kun kaikki jätevedet laskettiin käytännössä puhdistamattomana veteen, ei ole ihme, että pohjaan vajonnut aines kuluttaa paljon happea. Jätevesien heikko puhdistus aiempina vuosikymmeninä aiheuttaakin sen, että vaikka nyt rehevöittävän aineksen pääsy mereen kokonaan estettäisiin, ”sisäisen kuormituksen” johdosta kuluisi vuosikymmeniä ennen kuin vesi olisi jälleen puhdasta ja vähäravinteista kuten se oli esiteollisena kautena. Rehevöittävän aineksen lisäksi erityisesti teollisuuden jätevesissä oli paljon ympäristömyrkkyjä, joista ehkä tärkeimpinä voi mainita polyklooratut bifenolit (PCBt), dioksiinit ja tietyt metallit. Suolaisen veden pulssien syrjäyttämä vähähappinen vesi, jossa siis on myös paljon ympäristömyrkkyjä, kulkeutuu merivirtojen mukana kaikkialle haitaten laajasti eliöiden elintoimintoja.

Pohjasedimenteissä on niihin vuosikymmenien aikana laskeutunut ravinnemoska, jätevesien ympäristömyrkyt ja kaikki ”pois silmistä – pois mielestä” asenteella upotetut myrkkytynnyrit. Pohjasedimenteissä on myös hitaasti hajoavia hyönteismyrkkyjä kuten DDT. Myrkkytynnyrit säilyvät ruostumatta ja vuotamatta niin kauan kuin happea ei ole läsnä. Sitten kun hapekasta vettä tulee tynnyrien lähelle, ne rupeavat ruostumaan, niihin tulee vuotoja ja yllättäviä kemikaaleja vapautuu meriveteen. Merkittävä osa Itämeren pohjan myrkkytynnyreistä ovat Neuvostoliiton ja Natsi-Saksan upottamat kemiallisen sodankäynnin yhdisteet. Kun viimeisen parinkymmenen vuoden kuluessa on tullut joitakin selvittämättömäksi jääneitä lintujen joukkokuolemia aika pienillä Itämeren alueilla, on mieleeni tullut, että näinköhän ne johtuvat alueella olevien kemiallisia aseita sisältäneiden tynnyreiden vuotamisesta.

Hapettomuuden ansiosta myös eräät pohjaan kertyneet myrkyt säilyvät muuttumattomina jopa vuosikymmeniä, vaikka hajoaisivat hapekkaassa vedessä muutamassa kuukaudessa. Ehkä merkittävimpiä näistä yhdisteistä ovat orgaaniset tinayhdisteet tributyylitina (TBT) ja trifenyylitina (TPT), joita varhemmin käytettiin veneiden ja laivojen pohjien myrkkymaaleissa estämässä polttoaineen kulutusta kasvattava ja kulkunopeutta hidastava organismien (ennen kaikkea merirokon ja levien) kasvu alusten pohjissa. Näiden yhdisteiden ominaisuuksia on käsitelty tarkemmin ongelmajätteiden yhteydessä. Itämereen liittyy erityisesti Saaristomeren tilanne. Turun laivaväylien Airiston alueelle läjitetyn ruopatun aineksen TBT-pitoisuus on niin korkea, että yhdisteen vapautuminen veteen aiheuttaa melko varmasti myrkytysoireita lähialueiden eläimille.