Mereleitsakud kimbutavad Läänemere habrast elustikku
24.09.2024
2024. aasta maikuu lõi temperatuurirekordeid ja jäi eredalt meelde kevadena, kus kevadet õieti polnudki. Välkkiirelt tormas loodus lumesajult ja miinuskraadidelt pikaajalisele suveleitsakule, jätmata isegi aega talveriideid kappi panna. Kevadise kuumalaine põhjustas atmosfäärne blokeering Skandinaavia kohal, mis tõi Läänemere kohale selge ilma ja kõrge õhutemperatuuri. Kuumalaine algas 14. mail ja vältas kokku ligi kolm nädalat.
Tavatult soe õhk asus omakorda soojendama Läänemerd ja tõi ulatuslikel merealadel kaasa mereleitsaku. Mereliseks kuumalaineks ehk mereleitsakuks nimetatakse vähemalt viis päeva kestvat anomaalset olukorda, kus mere pinnakihi temperatuur on kõrgem kui varasema aja 90 protsendil päevadest. Teisisõnu, mereleitsaku ajal on meri ebatavaliselt soe ning see võib juhtuda aasta ringi. Läänemerel on kevadsuviste mereliste kuumalainete teke enamasti seotud päikeselise ilma ja keskmisest kõrgema õhutemperatuuriga. Kuumalaine vastandnähtus on mereline külmalaine, kus merepinna temperatuur on teatud aja jooksul anomaalselt külm. Tänavune kuumalaine näitas Läänemeres esimesi märke juba 14. mail ning saavutas oma maksimaalse ulatuse 4. juunil, hõlmates hinnanguliselt 70% Läänemere kogupindalast (294 000 km2). Siinsamas Soome lahes registreeriti mereleitsaku kõigi aegade rekord – 10,68 °C üle keskmise, milletaolisi maailmas seni mõõdetud ei ole.
Ilma jahenedes taandus mereleitsak aeglaselt, sest veekeskkond on atmosfääriga võrreldes termiliselt inertsem. Kokku vältas 2024. aasta kevadine mereleitsak 40 päeva.
Mereleitsakud on osa suuremast kliimamuutuse mustrist, sest tõusev keskmine atmosfääri temperatuur ja ilmastikuekstreemumid suurendavad omakorda mereliste kuumalainete sagedust ja kestust. Selle ilmestamiseks võib heita pilgu pikaajalisele globaalse merepinna temperatuuri graafikule, mille järgi ületavad 2023. ja 2024. aasta pikaajalist keskmist näitu hüppeliselt – soojenemine on haaranud suure osa maailmamerest.
Mere kuumalained on globaalse kliimamuutuse järjekordne ebameeldiv tunnus. Pikemaid ajaskaalasid vaadates ilmneb nii atmosfääri kui ka mere kuumalainete leviku selge positiivne trend. Aastail 1925–2016 on leitsakupäevade koguhulk maailmameres suurenenud 54% võrra. Kuulsaimad näited on 2003. aasta Vahemere-leitsak, mille tõttu hukkus rannikulähedane põhjaloomastik tuhandete kilomeetrite ulatuses, ning Vaikses ookeanis mitu aastat väldanud (katkendlikult 2013 kuni 2015/16) mastaapne kuumalaik The Blob, mis põhjustas kohalikes mereökosüsteemides suuri häiringuid ja isendite hulgihukku ning küündis mõjutama isegi Põhja-Ameerika ilmastikku.
Nagu polaaraladel soojeneb meri Läänemeres kliimamuutuse mõjul globaalsest keskmisest kiiremini, õigupoolest soojeneb meie kodumeri maailma rannikumeredest kõige kiiremini ja see suund tõenäoliselt jätkub. Läänemere muudab soojenemisele vastuvõtlikuks näiteks ümbritsetus maismaaga, vähene veevahetus ülejäänud ookeaniga ning kaitsva jääkatte kahanemine, mis vähendab tunduvalt albeedot, teisisõnu, soojus hakkab kahaneva jääkatte tõttu talvisel ajal meres aina enam neelduma.
Mäletame hästi hiljutist, 2018. aasta rekordiliselt sooja suve mereleitsakut Läänemeres. Kuulsaks on saanud samal suvel jäädvustatud NASA satelliidipilt rohelisest keerisest Hiiumaa ranniku lähedal, nimelt soodustavad suvised kuumalained ka soojalembeste sinivetikate vohangut.
Mereleitsak ja kasvuhoonegaasid
Maa biosfäär ja maailmameri selle osana kuuluvad keerulisse süsteemi. On selge, et anomaalsed olukorrad, näiteks temperatuuriekstreemsused, mis tekitavad ühes süsteemiosas häiringu, kajastuvad ka selle teistes soppides. Nii avaldavad mereleitsakuga kaasnevad temperatuurianomaaliad märkimisväärset mõju Läänemere keskkonnale, mis on nagunii tugeva surve all. Järsk soojenemine tingib muutusi mitmel tasandil korraga, mõjutades nii mere füüsikalis-keemilisi kui ka bioloogilisi näitajaid hapnikusisaldusest kuni liigirikkuseni. Loomulikult ei jää muutustest puutumata ka inimühiskond.
Hea näide globaalse biosfääri terviklikkuse kohta on üldise soojenemise ja kuumalainete mõju kasvuhoonegaaside, eriti süsihappegaasi ringele, kuhu on hõlmatud ka Läänemeri. Atmosfääri ja merepinna vahel käib pidev gaasivahetus, seetõttu on atmosfääri süsihappegaasisisaldus otseselt seotud mereveesisaldusega: mida rohkem on õhus süsihappegaasi, seda enam lahustub gaasi ka merre. Osa merevees sisalduvast süsinikust viiakse lahustunud kujul või elusaine koosseisus merepõhja, kus see kaob laskuvate veemassidega pikaks ajaks aktiivsest ringlusest või mattub lõplikult. Väheolulised pole ka madalaveelistel aladel kasvavad veetaimed ja makrovetikad, kes samamoodi kui maismaataimed salvestavad süsinikku oma elusates kudedes. Seeläbi on meri tähtis kliimat tasakaalustav süsteem. Hinnanguliselt seob maailmameri umbes veerandi inimtekkelisest süsihappegaasist ning meres leidub süsinikku ligikaudu 50 korda rohkem kui atmosfääris.
Kuigi süsinikuringes tuleb arvestada paljude teguritega, on siiski selge, et järsk soojenemine võib nn süsinikupumba tõhusust tunduvalt vähendada. Soojemas meres lahustub vähem süsihappegaasi, mis hakkab piirama ülejäägi sidumist atmosfäärist. Samuti tugevneb kõrgemate pinnatemperatuuride korral veesamba kihistumine, mis omakorda pidurdab süsinikku siduva fütoplanktoni kasvu veepinnal. Nende tegurite koosmõjul võib tekkida nõiaring: mida vähem süsihappegaasi meri seob, seda rohkem atmosfäär soojeneb, mis omakorda soojendab merd ning muudab mereleitsakud tugevamaks.
Arvestada tuleb veel üht olulist asjaolu: temperatuuritõusu tagajärjel hakkab biomass merepõhjas hoogsamalt lagunema, mis toob kiiremini tagasi ringlusesse süsihappegaasi ja ka metaani, mis on mitu korda tugevam kasvuhoonegaas. Hinnangute järgi tekitas näiteks 2018. aasta suvine kuumalaine Soome rannikualadel intensiivse kasvuhoonegaasiheite, mis oli suurusjärgult võrreldav teiste kasvuhoonegaaside eraldumise tulipunktidega, nagu igikeltsast vabanevad arktilised ja boreaalsed alad.
Mõju hapnikuoludele
Suure toitainekoormusega Läänemeri on tugevalt eutrofeerununud veekogu, kus ulatuslikke alasid kimbutab krooniline hapnikupuudus. Kliimamuutus ja intensiivsed kevadsuvised mereleitsakud süvendavad aastaajalist hapnikupuudust veelgi, vähendades samamoodi kui süsihappegaasi korral ka hapniku lahustuvust vees ning kiirendades merepõhjas orgaanilise aine lagundamist. Surnud orgaanikat lagundavad mikroorganismid tarbivad tempokalt viimasedki olemasolevad hapnikuvarud merepõhjas ja halvemal juhul ka kõrgemal veesambas. Pinnalähedases veekihis on hapnikku küll piisavalt, aga see ei saa põhja seguneda termilise kihistumise tõttu, mis on seda tugevam, mida suurem on temperatuurierinevus põhja ja pinna vahel. Tugeva kihistumise ning intensiivse hapnikutarbimise tagajärjel võivad põhjalähedased alad suvisel aastapoolel ummuksisse jääda isegi suhteliselt madalates, valgusküllastes merepiirkondades, mis paraku on ka elustiku poolest kõige rikkamad.
Hapnikupuudus omakorda hakkab tagant tõukama protsesse, mis suurendavad eutrofeerumist veelgi. Väheneb setteid õhutavate põhjaloomade ja taimede biomass, mis omakorda süvendab edasisi hapnikuprobleeme põhjas. Hapniku täielik kadumine käivitab nii-öelda sisemise toitaineringe, mille käigus vabastatakse põhjasetetesse salvestunud fosfor, mis läheb taas ringlusesse ning hakkab toitma edasisi vetikavohanguid, sealhulgas vohavad lämmastikku siduvad sinikud. Seeläbi väetavad lämmastik ja fosfor niigi liigtoitelist süsteemi edasi, hapnikupuudus püsib ning süveneb iseennast toitev Läänemere surnud ring (ing vicious circle), mis järjekindlalt nurjab püüdeid vähendada eutrofeerumist.
Mereleitsaku mõju ökosüsteemidele
Läänemere jaheda kliimaga harjunud mereelustikule pole mere kuumalained samuti eriti meeltmööda. Üldiselt taluvad Läänemere kohalikud liigid varieeruvaid temperatuure üsna hästi, sest aastaringne temperatuuriamplituud võib kõikuda kuni paarkümmend kraadi. Ent äärmuslikud olud põhjustavad siiski suurt stressi. Mida pikem ja tugevam on mereleitsak, seda ebameeldivamad on tagajärjed; vähe tähtis pole ka kuumalaine ajastus.
Temperatuur on mereorganismide elus tähtis tegur, mis mõjutab fotosünteesi ja hingamist. Nendest omakorda olenevad isendi kasv, paljunemine ja ellujäämine. Mõju on seda suurem, et enamik mereorganisme on kõigusoojased: nad sõltuvad otseselt väliskeskkonna temperatuurist. Samamoodi kui maismaasugulastel on igal meres elaval liigil füsioloogiline temperatuuritaluvus ehk termaalne nišš. Seetõttu oleneb kuumalaine mõju liigile paljuski sellest, kuivõrd kompab anomaalne olukord tema taluvuse ülemist või alumist piiri.
Selle asjaolu tõttu soosivad mereleitsakud pigem soojematest meredest pärit võõrliike, mis on kõrgemate temperatuuridega harjunud, samal ajal kui surve alla jäävad kohalikud, jahedama veega kohastunud Läänemere põlisliigid. Ent siingi leidub erandeid, näiteks iidne sinivetikate hõimkond, Läänemeres täiesti kohalik liik, lõikab õigele ajale sattunud kuumalainetest suurt kasu: soe ja tuulevaikne ilm loob nende kasvuks soodsad tingimused. Nii järgnes ka sellekevadisele kuumalainele ulatuslik tsüanobakterite vohang juunis.
Kõrgem temperatuur kiirendab organismide metabolismi ja suurendab energiavajadust, mida saab leevendada peamiselt kolmel viisil: rohkem süües, energiakulu vähendades (näiteks paljunemise kulul) või piirkonnast lahkudes.
Lahkuda saavad üksnes väga liikuvad avavees elavad (pelaagilised) loomaliigid, kes on võimelised pikka maad ujuma, või põhjaelulised (bentilised) elusorganismid, kes saavad liikuda sügavamasse ja jahedamasse põhjaveekihti. Kuna meres on temperatuur palju ühtlasem kui maismaal, kulutavad parema koha otsingud palju energiat. Maailmameres on hulgaliselt hukkunud ka mereleitsaku kätte jäänud kalu.
Need isendid, kes liikuma ei pääse, peavad tõhusamalt toituma või oma energiakulu vähendama: minema üle ellujäämisrežiimile, tihti paljunemise ja kasvu kulul. Kui eelnimetatud strateegiad ebaõnnestuvad või kaasnevad kuumalainega kaudsed tagajärjed, nagu hapnikupuudus, siis võivad isendid hukkuda. Vähem kahjulikuks ei saa pidada kuumalainetega kaasnevat stressi, mis küll otseselt ei tapa, kuid vähendab organismi loomulikku vastupidavust ning muudab ta vastuvõtlikuks kiskjatele ja haigustekitajatele, kelle tegutsemist ja levikut soojem temperatuur sageli soosib.
Lihtne pole ka neil, kes suudavad kehvade olude kiuste paljuneda. Mereliikide paljunemisviis on keeruline: tihti on neile omane kehaväline viljastamine ning vastsed arenevad mitmes faasis, mistõttu on nii viljastamata kui ka viljastatud sugurakud kaitsetud ja igasuguste keskkonnamuutuste tõttu haavatavad. Arenevatel vastsetel võib anomaalse temperatuuriga keskkond põhjustada nii arengupeetust, väärarenguid kui ka hukku. Tundlik liik, kelle vastsete arengut anomaalselt soe temperatuur häirib, on näiteks Läänemere räim, kelle arvukuse vähenemise põhjuseks peetakse just liigsooja kevadilma. Samuti võib mereleitsak vähendada täiskasvanud mereorganismi sugurakkude hulka ja kvaliteeti, mille pärast paljunemisedukus hiljem väheneb.
Muidugi ei tule mere kuumalained enamasti ette üksi, vaid koos teiste stressoritega, millest Läänemere puhul võib esile tuua näiteks toksilised vetikavohangud, reostuse, intensiivse kalapüügi ja hapnikupuuduse. Kui kuumalained sagenevad, siis väheneb ka nendevaheline aeg, mis võimaldaks mereelustikul häiringutest taastuda. Kui ebasoodsad olud langevad kokku, võib väheneda tervete populatsioonide vastupanuvõime. Seda laadi muutused võivad ökosüsteemides omakorda võimenduda ning tingida sündmuste ahelaid. Säärane olukord võib tekkida, kui kannatada on saanud näiteks mõni lokaalsele kooslusele esmatähtis liik.
Maailmamerest võib tuua näiteid korallide, meriheina- ja vetikametsade kohta, mis on suurte ökosüsteemide vundament, nagu näiteks vihmametsad maismaal. Kui see tugisammas saab kannatada või kaob, siis kahjustab see kõiki seotud liike ning halvimal juhul väheneb selles piirkonnas elurikkus. Näiteks põhjustas 2005. aasta Kariibi mere kuumalaine ulatusliku korallide pleekimise, mille tagajärjel 40% korallidest hukkus.
Läänemeres on sellised mitmekesiseid kooslusi moodustavad liigid näiteks põisadru (Fucus vesiculosus) ja pikk merihein (Zostera marina). Mõlemad on temperatuurianomaaliate ning nende otseste ja kaudsete tagajärgede suhtes tundlikud – kiired äkilised muutused ohustavad neid suuresti.
Samuti võib mereleitsaku mõju liikuda mööda toiduahelat ning jõuda pealtnäha kaugete liikideni. Nii võivad vetikavohangute mürgid toiduahelas kuhjuda ja tekitada probleeme rannikul pesitsevatele karbi- ja kalatoidulistele lindudele või isegi inimestele, kes samuti tarvitavad mereande toiduks.
2024. aasta maikuine Läänemere kuumalaine langes tavatult varajasele ajale, kui talvised veetemperatuurid peaks sujuvalt üle minema suvisteks ja elustikul on tähtis kasvu- ja paljunemisaeg. Sellises olukorras tekitab probleeme nii temperatuuritõusu kiire tempo kui ka varane ajastus, mis põhjustab aeglasema muutusega kohastunud organismides suurt stressi, nagu on kirjutanud Jonne Kotta Novaatoris tänavu 28. mail. Näiteks Pärnu lahes ja Saaremaa läänerannikul tõusis veetemperatuur mai teisel poolel pelgalt nädala-pooleteise jooksul 10 kraadi võrra, mis on tavapärasest mitu korda kiirem tempo. Kuidas see mõjutas elupaiku, isendite ja kohalike liikide arvukust ning dünaamikat, seda näitab vaid aeg.
Mereleitsaku sotsiaal-majanduslikud mõjud
Meie majandus ja heaolu olenevad keskkonnaseisundist, mistõttu kaasnevad sagenevate ja süvenevate mereleitsakutega ka sotsiaal-majanduslikud tagajärjed. Esmajoones mõjutavad kuumalained kalandust, kuhu koondub kalapüügist ning kala- ja teiste liikide kasvatusest saadav tulu, nii kohapealne kui ka eksport. Kui kalapüük mis tahes põhjusel kahaneb, võib see olulisel määral vähendada kohalikku tööhõivet, mis kalanduse puhul on tihti koondunud vähem asustatud aladele ja regionaalpoliitiliselt tähtis. Näiteks USA-s ja Austraalias on mere kuumalainetega kaasnev majanduslik kahju ja saamata jäänud tulu hinnatud miljardite dollarite suuruseks. Läänemeres on eri põhjustel vähenenud mitme liigi varud, näiteks tursal, angerjal ja ka räimel viimastel aastatel, mille tõttu on kahanenud ka kalasaagid. Need on hoiatavad näited selle kohta, kuidas merekeskkonna ja kohalike kalaliikide populatsioonide seisund puudutab meid siin Läänemere ääres otseselt.
Mereleitsak võib negatiivselt mõjutada rannikualade elu ja turismi, millega on seotud kohalike mereandide tarvitus ning randades ja merel veedetud aeg. Kui kaovad väärtuslikud mereelupaigad ja populatsioonide seisund halveneb, võivad kohalikud ökosüsteemid tunduvalt vaesemaks muutuda. See omakorda vähendab ökosüsteemiteenuseid, mida oleme seni pidanud iseenesestmõistetavaks. Puhas vesi ja toit, elurikas ja tervislik elukeskkond ja kliimaekstreemsuste leevendamine on kõik mingil moel merega seotud – kui need kehvemaks muutuvad, ilmnevad otsesed sotsiaal-majanduslikud tagajärjed. Mida enam negatiivsed mõjud kuhjuvad ja sagenevad, seda suuremaks paisub ühiskonna tajutud ebamugavus, mis avaldub lõpuks paljudes valdkondades majandusest kuni kultuurini.
Kokkuvõtteks
Mereleitsakud, mis on üldise kliimamuutuse tõttu sagenenud kogu maailmas, avaldavad Läänemere seisundile märkimisväärset mõju. Toime avaldub ka kasvuhoonegaaside ringes ja mere hapnikusisalduses. Elusorganismide kaudu võivad muutused kanduda kogu mereökosüsteemi, mis on nagunii suure inimtegevuse surve all. Halvimal juhul võivad aina sagedamad ja tugevamad mereleitsakud meie harjumuspärast merekeskkonda tundmatuseni muuta. Mõistmaks muutuva kliima oludes tervikpilti, on tähtis tunda ja prognoosida kuumalainete mõju. Kuigi merekuumalainete mõjusid on peaaegu võimatu ära hoida, saame süsteemselt lahendada probleemi algpõhjusi ja leevendada tagajärgi, toetades häiritud mereelustikku kaitsemeetmetega ning kohandades iseenda harjumusi uute oludega, mille kliimamuutus paratamatult kaasa toob.
Tallinna tehnikaülikooli mereleitsakute jälgimise teenus
Hindamaks kuumalainete võimalikke mõjusid mere ökosüsteemile ja sinimajandusele, on Tallinna tehnikaülikooli meresüsteemide instituudi teadlased välja arendanud kliimateenuse, mis võimaldab jälgida merepinna temperatuuri ja mere kuumalaineid. See rakendus sündis kliimamuutustega kohanemise projekti LIFE-SIP AdaptEST toel ja selle abil saab jälgida kuumalainete arengut ajas ja ruumis, mille alusel on võimalik teha pikaajalisi analüüse nende ekstreemsete nähtuste sageduse ja ulatuse kohta. Veebipõhine süsteem tugineb autonoomsele andmetöötlusmudelile, mis arvutab satelliidipiltidelt merepinna temperatuuri ja võrdleb seda pikaajalise keskmisega, et teha kindlaks kuumalainest mõjutatud piirkonnad Läänemeres. Üks autonoomse andmetöötluse rakendusviis on näha joonisel (mere kuumalaine kaart).
Teenuse link: https://cmems.msi.ttu.ee/
Autor: Mariliis Kõuts (1987), Tallinna tehnikaülikooli meresüsteemide instituudi teadur.