Crangon eli Hietakatkarapu kiertelee matalilla rannikoilla mittaamassa metaania ja hiilidioksidia vedestä ja ilmasta. Kuljettajana Kurt Spence.

Loiskiiko rannoillamme uusi päästölähde?

Metsien hiilinielujen romahduksesta on puhuttu paljon, mutta loiskiiko rannoillamme ilmastopäästöjen lähde? Itämeren hiilibudjetti tunnetaan vielä huonosti.


24.8. 2:00 | Päivitetty 24.8. 9:43

Meriä pitäisi kiittää. Ne ovat pelastaneet meidät vielä pahemmalta kuumuudelta.

Ihmisen aiheuttamasta lämpenemisestä meret ovat imeneet itseensä noin 90 prosenttia.

Lisäksi meret ovat maapallon tärkein hiilinielu: ne sitovat jatkuvasti ilmasta hiilidioksidia. Ilman meriä ilmakehään kertyisi vielä nykyistä enemmän hiilidioksidia.

Kotikulmillamme tilanne saattaa kuitenkin olla toinen. Hiilinielun sijaan rantoihimme saattaa loiskua päästölähde. Mitä enemmän Itämerta tutkitaan, sitä yllättävämpiä puolia siitä paljastuu.

Crangoniin rakennettujen laitteiden avulla Märta Brundberg ja Florian Roth saavat metaanin määrästä jatkuvaa tietoa, toisin kuin pistenäytteiden avulla.

Crangon putputtelee hiljalleen Tvärminnen tutkimusaseman ympäristössä Hangossa. Kurt Spence ohjaa venettä, Märta Brunberg ja Florian Roth seuraavat monitoria. Crangon on hietakatkaravun tieteellinen nimi, mutta nyt ei etsitä niitä.

Kun Crangon kiertää Krogarviken-nimistä poukamaa, tasaisena monitorilla pysytellyt punainen käyrä ponkaisee nousuun: metaanin pitoisuus kasvaa nopeasti.

Jo pitkään on tiedetty, että metaania syntyy etenkin Itämeren hapettomissa syvänteissä. Niistä on kuitenkin matkaa pintaan, ja metaani ehtii matkalla hapettua eikä ehdi ilmakehään asti.

Pikkuinen Crangon mittaa kasvihuonekaasuja nimenomaan rannikoilla. Matalissa pohjissa syntyvä metaani kuplii ilmakehään, sillä se ei ehdi hapettua matkalla. Isolla tutkimusaluksella näihin mataliin poukamiin ei ole asiaa.

”Metaania on paikoin on mitattu valtavia pitoisuuksia, etenkin jokisuistojen lähellä. Jokien mukana tulevista ravinteista on puhuttu pitkään, kun on keskitytty rehevöitymiseen, mutta jokien mukana tulee myös hiiltä ja ihan metaaniakin jokiveteen liuenneena”, kertoo Itämeren tutkimuksen professori Alf Norkko Tvärminnessä tehdyistä uusista mittaustuloksista.

Professori Alf Norkko yrittää rakentaa Itämeren vuotuista hiilibudjettia. Taustalla Lydia White, Nicolas-Xavier Geilfus ja Camilla Gustafsson lähdössä sukeltamaan kasvinäytteitä.

Itämeren ilmastovaikutuksen selvittämisessä Tvärminnellä on tärkeä rooli. tutkimusasemalla on omat laboratoriot. Kuvassa analysoidaan meren lämpöaaltojen vaikutusta.

Rannikot siis päästävät ilmakehään metaania samalla, kun meriympäristö sitoo itseensä hiilidioksidia. Metaani on noin kolmisenkymmentä kertaa voimakkaampi kasvihuonekaasu kuin hiilidioksidi.

Ilmakehään päästessään metaani kiihdyttää ilmastonmuutosta. Metaanipäästöt ovat kasvaneet maailmanlaajuisesti viime vuosina, mikä on herättänyt huolta.

Ehkä vielä tärkeämpi mittaustulos on se, että metaanin määrät vaihtelevat valtavasti. Erot voivat olla lähes 80-kertaisia vain muutamien metrien päästä toisistaan.

”Hiilidioksidin ja metaanin vapautuminen on huikean dynaamista, tilanne voi muuttua jopa minuuteissa”, kertoo meribiologian dosentti Camilla Gustafsson.

Mutta kumpi näistä on hallitseva suunta? Itämerestä nousevat ilmastopäästöt vai meren kyky sitoa hiilidioksidia?

Tätä kysytään keskiviikkona 24. elokuuta iltapäivällä myös Espan lavalla otsikolla Itämeri – hiilinielu vai päästölähde. Asiantuntijakeskusteluun osallistuvat Alf Norkko, Camilla Gustafsson sekä tutkimusprofessori Markku Viitasalo Suomen ympäristökeskuksesta (Syke). Keskustelun näkee suorana HS.fi:stä kello 15.

Edd Stockdale ohjaa ”Hauen” (Esox) ulos Tvärminnen tutkimusaseman laiturista. Meribiologeilla on keskeinen rooli Itämeren hiilitaseen selvittämisessä.

Tvärminnessä on mitattu ja seurattu Itämerta yli sata vuotta. Mutta kerätty tieto ei anna valmista vastausta siihen, miten Itämeri itse tai sen elinympäristöjen kunto vaikuttaa ilmastonmuutokseen. Viime vuonna kysymystä ratkaisemaan perustettiin Helsingin ja Tukholman yliopistojen yhteinen Coastclim-tutkimuskeskus.

Coastclim yhdistää nimensäkin mukaisesti sekä merentutkijoiden että ilmastotutkijoiden osaamista.

Kaikki tämä nivoutuu yhteen Tvärminnessä Hangossa. Kun Crangon kiertelee merellä, lähiluodolla näkyy harmaita ilmakehämittauslaitteita ja rannassa Ilmakehätieteiden keskus Inarin valkoisia pömpeleitä aerosolimittauksia varten. Samalla alueella sukeltavat myös meribiologit.

Crangoniin viritetyt laitteet mittaavat kasvihuonekaasujen pitoisuuksia samaan aikaan sekä ilmasta että merivedestä. Kaasukäyrät piirtyvät lähes reaaliajassa laivan hytissä olevalle näytölle.

Tämä on aivan toista kuin mereltä haettu näyte, joka viedään laboratorioon analysoitavaksi. Näytteitä hakemalla kasvihuonekaasuista saadaan tieto vain tietystä paikasta tiettynä ajankohtana.

Siksi Tvärminnessä tehtävät jatkuvat mittaukset ovat niin arvokkaita ja poikkeuksellisia. Juuri jatkuvan mittaamisen avulla on löydetty valtavat erot ilmastovaikutuksessa pienelläkin alueella. Tutkimustiimi on rakentanut laitteet ja ohjelmistot itse.

”Vastaavaa on vain yhdessä toisessa paikassa maailmassa, Australiassa”, Florian Roth kertoo.

Monitori näyttää Florian Rothille lähes reaaliajassa veden ja ilman kasvihuonekaasupitoisuudet. Erotus kertoo, onko rannikko parhaillaan hiilinielu vai päästölähde. Poikkeukselliset laitteet ja ohjelmisto on tiimin itse rakentama.

Merenpohjaan on kertynyt paljon hiiltä. Kiinnostava kysymys onkin, mikä saa hiilen vapautumaan, joko hiilidioksidin tai metaanin muodossa.

Yksi metaanimittausten innoittaja oli ennätyksellisen kuuma vuoden 2018 kesä, jolloin Tvärminnen edustalla mitattiin yli 25 asteen pohjalämpötiloja. Myös metaania mitattiin isoja määriä.

Lämpeneminen vaikuttaa suoraviivaisesti metaanin vapautumiseen. Mitä lämpimämpää vettä, sitä enemmän metaania. Toisin sanoen ilmastonmuutos voi pahentaa tilannetta. Ja vapautuva metaani puolestaan pahentaa ilmastonmuutosta.

Coastclim-hankkeessa on myös havaittu, että metaania nousee pintaan sitä enemmän, mitä matalammalla ollaan ja mitä pidempään rehevöityminen on ehtinyt vaikuttaa.

Kaikki nämä tekijät vaikuttavat suojaisassa Krogarvikin poukamassa, joten ei ihme, että metaanikäyrä käännähtää yläviistoon. Mittaustulokset ovat niin tarkkoja, että Florian Roth pystyy lennosta erottelemaan metaanin eri isotoopitkin. Niistä Roth lukee, että poukamasta mitattu metaani on hyvin tuoretta, vastasyntynyttä.

”Kun mittaustulokset ovat jatkuvia, tarkkoja ja niitä saadaan uusista ympäristöistä, uutta tietoa tulee niin paljon, että se voi heilauttaa vakiintuneita käsityksiä”, Norkko sanoo.

Mittausajankohdallakin on iso merkitys, sillä kasvihuonekaasuja vapautuu kaiken aikaa, kun taas hiilidioksidia sitoutuu etenkin kasvien yhteyttäessä eli päiväs- ja kesäaikaan.

Dosentti Camilla Gustafsson valmistelee sukellusta: tarkoitus on hakea merenpohjasta rakkohaurua.

Jatkuvat mittaukset eivät ole ainoa Coastclimin erityispiirre. Kokonaiskuvan muodostamisessa meribiologit ja meriluonnon monimuotoisuus on otettu isoon rooliin.

Siksi Camilla Gustafsson ja tutkijatohtori Lydia White vetävät nyt kerrastot ja kuivapuvut päälleen. Esox (hauen latinankielinen sukunimi) kuljettaa heidät merelle, mistä he sukeltavat sankokaupalla rakkohaurua.

White aikoo tutkia akvaariossa rakkohaurujen hajoamista: kuinka paljon ja nopeasti niistä vapautuu liuennutta hiiltä. Myöhemmin hän aikoo jatkaa samaa kenttäkokeessa meressä – seurata, miten rakkohauruista vapautuu hiiltä eri syvyyksissä.

Rakkohauru tunnetaan tehokkaana hiilensitojana, mutta suuri kysymys on, kuinka pysyvä vaikutus on.

”Kun elinympäristö on terve, hiili kiertää koko ajan ja tasapaino säilyy. Kun elinympäristö häiriintyy vaikkapa rehevöitymisen takia, hiiltä alkaa karata kierrosta ulos ja päätyä myös ilmakehään. Sillä on väliä, onko hiili meressä meriajokasniittynä tai rakkohauruna vai ilmaan vapautuvana metaanina. Siksi luonnon monimuotoisuus on tärkeä osa meren ilmastovaikutusta”, Norkko sanoo.

Ilmastonmuutoksen tuoma lämpeneminen myös horjuttaa tasapainoa.

”Lämpöaallot meressä myös nopeuttavat luonnon prosesseja, ja ylimääräinen hiili voi alkaa vapautua", Norkko huomauttaa.

Kokeissa on havaittu, että kahden asteen lämpötilan nousu voi lisätä orgaanisen aineksen hapetonta hajoamista 40 prosenttia.

Kolmena viime vuosikymmenenä keskilämpötila on jo noussut kaksi astetta.

Itämeren eliöt eivät ole sopeutuneet liian lämpimään. Kuumana kesänä 2018 sinisimpukoita kuoli laajoilta alueilta. Kuolevat eliöt maatuvat lopulta ilmastopäästöiksi.

Monivuotinen rakkohauru sitoo paljon hiilidioksidia, mutta yksi tutkimuskysymyksistä on, kuinka pysyvästi.

Monivuorinen rakkohauru ei ole vain hiilensitoja, vaan meren avainlajeja, joka tarjoaa elinympäristöjä lukuisille muille eliölajeille.

Koska kaikki vaikuttaa kaikkeen, Tvärminnessä nivotaan yhteen meribiologiaa, rannikon tutkimusta ja ilmakehätutkimusta sekä 120-vuotiaan tutkimusaseman pitkiä aikasarjoja.

Lopputuloksena pitäisi syntyä käsitys Itämeren vuotuisesta hiilibudjetista: onko kotimeremme hiilinielu vai päästölähde.

Oli Itämeri sitten kumpaa tahansa, se ei ole nieluna eikä myöskään päästölähteenä valtava, sellainen, että se vaikuttaisi ratkaisevasti globaaliin ilmastonmuutokseen, arvioi ryhmänjohtaja Tuula Aalto Ilmatieteen laitokselta.

Asialla on silti merkitystä.

Ilmasto muuttuu, ja se vaikuttaa monin tavoin meriin. Juuri on koettu lämpöaalto, vaikka ollaan elokuun loppupuolella. Kun merivesi lämpenee ja lämpöaallot yleistyvät, tämä vaikuttaa kasvihuonekaasujenkin sitoutumiseen ja vapautumiseen merestä.

”Siksi asiaa on tärkeä tutkia, se on tärkeää tietoa tulevaisuutta varten”, Syken meriekologian tutkimuslaboratorion johtaja Jukka Seppälä perustelee.

Meriin kertynyt hiili ja lämpenevä ilmasto ovat riskialtis yhdistelmä.

Keskustelu aiheesta Itämeri – hiilinielu vai päästölähde suorana HS.fi:ssä keskiviikkona 24. elokuuta kello 15–16.30. Asiaa ovat pohtimassa Helsingin yliopistosta Itämeren tutkimuksen professori Alf Norkko ja meribiologian dosentti Camilla Gustafsson sekä Suomen ympäristökeskuksesta merien kestävän käytön tutkimusprofessori Markku Viitasalo. Keskustelun vetää HS:n ympäristötuottaja Piia Elonen. HS.fi:n lisäksi keskustelua voi seurata suorana Espan lavalla.

Itämeripäivää vietetään torstaina 25. elokuuta.

Seuraa ja lue artikkeliin liittyviä aiheita

Osaston uusimmat

Luitko jo nämä?

Osaston luetuimmat