Science-lehdessä erikoisosio meriaiheista

Tiedemaailman huippulehti Science omisti kesäkuussa reippaasti palstatilaa meriaiheille. Erikoisosiosta löytyy juttua niin merien happamoitumisesta, laivojen melusaasteesta kuin merenpinnan nousun vaikutuksista rannikkoalueille.

Kuten jo numeron avauspuheenvuoro antaa ymmärtää, avainsanana on muutos: suurin osa artikkeleista käsittelee joko tapahtunutta (esimerkiksi valtamerten valtavat roskalaikut) tai käynnissä olevaa muutosta (ilmastonmuutoksen vaikutuksen polaarialueiden ekosysteemeihin).

Ei kuva silti tässäkään lehdessä täysin lohduton ole; thaimaalaisten katkarapujen kalaproteiinin tarvetta on onnistuttu vähentämään merkittävästi viljelmillä, joka vähentää tarvetta kalastaa niiden ruoaksi koko ajan hupenevia luonnonkaloja. Myös merten tilan seurantaa kehitetään jatkuvasti ja kaikkea vapaana kelluvista poijuista 800-kilometrisiin pohjakaapeleihin käytetään yhä tarkemman kuvan saamiseksi.

EUTRO 2010 -konferenssi

EUTRO 2010 logo

Viime viikolla järjestettiin Tanskan Nyborgissa EUTRO 2010 -konferenssi, johon Suolapulssikin osallistui. Konferenssin aiheena oli ”Research and management of eutrophication in coastal ecosystems”, eli ohjelmassa oli sekä tieteentekijöiden että hallintoihmisten puheenvuoroja. Kokouspaikka sijaitsi Ison-Beltin sillan (yhteensä yli kymmenkilometrinen kompleksi) kupeessa komealla hiekkarannalla, jolla jo näin alkukesästä alkoi näkyä merkkejä kokousteemastamme…

Neljän kokouspäivän aikana kuultiin esitelmiä hyvinkin erilaisista aihepiireistä; kasviplanktonekologiasta EU:n meristrategiadirektiiviin ja meduusoista rehevöitymiskäsitteen määrittelyyn. Puheenvuoroista löytyy tiivistelmät [PDF], mutta nostan tässä esille muutamia henkilökohtaisia suosikkejani:

Liuennut orgaaninen fosfori vs. epäorgaaninen fosfori

Warnemünden Itämerentutkimusinstituutin tutkijat esittelivät mielenkiintoisia havaintojaan Itämeren fosforidynamiikasta muutamalta tutkimusmatkaltaan viime vuosilta. Kävi ilmi, että liuennutta orgaanista fosforia (eli orgaanisiin yhdisteisiin, kuten esim. ATP- ja RNA-molekyyleihin sitoutunutta fosforia) on Itämeressä ajoittain enemmän kuin epäorgaanista fosfaatti-fosforia. Rehevöitymistä ja ravinnetilannetta seurattaessa monitoroidaan kuitenkin käytännössä yksinomaan fosfaattipitoisuuksia, jolloin orgaaninen fosfori jää huomiotta. Orgaanista fosforia pystyvät kuitenkin hyödyntämään mikrobit ja monet kasviplanktonlajit, joten sen merkitys Itämeren rehevöitymiskeskustelussa ei ole vähäinen. Viesti olikin, että epäorgaanisen fosforin seurannan rinnalla tulisi tarkkailla myös orgaanisen fosforin pitoisuuksia Itämerellämme.

Typenlähteen merkitys kasviplanktonyhteisön koostumukseen

Marylandin yliopistossa oli tutkittu leväkukintoja ja erityisesti eri typen muotojen vaikutuksia niihin. Meikäläiset sinileväkukinnot vaikuttavat aika pikkutekijöiltä verrattuna panssarisiimaleväkukintoihin muun muassa Japanissa ja Yhdysvalloissa, jotka ovat aiheuttaneet kuolemaan johtaneita tapauksia ihmisten syötyä näiden levien myrkyttämiä simpukoita. Esityksen punainen lanka oli, että typen (ja fosforin) määrän lisäksi vaikuttaa sen laatu; on lajikohtaisia eroja siinä, mitä typen tai fosforin yhdisteitä ne mieluimmin käyttävät. Koko ajan intensiivisemmäksi muuttuva globaali maatalous ja yhä suurempi karjatalouden osuus siitä on lisännyt erityisesti urean päästöjä vesistöihin, jonka taas on osoitettu linkittyvän haitallisten leväkukintojen määrään. Eipä olisi arvannut että pihviä syödessä saa ilmastokuorman lisäksi saa kantaa myös leväkuormaa!

Biomanipulaation tarjoamat mahdollisuudet

Sinisimpukat ja kalat, siinä konferenssissa käsiteltyjä eläimiä, joiden kautta Itämeren ravinnetilannetta voitaisiin saada kohennettua. Sinisimpukoita kasvatetaan valtamerissä yleisesti ruoaksi, mutta meikäläisissä vähäsuolaisissa vesissä ne jäävät niin ruipeloiksi että gourmet on siitä kaukana. Ruotsin rannikolla sinisimpukoiden tehoa vedenpuhdistuksessa on kokeiltu, mutta suuren mittakaavan kasvatukseen missään ei ole ryhdytty. Aihetta käsiteltiin parissakin esityksessä, ja viesti oli molemmissa melko yhdenmukainen: koko Itämerelle liian vähäpätöinen ratkaisu, mutta paikallisesti voi olla potentiaalinen keino poistaa ravinteita. Lisäksi esitettiin huoli suurien simpukkamäärien vaikutuksista ekosysteemiin, ne kun käyttävät ravinnokseen samaa kasviplanktonia kuin kaloille tärkeät eläinplanktonlajitkin. Täsmäratkaisuna esitettiin yhdistettyä vesiviljelyä, jossa kalankasvatusaltaiden yhteydessä olisi simpukkaviljelmiä, jotka käyttäisivät ravinnokseen rehujäämiä ja ja muuta kalankasvatuksen partikkelimaista residuaalia, eli p*****. Myös allekirjoittanut esitteli tutkimustaan, jossa olin laskenut kalastuksella Itämerestä vuosittain poistettavan ravinnemäärän ja verrannut sitä ihmisen aiheuttamaan ravinnekuormitukseen. Johtopäätökseni oli, ettei kalastamalla voida Itämerta ”puhdistaa”, sen verran suuria päästömme ovat. Kalastamisella on kuitenkin suuria ekosysteemivaikutuksia, joita järvien kunnostuksessa on hyödynnetty. Ruotsin kalastusvirastolla on käynnissä vastaava biomanipulaatioprojekti Pohjanlahdella, josta kilohailia pyritään poistamaan suuret määrät turskan hyödyksi ja kasviplanktonin vähentämiseksi. Tuloksia odotellessa.

Planktonia polttoainetankkiin

Photo credit: Seija Hällfors @ itameriportaali.fiViime aikojen biopolttoainebuumissa on perinteisten puupohjaisten ratkaisujen lisäksi ollut nousussa myös levädiesel, eli vedessä kasvavista mikro- tai makrolevistä jalostetut polttoaineet. Periaate on sama kuin minkä tahansa biopolttoaineen tuotannossa: yhteyttävien kasvien tuottama biomassa jalostetaan yhteiskuntamme tarpeita vastaaviksi polttoaineiksi, kuten dieselöljyksi tai etanoliksi. Aihe on merentutkijallekin mielenkiintoinen, varsinkin kun läheskään kaikkia tuotantoon liittyviä haasteita ei ole ratkaistu.

Idea ei ole uusi, Yhdysvalloissa kansallinen uusiutuvan energian laboratorio aloitti kokeet jo 70-luvun lopulla [PDF]. Kaupallista menestystä ei kuitenkaan saatu aikaan, eikä maan öljymahdit varmaankaan asiaa ainakaan edistäneet. Isoista pelureista Shell ryhtyi kuitenkin puuhaan 2007 ja investoi isosti Havaijille rakennettuun koelaitokseen. Exxon seurasi viime vuonna perässä lyömällä hynttyyt yhteen geenitutkijoiden kanssa löytääkseen parhaiten massatuotantoon soveltuvia leviä.

Yritystä maailmalla tosiaan riittää: Michiganissa mikroleviä kuumennetaan 300-asteisessa painekattilassa öljyn erottamiseksi, Missourissa leväpönttöinä toimivat hylätyt kaivoskuilut ja Skotlannissa vuorovesirannoille on perustettu vedenalaisia pilottifarmeja makrolevien kasvatukseen.

Mutta: jos leväntuotanto nojautuu samoihin keinolannoitteisiin kuin peltoviljelykin, on se erään tutkimuksen mukaan elinkaarensa aikana vähemmän tehokasta kuin pelloilla kasvatettava maissi tai soija. Ehkä tulevaisuuden polttoainetuotantomme nojaakin ravinteiden kierrättämiseen, jätevesillä ja lannalla ruokittuihin leviin.