Arktisen eloisa kaamos

Pohjoisessa on talvella pimeää ja kylmää. Luonto nukkuu, eikä mitään tapahdu. Vai miten mahtaa olla? Huippuvuorilla on saatu viitteitä vilkkaasta kaamosajan elämänmenosta.

Norjan Huippuvuorilla Kongsfjordenin vuonossa on hämärää: aurinko ei nouse liki neljään kuukauteen. Vertailun vuoksi: Utsjoen kaamos kestää ”vain” vajaat kaksi kuukautta.


Kuva: Huippuvuoret, Michael Haferkamp / Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)  

Tromssan yliopiston tutkijat ovat perehtyneet Kongsfjordenilla kaamosajan ekosysteemien talvenviettoon. Tutkijoiden tarkoituksena on ollut tarkastella kaamosaikaa kokonaisvaltaisesti ekosysteemitasolla ja tuoda esiin sen vaikutukset luonnon monimuotoisuuteen.

— Otimme tutkimukseen läpileikkauksen ekosysteemistä, aina merenpohjan pieneliöistä avoveden planktoniin ja kaloihin ja lopulta lentäviin saalistajiin ilmassa, kertoo tutkimusta johtanut professori Jørgen Berge Tromssan yliopistosta.

Berge ryhmineen on tehnyt kenttätutkimusta Huippuvuorten yliopistokeskuksessa.

Arktista kaamosta on pidetty ajanjaksona, jolloin eliöiden biologinen aktiivisuus on vähäistä ja koko ekosysteemi lepotilassa, Berge vahvistaa. Mutta Huippuvuorten tutkimusten perusteella käsitys on virheellinen.

— Useimmat Kongsfjordenin eliöryhmät ovat aktiivisia joko läpi kaamoksen tai ainakin aktivoituvat jo ennen sen päättymistä.

Kasvien ja kasviplanktonin yhteyttäminen ei onnistu ilman valoa, joten tuore kasvibiomassa ei lisäänny kaamosaikaan.

— Kasvinsyöjät voivat kuitenkin kompensoida puutetta vaihtoehtoisilla ravinnonlähteillä, kuten merenpohjaan kertyneellä maatuneella kasviaineksella, Berge selittää.

Simpukat, levät ja plankton

Kongsfjordenin pohjassa 400 metrin syvyydessä on pimeää ympäri vuoden, joten tutkijat eivät kaamosaikana havainneet simpukoiden ja muiden pohjaeliöiden aktiivisuudessa merkittäviä eroja kesäkuukausiin verrattuna. Tämä erottaa Kongsfjordenin simpukkayhteisöt muiden maailman merien vastaavista, joiden aktiivisuudessa on havaittu selvä vuodenaikaisvaihtelu.

— Koska ilmastonmuutos ilmeisesti lisää levämääriä arktisella alueella, pohjaan painunut levämassa voi osaltaan lisätä pohjaekosysteemien kestävyyttä, Berge arvioi.

Fotosynteesiä ei kaamoksen keskellä tammikuussa mitata, mutta tutkijat havaitsivat, että kasviplankton valmistautuu valon paluuseen ja uuteen kasvukauteen jo hyvissä ajoin. Näin kasviplankton on valmis hyödyntämään ensimmäiset heikot valohiukkaset heti, kun niitä alkaa ilmaantua.

— Meressä on aina pohjasta pintaan asti erityyppisiä eläinplanktonlajeja, joista hankajalkaiset ovat runsaslukuisimpia, Berge kertoo.

 Aktiivisia nuoria

Aiemmin tutkijat ovat uskoneet pohjoisten lajien lisääntyvän samassa tahdissa merien kevätkukinnan kanssa, mutta Bergen ryhmä löysi Huippuvuorilla todisteita eläinplanktonin lisääntymisestä keskellä talvea.

— Pyydyksistämme löytyi varsin monen lajin nuoria olomuotoja. Myös muut havaintomme kaamoksen keskeltä kertovat merielämän aktiivisuudesta. Koirashankajalkaisia, joita ei juuri tavata valoisana aikana, esiintyi runsain mitoin, samoin naaraita, Berge luettelee.

Kaamosajalla on siis tärkeä rooli arktisen alueen lajiston lisääntymisessä.

Calanus-suvun hankajalkaiset laskeutuvat talvehtiessaan tavallisesti merenpohjaan.

— Havaitsimme talvehtivia yksilöitä kuitenkin koko vesimassan syvyydeltä, joten näyttää siltä, että hankajalkaiset aloittavat nousun kohti tulevaa valoa jo kauan ennen kuin valoa ja ruokaa todellisuudessa on tarjolla, selittää Berge.

Selvittämättä on yhä muun muassa se, miksi eläinplanktonin soluhengitys on tammikuussa voimakkaampaa kuin keväällä tai alkysyksystä.

— Emme vielä tiedä, kuinka näin korkeaa tasoa on mahdollista ylläpitää talven haasteellisissa oloissa.

Saalis pimeässä

Kongsfjordenilla asuu suuria merilintuyhdyskuntia. Useimmat linnut muuttavat talveksi etelään, mutta osa jää kuitenkin kaamosajaksi talvehtimaan.

— Tutkimiemme merilintujen mahasta löytyi jäänteitä kaloista ja äyriäisistä, joten ne olivat todistettavasti käyneet äskettäin saalistamassa, Berge kertoo.

Saalistus perustuu lintujen näkökykyyn, mutta onnistuu siis myös täydellisessä pimeydessä.

— Miten, sitä emme osaa sanoa. Tosin ainakin krillit tuottavat valoa bioluminesenssin avulla, joten niitä linnut voivat tähytä pimeässäkin. Ehkä muitakin samantapaisia mekanismeja on käytössä. Myös petokalat saalistavat aktiivisesti keskellä kaamosta.

Jääpeite hupenee

Professori Berge kertoo, että Kongsfjorden on ollut jääpeitteestä vapaana vuoden ympäri nyt jo kymmenen vuoden ajan.

— Pohjoiseen jäämereen vaikuttaa lämpimämmän veden virtaus Atlantin valtamerestä, minkä seurauksena Kongsfjordenin vesi on nykyään aiempaa ”atlanttimaisempaa” ja lämpötila pari astetta korkeammalla kuin muutama vuosi sitten.

Bergen ryhmä on tehnyt tutkimuksia myös Huippuvuorten jääpeitteisissä vuonoissa. Tulokset ovat olleet samansuuntaisia kuin Kongsfjordenin osalta.

— Onkin erittäin tärkeää ymmärtää pohjoisen ekosysteemin prosesseja sekä jääpeitteen kanssa että ilman sitä. Ilmastonmuutoksen seurauksena nykyinen jääpeitteinen Arktis voi muuttua suurelta osin sulan veden mereksi, professori muistuttaa.

— Tämä johtaa myös siihen, että suurempi osa Arktiksesta tulee kokemaan tutkimuksessamme kuvatut kaamosajan olosuhteet.

Grönlannin  oppi

Professori Tomas Roslin ryhmineen Helsingin yliopistosta on tutkinut eliöyhteisöjen ekologisia muutoksia Koillis-Grönlannissa, Huippuvuorten naapurissa vuodesta 2007.


Kuva: Grönlanti / Pixabay (CC0)

— Tutkimme kaikkea eliöstöä kuivalla maalla, pienistä isoihin. Emme kuitenkaan tee tutkimuksia talvella kaamosaikaan, vaan ainoastaan lyhyen kesän aikana.

Roslinin ryhmä lähtee tutkimusasemalle yleensä kesäkuun toisella viikolla. Silloin lunta on vielä paljon, mutta se sulaa nopeasti.

— Juhannukseen asti kasvillisuus on vähäistä, ja elokuun alussa taas tulevat jo ensimmäiset yöpakkaset. Elokuun puolessa välissä hyönteisten aktiivisuus hiipuu.

Siinä se puolentoista kuukauden mittainen kesä sitten oli, Roslin luonnehtii.

Tutkijat lähtivät Grönlantiin olettaen, että alueen lajikirjo on hallittavan kokoinen ravintoverkkojen tutkimuksen kannalta. Totuus on ollut toinen.

— Lajeja on enemmän kuin arvelimme. Ne ovat pieniä ja osin vaikeasti tunnistettavia ja vuorovaikuttavat toistensa kanssa äärimmäisen monimutkaisella tavalla. Siksi muutokset yhden lajin kannassa voivat levitä ravintoverkossa laajalle, Roslin toteaa.

Ilmastonmuutos vaikuttaa Grönlannissa voimakkaasti, ja lämpeneminen on nopeaa, tutkijat ovat todenneet.

— Jos reilun kuukauden mittaisen kesän pituus muuttuu, kuten on jo osin tapahtunut, suhteelliset vaikutukset ovat heti erittäin suuret.

Grönlannin tutkimusasemalla on vuodesta 1996 alkavia pitkäaikaisseurantasarjoja, joiden perusteella vertailujen tekeminen onnistuu vaivattomasti. Eräiden kasvilajien kukinta-aika on muuttunut 2–3 viikkoa. Kuinka kasvien ja niiden pölyttäjien elämä pysyy jatkossa samassa tahdissa?

— Olemme tutkineet asiaa yhdessä tanskalaisen ryhmän kanssa. Viitteitä on siitä, että kasvien ja pölyttäjien aikataulu liukuu hitaasti erilleen, Roslin kertoo.

Roslinin ryhmällä on Grönlannissa meneillään kaksi Suomen Akatemian rahoittamaa tutkimushanketta. Toisessa ekologien on tarkoitus selvittää lajien pitkän aikavälin kannanvaihteluita uusin menetelmin, toisessa yhden kannan muutosten vaikutuksia koko ekosysteemiin.

Tutkimustuloksista ei ehkä voi antaa selkeitä arktisen alueen käyttösuosituksia, mutta kenties sentään valistuneita neuvoja?

— Painottaa voisi ainakin sitä, miten laajalti yhden kannan muutos voi kuvastua koko ekosysteemissä. Tämä seikka on huomioitava, kun pohditaan ilmastonmuutoksen vaikutuksia arktisella alueella. Kyse ei ole vain yksittäisen lajin suoriutumisesta ankarissa olosuhteissa, vaan koko systeemi tulee ymmärtää toisiinsa kytkeytyneiden vuorovaikutusten kudelmana, Roslin arvioi.

Lähde: HY
Julkaissut: Kalle

0 kommenttia:

Lähetä kommentti