Itämeri
– ongelmallinen menneisyys mutta toiveikas tulevaisuus
Nykyään suolan ja hapen puute Itämeressä
on hälyttävä. Se vaikuttaa voimakkaasti
biologiseen monimuotoisuuteen ja uhkaa tuhota osan
meren elämästä. Merentutkimuslaitos
on 20 vuoden ajan havainnoinut Itämeren alenevaa
suolapitoisuutta. Saattamalla suolapitoisuuden ennalleen
ja hapettamalla meren pohjan elämän monimuotoisuus
lisääntyisi, kalastuselinkeino nousisi uuteen
kukoistukseen ja myös puhtaat rannat ja lisääntynyt
turismi edistäisivät taloudellista kasvua.
Vuodesta 1950 suolapitoisuus on vähentynyt
20 %. Turskakanta on heikentynyt 85 % vuodesta 1985.
Olemme huomanneet, että myrkylliset sinilevät
ovat ottaneet vallan ja aiheuttavat ongelmia merellä
ja rannoilla.
Ruotsalainen O2-ryhmä on yhteistyössä
Tukholman teknisen korkeakoulun kanssa esitellyt useita
tekniikoita , joilla Itämereen saadaan suuria
määriä hapekasta vettä. Lisäksi
Itämeren alentunut suolapitoisuus korjautuisi
samalla. Operaation kustannukset valittavasta tekniikasta
riippuen ovat 5 ja 100 miljoonan euron välillä.
Käyttökustannukset ovat lähes nolla,
sillä sään vaihteluita käytetään
hyväksi.
Paha suolan puute aiheuttaa hapen
puutteen
Itämeren hapenpuutteen syynä
on alhainen suolapitoisuus. Se alenee kasvihuoneilmiön
seurauksena, kun sateet lisääntyvät.
Myös lisääntyneellä valumalla,
joka on seurausta metsänhakkuista ja jokien säännöstelystä,
on oma osuutensa. Seuraukset monille lajeille ovat
vakavat. Merentutkimuslaitos (Trzosinska 1990) on
todennut suolapitoisuuden laskeneen viimeisen 20 vuoden
aikana, ja sen myötä kalojen tarvitsema
ravinteikas planktonravinto on vähentynyt. Itämeren
syvänteissä on suolaisen veden kerros, jonka
erottaa makeammasta pintavedestä ns. halokliini,
katso kuva 1. Suolainen vesi ulottuu noin 60-70 metrin
syvyyteen. Sen suolapitoisuus on merkittävästi
pintavettä suurempi. Kerroksien tiheyseroista
johtuen happi ei kulkeudu pintavedestä syvemmälle.
Yksinkertaistettuna voi sanoa, että tämä
on Itämeren happipulan perimmäinen syy.
On myös viitteitä siitä, että
yhä vähenevä suolaisuus johtaa yhä
huonompaan veden kiertoon ja siten happipitoisuuteen.
Suolapitoisuuden vaikutus turskan lisääntymiseen
Turska laskee mätimunansa veteen, ja ne laskeutuvat
syvyyteen jossa suolapitoisuus on noin 1,2 %. Ne siis
kelluvat hieman halokliinin alapuolella. Jos suolapitoisuus
laskee liikaa, mätimunat vajoavat syvemmälle
hapettomaan veteen ja kuolevat. Nykyisin vallitsevan
happi- ja suolatilanteen seurauksena turskan kutualue
on kutistunut lähes olemattomiin. Jos suolapitoisuus
nousisi 1950-luvun tasolle, munat kelluisivat matalammalla
ja eivät kärsisi hapen puutteesta. Itämeren
pohjavesi kärsii pahasta hapenpuutteesta, ja
siksi vain kapea kerros mahdollistaa turskan munien
kehityksen. Tämän alueen pinta-ala ja tilavuus
asettavat rajan turskan kudun onnistumiselle.
Turskan kudun ajankohtaa riippuu
mm. veden suolapitoisuudesta ja lämpötilasta.
Turska suosii kudussaan viileää vettä
ja noin 11-13 promillen suolapitoisuutta (näissä
olosuhteissa mäti kelluu vapaasti eikä uppoa
pohjalle kuolemaan). Tämä voi aiheuttaa
vuotuista vaihtelua kutuajankohtaan. Kutu tapahtuu
yleensä kevään ja alkukesän aikana.
Vain syvänteissä suolapitoisuus on riittävä
munien kehittymiselle. Valitettavasti ne kärsivät
nykyisin hapenpuutteesta.
Turskat kerääntyvät
kutuaikaan isoihin parviin syvänteiden kohdalle.
Syvänteiden vesi seisoo paikallaan, ja maalta
niihin valuvat ravinteet aiheuttavat happikatoa. Lisääntyvä
makeanveden valuma metsänhakkuiden ja kasvihuoneilmiön
aiheuttaman sademäärien kasvun takia on
aiheuttanut suolapitoisuuden vähenemisen. Näin
mäti vajoaa yhä syvemmälle ja yhä
hapettomampiin oloihin.
Edellä mainitusta voi päätellä,
että on paljon hyviä syytä yrittää
saada Itämeren suolapitoisuus nousemaan luonnolliselle
tasolleen ympäristöystävällisin
keinoin.
Suolalukon avulla suolapitoisuutta
voidaan säätää. Vain poikkeuksellisissa
olosuhteissa Itämereen tulee suuri määrä
Pohjanmeren vettä pysyvästi. Arvioiden mukaan
vain kerran 10-15 vuodessa Tanskan salmien kautta
tulee 200-400 km3 vettä. Tämä suolainen
ja painava vesimassa virtaa pohjan lähellä,
kuva 1, hapettaen Itämerta ja nostaen sen suolapitoisuutta.
Pohjanmereltä
tulee usein paljon vettä, vain virratakseen saman
tien takaisin. Matala- ja korkeapaineet nostavat ja
laskevat Itämeren pintaa aiheuttaen virtaaman
Itämeren ja Pohjanmeren välille. Tätä
ilmiötä voitaisiin hyödyntää.
Asettamalla säädettävät läpät
tai sulkuportit Isoon Belttiin, kuvat 2 ja 3, suolainen
vesi pääsisi ilman estettä Itämereen,
mutta sen virtaus takaisin voitaisiin estää.
Kun virtaus on Itämereen päin, pohjaan salmen
kapeimpaan kohtaan asetetut läpät olisivat
avoinna. Kun virtaus taas kääntyisi, läpät
voisi sulkea. Suolaton pintavesi ja laivat pääsevät
läppien päältä ilman estettä,
kuten tähänkin asti. Suolainen pohjan läheinen
vesi jäisi Itämereen kynnyksen taakse Kun
seuraava sisäänvirtaus taas tulee, kynnyksen
takana jo oleva vesimassa jatkaisi kauemmas Itämereen
Tällä suolalukolla voitaisiin
saada suuria määriä hapekasta ja suolaista
vettä Itämereen, jopa 400 km3 vuosittain.
Kuvan 3 mukaisella hieman yksinkertaisemmalla itsesäätyvällä
mallilla saataisiin sama vaikutus aikaan.
Suolalukkoa ohjataan tietokoneella,
ja mm. mittapoijut ohjaavat sen toimintaa. Itämereen
virtaavan suolaveden määrää voitaisiin
säätää tarpeen mukaan.
Yksinkertainen itsesäätyvä
malli maksaisi noin 5 miljoonaa €, ja ohjattava
malli pystysuorilla porteilla noin 100 miljoonaa.
Käyttökustannukset ovat olemattomat, sillä
’pumppaukseen’ käytetään
ilmanpaineen vaihtelua. Kustannukset on tietysti hyvä
suhteuttaa johonkin. Typen poisto Ruotsin jätevesistä
maksaa yli 150 miljoonaa euroa vuosittain. Kalansaaliin
arvo on noin 2 miljardia. Hapenpuute pienentää
jo nyt saaliita, joten ympäristöetujen lisäksi
myös taloudellinen hyöty olisi suuri.
Suolalukon avulla voimme varmistaa
Itämeren suolapitoisuuden tasolle, joka vallitsi
1940-luvulla, enne ihmisen lisääntynyttä
vaikutusta. Se ratkaisee sekä suolan että
hapenpuutteen, ja meriympäristö parantuisi
kustannustehokkaasti koko Itämeren alueella.
Aaltojen voimalla toimivat hapetusponttoonit
matalille alueille
Hapetusponttooni on suunniteltu valmistettavaksi
betonista. Se on eräänlainen keinotekoinen
ranta, jossa aaltojen voima muutetaan paineeksi. Tällä
paineella pumpataan hapekasta pintavettä putkia
pitkin syvemmälle. Aallot nousevat kaltevalla
keinorannalla ja vettä valuu altaaseen. Sieltä
se jatkaa matkaa syvemmälle. Merenpintaan verrattuna
altaassa syntyy ylipaine, joka ohjaa toimintaa täysin
automaattisesti ilman mekaanisia osia. Liikkuvien
osien puute takaakin varman käytön ja liki
olemattoman huoltotarpeen. Myös tässä
luonto vastaa pumppauksesta. Hapetusponttoonit ankkuroidaan
sopiviin paikkoihin, ja ne tuottavat sen verran hapekasta
vettä kuin tarvitaan poistamaan hapenpuute Itämeren
matalilla alueilla.