Teadlased teadsid aastakümneid, et põhjaloomastik tunneb end madala sooslusega Läänemeres halvasti ja on liigivaene, kuid arvasid, et plankton on liigirikas ja riimveega hästi kohanenud. Hiljutiste uuringute valguses on selgunud, et riimvesi on keeruline elupaik ka mere toiduahela aluseks olevale fütoplanktonile.
Ookeani ja magevee piiri ületamine on vee organismidele üks suuremaid väljakutseid. Juba 1934. aastal avastas saksa zooloog Adolf Remane, et Läänemere magedamat osa asustab arvukas mageveest pärit põhjafauna ja soolasemat osa liigirikas ookeanist pärit loomastik. Mere riimveelises osas, soolsusel 5, tunnevad aga mõlemad end halvasti ja liigirikkus on kaunis kasin, kirjutab Eesti Maaülikooli hüdrobioloogia ja kalanduse õppetooli professor Kalle Olli.
Oma selguse ja lihtsuse tõttu on Remane käsitlus Läänemerest kui liigivaesest keskkonnast muutunud paradigmaks. Remane illustreeris oma ideed U-kujulise graafikuna, mis tähistas suurt liigirikkust Läänemere merelises ja magedas osas, ning madalat liigirikkus keskmises riimveelises osas. See nn Remane kõver on illustreerunud arvukaid õpikuid juba ligi 90 aastat.
Kas meil on põhjust põhjaselgrootutel põhinevat Remane käsitlust kriitikavabalt üldistada kõigile organismirühmadele, näiteks mikroskoopilistele plankteritele, kes vabalt vees hõljuvad? Daniel Herlemann, praegune Eesti Maaülikooli professor, uuris molekulaarsete tunnuste alusel bakteriplanktoni kooslusi ligi 2000 kilomeetri pikkusel Läänemere soolsusgradiendil. Selles palju viidatud uuringus näitas Herlemann, et bakterite liigiline kooslus muutub järsult soolsusel 8, kuid ei kinnitanud seal olulist liigirikkuse vähenemist.
Hiljem kogus teadusmaailmas tähelepanu hüpotees, et vabalt hõljuv plankton toimib põhimõtteliselt erinevalt kui väheliikuv põhjaloomastik. Vastupidiselt Remane käsitlusele arvati, et fütoplanktoni liigirikkus on riimveelises osas kõige suurem, vähenedes nii mage- kui ka soolase vee suunas. Uus kontseptsioon plankterite erakordsest liigirikkusest riimvees levis käsiraamatutesse.
See oli vastuolus suuremahulisele fütoplanktoni seireandmetega nii Läänemerest kui ka teistelt maailmamere pika soolsusgradiendiga rannikualadelt. Kümnetele tuhandetele planktoniproovidele toetuva analüüsiga tegime selgeks, et fütoplanktoni liigirikkus on väikseim riimveelisel soolsusel 8-9, mis on vaid pügalat kõrgem kui Remane kõvera miinimum soolsusel 5. Uus teadmine laiendab käsitlust riimveelisest liigirikkuse miinimumist toiduahela aluseks olevale fütoplanktonile.
Miks on riimvesi keeruline elupaik nii paljudele veeorganismidele? Riimveekogud paiknevad maailmas laialipillatult, mis seab liikidele levikule barjääri. Teiseks, riimvesi on üsna ebastabiilne: rannikuveed on dünaamilised ning soolsus varieerub kiiresti ja suures ulatuses. Keskkonna suur muutlikkus ei paku liikide evolutsioneerumiseks stabiilseid tingimusi. Näiteks ka praegune Läänemeri on evolutsioonilises ja geoloogilises ajas väga noor veekogu.
Miks see on tähtis? Läänemere soolsuse muutudes kaasneb liigirikkuse muutus, mis muudab ka ökosüsteemi toimimist. Kliimaprognoosid ennustavad sademete suurenemist Läänemere piirkonnas. Läänemere pinnavee magestudes on oodata mageveeliste liikide juurde tulekut, mis enam teeb enam kui tasa mereliste liikide kadu.
Tavapärases keskkonnaseire veeproovis tõenäoliselt leitavate fütoplanktoni liikide arv magevee – mere soolsuse gradiendil. Riimveeline osa soolsusel 8-9 on kõige liigivaesem nii Läänemeres (A) kui USA idaranniku Chesapeake lahes (B). Värvid tähistavad erineva soolsuse eelistusega liikide esinemist.
Kaasnev liigirikkuse tõus lisanduks juba aastakümneid aset leidnud fütoplanktoni liigirikkuse suurenemisele Läänemeres. Fütoplanktoni liigirikkuse suurenemine on osalt looduslik, kuna noor Läänemeri ei ole liikide osas küllastunud, osalt inimese abistatud. Näiteks tuuakse Läänemerre uusi liike laevade ballastveega.
Liigirikkus on oluline ökosüsteemi toimimise ja vastupidavuse seisukohalt. Samuti on see mõõdupuu veekogude ökoloogilise seisundi hindamisel. Suurem fütoplanktoni liigirikkus tähendab piiravate ressursside korral (toitained, valgus) tõhusamat fotosünteesi ja tugevamat alust mere toiduahelale. Medalil on ka teine külg: hoogsam vetikate kasv töötab vastu eutrofeerumise vähendamise pingutustele ja suurendab veeõitsengute riski.
Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa