Mikä mahdollistaa silakan menestyksen Itämeren omalaatuisessa ympäristössä, jossa suolapitoisuus on alhainen ja vaihtelee alueellisesti ja ajallisesti? Kysymys on askarruttanut läpi silakkaprojektimme reilun 30-vuotisen historian ja askarruttaa edelleen vaikka tiedämme silakan elosta Saaristomerellä nykyään paljon enemmän kuin mitä projektin alkuaikoina. Tällä viikolla otimme yhden askeleen kohti tämän moniosaisen palapelin ratkaisua, kun Turun yliopiston Biokemian laitoksen kanssa toteutettu tutkimuksemme hyväksyttiin julkaistavaksi Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences -lehdessä. Tutkimuksessa tarkastelimme Saaristomerellä kutevan silakan lihasrasvavarastojen vaihtelua vuosina 1987-2006 ja 2013-2014.

Rasvavarastot vaikuttavat kalan kaikissa elämänvaiheissa, niiden antama energia mahdollistaa muun muassa lisääntymisen, kasvun ja selviytymisen epäedullisina ajankohtina. Ilmastonmuutoksen aiheuttamien ympäristömuutosten odotetaan muuttavan kalojen energiapitoisuutta (fysiologisten vaikutusten ja ravinnon muutosten kautta), mikä tekee aiheen tutkimisesta mielenkiintoista. Useimmat kalat varastoivat rasvaa huonon päivän varalle lihaksiinsa tai sisäelimiinsä. Saaristomeren rysäkalastajilta saamamme silakkanäytteet osoittivat, että touko-kesäkuussa Saaristomeren matalille rannoille kutemaan saapuvien silakoiden lihasrasvapitoisuus laski keskimäärin 45% (5-6 prosentista 1.5 prosenttiin tuorepainosta). Sama suuntaus havaittiin myös niiden silakoiden rasvoissa, jotka Selkämeren sijaan talvehtivat Saaristomerellä. Havaittua muutosta selittävät parhaiten meriveden makeutuminen ja Selkämeren silakkakannan voimakas kasvu. Myös talvikauden (tammi-huhtikuu) veden lämpötilan nousu oli yksi rasvapitoisuuden pienentymistä selittävä tekijä.

Matkalla kohti Selkämerta. Tutkijat Mikael Elfving ja Marjut Rajasilta Seili 1-veneen kyydissä matkalla eteläiselle Selkämerelle keräämään tutkimuksessa hyödynnettyjä eläinplanktonnäytteitä. Kuva: Katja Mäkinen.

Vaikka rasvapitoisuuden laskun ja suolapitoisuuden, lämpötilan ja populaatiokoon välisiä syy-seuraussuhteita ei voidakaan havaintoaineistostamme päätellä (tähän pystyvät vain kokeelliset tutkimusasetelmat), on kuitenkin selvää, että noin 20-vuotta kestäneen tutkimusjakson aikana silakan elinympäristö on muuttunut. Vuoden 1987 jälkeen pintaveden suolapitoisuus on laskenut Selkämerellä noin 10 prosenttia ja meriveden lämpötila talvikaudella noussut keskimäärin 1.5 asteen verran. Silakoiden lihasrasvapitoisuuden lasku saattaakin liittyä kasvaneeseen energiankulutukseen: veden makeutumisen seurauksena silakat joutuvat käyttämään enemmän energiaa ruumiinsa nestetasapainon säätelyyn (osmoregulaatioon) ja talvien lämpenemisen vuoksi energiaa kuluu myös muun muassa lisääntyneeseen uintiaktiivisuuteen. Rasvapitoisuuden suuri yksilöiden välinen vaihtelu ja Selkämeren silakkakannan kasvu viittaavat myös siihen, että kalat joutuvat kilpailemaan aiempaa enemmän ravinnosta.

On mahdollista, että makean veden hankajalkainen Limnocalanus macrurus on yksi syy silakan rasvojen hyvään laatuun ja, toisaalta myös silakkakannan kasvuun Selkämerellä. Kala on sitä, mitä se syö.

Silakka

Saaristomeren silakoita. Kuva: Johannes Sahlsten

Mielenkiintoista oli havaintomme, että vaikka lihasrasvan määrä on laskenut, oli rasvojen laatu sen sijaan pysynyt hyvänä ja jopa parantunut aiempiin tutkimuksiin verrattaessa (Linko ym. 1985). Tutkimamme silakat sisälsivät paljon tärkeitä omega-3 rasvahappoja EPA:a ja DHA:ta sekä muita monityydyttämättömiä rasvahappoja (engl. Polyunsaturated fatty acids; PUFA). On mahdollista, että suolapitoisuuden laskusta Selkämerellä yleistynyt makenveden hankajalkainen Limnocalanus macrurus on yksi syy silakan rasvojen hyvään laatuun ja, toisaalta myös silakkakannan kasvuun Selkämerellä. Kala on sitä, mitä se syö. Toisin kuin kasvit ja muut omavaraiset eliöt, toisenvaraiset eliöt eivät pysty itse tuottamaan ns. tärkeitä rasvahappoja (engl. Essential fatty acids, EFA) vaan ne täytyy saada ravinnosta. Limnocalanus on saalislajiksi otollinen runsautensa, suuren kokonsa ja suurien rasvavarastojensa vuoksi (Mäkinen ym. 2017). Se myös sisältää paljon hyviä rasvahappoja sisältäviä vahaestereitä. Vuonna 2015 julkaistussa tutkimuksessamme (Rajasilta ym. 2015) osoitimme, että Limnocalanus on Selkämerellä suosittu ja tärkeä saalislaji touko-kesäkuussa, ajankohtana jolloin kalat valmistautuvat kutemaan.

Mitä merkitystä muutoksilla on?

Rasvat ovat vesiekosysteemien pääpolttoaine. Korkea rasvapitoisuus muun muassa parantaa selviytymistä ja mahdollistaa lisääntymisen epäedullisina aikoina. Lihasrasvapitoisuuden lasku voi jatkuessaan siten vaikeuttaa esimerkiksi silakan lisääntymismenestystä. Tämä ei kuitenkaan ole varmaa, sillä toisaalta rasvojen hyvä laatu (tärkeät rasvahapot, EFA) on lisääntymisen onnistumisen kannalta rasvapitoisuutta tärkeämpi tekijä. Selkämerellä tapahtuneet ympäristömuutokset voivat tässä mielessä olla silakan kannalta suotuisia, koska rasvojen laatu näyttää parantuneen.

Selkein merkki Itämeren muuttuneista energiavirroista on silakan koon pieneneminen viimeisten vuosikymmenien aikana. Koon pienentyminen on yksi tapa vähentää energiankulutusta, mutta kalat voivat mahdollisesti myös säästää energiaa muilla tavoin, esimerkiksi muuttamalla vaellusreittejään tai pidättäytymällä lisääntymästä kunnes energiavarastot ovat elpyneet. Silakkakannan rasvapitoisuuden pieneneminen ei  vaikuta pelkästään silakoihin vaan lihasrasvapitoisuuden lasku yhdessä siitä seuranneiden ilmiöiden kanssa voi  mahdollisesti vaikuttaa laajemmin ravintoverkossa – silakka on tärkeä saalislaji esimerkiksi lohikaloille, harmaahylkeelle kuin myös monille merilinnuillekin. Silakka on myös yksi kaupallisen kalastuksen tärkeimmistä saalislajeista. Konkreettisimmin silakan kääpiöityminen ja laihtuminen näkyykin ruokalautasella: 1980-luvun alussa Airistolta kalastettu nelivuotias silakka oli keskimäärin 21-senttinen, nyt noin 16-senttinen. Vastaavasti paino oli 80-luvulla keskimäärin 45 grammaa, nyt noin 25 grammaa.

Lihasrasvapitoisuuden laskulla voi toisaalta olla positiivisiakin vaikutuksia. Esimerkiksi PCB:t ja dioksiinit ovat rasvaliukoisia yhdisteitä ja rasvapitoisuuden lasku on voinut osaltaan vähentää näiden aineiden määriä silakoissa vaikka alentuneet pitoisuudet silakassa heijastavat myös toki aineiden pitoisuuksien pienentymistä ympäristössä.

Julkaisu:

Rajasilta, M., Hänninen, J., Laaksonen, L., Laine, P., Suomela, J.-P., Vuorinen, I. & Mäkinen, K. 2018. Influence of environmental conditions, population density, and prey type on the lipid content in Baltic Herring (Clupea harengus membras) from the northern Baltic Sea. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences (hyväksytty julkaistavaksi)

Muut lähteet:

  • Linko, R. R., Kaitaranta, J. K,. & Vuorela, R. 1985. Comparison of the fatty acids in Baltic herring and available plankton feed. Comp. Biochem. Physiol. 82B: 699–705.
  • Mäkinen, K., Elfving, M., Hänninen, J., Laaksonen, L., Rajasilta, M., Vuorinen, I., & Suomela, J. P. 2017. Fatty acid composition and lipid content in the copepod Limnocalanus macrurus during summer in the southern Bothnian Sea. Helgoland Marine Research, 71(1), 11. Linkki tutkimukseen
  • Rajasilta, M., Hänninen, J., & Vuorinen, I. 2015. Decreasing salinity improves the feeding conditions of the Baltic herring (Clupea harengus membras) during spring in the Bothnian Sea, northern Baltic. ICES J. Mar. Sci. 71(5): 1148-1152. Doi:10.1093/icesjms/fsu047. Linkki tutkimukseen
  • Rajasilta, M. 2014. Kutupaikkojen kartoituksesta kalakannan vaihteluiden syihin – 30 vuotta silakkatutkimusta. Seili – Saaristomeren tutkimusta 50 vuotta. s. 81-98.

Lue lisää:

Silakkaprojektin kotisivut (englanniksi)