Saaristomeren tutkimuslaitos

Kenttäasema täynnä tarinoita

Category: Saaristomeri (page 1 of 3)

Kuulumisia silakkalabrasta

Väkäkärsämatojen esiintyvyyttä Saaristomeren silakoissa ja merimetsoissa tutkiva projektimme on päässyt alkukesän aikana hyvään vauhtiin. Projektissa työskentelevät tutkimusavustajat Johannes Sahlsten ja Minna Kivimäki ovat alkukesän aikana hakeneet silakkanäytteitä Saaristomeren alueen kalastajilta ja parhaillaan käyvät Seilissä näytteitä lävitse.

Silakan loisprojekti STL UTU

Tutkittavista silakoista kerätään loismatojen lisäksi tietoa monista muista ominaisuuksista. Kaloista määritetään muun muassa kalan sukupuoli, ikä, pituus ja paino. Kuva: Johannes Sahlsten.

Silakan loisprojekti STL UTU

Seilissä on tutkittu pitkään Saaristomerellä kutevan silakan lisääntymistä ja siihen liittyviä ominaisuuksia. Kuvassa silakkanaaraasta on otettu erilleen kehitysvaihemäärittelyä varten sen gonadit eli sukupuolirauhaset. Kuva: Johannes Sahlsten.

Silakan loisprojekti STL UTU

Projektin aikana kerätyistä silakoiden vatsaontelot tarkastetaan loismatojen varalta. Kuvassa pinsettien yläpuolella on nähtävissä pari loismatoa kiinnittyneenä.  Kuva: Johannes Sahlsten.

Silakan loisprojekti STL UTU

Löydetyt loismadot säilötään denaturoituun alkoholiin ja lähetetään myöhemmin Itä-Suomen yliopiston molekyyliekologian tutkimusryhmälle  tunnistettavaksi. Kuva: Johannes Sahlsten.

Silakan loisprojekti STL UTU

Väkäkärsämato mikroskoopin alla. Kuva: Johannes Sahlsten.

Varsinais-Suomen Ely-keskus myönsi hiljattain Turun yliopistolle poikkeusluvan ampua vuosien 2018-2019 aikana 50 kappaletta merimetsoja Saaristomeren Airisto-Velkuan alueelta tutkimustarkoituksiin. Hankitut näytteet hyödyttävät kaikkiaan kolmea  eri tutkimusprojektia ja tulevat antamaan tietoa linnuissa esiintyvien loisten lisäksi mm. merimetsojen käyttämästä ravinnosta ja raskasmetallipitoisuuksista. Voit lukea lisää myönnetystä luvasta ja projektista Ylen uutisartikkelista.


2-vuotinen tutkimushankeemme on Saaristomeren kalatalouden toimintaryhmän rahoittama ja se toteutetaan yhdessä Itä-Suomen yliopiston Ympäristö- ja Biotieteiden laitoksen molekyyliekologian tutkimusryhmän kanssa.

Kuvat: Johannes Sahlsten, Creative commons lisenssi CC BY-NC-ND 4.0

Teksti: Katja Mäkinen

Silakan rasvapitoisuus ei ole sama kuin ennen ja se johtuu muuttuneista ympäristöolosuhteista

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 Research71(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)

Saaristomeren talvi – kurkistus jäätyneen pinnan alle

Seili post quay
Seiliä ympäröivä merivesi on pakkaspäivien ansiosta alkanut viimein jäätyä ja veden lämpötila näyttää postilaiturilla noin 0 astetta. Mutta mitä tapahtuu jäätyneen pinnan alla? Seilissä ympäristön seurantaa tehdään vuoden ympäri ja Päiväluodon näytteenottopisteellä käydään mahdollisuuksien mukaan myös talvikuukausina. Tällä kertaa avaamme hieman sitä mitä Seilin lähivesiltä kerätyt vesi- ja eläinplanktonnäytteet kertovat pinnan alla tapahtuvista vuodenaikaismuutoksista.

Seili postilaituri

Seilin postilaiturin sumuiset maisemat perjantaina 9.2.2018

Saaristomeren vesin on kesäisin kerrostunut lämpötilan mukaan. Syksyllä pintavesi tulee jäähtyessään raskaammaksi ja painuu syvemmälle sekoittaen samalla vesipatsasta syvyyssuuntaisesti. Syksyn myrskyt sekoittavat vesimassaa lisää ja lopulta lämpötilan harppauskerros eli termokliini hajoaa ja vesipatsas sekoittuu kauttaaltaan. Tämän jokavuotisen prosessin seurauksena Seilin pohjoispuolella sijaitsevalla 50 metriä syvällä ympäristöseurantapisteellä vesi on talvisin tasaisen kylmä pinnasta pohjaan. Myös meriveden suolapitoisuus on talvisin pinnasta pohjaan noin 6‰ luokkaa. Saaristomeren keskisyvyys on vain 23 metriä, minkä vuoksi alueelle ei synny varsinaista suolapitoisuuden harppauskerrosta eli halokliiniä, joka estäisi veden sekoittumisen.

ODAS Seili

Vuoden 2017 suolapitoisuus- ja lämpötilaprofiilit Päiväluodon näytteenottoasemalla. Kuvista nähdään hyvin vesipatsaan syksyinen sekoittuminen. Vedenlaadun vuodenaikaisia muutoksia voit seurata sivulla Saaristomeri.utu.fi. Keväällä tietojen yhteyteen lisätään myös poijussa olevan sääaseman tiedot.

31.1.2018 CTD-profiili

Tammi-helmikuun vaihteessa Ilmatieteenlaitoksen  CTD-sondilla  (vasemmalla; CTD = Conductivity-Temperature-Depth) vesipatsaasta otettu syvyysprofiili (oikealla). Punainen viiva näyttää vesipatsaan lämpötilan (°C), vihreä suolapitoisuuden (PSU) ja sininen ja violetti happipitoisuuden (ml/L) ja saturaatioprosentin (%). Kuva: STL & IL.

Meriveden jäähtymisen ja tarjolla olevan ruoan määrän vähenemisen myötä useat Itämeren eläinplanktonlajeista  viettävät talvensa joko toukkavaiheina tai pohjasedimentissä lepomunina. Joidenkin lajien aikuisvaiheita tavataan kuitenkin planktonnäytteissä pienissä määrin myös talvikuukausina. Näistä yleisimpiä ovat Itämeren runsaimpiin ja yleisimpiin hankajalkaislajeihin kuuluvat Acartia bifilosa ja Eurytemora affinis. Näiden lisäksi  näytteissä havaitaan jonkin verran rataseläimiä sekä esimerkiksi simpukoiden ja amerikansukasjalkaisen (Marenzelleria spp.) planktisia toukkavaiheita.

Acartia CIV_V, nauplius, CI_III, A. bifilosa F l=1800 Seili 20032002

 Acartia bifilosa hankajalkaisen eri kehitysvaiheita Seilistä kerätyssä näytteessä.  Kuva: All rights reserved, (c)Satu Zwerver, Zwerver.fi

Seilin lähivesien jäätyminen ei vain vaikeuta Nauvon ja Seilin välistä meriliikennettä vaan vaikuttaa muun muassa veden virtauksiin, ilman kanssa tapahtuvaan kaasujen vaihtoon kuin myös vedessä ja sen läheisyydessä eläviin eliöihin. Ei heti uskoisi, mutta jääpeitekin pitää sisällään piilevistä, panssarilevistä, sinilevistä, rataseläimistä, planktonäyriäisten toukkavaiheista ja bakteereista koostuvan eliöyhteisön. Nämä lajit elävät sekä jään reunoilla että sisällä ja yhteisön lajikokoonpano ja biomassa vaihtelevat jään muuttuessa talven mittaan.

Viime talvet ovat olleet Seilissä vähälumisia ja meri on ollut suuren osan talvesta avoin. Talven olosuhteilla on suuri merkitys kevään kannalta sillä jäät ja niiden lähtö vaikuttavat muun muassa jokien virtaumien ajoittumiseen ja voimakkuuteen,  kevätkukinnan alkamisen ajankohtaan ja lajikoostumukseen, ja edelleen esimerkiksi eläinplanktoniin ja kaloihin. Lämpimien talvien yleistyminen nähdään aikasarjoissa muun muassa kevään kasviplanktonkukinnan ja tiettyjen eläinplanktonlajien runsaushuippujen aikaistumisena.

Seili Päiväluoto UTU

Näytteenotto Päiväluodolla maaliskuussa 2006.

Hydrokopteri saapuu Seiliin, kuva: Veikko Rinne

Hydrokopteri saapuu Seiliin vuonna 1986. Kuva: (c) Veikko Rinne, juhlakirjasta Seili – Saaristomeren tutkimusta 50 vuotta

Uusi tutkimusprojekti kartoittaa silakoissa havaittuja loismatoja

Saaristomeren tutkimuslaitos on tutkinut Airistolla lisääntyvän silakkapopulaation ominaisuuksia yli 30 vuotta, vuodesta 1984 alkaen. Viime vuosina olemme havainneet näytteissämme suuria määriä loismadon toukkia, joita emme esimerkiksi vielä 2000-luvun alkupuolella havainneet kaloissa lainkaan. Nämä pikkuruiset loismadot osoittautuivat Itä-Suomen yliopiston tekemässä DNA-analyysissä kahdeksi eri lajiksi (Corynosoma strumosum ja C. semerme), jotka kummatkin kuuluvat väkäkärsämatoihin (Acanthocephala). Alkaneessa tutkimusprojektissamme kartoitamme loisten esiintymistä ja yleisyyttä Saaristomerellä kalastettavassa silakkakannassa sekä selvittämme toimiiko merimetso loisten isäntälajina hallin eli harmaahylkeen ohella.

Väkäkärsämadot ovat hyvin yleisiä kalojen ja hylkeiden loisia, ja niitä esiintyy Suomessa 11 eri lajia. Lajit eivät tartu ihmiseen. Havaituista loismadoista huolimatta silakka on edelleen turvallinen ja ravinteikas ruokakala eikä sitä tarvitse kylmäkäsitellä.

Silakka on Corynosoma-väkäkärsämatojen elinkierrossa väli-isäntä, jossa mato ei lisäänny. Pääisäntänä toimii silakkaa ravintonaan käyttävä harmaahylje (Halichoerus grypus) ja/tai norppa (Pusa hispida), joista harmaahylje on yleinen Selkämerellä ja nykyään myös Saaristomerellä. Viime vuosikymmeninä harmaahyljekannan kasvu ja lajin levittäytyminen Saaristomeren sisäosiin ja välisaaristoon on saattanut aiheuttaa loisten siirtymisen silakkaan. Väkäkärsämato C. strumosum:n tiedetään esiintyvän myös merimetsoilla. On siis mahdollista, että loistartuntojen aiheuttaja on osaltaan myös merimetso, jonka kannan kasvu ajoittui samaan aikaan kuin loistartunnat lisääntyivät silakassa.

herring_sample

Alustavien tutkimustulostemme mukaan esimerkiksi vuosina 2014-2015 Airistolla lisääntyvistä silakoista keskimäärin noin 15 % oli loisten infektoimia

Väkäkärsämadot ovat hyvin yleisiä kalojen ja hylkeiden loisia, ja niitä esiintyy Suomessa 11 eri lajia. Ihmiseen nämä loiset eivät tartu ja silakka on havainnosta huolimatta edelleen turvallinen ruokakala. Loisista aiheutuva haitta koskee sen sijaan etenkin silakan rysäpyyntiä. Silakan rysäpyynti Saaristomerellä työllistää nykyään noin 20-25 kalastajaa ja osan jalostusketjusta. Runsaana esiintyessään loiset voivat vaikeuttaa mädin hyödyntämistä, koska loiset esiintyvät kalan vatsaontelossa kehittyvän mädin seassa. Molemmista loislajeista voi lisäksi aiheutua ongelmia turkistarhauksessa – esimerkiksi minkeillä on raportoitu kyseisten loisten aiheuttama vakava epidemia 1960-luvulla Lounais-Suomen saaristossa (Nuorteva 1966). Myös kaloille itselleen loisista on haittaa, koska ne kuluttavat kalan energiavaroja ja heikentävät immuunipuolustusta, voiden siten lisätä esimerkiksi ympäristömyrkkyjen haittavaikutuksia.

herring_sample

Loismadot voivat heikentää silakkasaaliin käyttömahdollisuuksia ja taloudellista arvoa,  siksi on kalastuksen toimintaedellytysten kannalta tärkeää tietää ilmiön laajuus sekä tunnistaa myös syyt loisten leviämiseen.

2-vuotinen tutkimushanke on Saaristomeren kalatalouden toimintaryhmän rahoittama ja se toteutetaan yhdessä Itä-Suomen yliopiston Ympäristö- ja Biotieteiden laitoksen molekyyliekologian tutkimusryhmän kanssa. Ensi kesänä alkavassa tutkimuksessa tarkoituksenamme on kartoittaa loisten esiintymistä ja yleisyyttä Saaristomerellä kalastettavassa silakkakannassa sekä selvittää toimiiko merimetso loisten isäntälajina harmaahylkeen ohella.

Voit seurata projektin edistymistä täällä blogissa, kenttätöiden kuulumisia luvassa tulevana kesänä!

Lue lisää: Silakassa loisii väkäkärsämato, Turun sanomat 10.1.2018

Older posts