Kenttäasema täynnä tarinoita

Avainsana: tutkimus (Page 4 of 4)

Mikromuovijahtia pohjoisten leveyspiirien poikki (osa 1)

Maailman meriin nopeaa tahtia kertyvä mikro- ja makromuovi on viime aikoina kuohuttanut niin tiedeyhteisöä kuin tavallisia valveutuneita kansalaisiakin. Muovia löydetään melkeinpä kaikkialta mistä sitä vain keksitään etsiä. Merentutkijat ovat saaneet käsiinsä polttavan tutkimusaiheen ja pitkän listan avoimia kysymyksiä: Mistä kaikkialta muovia päätyy mereen? Miten se on jakautunut maantieteellisesti? Miten se on jakautunut vesipatsaassa? Miten eri muovityypit käyttäytyvät meressä? Miten ne vaikuttavat eliöihin? Miten muovi vaikuttaa eliöyhteisöihin ja ekosysteemeihin? Kuinka kauan se säilyy meressä? Mitä tapahtuu tulevina vuosikymmeninä, jos muovintuotanto jatkaa kasvamistaan? Eikö ilmastonmuutos olisi riittänyt?

Aihetta käsittelevien tieteellisten julkaisujen määrä on kasvanut viime vuosina räjähdysmäisesti. Tutkimukset ovat kuitenkin painottuneet tietyille merialueille ja niinpä mikromuovikartalla on edelleen suuria valkoisia läiskiä koskien mikromuovitutkimuksen ensimmäistä ja yksinkertaisinta vaihetta eli muovipitoisuuksien raportoimista ja mallintamista. Pohjoisen napa-alueen meret kuuluvat tähän ryhmään: arktiselta alueelta on julkaistu muovipitoisuuksia vasta muutaman kerran. Näiden julkaisujen perusteella näyttää kuitenkin siltä, että muovi on ehtinyt saavuttaa jo kaukaiset napaseutujenkin meret.

Puolan tiedeakatemian omistama tutkimusalus R/V Oceania purjehtii vuosittain Gdanskista Huippuvuorille ja takaisin. Reitti soveltuu erinomaisesti arktisen alueen mikromuovitutkimukseen. Syntyi tutkimusprojekti ja kansainvälinen yhteistyö, jossa Saaristomeren tutkimuslaitos huolehtii näytteiden keräämisestä, tulosten analysoinnista ja artikkelin kirjoittamisesta ja Puolan tiedeakatemia tarjoaa pääsyn pohjoisille vesille. Mukaan saatiin vielä Itä-Suomen yliopisto vastaamaan muovin kemiaan liittyviin kysymyksiin ja analytiikkaan.

Kuvaan seuraavissa katkelmissa tutkimuksen eri vaiheita ja tunnelmia tutkimusaluksella työskentelystä.

12.8-14.8.2017 Longyearbyen, Huippuvuoret

Huippuvuoret sijaitsevat noin tuhannen kilometrin päässä pohjoisnavalta. Saariryhmä on toiminut historiansa aikana tukikohtana metsästäjille, kaivosteollisuudelle, tutkimukselle ja viime vuosina enenevissä määrin myös turismille. Ilmasto on lämpimien ilmavirtausten ja Golf-virran viimeisten rippeiden ansioista leuto pohjoiseen sijaintiin nähden. ”Leuto” on tässä tapauksessa kuitenkin hyvin suhteellinen ilmaisu: britit yrittivät asuttaa Huippuvuoria 1600-luvulla lähettämällä sinne kuolemaantuomittuja vankeja ja lupaamalla armahduksen kaikille talven yli selviäville. Vangit päättivät kuitenkin hypätä syksyn viimeiseen laivaan ja kohdata mieluummin varman kuoleman Ison Britannian tutussa ilmastossa.

1900-luvun alkupuolella Huippuvuoria alettiin asuttaa toden teolla hiilikaivosteollisuuden merkeissä. Kaivoksia oli amerikkalaisten, venäläisten, norjalaisten ja ruotsalaisten omistuksessa. Nykyään kaivostoiminta on hiipunut hyvin vähäiseksi mutta muistona menneistä ajoista saarilta löytyy yhä pystyssä seisovia hylättyjä kaivoksia, autioituneita kaivoskyliä ja hiilikärrylinjoja.  Kaivosteollisuus on jättänyt jälkensä myös Huippuvuorten alkoholilakiin: olutta ja viinaa saa ostaa vain tiukkojen rajoitusten puitteissa mutta viiniä voi kantaa kaupasta kotiin mielensä mukaan. Viininmyyntiä ei tarvinnut rajoittaa koska kaivosmiehet eivät siihen koskeneet, he joivat vain viinaa ja olutta.

Huippuvuorten laissa on myös erikseen kielletty kuoleminen, koska routaisessa maassa ruumiit eivät hajoa käytännössä ollenkaan. Jos haluaa kuolla laillisesti, se on mentävä tekemään jonnekin muualle. Kaduilla ei ole nimiä vaan ainoastaan numerot, sillä ”eihän aikuinen mies voi rakentaa taloa Mustikkapolulle tai Nallekarhun puistotielle” (vapaa käännös).

Tutkimusmatkaan valmistautumisen ja viimeisten hankintojen teon ohessa oli mukavasti aikaa kierrellä tutustumassa paikalliseen luontoon ja nähtävyyksiin. Jääkarhua ei näkynyt, mutta vielä on toivoa sillä tutkimusalus R/V Oceanian reitti kiertää Huippuvuoret ja kääntyy vasta Pohjoisnavan merijään reunalta kohti etelää. Täytyy pitää kannella silmät auki.

 

Maanantaina tuli aika hyvästellä tämä kummallinen maailmankolkka, irrottaa köydet ja ryhtyä varsinaiseen työhön. Bon voyage!

Kuvat ja teksti: Markus Weckström, Saaristomeren tutkimuslaitoksen preparaattori.

Seilin ympäristömonitoroinnilla on pitkät perinteet

Yksi tutkimuslaitoksen ydintehtävistä on ympäristön, erityisesti meriympäristön, monitorointi, jossa ajallista tarkkailua tehdään kiinteällä asemalla säännöllisin aikavälein samalla tavalla toistuvalla menetelmällä. Seilin vanhin monitorointiohjelma käynnistyi jo vuonna 1966, vain kaksi vuotta laitoksen perustamisen jälkeen. Silloisen Merentutkimuslaitoksen kanssa aloitettiin tuolloin meriveden fysikaalisten ominaisuuksien seuraaminen Seilin Päiväluodossa. Fysikaalisen seurantaohjelman ohessa käynnistyi myös eläinplanktonyhteisön koostumuksen seuranta, joka vuosina 1966-1985 toteutettiin myös yhteistyössä Merentutkimuslaitoksen kanssa. Mittaukset toistettiin 10 päivän välein vuodenajasta tai vallitsevasta kelistä riippumatta. Kyseiset seurantaohjelmat ovat jatkuneet tähän päivään asti ja niitä tukemaan on tullut  myös useita muita seurantaohjelmia. Tämän kauaskatsoisen toiminnan seurauksena laitoksella on tänä päivänä käytettävissään jopa yli 50 vuotta pitkiä aikasarjoja. Nämä aineistot auttavat tutkijoita ymmärtämään meriympäristössä jo tapahtuneita ja mallintamaan  tulevia suunnanmuutoksia.

Vesinäytteenotossa yleisesti käytetty Limnos-näytteenotin on suomalaista designia.

Näytteenotoilla käydään vuodenajasta riippumatta. Talvipakkasilla matkaan lähdetään moottorikelkoin.

Vuosien saatossa meriympäristön tilan seuranta Päiväluodon asemalla on vaihettain laajentunut ja monipuolistunut ja monet seurantaohjelmat toteutetaan yhteistyössä useiden eri sidosryhmien kanssa. Vuonna 2006 Päiväluodon näytteenottopoijun viereen asennettiin Turun ammattikorkeakoulun toimesta automaattinen vedenlaadun seuranta-asema, joka mittaa veden ominaisuuksia (sameutta, lämpötilaa, suola-, happi-, klorofylli- ja sinileväpitoisuuksia) pinnasta pohjaan 4 kertaa päivässä.  Automaattipoijun mittaustuloksia voi tarkastella reaaliaikaisesti tutkimuslaitoksen ylläpitämältä Saaristomeri.utu.fi sivustolta.

Päiväluodon näytteenottopiste on osa kansainvälistä ODAS (Oceanographic Data Acquisition System) monitorointiasemien verkostoa. Taustalla häämöttää vedenlaadun automaattinen seuranta-asema.

Ilmatieteenlaitoksen kanssa toteutettava vedenlaadun seuranta sai uutta potkua kesäkuussa kun käyttöön otettiin uusi CTD-sondi, joka mittaa meriveden lämpötilaa, suola- ja happipitoisuutta . Laitteen toimintaa testaamassa tutkimuslaitoksen preparaattori Markus.

Viimeisin lisäys tutkimuslaitoksen seurantatoimintaan oli tällä viikolla Varsinais-Suomen ELY-keskuksen ja Turun ammattikorkeakoulun kanssa yhteistyössä Käldön saaren läheisyyteen asennettu HydroCycle-sensori, jonka avulla on tarkoitus seurata syvänteiden fosfaattipitoisuuksia. Seurannan avulla voidaan tutkia sisäistä kuormitusta eli ravinteiden noidankehää, jossa pohjasedimenttiin varastoituneet ravinteet vapautuvat takaisin veteen hapen vähetessä. Tämä prosessi kiihdyttää entisestään rehevöitymiskehitystä. Sisäisen kuormituksen merkitys matalilla rannikkoalueilla on suuri.

Heidi ja Jan Turun ammattikorkeakoulusta keskittyvät HydroCycle-sensorin asennukseen. Pieni sade ei asennusta haitannut ja laite saatiin turvallisesti paikalleen.

Siellä lepää! Sensori asennettiin painon ja poijujen avulla merenpohjaan, jolloin se ei haittaa veneliikennettä.

Translation: Environmental and at-sea monitoring is one of the main activities of the Archipelago Research Institute. The earliest monitoring programs started in Päiväluoto sampling station in 1966, just 2 years after the Institute was founded. Back then, the Institute started monitoring the physical quality of the water in 10-day intervals in collaboration with the former Finnish Institute of Marine Research. Concurrently, the Institute started monitoring zooplankton abundance and species composition. The monitoring programs have been operating to this day and thanks to this forethought action, the Institute has now access to over 50-year long time series that help researchers to understand and predict environmental changes.

Since then, the monitoring programs in Seili have become more diverse and advanced. In 2006, an automated monitoring buoy was installed near the Päiväluoto station, which measures turbidity, temperature, salinity, oxygen content, chlorophyll-a and blue-green algae content 4 times a day. You can see the online results from Saaristomeri.utu.fi website (in Finnish).

The latest addition to the monitoring programs is a HydroCycle sensor, which was installed near the island of Käldö this week. The sensor measures the phosphate concentration near the sea bottom and is used to study internal loading, a phenomenon where phosphorus pools accumulated in the sediments of the sea bed are released back to the water under anoxic conditions. The internal loading will often determine the eutrophication status of the area and it has a significant effect especially in shallow coastal areas. The program is run together with the Turku University of Applied Sciences and ELY-Center.

Limnocalanukset eivät nuku öisin, emme siis mekään

Limnocalanus macrurus on mielenkiintoinen eliö. Kyseinen eläinplanktonlaji on yksi suurikokoisimmista hankajalkaislajeista Itämerellä ja makeisiin vesiin sopeutuneena lajina sitä tavataan vain Pohjois-Itämeren ja rannikoiden alhaisissa suolapitoisuuksissa. Selkämerellä, jossa suolapitoisuus on noin 5, laji esiintyy nykyään hyvin runsaana. Saaristomeren tutkimuslaitoksella lajia on tutkittu jo useamman vuoden ajan. Lajin ekologia Itämerellä on huonosti tunnettu, vaikka sen merkitys ravintoverkossa on suuri. Limnocalanus on tärkeä ravintokohde silakalle ja sen onkin Saaristomeren tutkimuslaitoksen tutkimuksissa havaittu olevan Pohjois-Itämerellä silakan lisääntymisen ja kunnon kannalta merkityksellinen saalislaji  (Rajasilta ym. 2014, Mäkinen ym. 2017).

Viimeisimpänä Seilissä on tutkittu Limnocalanuksen vertikaalivaellusta, käyttäytyminen, joka on tyypillistä useille hankajalkaislajeille. Eläinplanktonin vertikaalivaellus on biomassaltaan maailman suurin eläinvaellus, joka tapahtuu joka yö kaikilla maailman merillä. Tutkimuksemme tavoitteena on siis  ymmärtää miten Limnocalanus liikkuu vesipatsaassa suhteessa vuorokauden valorytmiin sekä saalistajien että ravinnon läsnäoloon. Tutkimuksen ensimmäinen näytteenotto toteutettiin elokuussa 2016 ja tänä vuonna näytteenotto toistettiin nyt kun yöllä oli vielä valoisampaa.

Tätä tutkiakseen Seilin henkilökunnan jäsenet, vinssimies Markus, näytteenlaskija Jasmin ja kippari Tommy heräsivät keskiviikkoaamuna aikaisin ja suuntasivat laitoksen Seili 1 -veneellä kohti Airiston syvännettä. Näytteenottomatka kesti kaikkiaan 24 tuntia ja näytteitä käytiin ottamassa Airistolta aina 4 tunnin välein. Väliajat kuluivat Rymättylän Hankan rannassa, yhteysaluksen odotuskopissa.

Näytteenoton onnistumiseen voi joskus vaikuttaa yllättävätkin asiat. Tällä kertaa Saaristoradio osottautui yllättävänkin hyödylliseksi. Airistolla näytteenottopaikan sijainti nimittäin löytyi pimeässäkin helposti kanavan kuuluvuuden avulla – se kun alkoi aina hävitä sopivasti kun pisteeltä oltiin ajauduttu liian kauas. Ja eipä näytteenotto olisi onnistunut muutenkaan ilman 1980-luvun klassikoita.

Aurinko paistaa ja päivä on nuori! Vinssimiestä hymyilyttää.

Planktonhaavin käsittelyä helpottamaan rakennettiin oma vinssi. Odottamattomilta tilanteilta ei kuitenkaan vältytty kun vinssi ei alussa toiminutkaan niinkuin odotettiin. Onneksi Tommyn MacGyver-taidoilla vinssi saatiin korjattua nippusiteitä, vanhaa henkaria ja laudankappaletta hyväksikäyttäen. Jeesusteippiä ei sentään tarvittu. Kipparin ja vinssimiehen saumattoman yhteistyön ansiosta haavi laskeutui suoraan kuin pilkki avantoon!

Planktonhaavista näyte talteen

”Näkyykö Limppareita?”

”Kukas se sieltä kurkistaa?” Näytteistä löytyi myös muutama massiaisäyriäinen, latinankieliseltä nimeltään Mysis spp.

Pikkuhiljaa alkoi hämärtää

Yölabran tunnelmaa Hankan yhteysaluksen odotustilassa. Jasmin ruiskii Eosiini-väriainetta näytepulloihin.

Syvyysmerkkien seurausta taskulampun valossa

Viimeinen näyte ylös!

Kello 2 aamuyöllä näytteet oli kerätty ja oli aika palata takaisin Seiliin

Seiliin rantauduttiin seuraavana aamuna aamuauringon jo sarastaessa. Vaikka näytteitä olisi tehnyt mieli mennä analysoimaan heti, oli pakko malttaa mieli ja nukkua muutama tunti.

Näytteenottomatkan tunnelmia videolla.

Translation: The diel vertical migration of the glacial-relict copepod Limnocalanus macrurus was studied by the Institute’s staff in the Archipelago Sea. Our brave staff members Markus, Jasmin and Tommy took samples during a 24-hour period in every 4-hours. Here are some pictures from the trip. Check also a video Tommy made from the sampling trip!

Viitteet:

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.

Rajasilta, M., Hänninen, J., & Vuorinen, I. (2014). Decreasing salinity improves the feeding conditions of the Baltic herring (Clupea harengus membras) during spring in the Bothnian Sea, northern Baltic. ICES Journal of Marine Science71(5), 1148-1152.

Newer posts »