Nuori ja hauras pohjoinen meri

Itämeri on aivan omanlaisensa sisämeri, jollaista ei maailmalta toista löydy. Itämeren ainutlaatuiset piirteet, kuten lyhyt historia, mataluus ja suolapitoisuus, tekevät siitä valtameriä herkemmän muutoksille.

Erityispiirteet on osa Opi ja tutki -sivustoa, joka on suunnattu ympäristökasvatukseen. Sivun lopusta löydät aiheeseen liittyvää opetusmateriaalia.


 Jäävuori Antarktiksella
Jäävuori Antarktiksella.

"Silloin poikana, kun isä minut tänne mukanansa toi, isä kertoi, että isänsä tai paljon ennen joku kuitenkin oli soutamalla mennyt niin kauas pohjan suuntaan, että oli siellä nähnyt suuren korkeana huuruisena hohkaavan jäänreunan.
Siellä jäiseen veteen kasvaa joka ilta uusi luoto. Kun päivä sulattelee jään pohjaan asti, niin kivi karkaa karikoiksi kivijäitten sisältä..."

Eero Ojanen, Olli Jalonen ; Kymmenen vuosituhatta: kertomuksia suomalaisten historiasta

Kun Itämeren aluetta peittänyt viimeisin mannerjää asteittain suli, mahtavan jäätikön paine alkoi helpottaa. Peruskallio kohosi. Seuraavien tuhansien vuosien kuluessa valtameren vedenkorkeus vaihteli ja peruskallio ”hengitti” avaten ja sulkien väylää valtamereen. Vesialueen suolaisuus muuttui sen mukaan, miten paljon valtameren vettä alueelle pääsi virtaamaan.

Itämeren ikivanhassa peruskalliossa näkyvät mannerjään raastamat uurteet.

Nyt Itämeri kohtaa runsassuolaisen valtameren vain ahtaissa Tanskan salmissa.

Siksi Itämeri on vähäsuolainen sisämeri, jonka vesi vaihtuu hitaasti. Kokonaan Euraasian mannerlaatalla lainehtiva Itämeri on matala, ja siinä on vain vähän vettä verrattuna valtameriin.

Satelliittikuvat (NASA / SYKE): vasemmalla Tanskan salmet ja oikealla koko Itämeri. Vain ahtaiden Tanskan salmien kautta virtaa Itämereen valtameren suolaista vettä.

Itämeren murtovesi on vaativa ympäristö useimmille eliöille ja meren lajimäärä onkin pieni.

Eliöiden elämisen ehtoja haastaa myös pohjoinen sijainti: ainakin osa merestä jäätyy talvella.

Nämä seikat tekevät Itämeren ekosysteemistä herkemmän muutoksille kuin valtamerien ekosysteemit.

Itämeren allas on suuri lommo Euraasian mannerlaatassa. Altaan ruhjoi nykyiseen muotoonsa viime jääkauden kivinen jäätäkki, joka oli paikoitellen kolmekin kilometriä paksu. 

Noin 13 000 vuotta sitten ilmasto alkoi lämmetä, ja lämpö sulatti mannerjään reunalle

järven. Sittemmin vesialueen suolaisuus heilahteli sen mukaan, miten vapaasti valtameren vettä pääsi virtaamaan alueelle.

Meille tuttu vähäsuolainen murtovesimeri on lainehtinut Itämeren altaassa vasta muutamia tuhansia vuosia. Se on lyhyt aika merelle.

Itämeren pinta-ala on 392 000 km2. Neljä kertaa merta laajemmalta valuma-alueelta (1 600 000 km2) huuhtoutuu jatkuvasti paljon makeaa vettä pieneen Itämeren altaaseen. Itämerta ympäröi kahdeksan EU-jäsenmaata ja Venäjä. Valuma-alueeseen kuuluu näiden yhdeksän rantavaltion lisäksi osia viidestä muusta maasta.

Alueella asuu lähes 90 miljoonaa ihmistä, jotka viljelevät maata, kasvattavat metsää, pyörittävät tehtaita ja harjoittavat muutenkin vilkasta elinkeinoelämää. Tämä kaikki kuormittaa merta.

Vasemmalla: Laaja Itämeren valuma-alue kattaa osia monesta valtiosta.  Oikealla: Itämeren osa-alueet. Kuva kirjasta Itämeren fysiikka, tila ja tulevaisuus. Myrberg, Leppäranta, Kuosa. 2006.

Itämeren osa-alueet pohjoisesta etelään: Perämeri, Selkämeri, Ahvenanmeri, Saaristomeri, Suomenlahti, Gotlannin allas (pohjoinen, itäinen, läntinen), Riianlahti, Gdanskin lahti, Bornholmin allas, Arkonan allas, Juutinrauma, Belttien meri, Kattegat, Skagerrak.

Itämeren pohjan muotoja ja aineksia ei voi syyttää tylsyydestä: mäkiä, harjanteita, tasankoja ja rotkoja.

Kovia pohjia peittää kallio, kivikko tai sora. Pehmeitä pohjia puolestaan peittää hiekka, savi tai muta. Pohja on paikoitellen jopa kaksi miljardia vuotta vanhaa peruskalliota. Sitä vastoin pehmeiltä pohjilta löytyy myös aivan äskettäin sinne vajonnutta ainesta.

Jos Itämeren keskisyvyyteen – noin 54 metriin – upotettaisiin Helsingin stadionin torni, jäisi tornista näkyviin vielä 18 metriä. Suomen merialueiden syvin kohta löytyy Selkämereltä, jonka 293 metriin uppoaisi jo melkein Eiffelin torni.

Itämeren syvin kohta – 459 metriä – on Ruotsin merialueella, Tukholman ja Gotlannin välissä Landsortin syvänteessä. Sinne jo uppoaisi päällekkäin yksi Eiffel ja pari stadionin tornia. Ei hassumpaa! Mutta valtamerien keskisyvyyteen – hulppeaan 4000 metriin – voisi upottaa reilut 13 Eiffeliä. Siksi Itämeri kilpailee vesitilavuudellaan (21 000 m3) aivan eri sarjassa kuin valtameret.

Vasemmalla: Itämeren eri alueiden keskisyvyydet (vaalensininen) ja syvimmät kohdat (tummansininen). Oikealla: Itämeren ja muiden merialueiden keskisyvyyden vertailu. 

Kevyttä ja makeaa vettä virtaa Itämereen suuria määriä ja koko ajan valuma-alueen sadoista joista. Sitä vastoin Pohjanmeren suolaista vettä virtaa jatkuvasti vain vähäisiä määriä Tanskan salmien kautta.

Vain harvoin Itämereen tunkee valtava määrä valtameren vettä. Kun niin tapahtuu, Itämereen työntyy lyhyessä ajassa satoja tuhansia litroja hapekasta Pohjanmeren vettä. Valtameren vesi on suolaisempaa ja raskaampaa kuin vähäsuolainen murtovesi ja etenee siksi pitkin Itämeren pohjaa, altaasta toiseen.

Suolavesipulssi lisää hapen määrää varsinaisen Itämeren syvillä pohjilla. Sen sijaan Suomenlahdella hapen määrä vähenee, kun suolavesipulssi työntää sinne varsinaisen Itämeren vanhaa vähähappista syvävettä.

Itämeren vesi kerrostuu tiheyden mukaan. Vähäsuolainen vesi muodostaa kevyemmän pintakerroksen. Pohjaa kohti veden suolaisuus ja tiheys kasvavat. Suolaisin vesi on tiheintä eli raskainta ja painuu pohjalle.

Varsinaisella Itämerellä on pysyvä suolaisuuden harppauskerros eli halokliini 70 metrissä. Halokliini muodostaa ikään kuin näkymättömän lattian, joka estää hapekasta pintavettä sekoittumasta alusveteen edes syys- ja talvimyrskyjen aikana.

Suomen merialueen eri osien suolaisuuskerrostuneisuus vaihtelee sen mukaan kuinka helposti varsinaisen Itämeren vettä pääsee virtaamaan alueelle.

Ahvenanmeren eteläpuolella on korkea pohjaharjanne, joka estää melko tehokkaasti pääaltaan syvänveden pääsyn Pohjanlahdelle. Siksi Pohjanlahden vesi kerrostuu suolaisuuden mukaan vain heikosti. 

Sen sijaan Suomenlahdelle pääse virtaamaan vapaasti pääaltaan suolaista vettä. Siksi Suomenlahdella suolaisuuskerrostuneisuus voi vaihdella paljon eri ajanjaksoina.

Keväällä pintavesi lämpenee ja vesi kerrostuu myös lämpötilan suhteen. Kesällä pintakerroksen vesi on lämpimämpää ja kevyempää kuin syvempi viileä vesi. Veden voimakas tiheyskerrostuneisuus vaikeuttaa veden sekoittumista. Tällöin pohjan läheiset vesikerrokset eivät saa happitäydennystä pintavedestä.

Koska Itämeri sijaitsee kaukana päiväntasaajalta, sen ekosysteemi elää voimakkaasti vuodenaikojen rytmissä. Talven ja kesän vuorottelu johtuu Maan pyörimisakselin muutoksista suhteessa Auringon rataan.

Itämerellä on kesä, kun pohjoinen pallonpuolisko on kallistunut kohti Aurinkoa.

Itämeren lajit ovatkin sopeutuneet vuodenaikaisrytmiin, joka vaikuttaa muun muassa säähän, valon määrään, päivien pituuteen, meriveden lämpötilaan ja veden sekoittumiseen.

Esimerkki kasviplanktonin määrän ja lajiston vuodenaikaisvaihtelusta Suomenlahdella. Määrä on huipussaan keväällä ja lajistossa vallitsevat piilevät ja panssarilevät. Kesän edetessä sinilevien osuus lajistossa kasvaa. Suomen ympäristökeskus / Sirpa Lehtinen
Esimerkki kasviplanktonin määrän ja lajiston vuodenaikaisvaihtelusta Suomenlahdella. Määrä on huipussaan keväällä ja lajistossa vallitsevat pii- ja panssarilevät. Kesän edetessä sinilevien osuus lajistossa kasvaa. Mikroskooppikuvat: Seija Hällfors. Lähde: Suomen ympäristökeskus / Sirpa Lehtinen

Saaristomeri on luontomatkailijan toiveuni. Mannerjään taidokas raastin muotoili tämän lukuisten saarten kokonaisuuden, joka on harvinainen koko maapallolla.

Karun kauniita saariston ulkoluotoja Suomenlahdella. Ulkomeren saaret ovat useimmiten paljasrantaisia luotoja, joilla kasvaa ruohoa, heinää ja varpuja. Ulkomerellä puita kasvaa vain suurilla saarilla. Sisäsaaristossa ja rannikolla puita kasvaa pienilläkin saarilla.

13 000 vuotta sitten kilometrien paksuinen mannerjäätikkö peitti vielä Itämeren aluetta. Jäätikön paine oli niin valtava, että sen painoi mannerlaattaan mahtavan lommon, jonka oikeneminen jatkuu edelleen.

Kun maa vähitellen kohoaa, Itämeren saaristo muuttuu verkkaisesti koko ajan. Uusia saaria nousee, ja toisia häviää niiden yhtyessä mantereeseen tai toisiin saariin.

Nykyinen maankohoamisvauhti, millimetriä/vuosi. Karttakuva: Vestöl, Ågren, Svensson.

AIHEESEEN LIITTYVÄÄ

Geologisesti monipuolinen Itämeri
Merenpohjan nuoremmat kerrostumat
Itämeren osien geologisia piirteitä
Itämeren alueen ilmasto muodostuu kahden vyöhykken välissä
Jäällä on monia muotoja itämerellä
Itämeren suolaisuus, lämpötila ja kerrostuneisuus
Itämeren lajistoa
Vieraslajit kulkevat ihmisten mukana

Opetusmateriaalit: erityispiirteet

Erityispiirteet Video

Sisämeri

Animaatio Itämeren suhteesta valtameriin. (1 min)

Erityispiirteet Video

Asiaa Itämerestä

Tutkijat kertovat vähän valtameristä ja enemmän Itämerestä: ilmastonmuutoksesta, ekologiasta, roskaantumisesta ja mikromuoveista ja ravinteista. Yläkoulu ja lukio. (11 min)

Erityispiirteet Muu

Itämeren kartta

Itämeren tyhjä kartta pdf-tiedostona. Käytä pohjana omille tehtävillesi. Karttaan on merkitty rajojen lisäksi suurimpien kaupunkien sijainnit

Erityispiirteet Video

Itämeren historia

Lyhyt aikamatka jääkauden jälkeisestä jääjärvestä nykyiseen Itämereen. (alle 2 min)

Erityispiirteet Video

Vedenvaihto ja suolapulssi

Itämeren vedenvaihdon perusperiaatteet ja suolavesipulssin kulku Pohjanlahdelta Suomenlahdelle. (alle 3 min)

Erityispiirteet Tehtävä

Veden kerrostuneisuuden demonstraatio

Video-ohje veden tiheyskerrostuneisuuden (lämpötila) demonstrointiin. (5 min)

Erityispiirteet Video

Murtovesi

Itämeren pintaveden suolaisuus. (alle 1 min)

Erityispiirteet Esitys

Syvyys ja vesitilavuus

Karkea Itämeren syvyyskartta; vesitilavuus suhteessa mereen joutuviin haitta-aineisiin. (1 min)

Erityispiirteet Video

Veden tiheyskerrostuneisuus

Itämeren veden tiheyskerrostuneisuus: suolaisuus ja lämpötila. (2 min)

Erityispiirteet Video

Valuma-alue

Itämeren valuma-alue. (1 min)

Erityispiirteet Tehtävä

Mittausaineisto: kerrostuneisuus

Mittausaineisto: lämpötila ja suolaisuus avomeren mittausasemalla. Aineistoa analysoidaan käyttäen taulukkolaskentaohjelmaa. Lukio ja yläkoulu.

Erityispiirteet Julkaisu

Itämeri – ympäristö ja ekologia

Kattava kuvitettu esityspaketti Itämeren ekologiasta ja ympäristöongelmista: Itämeren ominaispiirteet ja haasteet. Miten voimme vaikuttaa Itämeren tilaan? Yläkoulu ja lukio.

Erityispiirteet Tehtävä

Ristikko Itämeren erityispiirteet

Ristikko käsittelee Itämeren erikoispiirteitä. Ala- ja yläkoulu.