Itämeren ravintoverkoissa siirtyy energiaa planktoneista aina huippupetoihin
Ravintoverkoilla kuvataan sitä, miten energia kulkee ekosysteemissä ravintoverkon tasolta toiselle. Toisin sanoen kuka syö kenet tai mitä ja kuinka paljon.
![4x5 kuvasuhde]()
Riikka Puntila
Kirjoittaja työskentelee Syken Meriekosysteemimallinnus-ryhmässä tutkien Itämeren ravintoverkkojen toimintaa luonnossa ja ekosysteemimallinnuksen avulla.
Ravintoverkkoa kuvataan monien ravintoketjujen muodostamalla verkkomaisella rakenteella, jonka solmuja ovat eri lajit tai lajiryhmät. Ravintoverkko kertoo ekosysteemin lajien väliset suhteet ravinnonkäytössä ja saalistuksessa.
Koko ekosysteemin tuottavuus riippuu ravintoverkkojen toiminnasta, koska useimmiten merestä saatavat hyödykkeet, kuten kalat, ravut ja katkaravut, ovat kuluttajia. Toisin sanoen ne ovat ravintoverkon korkeammilta tasoilta ja siten riippuvaisia tuottajista, laiduntajista ja väliportaiden kuluttajista.
Hankajalkaiset ovat tärkeää ravintoa kalanpoikasille.
Itämeren ravintoverkot jaetaan kolmeen vyöhykkeeseen
Itämeren ekosysteemi ja siinä toimivat ravintoverkot voidaan jakaa rantavyöhykkeeseen, syviin pohjiin ja ulappaan. Nämä osat ovat kuitenkin keskenään jatkuvassa vuorovaikutuksessa, koska monet lajit liikkuvat eri osien välillä joko jatkuvasti tai eri vuodenaikoina.
Erityisen selkeä esimerkki vuorovaikutuksesta löytyy syviltä pohjilta. Valon puutteessa perustuotanto on vähäistä tai olematonta, joten syvien pohjien energia on peräisin ulapan pintakerroksesta.
Perustuotanto on kasvien tuottamaa energiaa yhteyttämisen eli fotosynteesin kautta.
Ravintoverkkojen perustana on vesistössä tapahtuva tai niiden ulkopuolelta tuleva perustuotanto
Ravintoverkkojen pohjalla on kaikissa ekosysteemeissä perustuotanto, joka vaihtelee muun muassa veden syvyyden, pohjanlaadun ja veden virtausten mukaan. Perustuotanto voi olla joko vesistössä tapahtuvaa tai ulkopuolelta tulevaa.
Vesistön omat perustuottajat sitovat auringon valoenergiaa eloperäiseksi hiileksi yhteyttämällä. Tällöin perustuotannon kokonaismäärä riippuu paitsi käytettävien ravinteiden määrästä myös valon määrän vuodenaikaisesta vaihtelusta.
Perustuottajat voivat olla pieniä planktonleviä joko vedessä tai merenpohjassa, pehmeän pohjan kasvillisuutta tai kovilla pohjilla kasvavia leviä.
Avomerellä tärkein perustuottajaryhmä on kasviplankton, joka vastaa 90 % tuotannosta. Muita Itämeren tärkeitä perustuottajia ovat matalien alueiden putkilokasvit ja kovien kalliorantojen makrolevät.
Limakotilot syövät muunmuassa leviä kivien pinnoilta.
Vesistöihin tulee eloperäistä ainetta myös ulkopuolelta. Jokivesien ja valuman mukana kulkeutuva aines on usein hyvin hienojakoista tai veteen liuenneita yhdisteitä. Sitä pystyvät käyttämään ravinnonlähteenä vain bakteerit.
Pikkuruisia bakteereja syövät edelleen paljaalle silmälle näkymättömät siimaeliöt, jotka puolestaan päätyvät ripsieläinten suihin. Vasta tämän jälkeen vesistöön päätynyt aines on kooltaan sopivaa ravintoa eläinplanktonille.
Energian on siten kuljettava usean portaan kautta ennen päätymistään eläinplanktonin ravinnoksi. Tällöin ravintoketju on pitkä, ja suuri osa energiasta menee hukkaan. Siksi bakteerituotantoon perustuva mikrobisilmukka eli mikrobien muodostama mikroravintoketju onkin melko tehoton siirtämään energiaa ravintoverkon ylemmille portaille.
Mikrobisilmukka on kuitenkin ainoa reitti, jota pitkin liuenneeseen muotoon päätynyttä eloperäistä ainetta saadaan takaisin ekosysteemin käyttöön. Paikoitellen mikrobituotanto on hyvin aktiivista, jolloin mikrobeihin perustuvan tuotannon merkitys ei suinkaan ole vähäpätöinen.
Kaikki ravintoverkon tasot ovat riippuvaisia perustuotannosta
Valon ja valuman säätelemää perustuotantoa käyttävät kaikki kuluttajat, joko suoraan tai epäsuorasti.
Ensimmäisen tason kuluttajat eli laiduntajat käyttävät ravintonaan perustuottajia. Ravintoverkon alimmalla tuotantoportaalla kokovaihtelu on suurta. Eliöitä on kaikenlaisia bakteereista rakkolevään. Siksi sitä seuraava laiduntajaporraskin on monimuotoinen.
Laiduntajat ovat ulapalla esimerkiksi eläinplanktonia tai simpukoita. Rantavyöhykkeessä laiduntajat ovat taas leviä syöviä selkärangattomia ja kaloja. Laiduntajat edelleen päätyvät aikanaan toisen asteen kuluttajien eli petojen ravinnoksi.
Syömättä jäänyt eloperäinen aines päätyy kuollessaan hajottajien kautta taas ravintoverkon pohjalle ja siitä takaisin kiertoon.
Ravintoverkon korkeinta tasoa edustavat huippupedot, kuten merinisäkkäät, petolinnut tai kalastuksen myötä ihminen.
Kalat etsivät ravintoa kalvasärviäviidakosta.
Itämeren ravintoverkot ovat melko yksinkertaisia
Itämerelle on tyypillistä, että ravintoverkot ovat yksinkertaisempia kuin valtamerissä, koska lajejakin on vähemmän. Silti Itämeren tuottavuus on hyvinkin verrannollista valtamerten tuottavuuteen.
Toisaalta yksinkertaisempi ekosysteemi voi olla herkkä ympäristössä tapahtuville muutoksille ja jokainen laji on toiminnan kannalta tärkeä. Lisäksi energian siirto ravintoverkossa on sitä tehokkaampaa, mitä vähemmän portaita sillä on kuljettavanaan.
Toisin sanoen mitä enemmän ravintoverkossa on tasoja, sitä enemmän tarvitaan perustuotantoa tukemaan ylempien tasojen tuotantoa.
Ihmisen toiminta ja vieraslajit ovat muuttaneet Itämeren ravintoverkkoja
Itämeren ravintoverkot ovat muuttuneet historiansa aikana koko ajan. Muutosta ovat aiheuttaneet muun muassa tänne levittäytyneet uudet lajit ja veden suolaisuuden vaihtelu. Tuloksena on nykyinen herkkä ekosysteemi, jonka toiminta järkkyy helposti.
Ihmistoiminnan seurauksena meren perustuotanto on kasvanut. Tähän ovat syynä valuma-alueelta mereen päätyvien ravinteiden ja eloperäisen aineen lisääntyneet määrät.
Myös kalayhteisössä on tapahtunut muutoksia. Turskakanta on pienentynyt kalastuksen ja lisääntymisolojen heikentymisen seurauksena. Turskan tärkeän ravinnon, kilohailin, kanta puolestaan on voimistunut.
Silakka ja kilohaili kilpailevat osin samasta ravinnosta. Itämeren pääaltaalla silakkakannat ja erityisesti silakan kasvu onkin heikentynyt.
Ihmistä lukuun ottamatta ravintoverkon huippupetojen määrä on vähentynyt. Tämän seurauksena koko ekosysteemin toiminta on muuttunut radikaalisti. Viime vuosikymmeninä Itämereen on saapunut kymmeniä uusia vieraslajeja, jotka ovat osaltaan muuttaneet ravintoverkkoja.
EU seuraa Itämeren ravintoverkkojen tilaa
Meren ravintoverkkojen toiminnan tärkeys on tiedostettu, ja EU:n meristrategiadirektiivissä seurataan niiden tilaa indikaattorien avulla.
EU:n määritelmien mukaan ravintoverkkojen tila on hyvä, kun ”meren ravintoverkkojen kaikki tekijät, siltä osin kuin ne tunnetaan, esiintyvät tavanomaisessa runsaudessaan ja monimuotoisuudessaan ja tasolla, joka varmistaa lajien pitkän aikavälin runsauden ja niiden lisääntymiskapasiteetin täydellisen säilymisen”.