Toimiva ravintoverkko turvaa meren elämän

Avomeri, rantavyöhyke, matalikko, karikko – meressä on monenlaisia paikkoja. Eri paikkoja liittävät toisiinsa merieliöistä muodostuvat ravintoketjut. Yhdessä kaikki ravintoketjut muodostavat ravintoverkon.


Ravintoverkossa eliöt syövät toisiaan

Itämeren ravintoverkko on kuin ylöspäin kapeneva kalaverkko. Sen jokaisessa solmukohdassa majailee jokin Itämeren eliö: levä, vesikasvi, pohjaeläin tai vaikkapa kala. Solmukohtien välillä on yhdyssiteitä, ikään kuin verkon lankoja. Yhteydet syntyvät siitä, että eliöt syövät toisiaan. Koko ravintoverkko muodostuukin ruokailusuhteista: kuka syö ketäkin.

Ravintoketju kuvaa sitä, miten erilaiset eliöt linkittyvät toisiinsa ja miten aine ja energia siirtyy perustuottajilta pedoille ja lopulta takaisin ketjun alkuun. Kuvat: Heidi Arponen/ Metsähallitus, Hermanni Kaartokallio, Juho Lappalainen/ Metsähallitus, Sirpa Lehtinen, Riku Lumiaro, Metsähallitus, Esa Nikunen, Jussi-Tapio Roininen/ Metsähallitus, Ari Saura, Siru Tasala.

Ravintoverkon leveässä alaosassa eliöitä on paljon. Siellä ovat perustuottajat eli vihreät kasvit ja levät. Ne pystyvät muuntamaan auringosta virtaavan valoenergian kemialliseksi energiaksi eli sokereiksi, joiden avulla ne rakentavat omat solunsa. Tätä oivaa taitoa kutsutaan yhteyttämiseksi, ja se luo perustan koko ravintoverkolle.

Seuraavassa kerroksessa asuvat ne otukset, jotka syövät perustuottajia. Näitä eliöitä kutsutaan laiduntajiksi, sillä ne ovat kuin niityllä vaeltavia minikokoisia lehmiä. Laiduntajien yläpuolella ovat pedot. Petojakin voi olla monessa kerroksessa: isommat petokalat syövät pienempiä, ja hylkeet ja vesilinnut popsivat monen kokoisia kaloja.

Perustuottajat

Laiduntajat

Pedot

Hajottajat

Avomeren perustuottajia ovat mikroskooppisen pienet levät ja yhteyttävät bakteerit. Ne keijuvat vedessä, ja niitä kutsutaan kasviplanktoniksi. Rannikkovesissä tärkeimpiä perustuottajia ovat pohjaan ankkuroituneet suurikokoiset levät sekä vesikasvit.

Laiduntajat syövät perustuottajia. Laiduntajia ovat esimerkiksi pienenpienet alkueliöt, äyriäiset ja rataseläimet, joita kutsutaan eläinplanktoniksi. Myös monet suuremmat eläimet, vaikkapa kotilot, syövät kasviravintoa ja ovat siis laiduntajia.

Laiduntajia saalistavat pedot, muun muassa monet kalat ja äyriäiset. Koska erilaiset pedot syövät myös toisiaan, ravintoverkko voi olla tässä kohdassa hyvinkin mutkikas ja monitasoinen. Esimerkiksi hauki voi päätyä ihmisen ruokapöytään. Hylkeet, monet vesilinnut ja muut suurikokoiset pedot ovat huippupetoja, joille ei löydy enää löydy merestä syöjiä.

Kuolleet eliöt ja niiden jätökset päätyvät lopulta hajottajien ravinnoksi. Hajottajiin kuuluu suuri joukko bakteereja ja selkärangattomia, jotka vapauttavat eliöiden jäänteisiin eli kuolleeseen eloperäiseen ainekseen sitoutuneet ravinteet takaisin veteen. Näin ravinteita palautuu ravintoketjun alkuun perustuottajien käyttöön.

Energia ja aine siirtyvät eliöltä toiselle

Kun eliö syö toisen eliön, se saa siitä ainetta ja energiaa. Syöntiketju panee aineen ja energian virtaamaan koko ravintoverkon läpi, kunnes ne päätyvät verkon huipulla oleviin huippupetoihin. Huippupetoja ei saalista enää yksikään merieläin, mutta ne voivat joutua vaikkapa kalastajan saaliiksi. Tai sitten ne vain kuolevat tauteihin tai vanhuuteen.

Viimeistään tässä vaiheessa ryhtyvät työhön myös hajottajat. Aina, kun jokin eliö kuolee – missä päin ravintoverkkoa hyvänsä –, hajottajat saapuvat paikalle. Ne pilkkovat eliöiden sisältämät monimutkaiset yhdisteet takaisin yksinkertaisiksi raaka-aineiksi, joita perustuottajat voivat käyttää hyväkseen. Aine kiertää takaisin ravintoverkon pohjalle.

Energia ei sen sijaan palaudu minnekään. Sitä kuluu matkan varrella eliöiden elintoimintoihin, ja loppukin muuttuu lämmöksi, kun eliö hajoaa. Perustuottajien pitää siis sitoa uutta energiaa auringonvalosta.

Kaikilla ravintoverkon osilla on tehtävänsä

Kaikki ravintoverkon tasot ovat tärkeitä. Ne säätelevät niitä edeltäviä ja niitä seuraavia tasoja. Jos vaikkapa eläinplankton häviäisi merestä, tapahtuisi kummia. Kukaan ei enää söisi kasviplanktonia entiseen malliin, jolloin se vain lisääntyisi ja lisääntyisi. Vesi tulisi planktonista sameaksi, melkein läpinäkymättömäksi.

Eläinplanktonin häviäminen vaikuttaisi myös ravintoverkon ylempiin tasoihin: silakkaan ja muihin kaloihin. Niille tulisi pulaa ruuasta, koska kalat eivät pysty käyttämään kasviplanktonia tehokkaasti ravinnokseen.

Tällaista tilannetta, jossa eläinplankton häviäisi, on tuskin tulossa. Silti jo pienemmätkin muutokset ravintoverkossa heijastuvat eteenpäin, ravintoverkon muihin osiin. Siksi on tärkeää, että ihmiset tuntevat ja ymmärtävät ravintoverkkojen toimintaa sekä huolehtivat ravintoverkkojen hyvinvoinnista.

Kasviplankton on tärkein perustuottaja meren ravintoverkossa

Maalla kasvit ovat tärkeimpiä perustuottajia. Vihreät kasvit sitovat auringon valoenergiaa – eli yhteyttävät – ja muodostavat näin ravintoverkon perustan.

Myös merissä kaikki perustuu yhteyttämiseen, mutta päävastuu on levillä. Leviä on monenlaisia suurista rakkohauruista ja ahdinparroista pieniin yksisoluisiin planktonleviin eli kasviplanktoniin. Kaikkein merkittävämpiä perustuottajia ovat pienimmät levät. Kasviplanktonin varassa lepää suurin osa meren ravintoverkosta.

 Punertavia ja rusehtavia pallomaisia soluja
Keväisiä panssarisiimaleviä mikroskoopissa

Kasviplankton katoaa vesistä talveksi

Talvella kasviplanktonia ei ole vedessä juuri lainkaan. Silloin meressä on niin vähän valoa, etteivät levät kykene yhteyttämään ja kasvamaan. Tämä tarkoittaa, että levät eivät myöskään kuluta veden ravinnevaroja. Veden ravinnepitoisuus onkin suurin talvella.

Kun kevät koittaa, valoa tulee lisää ja merivesi alkaa lämmetä. Silloin kasviplanktonin lepomuodot heräävät ja planktonlevät alkavat kasvaa ja lisääntyä. Kasviplanktonia onkin vedessä eniten juuri keväällä, jolloin ravintoa riittää ja olot ovat muutenkin suotuisat. Keväällä vedessä on myös vähän kasviplanktonia syövää eläinplanktonia.

Kasviplankton elää fosforista ja typestä

Kasvuplanktonin kasvu pysähtyy ennen pitkää ravinteiden puutteeseen. Itämerellä tärkeimmät ravinteet ovat fosfori ja typpi. Niistä jompikumpi kuluu loppuun ensiksi, ja silloin loppuu myös kasviplanktonin kukoistuskausi. Planktonlevät eivät pysty enää kasvamaan, vaikka toista ravinnetta olisi vielä jäljellä yllin kyllin.

Maalta tulevat fosfori- ja typpipäästöt lisäävät näiden ravinteiden määrä meressä. Tämä voimistaa levien ja kasvien kasvua eli rehevöittää merta.

Eläinplankton laiduntaa meren kasviplanktonia

Meressäkin on laiduntajia. Laiduntajilla tarkoitetaan kaikkia niitä eläimiä, jotka syövät kasveja, isoja leviä tai pieniä planktonleviä. Suuri osa meren laiduntajista on mikroskooppisen pientä eläinplanktonia. Eläinplanktoniin kuuluu paljon erilaisia pikkueläimiä, kuten vesikirppuja, hankajalkaisia ja muita äyriäisiä.

Hankajalkaiset ovat eläinplanktonin tärkein ryhmä Itämeressä. Hankajalkaiset ovat melko suurikokoisia, ja monet lajit pystyykin erottamaan paljaalla silmällä. Hankajalkaisilla on iso merkitys Itämeren ravintoverkossa; ne ovat tärkeää ravintoa monille isommille eläimille, muun muassa meduusoille ja silakalle. Hankajalkaiset itse syövät kasviplanktonia, mutta suurimmat lajit syövät myös pienempiä eläinplanktonlajeja.

Eläinplanktonin määrää ja lajikoostumusta säätelevät sekä saalistus että kasviplanktonin saatavuus. Myös suolaisuus ja lämpötila vaikuttavat eläinplanktonin esiintymiseen.

Vesikirppu on pieni äyriäinen ja kuuluu eläinplanktoniin.

Matkalla kohti ravintoverkon huippua

Silakka ja muut Itämeren ulapalla elävät parvikalat syövät mielellään eläinplanktonia. Silakoita taas syövät suuremmat petokalat, kuten turska. Silakka voi päätyä myös suoraan ravintoverkon huippupedon saaliiksi.

 Hopean värisiä pieniä kaloja parvessa.  Raidallinen kala, jolla on punaiset evät.

Huippupedot ovat ravintoketjujen huipulla

Huippupeto on ravintoverkon huipulle sijoittuva eläin, jota muut meren eläimet eivät enää saalista. Tällaisia eläimiä Itämerellä ovat esimerkiksi merikotka ja hylkeet. Myös ihminen on Itämeren ravintoverkon huippupeto.

Paljon hylkeitä vedestä nousevan kiven päällä Harmaa delfiinin näköinen pyöriäinen veden alla.

Hajottajat viimeistelevät ravintoverkon

Kaikki Itämeren eliöt joutuvat ennen pitkää joko syödyiksi tai kuolevat meressä. Kuolleista eliöistä sekä eliöiden jätöksistä, esimerkiksi kalojen ulosteista, tulee hajottajien ravintoa.

Kuolleet eliöt ja jätökset vajoavat merenpohjalle. Silloin mikrobit alkavat hajottaa eliön jäänteitä. Hajottajat ottavat kuolleen eliön sisältämän energian käyttöönsä ja palauttavat eliön sisältämät ravinteet takaisin kiertoon.

Mikrobisilmukka muodostaa oman energiareitin

Perustuottajista lähtevä ravintoketju ei ole ainoa reitti, jota pitkin energia siirtyy meressä tasolta toiselle. Toinen reitti lähtee liikkeelle bakteeritoiminnasta. Tätä reittiä kutsutaan mikrobisilmukaksi.

Bakteerit pystyvät käyttämään hyväkseen veteen liuenneita eloperäisiä eli orgaanisia aineita. Ne saavat näistä aineista energiaa samalla tavoin kuin ihminen saa energiaa mehussa olevasta sokerista. Tämän energian turvin bakteerit lisääntyvät ja rakentavat omaa biomassaansa.

Mistä meriveden eloperäiset aineet sitten ovat kotoisin? Osa aineista on peräisin merieliöiden aineenvaihdunnasta, esimerkiksi kalojen ulosteista. Suurin osa tulee kuitenkin maalta. Kun sadevesi valuu pitkin maan pintaa, siihen liukenee maasta humusta ja muita eloperäisiä aineita. Ne kulkeutuvat veden mukana puroihin, järviin, jokiin ja ennen pitkää mereen. Lisää aineita tulee muun muassa asutuksen ja teollisuuden jätevesistä. Kaikki nämä aineet kelpaavat bakteerien ruuaksi.

Mikrobisilmukka hukkaa enemmän energiaa

Kun bakteerit muuntavat veteen liuenneen eloperäisen aineen omaksi biomassakseen, ne avaavat samalla uuden energiansiirtoreitin. Toisin sanoen: joku eliö syö bakteerimassaa, toinen eliö syö ensimmäisen eliön, ja niin edelleen.

Tämä bakteereihin perustuva reitti on kuitenkin mutkikkaampi kuin levistä ja muista perustuottajista lähtevä reitti; sen alkupäässä on enemmän portaita. Bakteerisilmukka voi edetä vaikkapa näin: bakteeri –> siimaeliö –> ripsieläin –> eläinplankton –> silakka….. Perustuottajista lähtevä reitti menee sen sijaan suoraan kasviplanktonista eläinplanktoniin.

Koska mikrobisilmukassa on paljon portaita, energia siirtyy tehottomammin. Bakteerimassaa pitää siis olla todella paljon, jotta silakka saa tätä kautta päivittäisen ruoka-annoksensa.

Pohjanlahdella bakteerit kukoistavat

Mikrobisilmukan merkitys Itämeren ekosysteemille vaihtelee merialueittain. Suurin rooli sillä on Pohjanlahdella, jonka ympäristössä on paljon soita ja muita turvemaita. Turvemailta valuvissa vesissä on runsaasti humusta, jota bakteerit käyttävät hyväkseen.

Eloperäisen aineen lisäksi bakteerit tarvitsevat ravinteita – aivan kuten levätkin. Erona on, että bakteerit pystyvät hyödyntämään laimeampia ravinnepitoisuuksia kuin levät. Ne siis kilpailevat tehokkaasti levien kanssa ravinteista. Kun bakteerisilmukka nappaa ravinteet levien nenä edestä, levien kasvu heikkenee. Silloin ravinnekuormituksen rehevöittävä vaikutus vähenee.

Lue lisää ravintoverkoista Luonto ja sen muutos -osiosta

Asiantuntijan kynästä