Ravinteet säätelevät rehevöitymistä

Kasvit ja levät vaativat kasvuunsa monenlaisia ravinteita. Useimpia niistä on merivedessä yllin kyllin. Joistakin ravinteista on kuitenkin niukkuutta, ja juuri näiden ravinteiden saatavuus ratkaisee, kuinka paljon kasvit ja levät pystyvät kasvamaan ja lisääntymään. Jos jonkin välttämättömän ravinteen saanti ehtyy, levien kasvu estyy, vaikka muita ravinteita olisi käytettävissä.

Tällaisia kasvi- ja levätuotantoa sääteleviä ravinteita kutsutaan minimiravinteiksi. Vesiekosysteemeissä minimiravinne on yleensä joko fosfori tai typpi taikka molemmat yhdessä. Näistä ravinteista vesikasvit ja levät käyvät kovaa kilpailua.

Rehevöitymisen torjunnassa ollaan varmalla pohjalla, kun hillitään sekä typen että fosforin pääsyä vesiin. Usein on kuitenkin hyvä tietää, kumpi ravinne on kriittinen, jotta ponnistelut voidaan kohdistaa juuri siihen.

Minimiravinne vaihtelee merialueittain

Minimiravinteen pystyy tunnistamaan, kun tietää, paljonko eliöt käyttävät kasvuunsa eri ravinteita. Kasviplanktonilla typen tarve on 15–20-kertainen verrattuna fosforin tarpeeseen. Se tarkoittaa, että kasviplanktonille optimaalisessa tilanteessa vedessä on liukoista epäorgaanista typpeä ja fosforia atomisuhteessa 15:1–20:1. Jos typpeä on tätä enemmän suhteessa fosforiin, minimiravinne on fosfori – jos taas vähemmän, minimiravinne on typpi.

Valtameret ovat yleensä typpirajoitteisia, eli niissä minimiravinne on typpi. Sisävedet taas ovat tavallisesti fosforirajoitteisia.

Itämeren murtovedessä tilanne on mutkikkaampi. Perämeri käyttäytyy sisävesien tapaan ja on voimakkaasti fosforirajoitteinen, kun taas Suomenlahti on typpirajoitteinen lukuun ottamatta lahden aivan itäisintä osaa. Selkämeri vaihtelee heikosta typpirajoitteisuudesta yhteisrajoitteisuuteen.

Talviset ravinnepitoisuudet kertovat rehevöitymiskehityksestä

Tietoa Itämeren rehevöitymisessä tapahtuvista muutoksista saadaan seuraamalla veden typpi- ja fosforipitoisuuksia. Käytännössä se tarkoittaa veden fosfaatti- ja nitraattipitoisuuksien säännöllistä mittaamista.

Pitkäaikaista seurantaa palvelevat parhaiten tiedot veden pintakerroksen talviaikaisista fosfaatti- ja nitraattipitoisuuksista. Talvella vesimassa on sekoittunutta ja ravinteita käyttävää kasviplanktonia on vain vähän. Kun mikään eliölaji ei ole kuluttamassa ravinteita, veden ravinnepitoisuudet ovat suurimmillaan.

Kevät tuo kasvupyrähdyksen

Kevään saapuessa ravinteille tulee käyttöä. Kun valo lisääntyy ja vesi alkaa lämmetä, kasviplanktonin lisääntyminen pääsee vauhtiin. Ravinteiden runsaus takaa sen, että planktonmäärät moninkertaistuvat lyhyessä ajassa. Meressä onkin keväällä enemmän kasviplanktonia kuin minään muuna vuodenaikana.

Kasviplanktonilla laiduntava eläinplankton pääsee niin ikään nauttimaan yltäkylläisyydestä. Eläinplanktonin kautta vaikutus heijastuu eteenpäin meren koko ravintoverkkoon. Mitä rehevöityneempi meri on – mitä enemmän meriveteen on kertynyt ravinteita – sitä runsaammaksi ravintoverkko paisuu.

Ennan pitkää joko fosfori tai typpi alkaa kuitenkin käydä vedessä vähiin. Kasviplankton taantuu ja myös eläinplanktonille koituvat niukemmat ajat. Kuolleita eliöitä hajottavat bakteerit sen sijaan jatkavat vielä työtään. Hajotustoiminta on hidasta, mutta ajan myötä se vapauttaa ravinteet uuteen kiertoon. Rehevöitymisen noidankehä jatkuu.

Sinilevä saa typpeä veteen liuenneesta typpikaasusta

Oma erikoistapauksensa on sinilevä, joka kykenee sitomaan ilmakehästä veteen liuennutta typpikaasua. Sinilevät eivät siis tarvitse lainkaan vedessä olevia nitraatteja tai muita typpiyhdisteitä eivätkä kuluta niitä. Fosforia ne kuitenkin kuluttavat siinä missä muutkin levät.

Sinilevät menestyvät hyvin Suomenlahdella ja Itämeren pääaltaan pohjoisosissa, missä fosforia on riittävästi ja minimiravinteena on on typpi. Kun muut planktonlevät kuolevat jo alkukesällä typen puutteeseen, sinilevä saa ylivallan. Näillä alueilla esiintyykin usein keskikesällä suuria sinilevämassoja.

Kun sinilevät puolestaan kuolevat ja hajoavat, niiden sitoma typpi vapautuu veteen muiden leväryhmien käyttöön. Silloin minimiravinne saattaa alueella muuttua typestä fosforiin.