Suolaisuuden ja lämpötilan vaihtelu aiheuttaa kerrostuneisuutta

Itämeren veden suolapitoisuus on keskimäärin noin 7 promillea. Lukema pätee hyvin meren Itämeren pääaltaan pintavesille. Suolapitoisuus ei kuitenkaan ole sama kaikkialla. Tanskan salmissa se on huomattavasti suurempi, noin 20 promillea, ja Suomenlahden ja Perämeren pohjukassa vastaavasti pienempi, 0–3 promillea. Tällainen suolapitoisuuden muutos on ominaista valtameriin laskevien jokien suppilomaisille suualueille eli estuaareille. Itämerta voidaankin eräässä mielessä pitää jättimäisenä estuaarina, kun sitä tarkastellaan valtamerien mitassa.

Myös lämpötilan suhteen Itämeri on kummajainen merien joukossa. Itämeren pintaveden lämpötila vaihtelee vuoden mittaan niin paljon, että vesialue muistuttaa tässä suhteessa pikemminkin suurta järveä kuin merta.

Lämpötila vaihtelee alueittain ja syvyyden mukaan

Talvisin meriveden lämpötila laskee usein pakkasen puolelle, sillä suolaisen veden jäätymispiste on alhaisempi kuin makealla vedellä. Kesällä pintaveden lämpötila on korkein eteläisellä Itämerellä, itäisellä Suomenlahdella ja Riianlahdella. Vesi on yleensä lämpimintä rannikolla ja matalilla alueilla. Enimmillään veden lämpötila kipuaa kesällä keskimäärin 15–18 asteeseen, pohjoisessa hieman alemmaksi. Rannikoilla ja matalilla alueilla lämpötila voi kuitenkin nousta lähes 30 asteeseen tyyninä kesäpäivinä. Syväveden kumpuaminen pintaan voi kuitenkin aiheuttaa rannikolla suuria ja nopeita lämpötilavaihteluita.

Vaikka pintavesi on kesäisin lämmintä, syvemmällä vesi säilyy tasaisen kylmänä läpi vuoden. Vesi on painavinta +4-asteisena, eivätkä eri lämpöiset vesikerrokset sekoitu keskenään. Lämpimän ja kylmän veden väliin jäävää kapeaa vesikerrosta kutsutaan lämpötilan harppauskerrokseksi eli termokliiniksi. Siinä lämpötila voi laskea kymmenenkin astetta muutaman metrin matkalla.

Koko Itämeri kerrostuu kesäisin lämpötilan suhteen. Termokliini ei kuitenkaan ole pysyvä ilmiö, vaan se muodostuu ainoastaan kesällä. Syksyllä, kun myös pintavesi jäähtyy neljäasteiseksi, vesimassat sekoittuvat ja lämpötilakerrostuneisuus purkautuu.

Suolapitoisuus vaikuttaa voimakkaasti veden kerrostumiseen

Myös veden suolapitoisuudessa näkyy selvä syvyysjakauma: syvänteiden vesi on paljon pintavettä suolaisempaa. Tämä johtuu siitä, että suolainen vesi painaa enemmän kuin vähäsuolainen pintavesi. Suolaisuuden aiheuttama kerrostuneisuus on pysyvä; suolapitoisuudeltaan eroavat vesikerrokset eivät sekoitu keskenään. Suurin suolaisen vesimassan alue löytyy Gotlannin syvänteestä.

Vähäsuolaisen pintaveden ja raskaan syväveden väliin muodostuu harppauskerros eli halokliini, jossa suolapitoisuus kasvaa voimakkaasti lyhyellä matkalla. Halokliini sijaitsee tyypillisesti syvemmällä kuin termokliini.

Suolaisuuskerrostuneisuus on Itämerellä pysyvä ilmiö, eivätkä vuodenajat sanottavasti vaikuta siihen. Niinpä halokliinin alapuolelle jäävä syvävesi ei pääse juuri vaihtumaan, ja varsinkin Itämeren keskiosat ja Suomenlahti kärsivät usein happikadosta.

Pohjanlahti on omanlaisensa tapaus ja vesi on vain heikosti kerrostunutta

Pohjanlahden erottaa muusta Itämerestä Ahvenanmeren matala kynnys. Kynnyksen alueella meri on vain 60–70 metriä syvä. Kynnys estää suolaisen ja raskaan syvänneveden kulkeutumisen Itämeren pääaltaasta Pohjanlahteen. Pohjanlahdella ei sen vuoksi ole samanlaista voimakasta suolaisuuden kerrostumista kuin Itämeren keskiosissa ja muun muassa Suomenlahdella.

Lämpötilan mukaan vesi toki kerrostuu myös Pohjanlahdella. Koska suolaisuuden kerrostuneisuus puuttuu, Pohjanlahden vesi voi sekoittua pohjia myöten syksyllä, kun pintavesi jäähtyy. Tämän ansiosta pohjan happitilanne on Pohjanlahdella parempi kuin muualla Itämerellä.