Eesti Looduse fotov�istlus
2006/4



   Eesti Looduse
   viktoriin


   Eesti Looduse
   fotovõistlus 2012




   AIANDUS.EE

Eesti Loodus
Intervjuu EL 2006/4
Mereplankton: pisike, kuid oluline

Kalle Olli on sndinud 12. veebruaril 1967 Tallinnas. Lpetas 1992 Tartu likooli bioloogina, 1997 kaitses samas filosoofiadoktori t. Oli 19931996 Helsingi likooli koloogia ja sstemaatika instituudi hdrobioloogia osakonna klalislipilane. Aastast 1998 Tartu likooli botaanika ja koloogia instituudi erakorraline teadur, teadur ja vanemteadur, 1998 Troms likooli klalisteadur ja 19982000 Woods Hole Oceanographic Institutioni (USA) jreldoktor. Uurinud maailmamere planktonikooslusi. Tnavu saanud Eesti riikliku teaduspreemia (geo- ja bioteadused).

Mis uurimistdest teaduspreemia saanud tskkel ieti koosneb?



See hlmab teadusajakirjades ilmunud artikleid, ei olnud mingit monograafiat ega erivljaannet. Seega rutiinne igapevane teadustegevus, mille phiteemasid on kaks. Esimene teema on seotud planktonikooslustes orgaanilise aine settimisega. Juhuse tahtel on see teema maailmas aktuaalne. Teine valdkond ksitleb planktiliste organismide elutskleid.


Miks on maailmameres orgaanilise aine settimise temaatika tnapeval nii aktuaalne?

Orgaanilise aine settimine eemaldab ssiniku aktiivsest bioloogilisest ringest. Seda nimetatakse ka ookeani bioloogiliseks ssinikupumbaks. Thusalt ttav pump annab negatiivset tagasisidet inimtekkelisele ssihappegaasi hulga tusule Maa atmosfris.
hest kljest oleneb settimine alati produktsioonist, antud kontekstis siis ftoplanktoni esmasest produktsioonist. Kui orgaanilist ainet ei toodeta vi on tekkivad kogused kaduvviksed, siis ei ole ka midagi settida. Produktsiooni suurenedes tekib settimise ja orgaanilise aine ringest eemaldamise vimalus. Paraku ei ole settimine tootlikkusega lineaarselt seotud, vaid oleneb sna keerulisel viisil kogu planktonikoosluse struktuurist.
Mida mitmetahulisem, keerukam, suheterikkam on planktonikooslus, seda viksemad on settimiskaod. Koosluse jaoks thendab settimine nimelt kadu: oluliste, sageli kasvu piiravate ressursside vljaviimist ringest.
Hsti struktureeritud kooslus vhendab kadusid: kik hoitakse kinni, ressursse ei raisata. Ssteem toimib hsti. Aga termodnaamika kehtib ka planktonikoosluses ning seetttu ei toimi kooslus pris kadudeta. ldjuhul on settimine vga tagasihoidlik oligotroofsetes (vhetoitelistes) veekogudes. Kui on vhe, siis hoitakse sellest kmne knega kinni. Niteks on oligotroofsed ka troopiliste ookeanide keskosad, mis hlmavad suurema osa maailmamere pindalast. Seal on settimine vga tagasihoidlik ja valdav osa primaarproduktsioonis moodustunud orgaanilisest ainest respireeritakse mitme toiduahela lli kaudu taas ssihappegaasiks.
Vastandiks on eutroofsed (rohketoitelised) veekogud, kus ressursse on suhteliselt rohkem ja ka kadusid on rohkem. Siia hulka kuulub ka Lnemeri, eutroofne sisemeri, kus orgaanika settimine on sedavrd intensiivne, et jtab phjalhedased kihid hapnikuvaegusesse.
Settimise puhul on vga oluline aspekt ftoplanktoni produktsiooni ja herbivooria tasakaal. Produktsioon vib olla vga suur, kuid kui see kanaliseerub zooplanktonisse, jb ftoplanktoni biomass sna vikeseks ja settimine kllalt efektiivseks. Tavaliselt on selline ftoplanktoni kevaditseng sgavates meredes, niteks Norra meres. Zooplankton talvitub umbes 400500 meetri sgavusel ja tuseb veepinnale toituma just kevaditsengu alguses. Silmapaistvalt suurest primaarproduktsioonist lheb valdav osa zooplanktoni toiduks, millest omakorda suur osa hingatakse ssihappegaasina vlja.
Madalamates meredes, niteks Lnemeres, zooplankterid ei talvitu. Settesse kogunevad aerjalaliste munad, kust kevadel kooruvad vastsed; need arenevad noorjrkudeks ja viimased valmikuteks. Kogu areng vtab aga tublisti aega ja selleks ajaks on Lnemere kevaditseng juba lbi. Ehk siis sel ajal, kui herbivooria potentsiaal saavutab maksimumi, on toidulaud juba thi.

Miks Lnemeres zooplankton ei talvitu sgavuse poolest on meri ju Norra merega vhemasti kohati vrreldav?

Lnemeri on sna madal, okeanograafilises mttes mandrilava, mis kuulub mandri, mitte ookeani juurde. Aerjalalised talvituvad umbes 400600 meetri sgavusel. Norra ja Grni meri on olulised aerjalaliste talvituspiirkonnad. Barentsi meri, mis on vga kalarikas, on taas liiga madal ja sealne kalastik sltub Norra merest advektsiooniga transporditud talvitunud zooplanktonist. Lnemere sgavamad kihid kipuvad olema viletsa hapnikureiimiga, mis ei sobi zooplanktonile.

Mismoodi nevad vlja planktiliste organismide elutsklid?

Veidi ehk kummaline, aga suur osa planktoni organismiliike asustab planktonit vaid vga piiratud ajal ehk kuu kuni kahe jooksul. lejnud aasta veedetakse suikeseisundis phjasetete pindmises kihis. See kohastumus aitab le elada vegetatiivseks kasvuks ebasobivaid keskkonnatingimusi.
Puhkespooride moodustumise intensiivsus, ajastatus ning seda mjutavad keskkonnategurid, samuti spooride idanemine vi pikemaajaline silimine setetes kik see mjutab veeitsengu bioloogiat. Kui tegemist on toksilise vi mnel muul viisil probleeme phjustava liigiga, vib puhkespooride moodustamise strateegiast olla palju abi mistmaks itsengu dnaamikat.
Erinevalt settimise teemast saab siin teha nii vlitid merel kui ka laborikatseid puhaskultuuridega. Paljud toksilised liigid ei kasva aga laborioludes. igem oleks kll elda, et neid ei ole veel pitud kasvatama, hoolimata aastakmnetepikkustest ponnistustest. Sellisel puhul vib kasulikku teavet saada laboris hsti kasvavate mudelorganismidega katsetades.
Paljude kllalt tavaliste ftoplanktoni liikide elutsklit pole piisavalt uuritud. Puhkespoorid on teada vaid vrdlemisi vhesel hulgal liikidest, kui vrrelda kirjeldatud liikide arvuga. Ilmselt ei olegi paljudel liikidel selgelt eristatavaid puhkestaadiume. Parasvtme ja polaaralade plankteritel viks eeldada puhkevormi kohustuslikkust. Teatud aastaaeg siin lihtsalt ei sobi aktiivseks kasvuks. Aga olulisem phjus on ehk puhkestaadiumide suhtelises harulduses vi varjatuses. Selles valdkonnas saab teha veel palju avastusi.

Kas oled ka ise planktoni elutskleid laboris puhaskultuurides uurinud?

Ikka. Elutsklite puhul on nhtusi, mida on mugav uurida kultuuris, aga on asju, mida peab uurima looduses. Laborikultuur on siiski vga kunstlik keskkond.

Millised nevad vlja planktoniuurija vlitd ja kus kohas sa ise vlitid tegemas kid?

Vlitd on mul laias laastus jagunenud kaheks: suuremad ekspeditsioonid suurte laevadega ookeanidel ning eksperimendid rannikumeres. Viimased vivad olla pris laialdased, kuid bitakse ikka maismaal, mitte laevas ja kusagil lheduses on kindlasti hsti varustatud labor.
Minu meelispaik on Soomes Hanko neemel asuv Tvrminne zooloogiajaam, mis kuulub Helsingi likoolile. Uurimislaevad on merel ndalaid ja kuid, ent laeva rent on vga kallis ja alla ndala ei ole mtet sadamast vlja minnagi. Aeg on alati vga tpselt planeeritud: kes millal midagi laeval teeb. Rtm on tavaliselt paevaringne. Olen paaril korral kinud Norra laevaga Barentsi merel, korra Briti laevaga Hispaania rannikul, Rootsi jlhkujaga Phja-Jmerel. Peale selle teinud pisemaid ja spetsiifilisemaid reise USA idarannikul.

Maailmamere planktonikoosluse uurimine meenutab krvalt vaadates lugu india tarkadest, kes katsusid elevanti eri kohtadest ja sedamda ka looma kirjeldasid. Kuidas saadakse andmeid pealtnha hoomamatu ookeani planktonikoosluse kohta?

Selles on paljuski ttt. Maailmas on raskesti ligipsetavaid kohti, mille planktonist me vga palju ei tea ja kus esmane kirjeldav faas on veel tiesti asjakohane. Peale selle ajamde: kevadel ja sgisel nhtu vib erineda sedavrd, et midagi hist on ldse raske leida. Samas, ldjoontes me ikkagi teame, kus mida ja kui palju elab ning uurimise fookus on pigem protsessidel (produktsioon, respiratsioon, herbivooria jt.) ja hpoteesidel.
Aga tsi ta on, et pisut hoomamatu see tundub, eriti krvalseisjale. Phjus on vga lihtne: organismid on nii vikesed, et me palja silmaga neid ei ne. Ja see tekitab kohe tohutu tunnetusliku barjri. Vesi tundub thja ja htlasena. Raske on ennast melda teisele poole suuruse barjri ja aduda mikroobses maailmas toimuvat. Oluline on meeles pidada, et kuigi organism on vike, ei thenda see, et teda poleks olemas.
nneks on meil aukartustratav ja pidevalt tienev aparatuuri ja seadmete arsenal, mille abil saab ka vga vikeste organismide kohta kas vi reaalajas informatsiooni hankida.

Kui hsti on orgaanilise aine settimine planktonikoosluses teada kvantitatiivselt? Mis suurusjrkudest saab knelda niteks ookeani keskosa vi Lnemere puhul?

Suurusjrgud on ikka teada. Settimist otse planktonikooslusest nimetatakse ka eksportproduktsiooniks. See on primaarproduktsiooni osa, mis viiakse tootvast kihist vlja. Seda tuleb mta otse produktiivse kihi all. Lnemeres, kevaditsengu lppedes rgime suurusjrgust ks gramm orgaanilist ssinikku ruutmeetri kohta pevas. Ookeani keskosas viks see olla umbes 30 mg ssinikku ruutmeetri kohta pevas.
Settimist mdetakse sageli ka teistes hikutes. Vahel huvitab orgaaniline lmmastik vi fosfor (nende numbrid tuleksid tublisti viksemad kui ssinikul). hikuteks vivad olla ka ldorgaaniline aine vi siis kogu tahke osis, viimaste numbrid on taas ssinikust suuremad. Orgaaniline ssinik on siiski ehk kige laiemalt rakendatav nitaja. Ookeanis on olulised ka karbonaadid (lubi), mis definitsiooni jrgi ei ole orgaaniline, kuid biogeense tekkega.
Kogu sellest eksportproduktsioonist juab mere phja ehk 110 protsenti, lejnu lagundatakse teel allapoole. Sette pinnal lagundamine jtkub ja geoloogiliseks ajaks mattub settesse vaid sna vike osa.

Kas ja kuidas ookeani planktonikoosluse dnaamika kajastab globaalseid protsesse, niteks kliima soojenemist?

hest kljest kajastab, teisest kljest mjutab. Vesi on temperatuuri mttes vga stabiilne keskkond. Laias laastus on vee temperatuur troopikas 30 C ja ookeani vee klmumistemperatuur on 1,7 C. See vahemik on mrksa viksem kui maismaa temperatuurikikumistel. Arktikas thendab soojenemine vegetatsiooniperioodi pikenemist. Jkatte ulatus vheneb ja vette pseb rohkem valgust, seega suureneb produktsioon. Valdaval osal Phja-Jmerest piirab suvist tootlikkust just jkattest tingitud valguse vhesus. Madal temperatuur ftoplanktonit tervikuna eriti ei kammitse.
Kliima soojenemisel leviksid parasvtme plankterid kaugemale pooluste poole. See ei ole just eriti innovaatiline arusaam. Teisalt, globaalses skaalas mjutavad planktoniprotsesse valdavalt tuuled, hoovused, apvellingud, El Nio ja muud kliimavnkumised. Kuidas need nhtused kliima muutudes mber kujunevad, on juba planktoloogiavline probleem. Planktoni jaoks on olulised valgus ja toitained. Need olenevad otseselt turbulentsist ja vee segunemisest, mida omakorda vormivad tuuled ja hoovused.

Phja-Jmere ha ulatuslikum suvine jvaba olek peaks siis planktoni arengule soodsalt mjuma, seega seob plankton ka rohkem ssinikku ja viks tasakaalustada kasvuhoonegaaside mju?

Viks kll loota, et selline negatiivne tagasiside tekib. Suvise j vhenemine thendab kindlasti produktsiooni suurenemist. Settimine kindlasti suureneb mnevrra, aga efektiivne tasakaalustamine eeldaks kllalt tugevat veeitsengut, mille orgaaniline aine settiks pinnakihis oluliselt lagunemata. Praegu ei ole see stsenaarium siiski kige tenolisem.
Phja-Jmere keskosas on kllalt arvukas zoopanktoni populatsioon, mis on arvatavasti sattunud sinna produktiivsematelt mandrilava aladelt. Need loomad on seal pidevas nljaseisundis ja nende herbivoorne surve tenoliselt letab produktsiooni potentsiaali ka jvaba pinna mduka suurenemise oludes. Ehk siis settimine jb suhteliselt tagasihoidlikuks. Kalanduse seisukohalt viks see ju hea uudis olla.

Kuidas mjutab planktonikooslust mere reostumine?

Tuleks eristada toksilisi aineid, mis levivad kaunis globaalselt, ja reostust biogeensete ainetega (peamiselt N- ja P-hendid). Biogeenide reostus on tavaliselt rannikulhedane probleem maailmamere keskossa see mju eriti ei ulatu. Paraku puudutab just rannikualade eutrofeerumine hiskonda kige rohkem.
Toksilistest ainetest on olulisemad inimese snteesitud, looduses mittelagunevad ehk vga aeglaselt lagunevad orgaanilised hendid. Pahatihti akumuleeruvad nad organismides ja kuhjuvad toiduahela krgemates llides. Planktoni protsesse need ained suurel mral ei mjuta, plankton on nende edasikandja, ehk ka akumuleerija. Probleemid tekivad toiduahelas krgemal.

Kui liigirikas on mere plankton ning kui hsti on teada selle liigiline koosseis ja liikide sagedussuhted?

Liigirikkus, ehk siis liikide arv planktonis on ks pikantne ksimus. See ei ole uurimise fookuses olnud. Phjus vib ilmselt olla selles, et rutiinses teadusts oleneb liigirikkus paljuski uurija pdevusest ja ajast, mida ta he proovi lbiuurimisele ohverdab. Phjalik uurimine on aga rutiints haruldane: see vtab vga palju aega ning enamasti on koloogiliselt thtsad just dominandid.
Mis viibki ksimuse teise pooleni: kui hsti on teada planktoni liikide sagedussuhted. Vrreldes liigirikkusega sna hsti. Tavaliselt on vike hulk domineerivaid liike, mis mravad suures osas planktonikoosluse ilme. Nende populatsioonidnaamika on thtis ja seda seiratakse. Siin toimuvad nihked annavad mrku olulistest keskkonnamuutustest.
Oluline on muidugi mrkida, et igale aastaajale on omane erisugune kooslus. Kevad on ftoplanktonile tavaliselt olulisim hulgikasvamise aeg. Herbivoore on veel vhe, kuid toitaineid palju. Lnemere kevadine kooslus asendub suvise kooslusega kusagil mai lpus vi juuni alguses.

Kas ja kuidas on uuritud planktonikoosluste produktiivsuse ja settimise muutusi pikemas ajaskaalas, niteks tuhat vi kmme tuhat aastat?

On ilmne, et hed vi teised organismirhmad on geoloogilises ajas olnud kord olulisemad, kord vhem thtsad. Sellest on meil silinud niteks kriidi ja diatomiidi lademed, mis siis tunnistavad vastavalt kokolitoforiidide ja rnivetikate hulgivohamise aegu.
Viimased tuhat vi kmme tuhat aastat on Lnemere ajaskaala. Siin on setetes nha niteks anaeroobsete ajajrkude vaheldumine aeroobsetega. Anaeroobsed setted on varmad tekkima produktiivsetel perioodidel. Lhemast ajast: niteks Liivi lahe setetes suureneb biogeense rni osakaal umbes 10 cm sgavusel algselt kolmelt protsendilt kuuele. Ajaliselt vastab see ligikaudu kuuekmnendate aastate algusele ja annab meile signaali tugeva eutrofeerumise alguse kohta.
Suurenenud talvised lmmastikukogused, mis suures osas tulid pllumajandusest, tingisid tugevamad kevaditsengud. Rnivetikad on aga kevaditsengute olulisim rhm, mis itsengu lppedes (mai-juuni vahetus) settib hulgaliselt phja. Tugeva eutrofeerumise signaaliga kaasnes ka rnivetikate liigilise koosseisu muutus.

Kuivrd on mereplanktoni uurimine teadusharuna Eestis arenenud ja kuidas see paistab teiste riikidega vrreldes?

Midagi vga tugevat meil vlja panna ei ole. Kindlasti ei ole see nn. riiklike prioriteetide seas, mis nitab lobit nrkust. Killustatud on ka ala hariduslik alus. Hdrobioloogia/merebioloogia/planktoloogia eriala petamine on minu meelest ebaefektiivselt pillutatud eri krgkoolide eri ppekavade vahel. (ppe)jud koondades oleks vimalik pris korralikku haridust anda, aga selleks puudub haldussuutlikus ja vist ka tahe; viimased aastad on pigem nidanud vhikiku kui olukorra paranemist.
Tore, kui suudame jlgida, mis meid mbritsevas meres toimub, ehk siis seirata rannikumerd. Seegi nuab ressurse, mille eest tuleb videlda kui emalvi, et riigi rahvusvaheliste kohustustega mitte htta jda. Koosts teiste maadega on vimalik ka protsesside uuringud. Ja mis olekski loomulikum, kui uurida riike hendavat merd hiselt. ldiselt tuleks seda positiivsena tunduvat nooti vtta aga kui tilka mett trvapotis.

Kas sul jb teadusetegemise ja pereelu krvalt aega ka muudeks harrastusteks?

Peab jma, valikut ei ole ju. Olen praegu lapsehoolduspuhkusel, mis on lpmata tore. Elu ei ole ju ainult eksperimendid ja numbrite vnamine. Samas ei psta peatatud tleping veel tkohustustest. T iseloom on lihtsalt selline: keegi ei ksi, kas sa kid tl vi mitte, ksitakse ainult tulemust. Kuidas, kuna ja kus tulemus tekib, on ainult minu, mitte kellegi teise mure. Thtajad ei tea midagi t- ja puhkeaja seadusest, vi mis see oligi.
Harrastustega on lugu pisut keerulisem. Need on nagu unistus vi paleus, mille poole pdled aga alati lipsavad nad kuidagi osavalt kest. Mulle meeldib kohutavalt suvekodu lhedal metsas kolada. See on Vrtsjrve res, jrvel kin kanuutamas. Tahaks osta ssta, sellega pseb kaugemale. Talvel on seal hea ja rahulik suusatada ning kui lund jl ei ole, siis uisutada Rootsi rahvussportlike matkauiskudega. Kunagi olin ma peaaegu et kirglik kalastaja. See kirg ootab lessoojendamist. Piinlik, aga ilmselt saaks pikema nimekirja nendest harrastustest, millest ma midagi ei pea.



Teaduspreemia laureaati Kalle Ollit ksitlenud Toomas Kukk
28/11/2012
26/11/2012
05/10/2012
09/07/2012
26/06/2012
26/06/2012
22/05/2012