Turun yliopistossa ensi perjantaina tarkastettavan Giovanna Mottolan väitöskirjan mukaan tietyt Itämeren kalapopulaatiot voivat selviytyä nykyisistä lämpöaalloista nostamalla toleranssiaan korkeita lämpötiloja kohtaan.

Väitöstutkimuksen mukaan ilmastonmuutoksen seurauksena pysyvästi nouseva merien lämpötila ei kuitenkaan paranna kalapopulaatioiden lämpötilasietoa.

Lämpöaallot ovat vakava uhka Itämeren kaloille, joten on tärkeää tutkia miten ne vaikuttavat kaloihin ja niiden selviytymismahdollisuuksiin.

Mottola alkoi tutkia ympäristön korkeiden lämpötilojen vaikutuksia kaloihin, koska lämpöaaltojen frekvenssi ja intensiteetti ovat viime vuosina kasvaneet huomattavasti.

– Olin etenkin kiinnostunut selvittämään miten kalojen fysiologia muuttuu lämpöaaltojen aikana ja pystyvätkö kalat vastaamaan lämpöaaltoihin, kun Itämeren lämpötila tulevaisuudessa nousee ilmastomuutoksen seurauksena, Mottola sanoo.

Väitöskirjaa varten Mottolan piti löytää ympäristö, jossa kalat jo elävät ”tulevaisuuden” korkeissa lämpötiloissa. Vastaukset kysymyksiin kerättiin Loviisan ja Olkiluodon ydinvoimalaitosten lähivesiltä.

– Ydinvoimalaitokset tuottavat sähköenergian lisäksi huomattavan määrän lämpöä, joka johdetaan ympäröiviin merialueisiin. Voimalaitosten lähellä meriveden lämpötila on yleisesti 2-5 ºC korkeampi kuin lähialuilla, joten siellä elävät kalat ovat altistuneet korkeille lämpötiloille usean sukupolven ajan.

Pienikin nousu lämpötiloissa kohtalokas?

Tutkimusten perusteella pienikin lämpötilannousu voi olla tulevaisuudessa kalapopulaatioille kohtalokas.

Tutkimuksessa pyydystettiin kolmipiikkejä Loviisan ja Olkiluodon ydinvoimalaitosten läheltä ja myös neljältä kontrollialueelta Porista, Pyhärannalta, Kotkasta ja Porvoosta. Kalojen lämpötilatoleranssia mitattiin Turun yliopiston Biologian laitoksella.

Tulosten mukaan ydinvoimalaitosten kaloilla oli ihan samanlainen lämpötoleranssi kuin muidenkin alueiden kaloilla, joten ympäristön pitkäaikainen lämpeneminen ei nostanut kalojen vastustuskykyä korkeita lämpötiloja kohtaan.

– Mitä sitten tapahtuu, jos kalat altistuvat lämpöaallolle? Viikon lämpöaaltosimulaation jälkeen mittasin kalojen toleranssit uudestaan ja kyllä, kalojen lämpötoleranssi kasvoi. Tulos tarkoittaa sitä, että ympäristön lyhytaikainen lämpeneminen voi nostaa kalojen resistanssia korkeita lämpötiloja kohtaan.

Mottolan mukaan kasvu oli samanlainen kaikilla kaloilla riippumatta pyyntialueesta. Se tarkoittaa, että tulevaisuudessa yleisten lämpötilojen noustessa kaloista ei tule entistä paremmin korkeita lämpötiloja sietäviä.

– Kun yleisen lämpötilan nousun johdosta kalat elävät lähempänä lämpötilansietonsa ylärajaa, aikaisempaa pienempi lämpötilannousu hellejakson tuloksena voi olla niille kohtalokas, Mottola painottaa.

Helleaaltojen tiheys kasvaa

Useimpien ennusteiden mukaan merien lämpötilat nousevat ja helleaaltojen tiheys kasvaa tulevaisuudessa.

– Tutkimustulokseni perusteella kalat eivät pysty nostamaan korkeiden lämpötilojen sietoaan kovin helposti. Tämän seurauksena monet kalapopulaatiot tulevat kärsimään ja kalojen joukkokuolemat yleistyvät, kuten on viime vuosien hellejaksojen aikaan jo nähty, Mottola sanoo.

Mottolan väitöskirja ”The Phenotypic Plasticity of Thermal Tolerance and its Modulation in a Complex Environmental Scenario” esitetään julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 30. syyskuuta. Vastaväittäjänä toimii professori Gudrun De Boeck (Antwerpenin yliopisto, Belgia) ja kustoksena apulaisprofessori Katja Anttila (Turun yliopisto).