Tallinna Tehnikaülikool

Tallinna Tehnikaülikooli teadlaste hiljutine rannakarpide „abil“ tehtud Eesti rannikuvee uuring tuvastas elusorganismides mitmeid ohtlikke ühendeid ja raskmetallide kõrget sisaldust, samuti avastati reostusest tingitud bioloogilisi mõjusid.

Uuringuala ja rannakarpide proovivõtukohad
Pilt 1. Uuringuala ja rannakarpide proovivõtukohad: Vormsi (Väinameri), Muuga sadam ja Eru laht (Soome lahes). Biomarkerite vastused rannakarpides. Tulbad näitavad keskmist ± SD. Erinevad tähed näitavad paarikaupa erinevusi, sama tähte jagavad rühmad ei ole statistiliselt oluliselt erinevad. Autor:I,Kuprijanov

Mida ja kuidas seekord uuriti?

Soome ja Rootsi teadlastega koostöös tehti uuringu käigus keemilisi, biokeemilisi ja mikroprügi analüüse. Vormsi alt kogutud karbid asustati põhjarannikul asuvasse Eru lahte ümber, samal ajal uuriti looduslikku populatsiooni Tallinna külje all Muuga sadamas. 

Uuringuga kinnitati, et rannakarbid kui filtreerivad organismid peegeldavad hästi nende elupaiga keskkonnaseisundit. „Uuringus tuvastati polüaromaatsete, tinaorganiliste ja halogeenitud orgaaniliste ühendite ning raskmetallide kõrgeid sisaldusi elusorganismides, samuti reostusest tingitud bioloogilisi mõjusid,“ loetleb Ivan Kuprijanov, teadur Tallinna Tehnikaülikooli Meresüsteemide instituudi mereökoloogia laborist.


Uuringuga kinnitati, et rannakarbid kui filtreerivad organismid peegeldavad hästi nende elupaiga keskkonnaseisundit. „Uuringus tuvastati polüaromaatsete, tinaorganiliste ja halogeenitud orgaaniliste ühendite ning raskmetallide kõrgeid sisaldusi elusorganismides, samuti reostusest tingitud bioloogilisi mõjusid,“ selgitab Kuprijanov.

Miks kasutati uuringus rannakarpe? 

Peamine põhjus, miks kasutati seekordses uuringus Eesti rannikumeres elavaid „abilisi“, seisneb Kuprijanovi sõnul asjaolus, et paikse eluviisiga organismid nagu rannakarp (ladina keeles Mytilus sp.) ja ka balti lamekarp (Macoma balthica), kes toituvad kas vett filtreerides või korjates toitu põhjasetete pinnalt, sisaldavad üldjuhul palju kõrgemaid erinevat tüüpi kahjulikke saasteainete (sealhulgas PAH) tasemeid kui ümbritsev vesi või setted. „Nad on ka pikaealised ja suhteliselt saaste suhtes taluvad, mis tähendab, et nende peal saab mõõta kemikaalide subletaalseid mõjusid,“ rõhutab Kuprijanov.

Nii kasutatakse neid organisme kui biomarkereid laialdaselt keskkonnaseires, et tuvastada saasteainetega kokkupuute kahjulikke mõjusid. „Selles uuringus hindasime inimtegevuse mõju ulatust, uurides keskkonnakemikaale, sealhulgas raskmetalle ja orgaanilisi kemikaale nii settes kui rannakarpide pehmetes kudedes. Uurisime ka mikroprügi esinemist kudedes ja valitud biomarkerite vastuseid kolmes valitud rannikualas Eestis. Selleks hindamiseks kasutasime bioindikaatorina just söödavat rannakarpi (Mytilus trossulus).“ 

Miks on aga Läänemeri keskkonnamuutuste suhtes nii tundlik? Üheks põhjuseks Kuprijanovi sõnul on asjaolu, et Läänemeri on suur poolsuletud ja madal riimveekogu, mille veevahetus Atlandi ookeaniga on piiratud. 

„See on jagatud mitmeks eraldiseisvaks alambasseiniks ja sellel on tugev põhja-lõunasuunaline soolsusgradient. Läänemere põhjapoolset osa iseloomustab madalam soolsus, mis tuleneb peamiselt ulatuslikust magevee sissevoolust jõgedest. Kohalikud vähese liigirikkusega veesamba ja merepõhja kooslused koosnevad peamiselt organismidest, mis on spetsiaalselt kohanenud riimveelise keskkonnaga,“ selgitab Kuprijanov. Tema sõnul ongi vähese liigirikkuse ja koosluste madala funktsionaalse mitmekesisuse tõttu Läänemere mereökosüsteem tundlik keskkonnamuutustele, mida põhjustavad inimtekkelised tegurid, nagu eutrofeerumine ja kemikaalidega saastumine. Viimane on suuresti seotud tiheda laevaliikluse, tööstusprotsesside ning põllumajanduslike ja linnaliste tegevustega Läänemere piirkonnas.

Võõrliikide mõju kasvab 

Viimastel kümnenditel on rahvusvaheline ja interkontinentaalne laevaliiklus seotud ka võõrliikide invasioonidega, mis on alguse saanud väljastpoolt Läänemerd kogutud töötlemata ballastvee väljalaskmisest kohalikes sadamates. „Invasiivsed liigid võivad ökosüsteeme tasakaalust välja lüüa, näiteks tõrjudes kohalikke liike, ning lõpuks muuta toiduvõrgustikke ja seeläbi keskkonnatingimusi. Näiteks mõjutas mudakrabi (Rhithropanopeus harrisii) invasioon Pärnu lahte kaudselt vee läbipaistvuse vähenemist, kuna see tõi kaasa nende põhilise sakkloomade, vett filtreerivate karpide arvukuse vähenemise.“

PAH ühendite kontsentratsioonid rannakarpide kudedes
Pilt 2. Erinevate PAH ühendite kontsentratsioonid rannakarpide kudedes on kategoriseeritud vastavalt molekulmassile. Lühendid, mida kasutatakse on järgmised: atsenafteen (ACE), atsenaftüleen (ACY), antratseen (ANT), bifenüül (BIP), fluorene (FLO), naftaleen (NAP), fenantrene (PHE), benso[a]antratseen (BaA), benso[a]püreen (BaP), benso[b]fluoranteen (BbF), benso[c]fluorene (BcFL), benso[c]fenantrene (BcP), benso[e]püreen (BeP), benso[ghi]perüleen (BghiP), benso[ghi]fluoranteen (BghiF), benso[kj]fluoranteen (BkjF), krüseen (CHR), tsüklopenta[c,d]püreen (CcdP), fluoranteen (FLT), indeno[1,2,3-cd]püreen (IcdP), püreen (PYR), trifenüleen (TRI). Autor:I,Kuprijanov

Merevee reostamine jätkub, mikroprügi tuleb juurde

Keemiline reostus levib TalTechi teadlaste sõnul hajureostusena läbi atmosfääri ja jõgede vesikondade, aga ka punktreostusena ettenägematute avariiliste sündmuste tagajärjel, nagu juhtus Vormsi ja Hiiumaa lähistel ning Narva lahes, kui paar aastat tagasi avastati ootamatult naftasaadused nii rannikul kui merepinnal. „Ametlikult on peaaegu kogu Eesti merealal reostuskolded, mille kohta inglise keeles öeldakse „hot spots“, küll likvideeritud, välja arvatud Ida-Virumaal, kus kaevatakse ja töödeldakse põlevkivi. Samal ajal püsib sadamate ja tööstuspiirkondade lähedal mereprügi reostuse tase endiselt üsna kõrge,“ nendib Kuprijanov.

Mereprügi, sealhulgas mikroplastik, kujutab endast tõsist ohtu globaalsele mereökosüsteemidele. „Mereprügi osakesed, mille suurus ulatub 0,001 kuni 5 mm, koosnevad erinevatest materjalidest, sealhulgas mikroplastist ja teistest antropogeensetest osakestest, mis pärinevad nii tööstus- kui ka majapidamistegevustest. Plastikust osakesed võivad sisaldada Kuprijanovi sõnul toksilisi kemikaale, mis on kogunenud osakeste pinnale õhust, veest ja mullast, ning need võivad neelamisel ja kokkupuutel kujutada mereorganismidele riski. Filtreerivad karbid on teadaolevalt neelanud mikroplasti osakesi, mis põhjustanud kahjulikke mõjusid nende füsioloogilistele protsessidele.  

Ranged regulatsioonid pole soovitud mõju avaldanud

Uuringud näitavad juba varasemast, et Läänemeres reostuskollete lähedal olevad meresetted sisaldavad sageli kõrgeid dioksiinilaadsete ja mitte-dioksiinilaadsete polüklooritud bifenüülide (inglise keeles PCB) kontsentratsioone – ja seda vaatamata rangetele regulatsioonidele alates 2001. aastast. 

„Tributüültina ja teisi tinaorgaanilisi ühendeid on laialdaselt levinud kogu Läänemere piirkonnas ja need on eriti rohked sadamaaladel ja laevatehaste läheduses,“ nendib Kuprijanov, kelle sõnul vaatamata Rahvusvahelise Mereorganisatsiooni (IMO) ülemaailmsele alates 2008. aastast kehtivale keelule, leidub seda väga toksilist komponenti endiselt laialdaselt. 

Rannakarpide kasutamine uuringus on tulemuslik

Kokkuvõttes tõdeb Kuprijanov, et ehkki tulemused ei ole rõõmustavad, kinnitas uuring, et karbid on veekeskkonnas tähtis rühm selgrootuid, mida saab kasutada reostuse bioindikaatoritena. Tänu sellele saab väärtuslikku teavet saastekoormuse all olevate organismide tervisliku seisundi kohta. „Samuti selgus, et peale standardsete polüaromaatsete ühendite, mida vaadatakse keemilises seires, esineb keskkonnas ka teisi, aga mitte vähem toksilisi ühendeid. Värvilised tselluloosipõhised mikrokiud olid kõige levinumad mikroprügi tüübid rannakarpides uuringualal. “Tulemuste ja arvutatud biomarkerite indeksi väärtuste põhjal oli võimalik eristada alasid, kus on erinev saastetase.

Kuprijanovi sõnul on neil kavas edasi uurida seoseid reostuse ja vastavate karpide bioloogiliste efektide vahel, kaasates nn hooajalist faktorit kemikaalide ja mikroprügi akumulatsioonis. 

Tallinna Tehnikaülikooli Meresüsteemide instituudi mereökoloogia labori teadlaste ja Soome ja Rootsi teadlaste koostöös avaldatud teadusartikkel ilmus rahvusvahelises ajakirjas Marine Environmental Research

Kui sulle pakuvad antud teemad huvi, ning oled kaalunud loodusteaduskonda õppima tulekut. Loe täpsemalt sisseastumise kohta SIIT.