Aranda ja liidin tutkivat mm. vedenvaihtoa Selkämerellä

Tutkimusalus Aranda on juuri nyt Selkämerellä noin 100 km itään Gävlestä. Tälle tuoreimmalle tutkimusmatkalleen alus lähti viime tiistaina ja sen mukana on uudenlainen tutkimusrobotti, niin sanottu liidin.

Arandan vuosi on tähän saakka ollut työn täyteinen, sillä alus on ollut matkalla lähes koko ajan. Nyt meneillään oleva tutkimusmatka on vuoden kahdeksas ja edessä on vielä neljä keikkaa ennen heinäkuun lopussa alkavaa isoa remonttia. Aranda on loppuvuoden telakalla, kun sitä parannellaan ja uudistetaan.

Mutta nyt laiva on kuitenkin siis täydessä toimessa. Parhaillaan käynnissä oleva tutkimusmatka on osa suurempaa Itämeren keskusaltaan ja Pohjanlahden välisen vedenvaihdon tutkimusta. Ilmatieteen laitoksen tutkijat kartoittavat matkalla eri vesimassojen jakautumista Itämeren keskusaltaan pohjoisosassa, Ahvenanmerellä ja Selkämeren eteläisellä puoliskolla.

Selkämerellä havaittu merkkejä happipitoisuuden pienenemisestä

Sekä Itämeren keskusaltaan, Ahvenanmeren ja Selkämeren välillä olevien matalien kynnysten yli Selkämerelle pääsee vain Itämeren keskusaltaan ylempien kerrosten vettä. Tämä vesimassa on suolaisempaa ja painavampaa kuin Selkämeren vedet ja se painuu Selkämeren syvänteiden pohjalle. 

Kynnysten mataluudesta johtuen keskusaltaan hapettomat, suolaisemmat ja raskaammat syvät vedet eivät pääse Selkämerelle. Selkämeren veden suolapitoisuus on näin pienempi kuin varsinaisen Itämeren, ja vesipatsaan kerrostuneisuus on heikompi. 

Pohjanläheinen happipitoisuus on Selkämerellä tähän asti ollut hyvä, koska happea pääsee pohjalle syksyn ja kevään pystysuoran sekoittumisen ansiosta. Viime vuosina on kuitenkin havaittu merkkejä happipitoisuuden pienenemistä Selkämeren syvien altaiden pohjan läheisessä vedessä.

Selkämeren tila on ollut siinä määrin hyvä, että suuri osa tutkimuksesta on viime vuosina keskittynyt pääaltaaseen ja Suomenlahteen. Jotta Selkämeren tilan muutoksia pystyttäisiin paremmin arvioimaan tulevaisuudessa ja pitämään se vähintään nykyisenä, on tärkeä ymmärtää, miten altaan virtausolosuhteet ja vesimassojen ominaisuudet muuttuvat ja mitkä asiat vaikuttavat veden vaihtoon pääaltaan ja Selkämeren välillä.

Uusi vedenalainen tutkimusrobotti mukana matkalla

"Matkan keskeiset tutkimusvälineet ovat ns. CTD-luotain, jolla mitataan meriveden lämpötilaa ja suolapitoisuutta tarkasti syvyyden funktiona ja vedenalainen liidin, jossa myös on CTD-laitteisto. Laivan ja liitimen CTD-luotaimiin on liitetty muitakin antureita, joilla voidaan mitata mm. happipitoisuutta", kertoo matkanjohtaja Laura Tuomi Ilmatieteen laitoksesta.

CTD-luotaimella (sanoista conductivity, temperature, and depth) mitataan meriveden lämpötilaa, suolapitoisuutta ja syvyyttä. Se lasketaan vinssillä tiedonsiirtokaapelin varassa mereen lähes jokaisella havaintopisteellä heti pisteelle saapumisen jälkeen.

Laitteeseen on mahdollista liittää useita erilaisia lisäantureita, jotka mittaavat esimerkiksi happipitoisuutta, levien määrää sekä valon vaimenemista merivedessä.

Yllä olevassa kuvassa on Arandan CTD-luotain Ilmatieteen laitoksen Twitter-syötteen kuvassa.

Liidin

Liidin on puolestaan kauko-ohjattu merentutkimusrobotti, millaisesta olemme kertoneet useampaankin kertaan aikaisemmin, mm. tässä jutussa ja videossa

Arandan matkan jälkeen liidin jää vielä muutamaksi viikoksi kartoittamaan omin nokkinensa Selkämeren eteläosien vesimassoja.

Matkalla huolletaan lisäksi viime vuoden keväällä meren pohjaan asennetut virtamittarit Selkämeren eteläosissa ja asennetaan matkan ajaksi virtamittari Itämeren pääaltaan ja Ahvenanmeren väliselle kynnykselle.

Näiden lisäksi huolletaan Selkämeren aaltopoiju ja laitetaan Argo-poiju Selkämerelle. Argo-poiju on vapaasti meressä ajelehtiva laite, joka mittaa lämpötilaa ja suolaisuutta.

Matkan alussa tehtiin myös vuosittaiset vertailumittaukset kaikkien Ilmatieteen laitoksen CTD-luotainten mittaustarkkuuden varmistamiseksi.

CTD-luotaimet ovat tärkeitä fysikaalisen merentutkimuksen mittalaitteita. Ne mittaavat meriveden lämpötilaa, sähkönjohtokykyä ja painetta laskeutuessaan pinnalta lähelle pohjaa. Näistä suureista voidaan kansainvälisesti sovituilla kaavoilla laskea monenlaisia muitakin merten ominaisuuksia kuvaavia suureita, kuten mm. veden suolaisuus ja tiheys.

Tutkimusretkikuntaan kuuluu Ilmatieteen laitoksen, Suomen ympäristökeskuksen, Ruotsista SMHI:n ja Virosta Tallinnan teknisen yliopiston merentutkimuslaitoksen (MSI) henkilökuntaa.