Researchers catching three spined sticklebacks in Pyhäranta

Äkilliset lämpöaallot näyttävät nostavan Itämeren kalojen kykyä sietää korkeita lämpötiloja, mutta ilmastonmuutos ei paranna korkeiden lämpötilojen sietoa (Väitös: MSc Giovanna Mottola, 30.9.2022, eläinfysiologia)

Tutkiessaan Itämeren kalapopulaatiota väitöskirjatutkija Giovanna Mottola havaitsi, että tietyt 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.

– Viime vuosina lämpöaaltojen frekvenssi ja intensiteetti ovat kasvaneet huomattavasti ja tämän seurauksena kiinnostuinkin tutkimaan väitöskirjassani ympäristön korkeiden lämpötilojen vaikutuksia kaloihin. Olin etenkin kiinnostunut selvittämään miten kalojen fysiologia muuttuu lämpöaaltojen aikana ja pystyvätkö kalat vastaamaan lämpöaaltoihin, kun Itämeren lämpötila tulevaisuudessa nousee ilmastomuutoksen seurauksena, Mottola sanoo.

Vastatakseen näihin kysymyksiin väittelijän täytyi löytää ympäristö, jossa kalat jo elävät ”tulevaisuuden” korkeissa lämpötiloissa. Mottola otti yhteyttä Loviisan ja Olkiluodon ydinvoimalaitoksiin.

– 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. Ydinvoimalaitoksista tulikin minun aikakoneeni tulevaisuuteen tutkiakseni nostaako ympäristön lämpötilan yleinen kohoaminen kalojen kykyä vastustaa lämpöaaltoja vai tekeekö se niistä alttiimman niille, Mottola kertoo.

Tulevaisuudessa pienikin lämpötilannousu voi olla kalapopulaatioille kohtalokas

Tutkijat pyydystivät kaloja Pyhärannan kontrollialueella.
Tutkijat pyydystivät kaloja Pyhärannan kontrollialueella.


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. Mutta kasvu oli ihan samanlainen kaikilla kaloilla riippumatta pyyntialueesta, tarkoittaen sitä, että tulevaisuudessa yleisten lämpötilojen noustessa kaloista ei tule entistä paremmin korkeita lämpötiloja sietäviä. Tämä merkitsee sitä, että kun yleisen lämpötilan nousun johdosta kalat elävät lähempänä lämpötilansietonsa ylärajaa, aikaisempaa pienempi lämpötilannousu hellejakson tuloksena voi olla niille kohtalokas, Mottola painottaa.

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, sanoo Mottola.

***

MSc Giovanna Mottola esittää väitöskirjansa ”The Phenotypic Plasticity of Thermal Tolerance and its Modulation in a Complex Environmental Scenario” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 30.9.2022 klo 12.00 (Tauno Nurmela -sali, päärakennus, Yliopistonmäki.

Yleisön on mahdollista seurata väitöstä myös etäyhteyden kautta.(Zoom)

Vastaväittäjänä toimii professori Gudrun De Boeck (Antwerpenin yliopisto, Belgia) ja kustoksena apulaisprofessori Katja Anttila (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on eläinfysiologia.

Turun yliopisto seuraa aktiivisesti koronavirustilannetta ja viranomaisten ohjeita. Yliopisto päivittää ohjeitaan tilanteen mukaan. Ohjeet ja linkit löytyvät osoitteesta: utu.fi/koronavirus
 

Luotu 23.09.2022 | Muokattu 27.09.2022