Kurkime ateitį drauge!

Dr. Zita Gasiūnaitė

Baltijos pajurio aplinkos tyrimu ir planavimo instututas (BPATPI)

Ar lagūna įdomiau už ežerą? Specifinių sąlygų įtaka moksliniams tyrimams

 

Ežeras, ypač nedidelis ir uždaras- tikras rojus mokslininkams. Viskas čia, regis, aišku: srovės nėra, sąlygos (vandens temperatūra, fotoperiodas, vandens lygis) keičiasi sezoniškai, o kartu ir rūšys, vyraujančios dugne ar vandens stulpe. Kiekvieną vasarą susiformuoja dvisluoksnė vandens struktūra (šiltas vanduo paviršiuje, giliau- žymiai šaltesnis), kiekvieną pavasarį ir rudenį, bent jau mūsų klimato juostoje, vanduo persimaišo ir dugne nusėdusios maistmedžiagės paskirstomos po visą vandens storymę. Be abejo, kiekvieni metai turi savo specifines sąlygas: pavasaris ateina anksčiau ar vėliau, kritulių kiekis skiriasi, taip pat skiriasi ir sezoninė temperatūros kreivė. Tačiau visa tai- tik  nežymūs, esminio poveikio bendrijoms neturintys svyravimai.

 Dirbant su ežerų ekosistemomis buvo testuota gausybė hipotezių, yra ežerų, kurių pavadinimus žino kiekvienas pradedantysis hidrobiologas, pvz. Konstancos (Constance) ežeras Vokietijoje, šalia kurio yra įsikūręs garsus Makso Planko institutas, Glubokoje ežeras ir kiti, minimi jau klasikinėmis tapusių teorijų aprašymuose. Didelės ir turtingos ežerais šalys, tokios kaip JAV ar Rusija, nepasikuklina ežerus naudoti kaip natūralias eksperimentines laboratorijas, mokslinio pažinimo tikslais keisdamos ekosistemų struktūrą (pvz. išnuodijant žuvis) ar medžiagų srautus (papildomai įpilant azoto ar fosforo junginių). Žinoma, dėl tokių eksperimentų etiškumo galima diskutuoti, tačiau tai būtų jau atskira tema.

Planuoti tyrimus čia gana paprasta- ežerą galima nesunkiai suskirstyti į aiškias zonas: horizontalia kryptimi- į gilią pelaginę ir litoralinę priekrantėje su vandens augalais; vertikalia- į šiltą ir šaltą sluoksnius bei į paviršinį eufotinį sluoksnį, kuriame užtenka šviesos fotosintezei bei gilesnį afotinį, kuriame šviesos fotosintezei trūksta. Vandens organizmų pasiskirstymas ir elgesys, o kartu ir visos ekosistemos funkcionavimas yra glaudžiai susijęs su šiomis zonomis.

 Su lagūnomis yra gerokai sudėtingiau. Dėl mažo gylio ir nuolatinio vandens permaišymo, skirtingų temperatūrų sluoksniai vasarą nesusiformuoja. Tačiau čia galima susidurti su horizontaliais ir vertikaliais temperatūros ir druskingumo gradientais, susidariusiais dėl jūros vandens atnešimo į lagūnas. Tuose regionuose, kur yra ryškūs potvyniai ir atoslūgiai, druskingo ir, dažnai, gerokai šaltesnio vandens atnešimai yra nesunkiai prognozuojami, tačiau uždarų jūrų lagūnos, tokios kaip Kuršių marios, daugiau priklauso nuo atsitiktinių faktorių. Baltijos jūros vandens įnešimai čia nėra periodiniai, jų trukmę ir įsiskverbimo gylį lemia vėjo kryptis ir stiprumas, o taip pat ir Nemuno nuotėkis. Taigi, lagūnų tyrimų specifiką panagrinėsiu Kuršių marių pavyzdžiu.

 Kokias problemas toks specifinis skirtingos kilmės vandens masių judėjimas kelia tyrėjams? Su dugno bendrijomis nėra taip sudėtinga, čia gyvenantys organizmai yra mažai judrūs ir kartu su srove nekeliauja, todėl galime tikėtis, kad laikui bėgant tam tikroje vietoje rasime vis tą pačią bendriją. Žinoma, reikia atsižvelgti į kiekvienos rūšies gyvenimo ciklo specifiką- tam tikru metu išskrenda konkrečios uodų trūklių rūšys (daugelis yra susidūrę su šių itin trumpai gyvenančių vabzdžių spiečiais Kuršių marių pakrantėse) ar į dugną sėda planktoninės moliuskų bei jūros gilių lervos, bet šie procesai yra nesunkiai numatomi ir nėra specifiniai lagūnų ekosistemoms. Kiek daugiau problemų iškyla interpretuojant duomenis, pvz., bandant paaiškinti rūšių erdvinio pasiskirstymo dėsningumus. Kaip žinia, dugno organizmų galimybės gyventi tam tikroje vietoje priklauso ne tik nuo vandens druskingumo, bet ir nuo grunto savybių, todėl reikia atsižvelgti į suminį abiejų faktorių poveikį.

 Planktono bendrijų tyrimas lagūnų aplinkoje gerokai sudėtingesnis, čia sunkumai prasideda dar planuojant ekspediciją. Pvz., mūsų tikslas- išnagrinėti sezoninius planktono bendrijos pokyčius druskingumo gradiente mariose, o lyg tyčia, ilgą laiką vyrauja rytiniai ar pietiniai vėjai. Tokiomis sąlygomis jūrinio vandens įnešimo nėra ko tikėtis. Kitą vertus, netgi pačiomis tinkamiausiomis sąlygomis sunku tikėtis ir dviejų identiškų atvejų (tinkamos krypties vėjas juk gali pūsti ilgiau arba trumpiau, stipriau ar silpniau...), taigi, lyginamoji analizė, iš tiesų, yra sunkiai įmanoma.

 Jei jau esam surinkę pakankamai duomenų apie planktoną druskingumo gradiente, keletas klausimų vis tiek liks neatsakytų.  Jūrinio ir gėlo vandens maišymosi zonoje tiek jūriniai, tiek gėlavandeniai  organizmai patiria stresą, dalis jų žūsta, o kokiomis sąlygomis jie gyveno, tarkim, pastarąsias dvi paras, sužinoti praktiškai neįmanoma. Tokiose ekosistemose, kur erdvinės druskingumo gradiento charakteristikos yra pastovios, iš tiesų gali susiformuoti stabilios, tam tikroms druskingumo sąlygoms būdingos bendrijos, tačiau tokioje chaotiškoje sistemoje kaip Kuršių marios, planktono bendrija gradiente yra paprasčiausia suma to, kas tyrimo momentu gyvena atitinkamai gėlavandenėje ir jūrinėje bendrijoje. Žinoma, iš šios sumos reikia dar atimti tuos, kurie žuvo nepakėlę osmosinio streso. Naudojant tokią samprotavimų seką, galima labai apytikriai prognozuoti planktono vėžiagyvių bendrijos struktūrą Kuršių marių druskingumo gradiente, nes jūrinė ir gėlavandenė bendrijos neturi bendrų rūšių. Pastarųjų metų tyrimų rezultatai iš principo patvirtina tokią hipotezę (1 pav.), nors akivaizdu, kad jūrinės rūšys stresui yra jautresnės, negu gėlavandenės.

 

1 pav. Jūrinės ir gėlavandenės kilmės planktono vėžiagyvių rūšių santykinis gausumas druskingumo gradiente Kuršių mariose.

Tuo tarpu su fitoplanktonu ar verpetėmis yra sudėtingiau- kai kurios rūšys gyvena tiek gėloje marių dalyje, tiek 7-8 promilių druskingumo vandenyje Baltijos jūros priekrantėje.  

Taigi, viena iš didžiausių problemų lagūnų planktono tyrimuose yra ta, kad neįmanoma sekti tos pačios bendrijos ar populiacijos kaitos laike. Ir jei dvi dienas iš eilės sėmę planktono mėginius pastebėsime, jog sumažėjo, tarkim, ciklopų gausumas, dar toli gražu negalėsime teigti, jog padidėjo mirtingumas jų populiacijoje. Toks sumažėjimas gali būti tiesiog netolygaus erdvinio pasiskirstymo atspindys. Pagal šią savybę lagūna yra panaši į upę, į kurią taip pat „negalima du kartus įbristi“.

 Žinoma, į klausimą apie tai, kur įdomiau dirbti mokslininkams, vienareikšmiškai atsakyti neįmanoma, tačiau akivaizdu, kad interpretacijos ar metodinių problemų lagūnų tyrimuose yra žymiai daugiau.

Autorė rengia straipsnio papildymą

 


Naturales Scientiae Omnibus