Vastutav täitja juhtivteadur Peeter Nõges
Põhitäitjad: prof Jaak Jaagus, Tartu Ülikooli Geograafia osakond; dr Arvo Järvet, Tartu Ülikooli Geograafia osakond; prof Tiina Nõges, EMÜ, PKI; M.Sc. Alo Laas, EMÜ, PKI
Tartu 2012
Eesti Maaülikooli põllumajandus- ja keskkonnainstituut on Keskkonnaministeeriumi tellimusel läbi viinud Eesti teadlaste poolt avaldatud teadusartiklite analüüsi ning nende põhjal koostanud ülevaate kliimamuutuste mõju ilmnemisest Eesti siseveekogudele, rannikumerele ja põhjaveele ning märgaladele "Kliimamuutuse mõju veeökosüsteemidele ning põhjaveele Eestis ja sellest tulenevad veeseireprogrammi võimalikud arengusuunad".
Ülevaates on esitatud ettepanekud keskkonnaseire programmide täiendamiseks, et võimalik oleks seiretulemuste alusel eristada kliimamuutuste ja inimtegevuse mõju veeökosüsteemide ja põhjavee seisundile.
Kokkuvõte
Surved veeökosüsteemidele (lk 8-9, 12-13)
Eestis on peamisteks inimmõjust tingitud veemajandusprobleemiks eutrofeerumine põllumajandusliku haju- ja punktkoormuse, setetest lähtuva sisekoormuse ning asulate veeheite toimel ja veereostus. Reoained võivad veekeskkonda sattuda prügilatest ja muudelt ohtlike ainetega reostunud aladelt. Lisasurveid põhjustavad veekogude füüsiline muutmine (maaparandus, kuivendus, paisud, veekogudest pinnase kaevandamine, laevateede süvendamine), olme ja tööstusveevõtt, maavarade kaevandamisega kaasnev veeheide, veetransport ja võõrliikide mõju.
Läänemere seisundit mõjutavad klimaatilistest teguritest kõige enam tuuled ja temperatuurimuutused. Tuultest sõltub veevahetus Taani väinades, veetase ja hoovused Eesti rannikumeres ning süvaveekerge. Külma poolaasta õhutemperatuurist sõltub jääkatte kestus ja ulatus ning vee segunemise sügavus. Jääkatte puudumisel suureneb oluliselt tuulest tingitud aju-pagu nähtuste amplituud, mille tagajärjel tugevneb talviste läänekaaretormide mõju Lääne-Eesti ja saarte randadele ning üleujutuse oht lääneranniku lahtedes. Temperatuuri tõus soojal poolaastal suurendab veesamba termilise kihistuse stabiilsust, mis soodustab tsüanobakterite ulatuslike õitsengute teket. Läänemere üldine soojenemine soodustab tulnukliikide levikut, millel võivad olla ettenägematud tagajärjed kogu ökosüsteemi struktuurile.
Soolsus on peamine elustikukoosluste suuremõõtmelist ruumilist muutlikkust määrav tegur Läänemeres. Soolsus kujuneb Põhjamerest soolase vee sissetungide ja jõgedest mageda vee äravoolu tulemusena, millest esimene on määratud tuulterežiimi, teine sademeterežiimi poolt. Kahekümnenda sajandi jooksul Läänemere soolsus kõikus märkimisväärselt, kuid soolsuses statistiliselt olulist trendi ei ilmnenud. Siiski ennustavad enimkasutatud kliimamudelid et 21. sajandi jooksul veetemperatuur Läänemere tõuseb, soolsus ja kihistumise stabiilsus aga vähenevad. Muutused tuule kiiruses on väikesed, kuid talviti ja kevaditi tuule puhangulisus kasvab Soome lahes. Neil muutustel võivad olla olulised tagajärjed Läänemere biogeokeemilistele protsessidele ja elustikule.
Läänemere elustik on äärmiselt tundlik survetegurite suhtes, kuna suur osa liikidest ei ole algselt riimvee liigid, vaid pärinevad kas ookeanist või mageveest. Seetõttu elavad nad Läänemeres oma füsioloogilise taluvuse piiril soolsuse suhtes. Palju on ka külmalembeseid liike, kelle termilise taluvuse tõttu paneb temperatuuri tõus proovile. Olukorras, kus üheaegselt soolsus langeb ja temperatuuri tõuseb, väheneb merelise päritoluga liikide keskkonnasobivus ja eelisolukorda satuvad mageveeliigid. See olukord võib soodustada ka tulnukliikide levikut.
Kui eutrofeerumine kiireneb suurenevast sademete hulgast tingitud väliskoormuse või anaeroobsete merepõhja alade laienemisest tingitud sisekoormuse tõttu, võib tulevikus oodata veeõitsengute intensiivistumist. Vee magestumise tagajärjena võib aheneda aerjalaliste levila, mis mõjutab räime ja kilu toidubaasi. Liivi lahe avaveeosas on suurenenud tulnukliigi Cercopagis pengoi arvukus, kes on tõusnud suviti olulisele kohale planktontoiduliste kalade toidus. Talvine ja varakevadine ilmastik mõjutab oluliselt varasuvise zooplanktonikoosluse arengut rannikumeres ja pehmete talvede järel on zooplanktonit rohkem. Läänemere põhjaelustik muutlikkust määravad eutrofeerumine ja kliima tegurid peaaegu võrdsetes osades. Kliimamuutus suurendab tõenäoliselt keskkonnasurve taimedele ja seda nii temperatuuristressi, fütoplanktoni ja niitvetikate vohamisest tingitud valgusolude halvenemise, kui ka tormisuse kasvust tingitud rannale heitmise või setete alla mattumise tõttu. Kliimast tingitud süvikute vee stagneerumine ja hapnikuta tsooni laienemine koos ülepüügiga on viinud olukorrani, kus Läänemere tursapopulatsioon võib hävida. Tursa toitumissurve vähenemine viis kilupopulatsiooni märgatava suurenemiseni.
Räimepopulatsiooni arengut on mõjutanud pigem toidubaasi halvenemine, kuna mitmete suuremõõtmeliste aerjalaliste arvukus langes koos soolsuse langusega olukorda raskendas veelgi toidukonkurents kiluga. Jääkatte vähenemine Läänemerel ohustab viigerhüljest, kes on põhjapoolsetest loivalistest kõige enam kliima poolt mõjutatud liik, kuna tema levik ja paljunemine on seotud jääoludega.
Värske ansambelsimulatsiooni kohaselt halveneb Läänemere vee kvaliteet tulevikus, kui toiteainekoormused jäävad praegusele tasemele. Hapnikurikka soolase vee sissetungide vähenemise tõttu laieneb hapnikupuudus põhjakihtides, mis suurendab toiteainete kontsentratsioone ja fütoplanktoni hulka mere pinnakihis. Vee läbipaistvus Läänemere keskosas väheneb kuni 1,5 m võrra. Simulatsioon näitas, et toiteainekoormuste vähendamisest seadusandluses etteantud tasemeni ei piisa vee kvaliteedi parandamiseks selle sajandi lõpuks.
Kliimamuutuse mõju on suurem, kui toiteainekoormuste vähenemisest saadav efekt, mistõttu vee läbipaistvus väheneb jätkuvalt. Kui õnnestub ellu viia suuremad, Läänemere Tegevuskavas ette nähtud koormuse vähendamise meetmed, paraneb Läänemere vee kvaliteet selle sajandi lõpuks ja vee läbipaistvus Läänemere keskosas kasvab kuni 1 m võrra. Halvima stsenaariumi järgi väheneb oluliselt hapniku tase Läänemere põhjas, suureneb toiteainete kontsentratsioon ja intensiivistuvad veeõitsengud. Soojal poolaastal väheneb Secchi ketta nähtavus Läänemere kaguosas enam kui 2,5 meetri võrra.
Järvedel on kliimamuutuse seisukohast kahetine roll. Emiteerides kasvuhoonegaase mõjutavad järved aktiivselt kliimat, teisalt on järved, nii nagu muudki ökosüsteemid, tundlikud klimaatiliste tegurite, eelkõige temperatuuri ja sademete muutuste suhtes. Järvedes lühendab kliima soojenemine jääkatte kestust, tõstab veetemperatuuri ja tugevdab termilist kihistumist. Sademetehulga suurenemine tõstab järvede veetaset ning valglast lähtuvat toiteainetekoormust. Eri tüüpi järved reageerivad klimaatilistele teguritele erinevalt.
Fenoloogiliste vaatluste järgi on jääminek ja suurvee kõrgseis nihkunud varasemaks, veekogude jäätumine aga hilisemaks. Muutused järvede hüdroloogiliste faaside saabumisaegades on väiksemad kui jõgedes, mis näitab seisuveekogude suuremat inertsust kliimamuutuse suhtes. Regionaalsed kliimamudelid prognoosivad sajandi lõpuks nii õhu- kui veetemperatuuri tõusu ja Põhja-Euroopa järvede jääkatte kestuse vähenemist 1–2 kuu võrra. Jääkatte lühenemise ja veetemperatuuri tõusuga tugevneb veesamba termiline kihistus ja pikeneb kihistunud perioodi pikkus.
Varasema jäämineku tõttu nihkub varasemaks ka füto- ja zooplanktoni areng. Sagenevate sulailmade tõttu jäävad järved talviti vähem ummuksisse ja kalade talvise suremise oht madalates järvedes tõenäoliselt väheneb. Pikenev stagnatsiooniperiood halvendab põhjakihtide hapnikuga varustatust ja hapnikuta tsoon võib laieneda suuremale põhjaalale soodustades fosfori leket setetest. Kõrgem temperatuur, stabiilsem termiline kihistumine ja parem fosfori kättesaadavus võivad soodustada sinivetikaõitsenguid. Kestva kihistumise olukorras võib vee pindmine kiht toiteainetest ka vaesuda, mis lükkab veeõitsengu tekke sügisese vee segunemise perioodile. Koos veeõitsengute sagenemisega soojemas kliimas võivad sageneda kalade suvised massilised hukkumised hapnikukontsentratsioonide suurte ööpäevaste kõikumiste ja aluselises keskkonnas moodustuva ammoniaagi tagajärjel.
Sademetehulga suurenemisega kasvab valglalt lähtuv toiteainete koormus järvedele, mis suurendab bioproduktsiooni ja settimiskiirust, kuid ainete kontsentratsioonid võivad veerohkuse tingimustes lahjeneda. Seega võib kliimamuutus nii tugevdada kui nõrgendada eutrofeerumise ilminguid ja töötada vastu järvede seisundi parandamise meetmetele või neid toetada.
Eesti suurjärvede ökosüsteemid on tundlikud temperatuuritõusu ja veetasememuutuste suhtes. Peipsis, mille elustikku kuulub mitmeid põhjapoolsema levikuga liike, on muutused veetemperatuuris esmaseks ja juhtivaks kliimateguriks ökosüsteemis. Suurenenud troofsuse tingimustes kaasnevad kõrge suvise veetemperatuuriga Peipsis ulatuslikud veeõitsengud ja kalade suremine. Peipsi kalakoosluses on toimunud oluline nihe puhta- ja külmaveelistelt kaladelt (rääbis, siig, luts) koha ja latika domineerimise suunas, kes eelistavad kõrge toitelisusega, sooja ja sogast vett. Tindi ja rääbisevarude muutusi on mõjutanud kliima soojenemisest tingitud muutused nende liikide kudemistingimustes. Sademete hulga muutused mõjutavad valgalt lähtuvaid ainekoormusi ning meie suurjärvede veetaset suures ulatuses. Veetase mõjutab otseselt veesamba valgustatus ja ainevahetust põhjasetetega ning nende kaudu fütoplanktoni kasvu. Madalas Võrtsjärves, kus veetaseme muutumise amplituud ületab järve keskmist sügavust põhjustades kuni kolmekordset veemahu ja kuni 2,4-kordset keskmise sügavuse muutumist, on selle mõju järve ökosüsteemile valdav. Võrtsjärve võib tema kõrge kliimatundlikkuse ja pikkade vaatlusridade tõttu pidada üheks kliima mõju uuringute näidisobjektiks, mille loodusliku veerežiimi säilitamine on üheks kliima mõju seire eelduseks.
