NIB - MORSKA BIOLOŠKA POSTAJA PIRAN
Julijsko stanje slovenskega morja
Raziskovalci Morske biološke postaje Piran NIB smo v sredo, 15. julija 2015, opravili redno vzorčenje postaj v slovenskem morju v okviru spremljanja ekološkega stanja morja in kakovosti morja (naročnik monitoringa: ARSO). Na podlagi opazovanj in pridobljenih podatkov (na tej povezavi) lahko podamo naslednje informacije, ki opisujejo stanje, značilno za ta višek poletja.
Temperatura morja v nekaj metrov debelem površinskem sloju je bila po celotnem slovenskem morju zelo visoka, okoli 27 °C, v sloju pri dnu pa veliko nižja, med 17 in 19 °C. Razlika v temperaturi med zgornjimi in spodnjimi plastmi morja je običajna za poletno obdobje. Ob odsotnosti izrazitih vetrov in rečnih vnosov se v vročih poletnih dneh segreva zlasti površinska plast morja, medtem ko je spodnja plast hladnejša. Tovrstne okoliščine pripomorejo k temu, da se v vodnem stolpcu vzpostavi t.i. gostotna razslojenost (stratifikacija): vodne mase z višjo gostoto so pri dnu, tiste z nižjo pa pri površini.
Ker je ob močni razslojenosti vodnega stolpca vnos kisika v pridnene sloje zelo oviran, poraba pa velika, se lahko v takih razmerah koncentracija v vodi raztopljenega kisika pri dnu zelo zniža. Ob julijskem vzorčenju smo že zaznali padec koncentracije kisika, ki je ob normalnih razmerah okoli 5.5 ml/l, ob vzorčenju pa je bila med 4 in 5 ml/l. Teden dni kasneje je bila koncentracija kisika v pridnenem sloju pod oceanografsko bojo Vido (globina 22 m) že nižja od 4 ml/l. To so sicer še sprejemljive vrednosti, ki pa se dnevno zmanjšujejo.
Na terenu smo izmerili tudi nizke vrednosti prosojnosti, ki je pokazatelj prodiranja svetlobe v globino. Nizke vrednosti prosojnosti kažejo na to, da je v morju velika količina lebdečih delcev, ki zaradi absorpcije in tudi sipanja svetlobe preprečujejo njeno potovanje v globino. To je vidno tudi s prostim očesom, saj je voda na pogled motna, rahlo rjavkasto obarvana. Slabše prosojnostne razmere so zlasti na postajah v plitvejših delih slovenskega morja (mera za oceno prosojnosti opazovana iz gladine je bila od 3 do 5 m), na postajah z večjimi globinami pa je bila prosojnost nekoliko višja (do 9 m). Delci v vodi so bodisi plankton, bodisi tisti, ki pridejo v morje z rekami in vetrovi. V morski vodi je bilo opaziti večjo količino morskega snega. Chaetoceros vixvisibilis Ob prvem mikroskopskem pregledu vzorca morske vode smo ugotovili, da so se zelo namnožile nekatere vrste diatomej (kremenčastih alg). V vzorcih morske vode prevladuje vrsta Chaetoceros vixvisibilis, poleg nje pa še nekatere druge vrste diatomej (Proboscia alata, Hemiaulus hauckii, Pseudo-nitzschia sp.) (mikroskopski posnetki). Opazili smo tudi povišano številčnost cianobakterij, kar pa je običajno za poletno obdobje. Tako povišano rast fitoplanktona, ki lahko privede do cvetenja, v največji meri pripisujemo povečanim sladkovodnim vnosom (padavine, rečni pritoki), ki v morje prinašajo hranilne snovi, in ne toliko visokim temperaturam. Vsebnost klorofila a v morski vodi še nismo izmerili, je pa ta nedvomno višja kot prejšnji mesec. Koncentracija klorofila a nam pove, kolikšna je fitoplanktonska biomasa, ta pa je pomemben pokazatelj ekološkega stanja morja. Ali bo povečana fitoplanktonska biomasa vodila do pojava sluzastih agregacij, pa še ne moremo potrditi. Ostalih pojavov, ki bi utegnili motiti kopalce, kot so sluzenje morja in pojav pen na površini, nismo opazili.
Ker se temperature morja letos približujejo rekordni in se v javnosti vedno bolj pojavlja vprašanje, kako visoka temperatura vpliva na morske organizme v nadaljevanju poskušamo na to podrobneje odgovoriti. Sonda na oceanografski boji Vidi je danes, 23. julija 2015 ob 13:00 uri po lokalnem času, na globini dveh metrov in pol izmerila temperaturo 29,7 °C, pri slanosti 35,4. Visoka temperatura morja za to obdobje ni neobičajna, saj podobne temperature sonda beleži že nekaj let. Dosedanja rekordna najvišja temperatura na boji Vidi je bila izmerjena 17. julija 2010, in sicer 30,4 °C na globini 2,7 m. Letos je bila najvišja do sedaj izmerjena temperatura zabeležena včeraj, 22. julija okoli 19:00 ure, in sicer 30,07 °C. Vse visoke temperature so bile dosežene v poznih popoldanskih ali celo večernih urah. Temperatura morja namreč dnevno niha in pri tem zaostaja za temperaturo zraka. Svojo najvišjo vrednost doseže v poznih popoldanskih oziroma večernih urah, najnižjo pa v zgodnjih jutranjih urah, potem, ko se morje ponoči malo ohladi. Razlika med tema dvema ekstremoma je okoli ena stopinja. Temperatura morja vztrajno narašča že od zadnje prehodne ohladitve 10. julija 2015. V tem času je temperatura morja v povprečju naraščala za 0,4 stopinje na dan. Temperatura morja v severnem Jadranu ni le posledica temperatur zraka nad regijo, temveč tudi siceršnjih tokovanj v Jadranu, ki v naše morje prinašajo vodne mase različnih temperatur. Na Morski biološki postaji NIB smo kot soustvarjalci povezani z ARSO v postavitev prognostičnega modela na ARSO, ki je v razvojni fazi in vsebuje sklopitev atmosfere z Jadransko-Jonskim morjem. Ko bo ta sklopljen model ovrednoten, stabilen in bo podajal zanesljive rezultate, bomo lahko tudi z večjo zanesljivostjo odgovorili na to, kakšne temperature morja pričakujemo v prihodnjih treh dneh. Na podlagi današnjih (23. julij 2015) napovedi trenutno obstoječih modelov najvišjo temperaturo morja (med 30,1 in 30,4 °C) pričakujemo danes popoldne, v prihodnjih dneh pa lahko pričakujemo ohladitev površinskih plasti morja za 1 do 2 stopinji. Visoke temperature morja nedvomno vplivajo na morske organizme, tako neposredno kot posredno. Neposreden vpliv temperature se odraža v povečani aktivnosti mikroorganizmov, tako fitoplanktona, bakterij, arhej in virusov. Poveča se lahko rast celic in s tem povezani procesi fotosinteze, dihanja in ostalih presnovnih poti. Za višje organizme, predvsem pa za hladnoljubne organizme, ki tudi naseljujejo Tržaški zaliv, pomeni visoka temperatura nedvomno stresno situacijo. Zaradi stresa pa je organizem manj odporen in se denimo, težje spopada z različnimi boleznimi.
Vpliv povišane temperature je seveda odvisen ne samo od same višine temveč tudi od trajanja tega ekstrema. Kratkotrajna povišanja organizmi večinoma preživijo brez večjih posebnosti, pri dolgih izpostavljenostih pa se lahko pojavijo številni negativni odzivi. Tako dolgotrajne izjemno visoke temperature morja lahko povzročijo t.i. bledenje koral, ko korale izvržejo simbiontske alge iz svojega telesa. Če visoke temperature vztrajajo, lahko pride do odmiranja posameznih osebkov koloniji koral (nekroze) in v najhujših primerih do odmiranja posameznih kolonij ali celo masovnega pogina kolonij. Primere bledenja koral in pojavljanja nekroz kolonij smo opazili tudi v slovenskem morju v letih 2012-2014. Z višanjem temperature morja se v severnem Jadranu in tudi našem morju pojavljajo nekatere vrste, ki so značilne za južne dele Sredozemskega morja (tropikalizacija), včasih pa tudi tujerodne vrste (bioinvazija). Visoke temperature lahko na življenje v morju vplivajo tudi posredno, zaradi močno razslojenega vodnega stolpca in vpliva na kroženje vodnih mas. Topnost plinov oziroma raztapljanje kisika iz atmosfere se z višanjem temperature naglo zmanjšuje. Tako se, na primer, z zvišanjem temperature zraka iz 20 na 30 °C topnost kisika zmanjša za približno 15 % (pri slanosti 35, tlaku 1 bar in 100 % vlažnosti). Ob dolgotrajnem stabilnem vremenu z dokaj šibkimi vetrovi je vnos kisika preko gladine znatno manjši, hkrati pa zaradi razslojenosti vodnega stolpca kisik iz površinskih slojev ne more preiti skozi močno gostotno bariero v pridnene sloje. Ker organizmi pri morskem dnu obstoječi kisik porabljajo, se njegova koncentracija niža. Ko je koncentracija kisika nižja od 2 ml/l, pojavu pravimo hipoksija, se pojavijo vedenjske spremembe pridnenih organizmov. Živali, ki so se prej skrivale, npr. raki, zlezejo na najvišje strukture v svojem habitatu, kačjerepi na sedimentnem dnu, ki so prej s kraki filtrirali vodo se prenehajo hraniti, in se obrnejo tako, da je osrednja plošča čim višje, ali se plazijo po drugih organizmih, nekatere živali, npr. obli ježki in školjke, ki so sicer zakopani v sedimentu, zlezejo ven. Če se take razmere podaljšujejo v pozno poletje ali jesen, lahko to privede do razmer brez kisika, ko živali v morskem dnu in na njem ne morejo preživeti. Takemu pojavu pravimo anoksija. Letošnje poletje kisikove razmere v morju še niso kritične. Kako se na visoke temperature odziva školjka klapavica, ki je kot dober pokazatelj sprememb v okolju primeren indikatorski organizem, si lahko preberete tukaj. Pripravili: Janja Francé, Matjaž Ličer, Boris Petelin, Lovrenc Lipej, Borut Mavrič, Vlado Malačič, Jadran Faganeli, Valentina Turk, Alenka Malej, Mateja Grego, Vesna Flander Putrle 
