Gradientsüsteemide dünaamika uurimisrühm

Uurimisrühma juht
Seotud struktuuriüksus
Ülevaade
Uurimistöö keskendub erinevat mastaapi füüsikalistele protsessidele, mis mõjutavad oluliselt biogeokeemilist aineringet ja kontrollivad ainete transporti ning segunemist vertikaalselt kihistunud Läänemeres, sh hüpoksilises ja redokskliiniga seotud veekihtides. Fookus on submesomastaapsetel protsessidel, nende lokaalsel ja suuremastaapsel mõjul vee- ja ainevahetusele basseinide, ranniku- ja avamere ning veekihtide vahel, mis mh mõjutavad kevadõitsengu, miksotroofsete liikide ja süsinikuvoogude dünaamikat. Mereökoloogiliste uuringute fookuses on planktilised ja bentilised algtootjad, merepõhja selgrootud, nende dünaamika ja roll Läänemere aineringes ning mere mikroprügi ja ohtlike ainete mõju elustikule.Uurimismeetoditest on kesksel kohal kontaktmõõtmised kasutades uurimislaeva Salme ja uutel tehnoloogiatel põhinevaid autonoomseid seadmeid, sh unikaalset, profileerivat põhjajaama ja allveeliugurit. Protsessuuringutes rakendatakse numbrilist modelleerimist. Mere-elustiku uuringutes kasutatakse mh läbivoolutsütomeeteriat, spektroskoopiat, mikroskoopiat ja metageneetilist analüüsi.
Võtmesõna
stratifikatsioon
hüpoksia
submesomastaapsed protsessid
mikroprügi
eDNA
innovaatilised vaatlus- ja analüüsimeetodid
Tähtsamad tulemused
2024. aastal: Tuvastati ja kirjeldati viimase 60 aasta jooksul toimunud merevee temperatuuri tõusu mõjul toimunud muutused mikrovetikate kasvukiiruses, rakkude suuruses ja geeniekspressioonis. Näidati, et pikaajaliselt on hapnikuvaesed tingimused Soome lahe põhjalähedases kihis laienenud eelkõige liigse koormuse ja toitainete akumuleerumise tõttu süsteemi ning temperatuuri tõusuga seotud muutuste tõttu biogeokeemilistes protsessides ja voogudes. Analüüsiti sesoonseid ja lokaalseid muutusi süsiniku ringe parameetrite jaotustes Eestit ümbritseval merealal, mis võimaldas siduda CO2 ja CH4 maksimumid jõgede sissevoolude, apvellingu sündmuste ja frontidega ning mere põhjani ulatuvate segunemise sündmustega. Hinnangud näitavad, et kõik Eestit ümbritsevad merealad toimivad nõrga CO2 neeluna, kuid voogude ajalises ja ruumilises jaotuses esineb suur muutlikkus. Pikaajaliste kõrglahutusega mudelarvutuste abil Läänemeres tuvastati submesomastaapsete nähtuste intensiivsuse maksimumid Gdanski basseinis, Soome lahes ja Ava-Läänemere põhjabasseini lääneosas. Keskkonnakvaliteedi bioindikaatoritena kasutatud paikse eluviisiga rannakarpide uuringuga kinnitati, et rannakarbid kui filtreerivad organismid peegeldavad hästi nende elupaiga keskkonnaseisundit. Tuvastati polüaromaatsete, tinaorganiliste ja halogeenitud orgaaniliste ühendite ning raskmetallide kõrgeid sisaldusi elusorganismides, samuti demonstreeriti reostusest tingitud bioloogilisi mõjusid. Rahvusvahelise koostöö raames tuvastati mikroplasti esinemine järvesetetes ajast, mil plasti masstootmine polnud veel alanud, sealhulgas üle 200 aasta vanustes setetes. Tulemused viitavad vajadusele uurida mikroplasti vertikaalset levikut setetes.