Ķīles Universitātes (CAU) pētnieki nesenā pētījumā ir pierādījuši, ka Baltijas jūrā pastāv divu veidu sālsūdens pieplūdumi , kas atšķiras pēc to rakstura un līdz ar to arī pēc ietekmes uz skābekļa piegādi. Šīs pieplūdes rodas dažādu laika apstākļu un straumju modeļu dēļ un nosaka attiecīgo pieteku sastāvu. Tas sniedz labāku izpratni par to, kāpēc ne katra liela sālsūdens pieplūde vienādā mērā bagātina Baltijas jūras dziļūdeņus ar skābekli.
Pārmērīga mēslošana un skābekļa trūkums ir zināmi draudi ekoloģiskajam līdzsvaram Baltijas jūrā, uz kuru klimata pārmaiņu dēļ arī tiek izdarīts arvien lielāks spiediens. Šajā kontekstā īpaši svarīgas ir lielas sālsūdens pieplūdes no Ziemeļjūras. Tās transportē ar skābekli bagātu ūdeni uz dziļākajiem Baltijas jūras slāņiem un neitralizē skābekļa trūkumu jeb tā sauktās mirušās zonas.
Lielas sālsūdens pieplūdes Baltijas jūrā – tā sauktās lielās Baltijas jūras pieplūdes (MBI) – zinātnieki jau gadiem ilgi ir labi dokumentējušas. Pētījumi liecina, ka tās parasti notiek, kad spēcīgiem rietumu vējiem seko ilgstoši austrumu vēji. Taču līdz šim ir bijis noslēpums, kāpēc tik milzīgs ūdens daudzums no Ziemeļjūras dažkārt Baltijas jūras dzīlēs ienes relatīvi nelielu daudzumu svaiga skābekļa.
Savā jaunajā pētījumā Dr. Ulrike Löptien, profesors Matiass Rencs un Dr. Heiners Dīce no Ķīles Universitātes Datorzinātņu institūta un Ģeozinātņu institūta spēja atrisināt šo mīklu, izmantojot modernu mašīnmācīšanās metožu un skaitlisko okeāna cirkulācijas modeļu kombināciju. Konkrēti, pētnieki paļaujas uz tā saukto nekontrolēto mācīšanos, t.i., mašīnmācīšanos bez iepriekš definētām kategorijām. Pamatojoties uz lielu sālsūdens pieplūdumu ilgtermiņa rekonstrukciju un vēsturiskiem laikapstākļu datiem, algoritms identificē divus dažādus pieplūduma notikumu veidus — katram ar savām atmosfēras un okeanogrāfiskajām īpašībām. Modeļu simulācijas apstiprināja šīs kopas un pirmo reizi ļāva īpaši izpētīt to attiecīgo ietekmi uz Baltijas jūras skābekļa piegādi.
Pirmajam klasterim, ko pētnieki nodēvējuši par "Klasisko", raksturīga izteikta augsta spiediena zona virs Skandināvijas un Baltijas jūras ziemeļrietumu daļas, kam seko diezgan mēreni rietumu vēji. Otrajam klasterim, "Vētrainajam", ir raksturīga atšķirīga tendence: tas sākas ar vājāku augsta spiediena ietekmi virs Baltijas jūras centrālās daļas, kam seko spēcīgi līdz vētraini rietumu vēji.
"Klasiskajā" tipā izteikts augsta spiediena apgabals sākotnēji izspiež lielus ūdens daudzumus no Baltijas jūras. Kad pēc tam sākas mēreni rietumu vēji, iepriekš izspiestais ūdens tiek transportēts atpakaļ uz Baltijas jūru. Izšķiroši ir tas, ka relatīvi vājie rietumu vēji tik tikko maina tipisko stratifikāciju Kategatā – sāļais Ziemeļjūras ūdens saglabājas stabils zem saldūdens slāņa Baltijas jūrā.
Ar "vētraino" tipu situācija ir citāda: šeit iepriekšējais austrumu vējš izspiež mazāk ūdens, kā rezultātā stratifikācija ir vājāka. Nākamie rietumu vēji ir ievērojami spēcīgāki, veicinot intensīvāku Ziemeļjūras un Baltijas jūras ūdens sajaukšanos. Tas galu galā ļauj vairāk Atlantijas okeāna izcelsmes sāls un skābekļa bagātināta ūdens sasniegt Baltijas jūras dziļos baseinus.
Pēc pētnieku domām, ieplūstošā ūdens sāļums ir izšķirošs skābekļa sadalījumam: tas nosaka dziļumu, kādā skābeklis faktiski var iekļūt Baltijas jūrā. Tikai īpaši sāļš ūdens ir pietiekami blīvs, lai sasniegtu zemākos slāņus – tieši tur, kur skābeklis ir steidzami nepieciešams, piemēram, grimstošā planktona un citu organisko vielu sadalīšanai. Tāpēc Ziemeļjūras ūdens ietekme ir būtiska Baltijas jūras ekoloģiskajam līdzsvaram . Tā izcelsme ir Atlantijas okeānā, tas ir blīvāks, sāļāks un bagātāks ar skābekli – īpašības, kas ļauj tam sasniegt pat dziļākos Baltijas jūras slāņus un papildināt tur esošo skābekļa deficītu.
"Mūsu izmantotās metodes un iegūtos atklājumus var pārnest arī uz daudzām citām piekrastes un marginālajām jūrām visā pasaulē – visur, kur satiekas dažādas ūdens masas. Īpaši ņemot vērā klimata pārmaiņas, kas ne tikai paaugstina temperatūru, bet arī maina laika apstākļus un strāvas sistēmas, ir ļoti svarīgi izprast šos procesus," saka vadošā autore Dr. Ulrike Löptien, kura rezultātos saskata tālejošu potenciālu.
oriģinālās publikācijas
Löptien, U., Renz, M. un Dietze, H. Lielākās Baltijas jūras pieplūdes ir dažādas. Commun Earth Environment 6, 232 (2025).
Lasīt arī
