"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF5738
ETF5738 "Kliimamuutuste mõju suure madala järve ökosüsteemile ainete sissekande muutuste kaudu (1.01.2004−31.12.2007)", Tiina Nõges, Eesti Maaülikool, Põllumajandus- ja keskkonnainstituut.
ETF5738
Kliimamuutuste mõju suure madala järve ökosüsteemile ainete sissekande muutuste kaudu
Impact of climate change on ecosystems of large shallow lakes, mediated by the altered inflow of substances
1.01.2004
31.12.2007
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ValdkondAlamvaldkondCERCS erialaFrascati Manual’i erialaProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.4. Ökoloogia, biosüstemaatika ja -füsioloogiaB460 Füüsiline antropoloogia 1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt100,0
PerioodSumma
01.01.2004−31.12.2004220 000,00 EEK (14 060,56 EUR)
01.01.2005−31.12.2005214 117,65 EEK (13 684,61 EUR)
01.01.2006−31.12.2006218 400,00 EEK (13 958,30 EUR)
01.01.2007−31.12.2007223 800,00 EEK (14 303,43 EUR)
56 006,90 EUR

Paljud gobaalse kliima uuringud on näidanud, et põhjapoolkera kliima muutub soojemaks ja talvel niiskemaks ning suvel kuivamaks. Neid muutusi näib peegeldavat Põhja Atlandi Ostsillatsiooniindeksi (NAO) kasvutrend. Kliimamuutused põhjustavad nihkeid valgalade soojus-, vee- ja ainebilansis ning mõjutavad järvede veerezhiimi ning reostuskoormust. Eriti tugev on veebilansi muutuste mõju madalates järvedes, kus see põhjustab olulisi muutusi järve sügavuses ja mahus. Taotletava grandi toetusel planeeritakse alusuuringut kliimamuutustest tingitud ainete sissekande muutuste ja nende mõju selgitamiseks suurte madalate järvede ökosüsteemile, eeskätt fütoplanktonile ja bakteritele. Selgitatakse lahustunud orgaanilise aine muutlikkuse mõju veesisesele valguskliimale. Püstitatud tööhüpoteesid: (1) talvise NAO positiivses faasis suureneb järve kantav veehulk ning koos sellega ka ainete sissekanne; (2) fosfori kontsentratsioon järves on veerohketel aastatel madalam lahjendusefekti ja nõrgema setetest vabanemise tõttu, millest viimane on tingitud setete nõrgemast resuspensioonist sügavamas vees; (3) lahustunud orgaanilise aine (LOA) kontsentratsioon järves on veerohketel aastatel kõrgem; (4) sügavamas järves on veesamba keskmine valgustatus nõrgem ja kõrgenenud LOA kontsentratsioon halvendab veesiseseid valgusolusid veelgi, seetöttu on fütoplanktoni valguslimitatsioon tugevam ning tema biomass järves madalam; (5) suurem LOA hulk võib olla soodne bakteritele. Samas sõltuvad bakterid ka fütoplanktoni eritistest ja lagunemisproduktidest ning madalam fütoplanktoni produktsioon LOA-rikastel aastatel võib bakterite kasvu hoopis pärssida. Eesti kaks suurjärve, Võrtsjärv ja Peipsi, pakuvad unikaalset võimalust kliimamuutuste mõju selgitamiseks madalate järvede ökosüsteemile. Mõlemad veekogud on ainulaalsed kogu maailmas, kuna nende veetase pole reguleeritud ning selle tsüklilisus on looduslik ja tugevalt seotud NAO muutumisega. Kliimamuutuste mõju ökosüsteemile võimaldavad selgitada enam kui 30-aastased andmeread. Võrtsjärve kohta on olemas igakuine fütoplanktoni andmestik alates 1964. aastast ning ka Peipsi kohta on andmeid 1960ndatest aastatest alates.
Studies on global climate have revealed that the conditions in the Northern Hemisphere tend to change for warmer, winters are becoming wetter and summers drier. These changes are attributed to the increasing content of green-house gases in the atmosphere, which is probably reflected in the increasing tendency of the North Atlantic Oscillation Index (NAO). Climate change affects the balance of heat, water and substances in lake catchments resulting in changes of the hydrological regime and loadings. Hydrological changes have the strongest impact in shallow lakes where they cause big changes in the water volume and lake depth. A basic research is planned to study the influence of the inflow of substances on the ecosystem of large shallow lakes. First of all, the response of phyto- and bacterioplankton will be considered. The role of the dynamics of dissolved organic matter on the underwater light climate will be investigated as well. Work hypotheses: in positive phase of NAO the amount of water discharged into the lakes increases bringing about the elevated inflow of dissolved substances. However, the concentration of phosphorus in lake water tends to be lower in water-rich years. This is caused by the effect of dilution as well as by the less intensive leakage from sediments because of smaller resuspension in deeper lake. The concentration of DOC in lakes is higher in water-rich years. In the deeper lake where the water column is on the average less illuminated than in shallower lake, the increased concentration of DOM weakens the underwater irradiance contributing to the sharpening of phytoplankton light limitation and to the reduction of its biomass. Higher concentration of DOM may favor bacteria while the lower phytoplankton production in DOM-rich years can reduce bacterial biomass if they are dependant on phytoplankton exudates and degradation products. Two Estonian large lakes Võrtsjärv and Peipsi offer an unique opportunity to study the impact of climatic change on the ecosystem of shallow lakes. They are among few lakes in the World, which water level is unregulated and has a natural variability strongly associated to the changes of NAO. More than 30-year long time series from these lakes enable to analyse the impact of climate change on the ecosystems. Monthly data on phytoplankton from L. Võrtsjärv start from the year 1964. Also for L. Peipsi the data stretch back to the 1960s, though having a lower frequency.