TalTech merefüüsika osakond

Täname Janek Teinlumi Juminda kalurist, kes korjas rannalt üles meie poijaamast eraldunud akustilise päästiku koos pinnapoiga!

Põnevamat laerikut vahelduseks.

Arun, Mishra our colleague, has successfully defended his PhD thesis on microplastic pollution in the Baltic Sea. His research combined field observations and advanced modelling to explore how microplastics move, accumulate, and interact with ocean dynamics—especially in the Gulf of Finland.

The work revealed that the Gulf acts as a major retention zone for microplastics, with seasonal and mesoscale processes playing a key role in their distribution.

The thesis was supervised by Germo Väli and Taavi Liblik.
Well done, Arun! 👏

Meie nooremteadur Enriko Siht selgitab portaalis novaator ilmunud artiklis mikroplastiku leviku mudeli ülesehitamist Soome lahes.

Uus mudel aitab Soome lahes mikroplasti teekonda kaardistada Tallinna Tehnikaülikooli teadlased lõid keeruka arvutimudeli, mis jäljendab Soome lahes mikroplasti liikumist, aidates mõista, kas pisiosakesed jäävad pinnale triivima, randuvad, vajuvad mere põhja või kerkivad sealt uuesti pinnale. Töö aitab paremini prognoosida mikroplasti levikut ning s...

Our latest study dives into the submesoscale variability in the Gulf of Finland. Submesoscale processes are crucial in the energy cascade from mesoscale to turbulence because they facilitate kinetic energy transfer between larger mesoscale eddies and smaller turbulent motions, thereby influencing ocean mixing and overall ocean dynamics. Submesoscale processes are challenging to monitor with conventional methods because of their small spatial and temporal scales.

We used moored autonomous vertical profilers to record the vertical profiles of currents and water column structure. During upwelling relaxation, we detected significant submesoscale temperature fluctuations in the central (deeper) part of the gulf. Observations at the shallow area revealed temperature and salinity fluctuations likely linked to SMS processes during the downwelling relaxation event under calm weather conditions. Approximately 50% of the observed high-frequency temperature variability was explained by submesoscale processes, while the remaining 50% resulted from vertical excursions of isopycnals. This result indicates that SMS processes are potentially significant in the gulf's dynamics.

Satellite image shows the submesoscale features during the cyanobacterial bloom in the Northern Baltic Proper, the entrance area of the Gulf of Finland on 8 August 2022 (source: European Union, Copernicus Sentinel-2 imagery — processed by )

Full text of our paper: https://helda.helsinki.fi/server/api/core/bitstreams/83a9e1d3-a730-4a7e-8c88-1546dd266e48/content

Möödunud aasta lõpupäevil ajakirjas Ocean Dynamics avaldatud uuringu raames arendasid tehnikaülikooli teadlased MFO juhtimisel numbrilist mudelit, mis aitab mõista, kuidas mikroplasti osakesed meres levivad ja kus nende teekond lõppeb.

Mikroplast on tilluke, vähem kui poolesentimeetrine plastiosake, mida leidub kõikjal meie planeedil – meredes, maapinnas, atmosfääris, isegi inimorganismis. Merre satub mikroplast näiteks heitvetest, kalandusest ja laevandusest; ka meres olev suurem plastpraht laguneb väiksemateks osakesteks.

Merre jõudnud osakeste levikut mõjutavad mitmed füüsikalised ja keemilised protsessid. Mõned osakesed on veest kergemad – nad jäävad pinnale triivima ning nende liikumist suunavad pinnahoovused ja tuul. Teised aga on veest raskemad ja vajuvad mere põhja. Põhjalähedased hoovused võivad osakesed uuesti põhjast üles tõsta ja nii jätkavad need oma teekonda – see protsess on tuntud kui resuspensioon. Kevadisel perioodil vohavad meres vetikad, mis aja jooksul kinnituvad pinnal triivivate osakeste külge, protsessina, mida nimetatakse pealekasvuks (i.k. biofouling). Niiviisi võivad ka esialgu kerged osakesed lõpuks põhja vajuda. Lisaks mõjutavad osakeste levikut segunemine ja randumine. Protsessid jagunevad üldjoontes kahte kategooriasse: levikut soodustavad (segunemine ja resuspensioon) ning levikut pärssivad (pealekasv ja randumine).

Et neid protsesse paremini mõista, lõid uuringu autorid arvutimudeli, mis suudab simuleerida mikroplasti osakeste liikumist merekeskkonnas. Uurimispiirkonnaks valiti kõrge asustustiheduse ja laevaliiklusega Soome laht. Mudeli abil testiti erinevate protsesside mõju, lülitades need kordamööda sisse ja välja ning muutes nende tugevust. Näiteks pealekasvu saab tugevamaks muuta kui kiirendada mikroplasti osakese ja vetikate kokkupuutumist, või resuspensiooni, kui vähendada osakese üles tõstmiseks vajalikku hoovuse kiirust.

Mõistagi mõjutab reaalses maailmas osakeste levikut kõigi nende ja ka muude protsesside kombinatsioon. Simulatsioonid andsid teadlastele väärtuslikku infot mudeli seadistamiseks, et edaspidi mudeli abil uurida mikroplasti levikuteekonda kasutades reaalseid reostuskoormuseid. See on omakorda oluline samm parema mikroplasti leviku prognoosi ja merekaitse poole. Teadustöö realistlike reostuskoormustega tehtud simulatsioonide kohta Soome lahes avaldatakse samuti lähinädalatel.

Modeling the pathways of microplastics in the Gulf of Finland, Baltic Sea – sensitivity of parametrizations - Ocean Dynamics This study introduces an open software Lagrangian particle tracking model designed for simulating the transport of microplastics (MPs), which incorporates crucial processes such as horizontal diffusion, beaching, resuspension, and biofouling. A sensitivity analysis for the parametrization of these p...

¾ Eestist on piiratud merega ning merel on oluline mõju meie kliimale. 21. septembril meresüsteemide instituudis (Akadeemia 15a, 3. korrus) toimuval õppepäeval näitame, kuidas meri kliimat mõjutab ja vastupidi ning kuidas on Läänemeri ja selle olukord ajas muutunud ja mis on selle põhjused. Õppepäeval leiame vastused järgnevatele küsimustele:
- Millised tehnoloogiad ja meetodid aitavad meil meres toimuvat jälgida ja mõista? Vihjeks, sellega on seotud näiteks satelliidid, nutikad mõõteseadmed aga ka DNA.
- Milline on inimese mõju merele? Käsitleme nii mikroplasti mõju kui tuuleparkide ja sadamate arendamisega seonduvat.
- Milline on mere mõju inimesele? Räägime ekstreemsete ilmastikunähtuste esinemisest muutuva kliima kontekstis.

Keri veesamba automaatseirejaam kuulub Euroopa rannikumerede vaatlusvõrgustikku.

Find out why the Keri Profiling Station for Coastal Observation is A Crucial Hub for Monitoring Gulf of Finland’s Dynamic Ecosystem

https://www.jerico-ri.eu/2024/06/14/keri-profiling-station-a-crucial-hub-for-monitoring-gulf-of-finlands-dynamic-ecosystem/

Loe kokkuvõtet meie viimase uurimuse kohta Soome lahe idaosa hapnikupuudusest.

Hapnikupuudus süveneb Soome lahes vaatamata reostuskoormuse vähenemisele Soome lahe põhjas napib vaatamata vähenenud reostuskoormusele hapnikku. Teadlased näevad selle põhjusena endiselt liialt suuri maismaalt merre jõudvaid ja seal juba akumuleerunud toitainete koguseid, aga ka kliimamuutuseid.

Samal ajal kui teie jõulutoite vintsutate on üle mitmete aastate toimumas suur Põhjamere vee sissevool Läänemerre. Suured sissevoolud mõjutavad oluliselt meie mereala süvakihtide tingimusi. Sissevool tuvastati Darssi künnise automaatseirejaamas ja selle tugevus selgub järgnevate päevade jooksul. Vt. ka seirejaama haldava IOW instituudi pressiteadet: https://idw-online.de/en/news826411.

Viimati toimusid suured sissevoolud 2014-2016 ja nende mõju kohta tehti MFO juhtimisel põhjalik uuring. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmars.2018.00222/full

Propagation of Impact of the Recent Major Baltic Inflows From the Eastern Gotland Basin to the Gulf of Finland Major Baltic Inflows (MBI) have a significant impact on physics, biogeochemistry, and marine life in the Baltic Sea. Spreading of the North Sea water from the Danish Straits to the Eastern Gotland Basin has been rigorously studied in recent decades. Investigations of lateral signal propagation using...

This week we host https://www.jerico-ri.eu/ design project general assembly in Tallinn. Joint European Research Infrastructure for Coastal Observatories

The main purpose of JERICO-RI is to enable a sound understanding of the responses of coastal marine systems to natural and anthropogenic stressors. To do so, JERICO-RI adopts a systematic approach to monitor, observe, explore and analyse coastal marine systems in order to reach reliable information of their structure and functioning in the context of global change.