Bałtyk jest morzem słonawym, bo oceaniczna woda przegrywa tu z rzekami
Bałtyk jest połączony z oceanem, ale jego woda w większości nie ma oceanicznego zasolenia. Słona woda z Morza Północnego musi przejść przez wąskie i płytkie Cieśniny Duńskie, natomiast do Bałtyku stale wpływają wielkie ilości wody słodkiej z rzek. W efekcie powstaje ogromny zbiornik słonawy: przy wejściu od strony Sundu zasolenie powierzchniowe wynosi około 15–18 PSU, w Bałtyku właściwym zwykle 7–8, a na dalekiej północy i wschodzie spada nawet do 0–2. Ten gradient decyduje o obiegu wody, rozmieszczeniu organizmów i podatności morza na niedobory tlenu.
Morze, które nie jest ani oceanem, ani jeziorem
Bałtyk jest jednym z największych na świecie obszarów wód słonawych. Jego szczególność bierze się z bilansu dwóch przeciwnych strumieni. Od zachodu do basenu może wpływać słona woda morska, ale droga prowadzi przez płytkie i wąskie cieśniny. Jednocześnie ogromne dorzecze Bałtyku dostarcza wodę słodką z rzek i opadów. Ponieważ połączenie z Morzem Północnym jest hydraulicznie ograniczone, woda oceaniczna nie jest w stanie nadać całemu basenowi typowego zasolenia mórz otwartych. Bałtyk zachowuje więc status morza ze względu na połączenie z oceanem i historię geologiczną, lecz chemicznie jego znaczna część przypomina strefę przejściową między morzem i jeziorem.
Zasolenie tworzy mapę od zachodu ku północy i wschodowi
HELCOM podaje, że przy wejściu do Bałtyku w Sundzie zasolenie powierzchniowe sięga około 15–18 PSU. W Bałtyku właściwym wynosi typowo 7–8, a w północnych i wschodnich zatokach może spadać do 0–2. Nie ma więc jednej wartości „zasolenia Bałtyku”. To gradient rozciągnięty na ponad tysiąc kilometrów. Znaczenie ma również głębokość: cięższa woda słona ma tendencję do opadania poniżej lżejszej wody powierzchniowej. W głębokich basenach warstwa denna może być wyraźnie bardziej słona niż woda znajdująca się kilkadziesiąt metrów wyżej.
Dlaczego małe zasolenie zmienia przyrodę
Dla organizmu wodnego kilka PSU różnicy nie jest kosmetyczną zmianą. Regulacja ilości soli i wody wewnątrz ciała wymaga energii, a wiele gatunków morskich i słodkowodnych ma ograniczony zakres tolerancji. W środkowym Bałtyku spotykają się więc organizmy typowo morskie z gatunkami słodkowodnymi, ale liczba gatunków jest mniejsza niż w pełnosłonych morzach. Im dalej na północ i wschód, tym trudniej funkcjonować gatunkom morskim, a większe znaczenie mają organizmy tolerujące niskie zasolenie. Sam gradient chemiczny morza staje się zatem filtrem biologicznym.
Sól porządkuje również wodę w pionie
Słona woda jest gęstsza od słodszej, dlatego w głębszych częściach Bałtyku może powstawać trwałe uwarstwienie. Granicę silnej zmiany zasolenia nazywa się halokliną. Wiatr dobrze miesza warstwę powierzchniową, lecz znacznie gorzej przenosi tlen przez haloklinę do głębi. W efekcie niezwykłe zasolenie Bałtyku odpowiada nie tylko za to, jakie ryby czy małże mogą tu żyć, lecz także za jeden z najważniejszych problemów morza: niedotlenienie głębokich wód.
Najważniejsze jest ograniczone połączenie z oceanem
Gdyby Bałtyk miał szerokie i głębokie połączenie z Atlantykiem, napływ wody oceanicznej byłby znacznie skuteczniejszy, a zasolenie wyższe i bardziej wyrównane. Gdyby połączenie zostało całkowicie odcięte, zbiornik z czasem stałby się słodkowodny. Dzisiejszy stan istnieje właśnie dlatego, że cieśniny przepuszczają wystarczająco dużo wody morskiej, by zachować słonawy charakter, ale zbyt mało, by pokonać ciągły dopływ wody słodkiej. To geografia Cieśnin Duńskich, a nie sama obecność oceanu, nadaje Bałtykowi jego nietypową chemię.
Dorzecze Bałtyku jest znacznie większe niż samo morze
Do Bałtyku spływa woda z obszaru wielokrotnie większego niż powierzchnia morza. Obejmuje on terytoria kilkunastu państw i dziesiątki tysięcy jezior, rzek oraz terenów rolniczych. To właśnie ten duży stosunek powierzchni zlewni do objętości morza sprawia, że dopływ wody słodkiej ma tak silny wpływ na zasolenie. Każda rzeka niesie także rozpuszczone sole mineralne, materię organiczną i biogeny. W otwartym oceanie taki dopływ zostałby szybko rozcieńczony przez olbrzymią objętość wody i sprawną cyrkulację. W Bałtyku substancje trafiają do systemu o ograniczonej wymianie z Atlantykiem, dlatego wpływ procesów zachodzących daleko w głębi lądu jest wyjątkowo duży. Los morza jest bezpośrednio związany z tym, co dzieje się w całym jego dorzeczu.
Gradient zasolenia tworzy biologiczną strefę stresu
Wiele organizmów morskich potrafi utrzymywać prawidłowe stężenie soli w płynach ustrojowych tylko w określonym zakresie zasolenia. Gatunki słodkowodne mają odwrotny problem: w bardziej słonej wodzie tracą wodę z organizmu i muszą aktywnie regulować gospodarkę jonową. Środkowy Bałtyk leży pomiędzy tymi dwoma światami. Dla części gatunków morskich jest zbyt słodki, a dla części słodkowodnych — zbyt słony. Dlatego liczba gatunków jest tu mniejsza niż w sąsiednim Morzu Północnym, mimo że produktywność biologiczna może być wysoka. Ta „strefa przejściowa” sprawia też, że niewielkie zmiany zasolenia mogą przesuwać granice występowania organizmów. Chemia wody staje się więc jednym z głównych czynników organizujących cały ekosystem.