Marine ecosystems provide a wide range of ecosystem services to human society, including supporting, regulating, cultural, and provisioning services. The concept of Blue Growth even considers marine areas as potential drivers of the economy. However, despite the long tradition of ocean exploration, the realization of Blue Growth and effective marine spatial planning often suffer from incomplete and scattered marine data over large areas.
This dissertation presents a GIS-based approach to analyzing and characterizing the geologic seabed environment of the Baltic Sea. It combines scattered geospatial data to produce spatial representations of the Baltic Sea in terms of the seabed geomorphic features, marine landscapes, and geodiversity. The broad scales of the analyses reflect the scale of the available datasets and the needs of transnational ecosystem-based management.
Spatial analysis techniques enabled the identification of coherent geomorphic features and quantification of geodiversity patterns over the entire Baltic Sea region, within the limits of the input data resolution. Based on the results, the overall geological landscape of the Baltic Sea is characterized by plains and basins. Other geomorphic features, such as elevations and valleys, are characteristic of certain sub-regions. The seabed geodiversity generally increases from south to north and from the open sea to areas with a high shore density. The crystalline bedrock areas provide more diverse seabed environments than the sedimentary rock areas. Archipelagos, in particular, stand out as seabed areas with high geodiversity. The results underline the significance of the ongoing processes (erosion, sediment transport, and accumulation), the basement rock type, past glaciations, and certain geological events during the last deglaciation in shaping the seabed environment of the Baltic Sea.
The dissertation presents new evidence that the geodiversity of the seafloor influences the distribution of the zoobenthic assemblages of the eastern Gulf of Finland. It is suggested that the high geodiversity and archipelago gradient could directly influence benthic assemblages and biodiversity by providing a multitude of habitats and indirectly by channeling water movement. Additionally, the potential key habitats, rocky reefs, were mapped with good accuracy in seabed areas with limited data, and the features were also recognized to have ecological value. These spatial datasets provide valuable background material for more detailed studies on the rocky reefs and the archipelago areas, as well as for monitoring their status.
The study provides spatial information on the seabed characteristics of the Baltic Sea for scientists, marine spatial planners, and managers. The results emphasize that geodiversity should be acknowledged in the ecosystem-based management of marine areas, because it has intrinsic value, it provides several abiotic ecosystem services, and it is associated with the biodiversity and long-term conservation of the marine environment.Maapallon pinta-alasta n. 70 prosenttia on merien peitossa. Tietämys mertenpohjista on vielä suhteellisen vähäistä, vaikka tietoa on kerätty vuosikymmeniä. Lisäksi, olemassa olevat tietoaineistot ovat usein hajallaan eri organisaatioissa. Hajanainen ja hankalasti saatavilla oleva tieto haittaa tehokkaan merialuesuunnittelun toteuttamista. Olemassa olevan aineiston sekä paikkatieto- ja tilastomenetelmien avulla on kuitenkin voitu laajentaa tietämystä meriympäristöstä.
Tämä väitöskirja koostuu yhteenvedosta ja neljästä artikkelista, joissa tarkastellaan Itämeren meriympäristöä ja sen geologisia piirteitä paikkatietoaineistojen ja -menetelmien avulla. Analyyseissä on koostettu paikkatietoaineistoa merialueilta ja kehitetty alueellisesti kattavia esityksiä merenpohjan geomorfologisista piirteistä, merenpohjan maisemista ja geodiversiteetistä. Geodiversiteetillä tarkoitetaan geologista monimuotoisuutta, joka on määritetty kallioperän, pohjanmuotojen ja maalajien vaihtelun avulla. Tutkimuksessa on tarkasteltu myös yhden avainelinympäristön, kallioriutan, esiintymistä Saaristomerellä.
Tulokset lisäävät ymmärrystämme Itämeren geologisista piirteistä ja niiden alueellisesta vaihtelusta. Itämeren pohjan maisemaa luonnehtivat erilaiset tasangot ja altaat. Pohjanmuodot, kuten kohoumat ja merenpohjan laaksot, ovat tyypillisiä tietyillä Itämeren alueilla. Itämeren pohjan geodiversiteetti vaihtelee myös alueittain; geologinen monimuotoisuus on suurempaa pohjoisosissa kuin etelässä ja rannan lähellä kuin avomeren pohjassa. Saaristoalueet ovat geologisesti erityisen monimuotoisia. Merenpohja on yleensä monimuotoisempaa kiteisen kallioperän alueella kuin sedimenttikivialueella. Erot Itämeren eri alueiden geologissa piirteissä johtuvat kallioperästä, glasiaalihistoriasta ja nykyisistä prosesseista.
Tulosten mukaan geodiversiteetti ja saaristoisuus voivat vaikuttaa biodiversiteettiin, sillä geologisen monimuotoisuuden ajatellaan heijastavan pohjaeläinten fyysisen elinympäristön kirjoa. Lisäksi ne voivat vaikuttaa epäsuorasti biodiversiteettiin esimerkiksi ohjaamalla veden virtauksia. Geodiversiteetti pitäisikin ottaa huomioon ekosysteemilähtöisessä merialuesuunnittelussa, koska se tarjoaa monia abioottisia ekosysteemipalveluita ja se on liitetty myös biodiversiteettiin. Väitöskirjan tuottama paikkasidonnainen tieto on tärkeää erityisesti merialuesuunnittelijoille ja tutkijoille
