Mida kalad talvel teevad?

Mõned kalaliigid jäävad talvel nii vaikseks, et seda seisundit võib pidada lausa talveuneks. Näiteks angerjas poeb mutta, nii et ainult pea paistab välja, ja võib seal sedasi olla kuni kevadeni, kui veetemperatuur hakkab taas tõusma. Samas paljud röövkalad, näiteks haug, koha ja ahven, toituvad talvel, kuigi vähem aktiivselt kui suvel. Nemadki ei vaja madalal temperatuuril sama palju toitu kui suvel, mil temperatuur on kõrgem ja kalade ainevahetus kiire.

Loodus on mitmekesine. Kui suurele osale kaladest on talv energia kokkuhoiu aeg, on siiski ka mitmeid kalaliike, kes talve lähenedes otsustavad pulmi pidada. Enne tõelise talve saabumist koevad mitmed lõhilased, aga näiteks luts ja merihärg võtavad marjaheitmise päris südatalvel ette.

Hingamine röövib energiat

Otse jääkaane all langeb veetemperatuur enamasti 0 °C lähedale ja kuna kalad on kõigusoojased, siis nende kehatemperatuur on enam-vähem sama mis veel. Samas on gaaside, sealhulgas hapniku, lahustuvus vees seda parem, mida külmem vesi on. Kuid ikkagi on isegi ideaalsete olude juures vees hapnikku vaid 4% sellest, mis õhus. Teine oluline vee omadus, mis teeb sealt kaladele hapniku kättesaamise suhteliselt raskeks, on seotud selle tiheduse ja viskoossusega. Nimelt on vesi õhust üle 800 korra tihedam ja 1000 korda viskoossem ning selle pumpamine üle lõpuste, et sealt hapnikku kätte saada, nõuab kalalt suhteliselt suurt pingutust.

Olenevalt liigist kulutab kala puhkeolekus hingamiseks 18–45% kogu oma energiast ja hingamiskiiruse kolmekordistumisel juba kuni 70% kogu energiast. Samas näiteks inimesel kulub puhkeolekus hingamisele ainult ligikaudu 2% kogu energiast.

Kalad liigutavad vett üle lõpuste ühes suunas – suust sisse ja lõpuskaante vahelt välja. Edasi-tagasi liigutamine oleks energeetiliselt väga kulukas ja sellist strateegiat kasutavad teatud oludes ainult vähesed kalad. Näiteks silmu suu on suletud sel ajal, kui ta on kinnitunud peremeesorganismi külge, ja ta ei saa seda hingamiseks kasutada. Samuti tuurad, kes suure osa ajast põhjamudas toitu otsivad, on võimelised liigutama vett lõpuskaante vahelt sisse-välja. Huvitav fakt on see, et kuigi kalad hingavad lõpuste abil, on neil ikkagi ka ninaaugud olemas, kuid need on umbsed sopid, mis hingamiseks üldsegi ei sobi.

Lõpused vastavalt aktiivsusele

Aktiivsematel kaladel, kes vajavad oma elutegevuseks rohkem hapnikku, on lõpuste pindala suurem kui väheaktiivsetel, kes on valdavalt põhjakalad. Kiiresti ujuval makrellil on lõpuste pindala 10 korda suurem kui lestal. Makrelli lõpuste pindala, võrrelduna kehakaaluga, on sarnane inimese kopsu pindalaga (10 cm2/g kehakaalu kohta). Samuti on näiteks lõhe ja meriforelli lõpuste pindala umbes viis korda suurem lesta omast.

Enamuse kalaliikide veres sisaldub hapnikku siduv valk – hemoglobiin, mis tõstab kala vere hapniku sidumisvõimet 70 korda. Samas näiteks mitmed Antarktika kalaliigid, kellest mitmed elavad kogu oma elu nullkraadises vees jää all, ei oma veres hemoglobiini. Oma aeglase ainevahetuse tõttu saavad nad aga hästi hakkama.

Kaladel on üks huvitav kohastumus selleks, et maksimaalselt hapnikku veest kätte saada. Nimelt voolab veri lõpustes veega vastassuunas. Sellise nn vastuvoolu mehhanismi tõttu suudavad mõned kalad, näiteks kogred, veest kätte saada kuni 80% seal olevast hapnikust. Kui aga näiteks veri ja vesi voolaksid lõpustes samas suunas, siis juba teoreetiliselt ei ole võimalik veest üle 50% hapnikku kätte saada.

Miks on põhjas vähem hapnikku?

Talvel, eriti jää all, aeglustub protsess, mille abil taimed vett hapnikuga varustavad – fotosüntees. Seda madala temperatuuri tõttu ja ka sellepärast, et talvel osade taimede fotosünteesivad osad surevad ära. Kui veekogu on pikka aega paksu, Eesti oludes isegi üle 70 cm paksuse jääkaane all ja ühtlasi kaetud paksu lumega, siis jää alla praktiliselt fotosünteesiks vajalikku valgust ei jõua. Kalade elutegevust ja käitumist võib siis mõjutama hakata vee üha vähenev hapnikusisaldus.

Talvine hapnikupuudus tekib esmalt veekogu põhjas, kus hapnik kulub ära sinna langenud taimede ja vetikate lagunemiseks. Seejuures tasub teada, et suurem osa jääaluse vee hapnikuvarust kulubki just orgaanilise aine lagunemisele ja mitte kalade hingamisele. Eesti järvedes on keskmiselt 200 kg kala hektaril ja kui näiteks 2,5 m sügavuses järves oleksid kalad ainukesed hapniku tarbijad, siis võiks sellel järvel talv kesta järgemööda kaks aastat ilma, et kalasid hapnikupuudus tabaks.

Lisaks hapnikukulukatele lagunemisprotsessidele on veel üks põhjus, miks põhjalähedases veekihis on vähem hapnikku kui ülevalpool. Talvel on põhjalähedane veekiht soojem (kuni 4°C) kui jää all (0°C). Jää all lahustub külmema temperatuuri tõttu liitris vees kuni 1,5 mg rohkem hapnikku kui põhjas. Kui veekogu põhjas hakkab hapnik ära kaduma, siis on kalad sunnitud oma asukohta muutma. Nad üritavad leida hapnikurikkamat kohta, ujudes kas mingi sissevoolava oja või kraavi suudmealale, või liiguvad veesambas ülespoole, kus on reeglina rohkem hapnikku. Pole haruldane juhus, kui talvisel püügil tõmbab kalamees jääaugust angerja võrguga välja. Nimelt meeldib angerjale ennast põimida võrgulinale, et mitte raisata energiat pidevaks ujumiseks ülemistes hapnikurikkamates veekihtides. 

Südame töö muutub

Kui talv venib ja jääkate kestab pikka aega, siis madalates, eriti kinnikasvavates veekogudes, hakkab talve teisel poolel hapnikusisaldus vähenema ja võib saavutada teatud kalaliikide jaoks kriitilise taseme. Hapniku suhtes tundlikumad liigid, näiteks lõhilased, ei kannata hapnikusisalduse pikaajalist langust alla 4 mg/l. Samas mõned karpkalalased, kes evolutsiooni käigus on pidevalt kokku puutunud madala hapnikusisaldusega, taluvad suhteliselt pika aja jooksul väga madalaid hapnikusisaldusi – kuni 1–2 mg/l.

Kui vee hapnikusisaldus hakkab langema kriitilise taseme lähedale, siis esialgu suurendavad kalad üle lõpuste pumbatava vee hulka, et tagada piisav hapnikuga varustatus elutähtsateks protsessideks. Lisaks aeglustavad kalad südamerütmi, kuid ühe südametuksega ringlusesse pumbatava vere kogus suureneb. Kala organism hakkab kiiresti juurde tekitama vere punaliblesid, et vere hapnikusidumise võimet tõsta.

Ainevahetuse ümberkorraldus

Kui aga vee hapnikusisaldus langeb nii madalale, et seda pole veest võimalik piisavalt kätte saada, hakkavad kalad oma ainevahetust ümber seadistama nii, et võtta järk-järgult kasutusele anaeroobseid energia saamise teid – nende puhul pole hapnikku vaja. Maailmameistriks selles on koger, kes suudab talvel madala temperatuuri juures elada isegi mitmeid kuid päris ilma hapnikuta. Eeltingimuseks on see, et ta peab olema enne talve saabumist talletanud maksa piisavas koguses glükogeeni, mida siis anaeroobselt lagundada. Laguproduktina tekib selle protsessi käigus etanool (piiritus!), mida koger peab eritama läbi lõpuste pidevalt välja, et ennast mitte ära mürgitada. Koger saab anaeroobse ainevahetuse käigus küll ligi 20 korda vähem energiat, aga targu ja vaikselt talve üleelamiseks sellest enamasti piisab.

Ärme häiri kalade rahu!

Madala hapnikusisalduse juures langeb kalade energiatarbimine vahel nii palju, et nad kaotavad teadvuse. Sellisel juhul näiteks, kui jää väga külmade ilmadega kiiresti pakseneb, võivad jää alla natukegi suurema hapnikusisaldusega vette tõusnud ja seal „minestanud” kalad jäässe külmuda ja nii hukka saada.

Kui ummuksile jääva veekogu jäässe teha auk, siis mõned kalaliigid, näiteks haug ja linask, oskavad hästi tulla veepinnale nn pinnahingamist tegema. Ka ojade ja kraavide suudmealadel võib jää puududa – selles kohas suudavad paljud kalad väga rasked ajad üle elada. Kui kalad tulevad juba pinnale hingama, siis on see väga selge märk vees valitsevast hapnikupuudusest ja seda ka suvel.

Kui vees on hapnikupuudus, on igasugune kalade häirimine eriti kurjast, sest iga kiirem liigutus röövib kaladelt neile vajalikku energiat ja võib kahandada kalade ellujäämist. Nii on näiteks autode jäärajasõidu keelustamine veekogudel, eriti talve teisel poolel, igati põhjendatud ettevaatusabinõu ja inimese poolne panus kalade hea käekäigu nimel.

***

FAKTE: 

HAPNIK JA VANAJÕED

Vanajõed on kaladele head kudekohad ja ka noorkaladele meeldib seal viibida, kuna peajõe voolukiirus on neile enamasti liiga suur. Kui veetase on nii kõrge, et vanajõgi on ühenduses peajõega, siis vanajões tekkiva hapnikupuuduse korral ujuvad kalad peajõkke. Kui aga jääkatte tekkides on veetase nii madal, et vanajõe ühendus peajõega katkeb, siis vanajõkke lõksu jäänud kalad võivad hapnikupuuduse tõttu hukkuda.

HAPNIK JA JÄRVED

Talve alguses, kui järvel veel jää puudub, segab tuul veekihid enamasti nii läbi, et hapnikku on palju kõigis veekihtides.

Kesktalvel jääkatte all hakkab vähese veevahetusega madalates järvedes hapnikusisaldus vähenema. Hapniku hulk kahaneb kiiremini põhja lähedal, kuhu settinud orgaanilise aine lagunemiseks kulub palju hapnikku.

Hilistalvel võib vähese veevahetusega madalates järvedes, eriti veevaestel aastatel, hapnikusisaldus väheneda kalade jaoks kriitilise piirini. Hapnikusisalduse langedes alla 2 mg/l muutub elu paljudele kalaliikidele väga raskeks. Selleks, et ellu jääda, peavad nad oma ainevahetust oluliselt aeglustama või üles leidma järve sisse voolavad hapnikurikkamad nired. Põhjaallikad kalu ei aita, kuna sealt tulev vesi on peaaegu hapnikuvaba.

***

.