Kuinka paikallisen ja valuma-aluetason pohjavesipintavesiyhteyksiä. kunnostustoimissa?

Transkriptio

1 Kuinka paikallisen ja valuma-aluetason pohjavesipintavesiyhteyksiä tulisi huomioida kunnostustoimissa? Pekka Rossi Tutkijatohtori Pertti Ala-aho 1, Hannu Marttila 1, Jussi Jyväsjärvi 2, Kaisa Lehosmaa 2, Anna-Kaisa Ronkanen 1, Björn Klöve 1 1 Vesi- ja ympäristötekniikan tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto 2 Ekologian ja genetiikan tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto

2 Esityksen sisältö Ojitukset ja pohjavesialueet Rokuan harjualueen koetutkimukset ja mallinnus Pohjavesivaikutus muissa kohteissa Ennallistaminen ja lähde-ekologia Yhteenveto Oulun yliopisto

3 Ojitukset ja pohjavesialueet Suomessa on pohjavesialueilla ja niiden läheisyydessä huomattavia määriä metsäojituksia Mikä on ojitusten vaikutus pohjavesivarastoihin? Kuinka ojitus vaikuttaa pohjavesiekosysteemeihin, kuten lähteisiin? Kuinka ojitusalueiden ennallistamisella voidaan vaikuttaa pohjavesi-pintavesisysteemeihin? Oulun yliopisto

4 Rokuan harjualue Yksi suurimmista harjuista Suomessa Ongelmana alueen kirkasvetisten järvien vedenpintojen ajoittainen lasku Harjua ympäröivät ojitetut suoalueet, joiden epäilty vaikuttavan pohjavesien ja järvien tilaan

5 Rokuan harjualue

6 Pohjaveden purkautuminen metsäojituksiin Harjun pohjavedellä ja ojituksilla on selkeä hydraulinen yhteys Paksu turve ei estä pohjaveden purkautumista Maankäyttö on vaikuttanut suon hydrologiaan Alkuperäisiä lähteikköjä on kuivunut

7 Mallinnuksen konsepti Kuinka paljon ojituksen kunnostustoimilla voitaisiin vaikuttaa suuren pohjavesialueen vesivarastoon?

8 Mallinnuksen konsepti ojitusten ennallistaminen 1. Ennallistaminen patoamalla (pilottikoealue Rokualla, Virve Kupiaisen DI-työ) 2. Ennallistaminen täyttämällä ojat 3. Ennallistaminen luonnontilaan 4. Ojitusten ja ennallistamisen vaikutusten vertaus ilmaston vaikutuksiin Oja Suotautuminen Oja Pistepurkauma

9 Mallinnuksen tulokset Ilmaston vaihtelu selittää suurimman osan pohjaveden pinnankorkeuden vaihtelusta Turvemaiden ojitus voi kuitenkin osaltaan vaikuttaa järvien vedenpintaan samanlaisia vaikutuksia kuin voimakkaalla vedenotolla Ojitusten täytöllä voidaan osittain palauttaa pohjaveden pintoja, parhaassa tapauksessa Rokualla välittömiä toimenpiteitä, kuten ojien täyttöä ei kuitenkaan tarpeen tehdä (kallista ja lopputulos epävarmaa), mutta uudisojituksista ja ojien uudelleen aukaisusta harjun läheisyydessä tulisi pitäytyä 9

10 Tilanne Rokualla 2018 Kuva: Pasi Pentinpuro Useat peräkkäiset sateiset vuodet ovat nostaneet pohjavedenpinnan tasot ennätyskorkealle Rokualla Ilmastovaikutus selkeästi havaittavissa Ohessa pinnankorkeuden tarkkailu yhdestä Rokuan pohjavesijärvestä

11 Pienemmät pohjavesialueet ja ojitus? Rokuan tapauksessa kysessä suuri pohjavesivarasto Voiko pienemmissä pohjavesiesiintymissä ennallistamisen vaikutus korostua? Pienemmillä pohjavesialueilla esim. pohjaveden vaikutus purojatkumoon lyhyempi (Isokangas et al. arvioitavana), johon ennallistaminen saattaisi selvemmin vaikuttaa - Kokemuksia Viinivaaran koekohteesta, ohessa purojatkumoiden lämpötila lähteistä alajuoksulle

12 Paikallisen tason vaikutus: lähteiköt Lähteet ovat täysin pohjavedestä riippuvaisia ekosysteemejä - Ympäristöoloiltaan äärimmäisen vakaita habitaatteja - Useiden uhanalaisten lähdelajien elinympäristöjä - Tärkeitä ympäröivän metsäluonnon monimuotoisuudelle - Muutokset pohjaveden hydrologiassa heijastuvat lähteiden ekologisessa tilassa Ihmistoiminta heikentänyt lähteiden tilaa - Maa- ja metsätalouden aiheuttamat muutokset lähdeelinympäristöissä - Lähteiden vedenpinnan lasku tai kuivuminen - Pintavesien valunta lähteisiin Kasvava tarve lähde-ekosysteemien ennallistamiseen! Jussi Jyväsjärvi

13 Kunnostusten vaikutusten tarkastelu Kainuussa Kainuun Metsäkeskus 690 lähteen tietokanta Alueella kunnostettu useita lähteitä MK:n ja maanomistajien toimesta Tutkimukseen valittiin 23 lähdettä: 7 kunnostettua 7 metsätalouden muuttamaa 9 luonnontilaista Kooltaan ja rakenteeltaan vertailukelpoisia Selkeä lähdeallas ja pois virtaava lähdepuro 13 5 June 2018 Advanced course in hydrology

14 Eri tyyppisiä lähteitä Luonnontilainen lähde Kunnostettu lähde Metsätalouden muuttama lähde Kuvat: Kaisa Lehosmaa

15 Lähdekunnostusten hydrologiset ja ekologiset vaikutukset Hydrologinen tila parani Pohja- ja pintaveden tasapaino palautui luonnontilaisen kaltaiseksi Lähdealueen pinta-ala kasvoi Vesisammalpeittävyys lisääntyi Selkärangattomien yhteisö lähteikössä muuttui lähemmäs luonnontilaa Ensimmäisiä merkkejä lähdeluonnon monimuotoisuuden paranemisesta havaittiin Kunnostuksista oli kuitenkin kulunut vasta muutamia vuosia eikä eliöstö ja toiminnot olleet ehtineet täysin palautua Ilman ennallistamista ojitettujen lähdealueiden ekologia ei kuitenkaan juuri palaudu Jussi Jyväsjärvi

16 Mitkä ovat kriittisiä paikallisia ennallistamiskohteita? Esim. lämpökameraa tai veden stabiileja isotooppeja voidaan käyttää hyödyksi pohjaveden purkautumisreittien selvittämisessä

17 Yhteenveto Metsäojitukset pohjavesialueiden läheisyydessä voivat olla voimakkaasti kytköksissä pohjavesiesiintymään Rokuan tapauksessa ilmasto ja maankäyttö kumpikin vaikuttivat pohjaveden pintoihin ja pohjaveteen kytkeytyneisiin järviin mutta suuressa Rokuan esiintymässä ilmasto vaikuttaa varastoon selvemmin kuten alueen nykytila osoittaa Korostuuko ennallistamisen vaikutus pienemmillä pohjavesialueilla? Paikallisella kunnostuksella on tärkeä vaikutus lähdeympäristöihin, ojitetut lähteet eivät juuri itsestään palaudu hyvään ekologiseen tilaan Kriittisimpiä lähdealueita pohjavesialueiden ympäristössä voi tarkastella esim. lämpökamerakuvauksella

18 Kiitos! Lisätietoa: Rossi P.M., Ala-aho P., Doherty J. & Kløve B Impact of peatland drainage and restoration on esker groundwater resources: modeling future scenarios for management. Hydrogeology Journal. Hydrogeology Journal 22 (5), Rossi P. M., Ala-aho P., Ronkanen A-K. and Kløve B Groundwater-surface water interaction between an esker aquifer and a drained fen. Journal of Hydrology (2012): Lehosmaa, K., Jyväsjärvi, J., Virtanen, R., Rossi, P.M., Rados, D., Chuzhekova, T., Markkola, A., Ilmonen, J., Muotka, T Does habitat restoration enhance spring biodiversity and ecosystem functions? Hydrobiologia, DOI: /s Lehosmaa, K., Jyväsjärvi, J., Virtanen, A., Ilmonen, J., Saastamoinen J., Muotka, T Anthropogenic habitat disturbance induces a major biodiversity change in habitat specialist bryophytes of boreal springs. Biological conservation, 215: