POHJAELÄINTUTKIMUKSET MERIALUEELLA PYHTÄÄ KOTKA HAMINA VUOSINA JA VERTAILUA AIKAISEMPIIN TULOKSIIN

Transkriptio

1 POHJAELÄINTUTKIMUKSET MERIALUEELLA PYHTÄÄ KOTKA HAMINA VUOSINA JA VERTAILUA AIKAISEMPIIN TULOKSIIN Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218 Marja Anttila-Huhtinen ISSN

2 TIIVISTELMÄ Tässä yhteenvedossa on käsitelty merialueen Pyhtää-Kotka-Hamina pohjaeläintarkkailun tulokset vuosilta ja verrattu tuloksia aikaisempiin vuosiin. Näytteet otettiin keväällä pehmeiltä liejupohjilta, vuonna näyteasemalta ja välivuosina 1 intensiiviasemalta. Tarkkailua toteuttaa Kymijoen vesi ja ympäristö ry ja se kuuluu yhtenä osana Kymijoen alaosan ja sen edustan merialueen yhteistarkkailuun. Siirryttäessä sisälahdilta ulkosaaristoon tutkimusalueen luonne muuttuu, mikä selittää hyvin pohjaeläimistön alueellisen vaihtelun. Syvyyden kasvaessa muuttuvat myös suolaisuus-, lämpötila-, rehevyys- ja happiolot. Vuoden 217 laajassa pohjaeläintutkimuksessa muutamaa matalinta näyteasemaa lukuun ottamatta kaikilla asemilla oli ohuen (2-44 mm) hapellisen pintasedimentin alla enemmän tai vähemmän tummaa mustaa sulfidiliejua tai sulfidiraitoja. Erityisesti syvemmillä näyteasemilla lieju myös haisi lievästi rikkivedylle. Kaikilla pohjilla kuitenkin esiintyi makrofaunaa. Alueen pohjaeläinlajisto on jo luonnostaa köyhää, ja yhteisöissä dominoivat muutamat harvat valtalajit. Matalalla sisäsaariston alueella esiintyi runsaasti makean veden surviaissääsken toukkia ja harvasukasmatoja valtalajien ollessa alueen rehevyyttä ilmentävät Potamothrix/Tubifex-harvasukasmato ja Chironomussurviaissääski. Lajirunsaus oli suurinta Kymijoen jokisuistoissa. Aiemmasta poiketen nyt myös sisäsaaristossa yksilömäärältään runsain laji oli useimmilla näytepaikoilla Marenzelleria-monisukasmato, jonka juveniileja esiintyi erityisen runsaasti syvyysvyöhykkeellä 1 19 metriä. Ulkosaariston alueella lajin yksilötiheydet olivat huomattavasti edellistä pienempiä, mutta siellä Marenzelleriat olivatkin jo aikuisia matoja. Eri Marenzelleria-lajien toukat laskeutuvat pohjaan eri vuodenaikaan, joten sisä- ja ulkosaariston Marenzelleriat ovat mitä todennäköisemmin eri lajeja. Ulkosaariston syvillä pohjilla esiintyi valtalajin eli Marenzellerian lisäksi Naididae-harvasukasmatoja, raakkuäyriäisiä, valkokatkoja ja kilkkejä yksilömäärien jäädessä kuitenkin aika vähäisiksi. Niukinta pohjaeläimistö oli sisäsaariston erillisissä syvännealtaissa ja syvemmän merialueen reuna-alueilla. Suomenlahden rannikkoalueen luontaiset lajit liejusimpukka (Macoma baltica) ja valkokatka (Monoporeia affinis) voivat edelleen huonosti tutkimusalueella. Liejusimpukan kanta taantui vähitellen 198-luvulla, ja valkokatkan kanta romahti 199-luvun puolivälissä. Erityisesti valkokatkan häviäminen on yhteydessä syvien pohjien huonoon happitilanteeseen, joka heikkeni tuolloin oleellisesti eikä ole sen jälkeenkään merkittävästi kohentunut. Vuonna 217 valkokatkaa havaittiin seitsemällä näytepaikalla. Näistä kahdella valkokatkan yksilötiheydet olivat edellisiä vuosia runsaampia, mikä ilmentää pohjan happitilanteen kohenemista näillä alueilla. BBI-indeksin (Brachis water Benthic Index) mukaan tarkkailualueen vesimuodostumien pohjien ekologinen tila oli vuonna 217 enimmäkseen välttävä tyydyttävä. BBI-indeksin mukaan pohjan ekologinen tila on tarkkailualueella parantunut yleisesti 2-luvulla sekä laajojen tutkimusvuosien että intensiiviasemien tulosten perusteella.

3 SISÄLLYS TIIVISTELMÄ 1 JOHDANTO 1 2 TARKKAILUALUE Kuormitus Veden laatu 7 3 AINEISTO JA MENETELMÄT 8 4 TULOKSET Vuoden 217 laaja tutkimus Pohja Pohjaeläimistö Kotkan ja Haminan intensiiviasemat vuosina ja kehitys viimeisen 1 vuoden aikana Pohja Pohjaeläimistö 16 5 TULOSTEN TARKASTELUA JA MUUTOKSET POHJAELÄINYHTEISÖISSÄ Pohjaeläimistön vertikaalijakauma Liejusimpukan ja valkokatkan esiintyminen Marenzelleria monisukasmadon esiintyminen BBI- indeksin mukainen ekologinen tila 27 6 YHTEENVETO 3 VIITTEET 33 LIITTEET 1-4 Liite 1 Laajan pohjaeläintarkkailun 217 näyteasematiedot Liite 2 Laajan pohjaeläintarkkailun 217 tulokset Liite 3 Intensiiviasemien pohjaeläintulokset ja 218 Liite 4 Intensiiviasemien pohjanlaatutiedot ja 218

4 JOHDANTO Kymijoen alaosan (Pyhäjärvi - meri) ja sen edustan merialueen kuormittajilla on Itä-Suomen vesioikeuden määräämä velvoite (Isveo 76/96/1, , Vyo ) tarkkailla kuormituksen vaikutuksia vastaanottavassa vesistössä. Velvoite on toteutettu kuormittajien yhteistarkkailuna, jossa käytännön vesistötutkimuksista on vastannut Kymijoen vesi ja ympäristö ry. Toteutettu tarkkailu perustuu Kaakkois-Suomen ympäristökeskuksen hyväksymään tarkkailuohjelmaan (kirje nro 498Y85-13, ), joka kattaa sekä Kymijoen alaosan että merialueen Pyhtää- Kotka Hamina. Tämän jälkeen erityisesti merialueen pohjaeläintutkimuksen tarkkailuohjelmaan on tehty pieniä muutoksia Kaakkois- Suomen ympäristökeskuksen hyväksymiskirjeillä nro 498Y (3.5.27), KASELY/545/7./21 ( ) ja KASELY/545/7./21 ( ). Ohjelman mukaan merialueen tarkkailu pitää kokonaisuudessaan sisällään veden fysikaaliskemiallisen tilan seurantaa, rehevöitymisseurantaa sekä haitallisten aineiden kertymisseurantaa/sedimenttitutkimusta. Tässä yhteenvedossa käsitellään merialueen Pyhtää-Kotka-Hamina rehevöitymisseurantaan kuuluvan pohjaeläintutkimuksen tulokset vuosilta Kymijoen alaosan pohjaeläintulokset on julkaistu omassa raportissaan (viimeisin Anttila-Huhtinen 218a). Tässä julkaisussa raportoituihin tarkkailuohjelman mukaisiin pohjaeläintutkimuksiin osallistuivat Kymijoen alaosan ja merialueen kuormittajat (Taulukko 1). Vuosina 212 ja 213 hyväksyttyjen tarkkailuohjelman muutosesitysten mukaan tutkimusalueella Pyhtää-Kotka-Hamina tehdään ns. laaja pohjaeläintutkimus 45 asemalla joka viides vuosi. Em. näyteasemista 1 on ns. intensiiviasemia, joilla pohjaeläimistöä seurataan joka vuosi. Tässä yhteenvedossa julkaistaan ja raportoidaan Kymijoen alaosan ja sen edustan merialueen yhteistarkkailun pohjaeläintutkimuksen tulokset merialueen osalta vuosilta pitäen sisällä ns. laajan tutkimuksen tulokset vuodelta 217 sekä intensiiviasemien tulokset vuosilta ja vuodelta 218. Edelliset laajat pohjaeläintutkimukset Pyhtää-Kotka-Hamina merialueella ovat vuosilta 212 (Anttila- Huhtinen 213), 27 (Anttila-Huhtinen 21), 22 (Anttila-Huhtinen 25) ja 1997 (Valkama & Anttila-Huhtinen 2). Em. yhteenvedoissa on esitetty myös vastaavien välivuosien tulokset intensiiviasemilta. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218 1

5 Taulukko 1. Merialueen Pyhtää Kotka Hamina yhteistarkkailun pohjaeläintutkimukseen osallistuvat Kymijoen alaosan ja Pyhtää Kotka Hamina-rannikkoalueen kuormittajat. Kymijoen alaosa UPM Kymmene Oyj, Kymi Kymin paperitehdas Kuusanniemen sulfaattisellutehdas Kouvolan kaupunki Akanojan puhdistamo, lopettanut 12/214 Mäkikylän puhdistamo Kymen Vesi Oy Halkoniemen puhdistamo, lopettanut 8/21 1) Huhdanniemen puhdistamo, lopettanut 9/21 1) Stora Enso Publication Papers Oy Ltd Anjalan paperitehdas Stora Enso Ingerois Oy Inkeroisten kartonkitehdas Kotkan Energia Oy Korkeakosken Hyötyvoimalaitos Sonoco-Alcore Oy Karhulan kartonkitehdas Merialue Kymen Vesi Oy Mussalon puhdistamo Kotkamills Oy Kotkan tehdas Stora Enso Oyj Sunilan tehdas, Sunilan Puhdistamo Oy Danisco Sweeteners Oy Kotkan tehdas Haminan kaupunki Nuutniemen puhdistamo, lopettanut 9/21 2) siirtoviemäri Mussaloon HaminaKotka Satama Oy Kotkan satama Haminan ja Kotkan satamien pienet toimijat 1) toiminnassa tulvatilanteissa 2) jatkaa ohitusvesikäsittelylaitoksena 3) ei enää mukana, aiemmin vapaaehtoisesti Haminan satama Baltic Tank Oy Basf Oy, Production Unit Hamina Hexion Oy Evonik Silica Finland Oy, Haminan tehdas 3) Kuusakoski Oy, Kotka Lukoil Lubricants Europe Oy Neste Oil Oyj North European Oil Trade Oyj Oil Tanking Finland Oy, Hamina Oil Tanking Finland Oy, Kotka Oil Tanking Finland Oy (Sonmarin) Oy Phoenix Collector Ltd Oy Teboil Ab Prefere Resins Finland Oy Stanoil Oy STR Tecoil Trinseo Suomi Oy 2 TARKKAILUALUE Tarkkailualue on osa itäistä Suomenlahtea. Ympäristöhallinnon vesimuodostumien tyyppijaon mukaan laajan tutkimuksen näyteasemista 3 on Suomenlahden sisäsaariston alueella ja 15 ulkosaariston alueella (Kuva 1). Yli puolet laajan tutkimuksen näyteasemista on syvyysvyöhykkeellä 1 25 metriä. Tutkimusalueen matalimmilla lahtialueilla on syvyyttä alle 5 metriä, kun taas ulkosaaristossa sijaitsevilla syvimmillä näyteasemilla on syvyyttä liki 5 metriä. Alueelle on tyypillistä suolaisuuden vaihtelu. Suolaisuus kasvaa itärajalta länteen 2 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218

6 päin sekä siirryttäessä jokisuistoista merelle päin. Suomenlahden perukkaan laskevan Neva joen makeiden vesimassojen vaikutus tuntuu tutkimusalueen reuna-alueilla (Andrejev ym. 24). Uloimmilla näyteasemilla syvänteiden suolapitoisuus vaihtelee välillä 4-7 promillea. Lahtialueilla ja lähempänä rannikkoa näkyy itse tutkimusalueelle purkautuvien jokien vaikutus, ja makean veden vaikutus voi olla ajoittain hyvinkin suuri (Nakari & Muuri 218). Kymijoki laskee viitenä eri haarana Suomenlahteen. Kymijoen länsihaara laskee Pyhtään ja Ruotsinpyhtään edustalla mataliin ja saarten sulkemiin Ahvenkoskenlahteen ja Purolanlahteen. Näistä lahdista vedet purkautuvat kapeiden salmien kautta varsinaiselle merialueelle. Kymijoen itäinen päähaara laskee kolmena eri haarana Kotkan edustalle, joka on suhteellisen avointa merialuetta. Pyhtään ja Kotkan välillä olevaan Siltakylänlahteen purkautuu pieni Siltakylänjoki. Haminan Summanlahteen laskee Summanjoki ja Haminanlahteen Vehkajoki (Kuva 1). Erityispiirteenä Suomenlahdella on saariston ja pinnanalaisten pohjanmuotojen aiheuttama allastuneisuus, joka heikentää veden vaihtuvuutta sisä- ja ulkosaariston välillä. Suomenlahti on suorassa yhteydessä Itämeren pääaltaaseen, ja ajoittain Itämeren syvänteiden vähähappista vettä pääsee tunkeutumaan Suomenlahdelle. Tämä vesi on myös suolaista, joten voimistuva suolakerrostuneisuus vaikeuttaa pohjanläheisen veden uudistumista. Suomenlahdella syvien vesien happitilanne seuraa kerrostuneisuuden vaihteluja, ja happitilanne on sitä huonompi, mitä kerrostuneempaa vesi on. Kuva 1. Tutkimusalueen näyteasemat vuosina sekä alueen jätevesikuormittajat. Vuonna 217 näytteet otettiin kaikilta näyteasemilta (45 asemaa) ja vuosina ja 218 vain intensiiviasemilta ( 1 asemaa). Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218 3

7 Pyhtää-Kotka-Hamina merialueen kuormitusta ja veden laatua käsitellään jokavuotisissa yhteistarkkailun yhteenvedoissa, joista viimeisimmät ovat vuosilta 216 (Muuri & Anttila- Huhtinen 217) ja 217 (Nakari & Muuri 218). Kymijoen edustan merialueen sedimenttien haitta-aineita on tutkittu yhteistarkkailussa viimeksi vuonna 217 (Anttila-Huhtinen 218b). Viimeisin pitkäaikaisraportti Kymijoen ja sen edustan merialueen tilasta on vuodelta 211 (Kymijoen vesi ja ympäristö 211). 2.1 KUORMITUS Suomen rannikkovesien ja avomeren tilaa heikentää eniten liiallinen ravinnekuormitus ja siitä aiheutuva rehevöityminen. Pistekuormitus on vähentynyt huomattavasti viimeisten vuosikymmenten aikana, mutta hajakuormituksessa ei ole tapahtunut oleellista muutosta vesiensuojelutoimista huolimatta. Suomen eri merialueille määritetyt enimmäiskuormitusmäärät (ns. kuormituskatot) ylittyvät kaikilla Suomen merialueilla, mutta erityisesti Suomenlahdella ja Saaristomerellä (Korpinen ym. 218). Pyhtää-Kotka-Hamina rannikkoalueen keskeisiä kuormittajia ovat kunkin alueen oma pistekuormitus sekä alueelle purkautuvat joet, joista selvästi suurin on Kymijoki (Kuva 1). Pyhtään edusta Pyhtään edustaa kuormittaa Kymijoen läntinen haara ja alueen kalankasvatuslaitokset (Kuva 1). Pääosa (95 97%) Kymijoen läntisten haarojen vesistä purkautuu Ahvenkoskenlahdelle. Vain noin 2% Kymijoen kokonaisvirtaamasta ja samalla ainevirtaamista purkautuu Purolanlahteen. Taulukossa 2 on tarkasteltu Kymijoen Ahvenkoskenhaaran ainevirtaamia ja Pyhtään edustan merialueen kalankasvatuslaitosten kuormituskehitystä vuosina Kymijoen ainevirtaamat mereen ovat ennen kaikkea riippuvaisia virtaamista, ja ajanjakson suurimmat ainevirtaamat ajoittuivat suurten virtaamien vuosiin 24, 28 ja 212. Kalankasvatuslaitosten kuormitus on laskenut selvästi. Vuodesta 21 lähtien alueella on toiminut vain 2 laitosta, kun 199-luvun alussa laitoksia oli vielä 9. Kotkan edusta Kotkan merialuetta kuormittavat Kymijoen itäiset haarat ja alueen oma jätevesikuormitus (Kuva 1). Myös Koivu- ja Korkeakoskenhaarojen ainevirtaamat määräytyvät ensisijaisesti Kymijoen virtaamien mukaan, ja sateisina vuosina 24, 28 ja 212 virtaamat ja samalla ainevirtaamat olivat poikkeuksellisen suuria. Kotkan alueen jätevesien happea kuluttava biologinen orgaaninen kuormitus väheni aina vuoteen 29, mutta on sen jälkeen taas noussut. Typpi- ja fosforikuormituksessa on ollut vuosien välistä vaihtelua, mutta selvää muutossuuntaa ei ole havaittavissa 2-luvulla (taulukko 2). Kotkan merialueella ei ole ollut kalankasvatustoimintaa vuoden 1997 jälkeen. 4 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218

8 Taulukko 2. Kymijoen Ahvenkoskenhaaran ainevirtaamat ja Pyhtään edustan merialueen kalankasvatuslaitosten fosforikuormitus vuosina Vuosi Ahvenkosken haaran ainevirtaamat Pyhtään edustan kalankasvatus kg/vrk Kok.P Kok.N COD Mn Kok.P /kasvukausi Kotkan edusta Kotkan merialuetta kuormittavat Kymijoen itäiset haarat ja alueen oma jätevesikuormitus (Kuva 1). Myös Koivu- ja Korkeakoskenhaarojen ainevirtaamat määräytyvät ensisijaisesti Kymijoen virtaamien mukaan, ja sateisina vuosina 24, 28 ja 212 virtaamat ja samalla ainevirtaamat olivat poikkeuksellisen suuria. Kotkan alueen jätevesien happea kuluttava biologinen orgaaninen kuormitus väheni aina vuoteen 29, mutta on sen jälkeen taas noussut. Typpi- ja fosforikuormituksessa on ollut vuosien välistä vaihtelua, mutta selvää muutossuuntaa ei ole havaittavissa 2-luvulla (Taulukko 3). Kotkan merialueella ei ole ollut kalankasvatustoimintaa vuoden 1997 jälkeen. Haminan edusta Suurimmat muutokset jätevesikuormituksessa 2-luvulla ovat tapahtuneet Haminan merialueella. Alueen suurin kuormittaja, Summan paperitehdas lopetti alkuvuodesta 28. Nuutniemen jätevedenpuhdistamo lopetti syyskuussa 21, jolloin jätevedet alettiin johtaa siirtoviemärissä Kotkan Mussalon puhdistamoon. Tämän jälkeen Nuutniemi on jatkanut ohitusvesikäsittelylaitoksena (Taulukko 4). Haminan merialuetta kuormittavat nykyään lähinnä alueelle laskevat Summanjoki ja Vehkajoki (Kuva 1). Kuivina aikoina jokien virtaamat ovat pieniä, mutta tulva-aikoina ne ovat merkittäviä ravinteiden ja kiintoaineen tuojia. Alueen muita kuormittajia ovat Haminan satama ja satama-alueen muut toimijat (hulevesikuormitus). Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218 5

9 Taulukko 3. Kotkan edustaa kuormittavan Kymijoen itähaaran (Koivu- + Korkeakoskenhaara) ainevirtaamat ja Kotkan alueen pistekuormituksen (yhdyskunnat + teollisuus) kuormitustiedot vuosilta Koivu ja Korkeakoskenhaaran Vuosi yhteinen ainevirtaama Kotkan alueen jätevesikuormitus kg/vrk Kok.P Kok.N COD Mn BOD 7 Kok.P Kok.N Haminan edusta Suurimmat muutokset jätevesikuormituksessa 2-luvulla ovat tapahtuneet Haminan merialueella. Alueen suurin kuormittaja, Summan paperitehdas lopetti alkuvuodesta 28. Nuutniemen jätevedenpuhdistamo lopetti syyskuussa 21, jolloin jätevedet alettiin johtaa siirtoviemärissä Kotkan Mussalon puhdistamoon. Tämän jälkeen Nuutniemi on jatkanut ohitusvesikäsittelylaitoksena (Taulukko 4). Haminan merialuetta kuormittavat nykyään lähinnä alueelle laskevat Summanjoki ja Vehkajoki (Kuva 1). Kuivina aikoina jokien virtaamat ovat pieniä, mutta tulva-aikoina ne ovat merkittäviä ravinteiden ja kiintoaineen tuojia. Alueen muita kuormittajia ovat Haminan satama ja satama-alueen muut toimijat (hulevesikuormitus). 6 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218

10 Taulukko 4. Stora Enson Summan paperitehtaan ja Haminan kaupungin Nuutniemen puhdistamon jätevesikuormitus vuosina Summan paperitehdas lopetti toimintansa tammikuussa 28. Nuutniemen puhdistamo lopetti syyskuussa 21, jolloin otettiin käyttöön siirtoviemäri Mussaloon; sen jälkeen Nuutniemen puhdistamo on jatkanut ohitusvesikäsittelylaitoksena. Vuosi Summan paperitehtaan kuormitus Nuutniemen puhdistamon kuormitus kg/vrk Kok.P Kok.N BOD 7 BOD 7 Kok.P Kok.N 2 5, , , , , , , , , , , , , ,1 6, , VEDEN LAATU Itäisen Suomenlahden suurin ongelma on liiallinen rehevyys ja rehevöityminen. Rehevöityminen on seurausta sekä Suomenlahden yleisestä tilasta että paikallisesta kuormituksesta. Itämeri on erityisen herkkä rehevöitymiselle, koska se on matala ja vedenvaihtuminen on rajoittunutta. Lisäksi siihen kohdistuu voimakkaasti ihmisten erilainen toiminta sen laajoilla valuma-alueilla ja rannoilla. Vesipuitedirektiivin mukaisen tilaluokituksen päivitys on juuri käynnissä, mutta edellisessä vuonna 213 julkistetussa tilaluokittelussa itäisen Suomenlahden rannikkoalue luokiteltiin ekologiselta tilaltaan tyydyttäväksi tai välttäväksi. Tilaa heikentävät alueen rehevyys ja sen seurannaisvaikutukset kuten leväkukinnat, veden sameus ja pohjan huono happitilanne. Ekologisen tavoitetalon saavuttamista on siirretty Pyhtää Kotka Hamina rannikkoalueella vuoteen 227. Viimeisimmän yhteistarkkailun vuosiyhteenvedon (Nakari & Muuri 218) mukaan Pyhtää- Kotka-Hamina merialueen vedenlaadussa ei ole tapahtunut kovin suuria muutoksia viime vuosien aikana. Erilaisesta kuormituspaineesta huolimatta rannikkoalueen keskimääräinen vedenlaatu ei poikennut suuresti eri tarkkailualueiden välillä. Kymijoen pistekuormituksen vähenemisen seurauksena Kymijoen mereen purkautuvan veden fosforipitoisuudet ovat Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218 7

11 pienentyneet; vielä 199-luvun alussa jokihaarojen keskimääräiset fosforipitoisuudet olivat tasoa 2 3 μg/l, kun nykyisin keskimääräiset pitoisuudet ovat tasoa 1 2 μg/l (Åkerberg & Raunio 218). Syksystä 216 lähtien Suomenlahdelle on kulkeutunut Itämeren pääaltaalta vanhaa voimakassuolaista, vähähappista ja fosforipitoista syvävettä, joka lähti liikkeelle vuosina Itämereen tulleiden suolapulssien seurauksena. Tämä ilmiö oli erityisen voimakasta loppuvuodesta 216, jolloin sitä voimistivat varsinaisen Itämeren syväveden korkea suolapitoisuus, Suomenlahden alhainen vedenkorkeus ja pitkä voimakkaiden idänpuoleisten tuulten jakso (SYKE 218). Loppuvuodesta 216 suolainen, makeaa vettä tiheämpi vesimassa paikallistettiin Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n kaikuluotauksissa Haapasaaren eteläpuolella n. 5 metrin syvänteeseen. Itämeren pääaltaan syväveden vaikutukset näkyvät alueen ravinnepitoisuuksien kasvuna ja syvillä alueilla kerrostuneisuuden voimistumisena ja pohjan happitilanteen heikentymisenä (SYKE 218). Suolapulssi ei kuitenkaan levinnyt ihan Suomenlahden itäisimpään päähän. Lisäksi rannikon läheisyydessä jokivesillä on suuri vaikutus veden laatuun, joten suolapulssin vaikutukset jäänevät tässä tarkastelulla alueella melko vähäisiksi. 3 AINEISTO JA MENETELMÄT Tässä yhteenvedossa julkaistaan ja raportoidaan Kymijoen alaosan ja sen edustan merialueen yhteistarkkailun pohjaeläintutkimuksen tulokset merialueen osalta vuosilta Ns. laaja tutkimus toteutettiin vuonna 217, jolloin mukana oli 45 näyteasemaa. Vuosina ja vuonna 218 pohjaeläinnäytteet otettiin 1 intensiiviasemalta (Kuva 1 kartta, Liite 1 koordinaatit). Pohjaeläinnäytteet otettiin keväällä (Taulukko 5). Taulukko 5. Merialueen Pyhtää-Kotka-Hamina pohjaeläinnäyteasemien näytteenotto vuosina Intensiivivuosina näyteasemia oli Kotkan edustalla 6 ja Haminan edustalla 4. PYHTÄÄ KOTKA HAMINA Intensiiviasemat Intensiiviasemat Intensiiviasemat Laaja tutkimus , 11 asemaa , 2 asemaa , 14 asemaa Intensiiviasemat Näytteenotossa ja -käsittelyssä noudatettiin vesi- ja ympäristöhallinnon ohjeita (Mäkelä ym. 1992, SFS 1989, Kantola ym 21). Näytteet on otettu Ekman-pohjanoutimella (p-ala 231 cm 2 ) ja seulottu,5 mm:n seulalla. Laajassa tutkimuksessa vuonna 217 kaikilta asemilta otettiin yksi näyte, joka koostui viidestä erikseen käsitellystä nostosta. Välivuosina intensiiviasemilta otettiin kolme rinnakkaisnostoa. Näytteet poimittiin tuoreeltaan 8 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218

12 laboratoriossa suurennuslampun avulla ja säilöttiin 7 %:een etanoliin. Näytteet punnittiin ryhmittäin,1 mg:n tarkkuudella. Nilviäiset punnittiin kuorineen. Pohjaeläinnäytteet määritti Marja Anttila-Huhtinen. Pohjaeläinaineisto pyrittiin määrittämään tärkeimpien ryhmien osalta lajitasolle ja määrityskirjallisuutena käytettiin soveltuvin osin ympäristöhallinnon internet-sivuilla listattua kirjallisuutta (Meissner 212). Nostokohtaiset tulokset on viety ympäristöhallinnon (Hertta) pohjaeläinrekisteriin. Liitteissä on esitetty vuoden 217 laajan pohjaeläintutkimuksen keskimääräiset neliömetritulokset (Liite 2) ja intensiiviasemien keskimääräiset neliömetritulokset vuosilta ja vuodelta 218 (Liite 3). Aineistoista laskettiin BBI indeksi (Brachis water Benthic Index), joka on kehitetty kuvaamaan Itämeren vähäsuolaisten ja lajisten pehmeiden pohjien pohjaeläinyhteisöjen ekologista tilaa (Aroviita ym. 212, Vuori ym. 29, Perus ym. 27). Varsinaisen ekologisen tilaluokan laskennassa ja tulosten graafisessa esittämisessä käytettiin hyväksi ympäristöhallinnon sisällä laadittua Excel-pohjaista makrotyökalua (Perus & Österberg 212). 4 TULOKSET Tuloksissa ja tulosten tarkastelussa käsitellään aluksi vuoden 217 laajaa tutkimusta (45 näyteasemaa). Sen jälkeen käsitellään erikseen intensiiviasemien (1 asemaa) tulokset vuosilta Intensiiviasemilta on kertynyt vuotuista aineistoa jo vuodesta 1992 lähtien. Vuoden 217 laajan tutkimuksen tuloksia on verrattu lähinnä pohjaeläintutkimuksiin vuosilta 1997 (Valkama & Anttila-Huhtinen 2), 22 (Anttila-Huhtinen 25), 27 (Anttila-Huhtinen 21) ja 212 (Anttila-Huhtinen 213). 4.1 VUODEN 217 LAAJA TUTKIMUS Pohja Näytteenotto keskitettiin liejupohjille (Liite 1), joten näyteasemien tulokset ovat pohjan laadun suhteen vertailukelpoisia. Yli puolella näyteasemista esiintyi pintaliejun alla myös savea ja joillain (6 asemaa) vähäisessä määrin myös soraa/hiekkaa. Vain kolmella matalimmalla näyteasemalla koko näyte oli vaaleaa, hapellista liejua. Muilla näyteasemilla hapellisen, vaalean pintasedimentin paksuus vaihteli 2 mm:stä 3-4 cm:iin. Näillä asemilla vaalean, hapellisen pintaliejun alla oli enemmän tai vähemmän tummaa - mustaa sulfidiliejua tai liejussa esiintyi syvemmällä sulfidiraitoja. Hapellinen pintasedimentti oli erityisen ohut syvillä ulkosaariston asemilla ja vastaavasti paksumpi matalalla rannikkoalueella. Yhteensä 23 näyteasemalla pohjan hapeton tila tuli esille näytteenotossa myös rikkivedyn hajuna. Näistä useimmilla haju oli kuitenkin hyvin lievää lievää (Liite 1, Kuva 2). Rikkivedyn hajua esiintyi kaikilla näyteasemilla, joiden syvyys oli yli 2 metriä, mutta matalimmillaan jo 12 metrissä pohjalieju haisi hyvin lievästi rikkivedylle (as P21). Sellukuitua havaittiin Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218 9

13 näytteenoton yhteydessä vähäisessä määrin kahdella asemalla Kymijoen suuhaarojen edustalla (P2 ja K6). Kuva 2. Näyteasemien syvyys (m) ja rikkivedyn esiintyminen näytteenoton yhteydessä. Ihan matalimpia asemia lukuun ottamatta lähes kaikilla näyteasemilla hapellisen pintaliejun alla oli tummaa mustaa sulfidiliejua tai alempana esiintyi sulfidiraitoja. 22 näyteasemalla rikkivedyn haju oli hyvin lievää lievää ja vain yhdellä näyteasemalla lievää selvää Pohjaeläimistö Tutkimusalueen kaikilla pehmeillä pohjilla esiintyi makroskooppista pohjaeläimistöä. Pohjaeläimistön runsaus vaihteli suuresti tarkkailualueen sisällä. Yksilötiheys vaihteli välillä yks/m2, biomassa,1 34 g/m2 (WW) ja taksoniluku 1 26 (Kuva 3, Liite 2). Sekä suurimmat yksilömäärät että kokonaisbiomassat esiintyivät rehevällä sisäsaariston alueella (syvyys alle 2 m). Tällä alueella erityisesti suurikokoiset Chironomus-toukat nostivat biomassaa. Makroskooppisessa pohjaeläimistössä ja sen esiintymisessä oli havaittavissa selvä muutos siirryttäessä rannikon matalilta lahtialueilta syvemmille merialueille ulkosaaristoon (Kuvat 4 ja 5). 1 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218

14 Kuva 3. Pohjaeläinten kokonaisyksilömäärä (yks/m 2 ) ja -biomassa (g WW/m 2 ) näyteasemilla vuoden 217 tutkimuksessa. Yksilömäärissä korostui erityisesti sisäsaaristossa Marenzelleria monisukasmadot, joiden juveniileja esiintyi runsaasti alle 2 metrin syvyydessä. Sisäsaaristossa biomassa muodostui lähinnä surviaissääskentoukista ja harvasukasmadoista ja ulkosaaristossa Marenzelleria-madoista. Molemmilla alueilla biomassaa nostivat joillain näytepaikoilla näytteissä satunnaisesti esiintyvät muut lajit (liejusimpukka, valkokatka ja kilkki). Matalalla sisäsaariston alueella (syvyys alle 2 m) pohjaeläimistö oli sekä yksilömääriltään että biomassoiltaan runsasta (Kuva 4). Näillä rehevillä, matalilla pohjilla yksilötiheydet olivat yleisesti tasoa 1 5 yks/m 2 ja suurimmillaan yli 1 yks/m 2. Yksilömääriä nostivat merkittävästi Marenzelleria juveniilit, joita esiintyi erityisesti syvyysvyöhykkeellä 1-2 metriä; em. syvyysvyöhykkeellä Marenzelleria juveniilejä oli yleisesti 2 5 yks/m 2, enimmillään jopa 89 yks/m 2 (asema K17). Marenzelleria monisukasmadon esiintymistä käsitellään myöhemmin omassa luvussaan. Ilman Marenzelleria juveniilejä pohjaeläinten kokonaisyksilömäärät jäivät kaikilla asemilla alle 3 yks/m 2. Alueen tyyppilajeja olivat rehevälle pohjalle tyypilliset makeanveden lajit Potamothrix/Tubifex harvasukasmadot sekä Chironomus suvun surviaissääsken toukat. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218 11

15 Kuva 4. Eri pohjaeläinryhmien yksilötiheys (yks/m2) ja yleisimpien pohjaeläinryhmien biomassa (g WW/m2) tutkimusalueella vuonna 217. Kaikilla näyteasemilla esiintyi pohjaeläimiä, mutta pohjaeläimistön runsaus ja koostumus muuttui suuresti siirryttäessä matalasta sisäsaaristosta syvemmille alueille ulkosaaristoon. Rannikkoalueella vallitsivat Marenzelleria-monisukasmadon juveniilit ja makean veden rehevän pohjan lajit, Potamothrix harvasukasmadot ja Chironomus surviaissääskentoukat. Ulkosaaristossa pohjaeläimistö oli niukempaa valtalajin ollessa Marenzelleria monisukasmadon. 12 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218

16 Sisäsaariston alueella asemakohtainen lajimäärä oli yleisesti tasoa 5 1 (Kuva 5). Lajimäärät olivat em. suurempia Kymijoen lähivaikutusalueella, jossa lajimäärää nostivat makeanveden surviaissääskilajit. Eniten lajeja tavattiin Ahvenkoskenlahden perukassa (as P2); näytepaikan 26 lajista 15 oli makeanveden surviaissääskilajeja. Vähiten lajeja oli Parlahden erillisessä syvänteessä (P21, 3 lajia). Kuva 5. Lajimäärä (taksoniluku) näyteasemilla vuonna 217. Lajimäärä väheni siirryttäessä sisäsaaristosta ulkosaaristoon. Eniten lajeja oli Ahvenkosken perukassa, Kymijoen lähivaikutusalueella, jossa lajimäärää nosti makeanveden surviaissääskilajisto. Sisäsaariston syvimmillä asemilla (K12 ja 13X) pohjaeläimistö ja lajisto olivat niukempia kuin sisäsaariston matalammilla alueilla (Kuva 5). Näin oli erityisesti Harvajanselän erillisessä syvännealtaassa (as 13X), jonka viidessä (5) Ekman-nostossa oli yhteensä vain 1 Marenzelleria juveniili (Kuvat 4 ja 5). Ulkosaaristoon siirryttäessä sekä yksilömäärät että biomassat kuten myös lajimäärät pienenivät (Kuvat 4 ja 5). Selvä valtalaji oli Marenzelleria monisukasmato; sen yksilömäärät olivat kuitenkin huomattavasti pienempiä kuin sisäsaariston alueella, jossa esiintyi erityisen runsaasti Marenzelleria juveniileja (Kuva 4). Aseman 13X tapaan aseman U12 näytteissä oli ainoastaan vain muutamia Marenzelleria-monisukasmatoja. Muutoin tarkkailualueen uloimmilla näyteasemilla lajimäärä vaihteli välillä 2 5 (Kuva 5). Marenzelleria valtalajin lisäksi syvien pohjien lajistoon kuului rakkuäyriäisiä (Ostracoda) ja varsinaisia murtovesilajeja kuten Nais elinguis ja Paranais harvasukasmadot, kilkki Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218 13

17 (Saduria entomon), liejusimpukka (Macoma balthica) ja valkokatka (Monoporeia affinis). Em. lajien yksilömäärät olivat kuitenkin yleensä vähäisiä. Valkokatkaa (Monoporeia affinis) tavattiin yhteensä seitsemällä näyteasemalla, joiden näytteissä esiintyi yleensä yksittäisiä valkokatkoja. Kuitenkin kahdella syvällä näytepaikalla yksilötiheys oli n. 1 yks/m2 (Kuva 6). Yksittäisiä liejusimpukoita (Macoma balthica) esiintyi 13 näyteasemalla lähinnä sisäsaaristossa (Kuva 6). Kuva 6. Valkokatkan (Monoporeia affinis) ja liejusimpukan (Macoma balthica) esiintyminen ja yksilötiheydet (yks/m2) näyteasemilla vuonna 217. Valkokatkaa tavattiin lähinnä ulkosaariston syvillä näytepaikoilla, muutamalla näytepaikalla vähän runsaammassakin määrin. Yksittäisiä liejusimpukoita esiintyi lähinnä matalammalla alueella sisäsaaristossa. 14 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218

18 4.2 KOTKAN JA HAMINAN INTENSIIVIASEMAT VUOSINA JA KEHITYS VIIMEISEN 1 VUODEN AIKANA Pohjaeläin intensiivilinjat sijaitsevat Kotkan ja Haminan edustalla (Kuva 1). Vuodesta 213 lähtien intensiiviasemia on ollut Kotkan edustalla 6 ja Haminan edustalla 4. Intensiiviasemien tulokset vuosilta ja vuodelta 218 eli lajisto sekä yksilömäärät ja biomassat neliömetriä kohti on esitetty liitteessä (Liite 3) kuten myös näytteenoton yhteydessä tehdyt pohjanlaatuhavainnot (Liite 4). Koska vuosittain tutkittavien intensiiviasemien ensisijainen tarkoitus on antaa tietoa vuosien välisistä muutoksista alueella, niin intensiiviasemien tulokset esitetään viimeisen 1 vuoden osalta Pohja Kaikki näyteasemat olivat liejupohjia (Liitteet 1 ja 4), mutta erityisesti matalammilla näyteasemilla oli liejun seassa myös savea. Uloimmilla asemilla lieju oli yleisesti tummaa/mustaa sulfidiliejua ja rikkivedyn haju oli lievää. Pohjasedimentin päällä oleva hapellinen pintakerros oheni siirryttäessä syvemmälle ulkosaaristoon. Laajan tutkimuksen vuosina 212 ja 217 hapellisen pintakerroksen paksuus oli useimmilla näytepaikoilla hyvin samaa tasoa (Kuva 7). Tuoreimpien eli vuoden 218 tulosten mukaan sedimentin happitilanne oli useilla, erityisesti syvillä asemilla, edellistä vuotta heikompi (Kuva 7). H21 34 m H2 17 m H12 14 m H15 1 m U4 U6 K18 39 m m m K17 K14 K m 15 m m Hapellisen pintakerroksen paksuus mm Kuva 7. Sedimentin hapellisen pintakerroksen paksuus (mm) intensiiviasemilla vuosina Hapellisen pintakerroksen paksuus ohenee siirryttäessä syvemmälle ulkosaaristoon. Hapellisen pintakerroksen paksuus oli useimmilla näytepaikoilla laajan tutkimuksen vuosina 212 ja 217 jokseenkin samaa tasoa. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218 15

19 4.2.2 Pohjaeläimistö Pohjaeläinyhteisö muuttuu intensiivilinjoilla samaan tapaan kuin muutoinkin Pyhtää-Kotka- Hamina merialueella siirryttäessä rannikon lähiasemilta syvemmälle ulkosaaristoon. Matalalla rannikkoalueella vallitsee yksilömäärältään runsas, makean veden lajistosta koostuva pohjaeläinyhteisö, jossa valtalajeina ovat rehevien pohjien lajit Potamothrix ja Chironomus. Lisäksi viimeisen 1 vuoden aikana myös matalalla sisäsaariston rannikkoalueella on esiintynyt hyvin vaihtelevassa määrin Marenzelleria-monisukasmatoa. Em. lajin määrät ovat olleet sisäsaariston alueella ajoittain hyvinkin suuria johtuen pienten Marenzelleria juveniilien runsaudesta. Syvillä ulkosaariston näytepaikoilla pohjaeläinyhteisö on koostunut lähinnä Marenzelleria monisukasmadoista. Intensiiviasemien tulosten tarkastelussa keskitytään ensisijaisesti vuosien välisiin ja ajanjakson sisällä tapahtuneisiin mahdollisiin muutoksiin pohjaeläimistössä (Kuvat 8-1). Viimeisen 1 vuoden aikana Kotkan rannikon läheisillä näyteasemilla (K13, K14 ja K17) on eniten vaihdellut Marenzelleria-monisukasmatojen esiintymisrunsaus (Kuva 8). Laajan tutkimuksen vuonna 217 Marenzelleria-monisukasmatojen yksilötiheydet olivat erityisen suuria. Potamothrix-harvasukasmadot ovat runsastuneet näyteasemalla K14 viimeisen 6 vuoden aikana. Näyteasemien lajimäärien kehityksessä ei ole havaittavissa mitään selvää kehityssuuntaa (Kuva 8). Myös Haminan rannikon läheisillä näyteasemilla (H15, H12 ja H2) Marenzelleriamonisukasmatojen yksilötiheyksissä on ollut vaihtelua viimeisen 1 vuoden aikana (Kuva 9). Muutoin alueen tyyppilajeina ovat pysyneet Chironomus surviaissääsken toukat ja erityisesti Potamothrix harvasukasmadot. Asemalla H15 on esiintynyt viimeisen 5 vuoden aikana raakkuäyriäisiä (Ostracoda) (ryhmässä Muut). Asemalla H2 lajimäärä oli suurimmillaan vuosina , ja on taas sen jälkeen laskenut (Kuva 9). Intensiivilinjojen syvillä näyteasemilla (K18, U6, U4 ja H21) pohjaeläimistö oli ennen vuotta 28 erittäin niukkaa tai se puuttui täysin. Vuodesta 28 eteenpäin alueen selkeä valtalaji on ollut Marenzelleria-monisukasmato. Marenzelleria-monisukasmadon yksilömäärissä on ollut merkittävää vuosien välistä vaihtelua; viime vuosina yksilötiheydet eivät ole olleet huippuvuosien tasoa (Kuva 1). Lisäksi näillä tarkkailualueen uloimmilla näyteasemilla on esiintynyt varsinaisia murtovesilajeja kuten Nais- ja Paranais harvasukasmatoja. Valkokatkaa (Monoporeia affinis) on esiintynyt viime vuosina lähinnä uloimmilla näyteasemilla U6 ja U4 yksilömäärien jäädessä kuitenkin aika vähäisiksi (Kuva 1). 16 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218

20 yks/m2 yks/m ASEMA K -13, 13 m ASEMA K-14, 15 m lajimmärä lajimmärä 11 2 yks/m ASEMA K-17, 18 m lajimmärä Chironomus Procladius Muut chirot Potamothrix Limnodrilus Muut oligot Marenzelleria Macoma Monoporeia Muut lajimäärä Kuva 8. Pohjaeläinten kokonaisyksilömäärä, pohjaeläimistön koostumus ja lajimäärä Kotkan edustan intensiiviasemilla K13, K14 ja K17 ajanjaksolla Näyteasemien tyyppilajeja ovat olleet Chironomus ja Potamathrix/Tubifex sekä Marenzelleria- monisukasmadot. Huom. alimman kuvaajan Y1-akselin asteikko poikkeaa muista kuvaajista. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218 17

21 yks/m ASEMA H-15, 1 m lajimmärä yks/m ASEMA H-12, 14 m lajimmärä yks/m ASEMA H-2, 17 m lajimmärä Chironomus Procladius Muut chirot Potamothrix Limnodrilus Muut oligot Marenzelleria Macoma Monoporeia Muut lajimäärä Kuva 9. Pohjaeläinten kokonaisyksilömäärä, pohjaeläimistön koostumus ja lajimäärä Haminan edustan intensiiviasemilla H15, H12 ja H2 ajanjaksolla Valtalajeina ovat olleet Chironomus ja Potamothrix/Tubifex. Ajoittain myös Marenzelleria-monisukasmadot ovat olleet runsaita. 18 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218

22 yks/m2 yks/m2 yks/m2 yks/m ASEMA K-18, 22 m ASEMA U-6, 42 m ASEMA U-4, 39 m ASEMA H-21, 35 m Chironomus Procladius Muut chirot Potamothrix Limnodrilus Muut oligot Marenzelleria Macoma Monoporeia Muut lajimäärä lajimmärä lajimmärä lajimmärä lajimmärä Kuva 1. Pohjaeläinten kokonaisyksilömäärä ja pohjaeläimistön koostumus Kotkan ja Haminan edustan ulommilla intensiiviasemilla (K18, U-6, U-4 ja H21) ajanjaksolla Näillä syvillä näyteasemilla pohjaeläimistö oli hyvin niukkaa tai puuttui täysin aina vuoteen 27, mutta sen jälkeen Marenzelleria-monisukasmato valloitti nämä alueet. Viime vuosina sen yksilötiheydet eivät kuitenkaan ole olleet huippuvuosien tasoa. Huom. ylimmän kuvaajan Y1-asteikko poikkeaa muista kuvaajista. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218 19

23 5 TULOSTEN TARKASTELUA JA MUUTOKSET POHJAELÄINYHTEISÖISSÄ 5.1 POHJAELÄIMISTÖN VERTIKAALIJAKAUMA Pohjaeläimistön vaihtelu tutkimusalueen sisällä selittyy ennen kaikkea sillä, että tutkimusalueen luonne muuttuu siirryttäessä sisälahdilta ulkosaaristoon; kun syvyys ja etäisyys rannikosta kasvavat, muuttuvat myös suolaisuus-, lämpötila-, rehevyys- ja happiolosuhteet. Seuraavassa tarkastellaan muutoksia pohjaeläimistössä koko tutkimusalueen sisällä laajan tutkimuksen vuosina Vuosina tutkimusalue oli suppeampi kuin myöhempinä vuosina (Taulukko 6). Vuodelta 1981 on vähiten näytteitä, koska tuolloin Haminan alue ei ollut vielä mukana tutkimuksessa. Ulkosaariston näyteasemat otettiin mukaan tutkimusohjelmaan vasta vuonna 1992, eli yli 3 metrin syvyysvyöhykkeeltä on tuloksia vasta vuodesta 1992 eteenpäin. Vuonna 212 asemaverkosto supistui hieman johtuen tarkkailuohjelmaan tehdyistä muutoksista. Taulukko 6. Kunkin syvyysvyöhykkeen näytteiden määrä eri tutkimusvuosina koko tarkkailualueella Pyhtää Kotka Hamina. Tutkimusalue Koko tutkimusalue Tutkimusvuosi m m 16 2 m 21-3 m yli 3 m Kahdella matalimmalla syvyysvyöhykkeellä näkyy selkeästi se, että kokonaisyksilömäärät ovat olleet suurimmillaan vuonna 1992 johtuen erityisesti harvasukasmatojen runsaasta esiintymisestä (Kuva 11). Rannikon läheisillä matalimmilla syvyysvyöhykkeillä (-1m ja 11-15m) tärkeimmät pohjaeläinryhmät ovat olleet koko ajan selkeästi makean veden surviaissääsken toukat ja harvasukasmadot. Selkeät valtalajit ovat koko ajan olleet Chironomus plumosus tyypin ja Procladius sp. surviaissääsken toukat ja Potamothrix/Tubifex harvasukasmadot, jotka on todettu muissakin Suomenlahden tutkimuksissa sisäsaariston rehevän liejupohjan tyyppilajeiksi (Anttila-Huhtinen & Raunio 218, Kymijoen vesi ja ympäristö ry 218). Vuoden 217 laajassa tutkimuksessa tuli uutena ilmiönä esille Marenzelleria juveniilien runsas esiintyminen sisäsaariston alueella. 2 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218

24 yks/m m yks/m m yks/m m yks/m m yks/m yli 3 m EI TULOKSIA 25 yks 25 yks/m Chironomidae Oligochaeta Marenzelleria Muut Kuva 11. Pohjaeläinten keskimääräiset tiheydet (yks/m 2 ) tarkkailualueen eri syvyysvyöhykkeillä laajan tutkimuksen vuosina ajanjaksolla Ryhmän Muut tärkeimmät lajit ovat olleet liejusimpukka (Macoma balthica) ja valkokatka (Monoporeia affinis): lajien esiintyminen romahti selkeästi vuoden 1992 jälkeen tämä näkyi erityisesti syvyysvyöhykkeellä 21-3 metriä. Marenzelleria-tiheydet alkoivat olla merkittäviä vuonna 27: lajin suurimmat massaesiintymät syvillä pohjilla ajoittuvat vuoteen 212. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218 21

25 Syvyysvyöhykkeellä 16 2 metriä oli vielä vuosina 1981 ja 1984 merkittävissä määrin muitakin pohjaeläimiä kuin surviaissääsken toukkia ja harvasukasmatoja; tämän Muut pohjaeläimet ryhmän selvästi tärkeimmät lajit ovat tällä alueella olleet valkokatka ja liejusimpukka. Näiden kahden lajin esiintymistä pidemmällä aikavälillä käsitellään tarkemmin myöhemmin tekstissä. Vuoden 1984 jälkeen em. lajien esiintyminen taantui syvyysvyöhykkeellä 16 2 metriä: Sen jälkeen myös tällä syvyysvyöhykkeellä on esiintynyt lähes ainoastaan surviaissääsken toukkia ja harvasukasmatoja sekä erityisesti vuonna 217 runsaasti Marenzelleria-monisukasmadon juveniileja (Kuva 11). Syvyysvyöhykkeellä 21 3 metriä ennen kaikkea valkokatkan (ryhmässä Muut ) esiintyminen romahti selkeästi vuoden 1992 jälkeen, ja samalla romahtivat myös pohjaeläinten kokonaisyksilömäärät tällä syvyysvyöhykkeellä. Vuodesta 27 eteenpäin kokonaisyksilömääriä ovat taas kasvattaneet Marenzelleria -madot, murtovesiharvasukasmadot ja myös surviaissääskitoukat (Kuva 11). Yli 3 metrin syvännealueet tulivat mukaan tarkkailuun vasta vuonna 1992; tuolloin alueella eli vielä suhteellisen runsas valkokatka-yhteisö. Vuosina näillä syvännealueilla ei tavattu lainkaan makrofaunaa tai pohjaeläimistö oli todella niukkaa ja köyhää, kunnes vuonna 212 näillä syvännealueilla todettiin runsas Marenzelleria-pohjaeläinyhteisö. Vuonna 217 Marenzelleria-tiheydet olivat jo huomattavasti edellistä kertaa pienempiä. Lisäksi syvännealueen näytteissä esiintyi vuonna 217 pienessä määrin valkokatkoja (ryhmässä Muut). Itämerellä pohjaeläinyhteisöjen runsaus ja myös alueellinen jakautuminen ovat voimakkaasti yhteydessä veden suolaisuuden ja happiolosuhteiden vaihteluihin. Itämerelle ei saapunut yhtään suureksi luokiteltua suolavesipulssia vuosina Tämän ja runsaiden sateiden seurauksena kerrostuneisuus Suomenlahdella heikkeni ja vähähappisen syvän veden alueet supistuivat. Talven suolapulssin seurauksena Suomenlahden vesi kerrostui kuitenkin uudestaan (Jaale & Norkko 28). Tämän seurauksena Merentutkimuslaitoksen seurannoissakin todettiin 199-luvun alun runsaiden pohjaeläinyhteisöjen taantuneen pahasti vuoteen 1997 mennessä Suomenlahden syvännealueilla. Syksystä 216 lähtien Suomenlahdelle on kulkeutunut Itämeren pääaltaan vanhaa voimakassuolaista, vähähappista ja fosforipitoista syvävettä johtuen vuosina Itämereen tulleista suolavesipulsseista. Suomen ympäristökeskuksen loppukesän 217 seurannoissa (SYKE 217) pohjanläheisen veden todettiin olevan syvillä havaintopaikoilla huomattavasti suolaisempaa kuin elokuussa 215. Suomenlahden ulkosaaristossa pohjanläheisen veden ja merenpohjan happitilanne oli Itämeren pääaltaan vaikutuksen alaisilla syvimmillä havaintopaikoilla kehno. Muutos huonompaan suuntaan oli kuitenkin odotettua vähäisempi; pohjaeläimiä esiintyi keskimäärin yhtä monella havaintopaikalla kuin kesällä 215 ja samalla huomattavasti useammalla havaintopaikalla kuin huonoimmillaan 2-luvun alkuvuosina (SYKE 217). Syyskuussa 218 Arandan seurantamatkalla koko 22 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218

26 Suomenlahden vesi todettiin edelleen voimakkaasti kerrostuneeksi (SYKE 218). Suolaisuuden ja lämpötilan harppauskerrokset sijaitsivat 2 3 metrin syvyydessä. 5.2 LIEJUSIMPUKAN JA VALKOKATKAN ESIINTYMINEN Sekä liejusimpukka (Macoma balthica) että valkokatka (Monoporeia affinis) ovat varsinaisista murtovesilajeista tärkeimpiä Pyhtää-Kotka-Hamina merialueella. Kuvassa 12 on tarkasteltu näiden kahden pohjaeläinlajin esiintymistä koko tutkimusalueella eri syvyysvyöhykkeillä laajan tutkimuksen vuosina ajanjaksolla Taulukossa 6 esitetyt eri syvyysvyöhykkeiden näytemäärät pätevät myös tähän aineistoon. Liejusimpukka on Itämeren pehmeiden pohjien valtalaji (Vahtera ym. 216, Westberg & Lax 23); suurikokoisena sen osuus voi olla hyvinkin merkittävä rannikkoalueidemme pohjaeläinten kokonaisbiomassoissa. Merialueella Pyhtää-Kotka-Hamina liejusimpukan esiintyminen on ollut aina aika niukkaa johtuen ilmeisesti alhaisesta suolapitoisuudesta; sama on todettu läheisen Loviisan merialueen tutkimuksissa (Anttila-Huhtinen & Raunio 218). Ajanjaksolla tarkasteltuna liejusimpukan pääesiintymisvyöhykettä tutkimusalueella Pyhtää-Kotka-Hamina ovat olleet matalammat syvyysvyöhykkeet aina 2 metrin syvyyteen asti (Kuva 12). Alueen liejusimpukkakanta on selvästi taantunut ajanjaksolla (Kuva 12). Kun tiheydet olivat optimisyvyysvyöhykkeellä 198-luvun alussa 1 2 yks/m 2, niin 2- luvulla liejusimpukan esiintyminen on ollut hyvin satunnaista ja keskimääräiset yksilömäärät hyvin alhaisia, 1 yksilöä neliömetrillä. Taantuminen lienee yhteydessä pohjan tilan ja happiolosuhteiden yleiseen heikkenemiseen. Maximov (23) on todennut samankaltaisen ilmiön vielä idempänä itäisellä Suomenlahdella. Hänen tutkimustensa mukaan liejusimpukka hävisi lähes täysin itäisiltä matalilta merialueilta 199-luvun alkupuolella, jo ennen happitilanteen heikkenemistä. Tämä kato saattoi selittyä sillä, että suolapitoisuus laski tuolloin itäisellä Suomenlahdella. Sen jälkeenkään lajin kannassa ei ole todettu mitään selvää elpymistä, vaikka alueen suolapitoisuus nousikin vuonna 1996 (Maximov 23). Valkokatka on yleensä rannikkoaluetta syvempien merialueidemme valtalaji. Pyhtää-Kotka- Hamina merialueella valkokatkan pääesiintymisvyöhykettä ovat olleet syvyysvyöhykkeet 21 3 metriä ja syvyysvyöhyke yli 3 metriä (Kuva 12). Ulompi merialue yli 3 metrin syvyysvyöhykkeineen tuli mukaan tarkkailuohjelmaan vasta vuonna 1992, joten tutkimusalueelta ei ole syvien alueiden tuloksia vuosilta Käytössä olevien tulosten perusteella on kuitenkin hyvin selvää, että tutkimusalueen valkokatka-kanta romahti tai edelleen heikkeni vuoden 1992 jälkeen; 198-luvun alkupuolella valkokatkojen yksilötiheys oli syvyysvyöhykkeellä 21 3 metriä 3 5 yks/m 2. Yli 3 metrin syvyysvyöhykkeellä määrät saattoivat olla tuolloin ehkä vieläkin suurempia. Vuodesta 1997 eteenpäin useimmilla asemilla ei ole tavattu lajia lainkaan tai koko näytteessä on ollut vain yksittäisiä valkokatkoja. Vielä idempänä itäisellä Suomenlahdella (Maximov 23) on saatu hyvin Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218 23

27 samankaltaisia tuloksia. Vuonna 217 valkokatkoja oli muutamalla syvällä näytepaikalla noin 1 yks/m 2, mikä nosti ko. syvyysvyöhykkeen keskimääräisiä yksilötiheyksiä (Kuva 12) m m 15 Macoma Monoporeia 15 Macoma Monoporeia yks/m2 1 yks/m m m 2 Macoma Monoporeia 7 6 Macoma Monoporeia yks/m yks/m /4 / 5/ / 1 17 / 5 / 2 / 8 1 / yli 3 m Macoma Monoporeia 2 yks/m / 28 EI TULOKSIA /8 1/8 / 2/ Kuva 12. Liejusimpukan (Macoma balthica) ja valkokatkan (Monoporeia affinis) esiintyminen (yks/m 2 ) eri syvyysvyöhykkeillä (keskiarvo + keskivirhe). Molempien lajien kanta on romahtanut 198-luvulta ja 199-luvun alkuvuosista. Liejusimpukan esiintyminen taantui vähitellen 198-luvulla, kun taas valkokatkan kanta romahti vuoden 1992 jälkeen. Vuodesta 1997 eteenpäin valkokatkan tiheydet ovat olleet tarkkailualueen syvillä vyöhykkeillä keskimäärin 8 yks/m 2 lukuun ottamatta vuotta 217, jolloin yli 3 metrin syvyysvyöhykkeellä keskimääräinen yksilötiheys oli 28 yks/m Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218

28 5.3 MARENZELLERIA MONISUKASMADON ESIINTYMINEN Marenzelleria-monisukasmato eli liejuputkimato on 199-luvulla Itämerelle levinnyt vieraslaji. Marenzelleria-suku pitää Itämerellä sisällään kolme lajia, joiden morfologinen erottaminen toisistaan on vaikeaa: Marenzelleria viridis, M. neglecta ja M. arctia (Bastrop & Blank 26, Blank ym. 28). Kaikki em. lajit esiintyvät Suomen rannikolla (Kauppi 218), mutta yleensä lajeja käsitellään lajiryhmänä. Marenzelleria havaittiin ensimmäisen kerran Suomessa Tvärminnessä vuonna 199 (Norkko ym. 1993). Ensimmäisten havaintojen jälkeen Marenzelleria-monisukasmadot levittäytyivät hyvin nopeasti koko Itämerelle, ja niiden on todettu esiintyvän laajojen alueiden pehmeillä pohjilla hyvinkin runsaina (Ljungberg ym. 211). Pyhtää-Kotka-Hamina merialueella Marenzelleria a tavattiin ensimmäisen kerran vuonna 1993, jolloin Kotkan edustan intensiiviaseman (U-6, 44 m) näytteessä esiintyi yksi Marenzelleria monisukasmato (Valkama & Anttila-Huhtinen 2). Vuosien myötä laji yleistyi, mutta yksilötiheydet pysyivät kuitenkin suhteellisen pieninä aina vuoteen 27 (Kuva 13). Vuoden 27 laajassa pohjaeläintutkimuksessa Marenzelleria monisukasmatoa esiintyi 71 %:ssa näyteasemista ja näillä asemilla oli keskimäärin 8 yksilöä neliömetrillä. Vuoden 28 intensiiviasemien tutkimuksessa lajia tavattiin jo kaikilta näyteasemilta ja keskimääräinen yksilötiheys oli esiintymisasemilla 46 yks/m 2. Suurimmillaan keskimääräiset yksilötiheydet ovat olleet vuosina 29 (IN-asemat), 214 (IN-asemat) ja laajassa tutkimuksessa vuonna 217. Vuodesta 214 lähtien on esitetty erikseen Marenzelleria juveniilien (pituus 1,5 4 mm) ja aikuisten (pituus yli 5 mm) keskimääräiset yksilötiheydet (Kuva 13). Näiden tulosten perusteella näyttää suuret yksilötiheydet näyttävät olleen seurausta erityisesti nuorten, pienten Marenzelleria-monisukasmatojen runsaasta esiintymisestä näytteenottoaikaan. Lajiryhmän planktiset toukat leviävät tehokkaasti uimalla, keijumalla ja kulkeutumalla merivirtojen mukana. Toukat laskeutuvat pohjaan lajista riippuen joko maalis-toukokuussa, heinä-elokuussa tai loppusyksyllä (Kauppi 218). Pyhtää Kotka Hamina merialueen yhteistarkkailun pohjaeläinnäytteet otetaan keväällä, pääsääntöisesti toukokuun aikana (Taulukko 5). Pienten Marenzelleri-matojen runsauteen näytteissä vaikuttanee näytteenoton ajoittuminen mutta nähtävästi myös esim. veden lämpötilan kehitys ko. keväänä. Marenzelleria-matojen suurimmat yksilötiheydet esiintyivät vuoden 217 laajassa tutkimuksessa matalalla rannikkovyöhykkeellä (syvyys 1 19 metriä), jossa yksilöt olivat lähes yksinomaan pieniä matoja. Ulommilla näyteasemilla Marenzelleriat olivat jo aikuisia matoja, ja niiden yksilötiheydet olivat huomattavasti pienempiä kuin pienten matojen matalalla rannikkoalueella (Kuva 14). Sama ilmiö oli havaittavissa jo vuoden 212 laajassa tutkimuksessa (Anttila-Huhtinen 213). Kaupin tutkimusten (218) perusteella voidaan olettaa, että myös Pyhtää Kotka Hamina merialueella syvien alueiden aikuiset madot ovat lajia Marenzelleria arctia, jonka toukat laskeutuvat loppukesästä. Vastaavasti matalilla alueilla runsaana esiintyneet pienet Marenzelleria-madot ovat joko lajia M. neglecta tai M. viridis (Kauppi 218). Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218 25

29 22 1 Keskim. yks/m Esiintymis % IN-93 IN-94 IN-95 IN IN-98 IN-99 IN- IN-1-2 IN-3 IN-4 IN-5 IN-6-7 IN-8 IN-9 IN-1 IN IN-13 IN-14 IN-15 IN IN-18 Tutkimusvuodet keskim. yks/m2 juv keskim. yks/m2 adult keskim. yks/m2 esiintymis % Kuva 13. Marenzelleria monisukasmadon esiintymis-% (= niiden asemien prosenttiosuus, joilla lajia esiintyi) sekä keskimääräinen yksilötiheys näillä asemilla ajanjaksolla Kaaviossa on esitetty tulokset sekä laajan tarkkailun vuosilta että välivuosilta (vain intensiiviasemat). Lajia tavattiin tarkkailualueella ensimmäisen kerran vuonna 1993 ja yksilömäärät alkoivat kasvaa rajusti vuosina 28 ja 29. Vuoteen 213 asti on esitetty Marenzelleria-matojen kokonaistiheys (yks/m 2 ), mutta vuodesta 214 lähtien on esitetty erikseen Marenzelleria juveniilien (pituus 1,5 4 mm) ja aikuisten (pituus yli 5 mm) keskimääräiset yksilötiheydet. Kuva 14. Marenzelleria juveniilien (pituus mm) ja aikuisten matojen (pituus yli 5 mm) yksilötiheydet (yks/m2) tutkimusalueella vuonna 217. Suurimmat yksilötiheydet olivat ihan rannikon näyteasemilla, joilla esiintyi runsaasti pieniä, nuoria matoja. 26 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 279/218