Korven ennallistamisen aiheuttama ravinnekuormitus

Transkriptio

1 Korven ennallistamisen aiheuttama ravinnekuormitus Soiden ekologian ja suometsätieteen Pro Gradu- tutkielma maatalous- ja metsätieteiden maisterin tutkintoa varten Helsingin yliopisto, metsäekologian laitos huhtikuu 2008 Markku Koskinen

2

3 Tiedekunta/Osasto Fakultet/Sektion Faculty Maatalous ja metsätieteellinen tiedekunta Laitos Institution Department Metsäekologian laitos Tekijä Författare Author Markku Koskinen Työn nimi Arbetets titel Title Korven ennallistamisen typpi ja fosforikuormitus Oppiaine Läroämne Subject Soiden ekologia ja suometsätiede Työn laji Arbetets art Level Pro Gradu työ Aika Datum Month and year Huhtikuu 2008 Sivumäärä Sidoantal Number of pages 57 Tiivistelmä Referat Abstract Soiden ennallistamista pidetään tärkeänä toimenpiteenä suojelluilla ojitetuilla soilla. Ennallistamisen on kuitenkin todettu aiheuttavan ravinnekuormitusta alapuolisiin vesistöihin. Tutkimuksessa selvitettiin Nuuksiossa sijaitsevan Mustakorven alueen soiden ennallistamisen aiheuttamaa typpi ja fosforikuormitusta. Koko valuma alueen koko on 48,2 hehtaaria, mistä 14 hehtaaria on suota. Kaikki suot on ojitettu 1930 ja 1960 luvulla, ja ne ennallistettiin lokakuussa vuonna Enin osa soista on korpia. Valuma alueen vesien poistumisreitillä on noin hehtaarin kokoinen itsekseen ennallistunut korpi, jonka toimintaa ravinnepuskurina selvitettiin. Ennallistamisen aiheuttama kuormitus laskettiin kalibrointikauden pitoisuuksien perusteella lasketun taustahuuhtouman ja toteutuneen huuhtouman erotuksena. Mittauksia tehtiin vuoden 2001 huhtikuusta vuoden 2007 loppuun. Ennallistaminen aiheutti 6 vuoden aikana noin 25,5 kilon typpikuormituksen ennallistettua hehtaaria kohden. Typestä 5,4 kiloa oli ammoniumtyppeä ja 0,7 kiloa nitriitti ja nitraattityppeä. Fosforikuormitus oli 1,8 kiloa ennallistettua hehtaaria kohden, mistä 1,4 kiloa oli fosfaattifosforia. Puskurivyöhyke pidätti typpeä koko seuranta ajan, ja fosforia kahtena vuotena ennallistamisen jälkeen. Viimeisenä kahtena seurantavuotena puskuri alkoi päästää fosforia. Koko valuma alueen soiden ennallistaminen kerralla ei liene järkevää. Hehtaarin kokoinen ravinnepuskuri ei ole riittävän laaja. Avainsanat Nyckelord Keywords suo korpi ennallistaminen typpi fosfori kuormitus huuhtouma puskuri Säilytyspaikka Förvaringställe Where deposited Muita tietoja Övriga uppgifter Additional information

4

5 Sisältö 1 Johdanto Taustaa Typen ja fosforin kemiaa Korpien erityispiirteitä Ojituksen vaikutukset Ennallistamisen vaikutuksia Aikaisempi tutkimus Tutkimuksen tarkoitus Aineisto ja menetelmät Mustakorpi Kuviointi ja puustotiedot Kasvillisuuden arviointi Vesinäytteet Laskenta Valumaalueittainen valunta Kalibrointihuuhtoumat Toteutuneet huuhtoumat Laskennallinen lisäys Läntisen osavaluma-alueen vaikutus Tulokset Puustotiedot Sammalkartoitus Turvelinjat Pitoisuudet Kalibrointikausi ja -arvot Ennallistamisen jälkeiset pitoisuudet Vuosivaluma Vuosihuuhtoumat Hehtaarikohtaisen huuhtouman muutos Läntisen osavalumaalueen vaikutus huuhtoumiin Tulosten tarkastelu Virhelähteet Yleistä tuloksista Vertailua muihin ennallistamistutkimuksiin Ennallistamisen onnistuneisuuden arviointi Läntisen osavalumaalueen toiminta Vertailua muihin toimenpiteisiin Vesistövaikutukset Ehdotuksia ennallistamimenetelmien parantamiseksi Johtopäätökset Kiitokset 53

6 6 Lähdeluettelo 54

7 1 Johdanto 1.1 Taustaa Ennen laajamittaisen ojitustoiminnan aloittamista Suomessa oli noin 10 miljoonaa hehtaaria soita. Soista noin puolet on ojitettu lähinnä 1900-luvun aikana. Yli 90 % ojituksista on tehty metsän kasvatusta silmällä pitäen (Päivänen 2007). Erityisen vahvasti ojittaminen on kohdistunut alun perin puustoisiin suotyyppeihin, korpiin ja rämeisiin (Minkkinen ym. 2002). Korvista paikoitellen jopa 80 % on ojitettu. Myös monet suojellut suot on ainakin osaksi ojitettu (Aapala 2001). Ojittaminen vähentää suoluonnon monimuotoisuutta muuttamalla suot yksiulotteisen ravinteisuusasteikon määrittelemäksi sarjaksi kaksiulotteisen ravinteisuus- ja märkyysasteikon sijaan. Lisäksi erikoistuneen suolajiston vaihtuminen metsälajistoksi pohja- ja kenttäkerroksessa vähentää luonnon monimuotoisuutta alueellisella tasolla. Metsäojitettujen soiden ennallistamisella niille pyritään palauttamaan kosteusvaihteluiden luomaa monimuotoisuutta ja suolajistoa Typen ja fosforin kemiaa Typpi ja fosfori esiintyvät ekosysteemeissä orgaanisissa ja erpäorgaanisissa muodoissa. Turpeessa ravinteiden orgaaniset muodot ovat vallitsevia (Laine ym. 2000). Orgaaninen typpi on sitoutuneena pääasiassa humusyhdisteiden ja kuolleen kasviaineksen rakenneosissa. Orgaanista fosforia on muunmuassa solukalvoissa, jotka muodostuvat pääasiassa fosfolipideistä. Orgaanisissa muodoissa typpi ja fosfori eivät ole sellaisenaan useimpien kasvien käytettävissä, vaan niiden pitää mineralisoitua epäorgaanisiksi muodoiksi. Mineralisoituminen on mikrobien ohjaama prosessi (Paul & Clark 1996). Typen merkittävimmät liukoiset olomuodot ovat ammonium, nitriitti ja nitraatti. Fosforin merkittävin liukoinen olomuoto on fosfaatti. Suurin osa ojitetulla suolla olevista liukoisista ravinteista on väliaikaisesti sitoutuneena turpeeseen (Westman & Laiho 2003). Fosfori sitoutuu alumiini- ja rautakelaatteihin. Ammoniumionit kiinnittyvät orgaanisiin happoihin, joita pintaturpeeseen syntyy hajotuksen seurauksena. Typpi ja fosfori voivat happiolojen muuttuessa mobilisoitua sitoutumispaikoiltaan ja huuhtoutua suon alapuolisiin vesistöihin.

8 Typen ja fosforin niukkuus on yleisin biologista toimintaa boreaalisissa, humuspitoisissa vesistöissä rajoittava tekijä. Tämän vuoksi liukoisen typen ja fosforin lisäys vesiekosysteemiin aiheuttaa usein vesistön rehevöitymistä. 1.3 Korpien erityispiirteitä Korpien ekologisia erityispiirteitä ovat tasainen, viileä ja kostea pienilmasto, varjoisuus, puuston jatkuva rakenne ja runsas lahopuun määrä. Korvet ovat tavallaan kangasmetsän ja suon välimuoto, minkä vuoksi niissä esiintyy toisaalta soille erikoistunutta lajistoa ja toisaalta yleensä kivennäismailla esiintyvää lajistoa.(aapala 2001). Korvet ovat usein merkittäviä lahopuukeskittymiä, joten niillä on merkitystä lahottajalajistolle. Korpiin erikoistuneen lahottajalajiston olemassaoloa ei olla kuitenkaan selvitetty. Korpiin erikoistuneita, uhanalaisia lajeja löytyy etenkin maksasammalista. Korpia hyödyntää ensisijaisena elinympäristönään suurempi lajimäärä uhanalaisia maksasammalia, kahdeksan lajia, kuin mitään muuta puustoista biotooppia. Uhanalaistumisen syy kaikilla lajeilla ovat metsätalouden aiheuttamat muutokset metsän rakenteessa ja pienilmastossa (Etelä-Suomen 4 ja Pohjanmaan metsien suojelun tarve - työryhmä 2000). 1.4 Ojituksen vaikutukset Ojittaminen muuttaa korpien vesitaloutta ja pienilmastoa. Pohjaveden pinta laskee ja vesitalous saa ombrogeenisiä piirteitä, kun veden tulo kivennäismaalta korpeen estyy. Pintaturpeen kuivumisen vuoksi pienilmaston kosteus ja viileys vähenevät. Puuston tilarakenne säilyy yleensä ojituksen jälkeen ennallaan ensimmäisiin hakkuisiin asti (Päivänen 2007), joskin puuston koko kasvaa, ja harvennushakkuiden jälkeenkin puut ovat enimmäkseen mättäillä. Lahopuun määrä yleensä vähenee metsänhoitotoimenpiteiden yhteydessä. Pohjaveden pinnan aleneminen aiheuttaa pintaturpeen aerobisen kerroksen paksuuntumisen, minkä vuoksi hajotuksen kautta vapautuvien ravinteiden määrä kasvaa. Typen ja fosforin gravimetriset konsentraatiot turpeessa säilyvät ennallaan, mutta turpeen tiheyden kasvaessa pintaturpeen painumisen vuoksi niiden absoluuttiset määrät kasvavat (Laiho & Laine 1994). Ojitetun suon pitkälle hajonneessa pintaturpeessa on huomattavia määriä helposti huuhtoutuvia fosforiyhdisteitä (Zak & Gelbrecht 2007).

9 1.5 Ennallistamisen vaikutuksia Soiden ennallistamisen tiedetään mobilisoivan ravinteita (Heikkilä ym. 2002, Sallantaus ym. 2003, Sallantaus 2004). Yksi esitetty syy fosforin mobilisoitumiseen lienee pintaturpeen vettyminen ja muuttuminen hapettomaksi, jolloin redox-potentiaalin lasku saa fosfaatin irtoamaan rautayhdisteistä (Zak & Gelbrecht 2007). Ennallistamista usein seuraava maaveden happamoituminen saa ammonium-ionit irtoamaan orgaanisista hapoista. Ennallistamisella pyritään palauttamaan korven vesitalous ja pienilmasto sellaiseksi, kuin se oli ennen ojitusta. Tärkeää on saada korven vedenpinta nousemaan samalle tasolle kuin ennen ojitusta. Tätä tavoitellaan tukkimalla ojia etenkin kivennäismaan ja suon rajalta. Puustoa poistetaan tarpeen mukaan haihdutuksen vähentämiseksi (Heikkilä ym. 2002). 1.6 Aikaisempi tutkimus 5 Korpien ennallistamisen vaikutuksia ravinteiden huuhtoutumiseen on tutkittu vähän. Sallantaus ym. (1999) selvittivät kunnostusojitusalueen pintavalutuskentäksi ennallistetun korven ennallistamisen vaikutuksia ravinnehuuhtoumiin Kurun Vanneskorvessa, ja yksittäisiä pitoisuusmittauksia on tehty Liesjärven kansallispuiston ennallistetussa Soukonkorvessa (Sallantaus 2008). Sallantauksen ym. tutkimuksessa ennallistamismenetelmä poikkesi tässä tutkimuksessa käytetystä siinä, että alueella tehtiin ennen ennallistamista avohakkuu, ja ennallistetun suon pinta-ala oli huomattavasti pienempi. Valtaosa tähän mennessä ennallistetuista metsäojitetuista soista on ollut rämeitä ja nevoja (Heikkilä & Lindholm 1997). Tämän vuoksi ennallistamistutkimus on voimakkaasti painottunut niihin. 1.7 Tutkimuksen tarkoitus Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää korpien ennallistamisen aiheuttamaa ravinteiden huuhtoutumisen määrää ja muutosta ajassa; selvittää, eroaako korven ennallistamisen aiheuttama ravinnekuorma rämeiden ennallistamisesta koituvasta ravinnekuormasta; ja selvittää, toimiiko itsekseen ennallistunut korpi puskurivyöhykkeenä sen yläpuolisten korpien ennallistamisen aiheuttamille ravinnehuuhtoumille. Tutkimuksessa esitetään seuraavat hy-

10 poteesit eli väittämät: korven ennallistamisen aiheuttama typpi- ja fosforikuormitus saavuttaa huippunsa pian ennallistamisen jälkeen ja laskee sitten tasaisesti kohti ennen ennallistamista vallinnutta tilaa; korven ennallistaminen aiheuttaa toimenpidehehtaaria kohden suuremman typpi- ja fosforikuormituksen kuin rämeen ennallistaminen; ja itsekseen ennallistunutta korpea voidaan käyttää pintavalutuskentän tavoin ja sillä saadaan vähennettyä sen yläpuolella tapahtuvan ennallistamisen aiheuttamaa typpi- ja fosforikuormitusta alapuoliseen vesistöön. 6

11 2 Aineisto ja menetelmät 2.1 Mustakorpi Tutkimuskohde oli Vihdissä sijaitseva, 48,2-hehtaarinen valuma-alue, joka on jaettavissa kolmeen osavalumaalueeseen, läntiseen, pohjoiseen ja itäiseen. Osavaluma-alueiden pinta-alat ja soiden osuudet niistä on esitetty taulukossa 1. Suot sijaitsevat toisiinsa nähden siten, että pohjoisen ja itäisen osavaluma-alueen vedet kulkevat läntisen osavaluma-alueen suon läpi. Pohjoisella osavaluma-alueella sijaitsee pieni keidassuo, jonka keskiosat ovat ennen ojitusta olleet korpirämettä ja isovarpuista rämettä ja reunat mustikkakorpea. Sen muodostavat kuviot 240 ja 241 ja osa kuviosta Ennallistettu suo ulottuu kapeana vyönä kuviolle 237. Lisäksi suolta tulevan peratun laskupuron sivuhaaroissa, kuvioilla 233, 239 ja 544, on pieniä ennallistamisen vaikuttamia osia. Itäisen osavaluma-alueen suo on kauttaaltaan korpinen, virtaavan veden luonnehtima. Siihen kuuluvat kuviot sekä kuvion 552 pohjoiskulma. Läntisen osavaluma-alueen suo on laaja, rehevähkö korpi. Se muodostuu kuvion 552 läntisimmästä osasta, kuviosta 552.1, sekä loppuosasta kuviota Metsähallituksen alueelle tekemä kuviointi on esitetty kartassa 1. Mustakorven valumaalueen kivennäismaat ovat enimmäkseen kuivahkoa ja tuoretta kangasta. Itäisen ja läntisen korven välissä on pienialainen lehtomaisen kankaan kuvio, jonka läpi soiden välinen oja kulkee. Valuma-alueen ja osavaluma-alueiden rajat on esitetty kartassa 7. Osa Mustakorven valuma-alueen soista on ojitettu 1930-luvun lopussa ja osa 1960-luvulla (Jaakkola 1999). Pohjoisen suon rämeiset keskiosat eivät ole juurikaan reagoineet ojitukseen, ja ne onkin Metsähallituksen kuvioinnissa määritelty ojikoksi. Reunakorpi sen sijaan on muuttunut pitkälle, ja se on ennen ennallistamista luokiteltu mustikkaturvekankaaksi. Muuttumattoman rämeen pinta-ala on 1,6 ha ja reunakorven 1,1 ha. Läntinen ja itäinen korpi on määritelty ruohoturvekankaiksi, mutta läntiseen korpeen kuuluvan kuvion ojan läntisintä 100 metrin osuutta luonnehditaan varsin luonnontilaikseksi valumapinnaksi (Mäntynen 2001). Soiden ennallistaminen aloitettiin lokakuussa Pohjoisen rämeen halkaissut oja täytettiin kokonaan ja pohjoi- 7

12 Kartta 1 Mustakorven ja sen lähialueiden kartta ja kuviointi. Tiheillä katkoviivoilla on merkitty sammal- ja turvelinjat, harvoilla katkoviivoilla turvelinjat. Pisteiden sijoittelu ei vastaa näytealojen sijoittumista. Mittakaava on 1:5000. Kuva c Metsähallitus , c Maanmittauslaitos 1/MML/08. 8

13 Kartta 2 Mustakorven valuma-alue ja osavaluma-alueet. Kuva on suuntaa antava, eikä siitä voi laskea valuma-alueiden todellisia pinta-aloja. Näytteenottopisteet on merkitty punaisilla pisteillä. Mittakaava on 1: Kuva c Metsähallitus , c Maanmittauslaitos 1/MML/08. 9

14 Taulukko 1: Osavaluma-alueiden pintaalat (ha) ja soiden osuus Osa p-a suo p-a suo % Läntinen 11,5 5,1 44 Pohjoinen 13,2 4,2 31 Itäinen 23,5 4,7 20 Koko alue 48, sen korven reunaan kaivettu oja osittain, itäisen korven länsireunaan rakennettiin pato, idästä tulevaan ojaan rakennettiin pato, jolla vedet pyrittiin saamaan kiertämään suon kautta, ja läntisen korven pohjoisreunaa pitkin kulkeva oja täytettiin viimeistä sataa metriä lukuunottamatta. Soita ennallistettiin kuvioilla 240, 241, 245.1, 552, 552.1, ja Lisäksi ennallistettiin kuvioilla 552 ja 546 virtaavat purot. Mustakorven läntisin osa on ennallistunut itsekseen, luultavasti sen vuoksi, että se toimii melko kapeana väylänä koko valuma-alueen vesille. Lisäksi itäisen korven syvästä ojasta on huuhtoutunut suuria määriä kiintoainetta, joka on Mustakorven läntisimmässä osassa, missä vesi hidastuu, pysähtynyt ja tukkinut sen läpi menevän ojan. Soiden ennallistamisen yhteydessä läntisen Mustakorven toivottiin toimivan puskurina sen yläpuolelta huuhtoutuville ravinteille ja hiilelle. Itsekseen ennallistunutta osaa on noin 1 ha eli noin 20 % läntisen osavaluma-alueen suopinta-alasta ja 7 % koko valuma-alueen suopinta-alasta Kuviointi ja puustotiedot Suon kuvioinnin pohjana käytettiin Metsähallituksen keräämiä kuviotietoja. Kuvioiden puustotiedot päivitettiin relaskooppikoealoin. Puuston keskipituus määritettiin silmämääräisesti ja rinnankorkeusläpimitta mittanauhan avulla. Kuviotiedot kerättiin niiltä kuvioilta, joille soiden ennallistamistoimet pääasiassa kohdistuivat, eli kuvioilta 240, 241, 245.1, 552, 552.1, ja Kasvillisuuden arviointi Suon ennallistamisen etenemistä seurataan kasvillisuusarvioinnein. Erityisesti suon märimpien pintojen sammallajistoa pidetään tärkeänä indikaattorina siitä, kuinka hyvin ennallistaminen on onnistunut (Hokkanen ym. 2005). Mustakorven soilla tehtiin syksyllä vuonna 2007 linjoittainen sammalpeitteen ja pintaturpeen arviointi. Linjoilta mitattiin kahden metrin välein 30- senttinen ympyräkoeala, jolta määritettiin sammalten ja karikkeen peittävyydet prosentteina. Kahdenkymmenen metrin

15 välein kairattiin pintaturpeesta noin 20 sentin syvyyteen asti näyte, jolta mitattiin mahdollisen neulaskarikehorisontin paksuus. Sammallinjat sijoitettiin läntiselle osavaluma-alueelle siten, että ne kulkivat ristiin suon leveimmältä kohdalta. Toinen linjoista kulki etelästä pohjoiseen ja toinen lännestä itään. Myös pohjoisen osavaluma-alueen suon korpireunuksessa tehtiin sammal- ja turvelinja. Pohjoisella rämeellä ja itäisessä korvessa tehtiin vain turvelinja. Linjoilla selvitettiin eri soiden muuttuneisuutta ja ennallistuneisuutta. Erityisesti oltiin kiinnostuneita pohjoisen ja läntisen korven eroista, koska niiltä tulevan veden laadussa oli huomattava ero. Tämän vuoksi sammalten tutkimisessa keskityttiin niihin. Sammallinjojen sijoittuminen on esitetty katkoviivoin kartassa Vesinäytteet Veden laadun seuranta toteutettiin kalibrointikauden perusteella laskettuun taustahuuhtoumaan verraten. Kalibrointikausi alkoi huhtikuussa 2001 ja loppui ennallistamiseen lokakuussa Vesinäytteitä ajalta saatiin pohjoiselta ja itäiselta osavaluma-alueelta 6 kappaletta ja lähtevästä ojasta 7 kappaletta. Vesinäytteiden otto painottui voimakkaan 11 valuman kausiin keväällä ja syksyllä. Koko seuranta-aikana vesinäytteita kerättiin 81 käyntikerralla. Näytteet analysoitiin Pirkanmaan ympäristökeskuksen laboratoriossa Tampereella, ja niistä mitattiin seuraavat pitoisuudet ja suureet: kokonaistyppi, nitriitti- ja nitraattityppi sekä ammoniumtyppi kokonaisfosfori ja fosfaattifosfori orgaaninen kokonaishiili ja kemiallinen hapenkulutus ph ja alkaliniteetti kiintoaine rauta ja maa-alkalimetallit sähkönjohtavuus ja väriluku Tässä työssä keskityttiin fosforin ja typen eri muotoihin. Kerättyjen vesinäytteiden määrä eri vuosina vaihteli seurantajaksolla suuresti. Pisin väli kahden näytteen välillä pohjoisesta tulevassa ojassa oli noin yhdeksän kuukautta, idästä tulevassa ojassa noin kuusi kuukautta ja lähtevässä ojassa noin neljä kuukautta. Kaikki nämä välit osuivat vuosiin 2002 ja Syy näytteiden vähäisyyteen on se, ettei vettä tuona ajanjaksona virrannut riittävästi näytteen ottamista varten.

16 2.3 Laskenta Laskenta tehtiin MySQLtietokantaohjelmistolla 1, johon pitoisuustiedot ladattiin ja R-tilastoohjelmistolla 2, jolla ohjattiin tietokantaa ja tehtiin laskutoimitukset. R:ssä käytettiin kirjastoja its, zoo, gplots, RMySQL ja graphics Valuma-alueittainen valunta Laskentaa varten käytettiin Koppelojan valuma-alueelle simuloituja päivittäisiä valuntoja, jotka kerrottiin kunkin osavaluma-alueen pinta-alalla. Laskennassa käytetty valunta oli muotoa mm d 1. Kun se kerrottiin osavalumaalueiden pinta-aloilla, saatiin kullekin osavaluma-alueelle päivittäinen virtaama, joka oli muotoa l d Kalibrointihuuhtoumat Kalibrointihuuhtoumia varten haettiin jokaiselle mittauspisteelle tietokannasta kalibrointivuoden kevään ja syksyn pitoisuusmittaukset erikseen, minkä jälkeen pitoisuuksille tehtiin lineaarinen interpolaatio. Näin saadut pitoisuudet kerrottiin päivittäisillä valumilla, jolloin saatiin las- 1http:// 2http:// 12 kettua päivittäiset huuhtoumat. Päivittäiset huuhtoumat laskettiin kevät- ja syyskaudelta yhteen ja jaettiin saman ajanjakson valunnalla, jolloin saatiin kalibrointikausien keskimääräiset pitoisuudet. Näin saadut arvot vietiin takaisin tietokantaan siten, että seurantajakson kevätpäiville (joulukuun alusta toukokuun loppuun) annettiin kevätkauden kalibrointipitoisuudet ja syyspäiville (kesäkuun alusta marraskuun loppuun) vastaavasti syyskauden kalibrointipitoisuudet. Käytössä oli siis kaksi kalibrointipitoisuutta muuttujaa kohti. Laskennallinen luonnontilainen huuhtouma laskettiin kertomalla päivittäiset kalibrointipitoisuudet valunnalla ja laskemalla vuosittaiset huuhtoumat. Tulos jaettiin kunkin osavaluma-alueen pintaalalla, jotta huuhtouma saatiin muotoon kg ha 1 v Toteutuneet huuhtoumat Toteutunut huuhtouma laskettiin pitkälti samaan tapaan kuin laskennallinen luonnontilainen huuhtouma. Kalibrointivuoden (2001) tammikuun ensimmäiselle päivälle annettiin kevään pitoisuusmittausten keskiarvot, jotta koko vuodelle saatiin laskettua huuhtouma. Tietokan-

17 nasta haettiin pitoisuuksien mittaukset, ja niiden väliin jäävien päivien pitoisuudet interpoloitiin lineaarisesti. Seurantajakson viimeistä mittausta käytettiin sellaisenaan viimeisen seurantavuoden loppuun. Interpoloidut pitoisuudet kerrottiin päivittäisellä valunnalla, ja laskettiin vuosittain yhteen. Näin saatiin laskettua vuosittaiset huuhtoumat, jotka jaettiin kunkin osavaluma-alueen pinta-alalla muotoon kg ha 1 v 1. osavaluma-alueen laskennallinen lisäys ja jakamalla tulos läntisen osavalumaalueen suopinta-alalla. Tulokset olivat muotoa kg suo ha 1 v Laskennallinen lisäys Ennallistamisen aiheuttaman laskennallisen lisäyksen arviointia varten käytettiin osavaluma-alueilta tulleita toteutuneita vuosihuuhtoumia ja kalibrointihuuhtoumia muodossa kgv 1. Kalibrointihuuhtoumat vähennettiin toteutuneista huuhtoumista ja tulos jaettiin osavaluma-alueiden ennallistetulla pinta-alalla, jolloin päästiin muotoon kg enn.ha 1 v Läntisen osavaluma-alueen vaikutus Läntisen osavaluma-alueen vaikutus koko alueelta tapahtuvaan huuhtoumaan laskettiin vähentämällä koko alueen laskennallisesta lisäyksestä pohjoisen ja itäisen 13

18 3 Tulokset 3.1 Puustotiedot Suurimman osan kuvioiden puuston pohjapinta-alasta muodostaa pohjoista rämettä lukuunottamatta kuusi. Korkeimmat puut sen sijaan ovat varsin yleisesti mäntyjä. Pystyyn kuolleet puut ovat tyypillisimmin kuusia, ja niitä on eniten Mustakorven keskiosissa. Myös itäisen korven itäreunassa on runsaasti pystyyn kuolleita puita, samoin kuin kuvion 552 pohjoinurkassa yksittäisenä kuolleiden kuusten ryhmänä. Puusto on yleisesti varsin kookasta. Kuviokohtaiset puustotiedot on koottu taulukkoon 2 (sivulla 15). 3.2 Sammalkartoitus Sammalkartoituksen tulokseksi saatiin, että pohjoisessa korvessa rahkasammalten peittävyys välipinnoilla oli huomattavasti läntistä korpea alhaisempi ja karikkeen peittävyys vastaavasti huomattavasti suurempi (taulukko 3). Jos läntisen korven lännestä itään kulkeva linja jaetaan kahteen osaan niin, että toisen osan muodostaa suon itsekseen ennallistunut osa, eli läntisimmät 100 metriä, ja toisen osan linjan loppuosa, rahkasammal- 14 Taulukko 3: Sammalten ja karikkeen peittävyydet välipinnoilla Paikka Rahkas. Karike Läntinen korpi 58 % 16 % Pohjoinen korpi 10 % 35 % erotuksen p 1, 659e 7 0, ten peittävyydelle välipinnoilla eri osissa saadaan tilastollisesti merkittävä ero (taulukko 4). Taulukko 4: Läntisen korven välipintojen rahkasammalten peittävyyden sisäinen vaihtelu Osa Peittävyys Länsiosa 87,6 % Itäosa 72,3 % erotuksen p 0, Turvelinjat Turvekairausten tulokseksi saatiin, että pohjoisessa korvessa oli huomattavasti paksumpi neulaskarikekerros pintakerroksen sammalten alla kuin läntisessä ja itäisessä korvessa (taulukko 5). Pohjoisella rämeellä neulaskerrosta ei ollut lainkaan.

19 Taulukko 2: Ennallistettujen kuvioiden puustotiedot Kuvio puulaji ppa, m 2 ha 1 d 1,3, cm h, m 240 mänty koivu 1 2 2,5 241 mänty kuusi kuusi kuollut kuusi koivu kuusi kuusi kuollut kuusi kuusi koivu kuollut kuusi kuusi kuollut kuusi koivu kuusi kuollut kuusi mänty kuusi kuollut kuusi koivu

20 Taulukko 6: Kalibrointikauden pitoisuudet ja luonnontilan laskentaan käytetyt arvot, µg l 1 Lähtevä aika N tot NO 2 3 -N NH 4 -N PO 4 -P P tot Kevät Syksy Pohjoisesta tuleva aika N tot NO 2 3 -N NH 4 -N PO 4 -P P tot Kevät Syksy Idästä tuleva aika N tot NO 2 3 -N NH 4 -N PO 4 -P P tot Kevät Syksy

21 Taulukko 5: Turpeen neulaskarikekerroksen keskimääräinen paksuus Paikka Läntinen korpi Pohjoinen korpi Pohjoinen räme Itäinen korpi Paksuus 2 cm 5,7 cm 0 cm 1,7 cm 3.4 Pitoisuudet Kalibrointikausi ja -arvot Kalibrointikauden pitoisuudet lähtevässä ja pohjoisesta tulevassa ojassa vastaavat eteläsuomalaisilta reheviltä soisilta valuma-alueilta mitattuja luonnontilaisia pitoisuuksia kokonaistypen ja kokonaisfosforin osalta (Kortelainen ym. 1999). Idästä tulevan ojan pitoisuudet olivat hieman alhaisempia kuin em. tutkimuksessa keskimäärin mitatut. Kalibrointikauden mittaustulokset on koottu taulukkoon 6 sivulla Ennallistamisen jälkeiset pitoisuudet Kokonaistyppi Lähtevästä ojasta mitattu kokonaistypen pitoisuus nousi ennallistamisen jälkeen tasaisesti ensimmäisen ennallistamisen jälkeisen vuoden kesään asti, minkä jälkeen se laski toisen vuoden alkupuoliskolle asti. Tämän jälkeen tapahtui hyvin voimakas pitoisuuden kasvu, minkä jälkeen trendi on ollut hitaasti laskeva. Pitoisuus on lähes järjestelmällisesti ollut alhaisimmillaan loppukeväästä, ja korkeimmat pitoisuudet on mitattu kesäisin (kuva 1). µg/l Ennallistaminen Havainto Kuva 1: Kokonaistypen pitoisuus lähtevässä ojassa, µg l 1 Pohjoisesta tulevassa ojassa kokonaistypen pitoisuus nousi jyrkästi heti ennallistamisen jälkeen. Tämän jälkeen pitoisuus on pysytellyt korkeana, vailla kovin selvää vuodenaikaistrendiä. Pitoisuuden vaihtelu on koko aikana ollut voimakasta (kuva 2).

22 Havainto Havainto µg/l Ennallistaminen µg/l Ennallistaminen Kuva 2: Kokonaistypen pitoisuus pohjoisesta tulevassa ojassa, µg l 1 Kuva 3: Kokonaistypen pitoisuus idästä tulevassa ojassa, µg l 1 Idästä tulevassa ojassa kokonaistypen pitoisuus nousi lievästi ennallistamisen jälkeisenä talvena, ja seuraavana syksynä se nousi äkillisesti hyvin korkealle, missä se pysytteli seuraavaan kesään asti. Tämän jälkeen trendi on ollut loivasti laskeva, kuitenkin niin, että loppuvuodesta on yleensä saatu yksittäisiä korkeita pitoisuuksia (kuva 3). Nitriitti- ja nitraattityppi Lähtevästä ojasta mitatut nitriitti- ja nitraattitypen pitoisuudet ovat koko mittausajanjakson vaihdelleet voimakkaasti, eikä erityisen selvää 18 trendiä ole havaittavissa. Suurimmat pitoisuudet mitattiin toisen ennallistamisen jälkeisen vuoden alussa, mutta lähelle samaa pitoisuutta ollaan päästy vielä loppuvuodesta Suurimmat pitoisuudet on aina mitattu talvikaudella (kuva 4). Pohjoisesta tulevasta ojasta mitattu nitriitti- ja nitraattitypen pitoisuus oli kalibrointikaudellakin varsin korkea verrattuna lähtevän ojan pitoisuuteen. Ennallistamisen jälkeisenä talvena ja seuraavana kesänä pitoisuus pysyi matalana, mutta toisena ja kolmantena talvena se nousi korkealle, laskien kuitenkin aina

23 Havainto µg/l Ennallistaminen µg/l Ennallistaminen Havainto Kuva 4: Nitriitti- ja nitraattitypen pitoisuus lähtevässä ojassa, µg l 1 kesän ajaksi kalibrointikautta alemmalle tasolle. Viimeisenä kolmena talvena pitoisuus on taas osoittanut joitakin nousemisen merkkejä, mutta trendi ei ole selvä (kuva 5). Idästä tulevassa ojassa nitriitti- ja nitraattitypen pitoisuuksissa on havaittavissa kaksi hyvin voimakasta piikkiä, joista ensimmäinen toisena vuotena ennallistamisen jälkeen ja toinen loppuvuodesta Piikkien jälkeen on kuitenkin aina palattu lähelle kalibrointikauden pitoisuuksia. (kuva 6.) Ammoniumtyppi Kuva 5: Nitriitti- ja nitraattitypen pitoisuus pohjoisesta tulevassa ojassa, µg l 1 µg/l Ennallistaminen Havainto Kuva 6: Nitriitti- ja nitraattitypen pitoisuus idästä tulevassa ojassa, µg l 1

24 Lähtevässä ojassa ammoniumtypen pitoisuus oli ennallistamista seuraavana keväänä huomattavasti korkeampi kuin kalibrointivuonna. Kahtena vuotena tämän jälkeen pitoisuus nousi keväällä entistä korkeammalle, mutta laski välillä kalibrointikauden tasolle. Kesällä 2004 pitoisuus oli pidemmän aikaa kalibrointikauden tasolla, mutta nousi sen jälkeen trendi oli nouseva vuoden 2007 kesään asti. Siitä alkaen pitoisuus on ollut kalibrointikauden tasolla. Pienimmät pitoisuudet on yleensä mitattu kesäisin (kuva 7). µg/l Ennallistaminen Havainto Pohjoisesta tulevassa ojassa ammoniumtypen pitoisuus nousi heti ennallistamisen jälkeen noin kymmenkertaiseksi kalibrointikauteen verrattuna. Kaksi vuotta ennallistamisen jälkeen pitoisuus oli huipussaan jopa 50-kertainen kalibrointikauteen verrattuna. Tämän jälkeen trendi on ollut vähitellen laskeva, mutta vielä viimeisissä näytteissä pitoisuus oli jopa kymmenkertainen kalibrointikauteen verrattuna (kuva 8). µg/l Ennallistaminen Havainto Kuva 8: Ammoniumtypen pitoisuus pohjoisesta tulevassa ojassa, µg l 1 Kuva 7: Ammoniumtypen pitoisuus lähtevässä ojassa, µg l 1 20 Idästä tulevassa ojassa ammoniumtypen pitoisuus nousi ennallistamista seuraavana kesänä yli satakertaiseksi kalibointikauteen verrattuna. Tämän

25 jälkeen se kuitenkin laski nopeasti yksittäisiä korkeita arvoja lukuunottamatta, ja on ollut mittausjakson lopussa noin nelinkertainen kalibrointikauteen verrattuna (kuva 9). µg/l Ennallistaminen Havainto Kuva 9: Ammoniumtypen pitoisuus idästä tulevassa ojassa, µg l 1 Lähtevässä ojassa fosfaattifosforin pitoisuus nousi jo ensimmäisen ennallistamisen jälkeisen vuoden alussa korkeammaksi kuin kalibrointikaudella. Saman vuoden loppupuoliskolla se nousi tästä noin kolminkertaiseksi, laski kahden vuoden kuluttua noin kalibrointikauden tasolle, ja nousi kolmantena ja neljäntenä ennallistamisen jälkeisenä vuotena jopa 8-kertaiseksi kalibrointikauden korkeimpiin pitoisuuksiin verrattuna. Tämän jälken sen trendi on ollut vähitellen laskeva, ja viimeisen seurantavuoden lopussa pitoisuus on ollut lähellä kalibrointikaden pitoisuuksia. Selvää vuodenaikaisvaihtelua ei ole havaittavissa (kuva 10). µg/l Ennallistaminen Havainto Fosfaattifosfori 21 Kuva 10: Fosfaattifosforin pitoisuus lähtevässä ojassa, µg l 1 Pohjoisesta tulevassa ojassa fosfaattifosforin pitoisuus nousi voimakkaasti ennallistamista seuraavana vuonna, jonka jälkeen se laski melko lähelle kalibrointikauden arvoja. Kolmannen ja neljännen ennallistamisen jälkeisen vuo-

26 den aikana pitoisuus nousi jälleen entistä korkeammalle, ja on sen jälkeen laskenut vähitellen. Pitoisuudet ovat olleet korkeimmillaan kesäisin niin kalibrointikautena kuin toimenpiteiden jälkeenkin (kuva 11). pitoisuudet olivat taas lähellä kalibrointikauden pitoisuuksia. Vuodenaikaisvaihtelu on idästä tulevassa ojassa ollut vähäistä pohjoisesta tulevaan ojaan verrattuna (kuva 12). Havainto µg/l Ennallistaminen Havainto µg/l Ennallistaminen Kuva 11: Fosfaattifosforin pitoisuus pohjoisesta tulevassa ojassa, µg l 1 Kuva 12: Fosfaattifosforin pitoisuus idästä tulevassa ojassa, µg l 1 Idästä tulevassa ojassa fosfaattifosforin pitoisuus nousi ennallistamista seuraavana vuonna yli 15-kertaiseksi kalibrointikauteen verrattuna. Tämän jälkeen pitoisuus kuitenkin laski, eikä kolmannen vuoden lopussa ja neljäntenä vuotena tapahtunut uusi nousu ollut yhtä voimakas kuin pohjoisesta tulevassa ojassa. Seurantajakson lopussa mitatut 22 Kokonaisfosfori Lähtevässä ojassa kokonaisfosforin pitoisuus nousi ennallistamisen jälkeen aluksi hitaasti, mutta jo ensimmäisenä kesänä pitoisuus oli jopa yli seitsenkertainen kalibrointikauteen verrattuna. Tätäkin korkeammalle pitoisuus nousi neljännen ennallistamisen jälkeisen vuoden syksynä, jolloin pitoisuus oli maksimis-

27 saan kymmenen kertaa kalibrointikautta suurempi. Tämän jälkeen pitoisuus on lähtenyt laskuun. Pitoisuus on ollut yleensä korkeimmillaan kesällä ja syksyllä (kuva 13). korkealle vielä viimeisen seurantavuoden syksynä, mutta laski sitten noin kaksinkertaiseksi kalibrointikauteen verrattuna. Selkeää vuodenaikaisvaihtelua ei ole ollut havaittavissa (kuva 14). µg/l Ennallistaminen Havainto µg/l Ennallistaminen Havainto Kuva 13: Kokonaisfosforin pitoisuus lähtevässä ojassa, µg l 1 Kuva 14: Kokonaisfosforin pitoisuus pohjoisesta tulevassa ojassa, µg l 1 Pohjoisesta tulevassa ojassa kokonaisfosforin pitoisuus nousi heti ennallistamisen jälkeen noin viisinkertaiseksi kalibrointikauteen verrattuna. Pitoisuus laski seuraavana kesänä, mutta nousi taas talveksi ja pysyi korkeana talveen 2004 asti. Loppukesästä 2005 saavutettiin uusi huippu, joka oli peräti kymmenkertainen vastaavaan kalibrointikauden hetkeen verrattuna. Pitoisuus nousi 23 Idästä tulevassa ojassa kokonaisfosforin pitoisuus ei noussut dramaattisesti heti ennallistamisen jälkeen, mutta ensimmäisenä kesänä pitoisuus nousi jopa kymmenkertaiseksi kalibrointikauteen verrattuna. Tämän jälkeen pitoisuuden trendi on ollut hidastuvasti laskeva, ja pitoisuus oli seurantakauden loppuessa jonkin verran kalibrointikautta suurempi. Tyypillisesti pitoisuus on ollut kesäi-

28 sin alhaisempi kuin talvisin (kuva 15). Taulukko 7: Vuosivalumat, mm µg/l Ennallistaminen Havainto Vuosi valuma, mm Kuva 15: Kokonaisfosforin pitoisuus idästä tulevassa ojassa, µg l Vuosivaluma Valumat vaihtelivat seurannan aikana suuresti. Suurin vuosivaluma oli vuonna 2004, 392 mm, ja pienin vuonna 2003, 92 mm. Päivittäiset valumat vaihtelevat myös huomattavasti niin, että valunnan voi havaita keskittyvän kevääseen ja syksyyn. Vuosittaiset valumat on esitetty taulukossa 7, ja päivittäiset valumat kuvassa 16. mm Vuosihuuhtoumat Kokonaistyppi Kuva 16: Päivittäiset valumat, mm d 1 24

29 Koko alue Kokonaistypen huuhtouma koko alueelta lisääntyi jo ennallistamisvuonna hieman, ja sen jälkeen on ollut noin kaksinkertainen laskennalliseen luonnontilaan verrattuna (kuva 17). kg/ha/v Laskennallinen luonnontila Toteutunut huuhtouma Kuva 17: Kokonaistypen huuhtouma koko alueelta, kg ha 1 v 1 Pohjoinen osavaluma-alue Kokonaistypen vuosihuuhtouma pohjoiselta osavaluma-alueelta lisääntyi huomattavasti jo ennallistamisvuonna. Kaksi vuotta ennallistamisen jälkeen se oli lähes kolminkertainen laskennalliseen luonnontilaan nähden, ja loppuaikana se on ollut noin kaksinkertainen laskennalliseen luonnontilaan nähden (kuva 18). kg/ha/v Laskennallinen luonnontila Toteutunut huuhtouma Kuva 18: Kokonaistypen huuhtouma pohjoiselta osavaluma-alueelta kg ha 1 v 1 Itäinen osavaluma-alue Kokonaistypen vuosihuuhtouma kohosi ennallistamisen jälkeen kahdessa vuodessa jopa yli kahdeksankertaiseksi laskennalliseen luonnontilaan nähden. Huippunsa jälkeen se on laskenut niin, että viimeisenä mittausvuonna se oli noin puolitoistakertainen luonnontilaan nähden (kuva 19). Nitriitti- ja nitraattityppi Koko alue Nitriitti- ja nitraattitypen huuhtouma koko valuma-alueelta laski ennallistamista seuranneena vuo- 25

30 kg/ha/v Laskennallinen luonnontila Toteutunut huuhtouma kg/ha/v Laskennallinen luonnontila Toteutunut huuhtouma Kuva 19: Kokonaistypen huuhtouma itäiseltä osavaluma-alueelta kg ha 1 v 1 Kuva 20: Nitriitti- ja nitraattitypen huuhtouma koko alueelta, kg ha 1 v 1 tena vähän yli kolmanneksen laskennalliseen luonnontilaan verrattuna. Toisena vuotena ennallistamisen jälkeen se oli noin kaksinkertainen laskennalliseen luonnontilaan verrattuna, minkä jälkeen se oli kaksi vuotta kutakuinkin sama kuin laskennallinen luonnontila. Viimeisenä kahtena vuotena huuhtouma oli huomattavasti suurempi kuin luonnontilassa, ollen vuonna 2006 jopa lähes kolminkertainen (kuva 20). Pohjoinen osavaluma-alue Nitriitti- ja nitraattitypen vuosihuuhtouma pohjoiselta osavaluma-alueelta on ollut ennallistamisen jälkeen lä- 26 hes järjestelmällisesti pienempi kuin laskennallinen luonnontila (kuva 21). Itäinen osavaluma-alue Nitriittija nitraattitypen huuhtouma itäiseltä osavaluma-alueelta lisääntyi ennallistamisen seurauksena huomattavasti. Se saavutti huippunsa kaksi vuotta ennallistamisen jälkeen, jolloin se oli noin 24- kertainen laskennalliseen luonnontilaan verrattuna. Sen jälkeen huuhtouma on lähestynyt luonnontilaa melko tasaisesti (kuva 22). Ammoniumtyppi

31 Laskennallinen luonnontila Toteutunut huuhtouma Laskennallinen luonnontila Toteutunut huuhtouma kg/ha/v kg/ha/v Kuva 21: Nitriitti- ja nitraattitypen huuhtouma pohjoiselta osavalumaalueelta kg ha 1 v 1 Kuva 22: Nitriitti- ja nitraattitypen huuhtouma itäiseltä osavaluma-alueelta kg ha 1 v 1 Koko alue Ammoniumtypen huuhtouma koko valuma-alueelta kasvoi jo ennallistamisvuonna lähes kaksinkertaiseksi verrattuna laskennalliseen luonnontilaan. Tämän jälkeen se nousi entisestään niin, että vuonna 2003 se oli lähes kaksikymmenkertainen ja vuonna 2005 viisitoistakertainen laskennalliseen luonnontilaan verrattuna. Siitä huuhtouma on lähtenyt vähitellen laskemaan, mutta oli vielä vuonna 2007 yli seitsenkertainen laskennalliseen luonnontilaan verrattuna (kuva 23). kg/ha/v Laskennallinen luonnontila Toteutunut huuhtouma Kuva 23: Ammoniumtypen huuhtouma koko alueelta kg ha 1 v 1 27

32 Pohjoinen osavaluma-alue Pohjoisen osavaluma-alueen ammoniumtyppihuuhtouma kasvoi jo ennallistamisvuonna yli kaksinkertaiseksi laskennalliseen luonnontilaan verrattuna. Huippunsa lisäys saavutti vuonna 2003, jolloin se oli yli 24-kertainen laskennalliseen luonnontilaan verrattuna. Tämän jälkeen huuhtouma on pienentynyt vähitellen, mutta oli vielä vuonna 2007 yli 8-kertainen laskennalliseen luonnontilaan verrattuna (kuva 24). osavaluma-alueelta ei kasvanut ennallistamisvuonna juuri lainkaan. Seuraavana vuonna se sen sijaan kasvoi lähes 20- kertaiseksi, ja kahden vuoden kuluttua lähes 90-kertaiseksi laskennalliseen luonnontilaan verrattuna. Huipun jälkeen huuhtouma lähti laskemaan, ja oli vuonna 2007 alle kuusinkertainen laskennalliseen luonnontilaan verrattuna (kuva 25). kg/ha/v Laskennallinen luonnontila Toteutunut huuhtouma Kuva 24: Ammoniumtypen huuhtouma pohjoiselta osavaluma-alueelta kg ha 1 v 1 Itäinen osavaluma-alue Ammoniumtypen huuhtouma itäiseltä 28 kg/ha/v Laskennallinen luonnontila Toteutunut huuhtouma Kuva 25: Ammoniumtypen huuhtouma itäiseltä osavaluma-alueelta kg ha 1 v 1 Fosfaattifosfori Fosfaattifosforin huuhtouma koko valuma-alueelta ei juurikaan reagoinut vielä ennallistamisvuonna. Seuraavina neljänä vuotena se sen sijaan kasvoi niin, että vuonna 2005

33 mitattu huuhtouma oli yli 8-kertainen laskennalliseen luonnontilaan verrattuna. Sen jälkeen huuhtouma on vähitellen pienentynyt kohti luonnontilaa, mutta oli vielä vuonna 2007 lähes viisinkertainen laskennalliseen luonnontilaan verrattuna (kuva 26). kg/ha/v Laskennallinen luonnontila Toteutunut huuhtouma Pohjoinen osavaluma-alue Fosfaattifosforin huuhtouma pohjoiselta osavaluma-alueelta nousi jo ennallistamisvuonna yli puolitoistakertaiseksi ja vuoteen 2004 mennessä yli 11-kertaiseksi laskennalliseen luonnontilaan verrattuna. Tämän jälkeen se on vähentynyt niin, että vuonna 2007 se oli hieman yli viisinkertainen laskennalliseen luonnontilaan verrattuna (kuva 27). kg/ha/v Laskennallinen luonnontila Toteutunut huuhtouma Kuva 27: Fosfaattifosforin huuhtouma pohjoiselta osavaluma-alueelta kg ha 1 v 1 Kuva 26: Fosfaattifosforin huuhtouma koko alueelta kg ha 1 v 1 Koko alue 29 Itäinen osavaluma-alue Fosfaattifosforin huuhtouma itäiseltä osavalumaalueelta saavutti huippunsa jo ensimmäisenä vuotena ennallistamisen jälkeen, jolloin se oli noin kymmenkertainen laskennalliseen luonnontilaan verrattuna. Sen jälkeen se on melko järjestelmällisesti laskenut niin, että vuonna 2007 mitattu huuhtouma oli alle kolminkertainen laskennalliseen luonnontilaan verrattuna

34 (kuva 28). Koko alue Kokonaisfosforin huuhtouma koko valuma-alueelta kasvoi ensimmäisenä vuonna ennallistamisen jälkeen yli kaksinkertaiseksi ja toisena vuonna yli nelinkertaiseksi laskennalliseen luonnontilaan nähden. Tämän jälkeen se näytti vähitellen asettuvan, mutta nousi taas vuonna 2005 lähes viisinkertaiseksi laskennalliseen luonnontilaan nähden, mistä se on vähitellen laskenut niin, että vuonna 2007 se oli noin kolminkertainen laskennalliseen luonnontilaan verrattuna (kuva 29). kg/ha/v Laskennallinen luonnontila Toteutunut huuhtouma kg/ha/v Laskennallinen luonnontila Toteutunut huuhtouma Kuva 28: Fosfaattifosforin huuhtouma itäiseltä osavaluma-alueelta kg ha 1 v 1 Kuva 29: Kokonaisfosforin huuhtouma koko valuma-alueelta kg ha 1 v 1 Kokonaisfosfori 30 Pohjoinen osavaluma-alue Kokonaisfosforin huuhtouma pohjoiselta osaalueelta kasvoi jo ennallistamisvuotena noin kaksinkertaiseksi, ja seuraavana vuonna jo viisinkertaiseksi laskennalliseen luonnontilaan verrattuna. Huippunsa lisäys saavutti vuonna 2005, jolloin huuhtouma oli yli 7-kertainen laskennalliseen luonnontilaan verrattuna (kuva 30). Itäinen osavaluma-alue Kokonaisfosforin huuhtouma itäiseltä osavalumaalueelta nousi hieman jo ennallistamis-

35 kg/ha/v Laskennallinen luonnontila Toteutunut huuhtouma kg/ha/v Laskennallinen luonnontila Toteutunut huuhtouma Kuva 30: Kokonaisfosforin huuhtouma pohjoiselta osavaluma-alueelta kg ha 1 v 1 vuotena. Seuraavana vuonna se nousi yli kuusinkertaiseksi ja vuonna 2003 lähes seitsenkertaiseksi laskennalliseen luonnontilaan verrattuna. Tästä huuhtouman lisäys on vähitellen laskenut niin, että vuonna 2007 se oli noin kaksinkertainen laskennalliseen luonnontilaan verrattuna (kuva 31). 3.7 Hehtaarikohtaisen huuhtouman muutos Ammoniumtyppi Ammoniumtypen hehtaarikohtainen huuhtouma kasvoi ennallistamisen jälkeen selvimmin poh- Kuva 31: Kokonaisfosforin huuhtouma itäiseltä osavaluma-alueelta kg ha 1 v 1 joisella osavaluma-alueella, ja lisäyksen huippu saavutettiin vuonna 2004, minkä jälkeen se on laskenut hitaasti. Itäiseltä osavaluma-alueelta tullut huuhtouma saavutti huippunsa jo vuonna 2003, ja lisäys on vähitellen laskenut lähelle nollaa. Koko valuma-alueelta ammoniumtypen lisähuuhtouma ei ole missään vaiheessa kasvanut kovin suureksi hehtaaria kohden, ja lisähuuhtouman huippu saavutettiin vasta vuonna 2005, minkä jälkeen lisäys on pikkuhiljaa vähentynyt (kuva 32). Nitriitti- ja nitraattityppi Nitriittija nitraattitypen huuhtouma muuttui ko- 31

36 kg/enn.ha/v Koko valuma alue Pohjoinen osavaluma alue Itäinen osavaluma alue kg/enn.ha/v Koko valuma alue Pohjoinen osavaluma alue Itäinen osavaluma alue Kuva 32: Ennallistamisen aiheuttama ammoniumtypen lisähuuhtouma, kg ennallistettu ha 1 v 1 Kuva 33: Ennallistamisen aiheuttama nitriitti- ja nitraattitypen huuhtouman muutos, kg ennallistettu ha 1 v 1 ko alueelle laskettuna varsin vähän. Pohjoiselta valuma-alueelta se kasvoi huomattavasti vuonna 2003, ja on sen jälkeen laskenut kohti luonnontilaa. Itäiseltä valuma-alueelta tuleva huuhtouma laski hieman noin kolmeksi vuodeksi ennallistamisen jälkeen, ja on sen jälkeen ollut lähellä luonnontilaa (kuva 33). Kokonaistyppi Kokonaistypen lisähuuhtouma on ollut lähes jatkuvasti koko alueelle laskettuna pienempi kuin itäiseltä ja pohjoiselta osavaluma-alueelta erikseen. Lisäyksen huippu saavutettiin vuonna 2004, minkä jälkeen se on aset- 32 tunut viiden kilon molemmille puolille hehtaaria kohden kaikilta alueilta (kuva 34). Fosfaattifosfori Fosfaattifosforin lisähuuhtouma oli ensimmäisenä neljänä vuotena koko alueelle laskettuna pienempi kuin pohjoiselta ja itäiseltä osavalumaalueelta erikseen. Sen jälkeen se on kuitenkin ollut koko valuma-alueelta toimenpidehehtaaria kohden suurempi kuin em. osavaluma-alueilta. Itäisen osavaluma-alueen huuhtouman lisäyksen huippu saavutettiin jo ensimmäisenä vuonna ennallistamisen jälkeen,

37 kg/enn.ha/v Koko valuma alue Pohjoinen osavaluma alue Itäinen osavaluma alue kg/enn.ha/v Koko valuma alue Pohjoinen osavaluma alue Itäinen osavaluma alue Kuva 34: Ennallistamisen aiheuttama kokonaistypen lisähuuhtouma, kg ennallistettu ha 1 v 1 ja toinen, matalampi huippu kolmantena vuotena ennallistamisen jälkeen. Samaan vuoteen osui pohjoisen osavalumaalueen huippu. Tämän jälkeen molempien osavaluma-alueiden lisähuuhtoumat ovat laskeneet hitaasti. Koko valumaalueen lisähuuhtouman huippu saavutettiin neljäntenä vuotena ennallistamisen jälkeen, minkä jälkeen lisähuuhtouma on vuosittain hieman pienentynyt (kuva 35). Kuva 35: Ennallistamisen aiheuttama fosfaattifosforin lisähuuhtouma, kg ennallistettu ha 1 v 1 alueelta hehtaaria kohden pienempi kuin itäiseltä ja pohjoiselta osavalumaalueelta. Kaikkien alueiden huuhtoumien lisäyksen huippu ajoittuu vuoteen 2004, minkä jälkeen ne ovat kaikki laskeneet ensin nopeasti ja sitten vähitellen (kuva 36). Kokonaisfosfori Kokonaisfosforin huuhtouma on ollut kahta viimeistä seurantavuotta lukuunottamatta koko 33

38 kg/enn.ha/v Koko valuma alue Pohjoinen osavaluma alue Itäinen osavaluma alue Kuva 36: Ennallistamisen aiheuttama kokonaisfosforin lisähuuhtouma, kg ennallistettu ha 1 v 1 34

39 3.8 Läntisen osavalumaalueen vaikutus huuhtoumiin Typpi Toisena ja kolmantena vuotena ennallistamisen jälkeen läntinen osavaluma-alue sitoi voimakkaasti typpeä. Sen jälkeen vaikutus on ollut vähäinen (kuva 37a). Fosfori Fosforia läntinen osavalumaalue sitoi vain ennallistamista seuraavana vuotena. Sen jälkeen se ei kahteen vuoteen juuri vaikuttanut fosforin huuhtoumaan, mutta neljäntenä ennallistamista seuranneena vuotena se päästi fosforia lähes puoli kiloa hehtaarilta. Tästä päästö on vuosittain hieman laskenut seurantakauden loppua kohden (kuva 37b). 35

40 kg/suo ha/v kg/suo ha/v Ptot PO4 P Ntot NOx N NH4 N (a) Typet (b) Fosforit Kuva 37: Läntisen osavaluma-alueen soiden vaikutus fosforin huuhtoumaan, kg suo ha 1 v 1 36

41 4 Tulosten tarkastelu 4.1 Virhelähteet 37 Tämän tutkimuksen virhelähteet löytyvät käytetyistä laskentamenetelmistä, näytteenoton jaksoittaisuudesta ja kalibrointikauden lyhyydestä. Laskentamenetelmä, jossa näytteidenottohetkien väliset pitoisuudet interpoloidaan aina lineaarisesti eikä missään vaiheessa käytetä esim. vuoden tai mittausjakson keskipitoisuutta pitkillä interpolointijaksoilla, voi aiheuttaa laskentaan harhaa silloin, kun näytteitä on otettu harvakseltaan ja pitkän näytteettömän ajanjakson alussa ja lopussa otetut näytteet eivät ole edustavia. Erityisesti mikäli valunta on tänä ajanjaksona suurta, epäedustavien näytteiden painoarvo voi tulla suhteettoman suureksi. Tässä tutkimuksessa pitkiä näytteettömiä jaksoja sattui vuosille 2002 ja 2003, jolloin heinäkuun 2002 jälkeen ei saatu näytteitä idästä tulevasta ojasta ennen toukokuuta 2003, eikä pohjoisesta tulevasta ojastakaan ennen huhtikuuta Lähtevästä ojasta näytteet saatiin marraskuussa 2002 ja maalis- ja huhtikuussa Näytteiden vähäisyys johtui siitä, ettei vettä virrannut riittävästi näytteenottoon (kuva 16, taulukko 7). Tämä merkitsee toisaalta sitä, ettei jakson päissä olevien näytteiden painoarvo ole erityisen suuri. Kalibrointikauden lyhyyden vuoksi luonnontilaisen huuhtouman arviointi ei välttämättä ole luotettavaa. Koska mittauksia on vain keväästä syksyyn, talven pitoisuudet on laskettu syksyn pitoisuuksista. Kevään ensimmäisistä näytteistä ei saatu mitattua kokonaistypen pitoisuutta, minkä vuoksi kevään kokonaistypen pitoisuuden laskenta on jäänyt kahden mittauksen varaan. 4.2 Yleistä tuloksista Pohjoinen osavaluma-alue Pohjoisen osavaluma-alueen toimenpidehehtaarikohtaiset lisähuuhtoumat on laskettu sen mukaan, että ennallistamisalue käsittäisi kuviot 240 ja 241, eli sekä rämeen että korven. Todellisuudessa kuitenkin ennallistunutta osaa on vain reunakorpi sekä laskupuron sivuhaara, joiden pintaala on 2,6 ha. Koko pohjoisen osavalumaalueen suopinta-ala on 4,2 ha. Kaiken lisähuuhtouman voi siis katsoa tulleen 2,6 hehtaarin alalta. Fosfori Mahdollisesti mielenkiintoinen havainto on, että sekä fosfaatti- että kokonaisfosforin lisähuuhtoumien hui-

42 put seuraavat alueilla toisiaan järjestyksessä itäinen osavaluma-aluepohjoinen osavaluma-aluekoko valuma-alue. Itäiseltä osavaluma-alueelta lisähuuhtouman huippu saavutettiin jo ensimmäisenä vuonna ennallistamisen jälkeen, mutta toinen huippu osuu kolmannelle vuodelle ennallistamisen jälkeen. Pohjoisen osavaluma-alueen huippu osuu kolmannelle vuodelle ja koko valuma-alueen huippu neljännelle vuodelle ennallistamisen jälkeen. Tämä voi olla merkki siitä, että fosforia ensin pidättyi läntiselle osavaluma-alueelle ja vapautui sitten, minkä lisähuuhtoumien vertailu vahvistaa. 38 Ennallistamisen aiheuttama fosfaattifosforin huuhtouma oli yllättävän suuri. Fosfaattifosforin osuus kokonaisfosforista nousi ennallistamisen jälkeen. Lähtevässä ojassa osuus kasvoi maksimissaan noin 70 %:n. Esimerkiksi Heikkisen ym. (1994) tutkimuksessa turvekentältä valuvassa vedessä ennen turpeennoston alkua fosfaatin osuus kokonaisfosforista oli tyypillisesti alle 25 %, joskin se nousi tuotannon alettua. Kalibrointivuonna fosfaattifosforin osuus kokonaisfosforista oli noin 40 %. Pitoisuussuhteet ennen ennallistamista ja niiden muutos ennallistamisen jälkeen olivat samaa luokka kuin Seitsemisessä rämeiltä havaitut suhteet ja muutokset (Sallantaus 2008). Typpi Liukoisen typen osuus huuhtoutuneesta typestä ei kasvanut yhtä suureksi kuin liukoisen fosforin osuus huuhtoutuneesta fosforista. Toisaalta liukoisen typen osuus kokonaistypestä oli kalibrointivuonna noin 11 %, mistä se nousi maksimissaan hieman yli kaksinkertaiseksi. Rämeeltä valuvassa vedessä liukoisen typen osuus kokonaistypestä oli järjestelmällisesti alle neljä prosenttia ennen ja jälkeen ennallistamisen (Sallantaus 2008). Ammoniumtypen huuhtouman ylimäärän huiput seurasivat toisiaan vielä selvemmin kuin fosforin. Huippu saavutettiin ensin itäisellä osavaluma-alueella, sitten pohjoisella osavaluma-alueella ja lopuksi havaittiin paljon matalampi huippu koko valuma-alueella. Huippujen järjestys voi viitata siihen, että itäinen osavaluma-alue, jossa kivennäismaata on suohon verrattuna enemmän kuin muilla osavaluma-alueilla, ennallistui ensimmäisenä, ja sitä seurasi pohjoinen ja sitten läntinen osavaluma-alue. Pitoisuudet ennen ja jälkeen ennallistamisen Pitoisuuksia ennen ennallistamista ja kuuden vuoden kuluttua en-