Valuma-alueen maankäytön vaikutukset lohikaloihin

Transkriptio

1 Valuma-alueen maankäytön vaikutukset lohikaloihin Pauliina Louhi 1,2 & Aki Mäki-Petäys 2 1 Oulun yliopisto 2 Oulun RKTL Tutkimuspäivät

2 Sisältö Valuma-alueen maankäytön tuomat ongelmat vesistöissä Maatalous Turvetuotanto Metsätalous Kiintoaineen vaikutukset lohikaloihin Kunnostusojituksien seurantatutkimus Kiiminkijoella Kokeellinen tutkimus kiintoaineen vaikutuksista lohikalojen poikasiin

3 Vesistöjen valuma-alue Vedenjakajan rajaama kokonaisuus, josta vesistö saa kaiken vetensä Joki valuma-alueineen muodostaa toiminnallisen kokonaisuuden Valuma-alueen maankäyttö vaikuttaa jokien eliöstöön

4 Maatalous on suhteellisesti merkittävin ravinnekuormittaja Peltoviljely ja kotieläintuotanto eroosio Vaikutukset vesistöjen tilaan näkyvät vasta pidemmän ajan kuluessa Fosforikuormitus v

5 Turvetuotanto paikallisesti merkittävä kuormittaja Turvetuotantoalueilta huuhtoutuu ravinteiden lisäksi kiintoainetta, humusta ja rautaa Perustamisvaiheessa valunnat kasvavat, mutta lopulta suolta purkautuvat vesimäärät kuitenkin vähenevät

6 Metsätalous laaja-alaisin kuormittaja Maatalous 28200km 2 9 % Rakennettu 15040km 2 5 % Maa-alan jakautuminen Muut 5 % Metsäyhtiöt 8 % Metsien omistussuhteet Joutomaa 30000km 2 10 % Kitumaa 28000km 2 9 % Metsämaa km 2 67 % Valtio 25 % Yksityiset 62 % Kotimaisen puun hakkuut lisääntyvät miljoonaa kuutiometriä vuoteen 2015 mennessä (Kansallinen metsäohjelma 2015)

7 Vesistökuormituksen ekologiset Vesistöä kuormittava aine vaikutukset Vaikutukset Haitta ilmenee Kiintoaine Orgaaniset aineet ja rauta Pohjan liettyminen Veden samentuminen Veden värin tummuminen Muutoksia kalayhteisöissä, pohjaeläin- ja planktonyhteisöjen rakenteessa Rajoittaa kalojen ja vesikasvien kasvua Haittaa kalojen viihtyvyyttä Veden humus- ja rautapitoisuuden lisääntyminen Sädesienten lisääntyminen Verkkojen likaantuminen, mahdollisesti myrkkyvaikutuksia pohjaläimissä Kalojen makuvirheet Typpi ja fosfori Rehevöityminen Muutokset joen orgaanisen aineen hajotukseen perustuvassa ravintoketjussa Koko vesiekosysteemin muutokset Pohjaeläinyhteisön rakennemuutokset, vähitellen myös kalayhteisöjen muutokset muokattu:

8 Metsätaloustoimenpiteiden kehitys Suomessa v (ennuste) Kenttämies & Mattsson 2006

9 Rukkipuro v P.-L. Luhta

10 ... ja 30 vuotta myöhemmin P.-L. Luhta

11 Kunnostusojituksien vaikutukset lohikalojen kutualueisiin (Louhi et al., submitted)

12 Kiintoaine pidättyy mg/cm2/d Epäorgaaninen sedimentaatio (S.E.) Control Treatment mg/cm 2 /d Hiekan sedimentaatio (S.E.) Ye ar mg/cm2/d 0.08 Orgaaninen sedimentaatio (S.E.) %/kk 80 Kuolleisuus (S.E.) Year Year

13 Ei muutoksia vesikemiassa Vaikutus Kontrolli Vaikutus Kontrolli Vaikutus Kontrolli Kiintoaine (mg/l) Liuennut happi (mg/l) ph Vuosi

14 Ojituksien vaikutus purojen virtaamaan m 3 /s Virtaama Control Kuolleisuusnopeus Treatment % / kk TR: p < B x TR: p < Pienten purojen talviaikainen virtaama laski ojituksien yläpuolisilla kontrollialueilla Talviaikainen kuolleisuus kasvoi

15 Alueellisten tekijöiden merkitys m 3 /s 0.06 Purojen virtaama Control Treatment m 3 /s 80 Kiiminkijoen virtaama ja sadanta mm Alueelliset tekijät peittävät alleen metsäojituksien hydrologiset vaikutukset

16 Yhteenvetoa tuloksista Kunnostusojituksien yhteydessä toteutetut vesiensuojelutoimenpiteet pidättivät kiintoainetta riittävän hyvin Muutokset virtaamissa? Ei vaikutuksia taimenen mädin kuolleisuuteen Muutokset poikasten elinkelpoisuudessa?

17 Heikentääkö sedimentaatio poikasten elinkykyä? (Louhi et al., unpublished) Varhaisen kehitysvaiheen olosuhteet vaikuttavat myöhäisempiin vaiheisiin Todetty hyönteisillä (Taylor et al. 1998), matelijoilla (Pahkala et al. 2001), kaloilla (Searcy & Sponaugle 2001) Runsas sedimentaatio heikentää poikasten hapensaantia Poikaset ovat pakotettuja nousemaan soraikosta liian aikaisin, jolloin niillä on vielä suurempi ruskuaispussi Alttiimpia pedon vaikutukselle ja virran mukana huuhtoutumiselle

18 Kokeellinen tutkimus Kiintoaineen määrää manipuloitiin 24 koeuomastossa, jotka sisälsivät taimenen mätiä Mädin elossasäilyvyyttä, poikasten kokoa ja sedimentaation määrää kontrolloitiin kolmesti Ennen kuoriutumista Kuoriutumisen jälkeen soraikon sisällä Vapaassa vedessä poikasina

19 Poikasten elossasäilyvyys Ainoastaan hienojakoisin kiintoaine (<0.074 mm) alensi poikasten elossasäilyvyyttä Elossasäilyvyys (%) Orgaaninen kiintoaine (<0.074mm) (g)

20 Soraikosta nousun ajoittuminen f 100 No sedim ent Sedim ent Kesto EI SEDIMENTAATIOTA 31 vrk RUNSAS SEDIMENTAATIO 23 vrk Aktiivisin vaihe 21 vrk 17 vrk Ei piiloutumispaikkoja!

21 Poikasten ruskuaispussin koko Runsaasti kuormitusta saaneilla poikasilla oli suurempi ruskuaispussi

22 Yhteenvetoa tuloksista Lohikalojen varhaisvaiheiden altistuminen runsaalle kiintoainekuormitukselle voi alhaisen kuolleisuuden lisäksi näkyä myös poikasten heikompana laatuna Elossasäilyneet poikaset eivät välttämättä tarkoita uusia suvunjatkajia!

23 Lopuksi Valuma-alueilla tapahtuvat muutokset heijastuvat virtavesien kalastoon Kalayhteisöjen rakennemuutokset Heikentyneenä kalojen kasvuna Kutupohjien liettymisenä Vaikutukset eivät aina ole selviä Elinkyvyn heikkeneminen

24 Kiitos! Ohjaajat: Aki Mäki-Petäys (RKTL), Jaakko Erkinaro (RKTL) & Timo Muotka (OY, SYKE) Yhteistyökumppanit: Olli van Der Meer, Alpo Huhmarniemi (RKTL), Saija Koljonen (OY, SYKE), Heikki Mykrä (SYKE) Taloudellisen tuen antajat: Oulun RKTL, Oulun yliopisto, Maj ja Tor Nesslingin säätiö, Metsähallitus, PPO & Kainuun TE-keskus