PUULAN LÄNSIOSAN PALEOLIMNOLOGINEN TUTKIMUS

Transkriptio

1 PUULAN LÄNSIOSAN PALEOLIMNOLOGINEN TUTKIMUS Juhani Hynynen Jyväskylän yliopisto, Ympäristöntutkimuskeskus

2 ESITELMÄN RUNKO Johdanto Mitä on paleolimnologia Menetelmät Missä & miten? Tulokset Ajoitus Surviaissääskianalyysit Sedimentin Ekologisen tilan selvitys Yhteenveto Harvasukamatoja ja surviaissääskentoukkia

3 MENETELMÄT Paleolimnologia on sedimenttikerrostumien fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien ja siihen hautautuneiden eliöjäänteiden tutkimista. Piilevä- ja surviaissääskijäänteet (toukkien pääkapseleita). Ovat erittäin säilyviä (surviaisten pääkapselit kitiiniä), jopa tuhansia vuosia tunnistuskelpoisia. Lajityypillisen käyttäytymisen perusteella voidaan luoda kuva vallinneista olosuhteista Ajoitus voi olla esimerkiksi: 210Pb-isotoopin hajoamiseen perustuva, 137Cs-markkeriin (Tshernobyl) perustuva, radiohiili, nokihiukkasajoitus ja vuosilustoajoitus

4 JOHDANTO Tarkoituksena selvittää järvisyvänteiden biologisen kunnon ja sedimentaatio-olojen vaihteluja lähihistorian aikana (1800 ) Voimakas teollistumisen alkoi luvulta lähtien Peltojen raivaus Metsäojitus Turpeenotto Muu hajakuormitus Voidaan tutkia takautuvasti paleolimnologisin menetelmin Suuri etu koska vedenlaatu mittaukset alkoivat usein aikaisintaan 1960-luvulta

5 MENETELMÄT Nokihiukkasmenetelmä Fossiilisten polttoaineiden poltosta peräisin olevat nokihiukkaset (lisääntyivät jyrkästi ) Orgaanisen aineksen hehkutushäviöt Orgaaninen vs. epäorgaaninen aines Pohjan kuntoindeksi (BQI & CI) Surviaissääskilajien lajityypillisen esiintymiseen ja suhteelliseen runsauteen (BQI). CI vastaavanlainen indeksi, mutta kehitetty Suomen oloihin Indeksissä sietokykyiset lajit saavat alhaisia pistearvoja, karujen pohjien herkät lajit korkeita. Kuormituksen lisääntyessä sietokykyiset lajit yleistyvät ja runsastuvat, kun taas herkät lajit taantuvat ja häviävät. Esiintymisen avulla lasketut syvänteen pohjan laatuindeksit (0-5) Rehevöitynyt (1-2.5) Lievästi rehevöitynyt (2.5-3) Karut ( )

6 NÄYTTEENOTTO Näyteprofiilit ( ) Siikavesi 2 (17m) Puulavesi 193 (50m) Limnos sedimenttikaira ja Kajak näytteenottimella

7 TULOKSET NOKIHIUKKASANALYYSI Siikavesi Puula 0-1 cm 1-2 cm 2-3 cm 3-4 cm 4-5 cm 5-6 cm 6-7 cm 7-8 cm 8-9 cm 9-10 cm cm cm Nokihiukkasia g/k-aine luku 1990-luku 1980-luku 1970-luku 1960-luku 1950-luku Nokihiukkasten esiintyminen sedimentissä kasvaa cm syvyydellä, tarkoittaen, että sodan jälkeisen teollistumisen vaihe luvulla sijoittuu tälle sedimentin syvyydelle. Arvioitu 1.9 mm vuotuisella keskisedimentaatiolla cm cm

8 TULOKSET ORGAANISEN AINEKSEN OSUUS Siikavesi 0-1 cm 1-2 cm 2-3 cm 3-4 cm 4-5 cm 5-6 cm 6-7 cm 7-8 cm 8-9 cm 9-10 cm cm Puula 0-1 cm 1-2 cm 2-3 cm 3-4 cm 4-5 cm 5-6 cm 6-7 cm 7-8 cm 8-9 cm 9-10 cm cm Hehkutus % Hehkutus % 1990-luku 1980-luku 1970-luku 1960-luku 1950-luku luku 1990-luku 1980-luku 1970-luku 1960-luku Siikaveden sedimentin orgaanisen aineksen määrää kuvaava hehkutushäviö-prosentti laski tasaisesti, lukuun ottamatta epäorgaanisen aineksen osuus kasvoi 1980-luku (4-6cm) ja 1960-luku (8-9 cm). Runsaamman orgaanisen aineksen jaksot 70 luvun lopussa (6-7cm) ja 60-luvun alussa (9-10cm). Puula 193:lta otetun sedimenttiprofiilin hehkutushäviö pienenivät normaalia sedimentin mineralisaatiota osoittavalla tavalla pinnasta 4-5 cm:n syvyyteen epäorgaanista materiaalia ja 1980-lukujen vaihde (5-7 cm), luku (9-10 cm) ja 1950-luku (11-12 cm) runsaamman orgaanisen aineksen sedimentaatiojaksot lukujen vaihde (7-8 cm).

9 TULOKSET POHJAN KUNTOINDEKSIT Siikavesi 0-1 cm 1-2 cm 2-3 cm 3-4 cm 4-5 cm 5-6 cm 6-7 cm 7-8 cm 8-9 cm 9-10 cm cm cm cm cm cm cm cm BQI CI 2000-luku 1990-luku 1980-luku 1970-luku 1960-luku 1950-luku BQI ja CI, arvot ovat vaihdelleet Siikavedellä melko vähän sedimenttiprofiilin kattamana ajanjaksona. Selkein notkahdus alaspäin oli luvulla (5-8 cm), mutta muutos ei ollut silloinkaan suuri, ja tilanne on palautunut myöhemmin. Korkeimmat indeksiarvot mitattiin 1960-luvulla syntyneistä kerrostumista, 3.4 ja 3.5. keskiarvo n.3.0 Yhteenvetona Siikaveden syvänne on ollut koko sedimenttiprofiilin kattaman ajanjakson keskimääräisesti kuormitettu ja lievästi rehevä

10 TULOKSET POHJAN KUNTOINDEKSIT Puula Puula 193 syvänteen BQI ja CI, arvot heijastavat huomattavaa ekologisen tilan muutosta, joka alkoi jo 1800-luvun pinnanlaskun seurauksena. Vielä ja 1900-luvun vaihteessa (20-21 cm) kuntoindeksien arvot, BQI keskimäärin 4,3 ja CI 4,1, kuvastivat karua ja erittäin hyväkuntoista syvännettä. Siitä eteenpäin kunto alkoi heiketä päätyen 1960-luvulla nykyiselle tasolleen, BQI keskimäärin noin 3.1 ja CI 2.7. Puulan tapauksessa CI-arvot ovat olleet säännöllisesti alhaisempia kuin BQI-arvot, ja enemmän lajeja sisältävä CI kuvastanee tässä tapauksessa tarkemmin altaan biologisen kunnon todellista muutosta. Puulalla on siis tapahtunut iso muutos karusta, niukkaravinteisesta syvänteestä keskimääräisesti kuormitettuun ja lievästi rehevään syvänteeseen.

11 YHTEENVETO Pellon raivaukset ja metsäojitukset näkyivät 1950-luvulla, 1960-luvulla ja 1980-luvulla epäorgaanisen aineksen osuuden kasvuna sedimentissä, kun taas 1970-luvulla turvemaaalueiden (ojitus) käsittely käynnistyminen valuma-alueella näkyi orgaanisen aineksen osuuden kasvuna sedimentissä. Siikavesi 2:n syvänne on ollut koko sedimenttiprofiilin kattaman ajan keskimääräisesti kuormitettu ja lievästi rehevä. Puula 193 syvänteen biologinen kunto on muuttunut järven pinnanlaskun jälkeen selvästi rehevämpään suuntaan, niukasti kuormitetusta ja karusta keskimääräisesti kuormitettuun ja lievästi rehevään.