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 231/213 Marja Anttila-Huhtinen ISSN

2 TIIVISTELMÄ Tässä yhteenvedossa on käsitelty merialueen Pyhtää-Kotka-Hamina pohjaeläintarkkailun tulokset vuosilta ja verrattu tuloksia aikaisempiin vuosiin. Vuonna 212 näytteet otettiin 45 näyteasemalta ja välivuosina 1-12 intensiiviasemalta. Näyteasemat ovat pehmeitä liejupohjia. Tarkkailua hoitaa 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. 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 liejussa oli myös selvää rikkivedyn hajua. Vuoden 212 laajassa pohjaeläintutkimuksessa kaikilla pohjilla oli elämää. Matalalla sisäsaariston alueella lajistoltaan köyhä pohjaeläimistö koostui lähes täysin makean veden surviaissääsken toukista ja harvasukasmadoista valtalajien ollessa alueen rehevyyttä ilmentävät Potamothrix/Tubifexharvasukasmato ja Chironomus-surviaissääski. Lajirunsaus oli suurin jokisuistoissa. Ulkosaariston syvillä liejupohjilla pohjaeläinyhteisö koostui puolestaan lähes täysin Marenzelleria monisukasjalkaisista. Tämä 199-luvulla Itämerelle levinnyt tulokaslaji oli runsain yli 3 metrin syvyydessä, jossa suurimmat tiheydet olivat lähes 4 sukasmatoa neliömetrillä. Vastaavassa laajassa pohjaeläintutkimuksessa vuonna 27 nämä samat syvät merialueet olivat pohjaeläimistöltään täysin kuolleita tai ainakin erittäin köyhtyneitä johtuen huonosta happitilanteesta. Marenzelleria -laji on tehokas leviämään ja pystyy elämään vähähappisissa olosuhteissa ja hetkellisesti jopa hapettomissakin. Tuoreiden tutkimusten mukaan runsas Marenzelleria pohjaeläinyhteisö voi pohjasedimentin möyhentämisellään muuttaa pohjan koostumusta ja vaikuttaa näin positiivisesti sen ominaisuuksiin ja myös pohjan happitilanteeseen. Marenzelleria lajin lisäksi syvillä pohjilla esiintyi pienessä määrin myös muuta lajistoa. Tuoreimpien intensiiviasematulosten (v 213) perusteella näyttäisi siltä, että Marenzelleria tiheydet ovat vakiintumassa alhaisemmalle tasolle kuin huippuvuosina Suomenlahden rannikkoalueen luontaiset lajit liejusimpukka (Macoma baltica) ja valkokatka (Monoporeia affinis) voivat edelleen huonosti tutkimusalueella. Liejusimpukan kanta taantui vähitellen 198-luvulla ja valkokatkan romahti 199-luvun puolivälissä. Erityisesti valkokatkan häviäminen on yhteydessä syvien pohjien huonoon happitilanteeseen, joka heikkeni tuolloin oleellisesti eikä ole sen jälkeenkään merkittävästi kohentunut. Vuoden 212 tutkimuksessa valkokatkaa tavattiin vain kolmella asemalla ja näilläkin yksilömäärät olivat hyvin vähäisiä. Ulkosaariston syvillä alueilla pohjien tilan voidaan katsoa kehittyneen lievästi parempaan suuntaan 2-luvulla. Sensijaan rannikolla muutos ei ole ollut niin selkeä. BBI-indeksin mukaan pohjan ekologinen tila on parantunut Ahvenkoskenlahden syvännealueella, Kotkan edustalla Sunilanlahdella ja sisäsaaristossa sekä Summan edustalla (alle 1 m). Kuitenkin monin paikoin matalalla sisäsaariston alueella surviaissääskibiomassat ovat kasvaneet 2- luvulla ja vaateliaampaa lajistoa tavattiin harvemmilla alueilla kuin aiemmissa 2-luvun tutkimuksissa. Kun myös syvien alueiden pohjaeläinbiomassat ovat kasvaneet jyrkästi 2- luvulla Marenzelleria n runsastumisen myöstä, niin tutkimusalueen pohjaeläimistön kokonaisbiomassa on selvästi suurempi kuin 2-luvun alussa.

3 SISÄLLYS sivu Tiivistelmä Sisällys 1 Johdanto 1 2 Tarkkailualue Kuormitus Veden laatu 7 3 Aineisto ja menetelmät 8 4 Tulokset Vuoden 212 laaja tutkimus Pohja Pohjaeläimistö Kotkan ja Haminan intensiiviasemat vuosina ja vertailua ajanjaksolla Pohja Pohjaeläimistö 15 5 Tulosten tarkastelu ja muutokset pohjaeläinyhteisöissä ajanjaksolla Pohjaeläimistön vertikaalijakauma Liejusimpukan ja valkokatkan esiintyminen vuosina Marenzelleria monisukasmadon esiintyminen Pohjan tilan luokitus vuosina BBI- indeksin mukainen ekologinen tila 3 6 Yhteenveto 33 Viitteet 36 Liitteet 1-4

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 fysikaalis-kemiallisen 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 (Anttila-Huhtinen 21a, Anttila-Huhtinen 213). Tässä julkaisussa raportoituihin tarkkailuohjelman mukaisiin pohjaeläintutkimuksiin osallistuivat seuraavat Kymijoen alaosan ja merialueen kuormittajat: Kymijoen alaosa: UPM Kymmene Oyj, Voikkaa Voikkaan paperitehdas, lopettanut 6/6 UPM Kymmene Oyj, Kymi Kymin paperitehdas Kuusanniemen sulfaattisellutehdas Kouvolan kaupunki Akanojan puhdistamo Mäkikylän puhdistamo UPM, Myllykoski Myllykosken paperitehdas, lopettanut 12/11 Kymen Vesi Oy Halkoniemen puhdistamo, lopettanut 8/1* Huhdanniemen puhdistamo, lopettanut 9/1* Stora Enso Publication Papers Oy Ltd Anjalan paperitehdas Stora Enso Ingerois Oy Inkeroisten kartonkitehdas Sonoco-Alcore Oy Karhulan kartonkitehdas *toiminnassa tulvatilanteissa Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213 1

5 Merialue: Kymen Vesi Oy Mussalon puhdistamo Kotkamills Oy Kotkan tehdas Sunilan Puhdistamo Oy Stora Enso Oyj, Sunilan tehdas Stora Enso Publication Paper Oy Ltd Summan paperitehdas, lopettanut 1/28 Haminan kaupunki Nuutniemen puhdistamo, lopettanut 9/21 siirtoviemäri Mussaloon, jatkaa ohitusvesikäsittelylaitoksena HaminaKotka Satama Oy Kotkan satama Haminan satama Lisäksi vuonna 213 yhteistarkkailuun tulivat mukaan Haminan ja Kotkan satama-alueiden erilliset toimijat, jotka osallistuvat jatkossa yhteistarkkailuun lupaehtojensa mukaisesti hulevesien osalta. Alla mainituista erillisistä toimijoista J.M. Huber on ollut tarkkailussa mukana jo aiempinakin vuosina: Haminan satama-alue: Yritys Ympäristölupapäätöksessä todettu erityisesti Baltic Tank Oy tarkkailun tulee painottua pohjasedimentteihin ja pohjaeläimiin BASF Oy Dynea Chemicals Oy tarkkailun tulee painottua pohjasedimentteihin ja pohjaeläimiin L&T Recoil Oy Momentive Specialty Chemicals Oy Neste Oil Oyj North European Oil Trade Oy tarkkailun tulee painottua pohjasedimentteihin ja pohjaeläimiin Phoenix Collector Ltd tarkkailun tulee painottua pohjasedimentteihin ja pohjaeläimiin Styron Suomi Oy Teboil Oy tarkkailun tulee painottua pohjasedimentteihin ja pohjaeläimiin Vopak Chemicals Logistics Finland Oy Lukoil Lubricants Europe Oy J.M. Huber Finland Oy, Haminan tehdas osallistuu ilman velvoitetta Kotkan satama-alue: Yritys Ympäristölupapäätöksessä todettu erityisesti Kuusakoski Oy, Kotkan palvelupiste Stanoil Oy Vopak Chemicals Logistics Finland Oy tarkkailun tulee painottua pohjasedimentteihin ja pohjaeläimiin Oiltanking Sonmarin Oy Viimeisimmässä hyväksytyssä tarkkailuohjelman muutosesityksessä vuodelta 212 pohjaeläinnäyteasemien määrää supistettiin erityisesti Haminan alueella vähentyneen 2 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213

6 pistekuormituksen vuoksi. Samassa yhteydessä supistettiin myös vuosittain tarkkailtavien intensiiviasemien lukumäärää. Vuonna 212 hyväksytyn tarkkailuohjelman muutosesityksen mukaan tutkimusalueella Pyhtää-Kotka-Hamina tehdään ns. laaja pohjaeläintutkimus 45 asemalla joka viides vuosi. Lisäksi Kotkan edustan näyteasemista 6 ja Haminan edustan näyteasemista 4 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 212 sekä intensiiviasemien tulokset vuosilta Edelliset laajat pohjaeläintutkimukset Pyhtää-Kotka-Hamina merialueella ovat vuosilta 27 (Anttila-Huhtinen 21b), 22 (Anttila-Huhtinen 25) ja 1997 (Valkama & Anttila-Huhtinen 2). Em. yhteenvedoissa on esitetty myös vastaavien välivuosien tulokset intensiiviasemilta. 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 päin sekä siirryttäessä jokisuistoista merelle päin. Suomenlahden perukkaan laskevan Neva joen makeiden vesimassojen vaikutus tuntuu aina tutkimusalueen reunaalueilla asti (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 (Mänttäri 212, Mänttäri 213). 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 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213 3

7 Kuva 1. Tutkimusalueen näyteasemat vuosina sekä alueen jätevesikuormittajat. Vuonna 212 näytteet otettiin kaikilta näyteasemilta (45 asemaa) ja vuosina ja 213 vain intensiiviasemilta ( 1-12 asemaa). syvien vesien happitilanne seuraa kerrostuneisuuden vaihteluja, ja happitilanne on sitä huonompi, mitä kerrostuneempaa vesi on (Alenius & Hietala 28). Pyhtää-Kotka-Hamina merialueen kuormitusta ja veden laatua käsitellään jokavuotisissa yhteistarkkailun yhteenvedoissa, joista viimeisimmät ovat vuosilta 211 (Mänttäri 212) ja 212 (Mänttäri 213). Lisäksi Kymijoen ja sen edustan merialueen tilasta on ilmestynyt pitkäaikaisraportti vuonna 211 (Kymijoen vesi ja ympäristö 211). 2.1 KUORMITUS Suomenlahti ja erityisesti sen itäosa ovat Suomea ympäröivistä merialueista kuormitetuinta ja näin ollen myös ravinnetasoltaan rehevintä (Leppänen ym. 212). Idästä päin tulevan kuormituksen vaikutukset ja koko merialueen huonoista happioloista johtuva voimistunut sisäinen ravinnekuormitus ovat näkyneet ulomman merialueen yleisenä rehevyytenä. Viime vuosina itäisellä Suomenlahdella on ollut havaittavissa positiivista kehitystä Pietarin alueen uusien jätevedenpuhdistamoiden ansiosta. Pyhtää-Kotka-Hamina rannikkoalueen keskeiset kuormittajat ovat kuitenkin kunkin alueen oma pistekuormitus sekä alueelle purkautuvat joet, joista selvästi suurin on Kymijoki (kuva 1). 4 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213

8 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 1 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. Vuosina alueella toimi vain 2 laitosta, kun 199-luvun alussa laitoksia oli vielä 9. Taulukko 1. Kymijoen Ahvenkoskenhaaran ainevirtaamat ja Pyhtään edustan merialueen kalankasvatuslaitosten fosforikuormitus vuosina Vuosi kg/vrk Ahvenkosken haaran ainevirtaamat Pyhtään edustan kalankasvatus 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 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 lievästi noussut. Typpi- ja fosforikuormituksessa on ollut vuosien välistä vaihtelua, mutta selvää Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213 5

9 muutossuuntaa ei ole havaittavissa 2-luvulla (taulukko 2). Kotkan merialueella ei ole ollut kalankasvatustoimintaa vuoden 1997 jälkeen. Taulukko 2. Kotkan edustaa kuormittavan Kymijoen itähaaran (Koivu- + Korkeakoskenhaara) ainevirtaamat ja Kotkan alueen pistekuormituksen (yhdyskunnat + teollisuus) kuormitustiedot vuosilta Vuosi Koivu- ja Korkeakoskenhaaran yhteinen Kotkan alueen jätevesikuormitus ainevirtaama kg/vrk kg/vrk P N COD Mn BOD 7 P N Haminan edusta Suurimmat muutokset jätevesikuormituksessa 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. Nuutniemi jatkaa ohitusvesikäsittelylaitoksena (taulukko 3). 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 231/213

10 Taulukko 3. 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; Nuutniemen puhdistamo jatkaa ohitusvesikäsittelylaitoksena. Vuosi kg/vrk Summan paperitehtaan kuormitus Nuutniemen puhdistamon kuormitus BOD 7 Kok.P Kok.N Kok.P Kok.N BOD ,1 76 1, ,4 76 1, , , ,5 13 2, , , , , , , , ,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 mukainen toisen kierroksen ekologinen luokittelu on viranomaisilla juuri työn alla, mutta tutkimusalueen vesialueet luokiteltaneen ekologiselta tilaltaan tyydyttäväksi tai välttäväksi. Tilaa heikentävät alueen rehevyys ja sen seurannaisvaikutukset kuten leväkukinnat, veden sameus ja pohjan huono happitilanne. Huonoista happioloista seuraa sisäistä kuormitusta, jolloin pohjalle sitoutuneet ravinteet liukenevat uudelleen veteen ja levien käyttöön. Suomenlahden rannikkovedet on arvioitu kokonaisuudessaan alueeksi, jolla hyvää ekologista tilaa ei saavuteta vuoteen 215 mennessä. Viimeisimmän yhteistarkkailun vuosiyhteenvedon (Mänttäri 213) mukaan Pyhtää-Kotka- Hamina merialueen vedenlaadussa ei ole tapahtunut kovin suuria muutoksia viime vuosien aikana. Tuoreimpien vedenlaatutulosten mukaan rehevyys lisääntyy siirryttäessä Pyhtäältä Haminan suuntaan. Kesäisten klorofyllipitoisuuksien mukaan rehevyys oli rannikon lähellä selvästi suurempaa kuin ulompana merialueella. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213 7

11 Kymijoen pistekuormituksen vähenemisen seurauksena Kymijoen mereen purkautuvan veden fosforipitoisuudet ovat pienentyneet; vielä 199-luvun alussa jokihaarojen keskimääräiset fosforipitoisuudet olivat tasoa 2-3 μg/l, kun nykyisin keskimääräiset pitoisuudet ovat tasoa 15-2 μg/l (Åkerberg 213). Pitkällä aikavälillä tarkasteltuna Kymijoen veden väriarvot ovat pienentyneet ja ph-arvot nousseet. Sensijaan Kymijoen veden typpipitoisuuksissa ei ole tapahtunut muutosta 198-luvun lopulta lähtien (Kymijoen vesi ja ympäristö 211, Åkerberg 213). 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 212, jolloin mukana oli 45 näyteasemaa. Lisäksi vuosina 21 ja 211 pohjaeläinnäytteet otettiin 12 intensiiviasemalta ja vuonna intensiiviasemalta (kartta kuva 1, koordinaatit liite 1). Kaikki näytteet otettiin toukokuussa (taulukko 4). Taulukko 4. Merialueen Pyhtää-Kotka-Hamina pohjaeläinnäyteasemien näytteenotto vuosina KOTKA HAMINA PYHTÄÄ Intensiiviasemat 21, yht. 12 as (7 as.) (5 as) Intensiiviasemat 211, yht. 12 as (7 as.) (5 as) Laaja tutkimus 212, yht. 45 as (2 asemaa) (14 asemaa) Intensiiviasemat 213, yht. 1 as (6 as.) (4 as.) (11 asemaa) Näytteenotossa ja -käsittelyssä noudatettiin vesi- ja ympäristöhallinnon ohjeita (Mäkelä ym. 1992, SFS 1989, Kantola ym 21). Näytteet on otettu Ekman-pohjanoutimella, jonka pinta-ala on 231 cm 2. Laajassa tutkimuksessa vuonna 212 kaikilta asemilta otettiin yksi näyte, joka koostui viidestä erikseen käsitellystä nostosta. Välivuosina intensiiviasemilta otettiin kolme rinnakkaisnostoa. Näytteet seulottiin,5 mm:n seulalla ja poimittiin tuoreeltaan laboratoriossa suurennuslampun avulla ja säilöttiin 7 %:een etanoliin. Näytteet punnittiin ryhmittäin,1 mg:n tarkkuudella. Ennen punnitusta näytteitä pidettiin vedessä ja sen jälkeen kuivattiin hetken imupaperilla. 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 (River Life 211). Nostokohtaiset tulokset on viety ympäristöhallinnon (Hertta) pohjaeläinrekisteriin. Liitteessä 2 on esitetty vuoden 212 laajan pohjaeläintutkimuksen keskimääräiset neliömetritulokset ja liitteessä 3 vastaavasti intensiiviasemien keskimääräiset 8 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213

12 neliömetritulokset vuosilta 21, 211 ja 213. 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). Kuhunkin vesimuodostumaan kuuluvien näyteasemien BBI- ja BBI-ELS-arvot saatiin suoraan Hertasta. 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 212 laajaa tutkimusta (45 näyteasemaa). Sen jälkeen käsitellään erikseen intensiiviasemien (1-12 asemaa) tulokset vuosilta Intensiiviasemilta on kertynyt vuotuista aineistoa jo vuodesta 1992 lähtien. Vuoden 27 laajan tutkimuksen tuloksia on verrattu lähinnä pohjaeläintutkimuksiin vuosilta 1997 (Valkama & Anttila-Huhtinen 2), 22 (Anttila- Huhtinen 25) ja 27 (Anttila-Huhtinen 21b). 4.1 VUODEN 212 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 muutamalla asemalla vähäisessä määrin myös soraa/hiekkaa. Vain muutamalla matalalla 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 paksuin matalilla rannikon asemilla. Yhteensä 26 näyteasemalla pohjan hapeton tila tuli esille näytteenotossa myös rikkivedyn hajuna. Useimmilla asemilla haju oli hyvin lievää lievää, mutta neljällä asemalla jopa selvää (liite 1, kuva 2). Rikkivedyn hajua esiintyi kaikilla näyteasemilla, joiden syvyys oli yli 2 metriä, mutta matalimmillaan jo 5 metrissä pohjalieju haisi hyvin lievästi rikkivedylle (as K6). Sellukuitua havaittiin näytteenoton yhteydessä vain yhdellä asemalla Ahvenkoskenhaaran edustalla (P3) Pohjaeläimistö Tutkimusalueen kaikilla pehmeillä pohjilla esiintyi makroskooppista pohjaeläimistöä. Pohjaeläimistön tiheys vaihteli merialueen näyteasemilla välillä 35-4 yks/m 2, biomas- Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213 9

13 Kuva 2. Näyteasemien syvyys (m) ja rikkivedyn esiintyminen näytteenoton yhteydessä. Lähes kaikilla näyteasemilla hapellisen pintaliejun alla oli tummaa mustaa sulfidiliejua tai alempana esiintyi sulfidiraitoja. 21 näyteasemalla rikkivedyn haju oli hyvin lievää lievää ja 5 näyteasemalla haju oli selvää. sa välillä,2 47 g/m 2 (WW) ja taksoniluku välillä 1 18 (liite 2). Nostokohtaiset tulokset löytyvät Hertan pohjaeläinrekisteristä. Suurimmat kokonaisbiomassat esiintyivät niillä näyteasemilla, joilla tavattiin näytteissä satunnaisesti esiintyviä kilkkejä (Saduria entomon) tai liejusimpukoita (Macoma baltica) (kuva 3). Makroskooppisessa pohjaeläimistössä ja sen esiintymisessä oli havaittavissa selvä muutos siirryttäessä rannikon matalilta lahtialueilta syvemmille merialueille ulkosaaristoon (kuvat 4 ja 5). Yksilömäärät ja biomassat olivat suuria sekä matalalla rannikkoalueella että joillain ulkosaariston asemilla, mutta pohjaeläinyhteisön koostumus oli näillä alueilla täysin erilainen. Rannikon vähäinen lajimäärä niukkeni entisestään siirryttäessä ulkosaaristoon (kuvat 4 ja 5). Matalalla sisäsaariston alueella (syvyys alle 2 m) pohjaeläimistö oli sekä yksilömääriltään että biomassoiltaan runsasta (kuva 4). Näillä rehevillä, matalilla pohjilla yksilötiheydet olivat yleisesti tasoa 5-2 yks/m 2 ja suurimmillaan yli 3 yks/m 2. Alueen tyyppilajeja olivat rehevälle pohjalle tyypilliset makeanveden lajit Potamothrix/Tubifex harvasukasmadot sekä Chironomus suvun surviaissääsken toukat. Myös makean veden Limnodrilus -harvasukasmato oli runsas Haminanlahden alueella. Asemakohtainen lajimäärä oli yleisesti tasoa Lajistoltaan selkeästi moni- 1 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213

14 Kuva 3. Pohjaeläinten kokonaisbiomassa (g WW/m 2 ) näyteasemilla vuoden 212 tutkimuksessa. Sisäsaaristossa biomassa muodostui lähinnä surviaissääskentoukista ja harvasukasmadoista ja ulkosaaristossa Marenzelleria-madoista. Erityisesti ulkosaaristossa kokonaisbiomassaa nostivat näytteissä satunnaisesti esiintyvät kilkit ja liejusimpukat (mukana ryhmässä Muut ). puolisin oli Kymijoen lähivaikutuspiirissä oleva Ahvenkoskenlahden perukka (18 lajia as P2), jossa lajilukua lisäsi suhteellisen runsas makeanveden surviaissääskilajisto (kuva 5). Suurimmat biomassat matalalla rannikkoalueella tavattiin Kotkan edustan lähiasemilla ja Haminanlahdella, joilla biomassaa nostivat erityisesti suurikokoiset Chironomus toukat (kuvat 3 ja 4). Sisäsaariston syvimmillä asemilla (asemat K12, K11 ja 13X) pohjaeläinyhteisön valtalajiksi vaihtui jo Marenzelleria monisukasmato (kuva 4). Lajimäärä oli vähäisempi kuin matalalla sisäsaariston alueella (kuva 5). Erityisen niukkaa pohjaeläimistö oli sisäsaariston erillisissä syvännealtaissa (asema P21 Parlahdella ja asema 13X Harvajanselällä), joilla veden vaihtuvuus on muuta aluetta heikompaa. Ulkosaariston alueella selvä valtalaji oli Marenzelleria monisukasmato (kuva 4). Erityisen runsasta Marenzelleria n esiintyminen oli joillain ulkosaariston uloimmilla näyteasemilla maksimitiheyden ollessa 4 yksilöä/m 2. Useilla ulkosaariston näyteasemilla pohjaeläinten kokonaistiheydet olivat kuitenkin vain 5 2 yks/m 2. Asemilla U11 ja 13X Marenzelleria oli ainut laji, mutta muilla ulkosaariston näyteasemilla lajimäärä vaihteli välillä 2 5 (kuva 5). Marenzelleria valtalajin lisäksi syvien pohjien lajistoon kuului murtovesilajeja kuten Nais elinguis ja Paranais harvasukasmadot, kilkki (Saduria entomon), liejusimpukka (Macoma baltica) ja valkokatka (Monoporeia affinis). Näiden lajien yksilömäärät kuitenkin olivat vähäisiä. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213 11

15 Kuva 4. Eri pohjaeläinryhmien yksilötiheys (yks/m 2 ) ja yleisimpien pohjaeläinryhmien biomassa (g WW/m 2 ) tutkimusalueella vuonna 212. Kaikilla näyteasemilla esiintyi pohjaeläimiä, mutta pohjaeläimistön koostumus muuttui suuresti siirryttäessä matalasta sisäsaaristosta syvemmille alueille ulkosaaristoon. Rannikkoalueella vallitsivat makean veden rehevän pohjan lajit, Potamothrix harvasukasmadot ja Chironomus surviaissääskentoukat. Ulkosaariston selvä valtalaji oli Marenzelleria monisukasmato. 12 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213

16 Kuva 5. Lajimäärä (taksoniluku) näyteasemilla vuonna 212. Lajimäärä väheni siirryttäessä sisäsaaristosta ulkosaaristoon. Eniten lajeja oli Ahvenkosken perukassa, Kymijoen lähivaikutusalueella, jossa lajimäärää nosti makeanveden surviaissääskilajisto. Valkokatkaa (Monoporeia affinis) tavattiin vain kolmella näyteasemalla yksilötiheyksien ollessa yks/m 2 (kuva 6). Vastaavasti liejusimpukkaa esiintyi 7 näyteasemalla yksilötiheyksien vaihdellessa välillä 9 43 yks/m 2 (kuva 6) ja kilkkiä 9 näyteasemalla (9 17 yks/m 2 ). 4.2 KOTKAN JA HAMINAN INTENSIIVIASEMAT VUOSINA JA VERTAILUA AJANJAKSOLLA Intensiivilinjat sijaitsevat Kotkan ja Haminan edustalla (kuva 1). Vuosina 21 ja 211 intensiiviasemia oli vielä Kotkan edustalla 7 ja Haminan edustalla 5. Vuonna 213 asemia oli enää 6 (Kotka) ja 4 (Hamina). Intensiiviasemien tulokset vuosilta ja 213 eli lajisto sekä yksilömäärät ja biomassat neliömetriä kohti on esitetty liitteessä 3 ja liitteessä 4 näytteenoton yhteydessä tehdyt pohjanlaatuhavainnot. Nostokohtaiset pohjaeläintulokset löytyvät Ympäristöhallinnon pohjaeläinrekisteristä (Hertta). Koska vuosittain tutkittavien intensiiviasemien ensisijainen tarkoitus on antaa tietoa vuosien välisistä muutoksista alueella, niin vuosien tulosten rinnalla esitetään myös vuosien tulokset. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213 13

17 Kuva 6. Valkokatkan (Monoporeia affinis) ja liejusimpukan (Macoma baltica) esiintyminen ja yksilötiheydet (yks/m 2 ) näyteasemilla vuonna 212. Liejusimpukan kanta taantui alueella hiljalleen 198 luvulla ja valkokatkan kanta romahti 199-luvun puolessa välissä. 14 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213

18 4.2.1 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 lievä/selvä. Pohjasedimentin päällä oleva hapellinen pintakerros oheni siirryttäessä syvemmälle ulkosaaristoon. Hapellisen pintakerroksen paksuuden perusteella sedimentin happitilanne oli kohentunut vuonna 213 edellisestä vuodesta Summanlahden lähiasemilla (H15 ja H12) (kuva 7). Kuva 7. Sedimentin hapellisen pintakerroksen paksuus (mm) intensiiviasemilla vuosina Summanlahden lähiasemilla (H15 ja H12) hapellinen pintakerros oli vuonna 213 paksumpi kuin edellisinä vuosina, mikä ilmentää sedimentin happitilanteen kohenemista Pohjaeläimistö Pohjaeläinyhteisö muuttuu intesiivilinjoilla 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. Syvillä ulkoasemilla pohjaeläinyhteisö koostui lähes täysin Marenzelleria monisukasmadoista. Intensiiviasemien tulosten tarkastelussa keskitytäänkin ensisijaisesti Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213 15

19 vuosien välisiin ja ajanjakson sisällä tapahtuneisiin mahdollisiin muutoksiin näyteasemien pohjaeläimistössä. Pohjaeläinten kokonaisyksilömäärää ja lajikoostumusta intensiiviasemilla vuosina on tarkasteltu kuvissa 8-1. Kotkan rannikon läheisillä näyteasemilla (K13 ja K14) pohjaeläinten kokonaisyksilömäärissä ja yhteisökoostumuksessa on ollut vuosien välistä vaihtelua ajanjaksolla Marenzellerian yksilömäärät olivat ensimmäisen kerran merkittäviä vuonna 28 (as K13). Asemalla K14 sekä yksilömäärät että biomassat ovat kasvaneet vuodesta 24 lähtien. Pohjaeläimistön perusteella meriveden vaikutus on ollut vuosina 25 ja vielä 26 normaalia voimakkaampaa; lajistossa olivat tuolloin vallitsevana murtovesilajit, Nais elinguis ja Paranais harvasukasmadot. Kotkan asemilla K16 ja K17 tyyppilajeina ovat olleet Chironomus surviaissääsken toukat ja Potamothrix harvasukasmadot. Vuonna 29 Marenzelleria esiintyi erityisen runsaana näillä asemilla, mutta senjälkeen lajin tiheydet ovat vakiintuneet alhaisemmalle tasolle (kuva 8). Haminan rannikon läheisillä näyteasemilla (H15, H12 ja H2) tyyppilajeina ovat olleet Chironomus surviaissääsken toukat ja erityisesti Potamothrix harvasukasmadot. Marenzelleriaa on esiintynyt koko 2-luvun, mutta havaitut yksilötiheydet ovat olleet vähäisiä (kuva 9). Intensiivilinjojen syvillä näyteasemilla (U-6 ja U-4, H21 ja U-8) pohjaeläimistö oli vielä vuosina erittäin niukkaa tai se puuttui täysin. Pohjaeläinten kokonaisyksilömäärä oli näillä asemilla tuolloin enimmilläänkin vain tasoa 1 yks/m 2 ja lajimäärä -3 yleisimpien lajien ollessa Nais- ja Paranais harvasukasmadot sekä Marenzelleria (kuva 1). Vuonna 28 syvillä asemilla todettiin ensimmäisen kerran Marenzelleria lajin massaesiintymä, 22 yksilöä/m 2. Vuoden 213 tulosten perusteella näyttäisi siltä, että Marenzelleria tiheydet ovat vakiintumassa alhaisemmalle tasolle. Ensimmäinen yksittäinen Marenzelleria havainto tehtiin syvillä intensiiviasemilla vuonna 2. Samana vuonna syvien näyteasemien näytteissä havaittiin viimeisiä yksittäisiä valkokatkoja (Monoporeia affinis), kunnes nyt vuosina 212 ja 213 näytteissä esiintyi pari valkokatkaa asemalla U-6. Myös asemalla K18 (syvyys 22m) pohjaeläimistön esiintyminen vastasi paljolti syviä näyteasemia (kuva 1). 16 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213

20 ASEMA K -13, 13 m yks/m lajimmärä yks/m ASEMA K-14, 15 m lajimmärä yks/m ASEMA K-16, 2 m lajimmärä 3 2 yks/m ASEMA K-17, 17 m lajimmärä Chironomus Procladius Muut chirot Potamothrix Limnodrilus Muut oligot Marenzelleria Macoma Monoporeia Muut lajimäärä Kuva 8. Pohjaeläinten kokonaisyksilömäärä ja pohjaeläimistön koostumus Kotkan edustan intensiiviasemilla K13, K14, K16 ja K17 ajanjaksolla Näyteasemien tyyppilajeja olivat Chironomus ja Potamathrix/Tubifex sekä vuodesta 28 Marenzelleria- monisukasmato. Asemalta K16 ei otettu näytteitä vuonna 212 eikä 213. Huomaa, ylimmän kuvaajan Y1-akselin asteikko on erilainen kuin muissa kuvaajissa. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213 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 Nais Marenzelleria Macoma Monoporeia Muut lajimäärä Kuva 9. Pohjaeläinten kokonaisyksilömäärä ja pohjaeläimistön koostumus Haminan edustan intensiiviasemilla H15, H12 ja H2 ajanjaksolla Valtalajeina ovat olleet Chironomus ja Potamothrix/Tubifex. Näillä asemilla Marenzelleria-tiheydet ovat pysytelleet vähäisinä. Huomaa, että kuvaajien Y1-asteikko on erilainen. 18 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213

22 yks/m2 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 ASEMA U-8, 39 m Chironomus Procladius Muut chirot Potamothrix Limnodrilus Muut oligot Marenzelleria Macoma Monoporeia Muut lajimäärä lajimmärä lajimmärä lajimmärä lajimmärä lajimmärä Kuva 1. Pohjaeläinten kokonaisyksilömäärä ja pohjaeläimistön koostumus Kotkan ja Haminan edustan ulommilla intensiiviasemilla (K18, U-6, U-4, H21 ja U-8) ajanjaksolla Näillä syvillä näyteasemilla pohjaeläimistö oli hyvin niukkaa tai puuttui täysin aina vuoteen 27, mutta senjälkeen Marenzelleria-monisukasmato valloitti nämä alueet. Tuoreimpien tulosten perusteella (v 213) lajin tiheydet ovat vakiintumassa huipputiheyksiä alhaisemmalle tasolle. Asemalta U-8 ei otettu näytteitä vuonna 213. Huomaa, että kuvaajien Y1 asteikot ovat erilaisia. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213 19

23 5 TULOSTEN TARKASTELU JA MUUTOKSET POHJAELÄINYHTEISÖSSÄ AJANJAKSOLLA 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. Taulukossa 5 on esitetty kunkin syvyysvyöhykkeen näytteiden määrä koko tutkimusalueella eri tutkimusvuosina. Vuodelta 1981 on vähiten näytteitä, koska tuolloin Haminan alue ei ollut vielä mukana tutkimuksessa. Vuosina 1984 ja 1987 tutkimusalue oli myöhempiä vuosia suppeampi, koska ulkosaariston näyteasemat otettiin mukaan tutkimusohjelmaan vasta vuonna 1992, eli yli 3 metrin syvyysvyöhykkeeltä on tuloksia vasta vuodesta 1992 eteenpäin. Vuonna 212 asemaverkosto oli suppeampi johtuen tehdyistä ohjelmamuutoksista. Kahden matalimman syvyysvyöhykkeen näytemäärät ovat olleet yleensä suurimpia ja vastaavasti syvimpien vyöhykkeiden näytemäärät yleensä alhaisempia. Taulukko 5. Kunkin syvyysvyöhykkeen näytteiden määrä eri tutkimusvuosina koko tutkimusalueella Pyhtää Kotka Hamina. Tutkimusalue Koko tutkimusalue Tutkimusvuosi m m 16 2 m 21-3 m yli 3 m Kolmella 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 (Maximov 23, Anttila- Huhtinen 211, Anttila-Huhtinen ym. 212, Anttila-Huhtinen ym. 213, Paasivirta 24). Yksilömäärät ovat olleet lievässä nousussa 2-luvulla. 2 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213

24 yks/m m yks/m m yks/m m yks/m m yks/m2 1 5 yli 3 m EI TULOKSIA 25 yks/m Chironomidae Oligochaeta Marenzelleria Muut Kuva 11. Pohjaeläinten keskimääräiset tiheydet (yks/m 2 ) koko tutkimusalueen eri syvyysvyöhykkeillä laajan tutkimuksen vuosina ajanjaksolla Ryhmän Muut tärkeimmät lajit ovat liejusimpukka (Macoma baltica) 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 ja vuonna 212 lajilla oli massaesiintymiä syvillä pohjilla. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213 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 kuitenkin taantui syvyysvyöhykkeellä 16-2 metriä; sen jälkeen myös tällä syvyysvyöhykkeellä on esiintynyt lähes ainoastaan surviaissääsken toukkia ja harvasukasmatoja ja vuosina 27 ja 212 myös tulokaslaji Marenzelleria a vähäisessä määrin (kuva 11). Syvyysvyöhykkeellä 21-3 metriä muut pohjaeläimet -ryhmän esiintyminen romahti selkeästi vuonna 1997, ja samalla romahtivat myös pohjaeläinten kokonaisyksilömäärät tällä syvyysvyöhykkeellä. Vuosina 27 ja 212 yksilötiheydet olivat taas vähän suurempia johtuen sekä Marenzelleria matojen että murtovesi-harvasukasmatojen yleistymisestä. Yli 3 metrin syvännealueet tulivat mukaan tutkimukseen vasta vuonna 1992; tuolloin syvännealueilla eli vielä suhteellisen runsas valkokatka-yhteisö. Vuosina näillä samoilla syvännealueilla ei tavattu lainkaan makrofaunaa tai alueen pohjaeläimistö oli todella niukkaa ja köyhää, kunnes vuonna 212 näillä syvännealueilla todettiin runsas Marenzelleria pohjaeläinyhteisö (kuva 11). 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. Pohjaeläinyhteisöt eivät ole vieläkään palautuneet, koska happitilanne on edelleenkin huono. Suomen ympäristökeskuksen vuonna 212 tekemien seurantojen mukaan Suomenlahden sisäsaariston syvänteiden tila ei ollut kehittynyt parempaan suuntaan vaan hapettomuutta esiintyi edelleen paikoin koko rannikkoalueella. Sensijaan Suomenlahden ulkosaariston alueella pohjan tila on SYKE:n seurantojen mukaan parantunut vuoden 26 jälkeen. Erityisesti Suomenlahden syvillä alueilla pohjan happitilanteeseen ja ravinnepitoisuuksiin näyttää vaikuttavan merkittävästi Itämeren pääaltaan heikkohappisen syväveden ajoittainen virtaaminen aina merialueen itäistä perukkaa myöten. Myös SYKE:n seurannoissa todettiin heikkohappisten pohjien tyyppilajiksi ja usein myös ainoaksi lajiksi Marenzelleria monisukasmato. Kuitenkin myös valkokatkaa löytyi ympäristöhallinnon vuoden 212 Suomenlahti-seurannassa selvästi useammalta näyteasemalta kuin vuonna 27 (Itämeriportaali 212). 22 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213

26 5.2 LIEJUSIMPUKAN JA VALKOKATKAN ESIINTYMINEN VUOSINA Sekä liejusimpukka (Macoma baltica) että valkokatka (Monoporeia affinis) ovat varsinaisista murtovesilajeista tärkeimpiä Pyhtää-Kotka-Hamina merialueella. Kuvassa 12 on tarkasteltu näiden kahden pohjaeläinlajin esiintymistä koko tutkimusalueella eri syvyysvyöhykkeillä ajanjaksolla Taulukossa 5 esitetyt eri syvyysvyöhykkeiden näytemäärät pätevät myös tähän aineistoon. Liejusimpukka on Itämeren pehmeiden pohjien valtalaji (Laine ym. 23, 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 (Mattila & Anttila-Huhtinen 29). 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 liejusimpukkakannassa ei ole todettu mitään selvää elpymistä, vaikka alueen suolapitoisuus nousikin vuonna 1996 (Maximov 23). Valkokatka on yleensä rannikkoaluetta syvempien merialueidemme valtalaji. Pyhtää- Kotka-Hamina merialueen seurannassa valkokatkan pääesiintymisvyöhykettä ovat olleet syvyysvyöhykkeet 21-3 metriä ja syvyysvyöhyke yli 3 metriä (kuva 12). Ulompi merialue yli 3 metrin syvyysvyöhykkeineen tuli mukaan tutkimusohjelmaan 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 (kuva 12). Vielä idempänä itäisellä Suomenlahdella (Maximov 23) on saatu hyvin samankaltaisia tuloksia. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213 23

27 2 2-1 m m Macoma Monoporeia Macoma Monoporeia yks/m2 1 yks/m m m 2 Macoma Monoporeia 7 6 Macoma Monoporeia yks/m yks/m / / 1 17 / 5 / yli 3 m Macoma Monoporeia 2 yks/m EI TULOKSIA /8 1/8 / Kuva 12. Liejusimpukan (Macoma baltica) ja valkokatkan (Monoporeia affinis) esiintyminen (yks/m 2 ) eri syvyysvyöhykkeillä (keskiarvo + keskivirhe). Molempien lajien kanta on romahtanut ajanjaksolla Liejusimpukan esiintyminen taantui vähitellen 198-luvulla, kun taas valkokatkan kanta romahti vuoden 1992 jälkeen. Vuodesta 1997 eteenpäin lajin tiheydet ovat olleet tutkimusalueella 8 yks/m MARENZELLERIA MONISUKASMADON ESIINTYMINEN Marenzelleria eli amerikansukasjalkanen on 199-luvulla Itämerelle levinnyt tulokaslaji. Tämä monisukasmato voidaan uusimpien molekyylibiologisten tutkimusten mukaan erotella kolmeen Itämerellä esiintyvään lajiin, Marenzelleria viridis, M. neglecta ja M. arctia (Bastrop & Blank 26). Lajien erottaminen toisistaan morfologisten tuntomerkkien 24 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213

28 perusteella on erittäin vaativaa ja vaatii molekyyligeneettisten menetelmien käyttöä (Blank ym. 28). Tässä tutkimuksessa Marenzelleria a käsitellään sukutasolla. Marenzelleria havaittiin ensimmäisen kerran Suomessa Tvärminnessä vuonna 199 (Norkko ym. 1993). Näiden 2 vuoden aikana se on lisääntynyt Suomen merialueen pehmeillä pohjilla räjähdysmäisesti (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 alhaisina aina vuoteen 27 asti (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. Vuonna 29 tiheydet olivat vielä suurempia, keskimäärin yli 16 yks/m 2 esiintymisasemilla ja maksimitiheys 36 yksilöä neliömetrillä. Vuosina 21 (In-asemat) ja 211 (In-asemat) lajia tavattiin vielä kaikilta näyteasemilta, mutta keskimääräiset yksilötiheydet olivat vähäisempiä kuin vuonna 29. Vuoden 212 laajassa pohjaeläintutkimuksessa Marenzelleria n maksimitiheydet olivat syvillä näyteasemilla vielä niinkin korkeita kuin 3 4 yksilöä neliömetrillä, mutta vuoden 213 intensiiviasemien tulokset antavat viitteitä siitä, että lajin runsastuminen näyttäisi olevan tasaantumassa (kuva 13). Helsingin ja Espoon merialueen tutkimuksissa on havaittu samankaltainen trendi; Marenzelleria tiheydet ovat olleet selvässä laskusuunnassa vuodesta 29 väli- ja ulkosaaristossa (Hällfors & Räsänen 213). Kuva 13. Marenzelleria monisukasmadon esiintymis-% (niiden asemien prosenttiosuus, joilla lajia esiintyi) sekä keskimääräinen yksilömäärä näillä asemilla ajanjaksolla Lajia tavattiin tutkimusalueella ensimmäisen kerran vuonna 1993 ja yksilömäärät kasvoivat rajusti vuosina 28 ja 29. Vuoden 213 intensiiviasemien tulokset antavat viitteitä siitä, että lajin runsastuminen saattaa olla taittumassa. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213 25

29 Marenzelleria -laji on tehokas kolonisoimaan uusia alueita. Se on hyvä uimari, mutta sen lisäksi erityisesti lajin planktiset nuoruusvaiheet mutta myös aikuiset kulkeutuvat virtausten mukana uusille alueille. Vuoden 212 laajassa tutkimuksessa tuli selvästi esille, että lähempänä rannikkoa tavatut Marenzelleriat olivat yleensä pieniä, vain 2-4 mm:n pituisia planktisia nuoruusvaiheita kun taas ulkosaariston syvillä pohjilla tavatut yksilöt olivat aikuisia matoja. Lajin on todettu kykenevän varastoimaan happea punasolujensa korkean hemoglobiinipitoisuuden ansioista ja sietämään jopa hapettomia oloja. Tämä selittää lajin esiintymisen vähähappisilla tai jopa hapettomilla alueilla, joilta puuttuu muu pohjaeläimistö. Tuoreissa tutkimuksissa on saatu viitteitä siitä, että runsaana esiintyvällä Marenzelleria lajilla voi olla positiivisia vaikutuksia pohjasedimentin koostumukseen; möyhentäessään pohjasedimenttiä nämä madot lisäävät sedimentin ravinteiden pidätyskykyä, mikä vähentää rehevöitymistä ja vaikuttaa positiivisesti myös pohjan happitilanteeseen (Norkko ym. 212). 5.4 POHJAN TILAN LUOKITUS VUOSINA Vuoden 1992 laajan pohjaeläintutkimuksen tuloksia käsittelevässä raportissa (Partanen 1993) on esitetty merialueen Pyhtää-Kotka-Hamina pohjan tilan luokittelu pohjaeläinyhteisöjen mukaan. Tätä samaa luokittelua on noudatettu vuosien 1997 (Valkama & Anttila-Huhtinen 2), 22 (Anttila-Huhtinen 25) ja 27 (Anttila-Huhtinen 21b) tuloksia käsittelevissä raporteissa muutamin muutoksin. Nykyisessä muodosssaan luokittelu on seuraavanlainen: I Mesotrofinen pohja Mesotrofinen pohja on lievästi rehevää rannikonläheisen alueen pohjaa, jossa Oligochaeta Chironomidae yhteisö vallitsee. Lajisto voi paikoin olla monimuotoinen. Corophium volutator, Gammarus sp., Potamopyrgus jenkinsi, Marenzelleria viridis, Hydrobia sp. ja Macoma baltica, Monoporeia affinis ja Saduria entomon voivat esiintyä satunnaisesti vähälukuisina. Kokonaistiheys- ja biomassa ovat kohonneet normaalista. II Eutrofinen pohja makean veden lajisto Eutrofisella eli selvästi rehevöityneellä rannikon läheisellä pohjalla lajisto muodostuu lähes pelkästään Potamothrix/Tubifex - Chironomus plumosus/semireductus-t. Procladius spp. yhteisöstä. Harvalukuisesti voi esiintyä myös muita Chironomidae- tai Oligochaeta lajeja, jotka kuuluvat rehevöitymisestä hyötyviin lajeihin. Muita lajeja esiintyy satunnaisesti. Harvasukasmatojen ja surviaissääskien tiheydet nousevat jopa useisiin tuhansiin yksilöihin, ja myös biomassat kohoavat suuriksi. 26 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 231/213