Siikajoen vesistöalueen tulvariskin hallinta

Transkriptio

1 SUOMEN YMPÄRISTÖKESKUS Siikajoen vesistöalueen tulvariskin hallinta Ekologisten tarkastelujen tulokset Jaana Rääpysjärvi, Seppo Hellsten

2 Sisällys 1 Johdanto Menetelmät Uljuan allas Siikajoki Tulokset Uljuan allas Rantavyöhykkeen kasvillisuus Kalasto Linnut Virkistyskäyttö Siikajoki Yhteenveto ja johtopäätökset

3 1 Johdanto Siikajoen vesistön alueella sijaitsevan Uljuan tekojärven säännöstely on aloitettu vuonna 1970 (kuva 1). Säännöstelyn ensisijainen tarkoitus on tulvasuojelu, mutta Uljuan allas on myös virkistys- ja voimatalouskäytössä. Allas on rakennettu Siikajoen pääuoman eteläpuolelle. Siikajoen vesi johdetaan järveen täyttökanavaa pitkin ja vanhan uoman vesimäärän säännöstely hoidetaan Lämsänkosken säännöstelypadon avulla. Uljuan tekojärvessä Tulisaaren padon yhteydessä on Uljuan voimalaitos, jonka rakennusvirtaama on noin 30 m3/s. Voimalaitokselta vedet virtaavat alakanavan kautta Lamujokeen ja edelleen takaisin Siikajokeen. Viime vuosien aikana on havaittu tarvetta kehittää Siikajoen tulvariskien hallintaa ja Uljuan tekoaltaan käyttöä Siikajoen tulvien hallinnassa. Siikajoen vesistöalueen tulvariskien hallinnan ja säännöstelyn kehittämisessä yhtenä tarkasteltavana tekijänä ovat Uljuan eri säännöstelyvaihtoehtojen vaikutukset alapuolisen Siikajoen sekä Uljuan tekoaltaan ekologiseen tilaan sekä virkistyskäyttöön. Nykyisten säännöstelyehtojen mukaan Uljuan tekojärven säännöstely on hoidettava niin, että säännöstelyn ylärajana on N ,00 m lukuun ottamatta maaliskuun 15. päivän ja huhtikuun 15. päivän välistä aikaa, jona aikana altaan vedenpinnan on käytävä tason N ,50 m alapuolella, ja alarajana on murtoviiva, jonka taitepisteet ovat: N ,50 m ,00 m ,00 m ,00 m ,00 m ,50 m Aiemmin harjoitettu lyhytaikaissäännöstely on kokonaan kielletty. Tässä työssä tarkastellaan kolmen eri säännöstelyvaihtoehdon vaikutuksia Siikajoen ja Uljuan altaan ekologiseen tilaan sekä Uljuan virkistyskäyttöön. Tarkasteltavina ovat säännöstelyvaihtoehdot (kuva 2): Nykyinen säännöstely, jossa allas pyritään pitämään tasolla 78,20m (N43) toukokuu-joulukuu välisenä aikana (malli 78,20) Alempi taso, jossa allas pyritään pitämään tasolla 77,40m toukokuu-joulukuu välisenä aikana (malli 77,40) Mukautuva taso, jossa allasta pidetään pääsääntöisesti tasolla 78,20m, muuta allas lasketaan tasolle 77,40 kun maavesivarasto on riittävän täynnä, eli maankosteus on suuri (mukautuva malli) Vaihtoehdot on esitelty tarkemmin hydrologisten tarkastelujen yhteydessä (Uusikivi & Vehviläinen 2014). Vaihtoehdoissa on huomioitu ilmastonmuutoksen vaikutus ja mallien tarkastelujakso kuvaa vuosien virtaamia muuttuneessa ilmastossa. 2

4 Kuva 1. Uljuan tekoaltaan, Lämsänkosken säännöstelypadon, Mankilan tulva-alueen ja Harjunnivan vesistöennustepisteen sijainti Siikajoen valuma-alueella. 3

5 Kuva 1. Vedenkorkeuden keskimääräinen vaihtelu eri säännöstelymalleilla. Vedenpinnan säännöstelyn ekologiset vaikutukset kohdistuvat voimakkaimmin rantavyöhykkeeseen järvillä ja tekojärvillä (esim. Sutela ym. 2013). Muutokset vesiluontoon voivat olla suoria, kuten rantavyöhykkeen pohjaeläinten jäätyminen tai kuivuminen tai epäsuoria, kuten sopivien elinympäristöjen ja ravinnon väheneminen (Palomäki & Koskenniemi 1993, Hellsten 1997, Sutela ym. 2013). Säännöstelyn aiheuttamat matalat ja vaihtelevat vedenkorkeudet vaikeuttavat myös virkistyskäyttöä sekä säännöstellyillä järvillä että järvien alapuolisilla joilla. Vesivoiman tuotannon ja tulvasuojelun tavoitteet ovat usein yhdenmukaisia ja haittaa aiheutuu erityisesti vesiluonnolle. Toisaalta avovesikautena useimmissa säännöstelyissä pyritään tasaiseen vedenpintaan, jolloin myös virkistyskäytön intressit ovat samansuuntaisia (Saari & Marttunen 2003). 2 Menetelmät 2.1 Uljuan allas Eri säännöstelyvaihtoehtojen vaikutuksia Uljuan altaan ekologiseen tilaan ja virkistyskäyttöön arvioitiin Vesimittari-menetelmällä, joka laskee vedenkorkeuden muutoksia ja säännöstelyn voimakkuutta kuvaavia tunnuslukuja. Siihen tarvittavia lähtötietoja ovat: laskentajakson päivittäiset vedenkorkeustiedot, jäänlähtö- ja jäätymispäivät, ja jään keskimääräinen paksuus (m) sekä veden keskimääräinen väriarvo (mg Pt/l), joka määrää tuottavan kerroksen syvyyden. Menetelmällä voidaan arvioida vedenkorkeuden vaihtelun vaikutuksia viiteen muuttujaryhmään: vesi- ja rantakasvillisuus, pohjaeläimet, kalat, linnut ja virkistyskäyttö (Hellsten ym. 2002, Martinmäki ym. 2008). Mittareiden perustana on useita tutkimuksia vedenkorkeuden vaihtelun vaikutuksista rantavyöhykkeen kasvillisuuteen, kalastoon, linnustoon ja virkistyskäyttöön. Muuttujien ryhmittely luokkiin erinomainen, hyvä, tyydyttävä, välttävä, huono perustuu asiantuntija-arvioon ja analyysiin Suomen järvien vedenkorkeuden vaihtelusta (Keto ym. 2005). Seuraavassa kuvataan yleisimpien mittareiden taustaa: 4

6 Rantavyöhykkeen kasvillisuus: - Kevättulvan suuruus (m): Jäänlähtöpäivää edeltävän kahden viikon ja jäänlähtöpäivän jälkeisen kuukauden maksimivedenkorkeuden ja avovesikauden mediaanivedenkorkeuden välinen erotus. Kevättulvan suuruus ja sen ajoittuminen ovat rantakasvillisuuden luontaisen vyöhykkeisyyden ja umpeenkasvun vähenemisen kannalta keskeisen tärkeitä (Hellsten 2000, Hellsten 2003). Mitä suuremmasta kevättulvasta on kysymys, sitä laajempia kasvillisuusvyöhykkeet ovat. - Saraikon laskennallinen laajuus (m): Avovesikauden vedenkorkeuden 75 % pysyvyyden ja 10 % pysyvyyden erotus. Saraikon laajuus riippuu hyvin keskeisesti kevättulvan suuruudesta (Hellsten 2000). Saraikon merkitys kevätkutuisten kalojen lisääntymisalueena ja syyskutuisten kalojen poikasten kasvualueen on erittäin merkittävä (Korhonen ym. 1999, Keto & Marttunen 2003). Kalat: - Veden minimisyvyys saraikossa hauen kutuaikana (m): Laskennallisen saraikkovyöhykkeen alarajan ja minimivedenkorkeuden erotus ajanjaksolla jäiden lähdöstä 4 viikkoa eteenpäin. - Tulvan lasku hauen kutuaikana (m): Vedenpinnan lasku hauen lisääntymisen aikana jäiden lähdön tulvahuipusta 6 viikkoa eteenpäin ts. lisääntymisajan korkeimman ja alimman vedenkorkeuden erotus. Mittarit kuvaavat tilannetta hauen poikastuotannon kannalta: riittävä tulvinta saraikossa keväällä hauen kutuaikana tarjoaa kutualueita ja on edellytyksenä hyvälle poikastuotannolle (Korhonen 1999). Linnusto: - Vedenpinnan maksiminousu lintujen pesintäkaudella (m): Lintujen pesintäkauden (ajanjakso, joka alkaa 2 viikkoa jäänlähtöpäivästä ja päättyy 6 viikkoa jäänlähtöpäivästä) korkeimmasta vedenkorkeudesta vähennetään pesintäkauden alun vedenkorkeus (vedenkorkeus 2 viikkoa jäänlähtöpäivästä). Lähelle rantavyöhykettä pesivien lintujen (kuikka, sotkat ja eräät lokit) pesimisen onnistuminen on sitä parempi mitä vähemmän vedenpinta nousee jäiden lähdön jälkeen (Ahola ym. 2003). Virkistyskäyttö: - Kesän virkistyskäyttö: Vedenkorkeuden vaihtelu (m) suosituimmalla virkistyskäyttökaudella: ( ). Vesistön tyypillinen virkistyskäyttäjä arvostaa tasaista veden pintaa kesäkaudella, koska se helpottaa rantavyöhykkeen ja rannan rakenteiden käyttöä. Mitä pienempää vedenkorkeuden vaihtelu on kesäaikana sitä parempi tilanne on virkistyskäyttäjän kannalta (Saari & Marttunen 2003). 2.2 Siikajoki Eri säännöstelyvaihtoehtojen vaikutuksia Siikajoen ekologiseen tilaan arvioitiin DHRAM-menetelmällä (Black ym. 2000). Menetelmässä virtaama-aineistosta lasketaan 32 erilaista tunnuslukua. Ne jaotellaan viiteen ryhmään: virtaama kuukausittain, virtaaman ääriarvot, ääriarvojen ajoittuminen, suurten ja pienten virtaamapulssien yleisyys ja kesto sekä virtaaman muutosten suuruus ja yleisyys. Virtaaman muutos pisteytetään tunnuslukujen 5

7 perusteella ja muutoksen suuruutta arvioidaan jaottelemalla pisteet viiteen eri vaikutusluokkaan (taulukko 1). Muutoksen suuruutta arvioitiin tässä työssä vertaamalla Harjunnivan virtaamapisteen simuloitua luonnontilaa (palautuslaskelmat) eri säännöstelyvaihtoehtojen mallinnettuihin virtaamiin. Taulukko 1. DHRAM-menetelmän virtaamamuutoksen arvioinnin vaikutusluokat ja pisterajat. Luokka Pisterajat Kuvaus 1 0 Ei vaikutuksia Vähäisiä vaikutuksia Kohtalaisia vaikutuksia Suuria vaikutuksia Erittäin suuria vaikutuksia 3 Tulokset 3.1 Uljuan allas Rantavyöhykkeen kasvillisuus Kevättulvan suuruus ja saraikon laskennallinen laajuus on kaikissa säännöstelyvaihtoehdoissa tyydyttävä tai hyvä (kuva 3 ja 4). Riittävän suuri kevättulva ehkäisee rantojen umpeenkasvua ja luo rannoille luontaiset kasvillisuusvyöhykkeet. Käytännössä kesän laskeva vedenkorkeus laajentaa saraikkovyöhykettä. Mukautuvassa mallissa ja vaihtoehdossa kevättulva ja saraikon laajuus ovat suurempia, koska vesi laskee niissä enemmän suhteessa tulvahuipun tasoon. Kuva 3. Kevättulvan suuruus eri säännöstelyvaihtoehdoissa (m). 6

8 Kuva 4. Saraikon laskennallinen laajuus (m) arvioituna avovesikauden vedenkorkeuden 75 % ja 10 % pysyvyyden erotuksena Kalasto Kalaston osalta mittarit antavat eri säännöstelyvaihtoehdoille tyydyttävän tai huonon arvosanan. Tulva laskee keskimäärin hieman enemmän 77,40 vaihtoehdossa, jolloin myös hauen kutu onnistuu huonommin kuin muissa mädin jäädessä osin kuiville (kuva 5). Toisaalta vaihtoehdossa 77,40 saraikkovyöhyke on hieman alempana kuin muissa säännöstelyvaihtoehdoissa, johtuen avovesikauden laajemmasta vedenkorkeuden vaihteluvälistä. Siten vaihtoehdossa 77,40 pienin vesisyvyys saraikossa hauen kudun aikana on keskimäärin suurempi kuin muissa säännöstelyvaihtoehdoissa (kuva 6). Kaikissa tapauksissa suuri osa saraikkovyöhykkeestä on kuivillaan hauen kutuaikana. Kuva 5. Tulvan lasku hauen kutuaikana (m) kuusi viikkoa jäänlähtöpäivästä. 7

9 Kuva 6. Minimisyvyys saraikossa hauen kutuaikana (m). Mitä pienemmän arvon mittari saa, sitä pienempi on keskimäärin minimisyvyys saraikossa hauen kudun aikana. Kaikissa tapauksissa vedenpinta on hauen kutuaikana saraikon alapuolella Linnut Vedenpinnan nousu lintujen pesintäaikana lasketaan vähentämällä pesintäkauden (ajanjakso, joka alkaa 2 viikkoa jäänlähtöpäivästä ja päättyy 6 viikkoa jäänlähtöpäivästä) korkeimmasta vedenkorkeudesta pe sintäkauden alun vedenkorkeus (alkaa 2 viikkoa jäänlähtöpäivästä, Marttunen ym. 2004). Pesinnän onnistuminen rantavyöhykkeen lähellä riippuu olennaisesti siitä, ettei vedenpinta nouse liikaa lintujen pesinnän alettua. Mallissa 77,40 vedenpinta nousee muita malleja vähemmän lintujen pesintäkaudella ja riski pesinnän epäonnistumiseen vedenpinnan kohotessa keväällä on pienempi. Mukautuva malli antaa vain hieman huonomman tuloksen kuin muut vaihtoehdot. Laskennassa ei oteta kuitenkaan huomioon lisääntynyttä vedenpinnan vaihtelua avovesikauden aikana, joka on todennäköisesti suurempaa mukautuvassa mallissa. Kuva 7. Vedenkorkeuden nousu lintujen pesintäaikana (m) mallinnetuilla säännöstelyvaihtoehdoilla ja nykyisellä säännöstelyllä. 8

10 3.1.4 Virkistyskäyttö Virkistyskäytön kannalta kesän tasainen vedenpinta on toivottava, sillä se helpottaa rannan käyttöä ja pitkällä aikavälillä vakiinnuttaa kasvillisuuden niin, ettei paljasta mutarantaa ole näkyvissä. Vedenkorkeuden vaihtelua kuvaavan mittarin arvosana kaikille mallinnetuille säännöstelyvaihtoehdoille on hyvä, eli vedenkorkeuden vaihtelu malleissa on kesällä varsin vähäistä. Mallissa vedenkorkeuden vaihtelua voidaan kuitenkin hallita paremmin, kun taas todellisuudessa tulviin ja kuiviin kausiin ei aina osata varautua ennakolta. Kuitenkin on ilmeistä, ettei mallien välillä ole kesän vedenkorkeuden vaihtelun suhteen suuria eroja. On kuitenkin huomattava, että mukautuvassa säännöstelyvaihtoehdossa syksyn ja alkutalven vedenkorkeus ei keskimäärin pysy yhtä tasaisena kuin muissa malleissa. Uljuan rannat ovat loivia maapatojen rantoja lukuun ottamatta. Mikäli Uljuan altaan säännöstelyssä päädyttäisiin kesätasoon 77,40 m nykyisestä 78,20 tasosta, turve- tai mutapohjaista rantaa paljastuisi ennen rantakasvillisuuden sopeutumista uuteen säännöstelytasoon. Mitatuilla alueilla rantaa paljastuisi metriä (kuva 9) ja paljastuvan rannan pinta-ala olisi Uljualla kokonaisuudessaan suuruusluokkaa hehtaaria. Rantakasvillisuuden sopeutumiseen ja ns. mutarantojen kasvittumiseen menisi arviolta viidestä kymmeneen vuotta. Siten taso 77,40 m aiheuttaisi väliaikaista haittaa virkistyskäytölle rantaviivan siirtyessä alemmas. Kuva 8. Vedenkorkeuden vaihtelu (m) kesällä suosituimmalla virkistyskaudella ( ). 9

11 Kuva 9. Rantaprofiileja Uljuan eri osissa. 3.2 Siikajoki Uljuan alapuolisen Siikajoen virtaamissa ei tutkittujen säännöstelyvaihtoehtojen välillä ole merkittävää eroa (kuva 10). Suurin ero oli mallin 77,40 keskimääräistä hieman suurempi ja myöhäisempi kevättulva. Lisäksi mukautuvan säännöstelyn syksyisissä virtaamissa on vähemmän vaihtelua kuin muissa vaihtoehdoissa. Nykyvirtaamaan verrattuna kaikkissa säännöstelyvaihtoehdoissa talvivirtaamat ovat suurempia ja kevättulva pienempi. Tämä johtuu suurimmaksi osaksi siitä, että ilmastonmuutoksen seurauksena talvista tulee nykyistä leudompia ja talvisateiden ennustetaan tulevan suurimmaksi osaksi vetenä. DHRAM-analyysissä malli 77,40 ja 78,20 saivat 2 vaikutuspistettä, mikä ilmentää vähäisiä säännöstelyn aiheuttamia muutoksia Siikajoen virtaamaan, kun taas mukautuvan mallin tarkastelussa muutoksia ei havaittu. Uljuan mukautuvalla säännöstelyllä voitaisiin periaatteessa ennaltaehkäistä Siikajoen kuivumista ja siten parantaa Siikajoen ekologista tilaa kesäisten kuivuusjaksojen aikana. Hydrologisissa selvityksissä tutkittiin tilannetta, jossa mukautuvalla säännöstelyllä torjutaan Siikajoen alivirtaamia juoksuttamalla vettä Uljuan altaasta siten, että virtaama Harjunnivassa ylittää 4 m3 -s (Uusikivi & Vehviläinen 2014). Tähän pääsemiseksi mallin virtaama Uljuasta kuivuuskausina oli vakio 3 m3 -s. Kuivassa tilanteessa allasta pidetään tasolla m (N43 m) ja maan ollessa märkää tasolla 77.40, mutta Uljuan ei anneta kuivuuden estämiseksi kuitenkaan laskea alle tason m. Tarkastelun perusteella mukautuvalla säännöstelyllä on mahdollista ehkäistä enintään kahden kuukauden mittaisia kuivuuskausia. Myös kuivuuskausien esiintymisten yleisyyttä 42 vuoden tarkastelujaksolla voitiin merkittävästi ehkäistä. Siikajoella on happamia sulfaattimaita, joilla kuivien kausien aikana maaperän sulfidiyhdisteet joutuvat ilman hapen kanssa kosketuksiin ja veteen liuenneena muodostavat rikkihappoa. Siikajoella tämä tarkoittaa happamuusriskiä sateiden tullessa kuivien kesäkausien jälkeen. Kuitenkin Siikajoen happamoitumisen ehkäisy Uljuaa juoksuttamalla voi käytännössä olla vaikea ajoittaa oikein. 10

12 Kuva 10. Keskimääräinen Uljuan alapuolisen Siikajoen virtaama Harjunnivassa eri säännöstelyvaihtoehdoilla. 4 Yhteenveto ja johtopäätökset Säännöstelymalli 77,40 antaa Uljuan virkistyskäytön mittareille parempia arvosanoja kuin muut mallit (kuva 11), kun taas mukautuva säännöstely antaa muita malleja enemmän hyviä ja tyydyttäviä arvosanoja ekologisen tilan mittareille (kuva 12). Vaikka mukautuva malli antaa keskimäärin hieman parempia arvosanoja ekologisen tilan mittareille, ei se välttämättä ole paras säännöstely Uljuan ekologisen tilan kannalta. Mukautuvan mallin vedenkorkeuden vaihtelu lisää säännöstelyn aiheuttaman häiriön vaikutuksia ja rantojen vakiintumisen kannalta tasaisempi vedenkorkeus avovesikaudella olisi suotavampi. Uljuan kesäinen vedenpinnan taso 77,40 olisi tarkastelun perusteella ekologisten vaikutusten ja virkistyskäytön kannalta hyväksyttävä. Mikäli vedenpinnan tasoa alennetaan nykyisestä kesän tasosta (78,20), turverantaa paljastuu ennen vesikasvillisuuden sopeutumista uuteen vedenkorkeuteen. Uljuan ekologisen tilan ja virkistyskäytön kannalta mallit 77,40 ja 78,20 olisivat keskimäärin suositeltavimpia. Vedenkorkeuden säännöstelyn vaikutukset vedenlaatuun voivat olla turvepohjaisilla tekoaltailla hyvinkin merkittäviä (Hellsten ym. 1993). Uljualla selvityksiä eri säännöstelymallien vaikutuksesta happitilanteeseen on tehty useita. Niistä on yhteenveto lupaehtojen muuttamiseksi tehdyssä selvityksessä 90-luvulta (Forsius ja Pohjonen 1994). Säännöstelyvaihtoehtojen vertailuissa päädyttiin siihen, että happitilanne kehittyy huonoksi, mikäli vedenpinta laskee keväällä alle tason 74 m ja etteivät korkeat vedenkorkeudet alkutalvella ratkaisevasti paranna altaan happitilannetta loppukeväällä (Wahlgren & Lappalainen 1986, Lappalainen 1984, Maksimainen & Lappalainen 1990, Forsius ja Pohjonen 1994). Vedenpinnan laskemisen ajoituksella ei myöskään havaittu olevan suurta merkitystä. Keväinen vedenpinnan laskun pysäyttäminen tasoon 74 m voisi siis helpottaa happitilannetta, vaikkakin myös em. happitarkasteluissa eri säännöstelyvaihtoehtojen vaikutukset happivajauksen kestoon ja suuruuteen olivat vähäiset. On toki huomioitava se, että ko. selvityksissä tarkastellut säännöstelyvaihtoehdot olivat erilaiset kuin tässä tarkasteltavana olevat vaihtoehdot. Nykyisessä tarkastelussa talven juoksutukset eroavat merkittävästi vain lähtötilanteen osalta. 11

13 Säännöstelymallitarkasteluista on huomioitava, että mallisäännöstelyissä kevätkuoppa on tasolla N m (kuva 1). Nykyisissä lupaehdoissa altaan vedenpinnan on kuitenkin käytävä tason N ,50 m alapuolella maaliskuun 15. päivän ja huhtikuun 15. päivän välisenä aikana. Mallien kevätkuoppa jätettiin ylemmäs, jotta eri säännöstelymallien kesätilanteista saatiin keskenään vertailukelpoisia. Mallien antamat tulokset eivät siis päde nykyisten lupaehtojen mukaisella säännöstelyllä kevään osalta vähälumisten ja leutojen talvien jälkee n. Vuoden 2014 kevät on ollut edellä mainitun kaltainen. Vedenkorkeus oli keväällä alimmillaan N ,47 m , jonka jälkeen vesi nousi keskimääräistä hitaammin. Tällöin riskinä on vedenpinnan nouseminen lintujen pesinnän alettua ja pesien jääminen veden alle (Lammi ym. 1999) tai mahdollisesti sopivien pesimispaikkojen puuttuminen vesirajasta. Paitsi veden pinnan nouseminen, myös aallokko voi tuhota erityisesti vesirajan läheisyydessä pesivien lintujen pesiä. Siikajoen säännöstelyhankkeeseen liittyen ei laaja-alaista lintukartoitusta tehty, mutta Ari-Pekka Auvinen (Pohjois-Pohjanmaan lintutieteellinen yhdistys) teki maastokäynnin ja arvion linnustosta (Liite 1). Aiemmin tallennettujen havaintojen perusteella Uljuan tekojärvellä esiintyviä lintulajeja ovat kuikka, silkkiuikku, harmaahaikara, kalasääski, pikkutylli, kalatiira, mustalintu, pikkulokki, naurulokki, kalalokki (Liite 1), joista pesivinä todennäköisesti ainakin kuikka, silkkiuikku, harmaahaikara, pikkutylli, kalatiira, kalalokki ja naurulokki. Muita Uljualla havaittuja lajeja ovat mustalintu, rantasipi, liro, suokukko, töyhtöhyyppä ja pikkukuovi. Erityisesti kuikan, kalalokin, kalatiiran sekä lapintiiran pesinnän on todettu kärsivän huomattavasti säännöstelystä (Lammi ym. 1999, Ahola ym. 2003). Kuikka pesii hyvin lähelle vesirajaa ja pienikin vedenkorkeuden nousu on tuhoisaa. Myös silkkiuikun kelluvat pesät kärsivät vedenpinnan noususta (Marttunen ym. 2004). Kuvatun kaltaisten kevättilanteiden arvioidaan ilmastonmuutoksen seurauksena yleistyvän. Siksi ekologisen tilan kannalta olisi lupaehdoissa kevätkuopan ajankohtaa ja tasoa syytä mukauttaa siten, että säännöstelyjärven pinta ei nouse kuiviksi ennustettuina keväinä voimakkaasti lintujen keskimääräisen pesintäkauden alkamisen jälkeen eikä ole huomattavan tavanomaista alempana lintujen pesimäkauden alussa. Tähän voitaisiin päästä nostamalla kevään alimpia vedenkorkeuksia tavallista kuivemmiksi ennustettuina keväinä. Tällöin tilanne kuivina keväinä paranisi myös virkistyskäyttäjän kannalta. Uljuan alapuolisen Siikajoen virtaamissa ei tutkittujen säännöstelyvaihtoehtojen välillä ole merkittävää eroa. Virtaamat eri vuodenaikoina ovat hyvin samanlaisia keskenään ja säännöstelymallit eroavat lähinnä kevättulvan osalta. Mallissa 77,40 kevättulva on hieman suurempi kuin muissa tutkituissa säännöstelymalleissa. Ilmastonmuutoksen seurauksena kevättulvan arvioidaan pienenevän ja tulvahuipun ajankohdan muuttuvan sekä sadannan ja talvivirtaamien kasvavan. Sadannan ja virtaamien kasvaessa myös eroosio lisääntyy, jonka seurauksena kiintoaineksen ja ravinteiden kulkeutuminen vesistöihin lisääntyy, millä voi olla voimakas vaikutus vesiekosysteemeihin (Kuusisto ym. 1996). Ilmastonmuutoksen seurauksena myös vesistöjen lämpötilat nousevat, jolloin kylmään sopeutuneet lajit voivat harvinaistua tai hävitä olosuhteiden muututtua epäedullisiksi (Heino ym. 2009). Siikajoen virtaamien muutosten arviointiin käytetyllä DHRAM-menetelmällä voidaan laskea vain hyvin yleisiä virtausta kuvaavia tunnuslukuja. Sen perusteella on siksi vaikea ennustaa eri virtaamamallien vaikutuksia eri eliöryhmiin (kaloihin, vesikasveihin jne.). DHRAM-menetelmän antamia tuloksia voidaankin pitää suuntaa antavina ja osin karkeina. Käytännössä mallien erot ovat kuitenkin pieniä ja suuria ekologisia haittoja verrattuna nykysäännöstelyyn ei ole havaittavissa käytetyn arviointimallin (DHRAM) tulosten perusteella. 12

14 Kuva 11. Virkistyskäyttömittarien arvosanojen jakautuminen eri säännöstelyvaihtoehdoilla. Kuvan kaikki muuttujat selitetty liitteessä 2. Kuva 12. Ekologisten mittareiden arvosanojen jakautuminen eri säännöstelyvaihtoehdoilla. Kuvan kaikki muuttujat selitetty liitteessä 2. Kirjallisuus Ahola, M., Kerätär, K., Visuri, M. & Hellsten, S Vedenpinnan vaihtelun vaikutukset vesi- ja rantalintujen pesintään. Kirjallisuusselvitys. Suomen ympäristö s. Black, A.R., Bragg, O.M., Duck, R.W., Jones, A.M., Rowan, J.S. & Werritty, A Anthropogenic Impacts upon the Hydrology of Rivers and Lochs: Phase I A User Manual Introducing the Dundee Hydrological Regime Assessment Method. SNIFFER Report No SR(00)01/2F. 32 s. Forsius, J. & Pohjonen M Selvitys Uljuan altaan ja alapuolisen vesistön hapenvajauksesta. Imatran Voima Oy, Ympäristönsuojeluyksikkö, selvitys. 13

15 Heino, J.,, Virkkala, R. & Toivonen H Climate change and freshwater biodiversity: detected patterns, future trends and adaptations in northern regions. Biological Reviews 84: Hellsten, S., Virtanen, M., Nenonen, O., Kinnunen, K. & Riihimäki, J Relative importance of internal sources of phosphorus and organic matter in northern Finnish reservoirs. Wat. Sci. Tech. 28: Hellsten, S Environmental factors related to water level regulation a comparative study in northern Finland. Boreal Environment Research 2, Hellsten, S. (toim.) Päijänteen säännöstelyn kehittäminen. Rantavyöhykkeen tila ja siihen vaikuttavat tekijät. Suomen ympäristö s. Hellsten, S Tulvat hyötytekijänä riesasta rikkaudeksi. Vesitalous 2/2003: Hellsten, S., Huttu, H., Visuri, M., Kerätär, K., Sinisalmi, T., Riihimäki J., Juntura E., Väisänen, T. & Savolainen M Ähtärinjärven säännöstelyn kehittämisselvitys nykytila ja siihen vaikuttavat tekijät sekä mahdollisuuden säännöstelyn kehittämiseen. Alueelliset ympäristöjulkaisut 148. Länsi-Suomen ympäristökeskus. Hellsten, S., Marttunen, M., Visuri, M., Keto, A., Partanen, S. & Järvinen, E.A Indicators of sustainable water level regulation in northern river basins: a case study from the River Paatsjoki water system in northern Lapland. Large Rivers Vol. 13, No Archiv für Hydrobiologie Supplementbände 141/3-4, Keto, A., Marttunen, M. & Verta, O.-.M Lapin läänin säännöstellyt järvet. Esiselvitys vesistösäännöstelyjen vaikutuksista ja kehittämistarpeista. Suomen ympäristökeskus. Julkaisematon raportti. Korhonen, P Päijänteen ja Konnivesi-Ruotsalaisen säännöstelyjen kehittäminen. Osa 1: Päijänteen säännöstelyn vaikutukset haukikantaan. Osa 2: Konnivesi-Ruotsalaisen säännöstelyn vaikutukset kalakantoihin ja kalastukseen. Suomen ympäristö s. Kuusisto, E., Kauppi, L. & Heikinheimo, P. (toim.), 1996: Ilmastonmuutos ja Suomi, Suomalainen ilmakehänmuutosten tutkimusohjelma (SILMU), Yliopistopaino, Helsinki, 265 s. Lammi, E., Soppela, S. & Venetvaara J Päijänteen säännöstelyn kehittäminen. Säännöstelyn vaikutus lokkilintujen ja kuikan pesintään sekä piisamiin Päivänteellä. Suomen ympäristökeskuksen moniste 155. Lappalainen. K Uljuan tekoaltaan hapettamiskokeilu talvella Vesi-Eko Ky, raportti. Maksimainen, I. & Lappalainen, K Alkutalven vedenkorkeuden vaikutuksista Uljuan tekoaltaan lopputalvisiin happiptoisuuksiin. Vesi-Eko Ky, raportti. Martinmäki, K., Hellsten, S., Visuri, M., Ulvi, T. & Aronsuu, K Ekologisen tilan ja virkistyskäytön parantamismahdollisuudet Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskuksen säännöstelemissä järvissä. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 11/2008. Marttunen, M., Nieminen, H., Keto, A., Suomalainen, M., Tarvainen, A., Moilanen, S. & Järvinen, E Pirkanmaan keskeisten järvien säännöstelyjen kehittäminen. Yhteenveto ja suositukset. Suomen ympäristö s. Palomäki, R. & Koskenniemi, E Effects of bottom freezing on macrozoobenthos in the regulated Lake Pyhäjärvi. Archiv für Hydrobiologie 128: Saari, T. & Marttunen, M Ranta-asukkaiden ja virkistyskäyttäjien suhtautuminen järvisäännöstelyihin. Yhteenveto kyselytutkimuksista. Suomen ympäristö s. 14

16 Sutela, T., Aroviita, J. & Keto A. Assessing ecological status of regulated lakes with littoral macrophyte, macroinvertebrate and fish assemblages Ecological Indicators 24: Uusikivi, J & Vehviläinen, B Siikajoen Uljuan altaan säännöstelyn kehittäminen, Hydrologiset selvitykset. Julkaisematon. Wahlgren, A. & Lappalainen, K Uljuan tekoaltaan juoksutusvaihtoehtoja ja niiden vaikutuksia happipitoisuuksiin. Vesi-Eko Ky, raportti. Liite 1. Selvitys Uljuan linnustosta, Ari-Pekka Auvinen, Pohjois-Pohjanmaan lintutieteellinen yhdistys (PPLY) Tietolähteet Kiersin Uljuan altaan autolla. Kävin seuraavissa kohdin altaan rannalla: Vornan venesatama, josta ajoin patotietä pitikin Pyöriärämeelle; Murtomäki; Päivärinne Majankangas; Mustapuronkankaan viereinen venesatama; Lehtolan venesatama; Kotjolankallio, pohjoinen (lähellä nelostietä). Sää oli kehnohko. Tuuli navakasti pohjoisesta ja ilman lämpötila oli vuodenaikaan nähden alhainen (n. + 5 C). Tämän lisäksi olen käynyt läpi kaikki alueelta BirdLife Suomen Tiira-havaintotietokantaan tallennetut havainnot sekä haastatellut muutamaa paikallista ihmistä heidän havainnoistaan. Jälkimmäisiä pidän pääosin luotettavina, sillä ko. henkilöiden kertomat tuntomerkit tukivat heidän lajinmäärityksiään. Olen PPLY:n Tiira-järjestelmän yhdistyskäyttäjä eli näen myös Tiiraan salattuna tallennetut arkaluontoiset havainnot. Vedenkorkeuden vaihtelulle herkkää Uljuan lajistoa Kuikka. Havaittu sekä kahdeksan muuta kertaa eri kuukausien aikana (mm. 2 p pariutuneet ). Kuikan pesiminen Uljualla vaikuttaisi todennäköiseltä, vaikkei siitä varmaa havaintoa olekaan. Kuikan pesintä on hyvin herkkä vedenkorkeuden vaihtelulle. Kaakkuri. Kaksi kesäaikaista havaintoa Tiirassa (1 p , patotie lähellä Pyöriärämettä + 1 p , voimalaitos). Käyttänee Uljuan allasta ruokailuun. Pesä tavallisesti pienellä suolammella. Silkkiuikku. Tiiran tallennettu havainto altaan länsipäästä Tulisaarenpadolta (1 p + 2 p pariutuneet). Paikallisten mukaan pesii varmasti ainakin altaan itäpäädyssä Majankankaan itäpuolisella lahdella. Altis vedenkorkeuden vaihtelulle. Ei voi pesiä, jos vesi keväällä n. -40 cm tai alle (ei ilmaversoista kasvillisuutta vedessä). Mustakurkku-uikku. Tiirassa ei havaintoja, mutta paikallisten mukaan laji on havaittu altaalla. Silkkiuikun tavoin ei voi pesiä, jos vesi on keväällä matalla. Pesintä lisäksi altis vedenkorkeuden nousulle pesimäkaudella. Harmaahaikara. Tiirassa useita havaintoja loppukesältä. Paikallisten mukaan harmaahaikara pesii altaalla ja pesäpaikkakin on tiedossa. Vaikka tätä tietoa ei ole varmistettu, voi pesintä hyvinkin olla mahdollista. Pohjois - Pohjanmaalta tunnetaan toistaiseksi yksittäisiä pesintään viittaavia havaintoja lähinnä Liminganlahdelta. Vedenkorkeuden vaihtelu ei uhkaa pesintää, mutta matala vedenkorkeus tekee harmaahaikaran saalistuksen hyvin vaikeaksi kalojen nappaaminen lienee mahdotonta täysin avoimella rannalla. Mustalintu. Osa keväisistä ja syksyisistä havainnoista koskee varmasti muuttavia yksilöitä, mutta pesiminen Uljualla ei ole mahdotonta. Havaittu paikallisen oloinen pariskunta Väyrylänsaaren kohdalla Pesii kasvillisuuden suojassa lähellä rantaviivaa. Kalasääski. Pesii Uljuan itäpuolisella sydänmaalla. Uljua on todennäköisesti tämän parin tärkein saalistuspaikka eli on sen vuoksi riippuvainen Uljuan kalakannoista ja vedenlaadusta (kirkkaudesta). 15

17 Rantasipi. Useita pareja eri puolilla allasta Pesii rantaniityillä. Voimakas vedennousu kesällä uhka pesinnälle. Pikkutylli. Havaittu pari Vornassa ja yksittäinen lintu altaan itäpäässä Tiiraan ilmoitettu lisäksi kaksi muuta pesäpaikkaa aiemmilta vuosilta. Reviireitä lienee näiden havaintojen perusteella ainakin neljä. Pikkutylli pesii kasvittomalle alustalle. Kuiva altaanpohja onkin sille todennäköisesti houkutteleva pesäalusta. Veden noustessa pesimäkaudella matalalle munitut pesät tuhoutuvat. Liro. Havaittu yhteensä 73 yksilöä eri puolilla Matala vedentaso houkuttelee muuttavia liroja ja muita kahlaajalintuja pysähtymään altaalla. Jokunen liropari varmasti kuitenkin myös pesii altaan suorannoilla. Pesä rantaniityllä. Altis voimakkaalle vedennousulle haudonta-aikaan. Suokukko. Havaittu noin 40 yksilöä Vornan venesataman edustalla Samat huomiot kuin liron kohdalla, joskin pesiminen Uljualla on lajin harvinaistumisen vuoksi jokseenkin epätodennäköistä. Töyhtöhyyppä. Havaittu yksi yksilö Vornan venesataman edustalla Osa töyhtöhyypistä pesii kasvittomalle alustalle, myös aivan vesirajaan. Tällaiset pesät tuhoutuvat pienenkin vedennousun seurauksena. Pikkukuovi. Havaittu yksi yksilö Vornan venesataman edustalla Samat huomiot kuin liron kohdalla. Kalatiira. Pesinee altaalla yksittäisten parien voimin, Tiirassa kaksi havaintoa. Pesä usein kasvittomalla alustalla aivan vesirajassa. Pesintä altis vedenkorkeuden nousulle haudonta-aikaan. Kalalokki. Uljuan yleisimpiä lintuja, havaittu noin 50 yksilöä lähinnä altaan länsipäässä. Osa linnuista oli tuolloin jo asettunut pesimäpaikoilleen. Suurten kivien ym. päällä pesivien yksilöiden pesät eivät ole alttiita vedenkorkeuden vaihteluille, mutta alhainen vedenpinta keväällä voi houkutella osan pesimään vaarallisen matalalle. Naurulokki. Kalalokin ohella yleisimpiä Uljuan lintuja, havaittu noin 50 yksilöä. Pesii koloniassa. Paikallisen mukaan altaalla on pesimäkolonia, mutta sen sijaintia en tiedä. Pesät aivan vedenrajassa kuolleen tai elävän kasvillisuuden päällä. Altis vedenkorkeuden haudonta-aikaiselle nousulle. Pikkulokki. Joitakin havaintoja eri puolilta allasta. Mahdollinen pesimäpaikka ei tiedossa. Havaittu myös (4 yksilö lennossa ja vedessä keskellä allasta). Pesä vesirajassa, usein kelluvilla kaisla- tai ruokokasaumilla. Altis vedenkorkeuden haudonta-aikaiselle nousulle. Päätelmiä Voimakas veden vaihtelu voi vaikuttaa ainakin kahdella negatiivisella tavalla lintujen pesintään Uljualla. Hyvin matala toukokuinen vedentaso, kuten vuonna 2014, estänee useiden lajien pesimisen kokonaan. Esimerkiksi silkkiuikun pesiminen käy mahdottomaksi matalilla rannoilla, joilta vesi on karannut jopa satojen metrien päähän normaalista vesirajasta. Linnut eivät voi tällöin rakentaa pesäänsä vedessä kasvavien ilmaversoisten kasvien varaan. Vastaavalla tavalla kärsinevät myös kuikka sekä nauru- ja pikkulokki. Harmaahaikaralle matala vedentaso tarkoittanee puolestaan suojaisten saalistuspaikkojen häviämistä. Kalasääski voi kärsiä sameasta vedestä ja kalojen kutupaikkojen häviämisestä (vesi oli paikoin hyvin sameaa). Joitakin kasvittomalle pinnalle munivia lajeja matala vedentason voi houkutella pesimään vaarallisen matalle (pikkutylli, töyhtöhyyppä, kalatiira). Haudonta-aikainen voimakas vedennousu voi uhata myös lähellä normaalia vedenrajaa pesiviä lintuja (liro, kalalokki, rantasipi). Säännöstely voi siis sekä estää pesinnän aloittamisen että tuhota jo munitun pesän. 16

18 Lintujen kannalta olisi parasta, mikäli normaali vedentaso saavutettaisiin viimeistään toukokuun alkuun mennessä ja vedentaso säilyisi lähestulkoon samana heinäkuun alkuun saakka. Lievä vedenpinnan lasku haudonta-aikana ei ole yhtä vaarallista kuin sen nouseminen. Uljuan tekoaltaan linnusto tunnetaan huonosti. Edellä esitetyt päätelmät on tehty hyvin niukan havaintoaineiston pohjalta. Siksi olisikin tärkeää tehdä kohteella oikea-aikaisia ja riittävän laajoja kartoituslaskentoja, mikäli linnustovaikutukset halutaan ottaa säännöstelykäytäntöjä kehitettäessä huomioon. Liite 2. Vesimittari-mallin muuttujat Luontomittarit Vesi- ja rantakasvillisuus Kevättulvan suuruus Selitys: Kevättulvan aikaisen ylimmän vedenkorkeuden ja avovesikauden mediaanivedenkorkeuden erotus (m). Vaikutuksen kohde: umpeenkasvu Perustelut mittarin valinnalle: Kevättulvan seurauksena kuollut eloperäinen aines siirtyy hapekkaisiin olosuhteisiin. Kevättulvalla on rantojen umpeenkasvua hillitsevä vaikutus. Vedenkorkeuden rytmi kasvukaudella Selitys: Kasvukauden loppuosan (jäänlähtöpäivän jälkeinen kuukausi > 30.9.) vedenkorkeuden 75 % - pysyvyystasosta vähennetään jäänlähtöpäivän jälkeisen kuukauden 75 % -pysyvyystason vedenkorkeus. Päivien osuus, jolloin vedenkorkeus laskussa kesällä (%) Selitys: Päivien osuus kasvukaudella (jäänlähtöpäivä 1.9.), jolloin vedenpinta on laskenut kolmen vuorokauden aikana vähintään 3 cm. Saraikon laajuus (m) Selitys: Kasvukauden vedenkorkeuden 10 % pysyvyystason ja 75 % pysyvyystason erotus. Kortteikon laajuus (m) Selitys: Kasvukauden vedenkorkeuden 75 % pysyvyystason ja 50 % pysyvyystasoa yhtä metriä syvemmällä olevan tason välinen alue. Ruokovyöhykkeen laajuus (m) Selitys: Kasvukauden vedenkorkeuden 60 % pysyvyystason ja 40 % pysyvyystasoa yhtä metriä syvemmällä olevan tason välinen alue. Jäätyvän vyöhykkeen osuus tuottavasta vyöhykkeestä (%) Selitys: Kasvukauden keskivedenkorkeudesta vähennetään vedenkorkeus 6. helmikuuta. Tähän lisätään jään ominaispaino (0,9) kerrottuna jään maksimipaksuudella. Tulos jaetaan tuottavan kerroksen syvyydellä. Tuottavan kerroksen syvyys lasketaan veden väriluvun perusteella. Jäänpainaman vyöhykkeen osuus tuottavasta vyöhykkeestä (%) 17

19 Selitys: Kasvukauden keskivedenkorkeudesta vähennetään jääpeitteisen kauden alin vedenkorkeus. Tähän lisätään jään ominaispaino (0,9) kerrottuna jään maksimipaksuudella. Tulos jaetaan tuottavan kerroksen syvyydellä. Tuottavan kerroksen syvyys lasketaan veden väriluvun perusteella. Rantavyöhykkeen pieneliöstö Häiriövyöhykkeen osuus tuottavasta vyöhykkeestä % Selitys: Vuoden ylimmän ja alimman vedenkorkeuden erotus jaetaan tuottavan vyöhykkeen laajuudella. Linnusto Vedenpinnan nousu pesintäaikana; kuikka/lokki (m) Selitys: Pesintäajan korkeimman vedenkorkeuden ja jäidenlähtöpäivän jälkeisen vedenkorkeuden erotus Kalasto Vedenpinnan talvialenema/järven keskisyvyys % Selitys: Jäätymispäivän vedenkorkeuden ja jääpeitteisen ajan alimman vedenkorkeuden välinen erotus jaetaan järven keskisyvyydellä. Vedenpinnan alenema mädin hautoutumiskaudella (m) Selitys: Jäätymispäivän vedenkorkeuden ja jääpeitteisen ajan alimman vedenkorkeuden välinen erotus. Vedenpinnan lasku tulvahuipusta hauen lisääntymisen (jäänlähtöpäivä > 4 viikkoa) aikana (m) Selitys: Lisääntymisajan korkeimman ja alimman vedenkorkeuden erotus. Vedenpinnan lasku tulvahuipusta hauen lisääntymisen (jäänlähtöpäivä > 6 viikkoa) aikana (m) Selitys: Lisääntymisajan korkeimman ja alimman vedenkorkeuden erotus. Veden minimisyvyys saraikossa hauen lisääntymisen aikana (m) Selitys: Laskennallisen saraikkovyöhykkeen alarajan ja minimivedenkorkeuden erotus ajanjaksolla jäiden lähdöstä 4 viikkoa eteenpäin (m). Veden minimisyvyys saraikossa hauen lisääntymisen aikana, viive 10 vuorokautta (m) Selitys: Laskennallisen saraikkovyöhykkeen alarajan ja minimivedenkorkeuden erotus ajanjaksolla jäiden lähdöstä 4 viikkoa eteenpäin 10 päivän viiveellä (m). Virkistyskäyttömittarit Vedenkorkeuden vaihtelu suosituimmalla virkistyskäyttökaudella ( , m) Selitys: Virkistyskauden ylimmän ja alimman vedenkorkeuden erotus. Keskimääräinen vedenkorkeuden poikkeama avovesikauden mediaanista jäänlähtöpäivä (m) Selitys: Keskimääräinen poikkeama avovesikauden mediaanista virkistyskäyttökaudella jäänlähtöpäivä Keskimääräinen vedenkorkeuden poikkeama avovesikauden mediaanista (m) 18

20 Selitys: Keskimääräinen poikkeama avovesikauden mediaanista virkistyskäyttökaudella Jäätymispäivän ja alimman vedenpinnan ero Selitys: Jäätymispäivän ja kevään alimman vedenkorkeuden erotus. Kesäveden ja syystulvan ero Selitys: Kesän ( ) keskivedenkorkeus - syksyn (1.9. jäätymispäivä) keskivedenkorkeus Päivien osuus jaksolla jäänlähtöpäivä 31.5., jona vedenpinta on virkistyskäytön kannalta hyvällä tasolla (%) Mikäli jäänlähtöpäivä on jälkeen, niin lasketaan jaksolle jäänlähtöpäivä + 30 päivää. Selitys: Vedenpinnan nousun nopeus keväällä jäänlähtöpäivän jälkeen virkistyskäytön ja säännöstelyn vaikutukset Vuoden ylimmän ja mediaaniveden (jäänlähtöpäivästä jäätymispäivään) ero (m) Selitys: Vuoden ylimmän vedenkorkeuden ja avovesikauden mediaanivedenkorkeuden välinen erotus. 19