JAALAN KIMOLANLAHDEN (14.121) POHJAELÄINTUTKIMUS VUONNA 2004

Transkriptio

1 JAALAN KIMOLANLAHDEN (14.121) POHJAELÄINTUTKIMUS VUONNA 2004 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 72/2006 Marja Anttila-Huhtinen

2 TIIVISTELMÄ Kimolankanavan tukinuitto päättyi elokuussa Samalla päättyi Kymijoen veden juoksutus sekä Kimolan kanavassa että sen jatkeena olevassa Pyhäjärven Kimolanlahdessa. Tähän muutokseen liittyen Kimolanlahden pohjaeläimistöä tutkittiin ensimmäisen kerran loppuvuodesta Seuraavat näytteet otettiin kahden vuoden päästä eli loppuvuodesta 2004, ja näitä tuloksia on tarkasteltu tässä yhteenvedossa. Tulosten perusteella Kimolanlahden pohjan tila on oleellisesti heikentynyt vuosien 2002 ja 2004 välillä. Pohjaeläinlajisto on muuttunut huomattavasti yksipuolisemmaksi, ja vuonna 2004 lajistossa dominoivat rehevällä ja huonokuntoisella pohjalla viihtyvät lajit.

3 SISÄLLYS sivu Tiivistelmä Sisällys 1 Johdanto 1 2 Aineisto ja menetelmät 1 3 Tulokset Pohjanlaatu Pohjaeläimistö 3 4 Tulosten tarkastelu ja vertailua vuoden 2002 tuloksiin 4 Viitteet 6 Liitteet 1-4

4 JOHDANTO Jaalan Pyhäjärven Kimolanlahden tilaa (kartta liite 1) on seurattu vuodesta 2002 lähtien. Tutkimukset ovat Jaalan kunnan tilaamia. Tutkimuksen taustalla on huoli siitä, miten Kimolanlahden tila tulee kehittymään tukinuiton loputtua Kimolan kanavassa elokuussa Tukin uiton päättyessä loppui samalla myös veden juoksutus sekä kanavassa että siihen liittyvässä Kimolanlahdessa. Kimolanlahti on matalaa vesialuetta ja sekä kanavan että lahden lähialueella on aika paljon peltoviljelyä; juoksutusten päätyttyä lahden vesi ei enää juurikaan vaihdu, ja vaarana on lahtialueen umpeenkasvu ja rehevöityminen. Uiton ja samalla juoksutuksen kesto vaihteli eri vuosina; yleensä uitot aloitettiin noin toukokuun puolessa välissä ja niitä jatkettiin aina tuonne loka-marraskuuhun (liite 2). Juoksutetut vesimäärät olivat vuosina suurempia kuin vuosina Laskettuna keskimääräiselle 150 vuorokaudelle (liite 2, eli keskimäärin ) juoksutetut vesimäärät olivat vuosina tasoa m 3 /vrk (150 vrk vuodessa) (vuosina 1990 ja 1995 selvästi enemmän) ja vuosina tasoa m 3 /vrk (150 vrk vuodessa). Kimolanlahden pohjaeläimistöä tutkittiin ensimmäisen kerran loppusyksystä Tässä raportissa käsitellään seuraavan tutkimuskerran eli syksyn 2004 tutkimuksen tulokset. Pohjaeläintutkimusta on tarkoitus edelleen jatkaa vuosina 2006 ja Myös lahden vesikasvillisuus kartoitettiin vuonna Vesikasvillisuustutkimuksia ei ole kuitenkaan ainakaan toistaiseksi tarkoitus jatkaa. 2 AINEISTO JA MENETELMÄT Kimolanlahdelta haettiin pohjaeläinnäytteet kahdelta näyteasemalta (kartta liite 1). asema 1, koordinaatit , syvyys 4,2 metriä asema 2, koordinaatit , syvyys 4,8 metriä Näytteet otettiin Ekman pohjanoutimella, jonka pohjan pinta-ala on 15,2 cm x 15,2 cm = 231 cm 2. Näytteenotossa ja näytteiden käsittelyssä sovellettiin vesi- ja ympäristöhallituksen ohjeita ja menetelmäkohtaista standardia 3,4,5. Kummaltakin näyteasemalta otettiin yksi näyte, joka koostui kolmesta erikseen käsitellystä nostosta. Näytteet seulottiin 0,5 mm:n seulalla. Näytteet poimittiin tuoreeltaan laboratoriossa suurennuslampun avulla ja säilöttiin 70 % :een etanoliin. Näytteet punnittiin lajeittain tai ryhmittäin 0,1 mg:n tarkkuudella. Ennen punnitusta näytteitä pidettiin noin 10 minuuttia vedessä ja sen jälkeen kuivattiin hetki imupaperilla. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 72/2006

5 Pohjaeläinnäytteet määritti Marja Anttila-Huhtinen. Pohjaeläinaineisto pyrittiin määrittämään tärkeimpien ryhmien osalta lajitasolle etupäässä seuraavan kirjallisuuden mukaan: Oligochaeta: Brinkhurst Chironomidae: Chernovskii Moller Pillot Wiederholm Aineistosta laskettiin tiettyjen surviaissääsken toukkien suhteelliseen runsauteen perustuva Chironomidi-indeksi (taulukko 1) 10, joka kuvaa pohjan laatua, ravinteisuutta. Taulukko 1. Surviaissääsken toukkien suhteelliseen runsauteen perustuva pohjan laatua kuvaava Chironomidi-indeksi (CI), joka voi saada arvoja välillä 1 5 (hyvin rehevä hyvin karu) 10. n i * k i CI = N n i = lajin i yksilömäärä k i = lajin i ekologinen kerroin N = indikaattorilajien kokonaisyksilömäärä Indikaattorilajit: Ekologinen Pohjan kerroin, k ravinteisuus Tanypus spp. 1 Hyvin rehevä Chironomus f.l. plumosus Chironomus f.l. semireductus Chironomus anthracinus 2 Rehevä Chironomus f.l. thummi Chironomus f.l. salinarius Einfeldia spp. Polypedilum nubeculosum Microchironomus tener Sergentia spp. 2,5 Lievästi rehevä Monodiamesa bathyphila 3 Keskimääräinen Polypedilum f.l. breviantennatum (pullum) Microtendipes spp. Stictochironomus spp. Heterotanytarsus apicalis 4 Karu Heterotrissocladius grimshawi Heterotrissocladius maari Mesocricotopus thienemanni Paracladopelma nigritula (syn. obscura) Micropsectra spp. Heterotrissocladius subpilosus 5 Hyvin karu 3 TULOKSET Asemakohtainen lajisto sekä yksilömäärät ja biomassat neliömetriä kohti on esitetty liitteessä 3. Samassa taulukossa on esitetty myös kummankin aseman pohjanlaatutiedot. Liitteessä 4 on esitetty nostokohtaiset tulokset: lajisto, yksilömäärät ja biomassat sekä yksilömäärien osalta vielä keskiarvot, keskihajonnat ja keskiarvon keskivirheet (%). Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 72/2006 2

6 3.1 POHJANLAATU Molempien näyteasemien pohjan laatu oli ensisijaisesti liejua, jonka seassa oli savea. Lisäksi molemmilla näyteasemilla oli runsaasti puurojua ja kuorijätettä muistona pitkään jatkuneesta tukinuitosta. Syvyyttä asemilla oli 4,2 m (as 1) ja 4,8 m (as 2). 3.2 POHJAELÄIMISTÖ Molempien asemien pohjaeläimistö koostui lähes täysin surviaissääsken (Chironomidae) ja polttiaisten (Ceratopogonidae) toukista sekä harvasukasmadoista (Oligochaeta) (kuva 1). Näiden ryhmien ulkopuolelta näytteissä esiintyi vain yksi Chaoborus flavicans sulkasääsken toukka asemalla 2. Aseman 1 kokonaisyksilömäärä oli 728 yks/m 2 ja kokonaisbiomassa 9,31 g/m 2. Aseman 1 selvästi tärkein ryhmä sekä yksilömäärien että biomassojen mukaan olivat surviaissääsken toukat ja näistä erityisesti laji Chironomus plumosus t. Koska em. laji on kookas, niin aseman 1 kokonaisbiomassa kohosikin aika suureksi (kuva 1). Aseman 2 kokonaisyksilömäärä (616 yks/m 2 ) oli samaa tasoa kuin asemalla 1, mutta biomassa (1,49 g/m 2 ) oli selvästi alhaisempi; asemalla 2 ei esiintynyt juurikaan kookkaita Chironomus plumosus- toukkia (kuva 1) g/m AS 1 AS 2 Chironomidae Geratopogonidae Oligochaeta Muut yks/m AS 1 AS 2 Chironomidae Geratopogonidae Oligochaeta Muut Kuva 1. Kimolanlahden näyteasemien pohjaeläimistön kokonaisbiomassa (WW g/m 2 kokonaisyksilömäärät ) ja Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 72/2006 3

7 Pohjaeläimistön kokonaisbiomassa kertoo pohjan ravinteisuudesta. Taulukossa 2 on esitetty järvien profundaalialueiden (syvännealueiden) pohjan ravinteisuus makrofaunan biomassan mukaan 11. Kimolanlahden näyteasemat eivät edusta mitään varsinaista profundaalialuetta, mutta taulukon 2 mukaan asemalla 1 pohja olisi kokonaisbiomassan mukaan ravinteikasta. Asemalla 2 pohja olisi jokseenkin niukkaravinteista. Taulukko 2. Profundaalin ravinteisuus makropohjaeläimistön kokonaisbiomassan mukaan 11. Pohjan ravinteisuus WW, tuorepaino g/m 2 Niukkaravinteinen Jokseenkin niukkaravinteinen Lievästi ravinteikas Ravinteikas Erittäin ravinteikas Myrkyllinen 0,1-0,5 0,5-1,6 1,6-6,0 6,0-17,0 yli 17,0 alle 0,1 Lajistoltaan molemmat asemat olivat köyhiä. Pohjaeläimistön taksoniluku oli 1. asemalla 7 ja 2. asemalla 8. Asemalla 1 dominoivat rehevää pohjaa kuvaavat Chironomus plumosus surviaissääskentoukat ja Limnodrilus hoffmeisteri harvasukasmadot sekä jokapaikanlajit Cryptochironomus defectus ja Procladius sp. surviaissääskentoukat. Myös aseman 2 valtaryhmä Ceratopogonidae toukat sietävät monenlaisia olosuhteita. Runsain surviaissääskilaji asemalla 2 oli Cladopelma viridula, joka on jokapaikan litoraalilaji. Pohjan laatua kuvaava surviaissääski-indeksi (CI, Chironomid index) sai asemalla 1 arvon 1,08 eli pohja oli hyvin rehevää. Asemalla 2 CI sai arvon 1,50 eli pohja oli hyvin rehevän ja rehevän välimailla; aseman 2 osalta indeksiarvo perustui kuitenkin vain kahteen näytteessä esiintyneeseen indeksilajiyksilöön (1 yksilö Chironomus plumosus t. ja 1 yksilö Polypedilum nubeculosum). 4 TULOSTEN TARKASTELU JA VERTAILUA VUODEN 2002 TULOKSIIN Tukinuitto päättyi Kimolankanavassa elokuussa Sen jälkeen kanavassa ja sen jatkeena olevan Kimolanlahden kautta ei ole juoksutettu vettä. Juoksutusten loppumisen myötä veden virtaus- ja vaihtumisolosuhteet heikentyivät oleellisesti Kimolanlahdella. Kimolanlahden pohjaeläimistöä tutkittiin ensimmäisen kerran loppuvuodesta 2002; nämä vuoden 2002 tulokset toimivat hyvänä perustana ja vertailuaineistona tulevalle seurannalle ja lahden tilassa mahdollisesti todettaville muutoksille. Tässä julkaisussa käsitellyt loppuvuoden 2004 tutkimuksen tulokset antavat tietoa lahden pohjan tilasta kaksi vuotta juoksutusten päättymisen jälkeen. Pohjaeläimistön perusteella Kimolanlahden pohjan tila on oleellisesti heikentynyt vuosien 2002 ja 2004 välillä (kuva 2). Vuonna 2002 pohjaeläinlajisto oli molemmilla asemilla Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 72/2006 4

8 monipuolista; taksoniluku oli 1. asemalla 28 ja 2. asemalla 18; erityisesti surviaissääskilajisto oli lahden perukassa (as 1) monipuolinen, ja alueella esiintyi myös muuta pohjaeläimistöä kuin surviaissääskentoukkia ja harvasukasmatoja. Surviaissääskiindeksi (CI) kertoo omalta osaltaan lahden pohjantilan muuttumisesta. Vuonna 2002 CI sai asemalla 1 arvon 2,53 ja asemalla 2 arvon 2,35; vastaavat arvot olivat vuonna ,08 ja 1,50. Indeksin mukaan lievästi rehevä pohja oli siis muuttunut lahden perällä (as 1) hyvin reheväksi ja asemalla 2 hyvin reheväksi-reheväksi (kuva 2) g/m Asema 1 Asema Chironomidae Geratopogonidae Oligochaeta Muut yks/m Asema 1 Asema Chironomidae Geratopogonidae Oligochaeta Muut taksoniluku Asema 1 Asema ,5 2 1,5 1 0,5 0 CI-indeksi taksoniluku CI-arvo Kuva 2. Kimolanlahden kahden näyteaseman tulosten vertailua vuosilta 2002 ja 2004: kokonaisbiomassa(ww g/m 2 ), kokonaisyksilömäärä (yks/m 2 ), taksoniluku ja CI-indeksin arvo. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 72/2006 5

9 Vuonna 2002 Kimolanlahden perukan (as 1) pohjaeläinbiomassaa nostivat Sphaerium- ja Pisidium simpukat, joita ei esiintynyt vuonna 2004 enää lainkaan (kuva 2). Aseman 1 biomassa oli kuitenkin vuonna 2004 jokseenkin samaa tasoa kuin vuonna 2002; vuonna 2004 biomassaa nosti alueen uusi valtalaji eli rehevillä ja huonokuntoisilla pohjilla viihtyvät kookkaat Chironomus plumosus surviaissääskentoukat. Vuonna 2002 asemalla 1 oli surviaissääskien yksilötiheys 1772 yks/m 2. Vuonna 2004 vastaava luku oli vain 616 yks/m 2, mutta surviaissääskien biomassa oli tuolloin kuitenkin noin 13-kertainen vuoden 2002 tilanteeseen verrattuna. Samalla surviaissääskilajisto oli köyhtynyt 19 taksonista vain 5 taksoniin. Myös aseman 2 pohjaeläimistössä oli tapahtunut samansuuntaisia selkeitä muutoksia vuosien 2002 ja 2004 välillä, mutta tulosten mukaan pohjaeläimistön ja pohjan tilan muutokset olivat kuitenkin suurempia lähempänä lahden perukkaa eli asemalla 1 (kuva 2). Kimolanlahden tilan seuranta jatkuu; seuraavat pohjaeläinnäytteet haetaan lahdelta loppuvuodesta VIITTEET 1 Anttila-Huhtinen, M Jaalan Kimolanlahden (14.121) pohjaeläintutkimus vuonna Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 56/2004, 5 s + liitteet. 2 Raunio, J Jaalan kunnan Kimolanlahden vesikasvillisuuskartoitus vuonna Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 54/2003, 4s + liitteet. 3 Mäkelä, A., Antikainen, S., Mäkinen, I., Kivinen, J. & Leppänen, T Vesitutkimusten näytteenottomenetelmät. Vesi- ja ympäristöhallinnon julkaisuja sarja B 10, 69 s + liitteet. 4 Kantola, L., Koskenniemi, E., Paavola, R. & Heikkinen, M Ohjeita järvien ja jokien pohjaeläinseurannan näytteenottoon ja raportointiin. Ympäristöopas nro 87, Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskus, 30 s + liitteet. 5 SFS Vesitutkimukset. Pohjaeläinnäytteenotto Ekman-noutimella pehmeiltä pohjilta. Suomen standarsoimisliitto SFS, 7 s. 6 Brinkhurst, R.O A guide for the identification of British aquatic Oligochaeta. Sci.Publ.Freshw.Biol.Ass. 22: Chernovskii, A. A Identification of larvae of the midge family Tendipedidae (engl. transl. by E. Lees 1961). Publ.Zool.Inst.Acad.Sci. USSR 31: Moller Pillot, H. K. M De larven der Nederlandse Chironomidae (Diptera). Nederl.Faun.Meded s. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 72/2006 6

10 Wiederholm, T Chironomidae of the Hoarctic region. Keys and diagnoses. Part 1 Larvae. Entomologica Scandinavica, Suppl. N:o 19. Paasivirta, L Propsilocerus species in Finland, with a chironomid index fos lake sediments. In: Hoffrichter, O. (ed.). Late 20 th Century Research on Chirinomidae: an Anthology from the 13 th International Symposium on Chironomidae, pp Paasivirta, L Pohjaeläintutkimuksen liittäminen järvisyvännealueiden seurantaan. VYH:in monistesarja nro 164, 69 s. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 72/2006 7

11

12 LIITE 2 Kimolan kanavaan johdetut vesimäärät vuosina Vuosi Ajanjakso Vettä m

13 LIITE 3 Kimolanlahden kahden näyteaseman pohjaeläintulokset /m Asema / syv (m) Pohjan laatu asema 1 / 4,2 m lieju, savi, puuroju, kuorijäte asema 2 / 4,8 m lieju, savi, puuroju, kuorijäte yks/m2 ja g/m2 yks/m2 g/m2 yks/m2 g/m2 OLIGOCHAETA, harvasukamadot 70 0, ,2716 Limnodrilus hoffmeisteri Potamothrix hammoniensis 14 DIPTERA, kaksisiipiset Chaoboridae, sulkasääsket 14 0,0560 Chaoborus flavicans 14 Ceratopogonidae, polttiaiset 42 0, ,771 Chironomidae, surviaissääsket 616 8, ,388 Procladius sp. 56 Chironomus plumosus-t Cladopelma viridula Cryptochironomus defectus-t P. nubeculosum YHTEENSÄ yks/m2 ja g/m , ,4868 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti 72/2006

14 KIMOLANLAHDEN NÄYTEASEMIEN NOSTOKOHTAISET TULOKSET : Yksilömäärät ja biomassat nostoittain ja yksilömäärien osalta keskiarvot, keskihajonnat ja keskiarvon keskivirheet (%). ASEMA 1 ( 4,2 m ) ASEMA 2 ( 4,8 m ) YKSILÖMÄÄRÄT YKSILÖMÄÄRÄT nosto 1 nosto 2 nosto 3 keskiarvo keskihaj. keskiarvon nosto 1 nosto 2 nosto 3 keskiarvo keskihaj. keskiarvon Yksilömäärä ja grammaa / nosto yks g yks g yks g m s keskivirhe % yks g yks g yks g m s keskivirhe % OLIGOCHAETA, harvasukamadot 3 0, ,0038 1,67 1, ,0194 1,00 1, Limnodrilus hoffmeisteri 3 2 1,67 1, ,67 1, Potamothrix hammoniensis 1 0,33 0, DIPTERA, kaksisiipiset Chaoboridae, sulkasääsket 1 0,0040 0,33 0, Chaoborus flavicans 1 0,33 0, Ceratopogonidae, polttiaiset 1 0, ,0162 1,00 1, , ,33 17, Chironomidae, surviaissääsket 11 0, , , ,67 4, , , ,0267 3,00 1,73 33 Procladius sp ,33 1,15 50 Chironomus plumosus-t ,00 1, ,33 0, Cladopelma viridula 3 1,00 1, ,00 1,00 29 Cryptochironomus defectus-t ,67 1, ,33 0, P. nubeculosum 2 0,67 1, ,33 0, YHTEENSÄ 12 0, , , ,33 5, , , , ,67 18,50 73 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n tutkimusraportti no 72/2006