POHJOIS-KARJALAN AMMATTIKORKEAKOULU Ympäristöteknologian koulutusohjelma

Transkriptio

1 POHJOIS-KARJALAN AMMATTIKORKEAKOULU Ympäristöteknologian koulutusohjelma Sampo Vaarala Saimaan järvilohen vaelluspoikasten telemetrinen vaellustutkimus kesällä 2006 Opinnäytetyö Kevät 2007

2 2 OPINNÄYTETYÖ Kevät 2007 Ympäristöteknologian koulutusohjelma Koivikontie PUHOS Tekijä Vaarala Sampo Nimeke Saimaan järvilohen vaelluspoikasten telemetrinen vaellustutkimus kesällä 2006 Toimeksiantaja Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos Joensuun toimipiste Tiivistelmä Kesällä 2006 aloitettiin Saimaan järvilohen vaelluspoikasten telemetrinen vaellustutkimus. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää istutettavien vaelluspoikasten vaelluskäyttäytymistä ja selviytymistä sekä niihin vaikuttavia tekijöitä. Projekti liittyy vuonna 2003 julkaistun Järvilohistrategian toimenpiteisiin, joiden avulla järvilohen elinkiertoa pyritään vahvistamaan. Tämä opinnäytetyö sisältää tutkimuksen ensimmäisen kenttäkauden tulokset sekä tarkastelun Pyhäselällä tapahtuvan tarkemman seurannan järjestämisestä. Toimeksiantaja Tutkimusalueena ensimmäisellä kenttäkaudella oli Pielisjoki Kuurnasta alavirtaan ja alapuoliset järvialtaat Oriveden Savonselälle avautuvaan Vuosalmeen saakka. Havainnointi tapahtui alueen kapeikkoihin sijoitetuilla automaattisilla rekisteröintilaitteilla. Eri laitoksilta (A, B, C, D ja E) peräisin oleville vaelluspoikasille (n=50) vertailuryhmäksi pyydystettiin luonnossa smolttiutuneita vaelluspoikasia Ala-Koitajoelta (n=7). Vaellusnopeuksiin ja selviytymiseen vaikuttavista tekijöistä tutkittiin kalan painoa, pituutta ja kuntokerrointa. Tutkittuja ympäristötekijöitä olivat virtaama ja veden lämpötila Pielisjoella sekä vapautuspäivämäärä. Varsinaisen tutkimusosan ohella testattiin myös lähettimien ja vastaanottimien teknisiä ominaisuuksia. Luonnossa smolttiutuneet kalat siirtyivät joelta Pyhäselälle laitoskaloja nopeammin ja tehokkaammin. Ala-Koitajoen lohien selviytymisaste Pielisjoella oli 7/7 (100 %), kun se 2-vuotiailla laitoskaloilla oli 29/42 (69 %). Järvialtaiden havaintopaikoilla laitoksen D lohia havaittiin enemmän kuin muiden laitosten tai Ala-Koitajoen kaloja. Laitoskaloilla esiintyi suurta vaihtelua vaellusajoissa eri havaintopaikkojen välillä. Tutkittujen muuttujien vaikutus vaellusnopeuteen tai havaintojen määrään havaintopaikoilla ei ollut merkittävää. Jatkotutkimustarpeina esitettiin, että voitaisiin tarkemmin tutkia vapautusajankohdan vaikutusta vaelluskäyttäytymiseen, minkä ohella myös vapautusaltaiden käyttöä voitaisiin kokeilla. Tulosten perusteella vaelluskäyttäytymistä ei voida tyydyttävästi ennustaa kalan koon tai kuntokertoimen perusteella. Kalan ominaisuuksien suhteen katsottiin tarpeelliseksi etsiä tarkempia mittareita. Tutkimuksiin käytettäviä lohia voitaisiin tutkia jo laitosvaiheessa. Vaellusaikataulussa esiintyvän vaihtelun takia katsottiin tärkeäksi keskittyä tarkemmin lohien liikkeisiin järvialtailla.. Kieli suomi Asiasanat Sivuja järvilohi, vaelluspoikanen, akustinen telemetria, vaelluskäyttäytyminen, vesiviljely, istutus, kalastus

3 3 Author Vaarala Sampo THESIS Spring 2007 Degree Programme in Environmental Technology Koivikontie FIN PUHOS FINLAND Tel Title Saimaa Landlocked Salmon Smolt Migration Study with Acoustic Telemetry in Summer 2006 Commissioned by Finnish Game and Fisheries Research Institute Joensuu Abstract In summer 2006 a study concerning migratory behaviour of Saimaa landlocked salmon smolts was conducted by Finnish Game and Fisheries Research Institute. In the study smolts were tagged with miniature acoustic transmitters and tracked with data logging receivers. The aim of the research was to obtain individual knowledge about smolt migration, survival and factors influencing them after releases into the Pielisjoki river. A long term objective is to find measures to increase the survival of smolts and strengthen the endangered population of Saimaa landlocked salmon. Study area of the pilot year in research covered areas downwards from Kuurna hydroelectric plant in Pielisjoki river to Ukonselkä in Orivesi. Data logging receivers were placed in the narrow sounds of the area. Studied salmon were smolts (n=50) from different fish farms (A, B, C, D, E) which were compared with a group of salmon smoltified in the River Ala-Koitajoki (n=7). Migration speed and survival of smolts were analysed using length, weight, condition factor and the origin of smolts as background data. In addition, the effect of water flow and temperature in the river Pielisjoki and the release date of smolts on the migration were analysed. Also tracking accuracy and sensitivity were tested for refining future research. It was discovered that in the river salmon smoltified in the wild descended quicker and at higher regularity (7 out of 7) compared to hatchery reared smolts (29/42). In the sounds of lake area salmon smolts from fish farm D were most frequently observed suggesting their faster migration speed and possibly also higher survival rate compared to all other studied groups. Investigated parameters did not have considerable effect on migration speed or passes at certain receiver locations. Large individual differences in migration behaviour of the hatchery reared salmon were noticed. It was concluded that further investigations on the effect of smolt release date and water temperature is needed. The results show that migratory behaviour can not be satisfyingly predicted by fish size or condition factor at release. For this purpose more suitable methods should be developed. Also studying salmon parr in hatchery stage as a part of telemetry study was seen reasonable. Concerning fisheries management further investigations on fish migration in lake areas was seen important to implement. Language Finnish Key words Pages landlocked salmon, smolt, acoustic telemetry, migratory behaviour, aquaculture, stocking, fishing

4 4 NIMIÖ ABSTRACT SISÄLTÖ KUVIOT JA TAULUKOT 1 JOHDANTO TAUSTA JA KÄSITTEET Saimaan järvilohi Järvilohen biologia Järvilohen kasvatus ja istutus Järvilohen kalastuksen säätely Järvilohen vaellusten tutkimus TELEMETRIA KALANTUTKIMUKSESSA Yleistä Tuloksia Atlantin lohismolttien tutkimuksesta TUTKIMUKSEN TAVOITTEET AINEISTO JA TUTKIMUSMENETELMÄT Tutkimusalue Tutkitut kalat Ryhmäjaottelu Tutkimusmenetelmä ja tutkimuksen kulku Merkintä Seuranta Kuuluvuuskoe Pyhäselällä Aineiston käsittely TULOKSET Menetelmätekniikka Menetelmän rajoitukset Tutkitut kalat Luonnossa smolttiutuneet ja laitoskalat Laitospoikasryhmien välisistä eroista taustatekijöissä Vaellusaikataulu Pielisjoki Järvialtaat... 32

5 5 6.5 Vaelluksen dynamiikka Vuorokausirytmi Pielisjoki Järvialtaat Vaellusnopeuteen vaikuttavat tekijät Kalan ominaisuudet Ympäristötekijät Selviytyminen Pielisjoki Järvialtaat Selviytymiseen vaikuttavat tekijät Kalan ominaisuudet Ympäristötekijät Kaksi ja kolmevuotiaiden kalojen erot vaelluskäyttäytymisessä Jokimatka Järvivaellus TULOSTEN TARKASTELU Virhelähteet Lohien vaellus Vaelluskäyttäytymiseen vaikuttavat tekijät SMOLTTITELEMETRIATUTKIMUKSEN TOTEUTTAMINEN PYHÄSELÄLLÄ Tuulet ja virtaukset Vaellussuunta ja aikataulu Laitekustannukset Seuranta-aika Päätelmät ja suositukset POHDINTA Tulosten merkitys kalastuksen ohjaukselle Tulosten merkitys järvilohismolttien kasvatustoiminnalle Tulosten merkitys istutustoiminnalle Yhteenveto JATKOTUTKIMUSTARPEET JA TOIMENPIDESUOSITUKSET Menetelmä... 64

6 Vaelluksen tutkimus Kasvatustoiminta Istutustoiminta LÄHTEET LIITTEET... 68

7 KUVAT, KUVIOT JA TAULUKOT 7 Kuva 1. Järvilohien vaellusreitti Saimaalla, s. 16. Kuva 2. Tutkimusalue, s. 20. Kuva 3. Lohien säilytysaltaita Kuurnassa, s. 22. Kuva 4. PT-3 -tyypin lähetin ja sen suljinmagneetti, s. 23. Kuva 5. Hydrofoni, s. 26. Kuva 6. Automaattisen rekisteröintilaitteen purku, s. 26. Kuvio 1. Kuvio 2. Kuvio 3. Kuvio 4. Kuvio 5. Kuvio 6. Kuvio 7. Kaksivuotiaiden laitoskasvatettujen ja Ala-Koitajoella smolttiutuneiden vaelluspoikasten pituusjakaumat, s. 30. Kaksivuotiaiden laitoskasvatettujen ja Ala-Koitajoella smolttiutuneiden vaelluspoikasten kuntokerroinjakaumat, s. 30. Kaksivuotiaista laitoskaloista saatujen yksilöhavaintojen määrä eri kellonaikoina Kulhonselän, Pielisjoen suun ja Vuoniemen havaintopaikoilla., s. 34. Kulhonselällä, Pielisjoen suussa ja Arvinsalmessa havaittujen vaelluspoikasten yksilökohtaiset vaellusnopeudet osamatkoittain, s. 37. Vuosalmessa havaittujen 2-vuotiaiden vaelluspoikasten yksilökohtaiset vaellusnopeudet osamatkoittain, s. 38. Kaksivuotiaiden laitoskalojen vaellusaikojen keskiarvot vapautuspäivittäin välillä Kuurna Pielisjoen suu, s. 40. Pielisjoen suussa havaittujen 2-vuotiaiden laitoskalojen havaintoajankohtajakauma ja eri ajankohtina Pielisjoen suussa havaittujen lohien selviytyminen Vuo- ja Arvinsalmeen sekä vaellusnopeus joella (km/t), s. 46. Taulukko 1. Tutkimuksessa mukana olleet järvilohismoltit alkuperittäin, s. 21. Taulukko 2. Telemetriatutkimuksessa käytetyt ultraäänilähetintyypit, s. 23. Taulukko 3. Loggereiden sijoitusajankohdasta johtuvat epävarmat yksilötapaukset kalaryhmittäin, s. 29. Taulukko 4. Kalojen painojen minimit, maksimit ja keskiarvot (grammoina) sekä vaihtelukerroin (CV%) kalaryhmittäin, s. 31. Taulukko 5. Kalojen pituuksien minimit, maksimit ja keskiarvot (millimetreinä) sekä vaihtelukerroin (CV%) kalaryhmittäin, s. 31.

8 8 Taulukko 6. Kalojen kuntokertoimien minimit, maksimit ja keskiarvot sekä vaihtelukerroin (CV%) kalaryhmittäin, s. 32. Taulukko 7. Kaksivuotiaiden laitoskalojen vaellusajat (vrk) havaintopaikoille, s. 33. Taulukko 8. Vaelluspoikasten kalaryhmäkohtaiset vaellusajat (minimi, keskiarvo ja maksimi) tunteina sekä vaihtelukerroin (CV%) Kuurnasta Pielisjoen suuhun, s. 36. Taulukko 9. Vaelluspoikasten kalaryhmäkohtaiset vaellusajat (minimi, keskiarvo ja maksimi) päivinä sekä vaihtelukerroin (CV%) Pielisjoen suusta Arvinsalmeen, s. 37. Taulukko 10. Havaitut 2-vuotiaat vaelluspoikaset alkuperittäin havaintopaikoilla, s. 43. Taulukko 11. Smolttiseurannan laitekustannukset 40 lähettimellä ja 15 loggerilla, s. 57. Taulukko 12. Smolttiseurannan laitekustannukset 30 lähettimellä ja 50 loggerilla, s. 58. Taulukko 13. Vapautettujen laitoskalojen vaellusajat havaintopisteille vuorokausina, s. 61.

9 1 JOHDANTO 9 Saimaan järvilohi on jääkauden jälkeen Saimaan altaaseen salpautunut Atlantin lohen kanta. Kansainvälisen luonnonsuojeluliiton IUCN:n vuonna 1994 uudistaman uhanalaisuusluokituksen mukaan Saimaan järvilohi määriteltiin luonnosta hävinneeksi. Nykyään järvilohen elinkiertoa ylläpidetään viljelytoiminnalla, pääasiassa emokalanviljelyllä ja istuttamalla vaellusvalmiita 2-vuotiaita poikasia Pielisjokeen. Carlin-merkintöjen perusteella vuosittain Pielisjokeen istutetuista järvilohen vaelluspoikasista vain 0,04 % palaa sukukypsinä emokaloina kudulle (Makkonen, Mäkinen, Piironen, Pursiainen & Toivonen 1995, 31). Samanlainen suhdeluku on saatu vertaamalla istutettujen poikasten määrää Kuurnan alapuolelta pyydystettyihin emokaloihin. Vähäinen emokalamäärä on sekä taloudellinen että ekologinen riskitekijä. Järvivaiheen läpikäyneet emokalat ovat tärkeitä järvilohen säilymiselle elinkelpoisena populaationa. Vuosina kudulle palaavien emokalojen määrä oli keskimäärin 36 kpl/vuosi. Istutuskustannukset yhtä emokalaa kohti olivat euroa (Ikonen, Kummu, Pasanen, Salminen 2004, 25). Merkittävimpänä syynä huonoon palaamisprosenttiin pidetään kalastusta. Kalastuksen ohella huonoon palaamisprosenttiin vaikuttaa todennäköisesti vaelluspoikasten alkukuolevuus ja vaelluskäyttäytyminen (Piironen 2006). Vuonna 2003 julkaistiin Saimaan järvilohikannan säilymistä ja kestävää käyttöä koskeva järvilohistrategia. Strategiassa keskeisiä toimenpiteitä olivat istukaspoikasten määrän ja laadun turvaaminen kalanviljelyssä, kannan ylläpidon vaatimat istutukset, poikastuotannon lisääminen luonnollisissa ympäristöissä sekä kalastuksen ohjaaminen ja säätely (Kaijomaa, Munne, Piironen, Pursiainen & Turunen 2003, 32-37). Akustisen telemetrian avulla on mahdollista saada luotettavaa ja tarkkaa tietoa erilaisten vaelluspoikasyksilöiden liikkeistä vapautuksen jälkeen. Tietoa voidaan käyttää ohjaamaan kalastusta, laitoskasvatusta sekä istutustoimintaa. Kalastuksen ohjaamisen kannalta on olennaista tietää, mitä reittiä ja millä aikataululla kalat vaeltavat. Laitoskasvatuksen kannalta olennaista tietoa on eri tavoin kasvatettujen yksilöiden vaelluskäyttäytyminen. Myös istutustoimintaan tarvitaan tietoa erilaisten istutuskäytäntöjen tuloksellisuudesta.

10 10 Kesällä 2006 Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos aloitti Saimaan järvilohen vaelluspoikasten akustinen telemetriaseurantatutkimuksen. Tutkimuksessa selvitettiin eri laitoksilta tulevien sekä luonnossa Ala-Koitajoella smolttiutuneiden poikasten vaelluskäyttäytymistä ja siihen vaikuttavia tekijöitä. Tämä opinnäytetyö sisältää ensimmäisen vuoden tulokset sekä menetelmätestien ym. taustatiedon pohjalta laaditun tarkastelun telemetriaseurannan järjestämisestä Pyhäselällä. Työn tekivät mahdolliseksi Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitoksen, Maa- ja metsätalousministeriön sekä Pohjois-Karjalan työvoima- ja elinkeinokeskuksen tuki. Erikoistutkija Jorma Piirosen asiantuntija-apu on ollut oleellisen tärkeää työn valmiiksi saattamisessa. Myös Timo Huttulan tiedot Pyhäselän virtauksista olivat erittäin käyttökelpoisia. Haluan kiittää osapuolia tuesta.

11 2 TAUSTA JA KÄSITTEET Saimaan järvilohi Saimaan järvilohi on yksi jääkauden jälkeen makeaan veteen salpautuneista Atlantin lohi populaatioista. Tätä Atlantin lohen muotoa (Salmo salar m. sebago) tavataan Saimaan ja Pielisen lisäksi Amerikan mantereen pohjoisosissa sekä joissakin Pohjois-Euroopan järvissä. Eurooppalaisia järviä, joissa järvilohi Saimaan ohella esiintyy, ovat mm. Vänern Ruotsissa sekä Laatokka, Ääninen, Kuittijärvi, Seesjärvi, Uikujärvi ja Jänisjärvi Venäjän Karjalassa. (Makkonen ym. 1995, 1.) Ensimmäisiä kirjallisia tietoja Saimaan järvilohen olemassa olosta ovat vuosilta peräisin olevat saalistiedot. Tällöin nostettiin Utran, Kuurnan ja Nesterinsaaren kruununkalastuspaikoilta yhteensä 16 tynnyriä eli kg verolohta. Kokonaissaaliiksi on tämän perusteella arvioitu n kg lohta sisältäen myös taimenet, koska niitä ei systemaattisesti erotettu toisistaan. (Seppovaara 1969, Kaijomaan & Korhosen 1986, 4 mukaan.) Tultaessa 1900-luvun alkuun olivat saaliit vähentyneet kilogrammaan (Wallenius 1907, Kaijomaan & Korhosen 1986, 4 mukaan). Osasyynä voidaan pitää tehostunutta patokalastusta. Uittotoiminnan myötä patokalastus väheni luvulta alkaen järvilohen elinkiertoon alkoi kuitenkin vaikuttaa voimalaitosrakentaminen, joka asteittain sulki kalojen nousun entisille kutualueilleen Pielis- ja Ala-Koitajoessa. (Kaijomaa & Korhonen 1986, 4-5.) luvulta lähtien myös Saimaan kalastus koki muutoksia. Uudet ja edulliset nailon- ja monofiiliverkot tulivat vanhojen puuvillaisten tilalle. Kalastus tehostui. Isot kalat saaliissa vähentyivät ja tämä taas johti entistä pienempien silmäkokojen käyttöön. (Kaijomaa ym. 2003, 13.) Seppovaara osoitti järvilohen esiintymisen Saimaassa ja Pielisessä morfologisin perustein vuonna 1962 (Makkonen ym. 1995, 1). Tässä vaiheessa Pielisjoessa oli jo kaksi voimalaitospatoa (Pamilo vei Ala-Koitajoen veden Hiiskoskelle 1955 valmistuneella säännöstelypadolla ja Kaltimo 1958). Ilman viljelytoimenpiteitä kanta olisi kokenut sukupuuton Kuurnan voimalaitoksen valmistuttua 1971 sekä Utran koskien perkauksen myötä. Kudulle nousseita järvilohia on kuitenkin pyydetty mädin ottamiseksi viljelytarkoituksiin vuodesta 1945 lähtien.

12 2.2 Järvilohen biologia 12 Järvilohi on vaelluskala, jonka poikasvaihe joessa kestää 2-4 vuotta. Osa järvilohista saavuttaa sukukypsyyden kolmantena järvikesänään, mutta suurin osa vasta neljäntenä tai viidentenä järvikesänään. Merikantoihin verrattuna kasvu järvessä on paljon hitaampaa. (Makkonen ym. 1995, 1-2.) Vuosituhansien mittainen eristäytyminen muista lohikannoista ja pieni populaatiokoko ovat johtaneet järvilohen geneettisen perimän suhteellisen suureen erilaistumiseen (Koljonen 2004). 2.3 Järvilohen kasvatus ja istutus Luonnontilassa järvilohen vaelluspoikastuotannon Vuoksen vesistöalueella on arvioitu olleen runsaat yksilöä vuodessa. Tästä Pielis- ja Ala-Koitajoen osuus on ollut (Mäkinen 1972, Kaijomaan ym. 2003, 14 mukaan.) Vaelluspoikastuotannon menetystä on pyritty korvaamaan istutuksin. Vuosina Pielisjokeen istutettiin keskimäärin vaelluspoikasta vuosittain. Näistä 87 % tuotettiin valtion sopimuskasvatustoimintana. (Ikonen ym. 2004, ) Sopimuskasvatustoiminnassa Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos tuottaa lähtömateriaalin eli mädin tai poikaset ja myy ne sopimuskasvattajalle sekä sitoutuu valtion talousarviossa osoitetun määrärahan puitteissa lunastamaan istutusvalmiit poikaset. Sopimuksiin vaikuttavat hinta, laatu, toimitusvarmuus ja istutuslogistiikka. Vuosina Pielisjokeen istutettavien järvilohen vaelluspoikasten kasvatussopimuksien arvo oli vuosittain keskimäärin euroa. (Ikonen ym. 2004, 2-9.) Jos poikasissa on poikkeuksellisen paljon vikoja, kuten eväkulumia, kehityshäiriöitä tai muita huonokuntoisuuden oireita, ei tutkimuslaitos ole velvollinen noudattamaan sovittua yksikköhintaa. Tutkimuslaitos voi myös jättää lunastamatta osan tai kaikki poikaset, mikäli niiden kunto on niin huono, ettei istutus ole mielekästä. Istutusvalmiuden kannalta olennainen vaihe lohen elämässä on smolttiutuminen. Smolttiutuminen tarkoittaa vaellukseen valmistautuvassa kalassa tapahtuvia fysiologisia, morfologisia ja käyttäytymiseen liittyviä muutoksia. Smolttiutumisen seurauksena kalanpoikasesta tulee smoltti eli vaelluspoikanen. Smolttiutuva kala valmistautuu siirtymään synnyinjoesta syön-

13 nösalueilleen. Smolttiutuminen riippuu ainakin kalan koosta, lämpötilan muutoksista ja valorytmistä. 13 Smolttiutumiseen liittyvää lohien siirtymistä makeasta vedestä mereen pidetään erityisen kriittisenä vaiheena niiden elämässä. Kohoavat suolapitoisuudet, vaihtelevat virtaukset, saalistus ja ravinnonhankinta vaikuttavat lohien elinmahdollisuuksiin. Tämän kriittisen vaiheen ajoittumisen ja siinä onnistumisen on arveltu vaikuttavan lohien selviytymiseen ja tätä myötä myös kudulle palaavien lohien määrään. (Hansen & Jonsson 1989, Ivesin ym mukaan.) Saimaan lohen smolttiutumista on tutkinut mm. Kiiskinen (2003). Hänen mukaansa lohien smolttiutumiseen liittyvä alasvaellus johtuu poikasten kyvyttömyydestä sietää makeaa vettä. Vaikka järvilohet eivät vaella meriveteen, poikaset eivät tutkimuksessa kyenneet säätelemään suola- ja vesitasapainoaan makeassa vedessä. Saimaan järvilohenpoikaset voivat kasvatusoloissa smolttiutua jopa yksivuotiaana. Myös samana vuonna smolttiutuvilla kaloilla esiintyy vaihtelua vaellusvalmiuden saavuttamisajankohdassa. Kiiskisen mukaan istutusten ajankohtaa tulisi aikaistaa. Tämä mahdollistaisi alasvaelluksen passiivisena ajautumisena sekä lisäksi vaikuttaisi lohien leimautumiseen istutuspaikkaansa. (Kiiskinen 2003.) Leimautumisen ohella istutusajankohdalla voi olla myös muita vaikutuksia vaelluskäyttäytymiseen (Piironen, suullinen tiedonanto ). Nykyisellään, sopimuskasvatuslaitoksilla kasvatetut kalat istutetaan yhdellä kertaa Kuurnan alapuolelle riippumatta yksilökohtaisista eroista vaellusvalmiudessa. Järvilohistrategiassa esitettiin vaelluspoikasten (istukkaat ja luonnonpoikaset) alkukuolevuuden ja sen syiden sekä viljeltyjen ja luonnonpoikasten selviytymiserojen selvittämistä syönnösvaelluksen alussa (Kaijomaa ym. 2003, 52). Villien lohismolttien saalistuotto on ainakin Simo-, Ii- ja Kiiminkijoella ollut parempi kuin laitoskasvatettujen (Niva 2001, 42), ja saman voisi olettaa pätevän myös niiden selviytymiseen vaelluksen ensivaiheista.

14 2.4 Järvilohen kalastuksen säätely 14 Järvilohi on kalastuksen säätelyn kannalta erityisen haastava laji. Saimaan alueella kalastaa yli kalastajaa. Järvilohen vaellusreitti ja syönnösalueet halkovat useiden kalastuskuntien alueita. Hajautunut kalastusrajoitusten päätöksentekojärjestelmä sekä suomalaisille perinteiseksi muodostunut valikoimaton verkkokalastus tekevät yhtenäisen kalastuksen säätelyn ongelmalliseksi. Kalastuselämyksen keskeisenä osana on vielä liian usein saaliin saaminen, jopa senkin uhalla, että pyydyksiin jää myös alamittaisia, vasta vaelluksensa aloittaneita järvilohia. (Kaijomaa ym. 2003, 24.) Järvilohen alkuvaelluksen kannalta tärkein alue on Joensuu Puumalansalmi (ks. kuva 1, s. 17). Alueella on kahdeksan kalastusaluetta. Alueiden kalastus on avainasemassa järvilohenpoikasten kalastuskuolevuuden vähentämisessä. (Makkonen ym. 1995, 60.) Kalastuskuolevuuden vähentämiseksi voidaan asettaa ajallisia, paikallisia sekä pyydystyyppeihin liittyviä rajoituksia. Järvilohen kalastuskuolevuutta on tutkittu Carlin-merkintöjen avulla. Carlin-merkintä tutkimuksessa kalaan kiinnitetään pieni ulkoinen merkki, joka voidaan palauttaa tutkijoille kalan joutuessa saaliiksi. Menetelmään perustuvan tutkimuksen mukaan 70 % saaliista saadaan erilaisilla verkoilla, muikkuverkkojen osuuden ollessa keskimäärin yli 20 %. Pyhäselän / Oriveden alueen osuus kalastuskuolevuudesta on suurimmillaan istutuksen jälkeisinä kuukausina touko - elokuussa. (Makkonen ym. 1995, ) Nykyään yhä suurempi osa järvilohista päätyy vetouistelijoiden saaliiksi. Joillakin alueilla jopa % lohista saadaan uistimilla (J. Piironen, suullinen tiedonanto, ). Järvilohistrategiassa (Kaijomaa ym. 2003, 39) esitettiin kesäkuun pituista pintapyyntikieltoa (0 3 m) Oriveden kalastusalueelle koskien verkko-, trooli- ja uistinkalastusta. Erikseen määritellyissä kapeikoissa verkkokalastus ehdotettiin kokonaan kiellettäväksi. Vaellusreitillä eteläisemmille alueille rajoitusehdotukset olivat vastaavia, lukuun ottamatta lohien mukana eteenpäin liukuvaa aikataulua. Esitettyjä toimenpiteitä on toteutettu vaihtelevasti kalastusalueesta riippuen. Tällä hetkellä Oriveden pääaltailla on voimassa kesäkuun kestävä verkkokalastuskielto 3 metriä syvemmillä vesialueilla. Myös lohisiimakalastus on kielletty jäiden lähdöstä kesäkuun loppuun. Keski-

15 15 Karjalassa pintapyyntikielto on strategian mukainen ja koskee verkko-, trooli- sekä uistinkalastusta. (Järvilohen kalastuksen ohjaus Saimaan kalastusalueilla 2006.) Tarkkaa tietoa järvilohismolttien vaellusreiteistä, aikataulusta tai niiden käyttämästä veden syvyydestä ei toistaiseksi ole pystytty tuottamaan. Näitä tietoja tarvittaisiin, jotta täsmällisempiä suosituksia kalastuksen järjestämiseksi voitaisiin antaa. Rajoitusten ohella tiedottaminen ja neuvonta ovat tärkeä osa järvilohikannan ylläpitoa (Kaijomaa & Salonen 1999, 77; Makkonen ym. 1995, 60). Kaijomaan ja Salosen (1999, 94) laatimassa haastattelututkimuksessa ilmeni, että monet Saimaalla kalastavista eivät koe järvilohta uhanalaiseksi.

16 2.5 Järvilohen vaellusten tutkimus 16 Järvilohen alkuperäisestä vaellusreitistä ei kirjallisuudessa ole tarkkaa kuvausta. Pielisjoen ja Ala-Koitajoen tiedetään olleen Saimaan kannan ainoa lisääntymisalue. Kaijomaan ja Salosen tutkimuksessa (1999) kalojen nykyistä vaellusreittiä selvitettiin haastattelemalla kalastuskuntien edustajia sekä aktiivisia virkistys- ja ammattikalastajia. On oletettu, että jos vaihtoehtoja on smoltit kulkevat salmesta, jossa virtaama on suurin. Myös veden syvyydellä ja salmen sokkeloisuudella näyttäisi olevan merkitystä vaellusreitin valintaan. (Kaijomaa & Salonen 1999, 80.) Haastatteluihin perustuva vaellusreitti on esitetty alla. Kuva 1. Järvilohien vaellusreitti Saimaalla (Kaijomaa ja Salonen 1999) Carlin-merkintöjen perusteella taas on saatu yksilökohtaista tietoa järvilohien levittäytymisestä syönnösalueilleen. Merkkipalautuksiin perustuen on todettu, että ensimmäiset yksilöt saavuttivat Kuolimon Etelä-Saimaalla toisen vaelluskuukauden aikana. Pääosa toisen kuukauden merkkipalautuksista tuli kuitenkin Oriveden alueelta. (Makkonen ym. 1995, )

17 3 TELEMETRIA KALANTUTKIMUKSESSA Yleistä Telemetria tarkoittaa langatonta tiedonsiirtoa eläimeen kiinnitettävän lähettimen ja sen signaaleja kuuntelevan vastaanottimen välillä. Telemetriaa on käytetty kalantutkimuksessa jo luvulla, mutta vasta viime vuosikymmeninä kehittynyt lähetin- ja vastaanottotekniikka ovat aiheuttaneet menetelmän läpimurron. Lähettimien koko pienenee ja lähetysteho ja toimintaaika kasvaa. (Erkinaro & Karppinen 2004.) Kalantutkimuksessa voidaan käyttää joko radio- tai ääniaaltoihin perustuvaa menetelmää. Radiolähetintekniikan avulla kohde voidaan suotuisissa olosuhteissa paikantaa jopa kilometrien päästä kuivalta maalta. Radioaaltoja ei kuitenkaan voida käyttää suolaisessa vedessä tai syvissä makeissa vesissä. Tällaisissa olosuhteissa voidaan käyttää akustista telemetriaa. Myös yhdistelmälähettimien käyttö on nykyään mahdollista. Tällöin lähetin toimii ultraäänitekniikalla merivedessä ja kalan siirtyessä makeaan veteen siirtyy käyttämään radiolähetintekniikkaa. (Erkinaro & Karppinen 2004.) Lähettimien käytössä on yleistynyt ns. 2 %:n sääntö, eli lähettimen paino saisi olla korkeintaan 2 % kalan painosta. Atlantin lohen osalta asiaa ovat tutkineet mm. Lacroix, Knox ja Mc- Curdy (2004). He suosittelivat käyttämään pienille cm pituisille ja gramman painoisille smolteille lähettimiä, joiden paino on korkeintaan 8 % kalan painosta ja pituus korkeintaan 16 % kalan pituudesta. Lähettimen ja kalan painon suhde ilmassa ei ole paras mahdollinen mittari. Kalat elävät vedessä ja lähettimen aiheuttamaan lisätilavuuteen vaikuttaa nostevoima. Lähettimen kokoa kasvattamalla lähettimen paino vedessä voidaan saada jopa negatiiviseksi. Lähettimen vaikutus kalan käyttäytymiseen riippuu myös lähettimen koosta, muodosta, merkintäkäytännöistä sekä kalasta ja kalan elämänvaiheesta (Clements, Jepsen, Schreck & Thorstad 2003).

18 3.2 Tuloksia Atlantin lohismolttien tutkimuksesta 18 Atlantin lohismolttien tutkimuksessa telemetriset menetelmät ovat vakiintuneet käyttöön. Menetelmien avulla on saatu entistä tarkempaa tietoa lohien vaelluskäyttäytymisestä. Atlantin lohilla vaellus tapahtuu pääasiassa öisin (Aarestrup, Nielsen & Koed 2002 ; Ives, Mead, Moore and & Talks 1998). Ne käyttävät apunaan veden virtausta. Merta lähestyttäessä smoltit voivat ajelehtia laskuveden mukana. (Ives, Mead, Moore and & Talks 1998; McLeave 1978). Lohien ominaisuuksien tai ympäristöolosuhteiden vaikutuksesta vaelluskäyttäytymiseen on vähän tutkimustietoa. Aarestrup, Nielsen & Koed (2002) tutkivat 20 villin ja 20 kasvatuslohen vaelluskäyttäytymistä tanskalaisella Lilleaa-joella. Lohismolttien vaellusnopeus ei korreloinut veden lämpötilan, virtaaman, kalan pituuden tai Na +,K + -ATPaasi aktiivisuuden kanssa. Monissa tapauksissa vaelluskaloilla vaelluksen alkuvaiheet ovat kaikista vaarallisimpia. Eräässä tanskalaisessa tutkimuksessa selvitettiin kasvatettujen Atlantin lohismolttien ja luonnossa smolttiutuneiden taimenten selviytymistä 12 kilometrisellä kapealla tekoaltaalla Tanskassa. Lohismolttien osalta kuolleisuus tällä matkalla oli 90 %. Suurimmaksi kuolleisuutta aiheuttavaksi tekijäksi arvioitiin hauki. (Aarestrup, Jepsen, Økland & Rasmussen 1998.) Järvilohen vaelluspoikasten akustista seurantaa kokeiltiin pilottiluonteisesti Pielisen Järvilohi Lieksanjokeen -hankkeen yhteydessä vuonna Tutkimuksessa käytettiin kestoiältään 8-14 vrk:n lähettimiä. Merkit toimivat ja kalojen paikantaminen onnistui hyvin varsinkin joella. Osa lohista paineli suorinta tietä kohti Pielisen selkävesiä (vuorokauden kuluessa), osa lohista viipyi joella jopa 6 vuorokautta. Tutkimuksessa ei saatu havaintoja Pielisen selkävesille hajaantuneista lohiyksilöistä. (Piironen 2005.)

19 4 TUTKIMUKSEN TAVOITTEET 19 Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää eri laitoksilta tulevien ja Ala-Koitajoella smolttiutuneiden vaelluspoikasten vapautuksen jälkeisiä liikkeitä akustisen telemetrian avulla. Kalojen liikkeiden lisäksi myös lähettimien ja tallentimien teknisiä ominaisuuksia tutkittiin. Tutkimuksen tavoitteet olivat: 1. Tutkia, mitä reittiä ja millä aikataululla smolttien alkuvaellus tapahtuu. 2. Tutkia vaelluksen dynamiikkaa ja siinä esiintyviä yksilö- ja ryhmäkohtaisia eroja. 3. Tutkia kalojen selviytymistä ja siinä esiintyviä yksilö- ja ryhmäkohtaisia eroja. 4. Tutkia selviytymiseen ja vaellusnopeuteen liittyviä taustatekijöitä. 5. Testata kokeellisesti, mikä on lähettimien toimintasäde. 6. Kehittää menetelmän käyttöä tulevien vuosien varalle. 7. Määrittää smolttien seurannassa Pyhäselällä tarvittavia taloudellisia ja teknisiä resursseja, sekä tarkastella seurannan toteuttamiseen vaikuttavia tekijöitä. Vaellusreitin tunteminen ja tieto vaelluksen ajoittumisesta on tärkeää tietoa jo sellaisenaan. Tiedolla on käyttöarvoa mm. kalastuksen ohjauksessa. Kun otetaan mukaan taustatekijöitä, kuten kalakohtaiset ominaisuudet ja kalan alkuperä, voidaan saada käyttökelpoista tietoa myös viljely- ja istutustoimintaan. Akustisesta telemetriasta kalojen seurannassa on aika vähän käytännön tietoa tai kokemuksia. Siksi kenttähavainnot kirjattiin muistiin ja myös laitteiden teknisiä ominaisuuksia testattiin joessa ja järvessä. Tulevina vuosina vaelluspoikasten seurantaa aiotaan laajentaa järvialtaille. Työssä arvioitiin ja laskettiin vaelluspoikasten seurannassa Pyhäselällä tarvittavia teknisiä ja taloudellisia resursseja sekä tarkasteltiin seurannan järjestämiseen olennaisesti vaikuttavia tekijöitä.

20 5 AINEISTO JA TUTKIMUSMENETELMÄT Tutkimusalue Tutkimusalue ulottui Pielisjoelta Kuurnan voimalaitospadon alapuolelta Vuoniemen ja Arvinsalmen kautta Savonselälle avautuvaan Vuosalmeen. Havaintopaikat ja niiden toiminta-ajat on esitetty alla olevassa kartassa. Resurssipulan vuoksi ei voitu perustaa havaintopaikkoja Tikansalmeen Pyhäselän eteläpäässä sekä Kivisalmeen Jänisselän alapuolella. Alla esitetty vaellusreitti perustuu Kaijomaan ja Salosen (1999, 79 80) laatimaan haastattelututkimukseen. Kuva 2. Tutkimusalue, havaintopaikat ja niiden toiminta-ajat (koordinaatit WGS 84 datumin mukaiset)

21 5.2 Tutkitut kalat 21 Tutkitut kalat olivat eri laitoskasvatuseristä satunnaisotannalla valittuja järvilohen vaelluspoikasia sekä luonnossa Ala-Koitajoella smolttiutuneita lohiyksilöitä. Laitoskalojen joukossa oli sekä 2- että 3-vuotiaita kaloja (taulukko 1). Taulukko 1. Tutkimuksessa mukana olleet järvilohismoltit alkuperittäin Alkuperä 2-v. 3-v. Ala-Koitajoki 7 0 Laitos A 13 8 Laitos B 8 0 Laitos C 0 0 Laitos D 13 0 Laitos E 8 0 Yht Tutkimusjoukon valinta tapahtui Kuurnassa smolttien istutuksen yhteydessä. Viideltä eri kasvattamolta kuljetettuja smoltteja otettiin säilytykseen Kuurnassa sijaitseviin säilytysaltaisiin (kuva 3). Jokaiselle laitoskasvatuserälle oli oma altaansa. Altaisiin oli järjestetty luonnonvesikierto Pielisjoesta. Laitoksista A, B ja C sijaitsevat Pohjois-Karjalassa. Laitos D sijaitsee Pohjois-Savossa ja laitos E Keski-Suomessa. Laitos A:n B:n ja C:n kalat tuotiin Kuurnaan laitos D:n lohet ja laitos E:n lohet Kalat kuljetettiin laitoksilta pääasiassa yhdessä erässä, lukuunottamatta laitos E:n kaloja, jotka tulivat kahdessa erässä. Kaikille laitoksille kasvatettujen smolttien mäti oli toimitettu RKTL:n emokalastosta Enonkoskelta. Säilytyksen aikana osassa tutkimukseen varatuista laitoskasvatuseristä esiintyi merkittävää kuolleisuutta. Laitos C:n kaloista kaikki kuolivat jo 2 viikon kuluessa, joten niitä ei saatu lainkaan mukaan tutkimukseen. Myös laitos E:n kaloista suuri osa kuoli säilytyksen aikana. Laitosten A, B ja D smolteissa kuolleisuus taas oli hyvin vähäistä. Laitoskasvatettujen vaelluspoikasten ohella tutkimuksessa oli mukana myös luonnossa smolttiutuneita lohia Ala-Koitajoelta. Nämä kalat olivat pääsääntöisesti 1-vuotiaina istutettuja järvilohia, jotka olivat viettäneet Ala-Koitajoella noin vuoden. Nämä lohet pyydystettiin jokikäyttöön soveltuvalla smolttirysällä Ala-Koitajoelta. Tutkimuksessa käytetyt kalat pyydystettiin 2.

22 Osaa smolteista säilytettiin Ala-Koitajoella sumpussa smolttirysän yläpuolella maksimissaan 2 vuorokautta. Kalojen siirto Kuurnaan tapahtui happipakkauksissa. Kuurnassa kyseiset lohet säilytettiin omassa altaassa laitoskalojen tavoin. Kuva 3. Lohien säilytysaltaita Kuurnassa 5.3 Ryhmäjaottelu Tutkimuksessa oli mukana 2-vuotiaita kaloja eri laitoskasvatuseristä. Yhdeltä kasvattamolta oli myös 3-vuotiaita kaloja (n=8). Näiden ohella vertailuryhmänä toimi joukko Ala- Koitajoella luonnollisissa olosuhteissa smolttiutuneita lohia. Tehtäessä erilaisia tilastollisia tarkasteluita katsottiin tärkeäksi määritellä, mitkä yksilöt ovat keskenään vertailukelpoisia. Esimerkiksi tutkittaessa pituuden ja vaellusnopeuden välistä riippuvuutta on tarkasteluun otettu ainoastaan 2-vuotiaat laitoskalat. Koska myös 2-vuotiailla laitoskaloilla ilmeni suuria eroja taustatekijöissä sekä vaelluskäyttäytymisessä eri laitoskasvatuserien välillä, on kaikkia lohia koskevien testien ohella tehty myös kasvatusryhmäkohtaisia tarkasteluja.

23 5.4 Tutkimusmenetelmä ja tutkimuksen kulku Merkintä Kalanviljelylaitoksilta tuotuja vaelluspoikasia sekä Ala-Koitajoelta pyydystettyjä luonnonsmoltteja merkittiin pienikokoisilla akustisilla lähettimillä. Lähettimiä oli kahdenlaisia (taulukko 2). Lähettimien valmistaja oli amerikkalainen yhtiö Sonotronics. Taulukko 2. Telemetriatutkimuksessa käytetyt ultraäänilähetintyypit (Sonotronics co.) Lähetin Paino ilmassa Paino vedessä Halkaisija Pituus IBT ,8 g 1,5 g 8 mm 25 mm PT-3 2 g 1 g 7,8 mm 19 mm Suurempi kokoisia lähettimiä käytettiin kookkaampien yksilöiden merkintään. Pienempiä yksilöitä varustettiin pienemmillä lähettimillä. Lähettimen osuus kalan painosta vaihteli 0,8:sta 6,3 prosenttiin (painot ilmassa mitattuja). Lähettimien tehosta ei ole saatavilla varmaa tietoa. Valmistaja lupaa IBT-96-1-tyypin lähettimelle 200 metrin kuuluvuuden. PT-3-tyypin lähettimelle valmistaja lupaa jopa 750 metrin kuuluvuuden. Kuva 4. PT-3 -tyypin lähetin ja sen suljinmagneetti taustanaan pistekoon 12 tekstiä

24 24 Ennen lähettimen asentamista kalat nukutettiin MS-222:lla (puskuroitu trikaiini 100 mg/l). Lähettimet sijoitettiin kalan ruumiinonteloon vatsaevien etupuolelle kirurgin veitsellä tehdystä, noin 1½ - 2 cm:n mittaisesta viiltohaavasta. Haava suljettiin tikeillä. Tämän jälkeen kala sai toipua yleensä ainakin vuorokauden. Kaikki kalat käsiteltiin mahdollisimman yhdenmukaisesti. Käsittelyistä vastasi erikoistutkija Jorma Piironen RKTL:stä. Kaikkiaan 63 käsitellystä kalasta 4 kuoli käsittelyyn. Näistä 2 oli peräisin Ala-Koitajoelta ja 2 laitokselta E. Käsittelyihin oli RKTL:n koe-eläintoimikunnan lupa. Lähettimillä varustetut vaelluspoikaset vapautettiin pienissä erissä Kuurnan voimalaitoksen alapuolelle. Vapautukset ajoittuivat ajalle Tarkoituksena oli, että jokaisen vapautettavan erän joukossa vapautettaisiin verrokkiyksilönä Ala-Koitajoelta pyydystetty vaelluspoikanen. Tämä ei kuitenkaan ollut aluksi mahdollista, koska Ala-Koitajoen vaelluspoikasten edellyttämiä pienempiä lähettimiä päästiin käyttämään vasta Merkintöjen yhteydessä vaelluspoikasista mitattiin pituus ja paino. Myös kalan alkuperä ja merkintäajankohta kirjattiin ylös. Lisäksi otettiin kidusnäyte myöhempiä ionisäätelyyn liittyviä analyysejä varten sekä valokuva morfometristä tarkastelua varten. Joen virtaama- ja lämpötilatiedot saatiin Pohjois-Karjalan ympäristökeskukselta Seuranta Kalojen havainnointi tapahtui pääasiassa automaattisilla vastaanottimilla eli loggereilla. (Sonotronics Submersible Receiver SUR-01). Loggeri rekisteröi sille ohjelmoituja äänentaajuuksia (69-83 KHz). Laite skaalaa läpi taajuusasteikon noin kahdessa minuutissa. Havainto lähettimestä kirjautuu loggerille, jos kala viipyy loggerin kuuluvuusalueella noin 2 minuuttia. Loggeri kirjaa ylös lähettimen tunnistetiedot eli frekvenssin ja intervallin sekä havaintoajankohdan. Loggereita asennettiin Pielisjokeen Lehmonsaaren kohdalle (2 kpl), Kulhonselän yläpuolelle (2 kpl) sekä joen suuhun (3 kpl). Pielisjoen suussa olleet loggerit olivat toiminnassa tutkimuksen alusta lähtien. Lehmonsaaren kohdalle ja Kulhonselän yläpuolelle rekisteröintilaitteet vietiin vasta Toinen päivä kesäkuuta vietiin loggereita Vuoniemeen, Tikankaivantoon sekä

25 25 Arvinsalmeen. Vuoniemeen ja Arvinsalmeen asennettiin 2 loggeria kumpaankin. Kapeaan Tikankaivantoon asennettiin vain yksi loggeri. Savonselälle avautuvaan Vuosalmeen loggerit (2 kpl) asennettiin vasta Rekisteröintilaitteiden asennusaikataulu määräytyi osittain niiden toimituksen myötä. Resurssien vähyyden vuoksi loggereita ei voitu asentaa Tikan- ja Kivisalmeen. Käytössä olleiden havaintopaikkojen toiminta-ajat näkyvät tutkimusaluekartassa (kuva 2, s. 20). Rekisteröintilaitteet asennettiin kiviankkuriin kiinnitettynä. Kiviankkuriin kiinnitettiin lyijypaula, jonka päässä oli toinen kiviankkuri. Tähän ankkuriin oli kiinnitetty veden pinnalle tuleva koho. Koho oli polystyreeninen kiilakoho ja kohonaru kelluvaa muoviköyttä. Tällä systeemillä saatiin kohonaru sivuun laivaväylästä, vaikka loggeri olisikin ollut väylällä. Loggereiden tallentamat tiedot purettiin kämmen- ja kannettavalle tietokoneelle vaihtelevin väliajoin (kuva 6). Joella olleita rekisteröintilaitteita luettiin tiuhempaan tahtiin kuin järvialtaiden salmissa olevia. Luetut tiedot tallennettiin pöytätietokoneelle jatkokäsittelyä varten. Jatkokäsittely tapahtui valmistajan tarjoamalla ohjelmalla, jolla voidaan erottaa lähetinhavainnot muista äänisignaaleista. Rekisteröintiajat yhdistettiin kalakohtaisiin tietoihin taulukoksi. Automaattisten rekisteröintilaitteiden lisäksi kaloja havainnoitiin manuaalisilla kuuntelulaitteilla (Sonotronics Mantrak) (kuva 5). Laitteella kuunnellaan lähettimen signaaleja veteen asetettavan hydrofonin avulla. Anturista kulkee kaapeli vastaanottimeen, joka muuntaa signaalin kuultavaan muotoon. Signaalia kuunnellaan kuulokkeista tai kaiuttimesta. Loggerin tapaan manuaalisen laitteen voi laittaa skaalaamaan eri äänentaajuuksia tai manuaalisesti valita äänentaajuuden, jota halutaan kuunnella. Jos kala on kuuluvuusmatkan päässä ja vastaanotin viritetty lähettimen taajuudelle, alkaa laitteesta kuulua piippauksista koostuva koodi, josta lähetin voidaan tunnistaa. Tämän ohella vastaanotin kirjaa myös intervallin aikaa, josta lähetin on myös tunnistettavissa. Manuaalisia vastaanottimia kokeiltiin kalojen vapautuksien yhteydessä ja selvitettäessä joelle jääneiden kalojen kohtaloa.

26 26 Kuva 5. Hydrofoni Kuva 6. Automaattisen rekisteröintilaitteen purku Kuuluvuuskoe Pyhäselällä Loggerin kykyä rekisteröidä lähettimen signaali eri etäisyyksiltä tutkittiin Pyhäselällä Noljakan edustalla. Kokeen aikana tuuli kaakosta ja järven selällä oli jonkin verran aaltoa. Kokeessa rekisteröintilaite (Sonotronics Submersible receiver sur-01) upotettiin järven pohjaan noin 5 metriä syvään veteen. Paikka merkittiin GPS:ään (Garmin GPSmap 60 CS). GPS:n mene-komennolla saatiin GPS näyttämään etäisyyttä loggerin sijaintiin. Lähetin (Sonotronics PT-3) asetettiin lyijypaulalla painotettuun sukkaan, joka sidottiin kiinni veneeseen niin, että sukka upposi noin 2 metrin syvyyteen vapaaseen veteen. Lähettimen ollessa toiminnassa lähdettiin lähestymään loggeria 480 metrin päästä. Kokeessa lähettimen ollessa vedessä lähettimen ja loggerin välimatka pyrittiin pitämään vakiona. Lähetin oli vedessä 5 min kerrallaan, jonka jälkeen se nostettiin ylös ja mentiin 50 metriä lähemmäs loggeria. Havaintosarja ulottuu 480 metristä 30 metriin. Viiden minuutin jaksoilta otettiin ylös kellonajat. Näitä aikoja verrattiin loggerin tallentamiin havaintoaikoihin, ja tätä kautta määritettiin etäisyys, jolla oltiin havaintoajankohtana. Kokeen tuloksia käytettiin hyväksi suunniteltaessa kesän 2007 järvialtailla tapahtuvaa smolttiseurantaa. 5.5 Aineiston käsittely Kertyneet tiedot koottiin taulukoksi taulukkolaskentaohjelmaan. Aineistosta laskettiin ensimmäisten yksilökohtaisten havaintojen pohjalta kalayksilöiden vaellusaikoja eri havaintopaikoille. Yksilökohtaisia nopeustietoja laskettiin jakamalla kartta-aineistosta laivaväyliä myö-

27 27 täillen mitattuja etäisyyksiä vaellusajoilla. Tutkittuja taustatekijöitä olivat pituus, paino, kuntokerroin, vapautuspäivämäärä, joen virtaama ja jokiveden lämpötila, Taustamuuttujista kuntokerroin oli johdettu kalan painosta ja pituudesta kaavalla CF = paino (g) / pituus 3 (mm) * Kuntokerroin on ihmiselle laskettavan painoindeksin kaltainen tunnusluku. Kuntokertoimen laskun on todettu olevan sidoksissa kalan smolttiutumiseen. Taustamuuttujien ja vaellusaikojen välille laskettiin selitysasteita. Malleina kokeiltiin lineaarista ja toisen asteen polynomista regressiomallia. Lineaarisen mallin käytössä oletuksena oli, että riippumattoman ja riippuvan muuttujan välillä vallitsee lineaarinen suhde. (Esimerkiksi kalan painon kasvaessa vaellusaika pienenee). Toisen asteen polynomista regressiomallia käytettäessä oletuksena oli, että riippuvan muuttujan (esim. vaellusaika) minimikohta vastaa jotakin tiettyä riippumattoman muuttujan (esim. kuntokerroin) arvoa. Pienemmillä ja suuremmilla kuntokertoimen arvoilla vaellusaika mallin mukaan kasvaa. Regressioanalyysit tehtiin Exceltaulukkolaskentaohjelmalla, joka käyttää mallien muodostamisessa pienimmän neliösumman periaatetta (Kouki ym. 1991, ). Pienten otoskokojen vuoksi laskettuihin regressioihin sisältyy paljon epävarmuutta. Koska kyseessä ovat alustavat tutkimukset vaelluskäyttäytymisen ja siihen vaikuttavien tekijöiden selvittämiseksi, ei katsottu tarpeelliseksi arvioida regressioiden tilastollista merkitsevyyttä. Regressioanalyysien ohella eri perustein jaettujen kalaryhmien ominaisuuksia testattiin t- testeillä. Testeissä käytettiin lähtökohtaisesti kaksisuuntaista t-testiä yhtä suurille variansseille. Jos otosvariansseissa havaittiin merkittäviä poikkeamia, suoritettiin F-testi variansseille. Testin suorittaminen on kuvattu mm. teoksessa Biometria (Kouki, Ranta & Rita 1991, ). Jos otosvarianssit poikkesivat tilastollisesti, käytettiin vertailussa t-testiä erisuuruisille variansseille. Eri tilanteisiin sopivia t-testejä kuvataan Koukin ym. (1991, ) Biometria-kirjassa. Erilaisten ryhmien sisällä esiintyvää yksilöllistä vaihtelua tietyssä taustatekijässä tai vaellusajassa/nopeudessa kuvattiin ryhmän sisäisillä minimi- ja maksimiarvoilla sekä laskemalla vaihtelukertoimia. Tilastollisen vaihtelukertoimen laskeminen mahdollistaa yksilöllisen vaihtelun vertailemisen eri ryhmien välillä. Vaihtelukerroin esitettiin muodossa (CV%), jolloin sen laskukaava oli (keskihajonta/keskiarvo)*100. Tulos kertoo, montako prosenttia otoksen keskihajonta on otoksen keskiarvosta (Kouki ym. 1991, 39).

28 6 TULOKSET Menetelmätekniikka Menetelmän keskeisimmät osat olivat lähettimet ja niiden signaaleja kuuntelevat automaattiset rekisteröintilaitteet sekä manuaaliset kuuntelulaitteet. Loggerit tallensivat kalojen liikkeitä kohtuullisen hyvin. Niiden tekniikassa vaikuttaisi kuitenkin olevan vielä puutteita. Loggereiden kellot eivät pysyneet ajassa. Kellovirheitä täytyi selvittää jälkikäteen. Kellot nollautuivat joissakin tapauksissa, kun loggerin virta katkaistiin. Joissakin tapauksissa syytä ei voitu määrittää. Manuaalisten seurantalaitteiden avulla pystyttiin seuraamaan vapautettujen kalojen alasvaellusta. Seurantaa voitiin suorittaa kuitenkin vain yksittäisiä lohia koskien. Joelle jääneiden kalojen paikantamisesta ei saatu lupaavia tuloksia. Vain kaksi 14:sta joelle jääneestä lohesta pystyttiin paikantamaan. Kenttäkokeessa Pyhäselällä automaattinen rekisteröintilaite rekisteröi vallitsevissa olosuhteissa PT-3 lähettimen signaalin 230 metrin päästä. Etäämpää ei ollut rekisteröitynyt havaintoja. Lähempää havaintoja rekisteröityi kaikilta havaintopisteiltä eli 180 m:n, 130 m:n, 80 m:n, ja 30 m:n etäisyyksiltä loggerista. Havaittu maksimikuuluvuus oli huomattavasti vähemmän kuin valmistajan lupaama 750 metriä. 6.2 Menetelmän rajoitukset Kalojen liikkeitä koskevat tulokset perustuvat loggereiden tallentamiin tietoihin. Tutkimuslaitteiden toimitus viivästyi niin, että kaikkiin havaintopisteisiin ei saatu rekisteröintilaitteita suunnitellussa aikataulussa. Resurssipulan vuoksi Pyhäselän eteläpään Tikansalmeen ja Jänisselän eteläpuolella sijaitsevaan Kivisalmeen ei voitu lainkaan asentaa loggereita. Myös tekniset ongelmat ja välinetappiot aiheuttivat ongelmia aineiston keruussa. Vuoniemessä puutteelliseen tallennukseen ovat voineet vaikuttaa jyrkät pohjanmuodot, jotka aiheuttavat katvealueita lähettimen signaaleille. Pieni osa Vuoniemessä havaitsematta jääneis-

29 29 tä lohista havaittiin seuraavalla havaintopaikalla Arvinsalmessa. Vaihtoehtoisesti nämä Vuoniemessä havaitsematta jääneet lohet ovat voineet kulkea myös Tikansalmen kautta. Tikankaivannossa sen sijaan ei tehty yksilöhavaintoja havaintopaikan toiminta-aikana. Myös Arvinsalmen havaintopaikan tallennustehossa voi olla puutteita. Loggereiden asennus Vuoniemeen ja Arvinsalmeen tapahtui On mahdollista, että pieni osa aikaisemmin vapautetuista kaloista on ohittanut havaintopaikat ennen tätä ajankohtaa (taulukko 3). Savonselälle avautuvaan Vuosalmeen loggerit asennettiin 16.6., jolloin osa kaloista oli todennäköisesti ohittanut havaintopaikan (taulukko 3). Rekisteröintilaitteiden asennusajankohdista johtuvat epävarmuustekijät kohdistuivat erityisesti 3-vuotiaisiin kaloihin, joita vapautettiin eniten tutkimuksen alkuvaiheessa. Kaksivuotiaissa kaloissa epävarmoja tapauksia oli vähemmän. Vuoniemen ja Arvinsalmen osalta laitos B:tä lukuun ottamatta kaikista kasvatusryhmistä löytyi yksi mahdollinen kala, joka olisi voinut ohittaa havaintopaikat ennen rekisteröintilaitteiden asennusta. Viimeisellä havaintopaikalla Vuosalmessa laitos A:n kalojen tuloksiin sisältyy enemmän epävarmuutta kuin muiden laitosten lohien tuloksiin. (taulukko 3.) Taulukko 3. Loggereiden sijoitusajankohdasta johtuvat epävarmat yksilötapaukset kalaryhmittäin Voineet ohittaa kaikki järvihavaintopaikat Voineet ohittaa Vuosalmen Laitos A 1 3 Laitos B 0 0 Laitos D 1 1 Laitos E 1 1 Laitos A: 3-v 3 4 Ala-Koitajoki 0 0 Yht Tutkitut kalat Luonnossa smolttiutuneet ja laitoskalat Ala-Koitajoelta smolttirysällä pyydystetyt järvilohen vaelluspoikaset (n=7) toimivat vertailuryhmänä tutkimuksessa. Tämän ryhmän oletetaan edustavan vaellusvalmiutensa huippuvaiheessa olevia vaelluspoikasia. Smolttirysään joutuessaan kalat ovat jo vaelluksella alas kohti

30 kpl kpl 30 syönnösalueita. Tutkimuksessa käytettyjen Ala-Koitajoen kalojen ja eri laitoksilta tuotujen kalojen pituusero oli suuri (kuvio 1). Laitoskaloista vain 28 % oli samanpituisia Ala- Koitajoen kalojen kanssa. Tulokset olivat samansuuntaisia myös painon suhteen laitoskalat Ala-Koitajoen kalat pituusluokat (mm) Kuvio 1. Kaksivuotiaiden laitoskasvatettujen (n=42) ja Ala-Koitajoella smolttiutuneiden (n=7) vaelluspoikasten pituusjakaumat Kuntokertoimien suhteen ei esiintynyt niin suuria eroja kuin pituuksia ja painoja verrattaessa. Suurin osa laitoskaloista oli samoissa kuntokerroinluokissa Ala-Koitajoen lohien kanssa. Kuntokertoimien osalta myös Ala-Koitajoen lohilla oli laaja jakauma. Laitoskaloihin verrattuna kuntokertoimet olivat Ala-Koitajoen lohilla jonkin verran pienempiä (kuvio 2) laitoskalat Ala-Koitajoen kalat 0,65-0,70 0,71-0,75 0,76-0,80 0,81-0,85 0,86-0,90 0,91-0,95 0,96-1,00 kuntokerroinluokat Kuvio 2. Kaksivuotiaiden laitoskasvatettujen (n=42) ja Ala-Koitajoella smolttiutuneiden (n=7) vaelluspoikasten kuntokerroinjakaumat

31 6.3.2 Laitospoikasryhmien välisistä eroista taustatekijöissä 31 Kaksivuotiaiden lohien koko poikkesi myös laitoskasvatuserien välillä. Eroja oli sekä keskiarvoissa että jakaumissa. Painon suhteen erot olivat selkeimmät (taulukko 4). Lähes kaikkien laitosten välillä havaittiin tilastollisesti merkitsevä ero (kaksisuuntainen t-testi). Laitos E:n kalojen painojen keskiarvo oli yli kaksinkertainen verrattuna laitos B:n kaloihin. Ainoastaan laitos B:n kalat eivät tilastollisesti poikenneet Ala-Koitajoen kaloista (kaksisuuntainen t-testi; p = 0,31). Ryhmäkohtaista vaihtelua kuvataan taulukoissa tilastollisen vaihtelukertoimen (CV%) käsitteellä. Taulukko 4. Kalojen painojen minimit, maksimit ja keskiarvot (grammoina) sekä vaihtelukerroin (CV%) kalaryhmittäin Alkuperä Min. Ka. Maks. CV% Lukumäärä Laitos A 38,3 62,0 122, Laitos B 33,1 49,4 72, Laitos D 57,2 77,9 102, Laitos E 87,6 116,0 173, Laitokset yhdessä 33,1 74,8 173, Ala-Koitajoki 32,0 43,6 56, Pituuksien suhteen erot olivat samansuuntaisia, mutta suhteellisesti pienempiä. Pituuden ja painon suhde ei ole lineaarinen. Taulukko 5. Kalojen pituuksien minimit, maksimit ja keskiarvot (millimetreinä) sekä vaihtelukerroin (CV%) kalaryhmittäin Alkuperä Min. Ka. Maks. CV% Lukumäärä Laitos A Laitos B Laitos D Laitos E Laitokset yhdessä Ala-Koitajoki Kuntokertoimissakin oli ryhmäkohtaisia eroja. Kalaryhmissä, joissa kalat olivat pieniä, myös painon ja pituuden välistä suhdetta kuvaava kuntokerroin oli pienempi.

32 Taulukko 6. Kalojen kuntokertoimien minimit, maksimit ja keskiarvot sekä vaihtelukerroin (CV%) kalaryhmittäin 32 Alkuperä Min. Ka. Maks. CV% Lukumäärä Laitos A 0,69 0,80 0, Laitos B 0,70 0,76 0, Laitos D 0,80 0,85 0, Laitos E 0,79 0,85 0, Laitokset yhdessä 0,69 0,82 0, Ala-Koitajoki 0,65 0,77 0, Vaellusaikataulu Pielisjoki Vapautuspaikalta Kuurnan voimalaitoksen alapuolelta kalojen on suunnattava alavirtaan. Kaksivuotiaat laitoskalat (n=29) poistuivat joesta keskimäärin 44,7 tunnissa. Luonnossa smolttiutuneet Ala-Koitajoen lohet (n=7) olivat nopeampia. Niiden keskimääräinen vaellusaika Kuurnasta Pielisjoen suuhun oli 16,3 tuntia Järvialtaat Pyhäselän ylityksestä saatiin tietoja vain 13 laitoskasvatetun yksilön osalta. Kalat saapuivat Vuoniemeen 4 22 vuorokautta vapautuksesta. Arvinsalmesta havaintoja kertyi 15:sta laitoskalasta. Sinne lohet saapuivat 5 27 vuorokautta vapautuksesta. Arvinsalmen jälkeisen Ukonselän ylityksestä havaintoja saatiin ainoastaan 6 laitoskalasta. Nopein vaelluspoikanen ui paikalle alle viikossa. Hitaampien kalojen lähettimien patteri ehti todennäköisesti kulua loppuun ennen kalojen saapumista paikalle. Ala-Koitajoen verrokkiryhmän kaloista vain kaksi havaittiin jokiosuuden jälkeen Vuoniemessä. Niiden vaellusajat Vuoniemeen olivat 6,4 ja 9,3 vuorokautta.

33 Taulukko 7. Kaksivuotiaiden laitoskalojen (n=29) vaellusajat (vrk) havaintopaikoille 33 Pielisjoen suu (21 km) Vuoniemi (46 km) Arvinsalmi (59 km) Vuosalmi (70 km) Minimi 0,4 4,0 5,1 6,9 Keskiarvo 1,9 9,7 13,3 11,6 Maksimi 6,2 22,0 26,8 16,8 Lukumäärä Vaelluksen dynamiikka Loggereiden tallentamista tiedoista selviää, milloin mikin lohi on ollut havaintopaikan lähettyvillä (n. 200 metriä). Havaintopaikan ensimmäisen lähetinkohtaisen rekisteröinnin perusteella laskettiin aika vapautuksesta tai havainnosta edellisellä havaintopaikalla. Näin saatiin selville kalakohtaisia teoreettisia nopeustietoja eri osamatkoille. Havaintopisteiden väliset etäisyydet määritettiin laskemalla ne kartta-aineistosta laivaväyliä myötäillen. Eri havaintopaikat olivat käytössä eripituisia aikoja (ks. kuva 2, s. 20). Tämän vuoksi yksilöhavaintojen lukumäärä eri osamatkoilla vaihtelee Vuorokausirytmi Vaelluksen vuorokausirytmiä tutkittiin jakamalla yksilöhavaintoja 6 aikaluokkaan (kello 0-4, 4-8, 8-12, 12-16, ja 20-24). Eri havaintopaikoilla (ks. kuva 2. s. 20) yksilöhavainnot keskittyivät jossain määrin tiettyyn vuorokauden aikaan. Kulhonselän havaintopaikalla havaituista 2-vuotiaista laitoslohista 16/27 (59 %) havaittiin kello välisenä aikana (kuvio 3). Vastaava keskittymä havaittiin myös Ala-Koitajoen lohilla. Niistä 5/7 (71 %) havaittiin kello Näihin keskittymiin osasyynä olivat aamupäiviin ajoittuneet vapautukset. Pielisjoen suussa havaituista 2-vuotiaista laitoslohista 18/29 (62 %) havaittiin kello välisenä aikana. Edelleen 9/29 (31 %) havaituista lohista saapui jokisuuhun viiden minuutin sisällä kello Vapautusajankohta ei selittänyt tätä kello 22 jälkeen havaittujen lohien keskittymää. Nämä lohet saapuivat paikalle eri päivinä. Ne olivat viettäneet joella tuntia eli jopa muutamia vuorokausia. Myös Ala-Koitajoen lohista 4/7 (57 %) havaittiin jokisuussa kello välisenä aikana. Tähän keskittymään vaikuttaa kuitenkin lohien vapautusajankohta. Kolme näistä lohista saapui paikalle nopeasti aamupäivällä tapahtuneen vapautuksen jälkeen. Vuoniemessä havaituista 2-vuotiaista laitoslohista 9/13 (69 %) havaittiin kello

34 yksilöhavainnot välisenä aikana. Arvinsalmessa havainnot eivät keskittyneet mihinkään vuorokauden aikaan Kulhonselkä Pielisjoen suu Vuoniemi kellonaika Kuvio 3. Kaksivuotiaista laitoskaloista saatujen yksilöhavaintojen määrä eri kellonaikoina Kulhonselän, Pielisjoen suun ja Vuoniemen havaintopaikoilla Pielisjoki Vaelluksen alkuvaihe Kuurnasta Lehmonsaarelle on pääsääntöisesti kapeahkoa jokiuomaa. Kaksivuotiaat laitoskalat (n=20) käyttivät tähän noin 6 kilometrin matkaan keskimäärin 15,9 tuntia (1,35 km/t). Nopein smoltti saapui havaintopaikalle 2,1 tunnissa, kun se hitaimmalla kesti lähes 95 tuntia. Ala-Koitajoen lohet (n=7) saapuivat havaintopaikalle keskimäärin 3,8 tunnissa (1,9 km/t), ja olivat täten laitoskaloja nopeampia. Ala-Koitajoen lohien vaellusajat vaihtelivat välillä 2,1-8,3 tuntia. Seuraava etappi oli noin 4 kilometrin matka Lehmonsaarelta Kulhonselän yläpuolelle. Tällä etapilla joki jatkuu entistä kapeampana. Tietoja poikkileikkauspinta-aloista ei tosin ollut saatavilla. Kaksivuotiaat laitoskalat (n=20) olivat tällä osamatkalla huomattavasti nopeampia kuin ensimmäisellä osamatkalla. Teoreettinen vaellusnopeus oli keskimäärin 3,0 km/t ja vaihteli välillä 1,1-4,0 km/t. Myös yksilöiden välinen vaihtelu oli pienempää. Vaellusaika vaihteli 1,0-3,6 tuntiin. Ala-Koitajoen lohet olivat tällä osamatkalla keskimäärin hitaampia kuin laitoskalat. Niiden vaellusnopeus oli keskimäärin 2,6 km/t ja vaihteli välillä 1,8-3,4 km/t. Vaellusaika vaihteli välillä 1,1-2,2 tuntia.

35 35 Ennen Utraa Pielisjoki levittäytyy Kulhonseläksi. Utran jälkeen joki jatkuu jonkin matkaa leveämpänä, kunnes se kapenee Iiksensaaren jälkeen. Joensuun kaupungin kohdalla joessa on jopa koskia. Matkalla Kulhonselältä Pielisjoen suuhun laitoskalojen (n=23) vauhti oli keskimäärin hitaampaa kuin edellisillä osamatkoilla. Vaihtelu vaellusnopeuksissa oli suurta. Kalojen nopeus oli keskimäärin 0,88 km/t ja vaihteli välillä 0,09-1,98 km/t. Vaellusajat vaihtelivat 5,8-124,5 tuntiin. Tällä osamatkalla Ala-Koitajoen kalat olivat ensimmäisen osamatkan tapaan laitoskaloja nopeampia (nopeuksien keskiarvo = 1,43 km/t) (n=7). Myös yksilöllinen vaihtelu oli pienempää kuin laitoskasvatusryhmissä. Niiden vaellusajat vaihtelivat 4,7-24,9 tuntiin ja vaellusnopeudet välillä 0,47-2,43 km/t. Lohien vaellusta joella tarkasteltiin myös yksilökohtaisesti. Kahdestakymmenestä havaitusta laitoskalasta seitsemän liikkui Kuurnasta Lehmonsaarelle hyvin hitaasti (<0,5 km/t). Vauhtiin päästyään nämä lohet (n=7) vaelsivat pääsääntöisesti yli 3 kilometrin tuntivauhtia välin Lehmonsaarelta Kulhonselälle. Osa havaituista lohista (n=6) sen sijaan vaelsi nopeasti (>2,5 km/t) jo ensimmäisellä osamatkalla Kuurnasta Lehmonsaarelle. Näistä lohista 4 kiihdytti vauhtiaan entisestään välillä Lehmonsaari-Kulhonselkä. Kahdella taas vaellusnopeus hidastui. Matkalla Kulhonselältä Pielisjoen suuhun kaikkien havaittujen laitoslohien vaellusnopeudet hidastuivat merkittävästi ja olivat keskimäärin alhaisempia kuin alkumatkalla Kuurnasta Lehmonsaarelle. Ala-Koitajoen lohilla vaellusnopeuksien erot kahden ensimmäisen etapin (Kuurna Lehmonsaari ja Lehmonsaari Kulhonselkä) välillä olivat pienempiä kuin laitoskaloilla. Vapautuksen jälkeen ne vaelsivat tasaisesti kohti Kulhonselkää. Matkalla Kulhonselältä Pielisjoen suuhun Ala-Koitajoen lohien vaellusvauhti ei hyytynyt niin selvästi kuin laitoskaloilla. Yksilökohtaisia tietoja tätä tarkastelua koskien on esitetty liitteessä 6. Eri alkuperää olevien lohien välisten vaelluskäyttäytymiserojen tutkimiseksi matkaa istutuspaikalta Kuurnasta Pielisjoen suuhun tarkasteltiin kokonaisuutena. Jokimatkalla näkyi selkeästi Ala-Koitajoen lohien keskimääräisesti suurempi vaellusnopeus sekä vähäisempi yksilöllinen vaihtelu laitoskaloihin verrattuna (taulukko 8). Laitoskalojen (n=29) teoreettinen keskinopeus jokimatkalla oli 0,91 km/t ja keskimääräinen vaellusaika 44,7 tuntia. Ala-Koitajoen kaloilla (n=7) keskinopeus oli 1,54 km/t ja keskimääräinen vaellusaika 16,3 tuntia. Laitoskalaryhmien sisällä vaellusajat vaihtelivat voimakkaasti (taulukko 8). Laitos B:n lohien korkea keskiarvoaika jokimatkalla johtui muutamasta korkeasta arvosta, jotka nostivat pienen

36 otoksen keskiarvoa. Suuren yksilöllisen vaihtelun vuoksi laitoskalaryhmien ei voi olettaa poikkeavan toisistaan. Mahdollisten erojen todentaminen vaatisi suurempia otoskokoja. 36 Taulukko 8. Vaelluspoikasten kalaryhmäkohtaiset vaellusajat (minimi, keskiarvo ja maksimi) tunteina sekä vaihtelukerroin (CV%) Kuurnasta Pielisjoen suuhun (n. 21 km) Alkuperä Min. Ka. Maks. Lukumäärä CV% Laitos A 10,2 38,1 147, Laitos B 23,6 70,1 146, Laitos D 10,9 39,4 84, Laitos E 13,6 33,6 60, Laitokset yhdessä 10,2 44,7 147, Laitos A: 3-v. 10,9 28,2 78, Ala-Koitajoki 10,1 16,3 28, Järvialtaat Järvivaelluksen ensivaiheita kuvaamaan valittiin osamatka Pielisjoen suusta Arvinsalmeen. Tällä rajauksella saatiin eniten yksilöhavaintoja tarkasteltavaksi. Pielisjoen suun jälkeen vaelluspoikasten edessä avautui Pyhäselkä. Laivaväylää pitkin mitattu etäisyys Pielisjoen suun ja Pyhäselän eteläpäässä sijaitsevan Vuoniemen välillä on noin 24,5 km. Tämän jälkeen smolttien oli ylitettävä Vuoniemen ja Arvinsalmen välinen Jänisselkä (n. 13 km). Kaksivuotiaat laitoskalat (n=15) ylittivät 2 ensimmäistä järviallasta keskimäärin 11,7 vuorokaudessa. Hitaimmalla havaitulla lohella tähän kului 26,3 vuorokautta. Nopein kala suoriutui matkasta 3,3 vuorokaudessa (taulukko 9). Kaksivuotiaiden laitoskalojen keskimääräinen teoreettinen vaellusnopeus tällä osamatkalla oli 0,19 km/t. Vaelluspoikasryhmien välillä havaittiin eroja vaelluskäyttäytymisessä. Arvinsalmessa havaittiin viisi laitos A:n kalaa ja seitsemän laitos D:n kalaa. Laitos B:n kaloja havaittiin vain 2 ja laitos E:n kaloista ei yhtään. Havaitsemattomat lohet saattoivat olla vasta matkalla Arvinsalmeen ollen täten hitaampia kuin havaitut lohet. Tulosten perusteella laitos D:n kalojen vaellusvauhti oli kahdella ensimmäisellä järvenselällä muiden laitosten kaloja nopeampi ja/tai selviytymisaste parempi (taulukko 9). Ala- Koitajoen lohista vain 1 havaittiin Arvinsalmessa. Se vaelsi kahden ensimmäisen järvenselän yli 9,3 vuorokaudessa.

37 nopeus (km/t) Taulukko 9. Vaelluspoikasten kalaryhmäkohtaiset vaellusajat (minimi, keskiarvo ja maksimi) vuorokausina sekä vaihtelukerroin (CV%) Pielisjoen suusta Arvinsalmeen (n. 38 km) Alkuperä Min. Ka. Maks. Lukumäärä CV% Laitos A 3,8 14,5 26, Laitos B 7,6 11,6 15, Laitos D 3,3 7,9 12, Laitos E 24,4 1 Laitokset yhdessä 3,3 11,7 26, Laitos A: 3-v. 15,8 1 Ala-Koitajoki 9, Kaloista, jotka havaittiin Kulhonselällä, Pielisjoen suussa ja edelleen Arvinsalmessa saatiin 13 kalan aineisto (mukana myös yksi Ala-Koitajoen kala), josta on mahdollista selvittää trendejä vaelluksen dynamiikassa. Kolmestatoista kalasta 9 ui alkumatkan Kuurnasta Kulhonselälle muita osamatkoja nopeammin. Näiden kalojen vaellusvauhti hidastui välillä Kulhonselkä - Pielisjoen suu. Järvialtaalle tultaessa vaellusvauhti putosi entisestään. Kaksi kalaa 13:sta tuli Kuurnasta Kulhonselälle verraten hitaasti ja kiristi vauhtia Kulhonselän ja jokisuun välillä. Järviosuudella vaellusvauhti luonnollisesti putosi. Aineistosta löytyi myös kaksi yksilöä, jotka kiihdyttivät vauhtiaan tasaisesti vaellusvauhdin ollessa nopeimmillaan järviosuudella. (kuvio 4.) 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 A37 D55 D54 B12 A26 D35 B36 D29 D9 D22 Ala5 A7 D50 kala Kuurna- Kulhonselkä Kulhonselkä- Pielisjoen suu Pielisjoen suu- Arvinsalmi Kuvio 4. Kulhonselällä, Pielisjoen suussa ja Arvinsalmessa havaittujen vaelluspoikasten (n=13) yksilökohtaiset vaellusnopeudet osamatkoittain välillä Kuurna - Arvinsalmi (n. 59 km)

38 nopeus (km/t) 38 Ainoastaan seitsemän lähetinkalaa havaittiin viimeisellä havaintopaikalla Vuosalmessa. Näistä 6 oli laitoskaloja ja yksi Ala-Koitajoelta. Osasyynä havaintojen vähyyteen saattoi olla automaattisten rekisteröintilaitteiden myöhäinen sijoitusajankohta (Luku 6.2). Keskimääräinen vaellusnopeus Ukonselän (n. 11 km) ylityksessä oli laitoskaloilla 0,52 km/t. Muutama poikkeuksellisen nopeasti uinut yksilö nostaa keskiarvoa. Selän ylitys vei lohilla keskimäärin 3,4 vrk. Nopein yksilö ui Ukonselän yli 7,1 tunnissa, mutta hitaimmalla samaan kului aikaa 8 vuorokautta. Vuosalmeen saapuneella Ala-Koitajoen lohella Ukonselän ylitys vei 1,6 vuorokautta. Vuosalmessa havainnoiduista kaloista 4/7 oli laitoksen D kaloja. Tämän perusteella niiden vauhti tai selviytyminen oli parempi verrattuna muihin kalaryhmiin. Myös Vuosalmeen saapuneilla kaloilla oli paljon vaihtelua vaelluksen dynamiikassa (Kuvio 5). 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 B36 A37 D54 D50 Ala5 D35 D55 kala Kuurna-Kulhonselkä Kulhonselkä-Pielisjoen suu Pielisjoen suu-arvinsalmi Arvinsalmi-Vuosalmi Kuvio 5. Vuosalmessa havaittujen 2-vuotiaiden vaelluspoikasten (n=7) yksilökohtaiset vaellusnopeudet osamatkoittain välillä Kuurna-Vuosalmi (n. 70 km)

39 6.6 Vaellusnopeuteen vaikuttavat tekijät Kalan ominaisuudet Kalojen painon ja kuntokertoimen yhteyttä vaellusaikoihin tutkittiin laskemalla lineaarisia ja toisen asteen polynomisia regressiomalleja (Luku 5.5). Painon ja pituuden välinen korrelaatio (ks. liite 5) oli niin voimakas, ettei pituuden osalta katsottu tarpeelliseksi suorittaa erillistä tarkastelua. Tarkastelua tehtiin erikseen jokivaellusta (Kuurna-Pielisjoen suu) ja ensimmäisten järvialtaiden ylityksiä (Pielisjoen suu-arvinsalmi) koskien. Tarkasteluja tehtiin kaikkia laitoskaloja koskien ja havaintojen lukumäärän salliessa myös laitoskasvatuserittäin. On syytä huomata, että riippuvuustarkastelujen tulokset eivät ole lainkaan yksiselitteisiä. Aineisto oli pieni ja kaikkien vaellusnopeuteen vaikuttavien tekijöiden hallitseminen mahdotonta. Riippuvuustarkastelujen tulokset on esitetty kuvioina liitteissä 7 ja 8. Kalan paino Kaikkia laitoskaloja koskevissa tarkasteluissa ei havaittu riippuvuussuhteita kalan painon ja vaellusajan välillä. Laitoskohtaisissa tarkasteluissa saatiin joissakin tapauksissa suurempia selitysasteita kokeilluille malleille. Esimerkiksi laitos A:n 2-vuotiaista vaelluspoikasista (n=6) jokimatkalla keskimäärin nopeimpia olivat lohet joiden paino oli lähellä 50 grammaa. Havaintoihin sovitetun mallin selitysaste oli 0,79. Aineisto sisälsi tosin vain kuusi havaintoyksikköä, joten tulos voi olla myös sattumaa. (ks. liite 7.) Kalan kuntokerroin Kaikkia laitoskaloja koskevissa tarkasteluissa kalojen kuntokertoimien ja vaellusaikojen välillä ei havaittu merkitseviä riippuvuussuhteita. Laitoskohtaisissa tarkasteluissa laitos D:n lohilla kokeiltujen mallien selitysasteet kuntokertoimen ja vaellusajan välillä olivat suurempia kuin muiden laitosten lohilla. Jokimatkalla laitos D:n smoltit (n=10), joilla oli suuri kuntokerroin, olivat keskimäärin nopeampia kuin smoltit joiden kuntokerroin oli pieni (R 2 =0,43). Järvivael-

40 aika (t) luksella taas suuren kuntokertoimen omaavat smoltit olivat keskimäärin hitaampia, kuin smoltit joiden kuntokerroin oli pieni (R 2 =0,49, n=7). (ks. liite 8.) Ympäristötekijät Vapautuspäivämäärän, jokiveden lämpötilan sekä joen virtaaman yhteyksiä vaellusaikoihin tutkittiin. Veden lämpötila- ja virtaamatiedot koskivat Pielisjokea, joten niiden osalta tarkastelu rajoitettiin jokimatkalle. Tarkasteluja tehtiin kaikkia laitoskaloja koskien sekä havaintojen lukumäärän salliessa laitoskasvatuserittäin. Nämä riippuvuustarkastelut on esitetty kuvioina liitteissä Vapautusajankohdan yhteyttä vaellusnopeuteen tutkittiin myös laskemalla eri päivinä vapautettujen lohien keskiarvovaellusajat Kuurnasta Pielisjoen suuhun. Vaellusaikojen keskiarvot nousivat toukokuun lukemista tultaessa kohti kesäkuun puoliväliä (kuvio 6). Toisaalta eri vapautuspäivinä vapautettujen lohien lukumäärät olivat pieniä touko 23.touko 28.touko 2.kesä 7.kesä 12.kesä 17.kesä 22.kesä vapautuspäivämäärä Kuvio 6. Kaksivuotiaiden laitoskalojen (n=29) vaellusaikojen keskiarvot vapautuspäivittäin välillä Kuurna Pielisjoen suu (n. 21 km) Yksilötason tarkasteluissa vapautusajankohdan ja vaellusajan välinen yhteys havaittiin ainoastaan laitos D:n lohilla. Näillä kaloilla vaellusnopeus joella hidastui vapautusajankohdan siirtyessä toukokuun lopulta kohti kesäkuun puoliväliä (ks. liite 11).

41 41 Veden lämpötilan vaikutusta vaelluskäyttäytymiseen tutkittiin vertaamalla Pielisjoen veden lämpötiloja kalojen vapautuspäivinä kalojen vaellusaikoihin joella. Laitos E:n kalat jätettiin pois tarkasteluista niiden muita poikasia huonomman kunnon takia. Koko tutkimusjoukkoa koskevissa tarkasteluissa yhteyksiä veden lämpötilan ja kalojen vaellusaikojen välillä ei havaittu (ks. liite 9). Ryhmäkohtaisissa tarkasteluissa laitos D:n kaloilla vaellusnopeus joella hidastui merkittävästi lämpötilan noustessa 11:sta 17:ään ºC -asteeseen (ks. liite 9). Vastaava tulos saatiin verrattaessa vapautusajankohdan ja vaellusnopeuden yhteyttä (ks. liite 11). Muilla tutkituilla ryhmillä riippuvuuksia ei havaittu. Myös virtaaman vaikutusta vaellusnopeuteen joella tutkittiin. Yhteyksiä ei kuitenkaan havaittu koko joukkoa koskevissa tai ryhmäkohtaisissa tarkasteluissa (ks. liite 10).

42 6.7 Selviytyminen 42 Vaelluspoikasten selviytymistä eri osamatkoilla arvioitiin rekisteröintilaitteisiin tallentuneiden havaintojen perusteella. Kaloihin asennettujen lähettimien toiminta-aika oli n. 20 vuorokautta. Tämän takia luotettavia arvioita selviytymisestä voitiin tehdä vain jokimatkan osalta. Järvialueilla vaellusnopeus ja käyttäytyminen vaikuttivat havaintojen määrään havaintopaikoilla vaellusreitin salmissa Pielisjoki Loggereiden tallentamien tietojen perusteella suuri osa Kuurnasta vapautetuista vaelluspoikasista selviytyi jokimatkasta. Kaikkiaan 57 kalasta 44 rekisteröityi jokisuun havaintopaikalla. Koko joukon selviytymisosuus oli täten 77 %. Kaksivuotiaista laitoskaloista 29/42 (69 %) selviytyi matkasta. Kolmevuotiailla laitoskaloilla selviytymisaste oli 7/8 eli 87,5 % ja Ala- Koitajoen kaloilla 7/7 (100 %). Selviytymisessä oli eroja eri alkuperää olevien kalojen välillä. Laitoksista A, B ja D olevat vaelluspoikaset selviytyivät jokimatkasta lähes yhtä hyvin (taulukko 10). Laitoksen E kaloista ainoastaan 3/8 selviytyi jokisuuhun. Tämän ryhmän kaloista suuri osa kuoli jo säilytyksen aikana. Ryhmän kalojen heikko kunto ilmeni myös merkintöjen yhteydessä. Näistä kaloista 2/10 (20 %) kuoli säilytyksessä merkinnän jälkeen. Muista merkityistä kaloista vastaava suhdeluku oli 2/51 (3,9 %). Joella loggereihin rekisteröitymättömiä kaloja pyrittiin paikantamaan manuaalisesti hydrofoneilla. Kaksi yksilöä pystyttiin paikantamaan. Jokimatkalle jääneiden kalojen kokonaismäärä oli loggereiden tallentamien tietojen perusteella Järvialtaat Selviytymistä Pyhäselällä arvioitiin Pyhäselän eteläpäässä sijaitsevan Vuoniemen loggereiden tallentamien tietojen perusteella. Pyhäselän osalta tiedoissa on todennäköisesti puutteita. Osa Vuoniemessä rekisteröitymättömistä kaloista rekisteröityi kalojen vaellussuunnassa seuraavaan rekisteröintilaitteeseen Arvinsalmessa (taulukko 10). Tuloksista ei selviä absoluuttinen

43 43 selvinneiden määrä, mutta ne antavat kuitenkin viitteitä ryhmien välisistä eroista selviytymisessä tai vaellusnopeudessa. Selviytymistä arvioitaessa Vuoniemeen selvinneiden joukkoon liitettiin myös ne Arvinsalmen kalat, joita ei havaittu Vuoniemessä. Vuoniemessä laitosten A, B ja D selviytymisasteet olivat lähellä toisiaan: A: 5/13 (38 %) B: 4/8. (50 %) ja D: 7/13 (54 %). Laitos E:n kaloista vain 1/8 (12 %) ja Ala-Koitajoen kaloista 2/7 (29 %) havaittiin Vuoniemessä. Jänisselän ylityksen osalta tulokset olivat samanlaiset lukuun ottamatta laitos B:n kaloja joista enää 2/8 (25 %) havaittiin Arvinsalmen havaintopaikalla ja Ala-Koitajoen kaloja, joista enää 1/7 (14 %) havaittiin tällä havaintopaikalla. Savonselälle avautuvaan Vuosalmeen sijoitettiin 2 loggeria On mahdollista, että osa kaloista ehti kulkea havaintopaikan ohi ennen loggereiden asentamista (ks. taulukko 3, s. 29). Vuosalmessa laitos D:n lohia havaittiin enemmän kuin muiden laitosten lohia (taulukko 10). Laitoksen A osalta tulokseen sisältyy pieni varaus. Laitos A:n kaloista 3 saattoi ohittaa Vuosalmen ennen rekisteröintilaitteiden asentamista. Muilla laitoksilla tällaisia kaloja oli korkeintaan 1 (ks. taulukko 3, s. 29). Taulukko 10. Havaitut 2-vuotiaat vaelluspoikaset alkuperittäin havaintopaikoilla Alkuperä Yhteensä Pielisjoen suu Vuoniemi Arvinsalmi Vuosalmi Laitos A Laitos B Laitos D Laitos E Ala-Koitajoki

44 6.8 Selviytymiseen vaikuttavat tekijät Kalan ominaisuudet Kalojen pituuden, painon ja kuntokertoimen yhteyttä selviytymiseen tutkittiin vertaamalla Pielisjoen suussa havaittujen ja havaitsematta jääneiden kalojen edellä mainittuja ominaisuuksia. Samassa yhteydessä tutkittiin myös kalan vaellusajan joella sekä vaelluksen vuorokausirytmin yhteyttä havaintojen määrään järvialtaiden salmissa. Tarkasteluja tehtiin kaikkia laitoskaloja koskien sekä havaintojen lukumäärän salliessa laitoskasvatuserittäin. Pielisjoen suuhun selviytyneet kaksivuotiaat laitoskalat (n=29) olivat painoltaan kevyempiä kuin joelle jääneet (n=13) (yksisuuntainen t-testi: p = 0,04). Tulokseen vaikutti voimakkaasti laitos E:n painavien lohien huono selviytymisaste. Kalojen suuret painot eivät välttämättä olleet syynä laitos E:n lohien huonoon menestymiseen. Tarkasteltaessa 2-vuotiaiden laitoskalojen selviytymistä järvialtaiden salmiin tilastollisesti merkitseviä eroja ei havaittu. Toisaalta Arvinsalmeen ei saapunut kaloja joiden kuntokerroin oli merkintähetkellä yli 0,9. Tällaisia lohia oli tutkimusjoukossa 4 kappaletta. Painoltaan Arvinsalmeen saapuneet lohet olivat 43,7-114,3 grammaa. Sekä kaikista painavimmat (n=4) että keveimmät (n=3) lohet olivat karsiutuneet pois. Ryhmäkohtaisissa tarkasteluissa laitos D:n Vuosalmeen saapuneilla laitoslohilla (n=4) kuntokerroin vaihteli välillä 0,80-0,83, ja oli täten keskimäärin pienempi kuin sinne saapumatta jääneillä lohilla (n=9), joilla kuntokerroin vaihteli välillä 0,80-0,98 (yksisuuntainen t-testi; p = 0,05). Arvinsalmen osalta tulokset olivat samansuuntaiset, joskaan eivät niin selkeät. Kalan painon ei havaittu vaikuttavan havaintojen määrään järvialtaiden salmissa. Kuvaavaa oli, että laitos D:n lohista sekä pienin (57,2 g) että suurin (102,5 g) havaittiin viimeisellä havaintopaikalla Vuosalmessa. Muiden ryhmien kaloista korkeintaan 1 kala/ryhmä havainnoitiin Vuosalmessa, joten vertailua voitiin tehdä vain Vuoniemen ja Arvinsalmen osalta. Tilastollisesti merkitseviä eroja painossa tai kuntokertoimissa ei löytynyt havaittujen ja havaitsemattomien lohien välillä. Kaiken kaikkiaan erot olivat hyvin pieniä.

45 45 Vaelluksen vuorokausirytmin yhteyttä vaelluspoikasten selviytymiseen Vuo- ja Arvinsalmen havaintopaikoille tutkittiin Pielisjoen suun havaintopaikalta saatujen havaintojen perusteella (Luku 6.5.1). Kaksivuotiaiden laitoslohien selviytymisasteet Arvinsalmeen vaihtelivat eri havaintoajankohtaluokkien välillä. Pielisjoen suussa kello 0 4 havaituista lohista vain 1/4 (25 %) selviytyi Arvinsalmeen. Kello 4 8 havaituista lohista Arvinsalmeen selviytyi jopa 2/3 eli 67 %. Kello 8-12 havaituilla lohilla selviytymisaste oli taas heikompi (1/4 = 25 %). Kello havaituista lohista 4/7 (57 %) saapui Arvinsalmeen. Kello välisenä aikana havaituista lohista vastaava osuus oli 7/11 (64 %). (kuvio 7.) Vuosalmeen parhaimmin selviytyivät lohet, jotka havaittiin jokisuussa kello välisenä aikana. Tässä ryhmässä havaituista lohista 4/11 eli 36 % saapui viimeiselle havaintopaikalle Vuosalmeen tutkimusjakson aikana. Jokisuussa kello välisenä aikana havaituista lohista 2/7 (29 %) saapui Vuosalmeen. Muina ajankohtina Pielisjoen suussa havaittuja lohia ei havaittu Vuosalmessa. (kuvio 7.) Viimeisessä luokassa (kello 20-24) oli eniten havaintoja ja kohtuullisen hyvä selviytymisaste. Näiden kalojen jokivaellus oli verrattain hidasta. Ne viettivät joella keskimäärin 62 tuntia, kun muina ajankohtina havaitut lohet saapuivat Pielisjoen suun havaintopaikalle keskimäärin 34 tunnissa. Ero oli tilastollisesti merkitsevä (yksisuuntainen t-testi: p = 0.03). On tosin huomattava, että kaikkien havaintoajankohtaluokkien välillä esiintyi paljon vaihtelua vaellusnopeuksissa Pielisjoella (kuvio 7). Yleisissä tarkasteluissa Vuosalmeen saapuneiden kalojen havaittiin ylipäätänsä olleen jokivaelluksellaan aika hitaita. Niiden keskiarvoaika joella oli 64 tuntia, kun se Vuosalmeen saapumattomilla lohilla oli 40 tuntia. Ero ei kuitenkaan ollut tilastollisesti merkitsevä. Kummassakin ryhmässä esiintyi paljon vaihtelua vaellusajoissa. Tämän lisäksi muutama nopeampi lohi saattoi ohittaa havaintopaikkoja ennen loggereiden asentamista, mikä voi hieman vääristää tuloksia.

46 yksilöhavainnot / vaellusnopeus (km/t) Havainnot Pielisjoen suussa Selviytyminen Arvinsalmeen Selviytyminen Vuosalmeen Vaellusnopeus joella kellonaika Kuvio 7. Pielisjoen suussa havaittujen 2-vuotiaiden laitoskalojen havaintoajankohtajakauma ja eri ajankohtina Pielisjoen suussa havaittujen lohien selviytyminen Vuo- ja Arvinsalmeen sekä vaellusnopeus joella (km/t) Ympäristötekijät Virtaaman ja lämpötilan Pielisjoella sekä vapautusajankohdan vaikutusta vaelluspoikasten selviytymiseen tutkittiin vertaamalla Pielisjoen suussa havaittujen ja havaitsematta jääneiden lohien vapautuspäiviä sekä vapautuspäivinä mitattuja joen virtaamia ja lämpötiloja. Laitos E:n kalat jätettiin pois tarkasteluista, koska niiden selviytyminen oli merkittävästi heikompaa kuin muiden laitosten lohien ja niiden vapautus ajoittui tutkimuksen alkujaksolle, jolloin virtaamat ja lämpötilat olivat pienempiä. Ryhmien vapautuspäivänä mitattuja virtaamia ja lämpötiloja verrattiin. Tilastollisesti merkitseviä eroja ei havaittu (kaksisuuntainen t-testi; virtaamille p = 0,22 ja lämpötiloille p = 0,51). Myöskään smolttien vapautuspäivän ei havaittu vaikuttavan niiden selviytymiseen joella. Ryhmäkohtaisia tarkasteluja ei tehty, koska joelle jääneiden kalojen määrä oli niin pieni.

47 6.9 Kaksi ja kolmevuotiaiden kalojen erot vaelluskäyttäytymisessä 47 Kaksi ja kolmevuotiaiden kalojen eroja vaelluskäyttäytymisessä tutkittiin vertaamalla laitos A:n 2-vuotiaiden (n=13) ja 3-vuotiaiden (n=8) lohien vaelluskäyttäytymistä Jokimatka Jokiaseman loggereiden tallentamien tietojen perusteella 2-vuotiaiden kalojen selviytymisaste joella oli 77 % (10/13) ja 3-vuotiaiden 87,5 % (7/8). Ero ei ole merkittävä. Keskiarvonopeudetkin olivat jokimatkalla hyvin lähellä toisiaan. Kaksivuotiailla keskinopeus oli 1,18 km/t ja kolmevuotiailla 1,19 km/t Järvivaellus Järvivaelluksen eroja arvioitiin Arvinsalmeen saapuneiden kalojen välillä. Sieltä saatiin eniten yksilöhavaintoja. Kaksivuotiaista kaloista Arvinsalmessa rekisteröityi 5/13 (38,5 %), kolmevuotiaista ainoastaan 1/8 (12,5 %). Tämän yhden 3-vuotiaan lohen vaellusaika Arvinsalmeen (16,26 vrk) oli hyvin lähellä 2-vuotiaiden kalojen keskimääräistä vaellusaikaa (16,40 vrk). Teknisten rajoituksien (eli loggereiden ja pienikokoisten lähettimien myöhäisen maahan saapumisen takia) kolmevuotiaita kaloja päästettiin matkaan tutkimuksen alkuvaiheessa. Kolmivuotiaista kaloista 3/8 (37,5 %) saattoi uida Arvinsalmen ohi, ennen kuin loggerit oli ehditty asentaa. Kaksivuotiaista vastaavasti 1/13 (7,7 %) saattoi ehtiä Arvinsalmen ohi ennen loggereiden asennusta.

48 7 TULOSTEN TARKASTELU Virhelähteet Tutkimuslaitteistojen toimituksen viivästyminen aiheutti muutoksia tutkimuksen kulkuun. Pienemmät lähettimet saatiin käyttöön vasta Tämän takia isoimmat kalat jouduttiin vapauttamaan pääosin tutkimuksen alkujaksolla ja mm. Ala-Koitajoen pienet lohet 3 päivän jakson aikana tutkimuksen loppupuolella. Rekisteröintilaitteiden toimituksen viivästymisestä johtuen osa lohista saattoi uida ohi kaukaisimmista havaintopaikoista ennen rekisteröintilaitteiden asennusta (Luku 6.2). Tämä tekijä on otettu huomioon tulososiossa. Akustiset lähettimet lohien ruumiinonteloissa voivat koosta ja painostaan vedessä riippuen vaikuttaa lohien käyttäytymiseen. Tutkimuksessa käytettyjen lähettimien painon vedessä osuus kalan ruumiinpainosta ilmakehässä vaihteli 2-vuotiailla laitoskaloilla välillä 0,9 3,0 % (paino ilmassa 1,6-6,0 %). Ala-Koitajoen lohilla suhde vaihteli välillä 1,8 3,1 % (paino ilmassa 3,6 6,3 %). Kolmevuotiailla kaloilla suhteet olivat pienempiä. Paino vedessä vaihteli välillä 0,5 0,8 % ja paino ilmassa 0,8-1,4 % kalan painosta. Lacroix ym. (2004) päätyivät suosittelemaan käytettäväksi lähettimiä, joiden paino ilmassa on korkeintaan 8 % kalan painosta. Tässä tutkimuksessa mukana olleet kalat selviytyivät merkinnöistä hyvin. Ala- Koitajoen kalat, joiden painot olivat pienimpiä lähettimien painoihin verrattuna, vaelsivat nopeasti ja tehokkaasti pois joelta. Myös järvialtaiden salmissa havaittiin pieniä lohia. Tämän perusteella lähettimet eivät juuri heikentäneet tutkittujen kalojen suorituskykyä. Otos (42 kaksivuotiasta vaelluspoikasta) on hyvin pieni joukko lähes 90 tuhannen vaelluspoikasen istutusmäärästä ja siksi tulosten yleistettävyyteen on suhtauduttava tietyin varauksin. Tässä tutkimuksessa telemetrialähettimillä merkittyjä smoltteja vapautettiin yksittäin tai muutaman kalan ryhmissä. Normaalissa istutuskäytännössä kalat (n ) vapautetaan suurissa eri laitoksilta tuoduissa erissä. Lohi voi parvessa käyttäytyä eri tavoin kuin yksin vaeltaessaan.

49 7.2 Lohien vaellus 49 Tähän mennessä Saimaan lohien vaellusta on tutkittu pääasiassa Carlin-merkinnöillä. Menetelmän avulla on pystytty tuottamaan tietoa mm. vaelluspoikasten levittäytymisestä syönnösalueilleen. Käsillä oleva telemetriatutkimus lisäsi merkittävästi tietoa vaelluksen ensivaiheista. Tarkkoja yksilöllisiä tietoja saatiin ensimmäisen kerran smolttien jokivaelluksesta ja jonkin verran myös ensimmäisten järvialtaiden ylityksestä. (Luvut ja ) Kiiskisen (2003) väitöskirjatyössä Saimaan järvilohen vaelluspoikasten alasvaelluksen arvioitiin olevan passiivista ajautumista virran mukana. Tutkittujen kalojen vaellusnopeudet joella eivät olleet kovin suuria. Kaksivuotiailla laitoskaloilla vaellusnopeudet Kuurnasta Pielisjoen suuhun vaihtelivat välillä 0,025 0,55 m/s ja Ala-Koitajoen kaloilla 0,13 0,675 m/s. On todennäköistä, että nopeimpienkaan kalojen vaellusvauhti ei poikkea paljoa virran nopeudesta. Ruotsissa Piteå- ja Umeåjoella tutkittujen laitoskasvatettujen lohismolttien todettiin vaeltavan passiivisesti virran mukana keskimäärin 0,46 m/s nopeudella (Bergdahl, Brydsten, Kiviloog, Leonardsson, Lundqvist, Rivinoja & Östergren 2004). Tämä nopeus on lähellä tässä aineistossa havaittuja maksiminopeuksia Pielisjoella. Tutkittujen 2-vuotiaiden laitoslohien vaelluskäyttäytyminen oli jossain määrin riippuvaista vuorokauden ajasta (Luku 6.5.1). Jokisuussa havaituista 2-vuotiaista laitoslohista 11/29 (38 %) saapui havaintopaikalle kello Näistä lohista puolestaan 9/29 (31 %) havaittiin Pielisjoen suussa kello välisenä aikana. Kello havaitut lohet (n=11) olivat viettäneet joella tuntia eli vähintäänkin yhden vuorokauden. On mahdollista, että nämä lähes poikkeuksetta kello lähettyvillä havaitut yksilöt saavuttivat vaellusvalmiutensa huippukohdan istutuksen jälkeen, jolloin niiden järveen siirtyminen tapahtui joidenkin ympäristötekijöiden (esim. valorytmi) säätelemänä. Nopeammilla kaloilla vaellusaktiivisuus taas saattoi olla jo vapautusvaiheessa niin voimakasta, että ne siirtyivät Pyhäselälle suoraviivaisesti vuorokaudenajasta riippumatta. Tutkimuksen tärkeää antia on lohien vaellusnopeuksissa eri havaintopisteiden välillä havaittu suuri yksilö- ja ryhmäkohtainen vaihtelu (Luvut ja 6.5.3). Kaksivuotiaiden laitoskalojen yksilökohtainen vaihtelu tuli voimakkaasti esille jo jokivaelluksen aikana. Ensimmäisellä 6 km:n taipaleella Kuurnasta Lehmonsaarelle kalojen vaellusajat vaihtelivat 2,1-95 tuntiin. Osaa kaloista ei lainkaan havaittu vapautuksen jälkeen. Seuraavalla 4 km:n taipaleella Lehmonsaa-

50 50 relta Kulhonselälle vaihtelu oli huomattavasti vähäisempää ja keskimääräinen vaellusnopeus paljon suurempi. Matkalla Kulhonselältä Pielisjoen suuhun laitoslohien keskimääräinen vaellusnopeus putosi alemmalle tasolle kuin ensimmäisellä osamatkalla. On todennäköistä, että osa vapautetuista laitoslohista jäi odottelemaan vapautuspaikan läheisyyteen ennen liikkeellelähtöä. Liikkeelle lähdettyään ne pitivät yllä kovaa vauhtia, mistä kertoo välillä Lehmonsaari- Kulhonselkä havaittu korkea keskiarvonopeus (ks. luku 6.5.2). Vaellusnopeuksien hidastuminen lohien vaeltaessa Kulhoselältä Pielisjoen suuhun voi johtua virtauksien heikkenemisestä. Nykyisten käytäntöjen mukaan vaelluspoikaset istutetaan yhdessä erässä tavallisesti toukokuun loppupuolella Kuurnan voimalaitoksen alapuolelle Pielisjokeen, josta niiden oletetaan välittömästi lähtevän vaellukselle. Vaihtelu vaellusajoissa osoittaa, että osa lohista oli valmiimpia vaeltamaan kuin toiset, ja jopa saman laitoksen istukkailla oli merkittäviä eroja valmiudessa tai halussa lähteä vaellukselle. Toisaalta hidas vaellusnopeus joella ei ollut yhteydessä yksilöhavaintojen määrään järvialtaiden salmissa. On mahdollista, että osa joella hitaasti vaeltaneista kaloista saavutti vaellusvalmiutensa huipun myöhemmin istutuksen jälkeen. Viimeisellä havaintopaikalla Vuosalmessa havaitut kalat eivät Pielisjoella olleet kovin nopeita (Luku 6.8.1). Järvilohistrategiassa (2003) eräänä keskeisenä tutkimustarpeena esitettiin istutettujen ja luonnonpoikasten välisten vaelluskäyttäytymiserojen selvittämistä. Tässä tutkimuksessa luonnossa smoltiutuneet kalat vaelsivat pois joelta nopeammin ja tehokkaammin kuin laitoskalat (Luvut ja 6.7.1). Ala-Koitajoen lohilla vaellusaika Kuurnasta Pielisjoen suuhun oli keskimäärin 16,3 tuntia ja selviytymisaste 7/7 (100 %). Laitoskaloilla vaellusaika oli keskimäärin 44,7 tuntia ja selviytymisaste 29/42 (69 %). Ala-Koitajoen kaloilla myös yksilöiden välinen vaihtelu vaellusnopeudessa oli pienempää.

51 51 Luonnossa smolttiutuneiden lohien tehokkaampi joelta poistuminen ei ollut yllätys. Lohet oli pyydystetty vaellusvalmiutensa huippuvaiheessa, kun ne olivat jo lähteneet vaellukselle. Laitoskalojen vaellusvalmiudessa oli todennäköisesti paljon vaihtelua. Kirjallisuudessa villien ja laitoskasvatettujen smolttien eroista vaelluskäyttäytymisessä on vain vähän tutkimustietoa. Islannin Ellidaar-joen suualueella Antonsson, Gudjonsson ja Jonsson (2005) eivät havainneet eroja vaelluskäyttäytymisessä villien ja laitoskasvatettujen vaelluspoikasten välillä. Aarestrupin, Koedin ja Nielsenin (2002) tutkimuksessa tanskalaisella Lilleaa-joella laitossmolttien havaittiin olevan hitaampia kuin joella smolttiutuneet lohet. Lohien selviytymisaste joella oli hyvä verrattuna esimerkiksi tanskalaista kapeaa tekoallasta koskevaan tutkimukseen, jossa 12 km pituisella kapealla tekoaltaalla lohismolttien kuolleisuus oli 90 % (Aarestrup, Jepsen, Økland & Rasmussen 1998). Järvialtaille saavuttaessa villien lohenpoikasten vaellusnopeus/selviytyminen ei enää ollut laitoskaloja parempi (Luvut ja 6.7.2). Sen sijaan laitoskasvatusryhmien välillä havaittiin eroja vaelluskäyttäytymisessä. Vuoniemeen, Arvinsalmeen ja Vuosalmeen laitos D:n kalat vaelsivat tehokkaimmin. Viimeisellä havaintopaikalla Vuosalmessa ero oli suurimmillaan. Siellä laitos D:n kaloja havaittiin 4/13 (31 %). Muiden laitosten kaloja havaittiin Vuosalmessa vain 2/29 (6,9 %). Ala-Koitajoen smoltit olivat pääsääntöisesti laitoskaloja pienempiä ja todennäköisesti niillä oli myös vähemmän vararavintoa (alhaiset kuntokertoimet) (Luvut ja 6.3.2). Sen vuoksi Ala-Koitajoen kalat saattoivat aloittaa ravinnonhankinnan heti, kun sopivia ravintokohteita esim. järvessä oli tarjolla. Sen sijaan osalla laitoskaloista esim. laitos D:n lohet, oli paljon vararavintoa (suuret kuntokertoimet) ja niiden ei ehkä tarvinnutkaan aloittaa ravinnon hankintaa heti järvialtaaseen tultuaan. Tämä voi jossain määrin selittää eroja vaelluskäyttäytymisessä. Yksilöhavainnot järvialtaiden salmissa eivät välttämättä kuvaa lohien selviytymistä. Voi olla, että osa kaloista jäi syömään Pyhäselälle, Jänisselälle tai Ukonselälle. Kalojen liikkeistä ja käyttäytymisestä järvialtailla, erityisesti Pyhäselällä, pyritään tulevaisuudessa saamaan lisätietoa.

52 7.3 Vaelluskäyttäytymiseen vaikuttavat tekijät 52 Kalan painolla tai kuntokertoimella ei ollut vaikutusta 2-vuotiaiden laitoskalojen vaellusnopeuteen tutkittujen kalojen painovälillä n grammaa (ks. liite 7) ja kuntokerroinvälillä 0,70-0,86 (ks. liite 8). Ryhmäkohtaisissa tarkasteluissa joitakin viitteitä vaellusnopeuteen vaikuttavista kalan ominaisuuksista (paino ja kuntokerroin) saatiin. Esimerkiksi matkalla Pielisjoen suusta Arvinsalmeen laitos D:n lohet olivat pääsääntöisesti sitä hitaampia, mitä suurempia niiden kuntokertoimet olivat (ks. liite 7). Riippuvuussuhde ei tosin tässäkään tapauksessa ollut kovin selkeä. Kaikkia 2-vuotiaita laitoskaloja koskevissa tarkasteluissa ympäristötekijöiden (vapautuspäivämäärä, veden lämpötila ja virtaama) ja vaellusaikojen välillä ei havaittu selkeitä riippuvuussuhteita. (Luku 6.6.2). Ryhmäkohtaisissa tarkasteluissa laitos D:n lohien vaellusnopeudet joella hidastuivat vapautusajankohdan siirtyessä toukokuun lopulta kohti kesäkuun puoliväliä (ks. liite 10). Samaan aikaan jokiveden lämpötilat olivat nousussa. Myöhemmin vapautettujen lohien luulisi poistuvan joelta aikaisemmin vapautettuja nopeammin, näin ei kuitenkaan tässä tapauksessa ollut. On mahdollista, että lohien vaellusaktiivisuus laski säilytyksen aikana. Säilytysaltaat oli peitetty pressuilla, mikä heikensi valon pääsyä altaisiin. Tämä voi jossain määrin sotkea lohien valmistautumista vaellukseen. Smolttien vaelluksiin vaikuttuvia tekijöitä tutkittiin myös vertaamalla havaittujen kalojen ominaisuuksia (pituus, paino, kuntokerroin) havaitsemattomien kalojen ominaisuuksiin (Luku 6.8.1). Vastaavia testejä tehtiin myös ympäristötekijöiden (virtaama ja lämpötila Pielisjoella sekä vapautuspäivämäärä) suhteen (Luku 6.8.2). Tämän ohella tutkittiin vaelluksen vuorokausirytmin ja vaellusnopeuden joella yhteyttä yksilöhavaintojen määrään järvialtaiden salmissa (Luku 6.8.1). Kalan ominaisuuksien osalta selviytymistä arvioitiin joella ja järvialtailla. Ympäristötekijöiden osalta tarkastelu rajoittui Pielisjoelle. Pielisjoen suuhun selvinneet lohet olivat keskimäärin kevyempiä, kuin lohet joita ei havaittu havaintopaikalla (Luku 6.8.1). Tulokseen tosin vaikutti laitos E:n painavien lohien huono selviytymisaste. Laitos E:n lohien huono selviytyminen voi jossain määrin johtua niiden suuresta koosta, mutta vaikutusketjun todentaminen tässä yhteydessä ei ollut mahdollista. Järvialtaiden havaintopaikoilla ei havaittu tilastollisesti merkitseviä eroja havaittujen ja havaitsemattomien kalojen välillä. Arvinsalmeen saapuneiden lohien paino vaihteli välillä 43,7-114,3 grammaa ja

53 kuntokerroin 0,70-0,89. Neljä painavinta ja kolme keveintä lohta olivat karsiutuneet pois joukosta. Myös kuntokertoimeltaan yli 0,9 olevat lohet (n=4) olivat karsiutuneet. 53 Ryhmäkohtaisissa tarkasteluissa laitos D:n Vuosalmeen saapuneilla smolteilla (n=4) oli keskimäärin alempi kuntokerroin (0,80-0,83), kuin siellä havaitsemattomilla smolteilla (0,80-0,98). Kalan koolla ei havaittu olevan vaikutusta havaintojen määrään. Kuvaavaa oli, että laitos D:n kaloista sekä suurin (102,5 g), että pienin (57,2 g) saapuivat Vuosalmeen. Ympäristötekijöiden ei myöskään havaittu vaikuttavan kalojen selviytymiseen Pielisjoen suun havaintopaikalle. Toisaalta lähettimien ja seurantalaitteiden toimituksen viivästymisestä johtuen tässä tutkimuksessa lämpötilan ja vapautusajankohdan vaikutusta vaelluskäyttäytymiseen ei voitu tyydyttyvästi tutkia. Keväällä 2007 asiaa on tarkoitus tutkia tarkemmin. Tutkimuksessa saatiin viitteitä vaelluksen vuorokausirytmin ja vaellusajan joella yhteydestä yksilöhavaintojen määrään järvialtaiden salmissa (Luku 6.8.1). Pielisjoen suuhun kello saapuneet 2-vuotiaat laitoslohet (n=11) selviytyivät Vuo- ja Arvinsalmeen verrattain hyvin. Vuosalmeen näistä lohista selviytyi 4/11 (36 %), kun muina aikoina jokisuussa havaituista lohista Vuosalmessa havaittiin vain 2/18 (11 %). Vuosalmeen saapuneet 2-vuotiaat laitoslohet (n=6) olivat ylipäätänsä verrattain hitaita jokivaelluksellaan. Ne viettivät joelle keskimäärin 64 tuntia, kun Vuosalmeen saapumattomilla laitoslohilla (n=23) joella kului keskimäärin 40 tuntia. Yksilöhavaintojen määrät eivät tosin olleet kovin suuria, ja aineistoon sisältyy joitakin virhemahdollisuuksia (Luku 6.8.1). Asiaa tulisi tulevaisuudessa tutkia tarkemmin. Lohismolttien vaelluskäyttäytymiseen vaikuttavista tekijöistä löytyy kirjallisuudesta jonkin verran tutkimustietoa. Järvilohen vaellusaktiivisuuden huipun on todettu Ala-Koitajoella ajoittuvan veden lämpötila-alueelle ºC (Piironen ym. 1990, Makkosen ym. 1995, 26 mukaan). Vastaavia tietylle lämpötila-alueelle keskittyneitä vaellushuippuja on havaittu myös muissa lohijoissa mm. (Mcleave 1978). Kalakohtaisten ominaisuuksien vaikutuksesta lohien vaelluskäyttäytymiseen ei juuri ole saatu näyttöä. Tutkittujen taustamuuttujien vaikutuksen osalta näyttö jäi vähäiseksi myös tässä tutkimuksessa. Riippuvuuksia havaittiin vain tietyissä rajoittuneissa tapauksissa esimerkiksi tutkittaessa tietyn laitoksen lohia erikseen. Laitoskasvatuserien välisistä eroista vaelluskäyttäytymisessä sen sijaan saatiin kohtuullista näyttöä (Luvut ja 6.7.2). Ryhmien välisten vaelluskäyttäytymiserojen taustatekijät ovat toistaiseksi tuntemattomia. Kaikille kasvattamoille mäti toimite-

54 54 taan Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitoksen emokalastosta Enonkoskelta. Lähtömateriaalin suhteen laitokset ovat tasa-arvoisessa asemassa. Ryhmien väliset erot vaelluskäyttäytymisessä johtuvat todennäköisesti kasvatus- ja/tai istutustoiminnasta.

55 8 SMOLTTITELEMETRIATUTKIMUKSEN TOTEUTTAMINEN PYHÄSELÄLLÄ 55 Kevätkesällä 2007 on tarkoitus tutkia tarkemmin vaelluspoikasten käyttäytymistä Pyhäselällä. Tavoitteena on selvittää, millä alueilla vaelluspoikaset liikkuvat, mitä reittiä ne käyttävät ja mitkä tekijät vaikuttavat niiden käyttäytymiseen. Seurannassa käytettävien resurssien määrä on rajallinen. Kesällä 2006 saadut kokemukset manuaalisten seurantalaitteiden käytöstä perusseurannassa eivät olleet lupaavia. Niiden käyttö on perusteltua etsittäessä lohia tietyiltä suppeammilta alueilta. Pyhäselän aukoton peittäminen automaattisilla rekisteröintilaitteilla on teknisesti ja taloudellisesti mahdotonta. Mahdollisimman kattavien tulosten saamiseksi on syytä suunnitella tarkemmin seurannan järjestämistä. 8.1 Tuulet ja virtaukset Eräs tärkeä vihje lohien mahdollisia vaellusreittejä etsittäessä on Pyhäselällä esiintyvät virtaukset. Ainakin Atlantin lohien on havaittu käyttävän vuorovesivirtauksia apunaan vaelluksellaan (Ives, Mead, Moore and & Talks 1998; McLeave 1978). Pyhäselän virtauksia on tutkittu ja mallinnettu määritettäessä esim. Pielisjoelta tulevan kuormituksen levittäytymistä järvialtaalla. Pyhäselän veden on todettu avovesikaudella kiertävän tuulen vaikutuksesta (Huttula, Koponen, Lehtinen, Niinioja & Wahlgren 1996). Huttulan ym. mallinnuksessa virtauksia esitetään luode-, kaakko- ja lounaistuulella. Mallinnuksissa käytetty tuulen nopeus on 5 m/s. Virtauksia esitetään kahdessa vesikerroksessa. Pintaveden liikettä kuvataan 0-2 m:n vesikerroksessa. Toinen tarkasteltava vesikerros on m:n syvyydellä. Jos oletetaan, että lohet käyttävät virtauksia hyväkseen, virtauskuvioiden perusteella on mahdollista arvioida lohien todennäköisimpiä vaellusreittejä. Seuraavassa selostuksessa on kuvailtu jokisuulta lähteviä virtauksia luode-, kaakko- ja lounaistuulilla. Virtausten luonnehdinnan lisäksi on luotu Huttulan ym. (1996) virtauskuvioiden pohjalta karttakuvia vaelluspoikasten mahdollisista levittäytymisalueista pintavedessä erilaisilla tuulensuunnilla (liite 1). On syytä huomata, että virtauksien vaikutus vaelluspoikasten vaelluskäyttäytymiseen on ainoastaan hypoteesi, jonka paikkansapitävyyttä tulevaisuudessa voidaan testata.

56 Luoteistuuli 56 Luoteistuuli aiheuttaa Pyhäselällä voimakkaan pintavirtauksen, joka suuntautuu Pielisjoen suulta kohti kaakkoa. Jos lohet kulkeutuvat tämän virtauksen mukana, ne levittäytyvät järven eteläosiin nopeasti. Luoteistuulella metrin syvyydessä esiintyy paluuvirtaus, joka kuljettaa vettä järven eteläpäästä pohjoispäähän syvänteiden kautta. Kaakkoistuuli Kaakkoistuuli painaa pintavettä jokisuulta kohti Pyhäselän pohjoispäätä. Virtaus kulkee voimakkaana Noljakan saarten eteläpuolitse Höytiäisen kanavan suulle. Kaakkoistuulella esiintyvä paluuvirtaus kuljettaa vettä syvänteiden kohdalla metrin syvyydessä kohti järven eteläpäätä (ks. liite 1.) Koillistuuli Koillistuulen vaikutusta virtauksiin ei Huttulan ym. (1996) mallinnuksessa esitetty. On todennäköistä, että koillistuuli aiheuttaa pintaveden kulkeutumisen puhaltamaansa suuntaan. Jokisuulta vesi kulkeutuisi täten Kaskesniemen edustalle. Koillistuulella on mahdollista, että pintavesi kulkeutuu myös matalammille alueille Pyhäsaarten pohjois- ja itäpuolelle. Lounaistuuli Lounaistuuli tuulee poikittaissuunnassa Pyhäselän pituusakseliin nähden. Jokisuuhun saapuvat kalat kohtaavat pyörteisiä virtauksia. Yleisesti ottaen pintavirtaus painaa vettä Pyhäselän itärantaa kohti. Syvänteillä metrissä virtauksien suunnat vaihtelevat. Pyhäsaarten kohdalla esiintyy virtauksia kohti järven eteläpäätä kuin myös sieltä kohti Pyhäsaaria.

57 8.2 Vaellussuunta ja aikataulu 57 Toinen tärkeä seikka vaelluspoikasten etsimiseksi havaittiin kesän 2006 tutkimuksissa. Lähes puolet (13/29) Pyhäselälle saapuneista lohista havaittiin Pyhäselän eteläpään Vuoniemessä. Lohet saapuivat paikalle 4 22 vuorokauden kuluttua vapautuksesta. Tämän perusteella Pyhäselällä Pielisjoen suun ja Vuoniemen välillä on mahdollista saada havaintoja vaeltavista järvilohismolteista. 8.3 Laitekustannukset Seurantatutkimuksen tavoitteena on saada mahdollisimman kattavaa tietoa smolttien liikkeistä Pyhäselällä. Keskeisimpiä tekijöitä tavoitteen saavuttamiseksi ovat käytettävien lähettimien määrä sekä automaattisten rekisteröintilaitteiden määrä. Rekisteröintilaitteet ovat pitkäikäisiä ja niiden hankinnan kustannukset voidaan jyvittää useammalle vuodelle. Automaattisia rekisteröintilaitteita voidaan käyttää myös talvisin. Tarkasta käyttöiästä ja käyttöasteesta ei ole vielä tietoa. Smolttien seurannassa laitteet ovat käytössä noin 2 kuukautta vuodessa. Lähettimet ovat suurin telemetriatutkimuksen vuosittainen investointi. Seurannan taloudellisten kytkösten selvittämiseksi on käytetty seuraavia oletuksia. Automaattisten ja manuaalisten seurantalaitteiden käyttöiäksi on arvioitu 10 vuotta ja käyttöasteeksi 8 kuukautta vuodessa. Loggereiden paristojen energiasta on tutkimusjakson aikana oletettu kuluvan puolet. Seuraava tarkastelu esittää yhden smolttiseurantakesän laitekustannukset erilaisilla lähettimien ja automaattisten seurantalaitteiden määrillä. Taulukko 11. Smolttiseurantakesän laitekustannukset 40 lähettimellä ja 15 loggerilla Laitteet Hinta/kpl ( ) Kpl Yht. ( ) Käyttöosuus ( ) PT-3 Lähetin SUR01 (loggeri) Paristot Mantrak Kit (seurantalaite) Yht. ( )

58 Taulukko 12. Smolttiseurantakesän laitekustannukset 30 lähettimellä ja 50 loggerilla 58 Laitteet Hinta/kpl ( ) Kpl Yht. ( ) Käyttöosuus ( ) PT-3 Lähetin SUR01 (loggeri) Paristot Mantrak Kit (seurantalaite) Yht. ( ) Edellä mainituilla oletuksilla loggereiden ja paristojen käyttöosuus kokonaiskustannuksista ei nouse kovinkaan suureksi. Taulukossa 11 se on ainoastaan 6 % ja taulukossa kaksitoista 24 %. Lähettimien osuus kokonaiskustannuksista taas on taulukossa yksitoista 93 % ja taulukossa kaksitoista 76 %. Jos halutaan selvittää lohien liikkeitä Pyhäselällä mahdollisimman tarkasti, on taloudellisesti järkevämpää tinkiä merkittävien kalojen kuin rekisteröintilaitteiden määrästä. Toisaalta luotettavien tulosten saamiseksi yksilöllisesti suuresti vaihtelevasta smolttijoukosta, on lähettimien määrä asetettava etusijalle. Resurssit ovat rajalliset, joten kompromisseja on tehtävä. Hankintahinnan lisäksi rekisteröintilaitteiden hankinnassa on otettava huomioon niiden kokonaistarve myös muissa käyttökohteissa ja seurantaresurssit, joita tarvitaan niiden käyttämiseksi. Lähettimien hankinnan osalta rajoittavana tekijänä on niiden kallis yksikköhinta. 8.4 Seuranta-aika Lähettimien kestoikä on noin 21 vuorokautta. Jos kaikki lohet vapautettaisiin yhtä aikaa, seuranta voitaisiin varmuusvara huomioon ottaen lopettaa 25 vuorokautta vapautuksesta. Tällainen lähtökohta olisi hedelmällinen tutkittaessa kalojen ominaisuuksien vaikutusta vaelluskäyttäytymiseen. Jos halutaan saada tietoja vapautusajankohdan ja veden lämpötilan vaikutuksesta vaelluskäyttäytymiseen, vapautukset on syytä jakaa esim. kolmen viikon jaksolle.

59 8.5 Päätelmät ja suositukset 59 Virtausmallien perusteella ei voida tehdä tarkkoja suosituksia loggereiden sijoittamisesta. Voimakkaan virtauksen alueet vaihtelevat tuulen suunnan mukaan. Esitetyillä tuulen suunnilla virtaukset keskittyvät kuitenkin enemmän Pyhäsaarten itä- kuin länsipuolelle. Loggereiden sijoitus on tehtävä niin, että todennäköisyys lohien havaitsemiseen on mahdollisimman suuri. Loogisesti ajateltuna voimavarat tulisi kohdistaa kalojen vaellussuuntaan nähden kapeimpiin alueisiin. Loggereita tulisi sijoittaa riittävän lähelle toisiaan, jotta lohet tulisivat varmuudella havainnoiduiksi. Seuraavassa suunnitelmassa loggerin oletetaan havaitsevan lähettimen signaalin 200 metrin päästä matalassa vedessä (< 10 m) (testitulos) ja 300 metrin päästä syvässä vedessä (> 10 m) (arvio). Suunnitelma on esitetty karttapohjalla liitteessä 2. Ensimmäinen rivistö sulkee selän Kuhasalon edustalta Kaskesniemen päähän. Tälle välille tulisi sijoittaa arviolta 10 loggeria. Tämä rivistö lohien on pakko ylittää matkallaan kohti Pyhäselän eteläisempiä alueita. Toinen esimerkkirivistö sijaitsee Pyhäsaarten ja Kiteenniemen välissä. Välin sulkemiseksi tarvittaisiin 7 loggeria. Kaikki lohet eivät välttämättä kulje tätä kautta, mutta kun väli on luotettavasti suljettu, myös yksilöhavaintojen puuttuminen tuo arvokasta tietoa. Kolmas esimerkkirivistö katkaisee selän Suursaaren Pitämysniemen ja mantereen edustalla sijaitsevien Varteussaarien välillä. Välin sulkemiseksi tarvittaisiin 9 loggeria. Näiden rivistöjen lisäksi voitaisiin asettaa loggereita Pielisjoen suun ympärille kehään, jolloin saataisiin tietoja järvivaelluksen ensivaiheista. Tähän tarvittaisiin seitsemän loggeria. (ks. liite 2.) Ensisijaisen tärkeää on kuitenkin sulkea Pyhäselän eteläpään salmet. Ensi vuonna myös Tikansalmi voitaisiin varmuuden vuoksi sulkea ja tutkimusalueen rajauksesta riippuen myös Kivisalmi Jänisselän eteläpuolella. Vasta tämän jälkeen voidaan resursseja jakaa Pyhäselällä tapahtuvaan seurantaan. Edellä mainittuja loggeririvistöjä voidaan toteuttaa myös osaratkaisuna, jolloin laitetaan vain 2-3 loggeria poikkileikkauksen syvimpiin kohtiin. Tässäkin tapauksessa loggerit tulisi asentaa riittävän lähelle toisiaan. Seurantatutkimus koostuu kalojen merkinnästä, niiden vapauttamisesta, automaattisten rekisteröintilaitteiden asennuksista ja niiden lukemisesta. Ennen loggereiden asennusta on syytä tarkistaa, että ne toimivat ja että niiden kellot ovat oikeassa. Kesällä 2006 osa loggereista me-

60 60 netettiin. Riskin pienentämiseksi on loggerit ankkuroitava ja merkittävä paremmin. Tiedot loggereilta kannattaa purkaa alussa esim. 2 kertaa viikossa, jotta mahdolliset häiriöt niiden toiminnassa havaitaan ja voidaan korjata. Seurantatutkimukselle on määritettävä selkeät tavoitteet. Jos halutaan saada tarkempaa tietoa veden lämpötilan ja istutusajankohdan vaikutuksesta vaelluskäyttäytymiseen tulee lohien vapautukset ajoittaa esim. kolmen viikon jaksoon. Jos halutaan saada tarkempaa tietoa kalakohtaisten ominaisuuksien vaikutuksesta vaelluskäyttäytymiseen, voitaisiin kaikki lohet vapauttaa yhtä aikaa. Tutkimus voitaisiin myös rajoittaa koskemaan vain yhden laitoksen lohia, jolloin ryhmien väliset erot vaelluskäyttäytymisessä karsiutuisivat, ja taustatekijöiden vaikutus vaelluskäyttäytymiseen voisi tulla selvemmin esille. Toisaalta moni jäljellä olevista vaelluspoikasryhmien välisiin eroihin liittyvä kysymys puoltaa laaja-alaisemman otoksen käyttöä.

61 9 POHDINTA Tulosten merkitys kalastuksen ohjaukselle Järvilohistrategiassa (Kaijomaa ym. 2003, 39) esitettiin kesäkuun pituista pintapyyntikieltoa (0 3m) Oriveden kalastusalueelle, koskien verkko-, trooli- ja uistinkalastusta. Erikseen määritellyissä kapeikoissa verkkokalastus ehdotetaan kokonaan kiellettäväksi. Tämä tutkimus osoitti, että istutettavien kalojen vaelluskäyttäytymisessä on suurta vaihtelua (taulukko 13). Kalastuksen ohjauksen kannalta on syytä keskittyä tutkimaan vaelluspoikasten käyttämää reittiä, oleskelualueita ja vaellussyvyyttä. Taulukko 13. Vapautettujen laitoskalojen vaellusajat Kuurnasta eri havaintopisteille vuorokausina Pielisjoen suu Vuoniemi Arvinsalmi Keskiarvo Moodi Minimi Maksimi Alakvartiili Yläkvartiili Lukumäärä Tulosten merkitys järvilohismolttien kasvatustoiminnalle Vaelluspoikasten laadun kannalta kalan koko ja kuntokerroin istutusvaiheessa eivät ole luotettavia mittareita. Uusia, paremmin vaelluspoikasten laatua kuvaavia tekijöitä pyritään selvittämään ionisäätelyyn liittyvillä analyyseillä sekä kalojen morfometrisellä tarkastelulla. Analyysejä tehdään jo tämän tutkimuksen kaloista ja tulevaisuus näyttää, selittävätkö nämä tekijät vaelluskäyttäytymistä kalan kokoa tai kuntokerrointa paremmin. Kuten taustaosiossa on kerrottu, kaloilla on luontaisestikin vaihtelua smolttiutumisajankohdassa. Smolttiutuminen riippuu ainakin kalan koosta, lämpötilan muutoksista ja valorytmistä. Tavoitteena on, että istutettava kala lähtee tehokkaasti vaellukselle, selviytyy hyvin, kasvaa nopeasti ja palaa takaisin kutukypsänä yksilönä. Kaijomaa ja Salonen (1999) totesivat, että

62 istutusajankohdan ajoittuminen smolttiutumisasteeseen nähden vaikuttaa kalojen leimautumiseen ja tätä kautta paluuprosenttiin. 62 Nopeimmillaan laitoskalat voivat smolttiutua jo yksivuotiaina. Tässä tutkimuksessa mukana olleet laitos E:n 2-vuotiaat kalat tai ainakin osa niistä saattoi olla smolttiutunut jo vuoden vanhana. Tutkimuksessa niiden selviytymisaste oli erittäin heikko. Tilanne olisi saattanut olla toinen, jos istutus olisi suoritettu 1-vuotiaana. Ensi vuonna tutkimukseen voitaisiin mahdollisuuksien mukaan ottaa myös 1-vuotiaita smoltteja. Smolttiutumisen ja vaellukselle lähdön luonteesta olisi hyvä saada lisätietoa. Vaellusaktiivisuuden saavuttaminen ja kestojakso voivat vaikuttaa siihen, mille alueille kalat päätyvät syömään ja tätä kautta myös niiden selviytymiseen järvialueilla. Tulevaisuudessa telemetriatutkimuksessa käytettäviä lohia voitaisiin tutkia jo laitoskasvatusvaiheessa. 9.3 Tulosten merkitys istutustoiminnalle Nykyisillä käytännöillä kaikki 2-vuotiaat laitoskasvatetut vaelluspoikaset vapautetaan samaan aikaan Kuurnan voimalaitoksen alapuolelle. Käytäntö ei ota huomioon yksilöiden välistä vaihtelua vaellusvalmiudessa. Luonnonoloissa lohien syönnösvaellukselle lähdössä on paljon yksilöllistä vaihtelua, mikä näkyi selkeästi myös tämän tutkimuksen kaloissa. Yksilökohtaisten erojen huomioiminen istutuskäytännöissä tarkoittaisi kalojen istuttamista niiden kehitysvaiheeseen nähden optimaaliseen aikaan. Yksilöllisen vaihtelun takia tämän toteuttaminen on teknisesti vaikeaa. Yksi vaihtoehto olisi kuljettaa kalanpoikaset istutuspaikalle ennen vaellusvalmiuden saavuttamista ja säilyttää niitä vapautusaltaissa, joista smolttiutuneet kalat voisivat poistua omassa tahdissaan. Tässä tutkimuksessa viimeisellä havaintopaikalla Vuosalmessa havaittujen 2- vuotiaiden laitoslohien hidas vaellusaika joella antaa viitteitä tällaisen järjestelyn tarkoituksenmukaisuudesta. Vapautusaltaissa tulisi olla luonnonvesikierto sekä virrannopeus, joka olisi lähellä kalan kasvuympäristön virrannopeutta. Lisäksi ne tulisi suunnitella niin, että lohen poikasia syövät petokalat tai linnut eivät pääsisi käsiksi poikasiin. Vapautusallasjärjestely takaisi kaloille luonnollisemman vaellukselle lähdön ja mahdollisesti parantaisi selviytymismahdollisuuksia. Lisäksi se voisi vaikuttaa kalojen leimautumiseen ja sitä kautta kudulle nou-

63 63 sevien yksilöiden määrään. Tätä tukee myös Kiiskisen (2003) väitöskirjatyö Saimaan lohen smolttiutumisesta. Vuosittain vapautettavien poikasten määrä (jopa ) on niin suuri, että riittävän mittavien vapautusaltaiden toteuttaminen on teknisesti vaikeaa. 9.4 Yhteenveto Vaelluspoikasten selviytymiseen vaikuttavien tekijöiden tutkiminen edellyttää monien yhtäaikaisesti vaikuttavien tekijöiden huomioimista. Laitoskasvatustapojen ja smolttiutumisen tutkiminen, istutuskäytäntöjen tutkiminen sekä elinalueiden ja ympäristötekijöiden tutkiminen (mm. muikkukannat) yhdistettynä vaelluspoikasten telemetriseen seurantaan voi tuoda merkittävää lisätietoa lohismolttien selviytymisedellytysten kehittämiseksi.

64 10 JATKOTUTKIMUSTARPEET JA TOIMENPIDESUOSITUKSET Menetelmä Suositeltavaa olisi tutustua kohteen syvyystietoihin etukäteen ja tutkia, mille syvyysvyöhykkeelle ja sijaintiin rekisteröintilaite tulisi sijoittaa maksimaalisen kuuloalueen saavuttamiseksi. Paikan koordinaatit voidaan tallentaa GPS-laitteelle etukäteen. Vähintään tulisi katsoa kartta-aineistosta tai kaikuluotaimella pohjan muotoja ja tämän perusteella valita sopiva paikka. Menetelmän testaamista tulee jatkaa erilaisissa olosuhteissa. Tulee selvittää, mikä on todellinen havainnointietäisyys eri havaintopaikoilla ja mitkä tekijät rajoittavat lähettimen signaalien tallentumista rekisteröintilaitteille. Laitteiden toiminnassa ongelmia aiheuttivat mm. loggereiden kellojen tekemät aikahypyt. Näistä ongelmista tulisi raportoida valmistajalle. Lähettimien kehitystä tulee seurata ja lähettimen koon salliessa pitempään kestävien lähettimien käyttöön olisi siirryttävä heti kun mahdollista, jotta tietoja saataisiin tarkennettua ja tarkempia arvioita kalojen selviytymisestä eri osamatkoilla laadittua. Smolttien seurantaa järvialtailla tulee suunnitella automaattisten rekisteröintilaitteiden rekisteröintialueen perusteella. Esimerkkisuunnitelma koskien Pyhäselkää on esitetty luvussa 8 ja havainnollistus karttapohjalla liitteessä 2. Järvialtaiden salmia koskevia loggereiden rekisteröintialueiden havainnollistuksia on esitetty liitteessä 3. Kuurnaan vapautuspaikasta esim. 400 metriä alavirtaan voitaisiin asentaa loggeri havainnoimaan lohien lähtöajankohtaa istutuspaikalta.

65 10.2 Vaelluksen tutkimus 65 Lohien vaellusaikataulun sijasta seuraavaksi tulisi keskittyä selvittämään lohien vaellusreittiä ja oleskelualueita järvialtailla. Käytettäessä akustista telemetriaa on määritettävä keinot lohien selviytymisen arvioimiseksi. Tulevaisuudessa valintoja tutkimuskohteiden osalta joudutaan todennäköisesti tekemään. Rajauksia voidaan tehdä alueellisesti esim. tutkimalla lohien vaellusta yhdellä järvialtaalla kerrallaan tai tutkimusotoksen suhteen valitsemalla vain tietyntyyppisiä kaloja. Tuulen suunta ja voimakkuus voitaisiin ottaa mukaan taustatekijöiksi tutkittaessa lohismolttien liikkeitä järvialtailla Kasvatustoiminta Laitoskasvatustapojen vaikutusta kalojen vaelluskäyttäytymiseen olisi syytä tutkia tarkemmin. Telemetrialohien ominaisuuksien kehittymistä voitaisiin tutkia jo laitosvaiheessa. Olisi tärkeää tietää, onko olemassa käyttökelpoisia mittareita kalan vaelluskelpoisuuden ja selviytymisedellytysten mittaamiseksi Istutustoiminta Vapautusajankohdan ja veden lämpötilan yhteyttä vaelluskäyttäytymiseen tulisi tutkia tarkemmin. Vapautusaltaita ja niistä lähtevien lohien vaelluskäyttäytymistä voitaisiin tutkia, jotta saataisiin selville vaikuttaako luonnollisempi vaellukselle lähtö lohien vaelluskäyttäytymiseen.

66 LÄHTEET 66 Antonsson, T., Gudjonsson, S. & Jonsson, I. R Migration of Atlantic Salmon, (Salmo salar), Smolt through the Estuary Area of River Ellidaar in Iceland Aarestrup, K., Jepsen, N., Økland, R. & Rasmussen, G Survival of radiotagged Atlantic salmon (Salmo salar L.) and trout (Salmo trutta L.) smolts passing a reservoir during seaward migration Aarestrup, K., Nielsen, C. & Koed A Net ground speed of downstream migrating radiotagged Atlantic salmon (Salmo salar L.) and brown trout (Salmo trutta L.) smolts in relation to environmental factors Bergdahl, L., Brydsten, L., Kiviloog, J., Leonardsson, K., Lundqvist, H., Rivinoja, P. & Östergren, J Downstream migration of Salmo salar and S. Trutta smolts in two regulated northern Swedish rivers. Proceedings, TILESA, 5th International symposium on Ecohydraulics. Moniste. Clements, S., Jepsen, N., Shreck, C. & Thorstad, E. B A brief discussion on the 2% tag/bodymass rule of thumb. Julkaisussa: Lembo, G., Marmulla G., Spendicato, M.T. (Toim.) Aquatic telemetry advances and applications. Rooma: Coispa tecnologia & ricerca, Food and agriculture organization of the United Nations, Erkinaro, J. & Karppinen, P Telemetria kalantutkimuksessa. Vesitalous 5/2004: Huttula, T., Koponen J., Lehtinen, K., Niinioja, R. & Wahlgren, A Water currents and spreading of river load in Lake Pyhäselkä, Saimaa, Finland. Hydrobiologia 322: , Moniste. Kluwer Academic Publishers. Ikonen, E., Kummu, E., Pasanen, P. & Salminen, M Arvokalojen Sopimuskasvatustoiminta Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos. Helsinki: Edita Oy. Ives, S., Mead, T. A., Moore, A. & Talks, L The migratory behaviour of wild Atlantic salmon(salmo salar L.) smolts in the River Test and Southampton Water, southern England Järvilohen kalastuksen ohjaus Saimaan kalastusalueilla x Kaijomaa, V. - M., Munne, P., Piironen, J., Pursiainen, M. & Turunen, T Järvilohistrategia. Saimaan järvilohikannan säilymisen ja kestävän käytön turvaaminen. Maa-ja metsätalousministeriö. Joensuu: Joensuun yliopistopaino. Kaijomaa, V. - M. & Salonen, V Järvilohi ja kalastuksen järjestäminen Saimaalla. Julkaisussa: Makkonen, J. (Toim.). Saimaan järvilohen elinolosuhteiden parantaminen. Riista ja kalatalouden tutkimuslaitos. Helsinki: Edita Oy, Kaijomaa, V. - M. & Korhonen, J Virtakutuiset lohikalakannat ja niiden nykytila Pohjois-Karjalassa. Joensuu: Pohjois-Karjalan kalastuspiiri. Kiiskinen, P Smolting of hatchery-reared Saimaa landlocked salmon (Salmo salar m. sebago): causes and consequences. University of Joensuu. Moniste. Koljonen, M. - L Itämeren lohen historia ja perinnöllinen rakenne. Teoksessa: Walls, M. & Rönkä, M. (toim.), Veden varassa, Suomen vesiluonnon monimuotoisuus. Helsinki: Edita Oy, s

67 Kouki, J., Ranta, E. & Rita, H Biometria. Tilastotiedettä ekologeille. Helsinki: Yliopistopaino. Lacroix, G.L., Knox, D. & McCurdy, P Effects of implanted dummy acoustic transmitters on juvenile Atlantic salmon McCleave, J. D Rhythmic aspects of estuarine migration of hatchery-reared Atlantic salmon (Salmo salar) smolts Makkonen, J., Mäkinen, K., Piironen, J., Pursiainen, M. & Toivonen, J Järvilohen (Salmo salar m. sebago Girard) säilyttäminen ja kalastus Vuoksen vesistössä Carlin-merkintöjen perusteella. Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos. Helsinki: Painatuskeskus Oy. Niva, T Perämeren ja sen jokien lohi-istutusten tuloksellisuus vuosina Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos. Helsinki: Edita Oy. Piironen, J Vaelluspoikasten Akustinen seuranta. Raportissa: Pielisen Järvilohi Lieksanjokeen: nousutieselvitykset ja biologiset osatekijät loppuraportti. Rouvinen, Juha. (Toim.), Piironen, J Järvilohen vaellusten akustinen telemetria; tietoa kalastuksen täsmäohjaukseen ja järvilohikannan kestävään käyttöön. Moniste. Piironen, J Suullinen tiedonanto Piironen, J Suullinen tiedonanto

68 LIITTEET Virtauskuvioihin perustuvia havainnollistuksia vaelluspoikasten mahdollisista levittäytymisalueista eri tuulensuunnilla 2. Ehdotus loggereiden sijoittamiseksi Pyhäselällä 3. Havainnollistuksia järvialtaiden salmiin sijoitettavien loggereiden rekisteröintialueista 4. Keskeisiä tutkittuja kaloja koskevia tietoja 5. Kaksivuotiaita laitoskaloja koskeva korrelaatiomatriisi 6. Havaittujen vaelluspoikasten yksilökohtaiset osamatkanopeudet välillä Kuurna- Lehmonsaari, Lehmonsaari-Kulhonselkä ja Kulhonselkä-Pielisjoen suu 7. Kalan painon ja vaellusajan välisiä riippuvuustarkasteluja 8. Kalan kuntokertoimen ja vaellusajan välisiä riippuvuustarkasteluja 9. Vapautuspäivänä mitatun veden lämpötilan ja kalan vaellusajan välisiä riippuvuustarkasteluja 10. Vapautuspäivänä mitatun Pielisjoen virtaaman ja kalan vaellusajan välisiä riippuvuustarkasteluja 11. Vapautuspäivämäärän ja kalan vaellusajan välisiä riippuvuustarkasteluja

69 LIITE 1 Vaelluspoikasten mahdollisia levittäytymisalueita veden pintakerroksessa (0-2 m) eri tuulensuunnilla Kuva 1. Kaakkoistuuli Kuva 2. Lounaistuuli Kuva 3. Luoteistuuli

70 LIITE 2 2 Ehdotus loggereiden sijoittamiseksi Pyhäselällä (koordinaatit WGS 84 datum)