Haukkasuon pintaturpeen vesi-, lämpötila- ja johtavuus seuranta Pekka Hänninen, Osmo Äikää ja Markku Mäkilä

Transkriptio

1 ESY P Espoo Haukkasuon pintaturpeen vesi-, lämpötila- ja johtavuus seuranta Pekka Hänninen, Osmo Äikää ja Markku Mäkilä

2 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Päivämäärä / Dnro Tekijät Pekka Hänninen Osmo Äikää Markku Mäkilä Raportin laji Toimeksiantaja Raportin nimi Haukkasuon pintaturpeen vesipitoisuus-, lämpötila- ja sähkönjohtavuusseuranta Tiivistelmä Tämä tutkimus liittyy Geologian tutkimuskeskuksen ja Joensuun yliopiston yhteishankkeeseen luonnontilaisten soiden kasvihuonekaasujen vaihto. Tutkimus keskittyy keidassuon keskellä olevalla pisteellä suon pintaosan (0 1 m) lämpötilan, vesipitoisuuden ja suon sähkönjohtavuuden temporaalisten vaihteluiden seuraamiseen. Tulosten perusteella turpeen bioaktiivisuus voidaan määrittää epäsuorasti sähköiset mittausten perusteella. Käytännössä suon bioaktiivisuus on turpeen lämpötilan funktio ja bioaktiivinen toiminta näkyy näennäisen vesipitoisuuden vaihteluna. Tulosten perusteella turvelaboratorionäytteiden oikea ottoajankohta on syksy, jolloin turpeen lämpötila eri vuosina on lähes vakio. Seuranta-aikana suon rakenne muuttui antureiden asennustyön johdosta. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Suo, turve, vesipitoisuus, sähkönjohtavuus Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Suomi Anjalankoski - Haukkasuo Karttalehdet Muut tiedot Arkistosarjan nimi Arkistotunnus Kokonaissivumäärä 10 Kieli Suomi Hinta Julkisuus Yksikkö ja vastuualue ESY / Maaperä ja ympäristö Allekirjoitus/nimen selvennys Hanketunnus Allekirjoitus/nimen selvennys

3 Sisällysluettelo Kuvailulehti 1 TUTKIMUSALUEEN KUVAUS 1 2 SEURANTA-ASEMA 2 3 SEURANTATULOKSET Suon ja suoveden lämpötila sekä routa Turpeen vesipitoisuus Turpeen ja suoveden sähkönjohtavuus 8 4 JOHTOPÄÄTÖKSET 9 KUVATEKSTIT: Kuva 1. Haukkasuon sijoittuminen suomen kartalla (tähti). Tutkimuslinjat NS (A0-A1970) ja EW (A A ) ja tutkimuspiste A1100, jolla seuranta-aseman sijaitsi. 1 Kuva 2. Haukkasuon NS linjan turveprofiili (Mäkilä 1997) 2 Kuva 3. Haukkasuon pisteen A1100 turpeen sähkönjohtavuus- (a) ja lämpötilaprofiilit (b) eri vuodenaikoina (Puranen & all. 1997). Sähkönjohtavuus (ms/m) ja lämpötila ( C) ovat vaakaakseleilla ja syvyys (m) pystyakaseleilla. Mittauskerrat : 1=18.10, 2=13.3, 3=13.5, 4= Kuva 4. Haukkasuon asema etelästä päin kuvattuna. 4 Kuva 5. Haukkasuon turpeen lämpötilan ( C) vuorokausivaihtelu syvyyksillä 30 cm ja 90 cm heinäkuussa 2004, jolloin ilman lämpötila vaihteli 11 C:sta 29 C:een. T30 vasen ja T90 oikea Y-akseli. 6 Kuva 6. Haukkasuon turpeen lämpötilaseuranta Turpeen lämpötilat 30 cm ja 90 cm syvyydellä vasen Y-akseli ja tiedonkeruulaitteen lämpötila oikea Y-akseli. 6 Kuva 7. Haukkasuon turpeen laskennallinen vesipitoisuus ( Y-akseli cm3/cm3, X-akseli pvm). Aseman rakennuksen aikainen turpeen häiriintyminen vaikutuksesta ensimmäisen kuukauden vesipitoisuudet ovat anomaalisen korkeita. 7 Kuva 8. Haukkasuon turpeen (C_50) ja suoveden (CV) sähkönjohtavuus. Y-akseli ms/m, X- akseli pvm. Turpeen sähkönjohtavuus on mitattu 50 cm ja veden 90 cm maan pinnan alapuolelta. Aseman rakennuksen aikainen turpeen häiriintyminen näkyy suoveden sähkönjohtavuuden vaihteluna ensimmäisen kuukauden aikana sekä turpeen sähkönjohtavuuden alenemisena koko ensimmäisen kesän ajan. 8

4 1 Johdanto Tämä tutkimus liittyy Geologian tutkimuskeskuksen ja Joensuun yliopiston yhteishankkeeseen luonnontilaisten soiden kasvihuonekaasujen vaihto. Tutkimus keskittyy keidassuon keskellä olevalla pisteellä suon pintaosan (0 1 m) lämpötilan, vesipitoisuuden ja suon sähkönjohtavuuden temporaalisten vaihteluiden seuraamiseen. Tulosten tulkinnassa keskitytään selvittämään, ovatko epäsuorat sähköiset mittaukset käyttökelpoisia suon bioaktiivisuuden tutkimisessa ja saavutetaanko pitkäaikaisella automaattisella seurannalla uutta tietoa suossa tapahtuvista prosesseista. Tässä tutkimuksessa seurantaa tehtiin automaattisella seuranta asemalla 1,25 vuotta. 1 TUTKIMUSALUEEN KUVAUS Haukkasuo sijoittuu keidassuoalueen kaakkoisnurkkaan (kuva 1) ja se on metriä merenpinnan yläpuolella (Ruuhijärvi 1983). Haukkasuon keskipisteen kautta pohjois-eteläsuuntaan (NS) tehdyssä leikkauksessa (kuva1 ja kuva 2) maanpinta on loivasti kallellaan etelään, joten alueellinen pohjaveden virtaus Haukkasuon alla suuntauu etelään. Itä-länsisuuntaan (WE) leikkauksessa suota ympäröivät kukkulat, joilta syöttyy vettä Haukkasuon itä- ja länsi-reunoille. Haukkasuo on lähes luonnontilainen keidasräme, jonka vähäinen ojitus rajoittuu suon reunoille (Mäkilä 1997). Kuljujen ja kermien muodostamat samankeskiset kehät määrittävät suon korkeuskäyrät ja siten myös pintavirtaukset, jotka pyrkivät säteittäisesti suon keskeltä reunoille päin kohtisuorasti korkeuskäyriin nähden. Haukkasuon pohjois- ja eteläreunoilta lähtevät pienet purot purkavat suovesiä kohti suon itäpuolella olevaa Saveronjokea. Haukkasuon itä- ja länsireunat rajoittuvat pieniin hiekkamoreenin peittämiin kalliokukkuloihin (Mäkilä 1997). Pohjoisessa Haukkasuo rajoittuu turvetuotantoalueeseen ja etelässä tasaiseen savialueeseen, joka myös muodostaa Haukkasuon alustan. Kuva 1. Haukkasuon sijoittuminen suomen kartalla (tähti). Tutkimuslinjat NS (A0-A1970) ja EW (A A ) ja tutkimuspiste A1100, jolla seuranta-aseman sijaitsi.

5 2 Kuva 2. Haukkasuon NS linjan turveprofiili (Mäkilä 1997) Haukkasuon kehitys alkoi noin vuotta sitten ja sen tasainen pohja edesauttoi suon nopeaa leviämistä vaakasuunnassa (Mäkilä 1997). Haukkasuo saavutti puolet nykyisestä koostaan alle 2500 vuodessa, minkä jälkeen yhä jyrkemmin kohoava suon pohja alkoi hidastaa suon leviämistä. Haukkasuon ravinnerikas minerotrofinen vaihe kesti 4000 vuotta, jonka aikana saravaltainen (Carex) turvekerros kasvoi 2 metrin paksuiseksi kattaen noin 60 % suon nykyisestä alasta. Tämän vaiheen loppupuolella Haukkasuon pinta- ja keskiosat kohosivat pohjaveden vaikutuksen yläpuolelle, mikä käynnisti suon ombrotrofisen kehitysvaiheen, jolloin suon kehitys jatkui ravinneköyhän sadeveden varassa. Ombrotrofisen vaiheen aikana kehittyi kupolimainen, jopa 5 metriä paksu rahkavaltainen (Sphagnum) pintaturvekerros. Nykyisellään Haukkasuon pitkittäinen poikkileikkaus on tyypillinen konsentriselle keidassuolle. Haukkasuon alueella ilman vuotuinen keskilämpötila 2 metrin korkeudella on 4ºC ja maaperän keskilämpötila 0.2 metrin syvyydellä noin 6ºC(Alalammi 1987). Kasvukauden (>5ºC) kesto on 170 päivää, joiden keskilämpötila on 12.5ºC ja tehollinen lämpö-summa on 1250 astetta. Vuotuinen sadanta on 600 mm ja haihdunta maa-alueilta on 425 mm (Alalammi 1987). Alueella sadeveden keskimääräinen sähkönjohtavuus on 2.3 ms/m (Soveri 1985) ja lähdevesien 10 ms/m (Lahermo ym. 1996). 2 SEURANTA-ASEMA Haukkasuon seuranta-asema perustettiin tutkimuspisteen A1100 (kuva 1) läheisyyteen. Pisteen suotyyppi on keidasräme, jossa kuivemmat 30 cm korkeat mättäät ja kosteat kuljut vaihtelevat. Suon pintaosan turvelaji on heikosti maatunutta (H2) rahkaturvetta, jossa on noin metrinsyvyydellä tupasvillapitoisia maatuneita (H6) linssejä. Tutkimuspisteen laboratorionäytteiden vesipitoisuus vaihteli suon pintaosassa % märkäpainosta. Kuiva-ainetta pintaosan näytteissä oli kg/m3. Aikaisemmissa tutkimuksissa pisteen turpeen sähkönjohtavuus oli mittausajankohdasta riippumatta lähes vakio pinnasta viiden metrin syvyydelle saakka (Puranen & all. 1997), kun turpeen lämpötila vaihteli mittausajankohdasta riippuen neljään metriin saakka, jolla syvyydellä lämpötila vakioitui kuuteen asteeseen.

6 3 a b Kuva 3. Haukkasuon pisteen A1100 turpeen sähkönjohtavuus- (a) ja lämpötilaprofiilit (b) eri vuodenaikoina (Puranen & all. 1997). Sähkönjohtavuus (ms/m) ja lämpötila ( C) ovat vaaka-akseleilla ja syvyys (m) pystyakaseleilla. Mittauskerrat : 1=18.10, 2=13.3, 3=13.5, 4=5.8. Asemalle installoitiin lämpötila- (T107, Campbell Sci., USA) ja kosteusanturit (CS616, Campbell Sci., USA) 30 cm (T30, W30) ja 90 cm (T90, W90) syvyyksille. Näiden väliin tasolle 50 cm maanpinnan alapuolelle sijoitettiin turpeen sähkönjohtavuutta mittaava johtavuustalikon anturiosa (ECf, GTK, Suomi) sekä 90 cm syvyydelle suoveden sähkönjohtavuus- ja lämpötila-anturi (ECw, Tw, CS547, Campbell Sci., USA). Aseman mittaustieto tallennettiin CR10X tiedonkeruulaitteelle, jossa on sisään rakennettu laitteen lämpötilan seuranta (koppit). Tiedonkeruulaite ohjasi mittausta tapahtuvaksi neljän tunnin välein alkaen klo 00:00. Koska CS616 ja johtavuustalikko häiritsevät toisiaan, irrotettiin ne sähköisesti toisistaan tiedonkeruulaitteen ohjaamilla releillä. Tiedonkeruulaite, releet ja virtalähde laitettiin PVC muovista valmistettuun sähkökaappiin. Antureiden kalibroinneissa havaittiin lämpötila-antureiden välillä 0.3 C tasoero, joka korjattiin ohjelmallisesti. Lämpötila-antureiden huojunta oli alle 0.02 C. CS616 anturin yleinen veden tilavuuden muunnoskaava : tilavuus-% = *mittausarvo *mittausarvo^2 toimi vesikalibroinnissa parhaiten. Kalibroinnin perusteella kaavaan tehtiin anturikohtaiset mittausarvon tasokorjaukset, jotka olivat noin % mittausarvosta.

7 4 Kuva 4. Haukkasuon asema etelästä päin kuvattuna. Asema perustettiin mättäälle (kuva 4). Anturien asennusta varten mättääseen kaivettiin noin metrin syvyinen ja pinta-alaltaan 30cm * 40 cm suuruinen kuoppa. Turvetta mittaavat anturit asennettiin kuopan itä- ja pohjoisreunalle. Suoveden sähkönjohtavuuden mittaamiseksi kuoppaan laitettiin rei itetty päistä tukittu noin 50 cm mittainen halkaisijaltaan 10 cm PVC putki, joka peitettiin harsokankaalla. 3 SEURANTATULOKSET Laitteen sisään rakennetun ilman lämpötilaseurannan perusteella vuoden keskilämpötila ( ) oli 5.7 C, joka on lähes kaksi astetta korkeampi kuin Alalammen 1987 esittämä vuoden keskilämpötila. Tiedonkeruulaite oli sähkökaapissa ja vaikka sähkökaappi on kiinnitetty taustalevyyn siten, että levy suojaa sähkökaappia suoralta auringonpaisteelta (kuva 2), vuosi ei ollut keskimääräistä lämpimämpi, vaan ero johtuu mittausjärjestelyistä. Saman ajanjakson turpeen keskilämpötila oli sekä 30 cm että 90 cm syvyydessä 5.9 C. Tulokset sopivat hyvin yhteen Alalammin 1987 julkaisemaan Haukkasuon alueen maan 6 C keskilämpötilaan 20 cm syvyydessä sekä Purasen all julkaisemiin Haukkasuon temporaalisesti vakiolämpötilaisten turvekerrosten keskilämpötiloihin. Vesipitoisuusantureiden perusteella turpeen vuoden keskimääräinen vesipitoisuus oli 30 cm syvyydellä 87 tilavuus-% ja 90 cm syvyydellä 93 tilavuus-%, kun pisteen A1100 laboratorionäytteiden vesipitoisuudet välillä 30 cm 100 cm vaihtelivat tilavuus-%:iin. Kun suo on noin 90 prosenttisesti vettä turpeen keskimääräi-

8 5 nen sähkönjohtavuus 4.0 ms/m vastasi hyvin suoveden keskimääräistä sähkönjohtavuutta, mikä on 4.6 ms/m. 3.1 Suon ja suoveden lämpötila sekä routa Havaintojakson aikana maan lämpötila ei laskenut nollan. Pienin maalämpötila havaittiin hutikuun 12 päivänä vuonna 2005 kello 12:00, jolloin T30 oli 0.1 C. Ilman vuorokauden keskilämpötila oli noussut ja kaksi viikkoa aikaisemmin yli nollan, joten kyseessä on todennäköisesti lumen sulamisvesien aiheuttama maan lämpötilaminimi. Kymmenen vuorokautta T30 lämpötilaminimiä myöhemmin T90 laski alimmalle arvolleen 1.2 C:een. Suoveden alimmaksi lämpötilaksi mitattiin 1.4 C (vesianturia ei oltu kalibroitu). Turpeen lämpötilat olivat 90 cm syvyydellä suurimmillaan elokuun puoliväin tienoilla sekä vuonna 2004 että Vuosien välinen lämpötilaero oli vain 0.1 C ja ajallinen ero vain kaksi vuorokautta. Pintaosassa (T30) ensimmäisen seurantakesän suurin turpeen lämpötila oli C, mikä oli 0.4 C korkeampi ja 22 vuorokautta myöhemmin kuin vuonna Turpeen pintaosan suurimmat lämpötilat ja niiden ajankohdat vaihtelevat suuresti vuosittain, mutta syvemmällä eri vuosien väliset erot ovat vähäisiä. Ilman lämpötilan vuorokausirytmi on kesällä selvästi erotettavissa turpeen yläkerroksissa. Vuoden 2004 heinäkuun 12 ja 13 päivät olivat aurinkoisia, jolloin tiedonkeruulaitteen mitatut lämpötilat vaihtelivat aamuyön 11 ja illan 29 asteen välillä. Turpeen lämpötiloissa on selvä nouseva trendi, mutta nousevan lämpötilakäyrän päällä on 30 cm syvyydellä havaittavissa selvä 0.1 asteeseen vuorokausivaihtelu (kuva 5). Tällä syvyydellä turpeen lämpötilan vuorokauden suurimmat arvot mitattiin noin 12 tuntia ilman korkeimpien lämpötilojen jälkeen. T90 anturin lämpötilagradientista on aidosti kasvava ja siitä on vain vaivoin erotettavissa turpeen lämpötilan vuorokausivaihtelu. Tuloksista ei voi varmuudella päätellä, kuinka paljon aikaviivettä on ilman ja T90 lämpötilojen välillä. Talvella lämpötilan vuorokausirytmiä ei, lumen eristävän vaikutuksen vuoksi, turpeessa ole havaittavissa. Vuorokausikeskiarvoina lämpötilojen ääriarvot ja ääriarvojen aikariippuvuus tasoittuvat (kuva 6). Päiväkeskiarvoina vuonna 2004 turpeen maksimilämpötila oli 30 cm syvyydellä 0.6 C ja 90 cm syvyydellä 0.2 C lämpimämpää kuin seuraavana vuonna. Kun 90 cm syvyydellä vuosien välinen lämpimimmän vuorokauden ajallinen ero oli vain 1 vrk, ero 30 cm syvyydellä oli viikko. Turpeen vuorokauden keskilämpötilaseurannassa näkyy 30 cm syvyydellä lämpimien jaksojen vaikutus selvästi lämpötilagradientin epäjatkuvuuskohtina, mutta 90 cm syvyydellä gradientit ovat jatkuvia ja ajallisten viiveiden tulkitseminen on epätarkkaa.. Syksyllä, loka-marraskuussa, lämpimät jaksot näkyvät turpeen keskilämpötilan paikallisina maksimeina 1 vrk:n viiveellä 30 cm syvyydellä ja 2 vrk:n viiveellä 90 cm syvyydellä. Keväällä, touko-kesäkuussa, lämpimien jaksojen ja turpeen lämpötilahuippujen väliset viiveet ovat 3 vrk pidempiä (kuva 6). Syksyllä turve vastustaa kylmää ja keväällä lämmintä.

9 T30 T Jul 13-Jul 14-Jul Kuva 5. Haukkasuon turpeen lämpötilan ( C) vuorokausivaihtelu syvyyksillä 30 cm ja 90 cm heinäkuussa 2004, jolloin ilman lämpötila vaihteli 11 C:sta 29 C:een. T30 vasen ja T90 oikea Y-akseli. Jos bioaktiivisuuden lämpötilarajana pidetään 2 C, on turve tältä osin lepotilassa 30 cm syvyydellä noin puolet vuodesta, joulukuun alusta toukokuun alkupuolelle. Bioaktiivinen aika kasvaa syvemmälle mentäessä ja jatkuu 90 cm syvyydellä helmikuun alkupuolelle päättyen samaan aikaan molemmissa kerroksissa. Kuva 6. Haukkasuon turpeen lämpötilaseuranta Turpeen lämpötilat 30 cm ja 90 cm syvyydellä vasen Y-akseli ja tiedonkeruulaitteen lämpötila oikea Y-akseli.

10 7 3.2 Turpeen vesipitoisuus Turpeen painosta ja tilavuudesta on vettä noin 90 %. Turvetutkimuksissa suotyypit ja suon turvelajit tutkitaan kesän aikana ja syksyllä suon edustavalta pisteeltä otetaan näytteitä turpeen fysikaalis-kemiallisia määrityksiä varten. Suon energiasisältö määrittämistä varten on tiedettävä suon kuiva-ainepitoisuus (kg/m3 ) ja lämpöarvo (MJ/kg). Koska, turpeen kuiva-ainepitoisuus vaihtelee monikertaisesti lämpöarvoon verrattuna, kuiva-ainepitoisuus pääsääntöisesti määrää turpeen energiasisällön. Mäkilä on osoittanut (Mäkilä 1994), että turpeen kuiva-ainepitoisuus voidaan luotettavasti ennustaa vesipitoisuuden avulla. Turpeen vesipitoisuusantureita ei kalibroitu orgaaniselle lähes täyttä vettä oleville aineille vaan kalibroinnissa käytettiin vettä. Vuoden keskimääräiset vesipitoisuudet olivat hyvin lähellä pisteen A1100 laboratoriotuloksia. Ensimmäisen seurantakuukauden aikana tupeen vesipitoisuus oli aluksi anomaalisen korkealla ja laski voimakkaasti ajan funktiona. Ensimmäisen kuukauden ajan mittaustuloksiin vaikutti mitta-antureiden asennuksessa tehdyt turpeen kaivuutyöt. Koko seurannan aikana, pois lukien ensimmäinen seurantakuukausi, turpeen vesipitoisuus vaihteli 30 cm syvyydellä ja 90 cm syvyydellä tilavuus-% välillä (kuva 7) W30 W May Sep Jan May Sep-05 Kuva 7. Haukkasuon turpeen laskennallinen vesipitoisuus ( Y-akseli cm3/cm3, X-akseli pvm). Aseman rakennuksen aikainen turpeen häiriintyminen vaikutuksesta ensimmäisen kuukauden vesipitoisuudet ovat anomaalisen korkeita. Kerrosten 30 cm ja 90 cm välinen kosteusero oli seurannan aikana keskimäärin 6 tilavuus-% ja se oli toisena seurantakesänä selvästi pienempi kuin ensimmäisenä. Vuoden 2005 kesän turpeen laskennalliset vesipitoisuudet olivat 30 cm syvyydellä noin 2 tilavuus-% ja 90 cm syvyydellä noin 5 tilavuus-% pienemmät kuin edellisenä kesänä. On epätodennäköistä, että turpeen vesipitoisuus voisi luonnostaan vaihdella näin paljon eri kesinä, vaan vesipitoisuuseron syynä on, että

11 8 anturien asennuksessa häiriintyneen mätästurpeen rakenne on seurannan aikana romahtanut ja turve tiivistynyt. Vaikka turpeen tiivistyminen selittää osan temporaalisesta turpeen vesipitoisuusmuutoksesta, turpeen vesipitoisuudessa on vuodenaikaisvaihtelua siten, että turpeen laskennallinen vesipitoisuus laskee turpeen lämpötilan noustessa. Ajallisesti turpeen pienimmät laskennalliset vesipitoisuudet ovat yhdestä kuuteen viikkoa myöhemmin kuin turpeen suurimmat lämpötilat. Molemmissa seuratuissa turvekerroksissa laskennallisen vesipitoisuudet nousivat syyskuusta 2004, jolloin vesipitoisuudet olivat pienimmillään, kevättalveen noin 5 tilavuus-%. Turpeen lämpeneminen lisää sen bioaktiviteettia ja kaasunmuodostusta, jolloin laskennallinen turpeen vesipitoisuus pienenee. Lyhyen seurantajakson perusteella ei tiedetä tarkasti turpeen kaasutilavuuden vuosittaista vaihtelua, mutta suuruusluokaltaan se on 3 5 tilavuus-%. Tämä vaihtelu ei vaikuta turpeen kuivatilavuuspainoon, mutta lisää turpeen vesipitoisuuden avulla tehdyn turveyksikön energiasisältöennusteen temporaalista vaihtelua. 3.3 Turpeen ja suoveden sähkönjohtavuus Koska 9/10 osaa tupeesta on vettä, turpeen ja suoveden sähkönjohtavuudet ovat saman kaltaisia (kuva 8). Kun turpeen keskimääräinen sähkönjohtavuus oli seurannan aikana 4.1 ms/m, se oli suovedelle 4.6 ms/m. Vesipitoisuudella korjattuna molempien mittausten seurannan keskiarvo on sama, joten turve sinänsä ei vaikuta sähkönjohtavuuteen vaan turpeen sähkönjohtavuus johtuu sen sisältämän veden ionipitoisuudesta. Kuva 8. Haukkasuon turpeen (C_50) ja suoveden (CV) sähkönjohtavuus. Y-akseli ms/m, X-akseli pvm. Turpeen sähkönjohtavuus on mitattu 50 cm ja veden 90 cm maan pinnan alapuolelta. Aseman rakennuksen aikainen turpeen häiriintyminen näkyy suoveden sähkönjohtavuuden vaihteluna ensimmäisen kuukauden aikana sekä turpeen sähkönjohtavuuden alenemisena koko ensimmäisen kesän ajan.

12 9 Turpeen ja suoveden sähkönjohtavuuskäyttäytyminen oli kahta poikkeusta lukuun ottamatta saman kaltaista. Kun suoveden sähkönjohtavuus muuttui nopeasti heti perustamisen jälkeen ja palautui takaisin kuukauden noin kuukauden kuluttua, kaivuun vaikutuksen aiheuttama muutos näkyi turpeen sähkönjohtavuudessa yli neljän kuukauden ajan tapahtuneena sähkönjohtavuuden laskuna. Toinen selvä poikkeama oli tapahtunut turpeen sähkönjohtavuuden aleneminen ilman, että suoveden sähkönjohtavuudessa olisi tapahtunut muutosta. Turpeen sähkönjohtavuus laskee yhden ms/m helmikuusta maalis-huhtikuun vaihteeseen. Samaan aikaan turpeen vesipitoisuus pysyy vakiona eikä turpeen lämpötila edes 30 cm syvyydessä laske nollan alapuolelle, vaan pysyy 0.1 C ja on 90 cm syvyydellä 1.2 C, eli 50 cm syvyydessä lämpötilaminimi on noin 0.5 C. Ilman vuorokauden keskilämpötila laski mittausasemalla nollan alapuolelle helmikuun 11 päivänä ja nousi suojan puolelle vasta , jolloin turpeen sähkönjohtavuuden lasku oli pysähtynyt. Kyseessä ei siis voi olla resistiivisten sulamisvesien vaikutus. Tässä vaiheessa tapahtumalle ei ole selitystä. 4 JOHTOPÄÄTÖKSET Aikaisemmat tutkimukset (Puranen & all. 1999)ovat osoittaneet, että suon lämpötila on lähes vakio yli kolmen metrin syvyydellä ja että turpeen sähkönjohtavuudella ei ole temporaalista vaihtelua.. Tässä tutkimuksessa seurattiin yhden tutkimuspisteen suon pintaosan lämpötilan, vesipitoisuuden ja sähkönjohtavuuden temporaalisia muutoksia. Bioaktiivisuus ja siitä johtuva kaasun tuotanto korreloivat positiivisesti lämpötilan kanssa. Suovedessä olevan kaasun osuus vaihtelee vuosittain 3 5 tilavuus-%, mikä on nykyisillä vesipitoisuusantureilla selvästi havaittavissa. Ainakin häirityssä suorakenteessa tapahtuu turvekerrosten tiivistymistä, joka niin ikään vaikuttaa turpeen vesipitoisuuteen. Sen vaikutus ei kuitenkaan ole vuodenajasta riippuva ja on helposti erotettavissa säännöllisistä temporaalisista muutoksista. Koska suon syvien (>3m) osien lämpötila on lähes vakio, voidaan esim. suon syvien turvekerrosten pilottitutkimuksella selvittää niiden bioaktiviteetti eri turvelajeille ja kerrosraja, josta alkaen bioaktiviteetilla on temporaalista vaihtelua. Suon pintaosan bioaktiivisuus riippuu suo- ja turvelajista sekä ilmastollisista olosuhteista. Tämä tutkimus tehtiin vain yhden keidassuon yhtä pisteellä. Tutkimusta kannattaa jatkaa tekemällä vastaava tutkimus ilmastoltaan samankaltaisella alueella olevalle aapasuolle. Turpeen ominaisuuksien temporaalisuus vaatii näytteenoton jatkamista nykyisellään, eli sen keskittämistä syksyyn, jolloin suon lämpötila on vuosittain lähes vakio. Turpeen sähkönjohtavuus on veden ionipitoisuuden kuvaaja. Sähkönjohtavuus kasvaa pohjaa lähestyttäessä. Suon alkaessa rahkoittua pohjaravinteiden merkitys vähenee ja sadeveden resistiivinen merkitys kasvaa. Tämän seurannan perusteella turpeen sähkönjohtavuudessa ei ole temporaalista vaihtelu.

13 10 KIRJALLISUUSVIITTEET Alalammi, P. (toim.) Suomen kartasto, Vihko 131, Ilmasto. 5. laitos. Maanmittaushallitus ja Suomen Maan-tieteellinen Seura, Helsinki. 32 s. Mäkilä, M Holocene lateral expansion, peat growth and carbon accumulation on Haukkasuo, a raised bog in southeastern Finland. Boreas 26: Puranen, R., M. Mäkilä, K. Sulkanen & A. Grundström A new apparatus for electric conductivity and temperature logging of soft sediments. In S. Autio (ed.) Geological Survey of Finland, Current Research Geological Survey of Finland, Special Paper 23: Puranen, R., Mäkilä, M. & Säävuori, H Electric conductivity and temperature variations within a raised bog in Finland: implications for bog development. The Holocene, 9, Puranen, R., Mäkilä, M. & Säävuori, H Anajalankosken Haukkasuon sähkönjohtavuus ja lämpötilavaihtelut. Geologian tutkimuskeskus, Raportti Q18/27/97/1, 28 s. Ruuhijärvi, R The Finnish mire types and their regional distribution. In A.J.P. Gore (ed.) Ecosystems of the world 4B. Mires: Swamp, Bog, Fen and Moor. Regional Studies. Elsevier, Amsterdam: von Post, L Sveriges Geologiska Undersöknings torvinventering och några av dess hittils vunna resultat. Svenska Mosskulturföreningens tidskrift 1: Campbell Scientific, 2000 I. 107 Temperature Probe, User Guide. 9 s. Campbell Scientific, 2000 II. CS547 Conductivity & Temperature Probe and A547 Interface, User Guide. 17 s. Campbell Scientifiv, 2000 III. Using CSIM11 ph and ORP Probes with CSI Dataloggers, Istruction Manual. 11 s. Campbell Scientific, 2002 I. CS616 Water Content Reflectometer, User Guide. 33 s. Campbell Scientific, 2002 II. CR10X Measurement and Control Mode, Instruction Manual. 267 s. Puranen, R., Sulkanen, K., Nissinen, R. & Simelius, P Ominaisvastusluotaimet ja vastustalikot. Geologina tutkimuskeskus, arkistoraportti Q15/27.4/99/2. 8 s.