Valkjärvi-projektin tutkimusaiheet

Transkriptio

1

2 Valkjärvi-projektin tutkimusaiheet 1. Valkjärven veden ominaisuudet Nurmijärven muihin järviin verrattuna Tavoitteena on muodostaa kokonaiskuva siitä, millainen järvi 1) Valkjärvi on vedenlaadultaan suhteessa 2) Sääksiin, 3) Vaaksiin, 4) Herustenjärviin, ja hieman Hyvinkään puolelle jääviin 5) Märkiöön ja 6) Matkunlammiin. Mitä käytännössä? Käydään kaikilla kolmella järvellä kahdesti jäiden lähdön ja toukokuun lopun välillä. Osa muuttujista mitataan maastossa (lämpötila, ph, TDS, johtokyky, pintaveden happipitoisuus, ORP ja näkösyvyys), osa taas laboratorioon tuoduista vesinäytteistä (nitraatin, nitriitin, fosfaatin ja raudan määrät, alkaliteetti, kovuus ja veden väri). Lisäksi järvien valuma-alueista ja järven fyysisistä mitoista laaditaan kuvaus. Aiheen ovat varanneet Atte Kajander ja Olli Nurmes. 2. Linnustonkartoitus Tavoitteena on selvittää Valkjärven pesivän vesi- ja rantalinnuston parimäärät kiertolaskennalla. Mitä käytännössä? Kierretään Valkjärvi aamuvarhaisella veneellä kerran toukokuun alussa, kerran toukokuun puolivälin paikkeilla, ja kerran toukokuun loppupuolella, ja merkitään karttaan havaitut vesi- ja rantalinnut. Maastolaskentojen jälkeen tulkitaan Luonnontieteellisen Keskusmuseon ohjeiden ( mukaan lintujen reviirien määrät, ja sijoitetaan nämä kartalle. Aihe vaatii siis kolme hyvin aikaista heräämistä, mutta muuten aika vähän työtä. Laskijoilla on hyvä olla oma kiikari, sillä lukiolle ei kiikareita toistaiseksi ole. Aiheen ovat varanneet Mikael Rantalainen, Markus Malinen ja Juho Lätti. 3. Lähtelänojan kiintoainekuormitus: menetelmävertailu Valkjärven eteläpäähän laskee Klaukkalasta alkunsa saava Lähtelänoja. Oja kerää Klaukkalan alueelta hulevesiä, ja peltojen läpi virratessaan savista kiintoainetta ojan sortuvista reunoista. Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää, millaisia määriä kiintoainetta päätyy ojan kautta Valkjärveen, ja millaisilla, mahdollisimman yksinkertaisilla menetelmillä kiintoaineen määrän muutoksia voitaisiin seurata. Mitä käytännössä? Haetaan Lähtelänojasta näytteitä eri aikoina (sateiden jälkeen ja kuivempina jaksoina), ja selvitetään kiintoaineen määrä useammalla menetelmällä sekä laboratoriossa että maastossa. Näytteenottokertoja on oltava niin paljon, että niistä voi laskea luotettavia korrelaatioita. Tutkimuksessa käytetään seuraavia menetelmiä: 1) kiintoaineen suora kuivatus vesinäytteestä, 2) kiintoaineen suodatus kahvinsuodattimella, 3) näkösyvyys putkimäärittimellä, 4) sameus YSI 9300 fotomerillä, 5) absorbanssi YSI 9300 fotometrillä ja 6) PAR (Photosyntetically active radiation) vakiovalossa. Näytteenottopaikoista määritetään myös virtausnopeus. Näytteitä kerätään ojan eri osista, ja tulosten perusteella laaditaan kartogrammi. Aiheen ovat varanneet Maria Kihlberg, Aleksi Kuronen, Elias Takala ja Sampo Yrjölä.

3 4. Happi- ja lämpötilakerrostuneisuus kevätkierron aikana Tavoitteena on selvittää, miten järviveden kerrostuneisuus muuttuu Valkjärven keskisyvänteessä kevään aikana, säiden lämmetessä. Valkjärven syvin kohta on vain hieman yli 12 metriä, joten esim. tuuli saattaa sekoittaa kerroksia. Mitä käytännössä? Käydään veneellä 5-6 kertaa kevään aikana Valkjärven syvimmän kohdan päällä, ja mitataan YSI Professional Plus mittarilla veden lämpötila, ph, ja happipitoisuus pinnasta, ja metrin välein pohjaan saakka. Ensimmäinen mittaus tehdään jäidenlähtöpäivänä, ja viimeinen toukokuun lopussa. Mielenkiintoista olisi myös tehdä pilvettöminä ja tyyninä vuorokausina vuorokausivertailu (mittaus neljästi vuorokaudessa). Aiheen ovat varanneet: Lumi Virolainen ja Juulia Möksy. 5. Viiden Valkjärveen laskevan puron veden laatu kevätkauden aikana Tavoitteena on selvittää, millaisia pintavesiä Valkjärveen valuu. Mitä käytännössä? Käydään hakemassa vesinäytteet viidestä keskeisimmästä ojasta (Puokanoja, Hyypiänmäenoja, Lähtelänoja, Tiiranoja ja Rantalanoja) kerran huhtikuussa, ja kerran toukokuussa, ja analysoidaan näistä tärkeimmät veden laatua kuvaavat muuttujat (näkösyvyys, sameus, kiintoaineen määrä, biologinen hapenkulutus, kokonaisfosfori, TDS, johtokyky ja ph), sekä bakteerimäärät. Aiheen ovat varanneet Ville Salmela, Vertti Vesanto ja Tomi Ahtola. 6. Tiiran ja Lähtelän uimarantojen veden laadun vaihtelu kevätkauden aikana Tavoitteena on selvittää, miten Valkjärven kahden uimapaikan (Tiira ja Lähtelä) veden laatu muuttuu uimakauden aikana. Mitä käytännössä? Haetaan uimarannoilta vesinäytteet kahdesti kuussa toukokuun alusta syyskuun loppuun, ja analysoidaan näistä veden laadun perusmuuttujat, sekä häiritsevien levien, bakteerien ja muiden eliöiden määrät laboratoriossa. Tutkimusta ei toteuteta kesällä Syvänteiden ja lahtien pohjaeläimet Järvien pohjassa elävien pienten eliöiden yhteisöä pidetään hyvänä ympäristön pilaantumisen indikaattorina, sillä ankarissa olosuhteissa elävät suhteelliset pitkäikäiset selkärangattomat reagoivat

4 herkästi muun muassa ympäristömyrkkyihin. Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää, millaisia pohjaeläimiä elää Valkjärven syvänteessä, ja sen kolmessa lahdessa. Mitä käytännössä? Haetaan keskisyvänteestä, pohjoispäästä, Lähtelänlahdesta ja Tielahdesta pohjanäytteet Ekman-noutimella huhtikuun lopussa ja toukokuun loppupuolella, ja lasketaan pohjaeläimet laboratoriossa. Aiheen ovat varanneet: Anni Hekali ja Arttu Majoinen. 8. Tiiran ja Lähtelän uimarantojen pohjaeläinlajisto kevätkauden aikana Uimarannat tarjoavat hyvän esimerkin ihmisen häiritsemästä rantaekosysteemistä. Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää, miten pohjaeläinlajisto muuttuu uimarannan keskustasta kohti reunoja, ja edelleen häiritsemättömään rantaan. Mitä käytännössä? Tehdään molemmille uimarannoille viiden näytteen näytteenottolinjat kahdelle syvyydelle toukokuun puolivälin tienoilla. Näytteet otetaan pohjahaavilla semikvantitatiivisesti. Saatu saalis lasketaan ja määritetään laboratoriossa. Tutkimusta ei toteuteta keväällä Syvänteen biologisen hapenkulutuksen kerrostuneisuus Tavoitteena on selvittää, miten biologinen hapenkulutus (luku joka kuvaa vedessä elävien mikroorganismien määrää ja aktiivisuutta, sekä mikrobeille käyttökelpoisen orgaanisen aineen määrää) vaihtelee Valkjärven syvimmässä kohdassa suhteessa syvyyteen. Mitä käytännössä? Haetaan Valkjärvestä näytteet tyynien ajanjaksojen jälkeen kerran huhtikuussa ja kerran toukokuun lopussa. Nostetaan putkinoutimella vesinäytteet pinnasta, ja metrin välein aina pohjaan saakka (yhteensä näytettä). Vesinäytteet kuljetetaan laboratorioon, missä niistä määritetään biologinen hapenkulutus. Maastossa mitataan samalla myös järviveden lämpö- ja happikerrostuneisuus YSI Professional Plus mittarilla. Aiheen ovat valinneet Tatu Sokka ja Aleksi Murtomaa. 10. Valkjärveen liittyvän Vantaanjoen vesistön vedenlaadun vaihtelu Valkjärvi on osa Vantaajoen vesistöä. Valuma-alue ulottuu Salpausselän rinteille Rajamäen taakse, mistä vedet virtaavat Kirkonkylän ohi peltojen halki Kyläjokena. Valkjärvestä valuvat vedet yhdistyvät Luhtaanjokeen, jonka vedet sekoittuvat lopulta Klaukkalan jätevedenpuhdistamon vesillä terästettynä Vantaanjokeen Keimolan pohjoispuolella. Tämän tutkimuksen tavoitteen tavoitteena on kuvata veden laadun hetkellinen vaihtelu tämän matkan varrella Kuhakoskelta Vantaanjokeen. Mitä käytännössä? Haetaan vesinäytteet seuraavista paikoista: 1. Matkunoja (Rajamäen tehtaiden alapuoli), 2. Luhtajoki (Kuhakoski), 3. Valkjärven N-pato, 4. Luhtajoki (jokien yhdistymiskohdan jälkeen), 5. Luhtajoki (Haikala), 6. Luhtajoki (Toivola), 7. Luhtaanmäenjoki (Moottoritie) ja 8. Vantaanjoki (Tapola). Maastossa näytteistä mitataan näkösyvyys, ph, lämpötila, sähkönjohtavuus, TDS ja happipitoisuus. Laboratoriossa määritetään väri/sameus, kiintoaineen määrä (kahvinsuodatin) biologinen hapenkulutus, bakteerien kokonaismäärä, sekä koliformien ja enterobakteerien määrät. Näytteet haetaan ja maastomittaukset tehdään alavirtaan siirtyen yhtenä päivänä, ne säilytetään yön yli laboratoriossa. Aiheen ovat varanneet Daniella Haaga, Julia Jokela ja Sanna Lindfors.

5 Käytettävissä olevat välineet Vesinäytteet puroista, rannoilta ja pintavedestä kerätään varrellisilla noutimilla. Syvemmästä vedestä näytteet nostetaan 2,2 litran WaterMark -vaakaputkinoutimella. Planktonnäytteisiin käytetään lisäksi vesihaaveja (silmäkoot 65 ja 105 µm; käytössä 2 x 4 kpl). Pohjaeläinnäytteet syvistä vesistä kerätään Ekman-noutimella, ja matalammasta vedestä pohjahaaveilla (käytössä 4 kpl) ja seuloilla. Näytteillä tehtäviin kokeisiin on käytössä laboratorion lasi- ja muoviastiaston lisäksi kahdeksan 10 litran pienakvaariota ja neljä 60 litran akvaariota. Näytteiden säilytystä ja käsittelyä varten käytössä on myös pakastin, jääkaappi, 2 lämpökaappia/uunia. Veden lämpötilan ja happipitoisuuden vertikaaliprofiili mitataan veneestä tai jäältä YSI Professional Plus mittarilla, jonka 20 metrin johtoon on kytketty lämpötilan, happipitoisuuden, ph:n ja redoxpotentiaalin anturit. Noutimella kerätyt näytteet analysoidaan (mm. biologinen hapenkulutus) laboratoriossa Vernier Labquest2 -keräimeen kytketyllä happipitoisuusanturilla (ODO-BTA). Veden ravinnepitoisuudet, ja osa fysikaalisista muuttujista mitataan YSI 9300 fotometrillä reagensseineen, tai Merckin vedentutkimussalkun välineillä. Lisäksi fysikaalis-kemiallisissa mittauksissa käytetään Aquashock Water Purity mittaria (TDS, johtokyky), Vernierin antureita (ph, virtausnopeus, johtokyky, PAR ja sameus), Secchi-levyä ja näkösyvyyden putkimittaria. Mikrobimäärät lasketaan laboratorion lämpökaapeissa inkuboitavilla LaMotten BioPaddleillä ja 3M Petrifilm -kasvatusalustoilla (heterotrofien kokonaismäärä, sekä koliformien ja enterobakteerien määrät). Vesillä liikkumista varten lainataan Pro Valkjärvi ry:n veneitä, ja MS:n kumivenettä. Rantakasvillisuustutkimukset tehdään kahluuhaalareissa tai veneestä kelluvan kasviruudun avulla. Projektin dokumentointiin käytetään MS:n ja opiskelijoiden kameroita. Vedenalaiskuvaukseen on käytössä Canon PowerShot G12 ja Sony CyberShot RX100 koteloineen. Aineiston analysointiin käytetään Microsoft Exceliä, sekä MYSTAT ja Instat+ -tilasto-ohjelmia (freeware). Diagrammit laaditaan SigmaPlotilla ja Excelillä. Kartta-aineistot saadaan Maanmittauslaitoksen Paikkatietoikkunasta. Opiskelijoiden kirjoittamat artikkelit kuvituksineen taitetaan E-kirjaksi ja muunnetaan PDF ja EPUB -muotoihin Adobe InDesign CC:llä. Kuvankäsittelyyn on käytössä Adobe Lightroom CC, Adobe Photoshop CC, Corel paint Shop Pro X6, ja mahdollisten videoiden editointiin Adobe Premiere Pro CC.