VEDENALAISEN MERILUONNON INVENTOINNIT (VALKO) Suomenlahdella 2009

Transkriptio

1 VEDENALAISEN MERILUONNON INVENTOINNIT (VALKO) Suomenlahdella 2009 Aarno Kotilainen 1, Kimmo Alvi 1, Jyrki Hämäläinen 1, Karoliina Ilmarinen 2, Anu Kaskela 1, Jouni Leinikki 2, Jyrki Rantataro 1 1 Geologian tutkimuskeskus 2 Alleco Oy Vuoden 2009 tutkimusten loppuraportti

2 2

3 TIIVISTELMÄ VALKO-hanke on osa Vedenalaisen meriluonnon monimuotoisuuden inventointihanketta VELMU:a. Vuoden 2009 VALKO-hankkeeseen osallistuivat Alleco Oy ja Geologian tutkimuskeskus (GTK). Hankkeen päämääränä oli vuonna 2009 luoda luettelo sellaisista merenpohjan inventointi- ja seurantamenetelmistä, joita voidaan käyttää merialueiden käytön vaikutusten arviointiin, etenkin merialueille sijoitettavien tuulivoimaloiden ympäristövaikutusten selvittämiseen. Hankkeen tavoitteena oli tuottaa myös uutta tietoa Suomenlahden merenpohjan elottoman ja elollisen luonnon monimuotoisuudesta. Alustavien tietojen pohjalta detaljitutkimusalueeksi valittiin Inkoon edustan saaristo Österbådan-Västerbådan alueella, läntisellä Suomenlahdella (kuva 1). Alue luodattiin kesällä 2009 GTK:n tutkimusalus Geomarilta käyttäen akustisia tutkimusmenetelmiä, kaiku- ja monikeilakaikuluotainta. Alue luodattiin täyspeitolla eli monikeilakaikuluotain tieto kerättiin kattaen koko alueen. Tutkimusalueelta otettiin myös 10 pintasedimenttinäytettä, 6 Box corer ja 4 vanveen näytettä. Merenpohjaa videokuvattiin yhteensä 16 näytepisteellä. Tutkimusalueen syvyysmalli tuotettiin monikeilaikaikuluotaushavainnoista. Merenpohjan maalajikartan tulkinta tehtiin sedimenttinäytteiden, tulkittujen luotausprofiilien ja (monikeilakaikuluotain aineistosta tuotetun) viistokaikukuvamosaiikin perusteella. Lisäksi tulkinnassa hyödynnettiin syvyysmallia. Kallioalueet käsittävät 37% ja moreenialueet 22 % tutkimusalueen pinta-alasta. Fe-Mn saostumien peittämät glasiakvaattiset ja glasiaalisaviset pohjat peittävät yhteensä 23 % tutkimusalueen pohjasta. Pehmeät, yleensä siltin peittämät Ancylussavi- ja Litorina liejusavi -alueet käsittävät yhteensä 17 % alueen pohjasta. Tulkinnan perusteella alueella on vain yksi pieni kerrostumisallas. Tutkimusalueella merenpohja onkin pääosin kulutuseli ns. eroosiopohjaa. Hankkeessa testattiin myös automatisoitua tulkintaa. Monikeilakaikuluotainaineiston monipuolisista käyttömahdollisuuksista, tarkan ja kattavan syvyys/topografiatiedon tuottamisen lisäksi, tässä tutkimuksessa testattiin myös merenpohjan karkeus analyysiä. Se osoittautui käyttökelpoiseksi lisämenetelmäksi, jota voidaan käyttää monipuolisen tiedon tuottamiseen merenpohjan ominaisuuksista. Biotooppikartoitusta varten alue jaettiin vyöhykkeisiin syvyyden ja pohjalaadun mukaan. Levien ja pohjaan kiinnittyneiden eläinten esiintyminen kovilla pohjilla selvitettiin neljällä sukelluslinjalla. Pehmeillä, syvillä pohjilla näytteet otettiin Ekman-Birge noutimella. Aineistot luokiteltiin BalMar -menetelmällä, jossa fysikaaliset muuttujat, kuten syvyys, avoimuus ja GTK:n kartoittama pohjanlaatu muodostavat ylemmät tasot ja dominoiva eläinlajisto alemmat tasot. Sinisimpukka (Mytilus edulis) ja merirokko (Balanus improvisus) peittivät lähes kaikki kovat pinnat aina 20 metrin syvyydelle asti. BalMar -luokituksen mukaan sinisimpukka oli myös dominoiva kaikilla sukelluslinjojen havaintoaloilla, lukuun ottamatta muutamia matalimmista aloista, joilla monivuotiset haarukkalevä (Furcellaria lumbricalis), meriahdinparta (Cladophora rupestris) ja mustaluulevä (Polysiphonia fucoides) muodostivat harvoja, satunnaisia kasvustoja. Rakkolevää (Fucus vesiculosus) esiintyi matalimmilla koealueilla muutama täysikokoinen (n. 30 cm) yksilö, jotka olivat erittäin huonokuntoisia. Kaikissa pohjaeläinnäytteissä dominoiva laji oli liejusimpukka (Macoma baltica). Kivellä joka nostettiin 24 metrin syvyydeltä kasvoi ruskolaikkulevää (Pseudolithoderma sp.) sekä muutamia sinisimpukoita ja merirokkoja. Merituulipuistojen vedenalaisen luonnon ympäristövaikutusten arvioinneissa olisi kiinnitettävä erityistä huomiota EU:n meristrategiadirektiivissä mainittuihin merialueiden yhdennettyyn käyttöön ja hoitoon liittyviin seikkoihin. Vuoden 2009 VALKO-hankkeessa laadittiinkin suosituslista niistä asioista, joita olisi selvitettävä vedenalaiseen luontoon kohdistuvien vaikutusten arvioimiseksi uusia merituulipuistoja suunniteltaessa. 3

4 4

5 SISÄLTÖ TIIVISTELMÄ.3 SISÄLTÖ..5 VALKO-HANKKEEN TUTKIMUSRYHMÄ 7 TAUSTA JA TAVOITTEET...8 OSA 1:..9 TUTKIMUSALUE...9 GEOLOGIA: AINEISTOT JA MENETELMÄT..10 Olemassa olevan kartoitustiedon tarkastelu..10 Merenpohjan geologinen kartoitus...11 Tutkimusalus...11 Paikannus 11 Merenpohjan akustiset tutkimusmenetelmät...11 Näytepaikan valinta.12 Sedimenttinäytteenotto ja merenpohjan videokuvaus. 12 Näytekuvaus Osanäytteenotto...13 Merenpohjan maalajien tulkinta...14 Aineisto...14 Sedimenttinäytteet. 14 Luotauslinjat..14 Syvyysmalli...14 Maalajitulkinta 17 Semiautomaattinen tulkinta.19 Merenpohjan pinnan karkeus analyysi.20 GEOLOGIA: TULOKSET. 21 Maalajikartta.21 Automaattisesti luokiteltu maalajikartta Merenpohjan pinnan karkeus GEOLOGIA: TARKASTELU...26 BIOTOOPPIKARTOITUS: AINEISTO JA MENETELMÄT..28 Materiaali ja menetelmät..28 BIOTOOPPIKARTOITUS: TULOKSET JA TARKASTELU.29 Tulokset...29 Tulosten tarkastelu 31 OSA 2: 32 TUULIPUISTOJEN YMPÄRISTÖTARKKAILUT.32 Taustaa..32 Rakentamisen aikaiset vaikutukset...35 Käytönaikaiset vaikutukset...36 Riuttavaikutus...36 Vaikutukset virtauksiin.37 Vaikutukset kalastoon...37 Suositukset merituulipuistojen vedenalaisen luonnon ympäristövaikutusten arviointiin KIRJALLISUUS 39 Liite

6

7 VALKO-HANKKEEN TUTKIMUSRYHMÄ VALKO-hankkeen toimintaan vuonna 2009 osallistuneet yhteistyötahot ovat Geologian tutkimuskeskus (GTK) ja Alleco Oy. VALKO-hankkeen tutkimusryhmään vuonna 2009 kuuluivat: Merigeologian tutkimusprofessori Aarno Kotilainen (GTK) Projektin johto, vedenalaisten geologisten muodostumien inventointimenetelmien- ja luokittelukriteerien kehittäminen, kenttätyöt, aineiston käsittely, tulosten julkaisu. FM Kimmo Alvi (GTK) Monikeilakaikuluotain aineiston käsittely. FM Jyrki Hämäläinen (GTK) vedenalaisten geologisten muodostumien inventointimenetelmien- ja luokittelukriteerien kehittäminen, kenttätyöt, aineiston käsittely, tulosten julkaisu. Tutkimussukeltaja Mika Jämiä (Alleco Oy) Pohjaeläinnäytteenotto, sukellustyön valvonta MMM Karoliina Ilmarinen (Alleco Oy) merituulipuistojen ympäristövaikutusten arvioinnin inventointimenetelmäluettelon suunnittelu. FM Anu Kaskela (GTK) vedenalaisten geologisten muodostumien inventointimenetelmien- ja luokittelukriteerien kehittäminen, aineiston käsittely, tulosten julkaisu. FM Jouni Leinikki (Alleco Oy) Hankkeen koordinointi Allecon osalta, sukellustutkimukset, aineiston käsittely, biotooppien luokittelumenetelmien kehittely, merituulipuistojen ympäristövaiktusten arvioinnin inventointimenetelmäluettelon suunnittelu, tulosten julkaiseminen. FM Panu Oulasvirta (Alleco Oy) sukellustutkimukset, biotooppien luokittelumenetelmien kehittely, merituulipuistojen ympäristövaiktusten arvioinnin inventointimenetelmäluettelon suunnittelu. FL Lauri Paasivirta (Alleco Oy) pohjaeläinnäytteiden analysointi ja käsittely FL Jyrki Rantataro (GTK) vedenalaisten geologisten muodostumien inventointimenetelmien- ja luokittelukriteerien kehittäminen, aineiston käsittely, tulosten julkaisu. 7

8 TAUSTA JA TAVOITTEET Vedenalaisen meriluonnon inventoinnit (VALKO) -projekti on yksi vedenalaisen meriluonnon monimuotoisuuden inventointiohjelman (VELMU) hankkeista. Vuonna 2004 alkaneen eri ministeriöiden välisenä yhteistyönä toteutettavan VELMU-ohjelman tavoitteena on määrittää ja kartoittaa Suomen rannikon vedenalaiset luontotyypit, luoda yleiskuva lajien esiintymisestä sekä toteuttaa vedenalaisen luontotiedon hallintajärjestelmä. Koska VELMU-ohjelma on poikkeuksellisen laajamittainen, edellyttää se kenttähavainnointien lisäksi myös mallinnustyökalujen kehittämistä, jotta tietoa saataisiin mahdollisimman suurilta alueilta. VALKO-hankkeessa kehitetään vedenalaisen luonnon kartoitusmenetelmiä toimivaksi kokonaisuudeksi, jotta inventointiohjelman toteuttaminen Suomen koko rannikkoalueilla etenisi mahdollisimman sujuvasti ja kustannustehokkaasti. VALKO-hankkeen tehtävänä on merenpohjan luontotyyppien kartoittamisen ohella kehittää siihen tehokkaita menetelmiä ja käytäntöjä sekä biotooppiluokitusjärjestelmää. VALKO-hankkeessa onkin kehitetty menetelmä, joka perustuu luontotyyppien mallintamiseen syvyyden, avoimuuden ja pohjanlaatutietojen avulla. VALKO yhteistyössä GTK on hankkinut mallintamiseen tarvittavan syvyys- ja pohjanlaatuaineiston Alleco Oy:n keskittyessä biologisen aineiston keräämiseen sekä itse luontotyyppien mallinnustyöhön. Hanke on toiminut aikaisempina vuosina ( ) Saaristomeren, Merenkurkun ja Suomenlahden alueilla keräten geologista ja biologista kenttämateriaalia (Kotilainen ym. 2005, 2006, 2007a, 2007b, 2008a, 2008b, 2009). Aineistojen biotooppiluokitus on tehty BalMar - luokittelujärjestelmän mukaan (Backer ym. 2004, Kotilainen ym. 2007b, Kotilainen ym. 2008a). Ympäristöministeriö myönsi VALKO-hankkeelle vuodelle 2009 yhteensä euroa. Hankkeen kokonaiskulut vuonna 2009 olivat noin euroa. Vuoden 2009 VALKO-hankkeen yhteistutkimusalueena oli läntisellä Suomenlahdella, Inkoon saariston eteläpuolella sijaitseva, Västerbådanin lähialue. Vuoden 2009 VALKO-hankkeen tavoitteena oli luoda ohjeisto vedenalaista luontoa koskevista selvityksistä merituulipuistoja suunniteltaessa sekä kartoittaa esimerkkialue Inkoon ulkosaaristosta. VALKO-hankkeen vuoden 2009 tulokset on esitetty tässä raportissa kahdessa osassa. Osa 1 käsittelee varsinaista inventointityötä ja raportin Osa 2 käsittelee ohjeistoa. 8

9 OSA 1: TUTKIMUSALUE VALKO-hankkeen vuoden 2009 yhteistutkimusalueena oli läntisellä Suomenlahdella, Inkoon saariston eteläpuolella sijaitsevan, Västerbådanin lähialue (Kuvat 1 ja 2). Kuva 1. VALKO-hankkeen tutkimusalue vuonna 2009 sijaitsi Suomenlahdella, Inkoon saariston eteläpuolella (punainen laatikko). Pohjakartta-aineisto Maanmittauslaitos lupanumero 13/MML/09. Logica Suomi Oy. 9

10 Kuva 2. VALKO-hankkeen tutkimusalue vuonna 2009 sijaitsi Suomenlahdella, Inkoon saariston eteläpuolella. Pohjakartta-aineisto Maanmittauslaitos lupanumero 13/MML/09. Logica Suomi Oy. Tutkimusalueella tehdyt akustiset luotauslinjat on esitetty myös kuvassa. GEOLOGIA: AINEISTOT JA MENETELMÄT Olemassa olevan kartoitustiedon tarkastelu Hankkeessa hyödynnettiin aikaisempina vuosina kerättyä tietoa ja kokemusta vedenalaisen luonnon inventointimenetelmistä, sekä kerättiin ja käytiin läpi Suomenlahden aikaisempia kartoitustutkimuksia ja muita selvityksiä. Kerättyyn tausta-aineistoon kuuluivat mm. rantaviivaaineisto, syvyysaineistot, Uudenmaan ympäristökeskuksen lähialueilta keräämä rannikkovesienlaadun seurantatieto sekä olemassa olevat, mutta tulkitsemattomat, GTK:n aiemmin tuottamat akustis-seismiset luotausaineistot. VALKO-hankkeessa vuonna 2008 tuotetut Suomenlahden vedenalaiset maisemakartat (Kotilainen ym. 2008b) kuuluivat myös tässä tutkimuksessa käytettyyn tausta-aineistoon. Sopivimman tutkimusalueen valinta tehtiin olemassa olevan tiedon pohjalta. 10

11 Merenpohjan geologinen kartoitus Merenpohjan geologinen kartoitus tuottaa tietoa vedenalaisesta elottomasta luonnosta (geologiasta) ja sen monimuotoisuudesta - merenpohjan syvyydestä, topografiasta, rakenteesta ja laadusta. Merenpohjan geologista kartoitustietoa käytetään VALKO-hankkeessa mm. taustatietona merenpohjan biotooppien kartoituksessa. Lisäksi hankkeessa pyritään kehittämään merenpohjan geologisia tutkimusmenetelmiä ja käytäntöjä niin, että ne palvelisivat VELMUinventointiohjelman tarpeita entistä paremmin. Tutkimusalukset Merenpohjan geologista aineistoa kerättiin inventointialueelta Geologian tutkimuskeskuksen Geomari tutkimusaluksella ( Paikannus Tutkimusalus Geomarin paikannukseen käytettiin DGPS (Differential Global Positioning System) satelliittipaikannus järjestelmää. DGPS-järjestelmän paikannustarkkuus on noin ± 2 m. Paikkatiedon keruu suoritettiin digitaalisena MD DSS -järjestelmällä (Multi-Mode Sonar System for Sub-Bottom Profiling, Meridata Finland Ltd) luotausaineiston tallennuksen yhteydessä. Näytteenoton aikana tutkimusalus Geomarin paikallaan pitämiseen käytettiin tietokoneavusteista DP (Dynamic Position) järjestelmää. Merenpohjan akustiset tutkimusmenetelmät Merenpohjan luotauksissa käytettiin kaikuluotausta ja monikeilakaikuluotausta. Kaikuluotauksessa (Kuva 3) käytettiin sedimenttikaikuluotainta (MeriData, 28 khz:n anturi), jonka avulla saadaan selville veden syvyys, pohjan topografia, pehmeiden maakerrosten paksuudet sekä eri-ikäisten pehmeiden sedimenttien (savien) sisärakenteita (jopa noin kymmenen senttimetrin kokoluokkaa olevat rakenteet pystytään havaitsemaan). Monikeilakaikuluotaimella (Atlas FS 20) (Kuva 3) saadaan yhdellä luotausajolla selville veden syvyys ja pohjan topografia jopa 12 x veden syvyyden verran aluksen molemmilta puolilta (tässä tutkimuksessa käytetty 6 x veden syvyys). Monikeilakaikuluotauksella saadaan tietoa veden syvyyden ja pohjan topografian lisäksi myös pohjan koostumuksesta ja karkeudesta. 11

12 Kuva 3. Merenpohjan geologisessa kartoituksessa käytettyjä tutkimusmenetelmiä. Kuva: Harri Kutvonen/GTK. Näytepaikan valinta Alustavat näytepaikat valittiin VALKO-tutkimusalueelta kesällä 2009 luodatun akustisen aineiston perusteella. VALKO-hankkeen tutkimusalueella testattiin myös näytepaikan valintaa satunnaisotannalla. Tietokoneavusteinen satunnaisotanta suoritettiin ArcGIS ympäristössä Hawths Sampling Tools työkalulla. Lähtöaineistona käytettiin automaattisesti luokiteltua monikeilakaikuluotain aineistoa. Sedimenttinäytteenotto ja merenpohjan videokuvaus Pehmeiltä sedimenttipohjilta pintasedimenttinäytteenotto suoritettiin box corer -tyyppisellä noutimella. Noutimen sisälaatikon, eli niin sanotun "boxin", mitat ovat: 184 mm (leveys) x 183 mm (pituus) x 255 mm (korkeus). Kovemmilta sedimenttipohjilta pintasedimenttinäytteenotto suoritettiin vanveen -tyyppisellä noutimella eli pohjaäyskärillä. Merenpohjan videokuvaukseen käytettiin kahdella valolla varustettua riiputettavaa pohjakameraa. Videokuvan tallennukseen käytettiin Pinnacle Video Transfer laitetta. 12

13 Kuva 4. Videokuvauslaitteen antama kuva merenpohjasta Suomenlahdelta, Tammisaaren kansallispuiston edustan EEZ vyöhykkeeltä, noin 57 metrin syvyydestä. Kuvassa erottuu FeMnsaostumien verhoamaa merenpohjaa. Kuva: GTK. Näytekuvaus Sedimenttinäytteiden kuvaus ja valokuvaus tehtiin välittömästi, kun näyte oli nostettu laivan kannelle. Havainnot kirjattiin pintanäytelomakkeille, jotka myöhemmässä vaiheessa kirjoitettiin puhtaiksi sähköiseen muotoon. Normaalin sedimenttikuvauksen lisäksi näytteistä määritettiin FeMn -saostumien tyyppi (mm. kiekkomainen, haulimainen tai levymäinen) sekä arvioitiin saostumien määrä (peitto %) näytteessä. Osanäytteenotto Pintanäytteistä otettiin halutun paksuiset osanäytteet (mm. raekoko- ja saostuma-analyyseihin). Osanäytteet säilöttiin kylmiöön. 13

14 Merenpohjan maalajien tulkinta Merenpohjan maalajikartan tulkinta on tehty sedimenttinäytteiden, tulkittujen luotausprofiilien ja (monikeilakaikuluotain -aineistosta tuotetun) viistokaikukuvamosaiikin perusteella. Lisäksi tulkinnassa on hyödynnetty monikeilakaikuluotausten perusteella tehtyä syvyysmallia. Aineisto Sedimenttinäytteet Maalajitulkinnassa on hyödynnetty sedimenttinäytteiden kuvauksia ja valokuvia. Tarkempia rakeisuusmäärityksiä ei ollut vielä käytettävissä. Näytteet edustavat vaihtelevia pohjatyyppejä. Videonäytteiden perusteella on mahdollista erotella kolme eri pääpohjatyyppiä: Pehmeät, liejusaviset/silttiset pohjat Kovat, louhikkoiset kalliopohjat Konkreetio- eli saostumapohjat Lisäksi yhdestä videokuvasta (Video 16F) erottui orgaanisaines pitoinen liejupohja. Luotauslinjat Tutkimusalueelta saadut akustiset luotausprofiilit tulkittiin MDPS Hydrographic Data Processing Version 5.0 -ohjelman (Oy Meridata Finland Ltd) avulla. Tulkitut luotausprofiilit muunnettiin pintamaalajinauhaksi, joka näyttää tulkitun luotausprofiilin ylimmäisen (eli merenpohjan pinnalla olevan) maalajin. Luotausprofiileista tulkittiin seuraavat, yleisesti GTK:n merigeologisessa kartoituksessa tulkitut maalajit: Kallio, Moreeni. Glasiakvaattinen sekasedimentti, Glasiaalisavi, Ancylussavi (eli sulfidisavi) ja Litorinasavi (eli liejusavi) (Kuva 5). Syvyysmalli Monikeilaikaikuluotauksella tuotettu syvyysaineisto käsiteltiin Fledermaus ohjelmistolla (Kuva 6). Tutkimusalue luodattiin täyspeitolla, joten syvyysmalli ei sisällä aineiston interpolointia vaan syvyysmalli perustuu suoraan monikeilakaikuluotaus havaintoihin. Fledermaus-ohjelmiston avulla syvyysaineisto muunnettiin rasterimuotoiseksi. Tulkinnassa käytetyn syvyysmallin solukoko oli 2 metriä. Monikeilaluotausten perusteella tutkimusalueen syvin kohta on noin 38 m (37.8 m). 14

15 Kuva 5. Pintamaalajinauhat, näytepisteet (keltaiset tähdet) sekä viistokaikukuva VALKO 2009 tutkimusalueelta. Luotausprofiileista tulkitut maalajit on esitetty eri väreillä. Kartassa näkyvien näytepaikkojen tiedot on esitetty taulukoissa

16 Kuva 6. Monikeilakaikuluotain aineistosta työstetty syvyysmalli, jossa solukoko on 2 metriä. Syvyysmallia on havainnollistettu ns. hillshade kuvalla (z=5), joka erottuu kuvassa syvyysmallin alla. 16

17 Maalajitulkinta Merenpohjan maalajitulkinta on suoritettu digitoimalla ArcMap ohjelmistossa alueen maalajit pintamaalajinauhojen, viistokaikukuvan ja syvyysaineistojen perusteella. Maalajitulkinta on varmistettu sedimenttinäytteenotolla saaduilla havainnoilla. Tutkimusalueelta kartoitettiin seuraavat, GTK:n merigeologisessa kartoituksessa yleisesti tulkitut maalajit. Numerointi vastaa GTK:ssa käytetyn merenpohjan maalajien tulkinnan maalajinumerointia: 1. Kallio Videonäytteiden (6 kpl) perusteella (Taulukko 1): Kalliopinnoilla esiintyy tutkimusalueella lohkareita ja kiviä Pinnalla on paikoin ohut (alle 1 cm) kerros pehmeää materiaalia Taulukko 1. Kalliopinnoille osuvat näytepisteet. TUNNUS N E SITE SYVYYS M_ AIKA UTC_ TS OSANÄYTE Maalaji MGVV E º Ei näytettä 1 V090914e D º 1 V090914f E º 1 V090914h B º 1 V090916c E º 1 V090916e A º 1 V090916g D º 1 2. Moreeni Videonäytteiden (2kpl) perusteella moreenipinnoilla on usein kiviä, lohkareita, savea sekä Fe- Mn saostumia (Taulukko 2). Taulukko 2. Moreenipinnoille osuvat näytepisteet. TUNNUS N E SITE SYVYYS M_ AIKA UTC_ TS OSANÄYTE Maalaji MGVV C º 0-2 cm 2 V090916d C º 2 5. Glasiakvaattinen sekasedimentti Tulkinnan perusteella sekasedimentistä ei ole näytteitä. Sekasedimentin pinta muistuttaa glasiaalisaven pintaa, mutta se voi olla sisältää enemmän karkeata ainesta. Glasiakvaattinen sekasedimentti eroaa glasiaalisavesta lähinnä pinnan alapuolisen materiaalin piirteiden ja koostumuksen takia. 17

18 6. Glasiaalisavi Videonäytteiden (3 kpl) perusteella glasiaalisavipinnoilla on usein Fe-Mn saostumia ja hiekkaa (Taulukko 3). Pinnalla voi olla myös kiviä. Taulukko 3. Glasiaalisavipinnoille osuvat näytepisteet. TUNNUS N E SITE SYVYYS M_ AIKA UTC_ TS OSANÄYTE Maalaji MGBC B º Pinta 6 MGBC C º 0-2 cm 6 MGVV B º Pinta 6 MGVV D º Pinta 6 V090914d B º 6 V090914g D º 6 V090916b C º 6 7. Ancylussavi Videonäytteiden perusteella (4 kpl) Ancylussavi (sulfidisavi-) pinnalla on yleensä ohuelti silttiä sekä savea (Taulukko 4). Paikoin pinnalla voi olla myös hienoa hiekkaa. Pinnalla voi olla myös Fe-Mn saostumia, mutta näytteiden perusteella niitä on vähemmän kuin glasiaalisavien päällä. Taulukko 4. Ancylussavipinnoille osuvat näytepisteet. TUNNUS N E SITE SYVYYS M_ AIKA UTC_ TS OSANÄYTE Maalaji MGBC D º 0-2 cm 7 MGBC E º 0-2 cm 7 MGBC C º 0-2 cm 7 MGBC B º 0-1 cm 7 V090914a E V090914b C º 7 V090914c B º 7 V090916a D º 7 8. Litorina liejusavi Tulkinnan perusteella Litorina liejusavesta ei ole näytteitä. Aiempiin tietoihin perustuen tämänkaltaisten pohjien pinta on yleensä saven ja siltin peitossa. 9. Moderni liejusavi (eli nykyisin kerrostuva liejusavi) Tulkinnan perusteella vain yksi näyte kuvastaa nykyistä kerrostumispohjaa (mahd. kasvien jäännöksiä) (Taulukko 5). Videonäyte V090916F ei kuitenkaan kuvasta pelkästään nykyisin kerrostuvaa liejusavi -pohjaa vaan siitä erottuu myös kovempia pohjatyyppejä. Havaittu kerrostumisalue on näin ollen pinta-alaltaan pieni. Taulukko 5. Nykyisin kerrostuvalle liejusavipinnalle osuva näytepiste. TUNNUS N E SITE SYVYYS M_ AIKA UTC_ TS OSANÄYTE Maalaji V090916f º 9 18

19 Semiautomaattinen tulkinta (tutkijalähtöinen automatisoitu tulkinta) Perinteisen digitoimalla tehtävän tulkinnan ohella VALKO 2009-hankkeessa testattiin myös automatisoitua tulkintaa. Automatisoitu tulkinta oli karkea, testiluontoinen ja alustava. Automatisoitua maalajiluokittelua testattiin ArcMap ympäristössä käyttäen SYKE:stä (Anna- Leena Downielta) saatua mallinnustyökalua (Kuva 7). Työ aloitettiin rajaamalla viistokaikuluotauskuvasta (solukoko 0.25 m) erilaisia heijastepintoja ts. alueita, jotka todennäköisesti edustavat erilaista pohjatyyppiä. Näitä kutsutaan tässä esimerkkialueiksi. Viistokaikuluotauskuvasta rajattiin 4 erilaista esimerkkialuetyyppiä, jotka edustavat todennäköisesti seuraavia pohjatyyppejä (Kuva 8): 1. Pehmeä pohja (3 kpl) 2. Virtauspohja (2 kpl), eli pehmeä pohja jossa näkyy merkkejä kulutuksesta. 3. Kova pohja (2 kpl) 4. Keskikova pohja (2 kpl) Esimerkkialueiden rajaamisen jälkeen viistokaikuluotauskuvaa analysoitiin tilastollisesti solun ja sen lähiympäristön avulla (lähiympäristö = solun ympäristö 5 solun eli 1.25 m säteellä). Kunkin solun ja sen lähiympäristön arvojen perusteella laskettiin maksimiarvo, minimiarvo, minoriteetti, majoriteetti, keskiarvo ja vaihtelu (variety) koko tutkimusalueelle. Seuraavaksi tarkasteltiin esimerkkialueiden sisältämiä tilastollisia arvoja ja näiden perusteella luotiin "signatuurit" ArcMap - työkalulla "Create signatures". Esimerkkialueiden singatuurien perusteella koko tutkimusalue luokiteltiin tilastollisten muuttujien/arvojen mukaan esimerkkialueiden mukaisiin tyyppeihin ArcMap -työkalulla "Maximum Likelihood Classification". Kuva 7. Kaaviokuva (ModelBuilder) automaattisen luokittelun vaiheista. 19

20 Kuva 8. Tutkimusalueelta rajattiin viistokaikukuvan perusteella 4 erilaista esimerkkialuetta. Tilastollisen analyysin ja esimerkkialueiden tilastollisten "avainlukujen" avulla loppututkimusalue luokiteltiin esimerkkialueiden mukaisiin luokkiin. Merenpohjan pinnan karkeus analyysi Merenpohjan pinnan karkeuden (engl. rugosity) arviointiin käytettiin ArcGIS ympäristön Benthic Terrain Modellerin (BTM) Rugosity työkalua. Analyysissä käytettiin monikeilakaikuluotain aineistosta tuotettua syvyyskarttaa 2 metrin solukoossa. Rugostiteetti laskettiin solun ja sen lähiympäristön (3 * 3 solua = 6 * 6 metriä) avulla: "The BTM uses a process developed by Jeff Jenness to derive rugosity from an input bathymetric data set. This novel methodology creates an output that is similar to a Trangulated Irregular Network (TIN), but does not require the ArcGIS 3D Analyst extension for its creation (figure 1). Similar to BPI data set creation, rugosity derivation relies, in part, on a neighborhood analysis using a 3 grid cell by 3 grid cell neighborhood. An algorithm is passed through the Raster Map Algebra Operation object within Spatial Analyst that calculates the planar distance between the center point of the center cell and of each of the 20

21 eight surrounding cells in the neighborhood. Next, using the Pythagorean Theorem, the surface distance is calculated for each planar distance using the difference in elevation between the cells. The result of this function is sixteen separate grid data sets with each cell value equal to this surface distance. The next step in the process is to calculate the area formed by three adjacent sides. The result is eight triangular surface area grids. These grid datasets are combined to obtain a surface area data set for the input bathymetric data set. The final step in the process is to create a data set that represents the ratio of surface area to planar area. This final data set represents rugosity for the study area". Pinnan karkeutta ei kuitenkaan käytetty tässä tutkimuksessa merenpohjan pinnan maalajien tulkintaan. GEOLOGIA: TULOKSET Maalajikartta Tutkimusalueelta rajattiin yhteensä 71 erillistä maalajikuviota (polygonia), jotka edustavat 7 erilaista maalajityyppiä (Taulukko 6). Pienin rajattu maalajialue on 300 m 2 ja suurin m 2. Kallioalueita rajattiin yhteensä 40 ja ne käsittävät 37 % tutkimusalueen pinta-alasta (Taulukot 6 ja 7). Tulkinnan perusteella Fe-Mn saostumien peittämät glasiakvaattiset ja glasiaalisaviset pohjat peittävät yhteensä 23 % tutkimusalueen pohjasta. Pehmeät, yleensä siltin peittämät Ancylussavi- ja Litorina liejusavialueet käsittävät yhteensä 17 % alueen pohjasta. Tulkinnan perusteella alueella on vain yksi pieni kerrostumisallas. Tutkimusalueen maalajikartta on esitetty kuvassa 9. Taulukko 6. Maalajialueiden (eli kuvioiden) määrä ja osuus kaikista alueista maalajityypeittäin. Maalaji Alueita Osuus (%) Kallio Moreeni Glasiakvaattinen ss 5 7 Glasiaalisavi 3 4 Ancylussavi 7 10 Litorina liejusavi 1 1 Moderni liejusavi 1 1 Yht Taulukko 7. Eri maalajien kokonaispinta-alat sekä niiden osuus tutkimusalueen kokonaispintaalasta. Maalaji Pinta-ala (m2) Pinta-ala (%) Kallio Moreeni Glasiakv. sekas Glasiaalisavi Ancylussavi Litorina liejusavi Moderni liejusavi Yht

22 Kuva 9. VALKO 2009 tutkimusalueen merigeologinen kartta. Kartan alta erottuu syvyyskartasta muokattu ns. hillshade kartta, joka korostaa merenpohjan pinnanmuotoja. 22

23 Automaattisesti luokiteltu pohjanlaatukartta Viistokaikuluotauskuvasta rajattujen esimerkkialueiden ja tilastollisten avainlukujen avulla automaattisesti 4 luokkaan luokiteltu kartta sisältää yhteensä 1756 aluetta (Taulukko 8). Suurin alue on pinta-alaltaan m 2 ja pienin 0.04 m % alueista luokittui pehmeän pohjan esimerkkialueen mukaan. Pehmeän pohjan alueet käsittävät automatisoidun luokittelun perusteella 13 % tutkimusalueen pinta-alasta. Pinta-alallisesti eniten alueita/pikseleitä luokittui keskikovaan pohjatyyppiin, yhteensä 44 % (Taulukko 9). Automaattisesti luokiteltu pohjanlaatukartta on esitetty kuvassa 10. Taulukko 8. Pohjatyyppialueiden määrä ja osuus kaikista alueista pohjatyypeittäin automaattisen luokittelun perusteella. Pohjatyyppi Alueita Osuus alueista (%) Pehmeä pohja Virtauspohja Kova pohja Keskikova pohja Yht Taulukko 9. Pohjatyyppien kokonaispinta-alat ja osuus tutkimusalueen kokonaispinta-alasta automaattisen luokittelun perusteella. Pintaala (m2) Pintaala (%) Pohjatyyppi Pehmeä pohja Virtauspohja Kova pohja Keskikova pohja Yht

24 Kuva 10. Automaattisesti viistokaikukuvan ja siitä rajattujen esimerkkialueiden perusteella luokiteltu pohjanlaatukartta. 1=Pehmeä pohja, 2=Virtauspohja, 3=Kova pohja, 4=Keskikova pohja. 24

25 Merenpohjan pinnan karkeus Monikeilakaikuluotaimella saadusta syvyysaineistosta tuotettu merenpohjan pinnan karkeuskartta on esitetty kuvassa 11. Kuva 11. Merenpohjan pinnan karkeus (engl. rugosity) -kartta. 25

26 GEOLOGIA: TARKASTELU Tausta-aineistojen perusteella tulkittu ja digitoitu merenpohjan maalajikartta osoittaa, että tutkimusalueella on verrattain paljon suuria kalliopaljastumia, joiden välisissä painanteissa on savikerrostumia (Kuva 12A). Kalliopintojen päällä on videokuvien perusteella usein louhikkoa ja kiviä. Alueella ei tapahdu paljoakaan (jatkuvaa) kerrostumista, sillä kerrostumisaltaita havaittiin vain yksi ja sekin on pienikokoinen. Merenpohja on pääosin kulutus- eli ns. eroosiopohjaa. Tulkitussa maalajikartassa on rajattu yhtenäisiä alueita. Kallioalueet ovat pääosin pirstaleisia ja moniulotteisia verrattuna pehmeisiin pohjiin (savialueisiin), jotka kattavat laajempia yksittäisiä alueita ja ovat muodoltaan selkeämpiä. Automaattisesti luokitellun kartan kovan pohjan alueet osuvat maalajikartassa tulkituille kallioalueille. Automaattisesti luokitellut kovan pohjan alueet ovat kuitenkin tutkijalähtöistä tulkintaa pienempiä ja osittain vieläkin pirstaleisempia (Kuva 12B). Pehmeät pohjat osuvat pääsääntöisesti Ancylussavi- ja Litorina liejusavialueille, mutta ovat myös paljon pienempiä ja pirstaleisempia. Virtauspohja -tyyppiin on luokittunut glasiaalisaven alueita. Glasiaalisaven voidaan olettaa olevan paljastuneena juuri virtauspohjilla, joten luokitusta voidaan tältä osin pitää oikeaoppisena. Keskikovaan pohjatyyppiin on luokittunut sekä glasiaalisavi-, kallio-, että moreenialueita. Automatisoidun luokittelun keskikova pohjatyyppi on automatisoidusti tulkitun pohjanlaatukartan hallitsevin pohjatyyppi. Automaattisesti luokitellusta pohjanlaatukartasta erottuu etelä-pohjoissuuntaisia virtauspohjiksi luokiteltuja pitkittäisiä alueita. Lisäksi keskikovat alueet kattavat suurimman osan tutkimusalueesta. Viistokaikuluotainkuvan reuna-alueet ovat usein tummempia kuin niiden keskiosat (Kuva 13). Tämä johtaa siihen, että automaattisessa luokittelussa kuvan reunaosat luokittuvat eri pohjatyyppiin kuin keskiosat, vaikka ne todellisuudessa edustaisivatkin samaa pohjatyyppiä. Jatkotutkimuksissa "heijastus" -sävyeroja tulisikin yrittää suodattaa tai vaihtoehtoisesti tehdä automatisoitu luokittelu vain viistokaikuluotainprofiilin keskiosille. Ongelmista huolimatta automatisoitua luokittelua on hyödyllistä kehittää jatkossa erityisesti pintamaalajikarttoja silmälläpitäen. Tässä tutkimuksessa esitelty automatisoitu luokittelu on tehty vasta testiluonteisesti. Jatkossa tulisi kehittää erityisesti viistokaikuluotainkuvan suodattamista. Tämän lisäksi voidaan myös testata merenpohjasta takaisin tulevan monikeilakaikuluotain heijasteen, ns. backscatter aineiston, automatisoitua luokittelua. Lisäksi esimerkkialueet tulisi valita todellisen näytetiedon perusteella, kun ne tässä tutkimuksessa rajattiin tutkijalähtöisesti. Monikeilakaikuluotain aineiston monipuolisista käyttömahdollisuuksista tässä tutkimuksessa testattu merenpohjan karkeus analyysi on yksi hyvä, käyttökelpoinen lisämenetelmä, jota voidaan käyttää monipuolisen tiedon tuottamiseen merenpohjan ominaisuuksista. Kuvassa 11 esitetty merenpohjan pinnan karkeuskartta osoittaa selkeästi, miten tämänkaltaisen tiedon perusteella saadaan lisätietoa pohjan olosuhteista. Geologisten kerrostumis- ja kulutusprosessien aiheuttama tyypillinen merenpohjan pintarakenne erottuu kuvassa selkeästi. 26

27 A. B. Kuva 12. Tulkittu merenpohjan maalajikartta(a) ja automaattisesti luokiteltu pohjanlaatukartta(b). Kuva 13. Viistokaikuluotauskuvasta erottuu, että yksittäisen luotauslinjan keskiosan ja reunaosien sävyvaihtelu ei ole harmoninen. Reunaosat ovat yleisesti ottaen tummempia. 27

28 BIOTOOPPIKARTOITUS: AINEISTO JA MENETELMÄT Materiaali ja menetelmät Kartoitus tehtiin Inkoon ulkosaaristossa alueella, joka sijaitsee tuulivoimakäyttöön varatun kaavaalueen läheisyydessä (kuva 14). Alue on hyvin avoin tuulille ja aallokonvaikutukselle. SWMindeksillä ilmaistavassa avoimuudessa (Isaeus & Rygg 2005) ei esiintynytkään merkittävää vaihtelua alle 20 metrin syvyisissä osissa. Bekkby ym. (2008) mukaan 20 metriä syvemmällä aallokon vaikutus merenpohjan eliöyhteisöön alkaa hävitä Itämeren alueella esiintyvien normaalien aalto-olojen vallitessa. Biologista näytteenottoa varten alue jaettiin vyöhykkeisiin syvyyden ja pohjalaadun mukaan. Käytettävissä oli GTK:n keräämä, monikeilakaikuluotausaineistosta tehty syvyysmalli sekä viistokaikuluotausaineisto, jonka avulla voitiin rajata kovien ja pehmeiden pohjien alueet näytteenottopaikkojen valitsemiseksi. Levien ja pohjaan kiinnittyneiden eläinten esiintyminen kovilla pohjilla selvitettiin neljällä sukelluslinjalla, jotka sijaitsivat kahden linjaköyden vastakkaisilla puolilla. Linjaköydet vedettiin ennalta valitusta pisteestä haluttuun suuntaan veneellä ja köyden alku- ja loppupisteiden koordinaatit merkittiin muistiin. Sukeltaja ui linjaköyden syvään päähän ja kirjasi havaintoaloilta muistiin etäisyyden linjalla, syvyyden, pohjanlaadun sekä paljaalla silmällä havaittavien, pohjaan kiinnittyneiden lajien peittävyydet sekä keskimääräiset korkeudet. Jotta havainnot edustaisivat ennalta määriteltyjä syvyysvyöhykkeitä, havaintoalat sijaitsivat noin yhden syvyysmetrin välein siten, että ne jäivät tasametrien väliin (esimerkiksi 10.5; 9.4; jne.). Sukeltaja tarkasteli erikseen linjan oikealla ja vasemmalla puolella aloja, jotka ulottuivat valitusta etäisyysmerkistä yhden metrin eteenpäin ja neljä metriä sivuille päin. Näin saatiin kustakin syvyydestä kaksi erillistä havaintoa. Linjat sukellettiin ja vaakasuora näkyvyys veden alla oli yli 5 metriä. Pehmeillä pohjilla näytteet otettiin suurehkon syvyyden vuoksi Ekman-Birge noutimella, jonka pinta-ala oli 289 cm 2. Näytteitä otettiin kolme rinnakkaista neljästä pisteestä, joiden syvyydet olivat 24, 27, 33 ja 37 metriä. Alle 30 metrin syvyisistä pisteistä näytteitä oli vaikeaa saada, koska pohjaaines sisälsi paljon soraa ja pieniä kiviä. FL Lauri Paasivirta määritti ja punnitsi lajit. Luokittelimme aineiston BalMar -menetelmällä (BalMar 2005; Bakker ym. 2004), jossa fysikaaliset muuttujat, kuten syvyys, avoimuus ja GTK:n kartoittama pohjanlaatu muodostavat ylemmät tasot ja dominoiva eläinlajisto alemmat tasot. Alueen avoimuus vaihteli SWM indeksillä ilmaistuna välillä , mikä kuuluu alustavaan EUNIS avoimuusluokkaan Exposed (Isaeus & Rygg 2005). Vaihtelu oli niin pientä, ettei sillä ollut merkitystä eliölajien esiintymiseen, minkä vuoksi emme huomioineet avoimuutta mallinnuksessa. Vertasimme BalMar luokittelutason 9 (dominoiva laji) luontotyyppien esiintymistä syvyyteen ja pohjanlaatuun, minkä perusteella oli mahdollista laskea BalMar 9 tason esiintymisfrekvenssit. Dominoivien lajien esiintymisestä sekä syvyys- ja pohjanlaatujen yhdistelmistä loimme karttakuvioita (kuva 15). 28

29 Kuva 14: Tutkimusalue Suomenlahdella. Koordinaatit ovat WGS84 koordinaattijärjestelmässä. BIOTOOPPIKARTOITUS: TULOKSET JA TARKASTELU Tulokset Alle 10 metrin syvyydellä merenpohjan pinnalla ei ollut lainkaan irtonaista sedimenttiä, ja tätäkin syvemmällä irtonaista sedimenttiä esiintyi vain vähän. Sinisimpukka (Mytilus edulis) ja merirokko (Balanus improvisus) peittivät lähes kaikki kovat pinnat aina 20 metrin syvyydelle asti. BalMar luokituksen mukaan sinisimpukka oli myös dominoiva laji kaikilla sukelluslinjojen havaintoaloilla, lukuun ottamatta muutamia matalimmista aloista, joilla monivuotiset haarukkalevä (Furcellaria lumbricalis), meriahdinparta (Cladophora rupestris) ja mustaluulevä (Polysiphonia fucoides) muodostivat harvoja, satunnaisia kasvustoja (kuva 15, taulukko 10). Rakkolevää (Fucus vesiculosus) esiintyi matalimmilla havaintoalueilla muutama täysikokoinen (n. 30 cm) yksilö, jotka olivat erittäin huonokuntoisia: vain sekovarsien paksuin keskiosa oli jäljellä. Rakkolevän ympärillä kalliopinnalla kasvoi levärupea (Electra crustulenta). Kalliopinta loisti rakkolevien ympärillä vaaleana, sillä ilmeisesti rakkolevien liike aallokon mukana (nk. whiplash effect, Kiirikki 1996, Santelices & Ojeda 1984) esti sinisimpukoita kiinnittymästä, mutta levärupea ei. Kaikissa pohjaeläinnäytteissä dominoiva laji oli liejusimpukka (Macoma baltica). Suurin, halkaisijaltaan n. 10 cm kivi saatiin näytteestä 24 metrin syvyydeltä. Kiven pinnalla kasvoi ruskolaikkulevää (Pseudolithoderma sp.) sekä muutamia sinisimpukoita ja merirokkoja. 29

30 Kuva 15: BalMar tason 9 biotoopit (dominoiva laji). Alueiden pinta-alat on esitetty taulukossa

31 Taulukko 10: BalMar tason 9 (dominoiva laji) esiintymispinta-alat kartoitusalueella sekä havaintojen määrä (N) Lajin dominanssin todennäköisyys Pinta ala m 2 Osuus % N Macoma baltica 100% *) Mytilus edulis 100% Mytilus edulis 75%; Polysiphonia fu coides 25% ,4 1 Mytilus edulis 50%; Furcellaria lumbricalis 33%; Cladophora rupestris 17% 134 0,01 2 *) 4X3 näytettä Tulosten tarkastelu VALKO-hankkeen vuoden 2009 kartoitusalue edustaa tyypillistä ulointa rannikkovyöhykettä läntisellä Suomenlahdella sekä pohjamuodostumiensa että eliölajistonsa puolesta. Sukelluslinjojen ja pohjaeläinnäytteiden tulokset tosin kertovat pohjien tilasta päinvastaista: liejusimpukan vallitsevuus kaikilla pehmeillä pohjilla ilmentää hyvinvoivaa pohjaeläinyhteisöä, mutta rakkolevän puuttuminen kovilta pohjilta puolestaan on merkki luonnontasapainon järkkymisestä (Vuori ym. 2006; Bäck & Ruuskanen 2000). Rakkolevän esiintymisessä esiintyy myös luontaista laikuttaisuutta (Ilmarinen & Oulasvirta 2008). Lokakuun lopulla, jolloin sukellushavainnot tehtiin ja näytteet otettiin, ovat vuodenaikaiset rihmalevät kuolleet. Kesäaikaan ne ovat todennäköisesti peittäneet kaikki kovat pinnat alle 10 metrin syvyydellä joko kiinnittyneinä tai irrallaan. Mallinnuksen perusteella saimme selville alueella esiintyvien levä- ja pohjaeläinlajien ympäristövaatimuksia. Vastaavalla mallilla, jonka aineisto kerätään mahdolliselta tuulipuistoalueelta, voidaan tutkia rakentamisen aiheuttamia muutoksia eliölajien levinneisyyksissä. 31

32 OSA 2: TUULIPUISTOJEN YMPÄRISTÖTARKKAILUT Taustaa Ilmaston lämpeneminen, nopea väestönkasvu, sekä meri- ja rannikkoalueiden lisääntynyt käyttö uhkaavat meriympäristöä maailmanlaajuisesti (Halpern ym 2008), Itämerelläkin. Merialueiden kestävän käytön ja luonnonsuojelun varmistamiseksi tarvitaankin tällä hetkellä tehokkaita toimenpiteitä. Lisääntynyt merialueiden käyttö on osoittautunut ongelmalliseksi myös kasvavien käyttökonfliktien takia ts. kun tietyille merialueille kohdistuu useita eri käyttömuotoja jotka eivät sovi yhteen. Ekosysteemilähestymistapa (engl. ecosystem based management) on yksi tehokas, tieteelliseen lähestymistapaan pohjaava, merialueiden suunnittelun menetelmä, jolla näihin haasteisiin voidaan vastata. Tehokkaiden ja kestävien menetelmien toteuttamiseen tarvitaan kuitenkin runsaasti tietämystä vedenalaisesta meriluonnosta, niin sen monimuotoisuuden tilasta kuin alueellisestakin jakautumisesta. Tällä hetkellä nämä tiedot ovat kuitenkin paikoin hajanaisia ja riittämättömiä. Tiedonpuutteen lisäksi myös viranomaisten toimintatavat ja esimerkiksi ympäristön tilan arviointimenetelmät ovat osin riittämättömiä. Tilanne on ongelmallinen kun merialueiden käyttöä halutaan ohjata niin, että ympäristöhaitat olisivat mahdollisimman pienet. Tähän ongelmaan onkin kiinnitetty huomiota monissa kansallisissa ja kansainvälisissä yhteyksissä. Euroopan meripolitiikka ja sen ympäristöpilari meristrategiadirektiivi (EU 2008) sekä HELCOM:n Itämeren toimintaohjelma velvoittavat jäsenmaita kestävään merialueiden käyttöön. Ne velvoittavat myös noudattamaan käytön suunnittelussa ja toteutuksessa ekosysteemilähestymistapaa. Meristrategiadirektiivissä on useita kohtia jotka edellyttävät ympäristöhallinnolta uusia hallinnollisia toimintatapoja, uusia menetelmiä sekä uusia ympäristön tilan ja ihmisen toiminnan arviointimenetelmiä. Meristrategiadirektiivissä mainitut merialueiden yhdennettyyn käyttöön ja hoitoon liittyvät huomioitavat keskeisimmät asiat ovat: EU:n Meristrategiadirektiivin liitteen III taulukossa 1 luetellut asiat jotka käsittelevät fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia, elinympäristöjä, biologisia ominaisuuksia sekä hydromorfologiaa (Taulukko 11). Näiden luontomuuttujien avulla tulisi selvittää merialueiden ominaisuuksia ja tilaa. 32

33 Taulukko 11. EU:n Meristrategia direktiivissä mainitut asiat jotka liittyvät fysikaalisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin, elinympäristöihin, biologisiin ominaisuuksiin sekä hydromorfologiaan. Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet Elinympäristöt Biologiset ominaisuudet Muut ominaisuudet Merenpohjan pinnanmuodostus ja syvyyskartoitus. Vuosittaiset ja vuodenaikaiset lämpötilaolosuhteet sekä jääpeite, virtauksen nopeus, kumpuaminen, altistus aallokolle, sekoittumisominaisuudet, sameus, viipymäaika. Suolaisuuden alueellinen ja ajallinen jakautuminen. Ravinteiden (DIN, TN, DIP, TP, TOC) ja hapen alueellinen ja ajallinen jakautuminen. ph- ja pco2-profiilit tai vastaavat meren happamoitumisen mittaamiseksi käytetyt tiedot. Vallitsevat merenpohjan ja vesipatsaan elinympäristöt ja kuvaus niiden tyypillisistä fysikaalisista ja kemiallisista ominaispiirteistä, kuten syvyys, veden lämpötilan vaihtelualue, virtaukset ja muut veden liikkeet, suolaisuus, merenpohjan rakenne ja pinnan koostumus. Erityisten elinympäristötyyppien määrittäminen ja osoittaminen, erityisesti niiden luontotyyppien, jotka yhteisön lainsäädännössä (luontodirektiivi ja lintudirektiivi) tai kansainvälisissä yleissopimuksissa tunnustetaan tai määritellään tieteellisesti tai biologisen monimuotoisuuden kannalta erityisen kiinnostaviksi. Elinympäristöt alueilla, jotka ominaisuuksiensa, sijaintinsa tai strategisen merkityksensä vuoksi on syytä mainita. Näihin voi kuulua alueita, joihin kohdistuu voimakkaita tai erityisiä paineita, tai alueita, joita on syytä suojella erityisjärjestelyin. Kuvaus vallitseviin merenpohjan ja vesipatsaan elinympäristöihin liittyvistä biologisista yhteisöistä. Selvityksen olisi sisällettävä tietoja kasvi- ja eläinplanktonyhteisöistä, mukaan luettuina lajit sekä vuodenaikainen ja maantieteellinen vaihtelu. Tietoja koppisiemenisistä, makrolevistä ja selkä-rangattomasta pohjaeläimistöstä, mukaan luettuina lajikoostumus, biomassa sekä vuosittais-/vuodenaikaisvaihtelu. Tietoja kalapopulaatioiden rakenteesta, mukaan luettuina populaatioiden runsaus, levinneisyys sekä ikä-/kokorakenne. Kuvaus merialueella/osa-alueella esiintyvien merinisäkäs- ja merimatelijalajien populaatiovaihtelusta, luonnollisesta ja tosiasiallisesta levinneisyysalueesta ja tilasta. Kuvaus merialueella/osa-alueella esiintyvien merilintulajien populaatiovaihtelusta, luonnollisesta ja tosiasiallisesta levinneisyysalueesta ja tilasta. Kuvaus niiden merialueella/osa-alueella esiintyvien muiden lajien populaatiovaihtelusta, luonnollisesta ja tosiasiallisesta levinneisyysalueesta ja tilasta, jotka kuuluvat yhteisön lainsäädännön tai kansainvälisten sopimusten soveltamisalaan. Selvitys vieraiden tulokaslajien tai tarvittaessa alkuperäisten lajien geneettisesti poikkeavien muotojen ajallisesta esiintymisestä, runsaudesta ja levinneisyydestä merialueella/osa-alueella. Kuvaus kemikaaleja koskevasta tilanteesta, mukaan luettuna huolta aiheuttavat kemikaalit, sedimentin pilaantuminen, ongelmalliset alueet, terveyskysymykset ja eliöstön saastuminen (erityisesti ihmisten ravintona käytetyn). Kuvaus muista merialueelle tai osa-alueelle tyypillisistä tai ominaisista piirteistä ja ominaisuuksista. 33

34 Tämän lisäksi jäsenmaiden tulee analysoida merialueisiin kohdistuvat paineet ja vaikutukset, mukaan lukien ihmisen toiminta jotka on mainittu EU:n Meristrategiadirektiivin Liitteen III taulukossa 2. Näihin paineisiin ja vaikutuksiin kuuluvat mm fyysinen menetys, fyysinen vahinko ja muut fyysiset häiriöt (Taulukko 12). Taulukko 12. EU:n Meristrategia direktiivissä mainitut asiat jotka liittyvät merialueisiin kohdistuviin paineisiin ja vaikutuksiin. Fyysinen menetys Fyysinen vahinko Muut fyysiset häiriöt Hydrologisten prosessien häiriintyminen Vaarallisten aineiden aiheuttama pilaantuminen Aineiden järjestelmällinen ja/tai tahallinen laskeminen ympäristöön Ravinteiden ja orgaanisten aineiden lisääntyminen Biologinen häiriö Tukahduttaminen (esim. keinotekoisilla rakennelmilla, ruoppausjätteen läjityksellä). Tukkiminen (esim. pysyvillä rakennelmilla). Muutokset liettymisessä (esim. purkupaikoilta, lisääntyneestä valumasta tai ruoppauksista / ruoppausjätteen läjityksestä). Kuluminen (esim. kaupallisesta kalastuksesta, veneilystä ja ankkuroinnista merenpohjaan aiheutuvat vaikutukset). Valikoiva hyödyntäminen (esim. merenpohjan ja sen sisustan elollisten ja elottomien resurssien tutkimus ja hyödyntäminen). Vedenalainen melu (esim. merenkulusta ja vedenalaisista akustisista laitteista johtuva). Roskaantuminen. Merkittävät muutokset lämpötilaoloissa (esim. voimalaitosten purkuvedet). Merkittävät muutokset suolapitoisuusoloissa (esim. veden liikkeet estävillä rakennelmilla ja vedenotolla). Synteettisten yhdisteiden (esim. direktiivin 2000/60/EY prioriteettiaineluetteloon sisältyvät aineet, joilla on meriympäristön kannalta merkitystä, kuten torjunta-aineet, kiinnittymisenestoaineet ja lääkkeet, jotka ovat peräisin esim. hajakuormituspäästöistä, alusten päästöistä, ilmakehän laskeumasta ja jokien päästöistä, sekä biologisia vaikutuksia omaavat aineet) joutuminen meriympäristöön. Muiden kuin synteettisten aineiden ja yhdisteiden (esim. raskasmetallit ja hiilivedyt, jotka ovat peräisin esim. alusten päästöistä, öljy- kaasu- ja mineraaliesiintymien tutkimuksesta ja hyödyntämisestä ja ilmakehän laskeumasta ja jokiperäisestä kuormituksesta) joutuminen meriympäristöön. Radionuklidien joutuminen meriympäristöön. Muiden kiinteiden, nestemäisten tai kaasumaisten aineiden johtaminen meriympäristöön järjestelmällisesti ja/tai tahallisesti sikäli kuin se on sallittua muun yhteisön lainsäädännön ja/tai kansainvälisten sopimusten nojalla. Lannoitteista ja muista typpi- ja fosforipitoisista aineista aiheutuva kuormitus (esim. päästöt piste- ja hajakuormituslähteistä, mukaan lukien maatalous, vesiviljely ja ilmakehän laskeumat). Orgaanisista aineista aiheutuva kuormitus (esim. viemärit, vesiviljely, jokiperäinen kuormitus). Mikrobipatogeenien johtaminen meriympäristöön. Tulokaslajien meriympäristöön leviäminen ja lajien siirtäminen. Lajien, satunnaiset sivusaaliit mukaan lukien, valikoiva hyödyntäminen (esim. kaupallinen ja virkistyskalastus). 34

35 Meristrategiadirektiivin liitteessä IV on annettu; Ohjeellinen luettelo ympäristötavoitteita asetettaessa huomioon otettavista ominaisuuksista ja tämän luettelon kohdassa 2 on huomioitu Tarve asettaa a) tavoitteet, joilla vahvistetaan ympäristön hyvän tilan määritelmään perustuvat tavoiteltavat olosuhteet, b) mitattavat tavoitteet ja niihin liittyvät indikaattorit, jotka mahdollistavat seurannan ja arvioinnin, sekä c) toiminnalliset tavoitteet, jotka liittyvät konkreettisiin täytäntöönpanotoimiin tulosten saavuttamiseksi. Direktiivin liitteessä VI Toimenpideohjelmia käsittelevän luettelon kohdassa 3 korostetaan alueellisen ja ajallisen [toiminnan] jakautumisen valvontaa hallintatoimenpitein jotka vaikuttavat siihen, missä ja milloin toimintaa sallitaan. Merialueiden käyttöpaineiden kasvaessa tekee tilanteen entistä ongelmallisemmaksi se, että viranomaisilla ei ole tällä hetkellä mitään yhtenäistä menetelmävalikoimaa joka tyydyttävällä tavalla huomioisi meristrategiadirektiivissä mainitut asiat (katso em. kohdat). Asia on ajankohtainen, sillä esimerkiksi Suomen tämänhetkiset uusiutuvan energiatuotannon tavoitteet sisältävät tuulivoimatuotannon huomattavaa lisäämistä. Ilmasto- ja energiastrategiassaan Suomi tavoittelee 2000 megawatin tuulivoimakapasiteettia vuoteen 2020 mennessä, jolloin vuotuinen sähkön tuotanto tuulivoimalla olisi noin 6 TWh (Työ- ja elinkeinoministeriö 2008). Tämä määrä vastaa noin tuhatta tuulimyllyä. Rakennettavista tuulivoimaloista suurin osa tullaan mitä todennäköisimmin sijoittamaan merialueille. EU:n meristrategiadirektiivin vaateet huomioon ottaen olisikin merituulipuistojen vedenalaisen luonnon ympäristövaikutusten arviointiin sisällytettävä arviot sekä rakentamisen aikaisista että tuulipuistojen käytön sekä purkamisen aikaisista vaikutuksista. Arvioinneissa olisi selvitettävä esimerkiksi miten perustusten materiaali vaikuttaa pohjaan kiinnittyviin levä- ja eläinlajeihin, mikä vaikutus rakennelmilla on veden virtausnopeuksiin ympäristössä ja miten tuulipuistot vaikuttavat kalastoon: Rakentamisen aikaiset vaikutukset: Merituulipuiston rakentaminen matalalle alueelle on verrattavissa laajaan ruoppaustyömaahan. Ruoppausmäärät voivat olla suuria, mikäli rakennusalue on liian matala rakentamisessa käytettäville aluksille. Syvemmilläkin alueilla pohjaa joudutaan usein tasoittamaan ja kaapeleita upottamaan pohjan sisään. Ruoppausmassojen läjitykset samentavat vettä ja aiheuttavat hienojakoisen sedimentin kertymistä pojalle ja levien pinnoille, mikä puolestaan häiritsee levien kasvua ja kalojen lisääntymistä. Tällä voi olla erityistä merkitystä niissä tapauksissa joissa ruopattu materiaali sisältää haitallisia aineita, esimerkiksi raskasmetalleja. Haitan ehkäisemiseksi ruoppaukset tulee ajoittaa talveen, jolloin levät eivät kasva. Kalat lisääntyvät myös talvella: ainakin made ja härkäsimppu lisääntyvät helmi-maaliskuussa. Lisäksi siika on kutenut lokakuussa ja sen mäti kehittyy soraikossa talven yli ja pahimmassa tapauksessa se voi hautautua sedimenttiin (Ari Haikonen, Kala- ja vesitutkimus Oy, kommentti). Perustusten rakentamisen yhteydessä voidaan merenpohjaan myös juntata paaluja, mistä syntyvä melu on erittäin voimakasta. Paras vuodenaika tähänkin työhön on talvi. Vedenalainen melu vaikuttaa kaloihin ja merinisäkkäisiin, jotka voivat siirtyä pois epämiellyttäväksi kokemaltaan alueelta. Tästä syystä vedenalaista melua tulee välttää aikoina, jolloin sen vaikutuksesta kalojen ja 35