KEINOTEKOISTEN JA VOIMAKKAASTI MUUTETTUJEN VESIEN VERTAILUTILAN MÄÄRITTÄMINEN. Tavoiteasettelu biologisten aineistojen ja toimenpiteiden avulla

Transkriptio

1 Raportti 1 (69) KEINOTEKOISTEN JA VOIMAKKAASTI MUUTETTUJEN VESIEN VERTAILUTILAN MÄÄRITTÄMINEN Tavoiteasettelu biologisten aineistojen ja toimenpiteiden avulla Marja Savolainen, Mika Marttunen, Laura Kyykkä, Ville Hokka, Jukka Muotka

2 Raportti 2 (69) SISÄLLYSLUETTELO ALKUSANAT JOHDANTO TYÖN TAUSTA JA TARKOITUS VESIPUITEDIREKTIIVIN JA SUOMEN LAINSÄÄDÄNNÖN ASETTAMAT VAATIMUKSET VERTAILUTILAN JA TAVOITETILAN KÄSITTEET TAVOITEASETTELUN LÄHTÖKOHDAT MENETELMIEN OMINAISUUDET JA SOVELTAMINEN OHJEISTON MUKAINEN MENETELMÄ Vertailutilan määrittäminen Ympäristötavoitteiden ja toimenpiteiden määrittäminen Biologisten laatutekijöiden arvot ja ekologinen laatusuhde TOIMENPIDEYHDISTELMIEN VAIKUTUSTEN RYHMITTELY Toimenpiteiden tunnistaminen Biologisten vaikutusten arviointi Toimenpideyhdistelmien muodostaminen Toimenpideyhdistelmien vaikutukset SAKSALAIS-BRITTILÄINEN TOIMENPIDELUETTELO Toimenpideluettelon laatiminen Vähäisen vaikutuksen tunnistaminen SOVELLUSESIMERKKEJÄ OULUJOELTA YLEISKUVAUS ALUEESTA Käyttö Vedenlaatu Tehdyt kunnostukset Päähuomiot biologisesta aineistosta OHJEISTON MUKAINEN MENETELMÄ Nykyinen ekologinen tila Tarkasteltavien toimenpiteiden valinta Toimenpiteiden vaikutukset biologisiin laatutekijöihin Vertailuolosuhteet Kokonaisarvio vertailutilasta, nykytilasta ja tavoitetilasta Johtopäätökset SAKSALAIS-BRITTILÄINEN TOIMENPIDELUETTELO Asiantuntija-arvion tulokset Johtopäätökset SOVELLUSESIMERKKEJÄ KEMIJÄRVELTÄ YLEISKUVAUS ALUEESTA Käyttö Vedenlaatu Tehdyt kunnostukset Päähuomiot biologisesta aineistosta OHJEISTON MUKAINEN MENETELMÄ Nykyinen ekologinen tila Tarkasteltavien toimenpiteiden valinta Toimenpiteiden vaikutukset biologisiin laatutekijöihin Vertailuolosuhteet Kokonaisarvio vertailutilasta, nykytilasta ja tavoitetilasta Johtopäätökset...51

3 Raportti 3 (69) 4.3 TOIMENPIDEYHDISTELMIEN VAIKUTUSTEN RYHMITTELY Parantamistoimenpiteet Toimenpiteiden ekologiset vaikutukset Toimenpideyhdistelmien muodostaminen Toimenpideyhdistelmien yhteisvaikutusten arviointi biologisiin laatutekijöihin ja vesistöjen ryhmittely Johtopäätökset JOHTOPÄÄTÖKSET ERI MENETELMIEN KÄYTTÖKELPOISUUS Ohjeiston mukainen menetelmä Toimenpideyhdistelmien vaikutusten ryhmittely Saksalais-brittiläinen toimenpideluettelo Yhteenveto eri menetelmien käyttökelpoisuudesta SUOSITELTAVA MENETELMÄ VERTAILUTILAN MÄÄRITTÄMISEKSI LÄHDEVIITTEET...68

4 Raportti 4 (69) ALKUSANAT Vertailuolosuhteiden määritteleminen keinotekoisille ja voimakkaasti muutetuille vesimuodostumille on keskeinen osa vesipolitiikan puitedirektiivin soveltamistyötä. Tutkimus käynnistettiin vuonna 2005 palvelemaan VEHA-toimikunnan alaisuuteen perustetun keinotekoisia ja voimakkaasti muutettuja vesiä käsittelevän jaoksen, Ke- VoMu-jaoksen, työtä. Tutkimusta jatkettiin ja tarkennettiin vuonna Tutkimusta ovat molempina vuosina rahoittaneet maa- ja metsätalousministeriö ja Energiateollisuus ry. Tutkimusryhmään kuuluivat Suomen ympäristökeskuksesta Mika Marttunen, Ville Hokka ja Antton Keto, Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitoksesta Teppo Vehanen ja Fortumista Marja Savolainen, Laura Kyykkä ja Jukka Muotka. Vuonna 2006 työn painopiste on ollut menetelmäkehityksessä ja -testauksessa. Menetelmien soveltamisessa tärkeässä osassa ovat olleet eri asiantuntijoiden tekemät biologisten vaikutusten arviot. Arviointityö tehtiin suurelta osin syksyllä 2005 toteutetuissa Oulujoen ja Kemijärven tapaustutkimuksissa. Tätä tarkastelua syvennettiin vuonna 2006 muutamin lisäaineistoin ja -analyysein. Asiantuntijoina eri biologisten vaikutusten arvioinnissa olivat: Oulujoen kalastotutkimukset Teppo Vehanen, Tapio Sutela, Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos Oulujoen pohjaeläintutkimukset Laura Kyykkä, Fortum, Kari-Matti Vuori, Suomen ympäristökeskus Oulujoen kasvillisuustutkimukset Seppo Hellsten, Suomen ympäristökeskus Kemijärven kalastotutkimukset Tapio Sutela, Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos Kemijärven pohjaeläintutkimukset Jukka Aroviita, Jyväskylän yliopisto Kemijärven kasvillisuustutkimukset Anne Tarvainen, Suomen ympäristökeskus Kansainvälisessä työssä esitellyn saksalais-brittiläisen menetelmän testaukseen antoivat arvokasta apua Kimmo Aronsuu ja Timo Yrjänä Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskuksesta. Kirjoittajat kiittävät kaikkia työhön osallistuneita ja vaikuttaneita henkilöitä.

5 Raportti 5 (69) 1 JOHDANTO 1.1 Työn tausta ja tarkoitus EU:n vesipolitiikan puitedirektiivin (2000/60/EY) toimeenpano ohjaa rakennettujen ja säännösteltyjen vesistöjen käytön ja hoidon suunnittelua lähivuosina. Keskeisiä tehtäviä ovat vesien tilan arviointi, tilatavoitteiden määrittäminen ja seurannan järjestäminen, voimakkaasti muutettujen vesien nimeäminen sekä toimenpideohjelmien laatiminen vesien tilan ja käyttökelpoisuuden parantamiseksi. Tämän työn tavoitteena luoda edellytykset sille, että vesipuitedirektiivin mukaiset vertailuolosuhteet ja niistä johdettavat tilatavoitteet voidaan määrittää keinotekoisissa ja voimakkaasti muutetuissa vesissä direktiivin tavoitteiden mukaisesti, yhtenäisesti ja vertailukelpoisesti. Tarkoituksena on testata ja vertailla kansainvälisessä työssä esiteltyjä menetelmiä vertailuolojen määrittämiseksi. Tavoitteena on, että keinotekoisten ja voimakkaasti muutettujen vesien vertailuolojen ja tilatavoitteiden määrittämiseksi luotava kansallinen ohjeistus voi perustua suoraan tässä työssä tehtyihin johtopäätöksiin. Hanke on jatkoa SYKEn ja Fortumin vetämälle tutkimukselle "Voimakkaasti muutettujen vesien vertailuolot ja ympäristötavoitteet", joka toteutettiin nopealla aikataululla ja tehtävän moniulotteisuus huomioonottaen melko pienin resurssein loppuvuonna Tähän raporttiin on kerätty myös tuon hankkeen keskeiset tutkimustulokset. 1.2 Vesipuitedirektiivin ja Suomen lainsäädännön asettamat vaatimukset Vesipuitedirektiivin artiklan 5 mukaan jäsenvaltioiden on analysoitava vesien ominaispiirteet liitteissä II ja III olevien teknisten määrittelyiden mukaisesti. Liitteen II kohtien 1.3 i ja ii mukaan voimakkaasti muutetulle ja keinotekoiselle vesimuodostumalle on määritettävä parasta saavutettavissa olevaa tilaa vastaavat vertailuolot biologisille, hydro-morfologisille ja fysikaalis-kemiallisille laatutekijöille liitteen V normatiivisten määritelmien mukaisesti. Määritelmän mukaan voimakkaasti muutetun pintaveden biologisten laatutekijöiden arvot vastaavat mahdollisimman hyvin lähinnä vastaavan pintaveden arvoja ottaen huomioon muutetut fyysiset olosuhteet. Hydro-morfologisissa olosuhteissa on havaittavissa vain niitä vaikutuksia, jotka ovat seurausta muuttuneista fyysisistä olosuhteista sen jälkeen, kun kaikki toteutettavissa olevat lieventävät toimenpiteet on tehty. Toimenpiteiden tavoitteeksi on todettu myös pääsy mahdollisimman lähelle parasta toteutettavissa olevaa ekologista jatkumoa, erityisesti eläimistön kutemis- ja lisääntymisalueiden kannalta. Fysikaalis-kemiallisten tekijöiden osalta voimakkaasti muutettujen ja keinotekoisten pintavesien vertailuolot eivät poikkea luonnonmukaisen pintaveden erinomaiselle tilalle määritellyistä arvoista. Vesien tilan luokittelusta ja ympäristötavoitteista on säädetty vesienhoidon järjestämisestä annetun lain (1299/2004) 8 :ssä ja 21 :ssä. Lakiin on käytännössä otettu direktiiviteksti sellaisenaan. Keskeisiä vesien käyttömuotoja, joita sovelletaan keinotekoiseksi tai voimakkaasti muutetuksi vedeksi nimeämisessä, ovat vesienhoitolain 22 :n mukaan:

6 Raportti 6 (69) 1) vesiliikenne tai satamatoiminta; 2) vesien virkistyskäyttö; 3) veden hankinta tai vesivoiman tuotanto; 4) vesistön säännöstely, tulvasuojelu tai maankuivatus; tai 5) muut vastaavat, kestävän kehityksen mukaiset ihmisen toiminnot. 1.3 Vertailutilan ja tavoitetilan käsitteet Keinotekoisten ja voimakkaasti muutettujen vesimuodostumien luokittelussa käytetään erotuksena "tavallisten" vesimuodostumien tilasta termiä saavutettavissa oleva tila. Paras saavutettavissa oleva ekologinen tila MEP (maximum ecological potential) - voimakkaasti muutetun tai keinotekoisen vesistön vertailutila Alkuperäisessä direktiivisuomennoksessa lukee "paras mahdollinen ekologinen potentiaali". Määritelmät on esitetty direktiivin liitteessä V (kohta 1.2.5). Direktiivin mukainen biologisten laatutekijöiden määritelmä kuuluu "kyseeseen tulevien biologisten laatutekijöiden arvot vastaavat mahdollisimman hyvin lähinnä vastaavan pintavesimuodostuman arvoja, ottaen huomioon vesimuodostuman keinotekoisista tai voimakkaasti muutetuista ominaispiirteistä johtuvat fyysiset olosuhteet" Hydromorfologisissa olosuhteissa määritellään olevan ainoastaan niitä pintavesimuodostumaan kohdistuvia vaikutuksia, jotka ovat seurausta veden keinotekoisesti tai voimakkaasti muutetuista ominaispiirteistä sen jälkeen, kun kaikki toteutettavissa olevat lieventävät toimenpiteet on toteutettu, jotta varmistetaan pääseminen mahdollisimman lähelle parasta toteutettavissa olevaa ekologista jatkumoa, erityisesti eläimistön vaelluksen ja sopivien kutemis- ja lisääntymisalueiden kannalta." Fysikaalis-kemiallisten yleisten olosuhteiden ja yksilöityjen ei-synteettisten pilaavien aineiden määritellään mm. vastaavan sellaisia pitoisuuksia, jotka tavallisesti liitetään häiriintymättömiin olosuhteisiin. Yksilöityjä synteettisiä pilaavia aineita ei havaita yleisesti käytetyillä analyysitekniikoilla. Hyvä saavutettavissa oleva ekologinen tila GEP (good ecological potential) - voimakkaasti muutetun tai keinotekoisen vesistön tavoitetila Alkuperäisessä direktiivisuomennoksessa lukee "hyvä ekologinen potentiaali". Direktiivin mukainen biologisten laatutekijöiden määritelmä (ANNEX V 1.2.5) kuuluu vähäisiä muutoksia kyseeseen tulevien biologisten laatutekijöiden arvoissa verrattuna [parhaan saavutettavissa olevan ekologisen tilan] mukaisiin arvoihin". Hydrologis-morfologiset tekijät määritellään: "Vallitsevat olosuhteet eivät haittaa edellä yksilöityjen biologisten laatutekijöiden arvojen saavuttamista."

7 Raportti 7 (69) Fysikaalis-kemiallisten yleisten olosuhteiden määritellään mm. noudattavan sellaisia rajoja, jotka on laadittu varmistamaan ekosysteemin toiminta ja edellä yksilöityjen biologisten laatutekijöiden arvojen saavuttaminen. Yksilöidyt synteettiset ja ei-synteettiset pilaavia aineet eivät ylitä määritettyjä normeja. Voimakkaasti muutetuissa vesissä hyvä saavutettavissa oleva tila on ympäristötavoite. Toimenpideohjelmassa esitetään kustannustehokkaimmat toimenpiteet, joilla tämä tavoite pyritään saavuttamaan. 1.4 Tavoiteasettelun lähtökohdat Arviointi aloitetaan yleensä selvittämällä kyseisestä vesistöstä saatavilla olevan tiedon määrä. Parhaimmassa tilanteessa arvioon on saatavilla riittävästi biologista tietoa, eivätkä arviointia haittaa puutteelliset ajalliset tai rahalliset resurssit. Lisäksi arvioinnissa sovellettavat kriteerit ovat yksiselitteisiä sekä selvillä kaikille arvion osapuolille (kuva 1). Käytännössä tällainen tilanne on ensimmäisellä suunnittelukaudella erittäin poikkeuksellinen. Ekologisten laatutekijöiden ohella muutettujen vesien tilatavoitteiden asettamiseen vaikuttavat erilaiset vesistön käyttötavoitteet. Vesienhoidon tavoitteiden asettelussa keskeinen foorumi on useista eri vesienkäyttäjäryhmistä koostuva vesienhoitoalueen yhteistyöryhmä. Arvioidaan nykyinen ekologinen tila Arvioidaan paras ja hyvä saavutettavissa oleva tila (MEP/GEP) Onko vesimuodostuma jo hyvässä saavutettavissa olevassa tilassa? Tunnistetaan toimenpiteet hyvään saavutettavaan tilaan Hydrologismorfologiset toimenpiteet Muut toimenpiteet Dokumentoidaan toimenpideohjelmaksi Kuva 1. Tavoitteiden asettelu tilanteessa, jossa muutetusta vesistöstä on riittävästi tietoa ja arvioinnin kriteerit ovat yksiselitteiset. Käytännössä arviointia vaikeuttaa useimmissa tapauksissa se, ettei tietoa vesien biologisesta tilasta ole riittävästi. Tätä raporttia kirjoitettaessa ei kaikista vesienhoidon tavoitteiden asettelussa sovellettavista biologisista muuttujista ja mittareista tai menetelmistä ole vielä kansallisia päätöksiä. Vertailuolojen ja ympäristötavoitteiden aset-

8 Raportti 8 (69) tamista on kuitenkin pohdittu kahdessa EU-työryhmässä (ECOSTAT ja HyMO). Ryhmissä on tuotu esille, että ensimmäisellä suunnittelukaudella on tarvetta soveltaa mahdollisimman käytännönläheistä lähestymistapaa, joka olisi keinotekoisia ja muutettuja vesiä käsittelevässä ohjeistossa esitettyä yksinkertaisempi. Tässä työssä keskeisenä tavoitteena on arvioida ja vertailla erilaisia lähestymistapoja vertailuolojen ja ympäristötavoitteiden määrittämiseksi voimakkaasti muutetuissa ja keinotekoisissa vesistöissä. Testauksessa on ollut mukana seuraavat kolme vaihtoehtoa: - ohjeiston (Guidance Document no 4) mukainen lähestymistapa, - tässä työssä kehitetty vaihtoehto, jossa huomio on erilaisten toimenpideyhdistelmien muodostamisessa ja niiden vaikutusten hahmottamisessa sekä - saksalais-brittiläinen toimenpiteiden tunnistamiseen perustuva lähestymistapa. Kuvassa 2 on esitetty kaavamaisesti menetelmien eroja ja niitä eri tilanteita, joissa menetelmiä on suunniteltu käytettävän. Ympäristötavoitteiden ja toimenpiteiden määrittely voimakkaasti muutetuille vesille Biologisen aineiston laatu? Onko biologista tietoa riittävästi, että ekologinen tila voidaan arvioida? Tietoa on riittävästi useimmista biologisista laatuelementeistä Biologisista laatuelementeistä on vähäisesti tietoa. Ei tietoa biologisista laatuelementeistä. Parhaan saavutettavissa olevan tilan (MEP/ GEP) arviointi perustuu pääasiassa biologiseen tietoon. Parhaan ja hyvän saavutettavissa olevan tilan (MEP/ GEP) arviointi perustuu biologiseen aineistoon ja asiantuntija-arvioon Toimenpiteiden arviointi perustuu asiantuntija-arvioon Ohjeiston mukainen menetelmä (CIS AHMWB GUIDANCE no 4) (luku 2.1) Toimenpideyhdistelmien vaikutusten ryhmittely (luku 2.2) Saksalais-brittiläinen toimenpideluettelo (luku 2.3) Kuva 2. Esitettyjä lähestymistapoja keinotekoisten ja voimakkaasti muutettujen vesien tavoitteiden ja toimenpiteiden asettamiseksi. Vertailutilan määrittämistä on kuvattu komission ohjeistoraportissa numero 4 (Anon. 2003), joka käsittelee keinotekoisten ja voimakkaasti muutettujen vesien tunnistamista ja nimeämistä. Ohjeistuksessa prosessia on siinä kuvattu kaaviolla, joka on kuvassa 3.

9 Raportti 9 (69) Kuva 3. Parhaan saavutettavissa olevan tilan eli MEPin määrittämisprosessi (Anon. 2003: CIS Guidance Document no 4, kuva sivulta 54). Ohjeistuksessa (Anon. 2003) direktiiviä on tulkittu siten, että vertailuolojen määrittämisessä voidaan lähtökohdaksi ottaa joko lähinnä vastaavan pintavesityypin vertailuolot tai jonkin olemassa olevan voimakkaasti muutetun tai keinotekoisen pintaveden nykytila. Kun vertailutila määritetään lähtien lähinnä vastaavan luonnontilaisen pintaveden vertailuoloista, joudutaan ensin arvioimaan, miten fyysisten olosuhteiden muutos vaikuttaisi vertailuolojen biologisten laatutekijöiden arvoihin. Sen jälkeen arvioidaan, miten lieventävät toimenpiteet parantaisivat näitä arvoja (kuva 4). Olemassa olevasta vesimuodostumasta lähdettäessä arvioidaan ainoastaan, miten lieventävät toimenpiteet parantavat voimakkaasti muutetun pintaveden nykytilan havaittuja arvoja (kuva 5). Ensin kuvattu vaihtoehto on teoreettisempi, ja sitä on kritisoitu monimutkaisuudestaan ja alttiudestaan virheille eri vaiheissa. Toista vaihtoehtoa on ohjeistossa (Anon. 2003; s. 60) esitetty toissijaiseksi menetelmäksi silloin, kun verrattavissa olevaa luonnollista vesimuodostumaa ei ole. Suomessa ja mm. Hollannissa tehdyissä testauksissa tämä vaihtoehto 2 on todettu käyttökelpoisemmaksi tavaksi ja sitä on esitelty ja testattu myös tässä raportissa.

10 Raportti 10 (69) Vaihtoehto 1 ekologisten laatutekijöiden arvot Erinomainen tila (luonnontilainen vertailuvesistö) Fyysiset muutokset Paras saavutettavissa oleva tila nykytila kaikki toteuttamiskelpoiset hydrologismorfologiset lieventävät toimenpiteet vaihe A vaihe B Kuva 4. Vertailutilana luonnontilainen vesimuodostuma, jossa fyysiset muutokset huomioitu. Vaiheessa A arvioidaan, kuinka luonnontilaisen vesistön tila olisi muuttunut, jos siihen olisi kohdistunut samanlaisia fyysisiä muutokset kuin arvioitavaan vesimuodostumaan. Vaiheessa B arvioidaan kaikkien toteuttamiskelpoisten hydrologismorfologisten lieventävien toimenpiteiden vaikutukset vesimuodostuman tilaan. Värit kuvaavat erilaisia toimenpiteitä. Vaihtoehto 2 Biologisten laatutekijöiden arot Erinomainen ekologinen tila (luonnontilainen vertailuvesistö) Paras saavutettavissa oleva tila kaikki toteuttamiskelpoiset hydrologismorfologiset lieventävät toimenpiteet NYKYTILA toteutetut lieventävät toimenpiteet, hydrologismorfologiset ja muut (mm. kalaistutukset) Vaihe B Kuva 5. Tässä raportissa jäljempänä käytetty ohjeiston mukainen vaihtoehto vertailutilan määrittämiseksi. Edelliseen tapaan verrattuna tehtäväksi jää vain vaihe B: arvi-

11 Raportti 11 (69) oidaan kaikkien toteuttamiskelpoisten hydrologis-morfologisten lieventävien toimenpiteiden vaikutukset vesimuodostuman tilaan. Värit kuvaavat erilaisia toimenpiteitä. Myös arvostelu, jota on kansainvälisesti esitetty ohjeiston mukaisesta menetelmästä, kohdistuu nimenomaan teoreettisempaan ensimmäiseen vaihtoehtoon. Käytännöllisempää toista vaihtoehtoa ei alunperin aina ymmärretty edes vaihtoehdoksi (esim. keskustelut hollantilaisten kanssa; Marttunen/van Molen). Tämä lienee osasyynä siihen, että brittiläiset ja saksalaiset ovat halunneet kehittää niin suuresti ohjeistuksesta poikkeavan menetelmän. Päämääränä Saksan ja Iso-Britannian työssä onkin ollut kehittää menetelmä, joka olisi nopea ja yksinkertainen sekä helposti sovellettavissa. Menetelmän on tarkoitus olla käytännöllisempi erityisesti niissä tilanteissa, joissa vertailuolosuhteet vaihtelevat vesimuodostumasta toiseen tai aineistoa on niin vähän, että vertailuolojen ja tavoitetilan luotettava määritys on vaikeaa. Kuvassa 6 on kaavamainen esitys saksalaisten ja brittien kehittämän sekä ohjeiston mukaisen menetelmän eroista. Kolmas tässä testattava menetelmä on kehitetty Suomen ympäristökeskuksessa edellisten menetelmien ja testaustyössä saatujen kokemusten pohjalta. Tässä lähestymistavassa muutettujen vesien tavoitteet asetetaan asiantuntija-arviona vesien käyttömuotojen sekä mahdollisten parannustoimien avulla tilanteissa, joissa biologista aineistoa on saatavilla vähäisesti. Menetelmää voidaan siksi luonnehtia lähinnä semikvantitatiiviseksi. 2 MENETELMIEN OMINAISUUDET JA SOVELTAMINEN 2.1 Ohjeiston mukainen menetelmä Vertailutilan määrittäminen Lähestymistapa perustuu vesistön tilan, tavoitteiden ja toimenpiteiden määrittelyyn pääasiassa kvantitatiivisesti biologisen aineiston avulla. Menetelmän soveltamisen edellytyksenä siis on, että biologista aineistoa useimmista laatuelementeistä on riittävästi saatavilla. Vesimuodostumalle määritetään ensin vertailutila arvioimalla sen nykytila sekä mahdolliset hydro-morfologiset lieventävät toimenpiteet. Menetelmää voidaan lähestyä seuraavan kysymyksen avulla: millainen tila vesimuodostumassa voidaan parhaimmillaan saavuttaa, jos siinä tehdään sellaiset hydro-morfologiset lieventävät toimenpiteet, jotka eivät aiheuta merkittävää haittaa tärkeille käyttömuodoille? Näin saatu tila on vesistön paras saavutettavissa oleva tila, jota käytetään vertailutilana päätettäessä ympäristötavoitteista ja niiden saavuttamiseksi mahdollisesti tarvittavista toimenpiteistä. Kun vertailutila ja nykytila tunnetaan, voidaan arvioida, mihin tilaluokkaan vesimuodostuma sijoittuu, ja onko parannustoimenpiteille tarvetta.

12 Raportti 12 (69) Ohjeiston mukainen menetelmä Identify all mitigation measures that do not have a significant adverse effect on the use Define MEP by estimating the biological values expected if all mitigation measures were taken Identify mitigation measures needed to support the achievement of GEP Define GEP as a slight deviation from the biological values estimated for MEP Saksalais-brittiläinen toimenpideluettelo Identify all mitigation measures that do not have a significant adverse effect Define MEP by estimating the biological values expected if all mitigation measures were taken Exclude those mitigation measures that, in combination, are only predicted to deliver slight ecological improvement GEP = the biological values expected from taking the identified mitigation measures Kuva 6. GEPin määrittämisen vaiheet ohjeiston mukaisella menetelmällä (ylhäällä) ja saksalaisten ja brittien esittämällä vaihtoehtoisella menetelmällä (alhaalla). Punaiset nuolet kuvaavat yhtäläisiä vaiheita, vihreät nuolet poikkeamista ohjeistuksen mukaisesta menetelmästä. Kaavio ja kuvateksti ovat lainaus hydromorfologia-työryhmän tulosraportista (Anon. 2006). Seuraavassa kaaviossa (kuva 7) kuvataan vaiheittain vertailutilan, ympäristötavoitteiden ja toimenpiteiden määrittäminen voimakkaasti muutetulle vesimuodostumalle.

13 Raportti 13 (69) 1) Selvitetään biologisten laatutekijöiden avulla vesistön nykytila 2) Määritetään tilaa parantavat hydrologis-morfologiset toimenpiteet 3) Karsitaan pois ne, jotka aiheuttavat tärkeälle käytölle merkittävää haittaa 4) Määritetään jäljelle jäävien toimenpiteiden vaikutukset biologisten laatutekijöiden arvoihin 5) Nämä arvot korjattuna vielä muun ihmistoiminnan vaikutuksilla ovat sama kuin paras saavutettavissa oleva tila eli vertailutila Kuva 7. Tehtävät CIS-ohjeistoon perustuvassa vertailutilan määrittämistavassa Ympäristötavoitteiden ja toimenpiteiden määrittäminen Kun vesistön vertailutila eli paras saavutettavissa oleva tila on määritetty, voidaan selvittää direktiivin mukaiset tavoitteet (hyvä saavutettavissa oleva tila) sekä luokittaa vesimuodostuman tila (kuva 8). Prosessi ei periaatteiltaan eroa luonnollisten vesimuodostumien tilan luokituksesta. Voimakkaasti muutetuissa vesimuodostumissa tosin kaksi ylintä luokkaa, hyvä ja paras saavutettavissa oleva tila, yhdistetään raportointivaiheessa niin, että näihin luokkiin sijoittuvista vesimuodostumista käytetään yhteisnimitystä "vähintään hyvä saavutettavissa ole tila". Ekologisten laatuluokkien rajat määritetään vastaavasti kuin muille pintavesiryhmille (järvet, joet) viisiportaisen asteikon mukaisesti.

14 Raportti 14 (69) 6) Lasketaan ekologisten laatuluokkien rajat 5- portaisen asteikon mukaisesti - saadaan selville ekologisten laatutekijöiden arvot hyvässä saavutettavissa olevassa tilassa (tavoitetila) 7) Verrataan nykytilan arvoja määritettyihin luokkarajoihin Biologisten laatutekijöiden arvot ja ekologinen laatusuhde Menetelmän teoria on direktiivin mukainen ja prosessin kulku läpinäkyvä. Käytännössä soveltamisen tärkeimpään ja vaikeimpaan osaan nousee biologisten laatutekijöiden arvojen selvittäminen. Nyky-, tavoite- ja vertailutilaa kuvataan valituilla biologisten laatutekijöiden muuttujilla. Näiden muuttujien saamat arvot esitetään yleensä ekologisen laatusuhteen (EQR) muodossa. Käytännössä muutettujen vesien nykytilaa kuvataan usein suhteessa luonnollisiin vertailuvesistöihin. Myös toimenpiteillä aikaansaatuja muutoksia, toisin sanoen biologisvähintään hyvä saavutettavissa oleva tila => vesistö on direktiivin mukaisessa tavoitteessa hyvää huonompi saavutettavissa oleva tila => toteutetaan ne kustannustehokkaimmat (hydromorfologiset ja muut) toimenpiteet, joiden avulla päästään hyvään saavutettavissa olevaan ekologiseen tilaan Kuva 8. Tehtävät CIS-ohjeistoon perustuvassa tilan luokittamisessa ja toimenpiteistä päättämisessä. Seuraavaksi määritetään, mihin luokkaan vesistön tilaa kuvaavat biologiset laatutekijät (makrofyytit, kalat ja pohjaeläimet) sijoittuvat ja määritetään vesistön tämänhetkinen ekologinen tila kansallista ohjeistusta (Vuori 2006) apuna käyttäen. Jos vesistö sijoittuu hyvää huonompaan saavutettavissa olevaan ekologiseen tilaan, valitaan alussa 3-kohdassa (kuva 7) jäljelle jääneistä toimenpiteistä sekä muista eihydromorfologisista toimenpiteistä ne, jotka ovat ekologisilta vaikutuksiltaan ja kustannustehokkuudeltaan parhaita. Lopuksi toteutetaan näistä ne toimenpiteet, joiden avulla päästään hyvään saavutettavissa olevaan ekologiseen tilaan.

15 Raportti 15 (69) ten laatu tekijöiden muuttujien arvoja vertailutilassa, voidaan kuvata suhteessa luonnollisiin vesimuodostumiin. Tällöin käytetään ekologista laatusuhdetta EQR. Tämä käyttökelpoiseksi todettu apumuuttuja ei kuitenkaan kuvaa keinotekoisen tai voimakkaasti muutetun veden saavutettavissa olevaa tilaa, ennen kuin se on skaalattu oikealle asteikolle EQR-arvojen käyttäminen nyky-, vertailu- ja tavoitetilassa Nykytilan kuvaamiseen voidaan käyttää valittujen ekologisen tilan mittareiden (esim. indeksit) saamia lukuarvoja sellaisenaan. Käytännössä mittarien arvot muutetaan yleensä kansallisen ohjeistuksen mukaisesti EQR-arvoiksi jo eri näytepaikkojen havaintoja yhdistettäessä, mutta viimeistään eri mittarien yhteistulosta laskettaessa. EQR-arvojen käyttö vertailu- ja tavoitetilan tarkastelussa mahdollistaa eri järvien ekologisen tilan arvioinnin yhtenäisin periaattein. Se on myös mahdollistanut järvien systemaattisen vertailun ja järvien tilan ja ihmistoiminnasta aiheutuvien paineiden vasteiden arvioinnin. Esimerkiksi säännöstellyiltä järviltä peräisin olevan laajan kasvillisuus- ja rantavyöhykkeen pohjaeläinaineistojen perusteella on voitu tarkastella vedenkorkeuden talvialeneman suuruuden ja biologisen laatutekijän arvon välistä korrelaatiota (katso kappale 4.2.4) EQR-arvojen yhdennetty tarkastelu Ekologista tilaa kuvaavien muuttujien tulosten yhdistäminen voidaan tehdä kolmella tapaa: keskiarvoistamalla, pisteytysmenetelmällä tai "heikoin lenkki" -menetelmällä. Näistä "heikoin lenkki" - eli "one out, all out" -menetelmää ei ohjeistuksesta käydyssä keskustelussa ole pidetty suositeltavana. Näin ollen sitä ei ole tässä työssä lähemmin tarkasteltu. Yksinkertaisin tapa on laskea eri muuttujien arvoille keskiarvo, joka määrittää mihin tilaluokkaan vesimuodostuma kuuluu. Suoraviivaisen keskiarvoistamisen ongelmana on pidetty sitä, että se voi jättää huomiotta ekologisesti merkityksellisiä laatusuhteen arvoja (Vuori ym. 2005). Ideaalitapauksessa luokittelumenetelmän tuli toimia niin, että se säilyttää informaation huonoimmista luokittelutekijöistä samalla huomioiden niiden suhteellisen merkityksen sekä eri tekijöiden yhdistelmänä muodostuvan kokonaiskuvan. Tähän on pyritty pisteytysmetelmässä, joka huomioi sekä eri laatutekijöiden yhdistetyn kokonaispisteytyksen sekä kunkin laatutekijän osuuden sen muodostumisesta (kuva 9). Pisteytysmenetelmässä yhteismitallistaminen tapahtuu laskemalla muuttujien arvoille summaindeksi, jossa erinomaisessa (saavutettavissa olevassa) tilassa oleville muuttujille annetaan arvo 5, hyvässä 4, tyydyttävässä 3, välttävässä 2 ja huonossa 1. Yhteispistemäärä muunnetaan takaisin EQR:ksi jakamalla se summaindeksin maksimiarvolla (viisi kertaa muuttujien määrä).

16 Raportti 16 (69) Kuva 9. Viitteellinen esimerkki laatutekijöiden yhdistettyyn tarkasteluun ja EQRarvojen pisteytykseen perustuvasta luokittelusta. Esimerkissä kunkin laatutekijän (kasviplankton, pohjaeläimet, vesikasvit ja kalat) tilaa on arvioitu kolmen eri muuttujan avulla. Vertailuoloja kuvaavat muuttujat saavat 5 pistettä. Teoreettinen kokonaispistemäärän maksimi vertailuoloissa on 4x3x5=60. Jakamalla havaittu kokonaispistearvo tällä vertailuarvolla saadaan ekologisen laatusuhteen ilmoittama tilaluokka. Esimerkki lainattu Suomen luokittelujärjestelmän perusteet -ohjeistosta (Vuori ym. 2005). Menetelmien eroja voidaan havainnollistaa seuraavan esimerkin avulla: Käytössä on neljä muuttujaa: - EQR-arvot 0,10, 0,10, 0,10 ja 0,30 - Keskiarvo (0,10+0,10+0,10+0,30)/4=0,15 (huono) - pisteet EQR-arvoille 1,1,1 ja 2 - Summaindeksi ( )/(4*5) =0,25 (välttävä) Kun EQR-arvot muutetaan ensin pisteiksi ja lasketaan sitten pisteistä keskiarvo, saadaan eri tulos kuin jos EQR-arvoista laskettaisiin suoraan keskiarvo. Menetelmät antavat siis eri tuloksen. Keskiarvoistaminen hävittää informaatiota keskiarvosta merkittävästi poikkeavista arvoista. Tällöin on riskinä, että muiden muuttujien arvojen ollessa samaa luokkaa ei yhden muuttujan antamaa poikkeavaa tulosta välttämättä havaita, vaikka tällä saattaa olla biologisesti merkittäväkin painoarvo. Pisteytysmenetelmässä puolestaan korostuu keskiarvosta poikkeavien arvojen merkitys. Se näkyy esimerkiksi silloin kun muuttujien arvoista kaikki yhtä lukuun ottamatta luokittavat tilan huonoksi. Pistemenetelmää käytettäessä yhden mittarin välttävä arvo riittää kuitenkin nosta-

17 Raportti 17 (69) maan tilan kokonaisluokituksen välttäväksi (kts. yläpuolinen esimerkki). Kummankaan menetelmän tulosta ei näin ollen suositella hyväksyttäväksi sellaisenaan, vaan lopputulokseen tulisi liittyä asiantuntija-arvio (Vuori, suull. 2006) EQR-arvojen skaalaaminen saavutettavissa olevan tilan asteikolle Edellä selostettu EQR-arvo ei kerro voimakkaasti muutetun vesimuodostuman saavutettavissa olevasta tilasta, vaan suhteesta luonnollisiin vesimuodostumiin. Se on siis apumuuttuja, joka tukee myös nimeämistestin tuloksia: arvot jäävät hyvän tilan rajan, 0,60, alapuolelle ainakin yhdistettyinä. Jotta EQR-arvo kuvaisi keinotekoisen tai voimakkaasti muutetun vesimuodostuman tilaa, se on skaalattava asteikolle, joka ottaa voimakkaasti muutetun tai keinotekoisen vesimuodostuman erityispiirteet huomioon. Vertailutilan EQR-arvo muuttaminen EQR vm -arvoksi tapahtuu antamalla sille arvo 1. Nykytilan EQR vm -arvo saadaan verrannolla jakamalla nykytilan EQR-arvo vertailutilan EQR-arvolla. Laskentaa on havainnollistettu mm. esimerkissä Kemijärveltä (luku 4.2). Periaatteellinen ero voimakkaasti muutetun tai keinotekoisen sekä luonnollinen vesimuodostuman ekologisessa laatusuhteessa on esitetty kuvassa 10. EQR 1 MEP=1 1 EQR vm 0 0 Kuva 10. Luokkarajojen määritys "luonnolliselle" vesimuodostumalle (vasemmalla) ja voimakkaasti muutetulle tai keinotekoiselle vesimuodostumalle (oikealla) ekologisen laatusuhteen (EQR) perusteella. EQR vm tarkoittaa ekologista laatusuhdetta voimakkaasti muutetussa vesimuodostumassa. Sen arvo vaihtelee nollan ja yhden välillä, mutta saa pienempiä arvoja kuin ekologinen laatusuhde luonnollisessa vesimuodostumassa, koska tärkeän käytön aiheuttamat rajoitukset otetaan huomioon. Skaalaamisen jälkeen EQR vm -arvo kuvaa luokkarajoja ja tavoitetilaa viisiportaisen asteikon mukaisesti kuten EQR-arvokin luonnollisissa vesimuodostumissa. Erona on ainoastaan kahden ylimmän luokan (0,60-1,0) yhdistäminen vähintään hyväksi saavutettavissa olevaksi tilaksi.

18 Raportti 18 (69) 2.2 Toimenpideyhdistelmien vaikutusten ryhmittely Tässä lähestymistavassa riittämätöntä kvantitatiivista biologista aineistoa käytetään asiantuntija-arvion muodostamisen apuna. Prosessi on nelivaiheinen ja se on kuvattu kaavamaisesti kuvassa 11. Vaihe 1: Parantamistoimenpiteiden tunnistaminen Tehtävä 1.1: Tunnista kaikki hydrologis-morfologiset parannustoimet jotka parantavat ekologista tilaa Tehtävä 1.2: Poista toimenpiteet, jotka aiheuttavat merkittävää haittaa vesistön käytölle Vaihe 2: Toimenpiteiden ekologisten vaikutusten arviointi Tehtävä 2.1: Arvioi toimenpiteiden vaikutuksia biologisiin muuttujiin Tehtävä 2.2 Arvioi toimenpiteiden vaikutuksia ekologiseen tilaan Vaihe 3: Muodosta toimenpiteistä yhdistelmiä Tehtävä 3.1: Ryhmittele parannustoimet sen mukaan ovatko toisiaan vahvistavia, heikentäviä tai toisistaan riippuvia Tehtävä 3.2: Muodosta toimenpideyhdistelmät niin, että niillä saavutetaan mahdollisimman suuria ekologisia vaikutuksia aiheuttamatta kuitenkaan merkittäviä haittoja vesistön käytölle Vaihe 4: Arvioi toimenpideyhdistelmien yhteisvaikutus kaikkiin biologisiin laatutekijöihin Tehtävä 4.1: Arvioi toimenpideyhdistelmien yhteisvaikutuksen suuruusluokka Tehtävä 4.2: Luokittele vesistö johonkin seuraavista ryhmistä: 1. Ei vaikutuksia tai vähäisiä positiivisia ekologisia vaikutuksia. 2. Kohtalaisia positiivisia ekologisia vaikutuksia. 3. Merkittäviä positiivisia ekologisia vaikutuksia. Ryhmä 1 Hyvä saavutettavissa oleva tila on saavutettu Parannustoimenpiteitä ei direktiivin mukaan tarvita Ryhmä 2 Hyvää saavutettavissa olevaa tilaa ei ole ehkä saavutettu Tarkentavat jatkotarkastelut tai seuranta Ryhmä 3 Hyvää saavutettavissa olevaa tilaa ei ole todennäköisesti saavutettu Tunnista kustannustehokkaimmat toimet tilan parantamiseksi Kuva 11. Tavoitteiden asettaminen mahdollisten parannustoimien avulla on nelivaiheinen prosessi, joka jakaa voimakkaasti muutetut vedet karkeasti kolmeen ryhmään. Tavoitteiden asettaminen aloitetaan tunnistamalla kaikki sellaiset hydrologismorfologiset parannustoimet, jotka eivät aiheuta merkittävää haittaa vesistön käyttömuodoille. Toisessa vaiheessa arvioidaan, kuinka suuria vaikutuksia toimilla on kuhunkin biologiseen laatutekijään. Arvioinnin kolmannessa vaiheessa tarkastellaan parannustoimien kokonaisvaikutuksia. Samalla toimenpiteistä muodostetaan yhdistelmiä, jotka parantavat mahdollisimman paljon ekologisia laatutekijöitä, mutta eivät kuitenkaan aiheuta merkittävää haittaa tärkeille käyttömuodoille. Jos tarkasteluun otettaisiin toimenpiteitä, joista aiheutuu merkittävää haittaa tärkeälle käytölle, ei noudatettaisi artiklan 4(3), jossa esitetään edellytykset vesistön nimeämiselle voimakkaasti muutetuksi, periaatteita.

19 Raportti 19 (69) Neljännessä vaiheessa arvioidaan toimenpideyhdistelmän tai -yhdistelmien yhteisvaikutus kaikkiin ekologisiin laatutekijöihin. Yhteisvaikutusten perusteella vesistö luokitellaan sellaiseksi, että hydrologis-morfologisilla parannustoimilla 1) ei ole vaikutusta tai on vain vähäisiä positiivisia vaikutuksia ekologiseen tilaan 2) on kohtalaisia positiivisia vaikutuksia ekologiseen tilaan tai 3) on merkittäviä positiivisia vaikutuksia ekologiseen tilaan. Parannustoimien yhteisvaikutusten arvioinnin jälkeen muutettu vesistö määrittyy johonkin seuraavista kolmesta ryhmästä: Ryhmään 1 luetaan vedet, joilla mahdolliset parannustoimet eivät ekologisten laatutekijöiden arvoja juurikaan paranna ts. vedet, jotka ovat jo vähintään hyvässä saavutettavissa olevassa tilassa. Ryhmään 2 kuuluvat vedet, joilla hyvän saavutettavissa olevan tilan toteutuminen on epävarmaa eli ekologisten laatutekijöiden arvoja voitaneen parantaa. Ryhmään 3 jäävät vedet, joilla hyvää saavutettavissa olevaa tilaa ei ole vielä saavutettu, eli ekologisten laatutekijöiden arvoja voidaan parantaa suurestikin Toimenpiteiden tunnistaminen Tapauskohtainen tarkastelu aloitetaan arvioimalla ensiksi fyysisiä ja hydrologisia toimenpiteitä, joilla voidaan parantaa vesien tilaa kalaston, vesikasvillisuuden, pohjaeläinten ja planktonin suhteen. Tämän jälkeen kirjataan esiin, millaisia vesienhoitolain 22 :ssä mainittuja käyttömuotoja (virkistyskäyttö, vesiliikenne, vesivoiman tuotanto, tulvasuojelu, ammattikalastus, luonnonsuojelu, jne.) muutetussa vesimuodostumassa on, ja kuinka mahdolliset parannustoimet vesien käyttöön vaikuttavat. Toimenpiteistä karsitaan sellaiset, jotka aiheuttavat merkittävää haittaa vesienhoitolain 22 :ssä mainituille, direktiivin mukaisille tärkeille käyttömuodoille Biologisten vaikutusten arviointi Tarkastelun toisessa vaiheessa arvioidaan jokaisen mahdollisen toimenpiteen vaikutukset jokaiseen yksittäiseen biologiseen laatutekijään tarkastelua varten määritettyjen mittareiden avulla. Parhaimmissa tapauksissa toimenpiteiden vaikutuksia voidaan kuvata täsmällisen numeerisesti esimerkiksi, kuinka monen kalalajin vaelluksen uoman muutostyö sallisi tai kuinka paljon tiettyä kutuhabitaattia voidaan lisätä ja kuinka tämä vaikuttaisi poikastuotantoon (kirjallisuuden perusteella). Puutteellisen aineiston tai toimenpiteillä saavutettavien vaikutusten epävarmuuden takia vaikutusarvioita voidaan joutua esittämään myös asiantuntija-arvioina. Asiantuntija-arviointia varten on määritetty kullekin biologiselle laatutekijälle mittarit, joihin kohdistuvia vaikutuksia on arvioitava (taulukko 1, puuttuu toistaiseksi). Arvioimalla vaikutukset näihin tekijöihin saadaan käsitys toimenpiteiden biologisten vaikutusten laajuudesta ja merkittävyydestä. Seuraavassa vaiheessa arvioidaan, kuinka paljon ko. biologiset vaikutukset heijastuvat vesipolitiikan puitedirektiivin mukaiseen vesistön ekologiseen tilaan. Koska tätä raporttia kirjoitettaessa ekologisen luokitteluun liittyy monia avoimia kysymyksiä, ei tässä työssä ole toteutettu tätä vaihetta. On mahdollista, että ekologisessa luokittelussa hydrologis-morfologisille paineille herkillä mittareilla on vain vähäinen

20 Raportti 20 (69) painoarvo ja silloin toimenpiteiden vaikutukset ekologiseen tilaan voivat jäädä "yllättävänkin" vähäisiksi. Asiantuntija-arvioiden yhtenäistämiseksi arvioinneissa käytettävän asteikon on oltava perusteiltaan selkeä. Tarkastelussa käytetään yksinkertaista numeerista luokkaasteikkoa (esimerkiksi kolmeluokkainen asteikko) tai esitetään vaikutuksista karkea prosentuaalinen arvio, mikäli nämä kyseisiin tapauksiin soveltuvat. Muussa tapauksessa vaikutuksista voidaan esittää esimerkiksi lyhyt sanallinen luonnehdinta, kuten "parantaa siian ja hauen kutua". Vaiheessa 2 laadittuja arvioita ja luonnehdintoja käytetään ekologisten yhteisvaikutusten arvioinnin pohjana prosessin seuraavassa vaiheessa Toimenpideyhdistelmien muodostaminen Kolmannessa vaiheessa toimenpiteitä arvioidaan sekä vesien käyttömuotojen vaikutusten että toimenpiteiden keskinäisen vaikutuksen ja riippuvaisuuden perusteella. Tällöin siis arvioidaan, mitkä parannustoimenpiteet voimistavat toistensa vaikutuksia (synergia), mitkä toimenpiteet heikentävät toistensa vaikutuksia (antagonismi), ja mitkä toimenpiteet edellyttävät muiden toimien toteuttamista (riippuvuus). Samalla tunnistetaan, mitkä mahdollisista toimenpiteistä ovat vaikutuksiltaan päällekkäisiä. Toimenpiteistä muodostetaan yhdistelmiä pääsääntöisesti siten, että toisiaan vahvistavia tai toisistaan riippuvaisia toimenpiteitä ryhmitellään yhteen, eikä toisiaan heikentäviä toimenpiteitä sisällytetä samaan yhdistelmään. Toimenpiteidenyhdistelmät muodostetaan valitsemalla toimenpiteitä, jotka 1) parantavat ekologista tilaa joko mahdollisimman kattavasti tai eniten heikentyneiden laatutekijöiden suhteen, 2) eivät yhdessä aiheuta vesistön eri käyttömuodoille merkittäviä kielteisiä vaikutuksia 3) ovat vaikutuksiltaan toisiaan tukevia (synergistisiä) Toimenpideyhdistelmien vaikutukset Neljännessä vaiheessa tehdään kokonaisarvio toimenpideyhdistelmän vaikutuksista. Arvio perustuu vaiheessa kaksi tehtyihin yksittäisten laatutekijöiden vaikutusarviointeihin sekä vesistön eri laatutekijöiden nykytilaan. Kokonaisvaikutuksia arvioitaessa keskeisin tekijä on kunnostustoimien yhteisvaikutusten voimakkuus laatutekijöittäin. Lähtökohtana vaihtoehdossa on se, että tarkastelu voitaisiin viedä loppuun saakka vajavaisella aineistollakin. Tarkastelun perusteella vesistö luokittuu johonkin seuraavista kolmesta ryhmästä: 1) Toimenpiteillä ei ole ekologisia vaikutuksia tai positiiviset vaikutukset ekologiseen tilaan ovat vähäisiä 2) Toimenpiteillä on kohtalaisen suuria positiivisia vaikutuksia ekologiseen tilaan 3) Toimenpiteillä on merkittäviä positiivisia vaikutuksia ekologiseen tilaan Ekologisten vaikutusten kokonaisarvioinnissa tarkastellaan kaikkia direktiivin mukaisia biologisia laatutekijöitä. Ne biologiset laatutekijät, joihin toimenpiteillä ei ole vaikutuksia, ovat jo vähintään hyvässä saavutettavissa olevassa tilassa (edellyttäen, että vedenlaatu ei heikennä niiden tilaa). Jos toimenpiteillä vaikutetaan ainoastaan yhteen

21 Raportti 21 (69) laatutekijään, riippuu kokonaisarvio viime kädessä siitä, minkälaisia periaatteita luokittelussa noudatetaan (keskiarvo vai "one-out, all-out" -periaate). Vaikutusten suuruusluokkaa voidaan arvioida seuraavilla periaatteilla (ks. myös kohta 2.3.2): Jos muutokset sellaisten laatutekijöiden arvoissa, jotka ovat hyvää huonommassa tilassa, ovat alle 20 %, niin silloin vaikutukset ekologiseen tilaan voidaan arvioida vähäisiksi. Jos muutokset laatutekijöiden arvoissa ovat %, niin silloin vaikutukset ekologiseen tilaan voidaan arvioida kohtalaisiksi. Jos vain yhdessä tekijässä tapahtuu %:n muutos, niin silloin lopputulos riippuu siitä noudatetaanko luokittelussa keskiarvoistamista (lopputulos on vähäinen vaikutus) vai heikoin lenkki periaatetta (lopputulos on kohtalainen vaikutus). Jos muutokset laatutekijöiden arvoissa ovat yli 40 %, niin silloin vaikutukset ekologiseen tilaan voidaan arvioida merkittäviksi. 2.3 Saksalais-brittiläinen toimenpideluettelo Toimenpideluettelon laatiminen Menetelmää on kuvattu hydromorfologia-työryhmän raportissa (Anon. 2006, Annex II). Periaatteeltaan se on yksinkertainen: 1. Määritetään kaikki ne toimenpiteet, jotka eivät aiheuta merkittävää haittaa ympäristölle tai tärkeälle käytölle. 2. Jätetään ne lieventävät toimenpiteet pois, joiden yhdessäkin ennustetaan parantavan ekologista tilaa vain vähän. 3. Hyvä saavutettavissa oleva ekologinen tila on sama kuin kohdassa 2 jäljelle jäävillä toimenpiteillä aikaansaatavat biologisten laatutekijöiden arvot. 4. (Paras saavutettavissa oleva tila voidaan määrittää kohdassa 1 määritellyillä toimenpiteillä aikaansaatavina biologisten laatutekijöiden arvoina.) Menetelmässä ei ole tarkoitus selvittää tai luokittaa vesimuodostuman nykytilaa, eikä siinä määritetä mitään arvoja biologisille laatutekijöille. Menetelmä keskittyy ainoastaan toimenpiteisiin, joilla oletetaan päästävän direktiivin tavoitteeseen, vähintään hyvään saavutettavissa olevaan tilaan. Kohta 4 on käytännössä merkityksetön: Myös paras saavutettavissa oleva tila määritellään ainoastaan toimenpiteinä, eikä biologisten laatutekijöiden arvoja saada selville. Sen vuoksi vertailutilaa tai biologisten laatutekijöiden arvoja eri luokissa ei tunneta. Menetelmän tavoitteena ei siis ole muodostaa luokkarajoja ja selvittää vesistön nykytilaa ja tavoitetilaa, vaan ennen kaikkea päästä toteuttamaan toimenpiteitä, joiden arvioidaan olevan hyödyllisiä. Hyvän ja parhaan saavutettavissa olevan tilan erottaminen toisistaan toimenpiteiden avulla perustuu siihen, että toimenpiteiden vaikutuksilla hyvän ja parhaan saavutettavissa olevan tilan välillä on "vähäinen" ero. Direktiivin mukaanhan hyvässä saavutet-

22 Raportti 22 (69) tavissa olevassa tilassa biologisten laatutekijöiden arvoissa on vähäisiä muutoksia verrattuna parhaaseen saavutettavissa olevaan tilaan. Ajatus on kuvattu kaavamaisesti kuvassa 12. Määritetään kaikki ne lieventävät toimenpiteet, jotka eivät aiheuta merkittävää haittaa ( ) MEP = näillä toimenpiteillä aikaansaatavat biologisten laatutekijöiden arvot Jätetään ne lieventävät toimenpiteet pois, joiden yhdessäkin ennustetaan parantavan ekologista tilaa vain vähän GEP = näillä toimenpiteillä aikaansaatavat biologisten laatutekijöiden arvot Kuva 12. Käytännön lähestymistapa kaikessa yksinkertaisuudessaan. Vesimuodostuman saavutettavissa oleva tila on siis hyvää huonompi, jos toimenpiteillä arvioidaan olevan vähäistä suurempaa vaikutusta siihen. Silloin ryhdytään toteuttamaan niitä toimenpiteitä, joilla on arvioitu olevan vähäistä suurempia vaikutuksia eliöstöön. Työ etenee seuraavasti: 1. Laaditaan toimenpidelistat 2. Toteutetaan listoista toimenpiteitä, joilla on vähäistä suurempia vaikutuksia eliöstöön ja jotka eivät aiheuta haittaa vesistön käytölle. Tavoitteet määritetään myöhemmin. 3. Toimenpiteiden vaikutuksia seurataan ensimmäisen suunnittelujakson aikana, minkä jälkeen päätetään jatkotoimenpiteistä. Mikäli vaikutukset on arvioitu oikein, toteutettavat toimenpiteet johtavat joko hyvään tai parhaaseen saavutettavissa olevaan tilaan. Teoriassa hyvään tilaan päädytään, jos eri toimenpiteiden vaikutukset kohdistuvat eri laatutekijöihin. Silloin toteuttamattomilla toimenpiteillä saadaan aikaan vähäisiä muutoksia, eli ero parhaaseen saavutettavissa olevaan tilaan. Jos taas toimenpiteiden vaikutukset kohdistuvat samoihin laatutekijöihin, niin että yhdellä toimenpiteellä on vain vähäistä vaikutusta ja toisella toimenpiteellä suurta vaikutusta, ei toteutuvan tilan ja vertailutilan välillä jää vähäistä eroa. Vaikutuksellinen menetelmä tulee toteutetuksi, mutta toteuttamaton menetelmä ei vähennä sen vaikutuksia. Silloin päädytään direktiivin tavoitteita korkeampaan parhaaseen saavutettavissa olevaan tilaan. Toteutettavia toimenpiteitä valittaessa tulee siksi vielä arvioida, johta-

23 Raportti 23 (69) vatko ne hyvään vai parhaaseen saavutettavissa olevaan tilaan. Jos toimenpiteiden toteuttaminen perustuu ainoastaan direktiivin vaatimuksiin, tulee vielä pohtia missä laajuudessa ne tulee toteuttaa, jotta päädytään hyvään saavutettavissa olevaan tilaan Vähäisen vaikutuksen tunnistaminen Toimenpiteiden todellisten vaikutusten tunnistamisen lisäksi menetelmässä on oleellista vähäisen vaikutuksen määritteleminen. Sanallinen määritelmä on tulkinnanvarainen, mutta sen tulisi kuitenkin nojautua viisiportaiseen luokitteluasteikkoon. Itse asiassa "vähäinen muutos" voi suurimmillaan tarkoittaa eroa parhaan saavutettavissa olevan tilan ylärajalta hyvän tilan alarajalle, joka on 40 prosenttiyksikköä. Alle 20 prosenttiyksikön ero on "vähäistä" pienempi, jos vertailukohta on parhaan saavutettavissa olevan tilan yläraja. Toisin sanoen muutos on silloin niin pieni, ettei sitä tulisi huomioida edes vertailutilaa määritettäessä. Tilannetta monimutkaistaa se, että alle 20 prosenttiyksikön muutoksellakin voi kuitenkin olla enemmänkin eli "vähäistä" merkitystä, mikäli vertailukohta on parhaan saavutettavissa olevan tilan ylärajaa alempana. Kun otetaan koko menetelmän karkeus huomioon, voidaan hyväksyttävänä nyrkkisääntönä kuitenkin pitää, että toimenpiteellä saadaan aikaan "vähäinen muutos", kun sen vaikutus on prosenttiyksikköä. Prosentit luovat kuitenkin vain mielikuvaa vaikutuksen suuruudesta, sillä todellisuudessahan menetelmässä ei saada biologisten laatutekijöiden arvoja selville. Aiemmassa testauksessa Suomessa on pidetty suhteellisen yksinkertaisena erottaa ne toimenpiteet, joilla periaatteessa on positiivista vaikutusta, mutta käytännössä merkitys on hyvin pieni. Näitä toimenpiteitä ei pidä sekoittaa niihin toimenpiteisiin, joilla arvioidaan olevan "vähäistä" vaikutusta. "Vähäinen" vaikutus on siis melko huomattava verrattuna tällaisiin käytännössä merkityksettömiin vaikutuksiin. 3 SOVELLUSESIMERKKEJÄ OULUJOELTA Oulujoen vertailuolot määritettiin ohjeiston mukaisella menetelmällä (ks. kohta 2.1) ja saksalais-brittiläisen toimenpideluettelon avulla (ks. kohta 2.3). 3.1 Yleiskuvaus alueesta Oulujoen pituus Oulujärven luusuasta mereen on 101,3 km. Korkeusero Oulujärven ja merenpinnan välillä on noin 122 metriä. Joen valuma-alueen pinta-ala on km 2 ja järvisyys 11,4 %. Joen keskivirtaama on 260 m 3 /s ( ). Suurimmat sivujoet ovat Kutujoki, Utosjoki, Muhosjoki ja Sanginjoki. Oulujokivarsi on luonteeltaan vanhaa kulttuurimaisemaa Käyttö Oulujoen putouskorkeus on käytännössä otettu kokonaisuudessaan käyttöön seitsemässä vesivoimalaitoksessa. Lisäksi Utosjoen suulla Utajärven ja joen välillä on pieni voimalaitos. Näiden teho on yhteensä n. 450 MW ja vuosituotanto n. 2 TWh. Oulujoen kartta ja porrastus on esitetty kuvassa 13. Minimijuoksutustilanteessa kuudella

24 Raportti 24 (69) voimalaitosvälillä on yhteensä putouskorkeutta vain 0,4 metriä, mutta virtaaman ollessa 450 m 3 /s yhteenlaskettu putoushäviö on noin 6-7 metriä. Oulujoen voimalaitoksia käytetään valtakunnan verkon vuorokausi- ja viikkosäätöön sekä osana verkon häiriöreserviä. Vesistön vuosisäännöstelyaste on n. 60 %; ts. vesistössä sijaitsevien järvien säännöstelyn ylä- ja alarajan välinen tilavuus on 60 % keskimääräisestä vuotuisesta virtaamasta. Lyhytaikaissäätömahdollisuus vaihtelee 50 MW:sta 450 MW:iin ja on mahdollista myös tulvakaudella. Voimalaitosten juoksutukset vaihtelevat sähkönkulutuksen kanssa samassa rytmissä ja suuri osa energiasta on mahdollista tuottaa talvella, jolloin sähkön tarve on suurimmillaan. Virtaama on pienimmillään viikonloppuisin ja yöllä. Virtaama vaihtelee ylimmällä voimalaitoksella välillä m 3 /s ja muilla laitoksilla välillä m 3 /s. Veden pinnankorkeuden vaihtelu voimalaitosten yläaltaissa on tyypillisesti luokkaa 0,3 metriä, mutta välittömästi voimalaitoksien alapuolella ja jonkin matkaa alavirtaan vaihtelu on suurempaa. Suurinta vedenkorkeusvaihtelu on Montan voimalaitoksen alapuolella, jossa tyypillinen arkipäivän vaihtelu on luokkaa 1,5 metriä. Jokipituudesta on ruopattu 36 % ja rantaviivasta on pengerretty ja suojattu 44 %. Kuva 13. Oulujoen pääuoman porrastus. Joen varsilla harjoitetaan maataloutta, ja varsinkin Montan alapuolella ranta-asutus on runsasta. Joen varrella sijaitsevat Oulun, Muhoksen, Utajärven ja Vaalan taajamat. Kesäaikainen virkistyskäyttö on vilkasta Vedenlaatu Oulujoen vesi on lievästi humuspitoista ja väriltään melko tummaa. Oulujoki on luokiteltu vedenlaadultaan hyväksi. Koko Oulujoen tilaan vaikuttavat pääasiallisesti maatalouden sekä teollisuuslaitosten, kalankasvatuslaitosten ja turvetuotantosoiden kuormitus. Oulujokivarren taajamat ovat liittyneet siirtoviemäriin, mutta haja-asutus ei. Joen happitilanne on yleensä hyvä. Väriluku vaihtelee Jylhämässä yleensä mg Pt/l. Merikoskessa väri vaihtelee selvemmin vuodenaikojen ja sääolojen mukaan.

25 Raportti 25 (69) Maksimit ovat luokkaa 100 mg Pt/l. ph-arvo vaihtelee 6,4-7,0 välillä. Fosforipitoisuus on yleensä µg/l ja typpipitoisuus µg/l, mutta keväällä luvut voivat olla fosforilla µg/l ja typellä µg/l. Ravinnepitoisuuksien muutoksissa ei ole ollut havaittavissa selvää kehityssuuntaa, kun tarkastellaan ajanjaksoa vuodesta 1978 eteenpäin, jolloin ravinneanalyysit ovat olleet keskenään vertailukelpoisia. Sivu-uomien (Sanginjoki, Muhosjoki, Utosjoki) ravinne-, humus- ja rautapitoisuudet ovat Oulujokea suuremmat. Muhosjoki on erittäin rehevä ja hyvin tummavetinen. Muhosjoessa veden ravinnepitoisuudet olivat keskimäärin kaksin-kolminkertaisia Kutujoen ja Utosjoen pitoisuuksiin verrattuna, ja myös selvästi korkeampia kuin Sanginjoella. Myös veden kiintoainepitoisuudet ovat Muhosjoessa Oulujoen sivu-uomista korkeimpia Tehdyt kunnostukset Merikosken kalatie otettiin käyttöön vuonna Se mahdollistaa kalojen nousun ohi Merikosken voimalaitoksen aina Montan voimalaitokselle asti. Tämä jokiosuus vastaa noin 40 % joen kokonaispituudesta ja välille laskevat myös Sangin- ja Muhosjoki. Näiden jokien potentiaalia mahdollisina lohen ja meritaimenen lisääntymisalueina on selvitetty. Oulujoen sivujoista on eri selvitysten perusteella arvioitu löytyvän yhteensä noin 40 ha potentiaalisia virtavesikalojen lisääntymisalueita. Oulujoessa jäljellä olevissa virtapaikoissa on jo tehty elinympäristökunnostuksia. Kunnostettuja kohteita on yhteensä muutamia hehtaareja ja ne sijaitsevat pääosin Laukan alueella Merikosken altaassa sekä Ahmaskoskessa ja Kurenkoskessa Utasen ja Nuojuan välillä Päähuomiot biologisesta aineistosta Kasvillisuus Oulujoen kasvillisuutta on tutkittu aiemmin lyhytaikaissäätötutkimusten (Sinisalmi ym. 1996) ja edelleen ns. Luomujoki-projektin puitteissa (Riihimäki & Kerätär 2003). Aineisto koostuu eri patoaltailla tehdyistä koealoista, joita perustettiin Oulujoen lisäksi myös Kemijoelle ja Iijoelle. Vertailuaineistoa koottiin kirjallisuudesta ns. HEMoprojektin yhteydessä yli viidestäkymmenestä joesta (Hellsten ym. 2005). Aineisto ei ole täysin vertailukelpoista, koska se on koottu monesta eri lähteestä, kerätty eri menetelmin ja edustaa ennen kaikkea pienehköjä jokia. Pohjaeläimet Aineistona käytettiin Oulujoen jäljellä olevista virtapaikoista (Laukka, Ahmaskoski, Kurenkoski ja Pällin voimalaitoksen alapuoli) ja suvannoista (Tuiran uimaranta, Pyhäkosken patoallas, Nykyri ja Paskonkoski Pällin altaassa) potkuhaavimenetelmällä kerättyjä pohjaeläinaineistoja (Kyykkä 2006). Vertailuaineistona käytettiin Kiiminkijoen virta- ja suvantopaikoista kerättyä aineistoa. Oulujoen virtapaikkojen pohjaeläinindikaattorien saamia EQR-arvoja verrattiin myös luonnonvesille alustavasti määritettyihin EQR -raja-arvoihin (tyyppi 7, suuret humusjoet).