Kala- ja vesimonisteita nro 28. Toimittanut Sauli Vatanen & Ari Haikonen

Transkriptio

1 Kala- ja vesimonisteita nro 28 Toimittanut Sauli Vatanen & Ari Haikonen Vuosaaren sataman ja voimalaitosten vesistö- ja kalataloustarkkailu vuonna 29

2 KUVAILULEHTI Julkaisija: Kala- ja vesitutkimus Oy Julkaisuaika: Kesäkuu 21 Toimittajat: Sauli Vatanen ja Ari Haikonen Kirjoittajat: Anneli Heitto, Ari Haikonen, Karoliina Ilmarinen, Antti Lindfors, Joose Mykkänen, Panu Oulasvirta ja Sauli Vatanen Käännökset (ruotsi ja englanti): Kim Jaatinen Julkaisun nimi: Vuosaaren sataman ja voimalaitosten vesistö- ja kalataloustarkkailu vuonna 29 Toimeksiantaja: Helsingin Satama ja Helsingin Energia Sarjan nimi ja numero: Kala- ja vesimonisteita nro 28 Sivumäärä: 48 s. + 6 liitettä.

3 Sisältö 1 JOHDANTO VUOSAAREN SATAMAN TOIMINTA JA KÄYTTÖ VUONNA VUOSAAREN VOIMALAITOSTEN TOIMINTA JA KUORMITUS VUONNA VESISTÖTARKKAILU VESINÄYTTEENOTTO Veden laadun seuranta Veden OT-pitoisuus SAMEUSMITTAUKSET Veden sameus kesällä Tulokset ja johtopäätökset Alusten aiheuttama sameus VESIKASVILLISUUDEN SUKELLUSLINJAT Tutkimusalue ja menetelmät Tulokset Tulosten tarkastelu KALATALOUSTARKKAILU POIKASNUOTTAUS Aineistot ja menetelmät Tulokset Pohdiskelua KALOJEN HAITTA-AINEPITOISUUS Aineisto ja menetelmät Tulokset AMMATTIKALASTUS Vuosaaren lähialueet Kalastajien kommentit YHTEENVETO SAMMANDRAG SUMMARY Liite 1. Vuosaaren voimalaitoksen päästöt vuonna 29. Liite 2. Vesinäytteiden analyysitulokset vuonna 29. Liite 3. Veden OT-yhdisteiden pitoisuudet vuonna 29. Liite 4. Vesikasvien lajilista tieteellisine nimineen. Liite 5. Kasvillisuuslinjojen tulokset vuonna 29. Liite 6. Kalojen haitta-aineiden pitoisuudet vuonna 29.

4 1 JOHDANTO Vuosaaren sataman toiminta käynnistyi Samalla vesistö- ja kalataloustarkkailussa siirryttiin rakentamisenaikaisesta seurannasta käytönaikaiseen seurantaan. Käytönaikaiseen seurantaan siirtymisen yhteydessä Vuosaaren sataman ja Helsingin Energian Vuosaaren voimalaitosten tarkkailut yhdistettiin (Piispanen & Vatanen 29). Merkittävimmät Vuosaaren sataman käytön aiheuttamat potentiaaliset vesistövaikutukset ovat alusten potkurivirtausten aiheuttama pohja-aineksen resuspensio ja alusten liikkumisen aiheuttamat vesimassojen liikkeet, joilla voi olla vaikutuksia lähinnä rantavyöhykkeiden ekosysteemiin (Piispanen & Vatanen 29). Satama-alueen sade- ja hulevesien sekä lumen mukana vesistöön joutuu jonkin verran lähinnä kiintoainetta. Työkoneiden ja alusten ilmapäästöistä osa päätyy laskeumana vesistöön joko suoraan tai satama-alueen sade- ja hulevesien sekä lumen mukana. Helsingin Energian voimalaitosten potentiaaliset vesistövaikutukset liittyvät Kalkkisaarenselältä sataman aallonmurtajan kaakkoispuolelta otettavan ja voimalaitoksissa lämmenneen jäähdytysveden palauttamisesta mereen (Piispanen & Vatanen 29). Vuonna 29 vesistötarkkailuun sisältyivät vesinäytteenotto, sameuskartoitukset kesäja elokuussa, alusten aiheuttaman sameuden kartoittaminen sekä kasvillisuusseuranta sukelluslinjoilla. Kalataloustarkkailussa puolestaan seurattiin poikasmääriä sataman ympäristössä, Kalkkisaarenselän kalojen haitta-ainepitoisuuksia sekä ammattikalastuksen pyyntipaikkoja ja saaliita. 2 VUOSAAREN SATAMAN TOIMINTA JA KÄYTTÖ VUONNA 29 Vuosaaren sataman toiminnasta vastaa Helsingin Satama. Vastaavasti satamaan johtavan meriväylän ylläpidosta vastasi vuonna 29 Merenkulkulaitos. Sataman vesiliikennealueen haraussyvyys on pääosin -12,5 m (MW) ja itäisellä vesiliikennealueella -1,5 m (MW). Vuosaaren Sataman tilastojen mukaan vuonna 28 toteutui keskimäärin 29 aluskäyntiä ja vuonna aluskäyntiä vuorokaudessa (Vuosaaren Satama 21). Sataman kiinteistöjätevedet ja laivoista vastaanotettavat jätevedet johdetaan Helsingin Veden jätevesiviemäriin ja edelleen Viikinmäen jätevedenpuhdistamolle. Aluksista ei saa päästää mereen jätevettä, saastuttavaa ainetta tai muuta jätettä sataman vesiliikennealueella. Satama-alueen sade- ja hulevedet johdetaan sadevesiviemäröinnin kautta mereen. Sataman nostoalueilla on 34 suljettavaa sadevesiviemäriventtiiliä. Sataman eteläosassa on satamakeskuksen aluetta palveleva lumen mereenkippauspaikka. Helsingin Energian Vuosaaren voimalaitosten jäähdytysveden sitomaa lämpöenergiaa hyödynnetään talvisin satama-alueen sulanapidossa. Satama-altaaseen johdettavan jäähdytysveden sulanapitoteho ei ole yksin riittävä, vaan satama-altaaseen on rakennettu alusten liikkumista ja kiinnittymistä haittaavan jäätymisen ehkäisemiseksi ilmapulputusjärjestelmä. Yleistä satamatoimintaa on kuvattu yksityiskohtaisesti tarkkailuohjelmassa (Piispanen & Vatanen 29). 3 VUOSAAREN VOIMALAITOSTEN TOIMINTA JA KUORMITUS VUONNA 29 Vuosaaren A-voimalaitos aloitti toimintansa vuonna 1991 ja B-voimalaitos vuonna Voimalaitokset toimivat maakaasulla. 2

5 Vuosaaren voimalaitoksilta johdettiin vuonna 29 mereen jäähdytysvesiä, erilaisten veden-käsittelyprosessien ja laboratorion neutraloituja ja selkeytettyjä jätevesiä sekä varapolttoaineena olevan kevyen polttoöljyn kalliovaraston vuotovesiä yhteensä 61 miljoonaa kuutiota. Suurin osa (99.9 %) jätevesistä oli jäähdytysvettä. Lämpöpäästö mereen oli 53 TJ ja hiilivetypäästö 16 kg (kuva 1). Laitosalueelta johdetaan mereen lisäksi sadevesiä sekä keräilyaltaan kautta kivihiilivaraston suoto- ja pintavalumavedet. 2 Vuosaari Virtaama 15 milj m 3 /v vuosi Tj/v Vuosaari Lämpöpäästö vuosi Vuosaari Hiilivedyt 4 kg/v vuosi Kuva 1. Vuosaaren voimalaitosten vesistökuormitus

6 Jäähdytysvedet, erilaiset prosessijätevedet ja B-voimalaitosalueen sadevedet johdetaan Kalkkisaarenselälle Ruusuniemen kärjessä Vuosaaren itäpuolisella merialueella. Saniteettivedet johdetaan kaupungin viemäriverkkoon. Voimalaitosten jäähdytysvesi otetaan Kalkkisaarenselältä ja puretaan joko satama-altaaseen tai sataman länsipuoliseen Ruusuniemenkanavaan (kuva 2). Kuormitus vuonna 29 on esitetty liitteessä 1. Kuva 2. Vuosaaren satama, satamaan johtava meriväylä sekä Helsingin Energian vedenotto ja vedenpurkupaikat. 4 VESISTÖTARKKAILU 4.1 Vesinäytteenotto Veden laadun seuranta Anneli Heitto & Sauli Vatanen Vesistötarkkailua tehdään voimassa olevan tarkkailuohjelman (Piispanen & Vatanen 29) mukaisesti viideltä vesinäytteenottopisteeltä: 16, 174, 18, 182 ja 113 (kuva 3). 4

7 Kuva 3. Veden laadun tarkkailu vesinäytteenottopisteet. Aiemmin tarkkailun piirissä olleet Niinilahden havaintopaikat L35 ja 175 sijaitsevat Vuosaaren sataman täyttöalueella eivätkä ole olleet enää mukana tarkkailussa vuoden 25 jälkeen. Näytepisteiden havaintokertojen vedenlaatutulokset on esitetty liitteessä 2. Tulokset on toimitettu Uudenmaan ympäristökeskukselle kunkin näytteenottokerran jälkeen. Vuosaaren voimalaitosten vesistövaikutusten tarkkailualue on saaristoa, jonka sisemmässä osassa Sipoonjoen vaikutus veden laatuun on huomattava. Uloimmat havaintopaikat ovat mereisiä. Meriveden virtaukset alueella suuntautuvat pääasiallisesti idästä länteen ja pohjoisesta etelään. Vesialue on luokiteltu yleiseltä käyttökelpoisuudeltaan tyydyttäväksi. Talvella 29 vesinäytteet otettiin havaintopaikoilta 182 (Vuosaarenlahti) ja 113 (Granö). Näillä asemilla vesi oli kirkasta ja kiintoainepitoisuudet alhaisia. Kokonaisravinnepitoisuudet olivat Vuosaarenlahdella vähän korkeammat kuin Granössä. Ravinnetaso ei merkittävästi poikennut tavanomaisesta. Toukokuussa havaintoalueen kaikilla asemilla vesipatsas oli jo kerrostunut. Happitilanne oli hyvä. Sameusarvo, kiintoainepitoisuus ja kokonaisravinteiden pitoisuudet olivat ympäröivään merialueeseen verrattuna selvästi kohonneet Vuosaarenlahden (182) alusvedessä 8,5 m syvyydessä. Kokonaisravinteiden ja klorofylli-a:n arvo olivat lisäksi lievemmin kohonneet Kalkkisaarenselän (174) päällysvedessä. Keväinen kokonaisfosforitaso alueella vaihtelee vuosittain välillä 2 4 µgp/l, ja kevään 29 pitoisuudet sijoittuivat pääosin tälle vaihteluvälille lukuun ottamatta Vuosaarenlahden alusveden ja Kalkkisaarenselän päällysveden pitoisuuksia. Alueen kokonaistyppitaso ei poikennut merkittävästi tavanomaisesta. Klorofylli-a:n pitoisuudet olivat melko pienet ja vaihtelivat välillä 2,3 7,2 µg/l. Näkösyvyys vaihteli Kalkkisaarenselän 12 dm ja Skatanselän (111) 23 dm välillä. 5

8 Elokuun näytekerralla koko havaintoalueella vesimassa oli vielä kerrostunut. Alusveden happipitoisuudet olivat kaikilla asemilla vähän alentuneet, eniten Kalkkisaarenselällä, jossa pohjan läheisen vesikerroksen happipitoisuus oli 5,9 mg/l. Päällysveden laatu oli kaikilla asemilla hyvin samankaltainen. Klorofylliarvot olivat melko pienet, ne vaihtelivat välillä 3,7 8,7 µg/l. Näkösyvyys vaihteli välillä dm ollen pienin Granön selällä ja suurin Mölandetissa (18). Alusvedessä sameus, kiintoaine ja kokonaisfosforipitoisuudet olivat kohonneet lukuun ottamatta vertailualueita. Suuria pitoisuusnousuja ei kuitenkaan esiintynyt. Korkein sameusarvo ja kokonaisfosforipitoisuus, 17 FTU ja 44 µg/l, mitattiin Vuosaarenlahden alusvedestä. Alusvesi oli kaikilla mereisillä asemilla myös päällysvettä selvästi suolaisempaa. Ulommalla vertailuasemalla Skatanselällä alusvesi oli muiden asemien tapaan suolaista, mutta sameus, kiintoaine ja fosforipitoisuudet olivat pienet. Edellisen vuoden elokuuhun verrattuna havaintoalueen sameus- ja kiintoainepitoisuudet olivat nyt pääsääntöisesti pienemmät ja kokonaisravinteiden pitoisuudet samaa suuruusluokkaa. Näkösyvyys oli selvästi suurempi kuin vastaavaan aikaan edellisenä vuonna. Marraskuussa vesi oli kaikilla havaintopaikoilla kylmää, ja kerrostuneisuus vähäistä. Sameusarvot ja kiintoainepitoisuus olivat pienet. Kalkkisaarenselän alusvedessä ne olivat kuitenkin muuhun havaintoalueeseen verrattuna lievästi kohonneet, samoin kokonaisfosforin pitoisuus. Muuten kokonaisravinteiden pitoisuusvaihtelu eri havaintopaikkojen välillä oli vähäistä. Koko havaintoalueella vesi oli poikkeuksellisen kirkasta näkösyvyyden vaihdellessa välillä 27 dm (satama-alueen edusta) ja 58 dm (Skatanselkä). Myös suolapitoisuus ja kokonaisfosforitaso olivat matalampia kuin edellisenä vuonna vastaavaan aikaan. Voimalaitosten vaikutusta ei ollut erotettavissa muusta veden laadun vaihtelusta alueella. Vuonna 29 Vuosaaren voimaloiden jäähdytysvesivirtaama oli viimevuosia pienempi, samoin lämpöpäästö ja hiilivetypäästö. Merialueen tilaan vaikuttivat vuonna 29 sääolot ja vähäisessä määrin satamatoiminta. Voimalaitosten kuormituksella ei tutkittujen parametrien perusteella ollut vaikutusta veden laatuun. Lämpöpäästön mahdollista rehevyyttä lisäävää ja tuotantokautta pidentävää vaikutusta ei voitu erottaa muusta vedenlaadun vaihtelusta alueella. Pitkällä aikavälillä tarkasteltuna Kalkkisaarenselän talvinen kokonaisfosforitaso päällysvedessä on ollut kasvusuunnassa vuoteen 25 asti (kuva 4). Viimevuosina Kalkkisaarenselältä ei ole huonojen jääolojen vuoksi saatu talvinäytettä muulloin kuin vuonna 27, ja tuolloin fosforipitoisuus oli edellisiä talvia matalampi. Vuosaarenlahdella vedenlaatutietoja on vuodesta 1997, ja tuona aikana kokonaisfosforitaso on ollut samaa suuruusluokkaa kuin Kalkkisaarenselälläkin (kuva 5). Vuosaarenlahdelta talvinäytteet on viimetalvinakin saatu, eikä niissä ole nähtävissä selvää nousua. Myös Mölandetin havaintoasemalla fosforipitoisuudet ovat olleet korkeimmillaan vuosina (kuva 6), samoin vertailualueena toimivilla Granön ja Skatanselän asemilla (kuva 7). Vastaava kehitys kokonaisfosforipitoisuuksissa on nähtävissä joillakin muillakin vesistötarkkailuasemilla myös Helsingin edustan merialueen länsiosissa. Kokonaistypen osalta vastaavaa kasvua ei ole tapahtunut. Myös kesäaikaan elokuussa Kalkkisaarenselällä, Granönselällä ja Skatanselällä on päällysvedestä viime vuosina mitattu tavallista korkeampia kokonaisfosforipitoisuuksia, ja myös sameusarvot ovat ajoittain olleet kohonneet. Kokonaistyppitasossa näyttää Vuosaarenlahdella olleen lievä nouseva suuntaus, ja Granönselälläkin on mitattu aiempaa korkeampia pitoisuuksia, mutta Kalkkisaarenselällä ja Skatanselällä typpitaso ei ole viimeisen 12 vuoden aikana merkittävästi muuttunut. 6

9 Klorofylli-a:n pitoisuuksissa ei ole nähtävissä selvää suuntausta (kuva 8). Ajoittain on kuitenkin osalla asemista mitattu poikkeuksellisen korkeita klorofylliarvoja. Tuolloin näytteenotto on ajoittunut kevätkukinnan maksimin aikaan. FNU Sameus talvella FNU Sameus kesällä Pvm Pvm µg/l Kok.P talvella µg/l Kok.P kesällä Pvm Pvm Kok.N talvella Kok.N kesällä µg/l 4 2 µg/l Pvm Pvm Kuva 4. Sameus, kokonaisfosfori- (kok P) ja kokonaistyppipitoisuus (kok N) havaintopaikan Kalkkisaarenselkä 174 päällysvedessä talvella ja kesällä vuosina

10 12 Sameus talvella Sameus kesällä FNU 6 4 FNU Pvm Pvm 6 Kok.P talvella Kok.P kesällä µg/l 3 2 µg/l Pvm Pvm 7 Kok.N talvella Kok.N kesällä µg/l 4 3 µg/l Pvm Pvm Kuva 5. Sameus, kokonaisfosfori- (kok P) ja kokonaistyppipitoisuus (kok N) havaintopaikan Vuosaarenlahti 182 päällysvedessä talvella ja kesällä vuosina

11 1 Sameus talvella Sameus kesällä FNU 4 FNU Pvm Pvm 7 Kok.P talvella Kok.P kesällä µg/l µg/l Pvm Pvm 6 Kok.N talvella Kok.N kesällä µg/l 3 2 µg/l Pvm Pvm Kuva 6. Sameus, kokonaisfosfori- (kok P) ja kokonaistyppipitoisuus (kok N) havaintopaikan Mölandet 18 päällysvedessä talvella ja kesällä vuosina

12 1 Sameus talvella Sameus kesällä FNU 4 2 FNU Pvm Pvm µg/l Kok.P talvella µg/l Kok.P kesällä Pvm Pvm Kok.N talvella Kok.N päällysvedessä kesällä µg/l µg/l Pvm Pvm Kuva 7. Sameus, kokonaisfosfori- (kok P) ja kokonaistyppipitoisuus (kok N) havaintopaikan Granö 113 päällysvedessä talvella ja kesällä vuosina

13 µg/l Kalkkisaarenselkä Pvm µg/l Granö Pvm µg/l Vuosaarenlahti Pvm µg/l Mölandet Pvm Kuva 8. Kasviplanktonin klorofylli-a:n pitoisuus asemilla Kalkkisaarenselkä (174), Granö (113) vuosina sekä Vuosaarenlahti (182) ja Mölandet (18) vuosina

14 4.1.2 Veden OT-pitoisuus Veden OT-pitoisuuksia on seurattu kahdelta pisteeltä (T1 ja T2) touko- ja elokuussa (kuva 9). Näytteet on otettu molemmilta pisteiltä sekä pinnasta että metri pohjan pinnan yläpuolelta. Lisäksi veden laadun seurannan vesinäytteenottopisteiltä on otettu näytteet säilytettäväksi. Kyseiset näytteet määritetään, jos T1 tai T2 pisteiden TBT-pitoisuus ylittää määritysrajan. Kuva 9. TBT-vesinäytteenottopisteet. Sekä touko- että elokuun näytteenotoissa kaikkien OT-yhdisteiden pitoisuudet olivat alle määritysrajan (1 ng/l), eikä lisäanalyyseihin siten ollut tarvetta (liite 3). 4.2 Sameusmittaukset Antti Lindfors & Joose Mykkänen, Luode Consulting Oy Veden sameus kesällä 29 Vuosaaren satama-alueella ja sen lähiympäristössä tehtiin heinäkuussa ja elokuussa 29 sameuskartoitukset liikkuvaan veneeseen asennetun läpivirtauslaitteiston avulla. Laitteisto mittaa veden sameusarvot yhden sekunnin välein, mikä vastaa ajonopeudesta riippuen 5 15 metrin matkaa. Aluksen paikkatieto tallennettiin GPS-laitteistolla. Mittaukset tehdään pintakerroksesta. Toisena menetelmänä asennettiin Vuosaaren voimalaitoksen vedenottamon luokse automaattinen vedenlaatuasema, joka mittasi veden sameusarvot tunnin välein. Tämän lisäksi laitteistolla mitattiin veden lämpötila- ja suolapitoisuusarvot. Laitteisto lähetti tiedot www-sivustolle kaksi kertaa vuorokaudessa. 12

15 Tulokset ja johtopäätökset Heinäkuussa tehdyn läpivirtauskartoituksen tulosten perusteella koko mittausalueen sameusarvot olivat alle 5 NTU -yksikköä (kuvat 1 11). Myös elokuun mittauskerralla sameusarvot olivat matalia ja jäivät alle 5 NTU -yksikön lukuun ottamatta kohtaa satama-altaassa, minne voimalaitoksen jäähdytysvedet puretaan. Purkualueen ympäristössä sameusarvot kohosivat 7 8 NTU -yksikköön. Vuosaari Sameus 1 NTU 9 NTU 8 NTU 6.23 latitudi [ P] 7 NTU 6 NTU 5 NTU 4 NTU NTU 2 NTU 1 NTU NTU longitudi [ I] Kuva 1. Vuosaaren sataman ja sen lähiympäristön pintaveden sameus tehtyjen läpivirtausmittausten perusteella. Vuosaari Sameus 1 NTU 9 NTU 8 NTU NTU latitudi [ P] NTU 5 NTU 4 NTU NTU 2 NTU 1 NTU NTU longitudi [ I] Kuva 11. Vuosaaren sataman ja sen lähiympäristön pintaveden sameus tehtyjen läpivirtausmittausten perusteella. Vedenottamon luota kerätyn aikasarjan perusteella sameusarvojen keskiarvo sataman edustalla pohjan lähellä oli 7 NTU -yksikköä. Yksittäisiä muutamien tuntien kestoisia 13

16 korkeampia sameusarvoja havaittiin mittaussarjassa useita (kuva 12). Useisiin nopeisiin sameustason nousuihin liittyy samanaikainen lämpötila-arvojen lasku ja suolapitoisuuden kasvu mikä viittaa siihen, että alueella oli käynnissä luontainen vesimassojen sekoittuminen, mikä aiheutti sameusarvojen väliaikaisen kohoamisen. Ilmiö on tyypillinen esimerkiksi tuulen aiheuttaman rannikonläheisen kumpuamisen aikana. Mittaustulosten perusteella satamatoiminnan ei havaittu kuitenkaan aiheuttaneen merkittävää sameustason kohoamista mittausalueella (kuva 12). Sameus, lämpötila ja suolapitoisuus Vuosaaren voimalaitoksen vedenottamolla 25 6, 5,8 2 5,6 15 5,2 5, 1 4,8 suolapitoisuus Sameus ja lämpötila 5,4 4,6 5 4,4 4,2 4, Sameus [NTU] 8.7. Lämpötila [ C] Suolaisuus [ppt] Kuva 12. Automaattisella vedenlaatuasemalla mitatut arvot Vuosaaren voimalaitoksen vedenottamolla Sameusarvoista on esitetty 6 tunnin keskiarvot Alusten aiheuttama sameus Työn tarkoituksena oli selvittää Vuosaaren satamasta lähtevien ja sinne saapuvien alusten aiheuttamia sameusvaikutuksia satamaan johtavan väylän varrella Menetelmät Alusliikenteen aiheuttamia sameusvaikutuksia arvioitiin mittaamalla veden sameutta kiinteällä mittausasemalla satamaan johtavan väylän varrella. Toisena menetelmänä seurattiin yksittäisen satamaan tulevan ja sieltä lähtevän aluksen aiheuttamia sameusvaikutuksia. Mittaukset tehtiin aluksen perässä sataman ja Musta-Hevosen välisellä väyläosuudella (kuvat 13 ja 14). Kiinteä mittausasema tallensi lisäksi lämpötilan ja suolapitoisuustiedot. 14

17 Mittauspisteet latitudi [ P] aluksen tulo aluksen lähtö sameusmittari 1 km longitudi [ I] Kuva 13. Vertikaaliluotauspisteiden sekä kiinteän mittausaseman sijainnit. Vertikaaliluotaukset Satamaan tulleen ja sieltä lähteneen aluksen potkurivirtauksien vaikutuksia mitattiin m välein tehdyillä sameusluotauksilla, jotka tehtiin aluksen vanavedessä. Mittausverkostoa tihennettiin satama-alueella missä alus kääntyi. Mittaukset tehtiin satamaan saapuneen ja myöhemmin samana päivänä lähteneen m/s Translandian perässä (kuva 14). Alusta seurattiin sataman sisääntuloväylällä noin 4,5 km:n matkalla satamalaiturin edustan ja Musta-Hevosen länsipuolen välillä (kuva 13). Sameusluotauksissa mittaukset tehtiin YSI 6 OMS -sarjan anturilla, joka mittaa veden sameutta, johtokykyä ja lämpötilaa. Kerättyjen mittaustulosten perusteella piirrettiin vesialueen sameuden poikkileikkauskuvaajat aluksen kulkemalta reitiltä. 15

18 Kuva 14. m/s Translandia, bruttovetoisuus t, pituus 135,75 m, leveys 21,7 m ja syväys 5,7 m. Mittausasema Kiinteä mittausasema sijoitettiin sataman sisäänajoväylän itälaidalle kohtaan, jossa alukset kääntävät kurssiaan noin 45 astetta (kuva 13). Mittausanturi asennettiin noin metri pohjan yläpuolelle 15,5 m syvyyteen. Mittausanturina käytettiin vertikaaliluotausten tavoin YSI 6 OMS -sarjan anturipakettia, joka mittaa veden sameutta, johtokykyä ja lämpötilaa (mittausalueet ja tarkkuudet taulukossa 1). Potkurivirtausten vaikutukset vedenlaatuun näkyvät etupäässä sameuden arvoissa, kun taas muut mitatut parametrit kertovat kerrostuneisuusrakenteen muuttumisesta esimerkiksi kumpuamistilanteiden yhteydessä. Mittausasema tallensi sameuden, suolapitoisuuden ja lämpötilan arvot viiden minuutin välein mittausjakson aikana Taulukko 1. Selvityksessä käytettyjen mittalaitteiden mittausalueet ja tarkkuudet. Anturi Sameus, YSI Suolapitoisuus, YSI Lämpötila, YSI Mittausalue Erotuskyky Tarkkuus 1 NTU 1 NTU 5 % tai 2 NTU 7 ppt,1 ppt 1% C,1 C,15 C Tulokset Vertikaaliluotaukset Vertikaaliluotausten tuloksissa havaittiin sameuden taustapitoisuuden olevan koko vesimassassa sataman ulkopuolella alle 5 NTU -yksikköä (kuva 15). Sataman välittömässä läheisyydessä ( 2 km) arvot ovat kauttaaltaan hieman korkeampia vaihdellen 5 1 NTU -yksikön välillä. Merkittävin m/s Translandian potkurivirtauksista aiheutuva sameuden nousu havaittiin aivan pohjanläheisessä vesikerroksessa. Arvot olivat koholla etenkin aluksen lähtiessä satamasta ensimmäisen kilometrin matkalla. Satamaan saapuessa aluksen vaikutukset olivat vähäisempiä. Potkurivirtausten vaikutukset yleiseen ve16

19 den sameuteen ovat kuitenkin m/s Translandian tapauksessa vähäisiä vaikutusten ulottuessa vain aivan pohjanläheiseen vesikerrokseen. Sameus Translandian lähtiessä satamasta NTU 45 NTU 4 NTU -5 syvyys [m] 35 NTU 3 NTU NTU 2 NTU 15 NTU NTU 5 NTU NTU matka satamasta [km] Sameus Translandian saapuessa satamaan NTU 45 NTU 4 NTU -5 syvyys [m] 35 NTU 3 NTU NTU 2 NTU 15 NTU NTU 5 NTU NTU matka satamasta [km] Kuva 15. Sameuspoikkileikkaus Vuosaaren sataman väylältä m/s Translandian lähtiessä ja saapuessa satamaan. Mittausasema Kiinteästi metri pohjan yläpuolelle 15,5 m:n syvyyteen asennetun mittausaseman tuloksissa havaittiin suuria sameuden heilahteluita arvojen vaihdellessa 1,8 17,3 NTU yksikön välillä (kuva 16). Alusliikenteen aiheuttamien potkurivirtausten lisäksi sameuden arvoja nostivat alueella tapahtuneet rannikonläheiset kumpuamistilanteet. Ilmiön yhteydessä alusvettä nousee pintakerrokseen, jolloin korvaavaa kylmempää ja suolaisempaa vettä virtaa alueelle syvemmiltä merialueilta. Pohjavirtausten kasvaessa pohjaeroosio voimistuu ja alusvesi samenee, samalla lämpötila laskee ja suolapitoisuus nousee korvausveden vaikutuksesta. Kumpuamistilanteita esiintyi mittauskauden aikana 17.7, ja lämpötilan portaittain laskiessa ja suolapitoisuuden vastaa17

20 vasti noustessa. Kumpuamistilanteet jätettiin potkurivirtausten vaikutusten tarkastelun ulkopuolelle sameuden arvojen ollessa luonnostaan korkeita. Sameus Lämpötila Suolapitoisuus 18 Sameus [NTU] Lämpötila [C] 16 6, 5,9 5,8 14 5,7 12 5,6 1 5,5 8 5,4 6 5,3 4 5,2 2 5,1 5, Suolapitoisuus [ppt] Kuva 16. Kiinteällä mittausasemalla mitatut sameus-, lämpötila- ja suolapitoisuusaikasarjat tunnin liukuvalla keskiarvolla Laivaliikenteen potkurivirtausten vaikutuksia vedenlaatuun on kuvattu esittämällä sameuskuvaajan päälle pisteinä sameuden arvot laivojen saapumis- ja lähtöhetkillä (kuva 17). Potkurivirtausten vaikutuksien ollessa merkittäviä, tulisi sameuden arvojen nousta äkillisesti aluksen lähtö- ja saapumishetken jälkeen. Viive ajettaessa satamalaiturista mittausasemalle ja päinvastoin aluksen turvallisella navigointinopeudella (5 solmua) on noin 15 min. Alusliikenteen potkurivirtausten vaikutusten tulisi näkyä mittausaseman sameushavainnoissa vielä noin tunnin kuluessa aluksen lähtö- ja saapumishetkeen nähden pohjavirtauksen suunnasta ja voimakkuudesta riipuen. 18

21 Kuva 17. Mittausjakson sameuskuvaajat, johon on merkitty pisteillä sameuden arvot alusten lähtö- ja saapumishetkillä. Kumpuamistilanteet nostava sameuden arvoja 17., , ja (harmaat alueet). Sameusmittausaikasarjassa (kuva 17) havaittiin arvojen äkillisiä nousuja, jotka voidaan liittää satamaan saapuvien ja sieltä lähtevien alusten potkurivirtauksista aiheutuviksi. Suurin yksittäinen sameuden nousu tunnin aikana alusten ohitettua mittausaseman oli 7,2 sameusyksikköä (NTU) (taulukko 2) ja suurimmillaan sameuden arvot nousivat 2,5 kertaisiksi lähtöarvoihin verrattuna. Keskimääräiset sameuden nousut olivat kuitenkin vähäisiä. Tunnin aikana mittausaseman ohituksesta sekä satamaan saapuvien että sieltä lähtevien alusten potkurivirtausten vaikutukset sameuden nousuun olivat keskimäärin vain 1,3 yksikköä. Alusten bruttovetoisuudessa ei havaittu selkeää trendiä potkurivirtausten sameusvaikutuksiin (kuva 18). 19

22 Taulukko 2. Keskimääräinen sameusarvon muutos (NTU-yksiköinä) vaihteluväleineen tunnin aikana alusten ohitettua mittausaseman. Lähtevät alukset Saapuvat alukset Minimi,, Keskiarvo 1,3 1,3 Maksimi 7,2 7, Sameuskuvaajassa erottuu kuitenkin alusliikenteestä ja kumpuamistilanteista aiheutuvien sameuden nousujen lisäksi vastaavansuuruisia arvojen nousuja myös ilman alusliikennettä (kuva 5, esim ja 26.7). Luonnolliset ilmiöt, kumpuaminen ja pohjanläheisten virtausten voimistuminen aiheuttavat lyhytaikaisia sameuden nousuja alueella. Sameuden muutos [NTU] Aluksen bruttovetoisuus [ton] Kuva 18. Sameuden muutos aluksen satamasta lähtöhetken ja sen jälkeisen tunnin maksimiarvon välillä eri alusten kokoluokilla

23 4 Lähtevät alukset Saapuvat alukset Sameus [NTU] Alusten lukumäärä Sameus Vuorokaudenaika Kuva 19. Alusliikenteen intensiteetin vuorokaudenaikainen jakauma sekä tuntikohtainen sameuden keskiarvo Laivaliikenteen vuorokaudenaikaisessa jakaumassa näkyy selvästi kaksi huippua painottuen aamupäivään ja iltaan (kuva 19). Aamulla laivaliikenne koostuu suurelta osin satamaan tulevista aluksista, aamupäivällä satamasta lähtevien alusten määrä kasvaa. Iltapäivällä liikenne hieman vähenee voimistuen jälleen illalla satamasta lähtevien alusten määrän kasvaessa. Yöllä liikenne on vähäistä. Sameuden vuorokaudenaikaisessa keskiarvokuvaajassa (kuva 19) on havaittavissa laivaliikenteen aktiivisuuden vaikutukset vedenlaatuun. Yöllä liikenteen ollessa vähäistä laskevat myös sameusarvot. Aamun liikennehuipun aikana sameusarvot nousevat, iltapäivällä liikenteen vähentyessä myös sameusarvot laskevat kasvaen jälleen illan liikennehuipun vaikutuksesta. 4.3 Vesikasvillisuuden sukelluslinjat Karoliina Ilmarinen & Panu Oulasvirta, Alleco Oy Vesikasvillisuuden tilaa on seurattu sukelluslinjoilla sekä veneestä käsin tehtyjen kartoitusten avulla Vuosaaren edustan vesialueella vuodesta 1989 lähtien (Leinikki & Oulasvirta 1989, Vesi-Hydro 1992a ja 1992b, Maa ja Vesi 1994, Oulasvirta & Leinikki 1991, 1992, 1993, 1995, 1996, 1998, 1999, Vahteri 2, Oulasvirta 21, 22a, Kinnunen & Oulasvirta 23a, Kinnunen ym. 24, Kinnunen & Oulasvirta 25, Ilmarinen & Oulasvirta 27, Ilmarinen & Oulasvirta 28, Ilmarinen & Oulasvirta 29). Vuosien tarkkailut ovat liittyneet Mustakuvun läjitysalueelle tehtyjen maamassojen läjitykseen, Eestiluodon merihiekan nostoon sekä Vuosaaren Sataman rakentamisen ennakkotarkkailuun ja vuosien tarkkailut sataman rakentamisen vaikutusten tarkkailuun. Sisäsaariston linjoilla on ollut havaittavissa rakkolevän keskimääräisen peittävyyden vähentyminen vuodesta 22 alkaen, mikä on merkki sen elinolosuhteiden heikkenemisestä alueella pitkällä aikavälillä (Vatanen & Haikonen 21). Selkeimmin Vuosaaren Sataman rakentamisen jälkeiset negatiiviset muutokset vuosina näkyivät sa21

24 taman lähimmillä seurantalinjoilla. Muutama vuosi sataman suurimittaisten ruoppaustöiden loppumisesta alkoi kuitenkin paikoitellen näkyä positiivinen muutos aiempiin vuosiin verrattuna, ja rakkolevän peittävyys sisäsaaristossa elpyi ennen rakentamista vallinneelle vuoden 23 tasolle. Peittävyys jäi kuitenkin edelleen huomattavasti alhaisemmalle tasolle kuin tutkimusjaksolla Myös muutokset levien kasvun alarajoissa kertoivat valaistusolosuhteiden jonkin verran parantuneen sataman ruoppausten loputtua. Muutokset vertailualueella olivat samansuuntaisia, mikä viittaa alueella tapahtuneen viime vuosina myös muusta kuin sataman ruoppauksien loppumisesta johtuvaa elinolosuhteiden paranemista. Nyt, vuonna 29 tehty tutkimus kuuluu yhteistarkkailuun, jossa tutkitaan Vuosaaren Sataman käytönaikaisia vaikutuksia sekä Helsingin Energian Vuosaaren voimalaitosten vaikutuksia Tutkimusalue ja menetelmät Vesikasvillisuutta tutkittiin yhteensä 4 sukelluslinjalla. Linjoista kolme on seurantalinjoja (K1, K2 ja K32) ja yksi vertailulinja (K14). Kaikki linjat sijaitsevat sisäsaaristossa (kuva 2). Kuva 2. Vesikasvillisuuden sukelluslinjat. Kasvillisuuslinjoilta tutkittiin sukeltamalla moni- ja yksivuotisen kasvillisuuden lajistoa ja runsautta eri syvyyksillä. Tutkimuksissa käytettiin Alleco Oy:n kehittämää linjasukellusmenetelmää, jossa havainnot linjalla tehdään syvyysmetreittäin. Metrimerkein varustettu uppoava linjaköysi laskettiin veneestä käsin rannasta ulospäin. Sukeltaja sukelsi linjan syvään päähän kasvillisuuden esiintymisen syvärajaan asti. Täältä hän palasi linjaköyttä pitkin rantaa kohti kirjaten muovilevylle muistiin syvyyden, etäisyyden linjan alkupäästä, pohjan laadun, sedimentin määrän sekä havaitsemansa kasvilajit ja niiden prosentuaalisen peittävyyden eri pohjatyypeillä. Havainnot kirjattiin ylös syvyysmetreittäin ja lisäksi silloin, kun valtalajissa tai pohjanlaadussa tapahtui merkittävä muutos. Kasvillisuuslinjojen yhteydessä tutkittiin pohjalla ja kasvillisuuden pinnalla olevan irtonaisen sedimentin runsautta suhteellisella asteikolla 1 5 (Taulukko 3). 22

25 Taulukko 3. Sedimentin määrän asteikko ja selitteet. Sedimenttiasteikko Selite Ei lainkaan 1 Vähän: sedimentti ei peitä kasveja, mutta pohjalla varsinkin vaakapinnoilla voi kädellä aikaansaadulla virtauksella sedimenttiä havaita 2 Sedimenttiä kohtalaisesti: sedimenttiä varsinkin vaakapinnoilla, mutta itse vesikasvien päällä tuskin havaittavasti 3 Melko paljon: sedimenttiä havaittavasti myös vesikasvien päällä 4 Paljon: vakkapinnoilla,5 1 cm kerros, peittää pienimmät levät niin, että lajintunnistuksen tekemiseksi pitää poistaa sedimentti levien päältä 5 Erittäin paljon: vaakapinnoilla yli 1 cm kerros, peittää yleensä rihmalevät Kultakin linjalta laskettiin havaituille lajeille prosenttipeittävyyksien ( 1 %) summa. Tärkeimpänä indikaattorilajina käytettiin rakkolevää. Rakkolevästä mitattiin eri vyöhykkeenosien kasvusyvyydet (syvin yksilö, yhtenäisen vyöhykkeen alaraja, vyöhykkeen optimikohta, yhtenäisen vyöhykkeen yläraja ja ylin yksilö) sekä peittävyys optimisyvyydellä. Yhtenäinen rakkolevävyöhyke määriteltiin vyöhykkeenosaksi, jossa rakkolevän peittävyys on vähintään 3 %. Vyöhykkeen optimikohdassa rakkolevä on runsaimmillaan. Raportissa noudatetaan Leinikin ym. (24) mukaista kasvien nimistöä. Tekstissä kasvillisuudesta käytetään suomenkielisiä lajinimiä. Lajilista tieteellisine nimineen on esitetty liitteessä Tulokset Kasvillisuuden seurantalinjat Seuraavassa on katsaus linjojen kasvillisuudessa tapahtuneisiin muutoksiin sataman käytön alettua. Tarkastelussa on kiinnitetty huomiota erityisesti rakkolevään. Viime vuosina havaittu rakkolevän elpyminen jatkui sataman toiminnan alettua, mutta ei kaikilla seurantalinjoilla. Käringsholmenin (K1) linjalla rakkolevän peittävyys oli elpynyt ennen rakentamista vallinneelle tasolle (kuva 21). Rakentamisen aikainen rakkolevävyöhykkeen heikkeneminen näkyi etenkin kahden metrin syvyydessä, mutta vyöhyke on nyt sataman käytön aikana palannut ennalleen. Uutelan (K32) linjalla rakkolevän peittävyys väheni aluksi vuoden 23 tasosta, mutta palautui vuoteen 29 mennessä lähes ennalleen (kuva 21). Uutelan linjalla rakkolevän elpyminen näkyy vain matalalla, yli kahden metrin syvyydestä alaspäin laji näyttää kadonneen lähes kokonaan. Sataman lähimmällä seurantalinjalla Lilla Bastössä (K2) rakkolevävyöhykkeen havaittiin vuonna 29 olevan erittäin harva ja huonokuntoinen, mikä näkyi mm. rakkolevän sekovarsien haurautena ja rispaantumisena. Rakkolevävyöhyke heikentyi sataman rakentamisen aikana etenkin kahdessa metrissä ja syvemmällä, eikä ole elpynyt sataman käytön alettua. Lilla Bastön linjalla rakkolevän peittävyysprosenttien summa oli tutkimusjaksolla keskimäärin 153 % ja jaksolla keskimäärin 44 %, joten rakkolevän peittävyys on vähentynyt huomattavasti (Vatanen & Haikonen 21). Uutelan linja (K32) on ainut sataman läheisistä linjoista, jolla rakkolevä on muodostanut kaikkina tutkimusvuosina yhtenäisen vyöhykkeen. Muilla linjoilla rakkolevä on aiemmin kasvanut laikuittaisesti, mutta muodosti 28 ensimmäistä kertaa kaikilla sisäsaariston linjoil23

26 la yhtenäisen vyöhykkeen. Myös tutkimusvuonna 29 yhtenäinen vyöhyke havaittiin kaikilla tutkimuslinjoilla, joskin Lilla Bastön linjalla vyöhyke oli harva. Peittävyysprosenttien summa K1 Käringsholmen Vuosi Peittävyysprosenttien summa K2 Lilla Bastön Vuosi Peittävyysprosenttien summa K32 Uutela Vuosi Kuva 21. Rakkolevän peittävyysprosenttien (%) summa vuosina sataman läheisillä seurantalinjoilla. 24

27 Vertailulinjalla Fastningenissa (K14) rakkolevän peittävyydessä on nähtävissä positiivinen suuntaus vuodesta 23 lähtien (kuva 22). Vertailualueella vuoden 26 jälkeen tapahtuneet muutokset ovat näin ollen samansuuntaisia kuin seuranta-alueella keskimäärin. Merkittävin ero sataman lähimpään, Lilla Bastön (K2) seurantalinjaan nähden on, että rakkolevävyöhyke on runsastunut selkeimmin nimenomaan syvemmällä, kahden metrin syvyydessä. Rakkolevä on kasvanut vertailulinjalla koko tutkimusjakson ajan laikuittaisesti, ja peittävyys on vaihdellut vuosien välillä runsaasti (kuva 22). Peittävyysprosenttien summa K14 Fastningen Vuosi Kuva 22. Rakkolevän peittävyysprosenttien (%) summa sisäsaariston vertailulinjalla vuosina Yhteenveto levälinjojen tuloksista on esitetty taulukossa 4. Vallitseva vedenkorkeus on huomioitu levien kasvurajoissa. Yksityiskohtaiset tulokset eri kasvillisuuslinjojen havainnoista on liitteessä 5. Rakkolevän yhtenäisen vyöhykkeen alaraja syveni keskimäärin hieman kaikilla seurantalinjoilla sataman rakentamisen aikaisiin vuosiin verrattuna. On kuitenkin huomioitava, että lähinnä satamaa sijaitsevalla Lilla Bastön (K2) linjalla rakkolevä on käytännössä kadonnut yli 2,5 metrin syvyydestä. Rakkolevän alimman yksilön keskimääräinen syväraja madaltui edelleen ja oli vuonna 29 noin puoli metriä matalammalla kuin ennen sataman rakentamista. Levien syväraja on sataman käytön alettua palautunut suunnilleen samalle tasolle kuin ennen sataman rakentamista. Yleensä levien kasvun syvärajan muodostaa monivuotinen ruskoleviin kuuluva ruskokivitupsu. Levien syväraja syveni vuoden 24 jälkeen ja on sen jälkeen pysynyt jokseenkin samana. Myös monivuotisen punaleviin kuuluvan haarukkalevän kasvusyvyydessä voidaan sataman käytön alettua havaita jälleen hienoista syvenemistä. Haarukkalevän peittävyydessä ei ollut tapahtunut muutosta edelliseen vuoteen verrattuna. Myös muiden levälajien suhteen peittävyydet olivat pysyneet jokseenkin samoina. Fastningenin vertailulinjalla (K14) rakkolevä on muodostanut yhtenäisen vyöhykkeen kolmena viimeisenä tutkimusvuonna. Rakkolevän alimman yksilön syväraja on vertailulinjalla vaihdellut runsaasti vuosien varrella, mutta vuonna 29 raja sijaitsi hieman syvemmällä kuin vuosina Vertailualueella ei ole havaittu haarukkalevää koko tutkimusjakson aikana. 25

28 Sedimentti keskiarvo -5 m Sedimentti linjalla Kasvillisuuden syväraja Flum syvin yksilö Syvin Fves Fves vyöh. Alaraja Fucusoptimi (%) Fucusoptimi (m) Fves vyöh. Yläraja Ylin Fves yksilö Lajimäärä Veden korkeus (cm) Pvm Linja Koodi Taulukko 4. Levälinjojen tulokset tiivistetysti. Taulukossa on esitetty rakkolevän (Fves = Fucus vesiculosus) ja haarukkalevän (Flum = Furcellaria lumbricalis) kasvun syvyysrajoja (m) sekä kasvillisuuden syväraja (m), joka käytännössä tarkoittaa ruskokivitupsun syvärajaa. Lisäksi on esitetty linjoilla havaitun sedimentin määriä (ks. taulukko 3). Tarkemmin levälinjojen tulokset on esitetty liitteessä 5. Fucusvyöhyke = rakkolevän peittävyys vähintään 3 %. Fucusoptimi = syvyys, jossa rakkolevä kasvoi runsaimmillaan. Levien kasvurajoissa on huomioitu vallitseva vedenkorkeus lukuun ottamatta vesirajan yläpuolella tilapäisesti olleita leviä. Seuranta-alue K1 Käringsholmen * * 1,6 8 2,4 3 6,4 1-4 K2 Lilla Bastön *,7,7 32 2,1 3,1 7,6 1-3 K32 Uutela *,6,6 72 2,2 2,5 5,4 6,4** 1-3 Vertailualue K14 Fastningen *,4,6 56 1,6 2,4 4,4 1-4 * Rakkolevä sijaitsi vesirajan yläpuolella, minkä vuoksi rajaa ei voitu määrittää **Pohja tasoittui/pohjanlaatu muuttui leville sopimattomaksi: todellinen levien syväraja on luultavasti syvemmällä. 2,7 2,5 2,6 2, Irtonaisen sedimentin määrä sukelluslinjoilla Käringsholmenin (K1) linjalla sedimentin määrä lisääntyi ja Lilla Bastön (K2) sekä Uutelan (K32) linjoilla sedimentin määrä sen sijaan väheni hieman edelliseen vuoteen verrattuna (kuva 23). Sedimentin määrä on kuitenkin kaikilla seurantalinjoilla sataman rakennustöiden loppumisesta huolimatta edelleen korkeampi kuin ennen sataman rakentamista (Vatanen & Haikonen 21). Sisäsaariston vertailulinjalla sedimentin määrä laski selvästi edelliseen vuoteen verrattuna Linja nro. K14 1 K32 26 K2 2 K1 Sed. keskiarvo (-5 m) 5 29 Kuva 23. Sedimentin määrä sisäsaariston seurantalinjoilla 5 metrin syvyydessä Sedimentin määrä arvioitiin suhteellisella asteikolla 5 (taulukko 3). 26

29 4.3.3 Tulosten tarkastelu Kasvillisuuden seurantalinjat Sataman läheisillä seurantalinjoilla (K1, K2 ja K32) on havaittu rakkolevän keskimäärin vähentyneen vuodesta 1995 alkaen, mikä on merkki sen elinolosuhteiden heikkenemisestä alueella pitkällä aikavälillä. Käringsholmenin (K1) ja Uutelan (K32) seurantalinjoilla on havaittavissa rakkoleväkasvustojen elpymistä sataman käyttöönoton jälkeen, mutta Lilla Bastön (K2) linjalla rakkolevä sen sijaan voi edelleen huonosti. Rakkolevän kasvuvyöhyke on kaikilla linjoilla siirtynyt matalammalle, eikä sataman lähimmällä Lilla Bastön linjalla ole rakkolevää enää yli 2,5 metrin syvyydessä. Nämä seikat viittaavat siihen, että sataman rakentamisen aikana usean vuoden ajan jatkunut veden sameus ja sedimentaation lisääntyminen ovat heikentäneet rakkolevän elinolosuhteita. Lilla Bastön linjalla rakkolevän lisääntyminen ei ole onnistunut, mikä näkyy vyöhykkeen koostumisessa vanhoista, huonokuntoisista yksilöistä. Laivaliikenne voi vaikuttaa kasvillisuuteen suoraan lisäämällä aallokkoa, aiheuttamalla virtauksia ja imuvaikutusta sekä sekoittamalla ja kuluttamalla pohjaa (Eriksson ym. 24). Veneilyn epäsuoria vaikutuksia ovat moottori- ja ihmisperäiset päästöt, myrkkymaalien liukeneminen sekä väylien ja satamien ruoppaus. Veneilyn aiheuttamat veden liikkeiden muutokset voivat 1) repiä kasveja tai sen osia irti pohjasta 2) aiheuttaa pohjasedimenttien resuspensiota ja siten samentaa vettä sekä lisätä kiintoaineen ajautumista rannoille 3) poistaa sedimenttiä, jolloin pohjan laatu muuttuu putkilokasveille epäsuotuisaksi ja 4) muuttaa levien kasvusyvyyksiä. Laivaliikenteen vaikutukset vesiluonnolle eroavat luonnonilmiöistä siinä, että ne ovat yhtäkkisiä, aiheuttaen nopeita ja erittäin voimakkaita muutoksia aallokossa ja sedimentin resuspensiossa (Lindholma ym. 21) Rönnberg (1981) havaitsi, että veneliikenteen aiheuttama aallokko huuhtoi rantaa vesirajan yläpuolelta, mikä mahdollisti yksivuotisten levien siirtymisen matalammalle ja toisaalta aiheutti rakkolevävyöhykkeen siirtymistä syvemmälle, jossa aallokkovaikutus on pienempää. Rakkolevä hyötyy tiettyyn rajaan asti aallokkovaikutuksesta, sillä tällöin sen päälle ei kerry sedimenttiä ja itiöiden kiinnittyminen onnistuu paremmin, mutta liian kova aallokko ja laivojen imuvaikutus saattaa repiä kasveja irti (Eriksson ym. 24). Vuosaaren laivaväylän lähirantojen rakkolevävyöhykkeet ovat sataman rakentamisen aikana siirtyneet matalalle valaistusolosuhteiden heikentymisen myötä, mutta viime vuosina on ollut paikoittain havaittavissa positiivinen suuntaus. Kun laivaliikenne jatkuu vilkkaana ja pitää yllä veden sameutta sekä lisää aallokkovaikutusta, saattavat olosuhteet etenkin laivojen kääntöpaikan lähellä muuttua rakkolevälle entistä vaikeammiksi. Saaristomeren laivaväylien varsilla on todettu laivojen peräaallokon vähentäneen merkittävästi rantojen leväkasvustoa (Degerman & Rosenberg 1981, Ritvanen 1976). Alukset kulkevat kuitenkin hitaasti Vuosaaren Sataman lähialueella, joten niiden aiheuttamien aaltojen haitat rantakasvillisuudelle jäänevät vähäisiksi. Laivaliikenne Vuosaaren Sataman käytön aikana etenkin laivojen kääntöpaikalla satama-alueella pitää yllä veden samennusta potkurivirtojen sekoittaessa pohjalietettä ja savea veteen. Varsinkin suuret alukset sekoittavat sedimenttiä ja vettä tehokkaasti kääntöpaikoilla ja matalammilla väylillä (Lindholm ym. 21). Laivaliikenteen ollessa vilkasta alusten potkurivirrat aiheuttavat jatkuvaa samentumista (Koponen & Virtanen 1995, VTT 1996, Berggren ym. 2, Oulasvirta & Leinikki 23) ja pohjan eroosiota (Rytkönen ym. 2), kun taas sataman rakentamisen aikaisten ruoppausten aiheuttama samennus oli pääasiassa lyhytaikaista. Vuosaaren Sataman tilastojen mukaan vuonna 28 27

30 toteutui keskimäärin 29 aluskäyntiä ja vuonna aluskäyntiä vuorokaudessa (Vuosaaren Satama 21), kun käytön aikaisen tarkkailuohjelman mukainen arvio oli 1 käyntiä vuorokaudessa (Piispanen & Vatanen 29). Vuosaaren Sataman edustalla vuonna 29 tehtyjen mittausten perusteella alusten potkurivirtauksista aiheutuvat sameusvaikutukset olivat selkeimmin nähtävissä pohjanläheisissä vesikerroksissa noin 1 km matkalla. Sameuden arvot sataman lähialueella ( 2 km) olivat vertikaaliluotauksissa yleisesti hieman taustapitoisuuksia korkeampia koko vesimassassa. Satamasta lähtevien ja sinne saapuvien alusten potkurivirtauksista aiheutunut keskimääräinen sameuden nousu pohjanläheisessä vesikerroksessa oli 1,3 NTU-yksikköä. Kasvillisuuden seurantalinjoista Lilla Bastön (K2) linja sijaitsee lähellä laivojen kääntöpaikkaa. Muita laivaliikenteen päästöjä aiheuttavat mm. laivojen pohjamaalien myrkyt. Tinapohjaisten antifouling-maalien käyttö Suomessa loppui kokonaan kaiken kokoisissa aluksissa vuoden 27 lopussa (Ympäristöministeriö 26). Lain mukaan TBT-pitoiset maalipinnoitteet tuli tuohon mennessä joko poistaa tai maalata yli siten, ettei pinta luovuta tinayhdisteitä veteen enää lainkaan (Räsänen ym. 25, Ympäristöministeriö 26). Tinayhdisteistä luopumisen jälkeen siirryttiin kupari- ja sinkkimaaleihin, joita myös käytettiin tinamaalien rinnalla (Leppänen 27). Vaikka kuparimaaleja pidetään ympäristöystävällisempinä kuin vanhoja TBT-maaleja, on kuparin havaittu olevan myrkyllistä ennen kaikkea leville ja vesikasveille (Ympäristöministeriö 26). Kupari muun muassa haittaa rakkolevän lisääntymistä. Useat kuparipohjaisten antifouling-maalien tehoaineista ovat myös kertyviä ja hitaasti hajoavia. Jo erittäin pienet pitoisuudet näitä yhdisteitä saattavat aiheuttaa levämäärien ja -lajien vähenemistä, millä saattaa olla vaikutuksia meren ravintoketjuihin (Ympäristöministeriö 26). Veneily on nykyisin kuparin suurin päästölähde vesiin (Ympäristöministeriö 26). Vuosaaren Sataman käytönaikaisen tarkkailuohjelman mukaisesti sedimentin haitta-aineet analysoidaan ensimmäisen kerran vuonna 21. Jäähdytysvesien keskeisimmät vaikutukset liittyvät lämpötilan nousun biologisia toimintoja kiihdyttävään vaikutukseen, minkä vuoksi eliöiden kasvu ja hajotustoiminta nopeutuvat, mikäli olosuhteet ovat muilta osin suotuisia (Ilus 29). Jäähdytysveden vaikutuksesta kasvukausi pitenee. Näiden tekijöiden vaikutuksesta jäähdytysveden purkualueilla havaittuja tyypillisiä vaikutuksia ovat esimerkiksi tiettyjen plankton-, kasvi- ja eläinlajien kasvun nopeutuminen ja hajotustoiminnan kiihtyminen (Langford 199). Vaikutukset ovat yleisellä tasolla rehevöitymiseen verrattavia. Yksivuotisten rihmalevien on todettu hyötyvän monivuotisten levien kustannuksella (Langford 199, Ilus 29). Lämpövaikutuksesta ja kasvukauden pidentymisestä hyötyviä leviä ovat nopeakasvuiset, opportunistiset viherlevät, kuten suolilevä ja viherahdinparta ja kärsiviä puolestaan hidaskasvuinen rakkolevä (Langford 199, Ilus 29). Putkilokasveista etenkin tähkäärviän on havaittu viihtyvän jäähdytysveden vaikutusalueella (Ilus 29). Helsingin Energian Vuosaaren voimalaitosten jäähdytysveden lämpökuorman sitomaa lämpöenergiaa hyödynnetään talvisin satama-altaan pitämisessä sulana (Piispanen & Vatanen 29). Jäähdytysveden purkujärjestely otettiin käyttöön talvella ja sen seurauksena voimalaitosten lämpökuormituksen tai muun kuormituksen talviaikaisten vaikutusten arvioidaan olevan vähäisempiä kuin aikaisemmin. Tarkkailutulosten perusteella voimalaitosten lähialueella ei ole havaittu sellaisia muutoksia, jotka viittaisivat lämpökuormituksen tai muiden voimalaitoksen päästöjen aiheuttamiin muutoksiin. Jos vaikutuksia on ollut, ne ovat hyvin vähäisiä ja niitä on vaikea erottaa luontaisista ilmiöistä. Vertailulinjalla (K14) oli havaittavissa positiivinen suuntaus rakkolevän peittävyydessä sekä levien syvärajoissa viimeisinä rakentamisen aikaisina vuosina ja sataman käytön alettua. Muutokset vertailualueella olivat näin ollen samansuuntaisia kuin Käringsholmenin (K1) ja Uutelan (K32) seurantalinjoilla, mikä viittaa sisäsaariston alueella paikoi28

31 tellen tapahtuneen viime vuosina myös muusta kuin sataman ruoppauksien loppumisesta johtuvaa elinolosuhteiden paranemista. Toisaalta rakkolevän peittävyys vertailulinjalla on vaihdellut runsaasti, minkä vuoksi tulosten luotettavuuden kannalta jatkovuosina tarkkailua olisi syytä tehdä kahdella erillisellä vertailulinjalla Irtonaisen sedimentin määrä sukelluslinjoilla Sedimentin määrä seurantalinjoilla oli kohtalaisen suuri, mikä viittaa siihen, että laivaliikenne sataman matalalla lähialueella aiheuttaa sedimentin resuspensiota ja pitää yllä sedimentaatiota kasvillisuuspohjille. Vertailulinjalla (K14) sedimentin määrä sen sijaan oli vähentynyt selvästi edelliseen vuoteen verrattuna. Kesä 29 oli vähäsateisempi kuin 28, mikä voi selittää sedimentin määrän vähenemisen vertailualueella. Sateisina kesinä saaristoon kulkeutuu jokivesien mukana enemmän kiintoaineita kuin kuivina kesinä. Sedimentin määrä on ollut vertailulinjalla lähes koko tutkimusjakson ajan korkeampi kuin seurantalinjoilla, johtuen linjan sijainnista hieman sisemmällä saaristossa. Suojaisille rannoille voi kerrostua laivojen potkurivirtojen irrottamaa kiintoainesta (Räsänen ym. 25). Sedimentin resuspensio ja sen ajautuminen koville pohjille vaikeuttavat rakkolevän itiöiden kiinnittymistä ja siten uusien taimien kehittymistä (Berger ym. 23, Eriksson & Johansson 23). Rakkolevän itiöiden kiinnittyminen tapahtuu Itämerellä tutkimusten mukaan touko-kesäkuussa, mutta Ruotsin rannikolla tehtyjen havaintojen mukaan lisääntymistä voi tapahtua myös syys-lokakuussa (Berger ym. 21). Laivaliikenne on ympärivuotista, joten haittoja on vaikea välttää. Käringsholmenin (K1) linja luokitellaan Isæuksen (24) kehittämän rannan avoimuutta kuvaavan SWMmallin (Simple Wave Exposure Model) mukaan erittäin suojaiseksi, Lilla Bastön (K2) linja suojaiseksi, Uutelan (K32) linja kohtalaisen avoimeksi ja Fastningenin (K14) vertailulinja suojaiseksi. Virtasalon (21) Pohjois-Airistolla tekemissä tutkimuksissa laivaliikenteen todettiin aiheuttavan virtaushäiriöitä, joiden voimakkuus ylitti monissa muissa tutkimuksissa määritetyt hienorakeisen pohja-aineksen eroosion raja-arvot. Tutkimus tehtiin vilkkaasti liikennöidyllä väylällä, jossa kulkee runsaasti matkustaja-aluksia. Tutkimuksen olosuhteet eroavat Vuosaaren Sataman lähialueesta, joten tuloksia ei voida suoraan vertailla. Suurin tutkimuksessa mitattu virtausnopeus 4 cm pohjan yläpuolella oli 71 cm/s. Tutkimuspaikalla mitattiin myös minuutin kuluessa tapahtunut vedenpinnan 3 cm:n lasku 35 m leveässä salmessa, mikä edellyttää suurten vesimäärien siirtymistä varsin lyhyessä ajassa. Lisäksi laivojen ohikulun seurauksena veden kiintoainekuorman todettiin kasvavan vähintään 1 m korkeudella pohjasta 7 m etäisyydellä laivaväylästä. Suurin mitattu veden kiintoainepitoisuus oli 14,3 mg/l. Suurimpien suspendoituneiden mineraalirakeiden halkaisija oli yli 1,5 mm ja sedimenttikeräimiin laskeutuneen mineraaliaineksen keskimääräinen raekoko oli,3 mm. Potkurivirtausten on arvioitu aiheuttavan enemmän kiinto-aineen irtoamista kuin ruoppaustöiden ( Lindholm ym. (21) tutkivat laivaliikenteen vaikutuksia Ahvenanmaalla Långnäsin satamassa. Heidän havaintojensa mukaan laivaliikenteen aiheuttama voimakkain sameus- ja sedimentin resuspensiovaikutus syntyi sataman lähellä laivojen kääntöpaikalla, suoralla väylällä vaikutukset olivat vähäisemmät. Jopa keskikokoisten alusten potkurivirtojen aiheuttama kiintoainepitoisuuden nousu pintavedessä oli yli silminnähtävän sameuden rajan (1 mg/l). Potkurivirtojen laannuttua painavimmat partikkelit laskeutuivat muutamien minuuttien kuluttua pohjalle, mutta silminnähtävä sameus kesti kauan ja vaikutus levisi virtojen mukana laajoille alueille. Myös suoralla väylällä havaittiin ajoittain useiden kilometrien pituisia samentuneita alueita, joissa Sechi-näkyvyys laski normaalista 5 6 metristä alle 1 metrin. Potkurivirtojen aiheuttama pohjalietteen sekoittuminen riippuu pääasiassa veden syvyydestä, pohjan laadusta ja moottorin tehosta ja käyttötavasta (Eloheimo 1992). Pohjaliet29

32 teen sekoittumissyvyys 5 hp perämoottorilla on noin 4,5 metriä, 3 hp moottorilla noin 3 metriä ja 1 hp moottorilla noin 1,5 metriä (Eloheimo 1992). Pohjalietteen sekoittuminen veteen ilmenee sekä sameuden lisääntymisenä että orgaanisen hiilen ja fosforin pitoisuuksien kasvuna. Fosforipitoisuuden kohoaminen liittyy lähinnä veteen suspendoituvan lietteen esiintymiseen (Eloheimo 1992). Suspendoituva aines aiheuttaa myös hapenkulutusta, mutta toisaalta happea liukenee pintaveteen potkurin sekoituksen vaikutuksesta (Yousef 1974). 5 KALATALOUSTARKKAILU Poikasnuottaus Aineistot ja menetelmät Vuonna 29 nuottauspaikkoja oli kolme kappaletta, joissa nuotattiin kesä-, heinä- ja elokuussa, eli nuottauskertoja tuli vuoden aikana yhteensä yhdeksän kappaletta. Poikasnuottauksilla pyritään seuraamaan sataman vaikutusta alueen poikastuotantoon (kuva 24). Kuva 24. Poikasnuottauspaikat vuonna 29. Käytetyn poikasnuotan korkeus on 1,85 m, reiden pituus noin 1 m, solmuväli 5 mm ja perän silmäkoko 1 mm. Nuotatut näytteet säilöttiin 96 % etanoliin. Poikasnuottaussaalis määritettiin kalalajeittain ja eroteltiin + (vastakuoriutunut) sekä yli vuotiaisiin poikasiin (ainakin yhden vuoden vanha). Lisäksi + -poikasista määritettiin keskipituus (mm) ja pituuden keskihajonta. Poikasten mahdollisia evävaurioita ja kidusten kuntoa tarkkailtiin lajimääritysten yhteydessä. Lajimääritykset on tehnyt FM Jorma Kirjavainen. Poikasnuottausmenetelmään sisältyy runsaasti epävarmuustekijöitä lähinnä luonnonolosuhteista, kuten tuulista, merivirroista sekä kalojen liikkeistä johtuen. Joidenkin lajien poikaset (mm. siian) ovat saattaneet jo vaeltaa syvempiin vesiin poikasnuottauksen ai3

33 kaan, eivätkä näin ollen näy nuottasaaliissa. Tämän takia tuloksia tulee tarkastella suuntaa antavina Tulokset Vuonna 29 saatiin eniten tokon vastakuoriutuneita poikasia (taulukko 5). Kolmipiikkien, pikkutuulenkalojen sekä salakan poikasia esiintyi myös runsaasti. Muita tavattuja lajeja olivat silakka, ahven, särki, kymmenpiikki ja mutu. Taulukko 5. Poikasnuottauksessa saatujen +-poikasten kappalemäärät koealoittain vuonna 29. Koeala Laji yhteensä Silakka Ahven Särki Salakka Tokot Piikkikalat Pikkutuulenkala Mutu Yht Poikasnuottauksissa saatiin saaliiksi yli 1-vuotiaita kalan poikasia kaikkiaan 1 77 yksilöä (taulukko 6). Eniten saaliiksi saatiin salakan ja särjen poikasia. Taulukko 6. Poikasnuottauksessa saatujen yli 1-vuotiaiden poikasten kappalemäärät koealoittain vuonna 29. koeala Laji yhteensä Ahven Kiiski 1 1 Lahna 1 1 Särki Salakka

34 Tokot Kymmenpiikki 1 1 Kolmipiikki Särmäneula Siloneula Pasuri 1 1 Kivisimppu 1 1 Yhteensä Poikasnuottaussaaliissa vuosien väliset erot koealoilla ovat suuria (kuvat 25 27). Yleensä erot saaliissa ovat riippuvaisia tokon esiintymisestä. Vuonna 29 koealalla 3 saatiin saaliiksi poikkeuksellisen runsaasti tuulenkalan poikasia yksilöä 2 muut Tokot Silakka Salakka Piikkikalat Ahven Kuva 25. Koealan 2 vastakuoriutuneiden poikasten saaliit sekä eri lajien osuudet saaliissa vuosina yksilöä 2 muut Tokot Silakka Salakka Piikkikalat Ahven Kuva 26. Koealan 3 vastakuoriutuneiden poikasten saaliit sekä eri lajien osuudet saaliissa vuosina

35 12 1 muut Tokot Silakka Salakka Piikkikalat Ahven yksilöä Kuva 27. Koealan 8 vastakuoriutuneiden poikasten saaliit sekä eri lajien osuudet saaliissa vuosina Vuonna 28 ei koealalla nuotattu. Eri koealoilla ovat tokot hallinneet nuottaussaaliita vastakuoriutuneissa poikasissa, joskin lajien osuuksien välillä on ollut suurta vaihtelua vuosien välillä (kuvat 28 3). 1 % 8 % muut 6 % Tokot Silakka 4 % Salakka Piikkikalat 2 % Ahven % Kuva 28. Koealan 2 vastakuoriutuneiden poikasten eri lajien osuudet saaliissa vuosina % 8 % muut 6 % Tokot Silakka 4 % Salakka Piikkikalat 2 % Ahven % Kuva 29. Koealan 3 vastakuoriutuneiden poikasten eri lajien osuudet saaliissa vuosina

36 1 % 8 % muut 6 % Tokot Silakka 4 % Salakka Piikkikalat 2 % Ahven % Kuva 3. Koealan 8 vastakuoriutuneiden poikasten eri lajien osuudet saaliissa vuosina Vuonna 28 ei koealalla nuotattu Pohdiskelua Kalojen lisääntymisalueet sijaitsevat usein matalassa rantavyöhykkeessä, joka on alttiina laivaliikenteen aiheuttamalle aallokolle. Aallokko aiheuttaa rantaan kohdistuvaa eroosiota ja vesikasvillisuuden vähenemistä, mikä puolestaan vähentää kalojen suojapaikkoja (Kohonen ym. 24). Aallokosta johtuvalla vedensamentumisella voi puolestaan olla vaikutusta kalanpoikasten ravinnon hankintaan. Kolmipiikki ja hietatokko ovat yleisimpiä kalalajeja rantavyöhykkeessä Vuosaaren koekalastuspaikoilla, varsinkin + -ikäryhmässä. Vanhemmista poikasista yleisesti esiintyy myös särkiä ja salakkaa. Turussa laivaväylän varrella kolmipiikin poikaset puuttuvat lähes täysin ja vastaavasti tokkojen määrät lisääntyivät (Rajasilta 1982). Vuosaaren sataman tarkkailun vuoden 29 aineistossa ei vastaavia muutoksia ole ainakaan toistaiseksi havaittavissa Kalojen haitta-ainepitoisuus Aineisto ja menetelmät Vuosina kaloja on pyydetty haitta-ainepitoisuuksien määrityksiä varten Vuosaaren sataman läheisyydestä Kalkkisaarenselältä sekä vertailualueilta. Vuonna 29 sataman käytön alettua vertailualueista luovuttiin ja kaloja pyydettiin vain Kalkkisaarenselältä (alue 1, kuva 31). 34

37 Kuva 31. Kalojen pyyntialueet haitta-ainepitoisuuksien tarkkailussa. Kalojen OT-yhdisteiden pitoisuudet määritettiin viidestä ahvenesta ja viidestä kuhasta tehdystä lajikohtaisesta kokoomanäytteestä. Ahvenissa, kuhissa ja lahnoissa on havaittu muita lajeja korkeampia OT-yhdisteiden pitoisuuksia (Hallikainen ym. 28). Näytekalat mitattiin ja punnittiin. Lisaksi niistä otettiin lihasnäyte orgaanisten tinayhdisteiden määritystä varten. Orgaaniset tinayhdisteet määritettiin Galab-laboratoriossa Saksassa. Analyysit tehtiin laji- ja pyyntialuekohtaisina kokoomanäytteinä. Kalojen yksilölliset tiedot sekä kokoomanäytteiden pitoisuudet on esitetty liitteessa Tulokset Kalkkisaarenselän ahvenien ja kuhien OT-yhdisteiden pitoisuudet laskivat edelleen vuonna 29. Pitoisuudet olivat selvästi alhaisempia kuin muualla Helsingin vesialueella (Vatanen 21). Kokoomanäytteissä esiintyi analysoitavia pitoisuuksia tributyylitinaa (TBT) ja trifenyylitinaa (TPhT), joista TPhT:n osuus oli suurempi (taulukko 7). Vaikka TPhT ei akuutisti ole aivan yhtä myrkyllinen kuin TBT, se näyttää kertyvän kaloihin herkemmin suuremman rasvaliukoisuutensa ja heikomman metaboloitumisensa vuoksi. TPhT saattaa myös jossain määrin rikastua ravintoketjussa. (Hallikainen ym. 28) 35