Arkadian yhteislyseon. Valkjärvi Mika Sipura (toim.)

Transkriptio

1 Arkadian yhteislyseon Valkjärvi 214 Mika Sipura (toim.)

2 Arkadian yhteislyseo ja Mika Sipura ISBN (pdf) Kansi: Mika Sipura Taitto: Mika Sipura Arkadian yhteislyseo 214

3 Sisällys Sivu Saatteeksi Mika Sipura 3 Nurmijärven seudun järvet Atte Kajander, Olli Nurmes ja Mika Sipura 5 Valkjärven veden kerrostuneisuus Juulia Möksy, Lumi Virolainen ja Mika Sipura 19 Valkjärven bakteeritoiminnan kerrostuneisuus Aleksi Murtomaa, Tatu Sokka ja Mika Sipura 31 Veden matkassa halki Nurmijärven Daniella Haaga, Julia Jokela, Sanna Lindfors ja Mika Sipura 39 Valkjärveen laskevat purot Tomi Ahtola, Ville Salmela, Vertti Vesanto ja Mika Sipura 53 Lähtelänoja Maria Kihlberg, Aleksi Kuronen, Elias Takala, Sampo Yrjölä ja Mika Sipura 69 Valkjärven pohjaeläimet Anni Hekali, Arttu Majoinen ja Mika Sipura 85 Valkjärven vesi- ja rantalinnusto Juho Lätti, Markus Malinen, Mikael Rantalainen ja Mika Sipura 97 Lähteet 16 Kiitokset 17 Mitä nyt? 17 Tämän julkaisun kuvituksen on tehnyt ja tekstin toimittanut Mika Sipura. Diagrammit on piirretty, ja regressiokäyrät laadittu SigmaPlot ohjelmalla. Muilta osin tilastolliset analyysit on tehty Systatin MYSTAT 12 -ohjelman freeware-versiolla. Kartta- ja ilmakuva-aineistot on hankittu Maanmittauslaitoksen latauspalvelusta ( Lisää valokuvia projektin vaiheista löytyy osoitteesta Moni Valkjärvi 214 -projektin opiskelijoista oli mukana myös Arkadian yhteislyseon ja Muonion lukion syksyn 214 vaelluskurssilla ( ja vaelluksen yhteydessä tehdyssä tunturivesitutkimuksessa ( Valkjärvi-projektin neljän tuulen pikkusisaressa. 2

4 Saatteeksi Kartalla yksinäiseltä näyttävä Nurmijärven Valkjärvi on ollut aiemmin osa laajempaa vesistöä, mutta maan pinnan noustessa viimeisimmän jäätikkövaiheen jälkeen moni ympäröivistä vesialueista on kuivunut (Seppä 26). Peltomaaksi 185-luvulla kuivatetun Kuhajärven ja 195-luvulla samaan käyttötarkoitukseen lopullisesti hävinneen Nurmijärven jälkeen Valkjärvi jäi Salpausselän eteläpuolisen Nurmijärven ainoaksi järveksi. Koska Valkjärvi sijaitsee lähes 2 asukkaan Klaukkalan välittömässä läheisyydessä, ja perinteikkään maatalousympäristön keskellä, se on virkistysalueena ja maisematekijänä alueen väestölle korvaamaton. Monen nurmijärveläisen ajatuksissa Valkjärvi on kuitenkin potilas. Rannoilla tutkimusvälineiden kanssa liikkuvalle satelee kysymyksiä: Miten järvellä menee, onko sinilevää, riittääkö pohjalla happi? Huoli ei ole aiheeton, sillä luonnostaan rehevä järvi on saanut ihmistoiminnan vilkastuttua lisää ravinteita, ja kärsinyt sinilevien massaesiintymisistä ja happikadosta. Järven pelastamiseksi on perustettu aktiivisesti toimiva Pro Valkjärvi ry, joka on yrittänyt parantaa järven tilaa muun muassa hoitokalastuksin. Pahoin voiva Valkjärvi tarjoaa lukion ympäristöekologian opetukseen erinomaisen esimerkin, ja mahdollisuuden toteuttaa tieteen tekemisen perusteiden opiskelua käytännönläheisesti. Siksi päätimme hakea Arkadian yhteislyseolle Opetus- ja kulttuuriministeriön tukea tiedeopetuksen kehittämiseen syksyllä 213. Saimme kannustavan palautteen hakemuksellemme, ja 8 euron avustuksen, jonka turvin olemme hankkineet tutkimusvälineitä tämän Valkjärvi-projektin pilottihankkeen toteuttamiseksi. Huhti-marraskuun 214 aikana 21 opiskelijaa on tehnyt kahdeksassa ryhmässä tutkimuksia Valkjärven ja sitä ympäröivien vesistöjen veden laadusta ja eliöstöstä, ja laatinut näiden perusteella käsikirjoitussuunnitelmia ja kuvitusluonnoksia. Näiden pohjalta, ja täsmennyksiä kysellen olen Valkjärvi-kurssin opettajana toimittanut tämän loppuraportin yhtenäiseksi kokonaisuudeksi. Erinomaisten kokemusten rohkaisemana Valkjärven tutkimista on tarkoitus jatkaa vaihtuvin tutkimusaihein. Nurmijärveläisten järvi on saanut omatutkijansa. Nurmijärven Röykässä

5 Kuva 1. Matkunlammin suorantaa 4

6 Nurmijärven seudun järvet Atte Kajander, Olli Nurmes ja Mika Sipura Johdanto Suomalaiset järvet jakaantuvat runsasravinteisiin (eutrofisiin), ruskeavetisiin (dystrofisiin) ja kirkasvetisiin (oligotrofisiin). Yleensä lievästi emäksisiä, sameita ja eliöstöltään yltäkylläisiä runsasravinteisia järviä on eniten Etelä- ja Lounais-Suomen tasaisilla savialueilla. Humuksen kahvinruskeaksi värjäämiä happamia järviä tavataan soisilla seuduilla, ja karuja kirkasvetisiä järviä Etelä-Suomen harju- ja moreeniharjanteilla, ja Tunturi-Lapissa. Vaikka Nurmijärven kunnan alueella ja sen läheisyydessä on vain kourallinen varsin pieniä järviä, ne edustavat monipuolisesti kaikkia edellä mainittuja pääjärvityyppejä. Tämä tarjoaa erinomaisen mahdollisuuden havainnollistaa varsinaisen tutkimuskohteemme, Nurmijärven Valkjärven, luonteenomaisimpia piirteitä suhteuttamalla tämän veden fysikaalis-kemialliset ominaisuudet alueen muiden järvien vastaaviin. Tässä tutkimuksessa mittasimme vedenlaadun perusmuuttujia neljästä nurmijärveläisestä, ja kahdesta hieman Hyvinkään puolelle jäävästä järvestä kahdesti kevään 214 aikana (Kuva 2). Järvistä Valkjärvi (1) on ainoa luontaisesti rehevä järvi, ja ainoa jonka valuma-alueella on maataloutta. Toista ääripäätä edustaa kirkasvetisyydestään kuuluisa Sääksi (3), ja kolmatta puhdaspiirteinen suolampi Matkunlammi (6). Vaaksi (2), Länsi-Herunen (4) ja Märkiö (5) ovat puolestaan järviä, joiden vedessä voi valuma-alueen geologian ja kasvillisuuden perusteella olettaa olevan sekä kirkasvetisen että humusjärven piirteitä. Tutkitut järvet 1. Valkjärvi sijaitsee eteläisen Nurmijärven alavalla savikkoalueella, Klaukkalan taajaman tuntumassa. Sen pinta-ala on 152,2 hehtaaria, tilavuus kuutiometriä, keskisyvyys 7,19 metriä, syvin kohta 12,3 metriä ja pinnan keskikorkeus merenpinnasta 32,8 metriä (Ympäristöhallinnon Hertta-tietokanta). Valkjärven 89 hehtaarin valuma-alueesta 22 % on peltoa, ja kaikki merkittävimmät järveen laskevat purot virtaavat peltojen halki, joten maatalous on potentiaalinen ulkoisen kuormituksen lähde (Hagman 29). Vesi poistuu Valkjärvestä Luhtajokeen, ja edelleen Vantaanjoen kautta Suomenlahteen järven poispäästä lähtevän, padolla säännöstellyn laskujoen kautta. Veden keskiviipymäksi on arvioitu peräti 5,8 vuotta (Metsänen 26). Valkjärven vedelle on tyypillistä saven aiheuttama vaalean harmaa, kasvillisuuden vihertämä, hieman turkoosiin vivahtava väri. Rantaviivaa Valkjärvellä on 8,3 kilometriä. Ranta on pohjoisinta osaa lukuun ottamatta melko jyrkästi syvenevä, minkä seurauksena vesikasvillisuusvyöhykkeet ovat runsasravinteiselle järvelle epätyypillisen kapeita. Vain järven pohjoispäässä on hieman laajempia kapea- ja leveälehtiosmankäämin, sarjarimmen ja järviruo on muodostamia ilmaversoisvyöhykkeitä (Kuva 11). Etenkin järven itäreunalla asutus ja loma-asutus hallitsevat rantamaisemaa. 2. Vaaksi eli Vaaksinjärvi on huomattavasti Valkjärveä pienempi (pinta-ala 47,45 ha), mutta syvempi (syvin kohta 22,1 m) järvi Röykän taa- 5

7 3. Sääksi eli Sääksjärvi on kirkasvetisyydestään tunnettu Nurmijärven helmi Salpausselän harju- ja reunamuodostumien keskellä sijaitseva laskujoeton lähde. Suurin osa järvestä on alle 4 metriä syvää, syvimmän kohdan ollessa noin 8,5 metriä. Hiekkaista rantaviivaa Sääksillä on 1,35 kilometriä. Sääksi on kesäisin suosittu virkistysalue, mutta loma-asutus ei kuitenkaan ole kovin tiheää. Pohjaveden otto Sääksin lähialueelta laskee järven vedenpintaa, mistä johtuen Sääksiin juoksutetaan ajoittain vettä ominaisuuksiltaan hyvin erilaisesta Vihtilammesta (Salo 214). Vesi poistuu laskujoettomasta Sääksistä pääosin suodattumalla kivennäismaakerrosten läpi. 4. Länsi-Herunen eli Taka-Herunen on Pohjois-Nurmijärvellä, Hyvinkään rajan tuntumassa sijaitseva pieni (pinta-ala 7,89 ha, rantaviiva 1,25 km) ja matala (syvin kohta vain 3,5 m) kuoppa Salpausselän harjumuodostumien joukossa. Järvi on yhteydessä hieman suurempaan (12 ha), mutta muuten samanlaiseen Itä-Heruseen. Molempien järvien puskurointikyvyn on todettu olevan alhainen, ja niitä on kalkittu happamoitumisen vuoksi edellisen kerran vuonna Länsi-Herunen sijaitsee tutkituista järvistä korkeimmalla, peräti 73,3 metriä Valkjärven pintaa ylempänä. Kuva 2. Tutkittujen järvien sijainti suhteessa keskeisiin taajamiin. Salpausselän reunamuodostuma kulkee lounas-koillinen -suunnassa Röykän pohjoispuolelta Herusiin. Kuivatettu Kuhajärvi sijaitsi Perttulan kaakkoispuolella, ja Nurmijärvi kirkonkylän lounaispuolella. jaman itäpuolella. Vaaksin pinta 57,2 metriä Valkjärven pinnan yläpuolella. Vesi Vaaksiin tulee pääosin Salpausselän distaalirinteiden havumetsäisiltä moreeniharjanteilta, ja osa myös soistuneilta metsäalueilta, joten valuma-alue on hyvin erilainen kuin Valkjärvellä. Vaaksilla on tiheähkösti rakennettua, mutta metsäistä rantaviivaa 4,67 km. Järven vesi on näytepullossa tarkasteltuna kirkasta, mutta syvyydestä ja pohjan rakenteesta johtuen järvi vaikuttaa tummalta. 5. Märkiö sijaitsee muiden Pohjois-Nurmijärven järvien tapaan Salpausselällä. Valuma-alue on pääosin harju- ja reunamuodostumia, mutta rannoilla on myös soistuneita metsäalueita. Märkiö on matala, keskiosiltaankin laajalti vain metrin syvyinen, mutta sen syvintä kohtaa Hertta-tietokanta ei tunne. Pinta-alaa Märkiöllä on 36,5 hehtaaria ja rantaviivaa 3,65 kilometriä. Märkiön keskimääräinen vedenpinnan korkeus on 12,9 metriä merenpinnan yläpuolella. 6. Matkunlammi on pienehkö (pinta-ala 8,8 ha, rantaviiva 1,43 km) kauttaaltaan suorantainen lampi Salpausselällä. Lampi sijaitsee suojellulla Matkunsuolla, jota reunustavat karut harjumuodostumat. Matkunlammin pinta on 15,9 metriä merenpinnan yläpuolella. Syvyyttä ei liene koskaan tutkittu. Tunnusomaista järvelle on kahvinruskea humusvesi ja höttöinen turvepohja (Kuva 13). Suorantaisuuden takia suora ihmistoiminta Lammen rannalla rajoittuu koillisrannalla sijaitsevaan, satunnaisesti käytettyyn uimapaikkaan. 6

8 Kuva 3. Yläkuvassa Atte ja Olli mittaavat veden lämpötilaa, happamuutta, redox-potentiaalia, happipitoisuutta ja sähkönjohtavuutta Länsi-Herusella. Matkunlampi oli järvistä ainoa, jossa mittaukset tehtiin rannalta. Muilla järvillä käytettiin uima- ja venerantojen laitureita. Alakuvassa Olli valmistelee veden alkaliteetin mittausta YSI 93 fotometrillä sekoittamalla reagensseja. Atte toimii kirjurina. 7

9 Kuva 4. Yläkuvassa Secchi-levy uppoamassa Vaaksinjärveen. Levyn käyttö olisi vaatinut mittauksia veneestä kaikilla järvillä Valkjärveä lukuun ottamatta, sillä pohja näkyi hyvin kaikilla muilla näytteenottopaikoilla. Alakuvassa pohjanäyte Vaaksilta. Järvien pohjat olivat hyvin erilaisia. Vaaksin pohja oli lehtikerroksen peitossa, Sääksillä se oli hiekkaa, Valkjärvellä savea ja Matkunlammilla turvetta. 8

10 Taulukko 1. Näytteenottopaikkojen sijainti koordinaatein, sekä veden syvyys ja pohjan laatu. Valkjärveä lukuun ottamatta pohjaan laskettu Secchi-levy erottui hyvin näytettä otettaessa. Järvi ETRS-TM35FIN Syvyys (cm) Pohjan laatu 1. Valkjärvi : Savi 2. Vaaksi : Hiekka, paljon detritusta 3. Sääksi : Hieno hiekka 4. Märkiö : Hiekka, paljon detritusta 5. Länsi-Herunen : Karkea hiekka ja sora 6. Matkunlammi : Turve Menetelmät Vierailimme jokaisella kuudella järvellä kahdesti: ja Kiersimme näytteenottopaikat iltapäivän aikana järjestyksessä: Valkjärvi, Vaaksi, Märkiö, Matkunlammi, Länsi-Herunen ja Sääksi. Teimme mittaukset ja otimme vesinäytteet uima- ja venerantojen laitureilta, lukuun ottamatta laituritonta Matkunlammia, jonka itärannan jyrkkä turverantatörmä mahdollisti mittaukset ja näytteenoton suoraan rannalta (Kuva 9). Sääksin laituria ei oltu asennettu vielä 24.4., joten otimme näytteet rannalla olleelta ponttonilta hieman yli metrin syvyisestä vedestä. Näytteenottopaikkojen sijainnit koordinaatein, veden syvyydet ja pohjan laatu on esitetty taulukossa 1. Mittasimme maastossa metrin syvyydestä lämpötilan, hapen määrän (mg/l), hapen kyllästysprosentin, ph:n ja redox-potentiaalin (mv) YSI Professional Plus -mittarilla, ja sähkönjohtavuuden (ms/m) ja TDS:n (Total Dissolved Solids; ppm) Aquashock Water Purity Kit -mittarilla. Näkösyvyyden määrittäminen Secchi-levyllä tai näkösyvyysputkella ei ollut mahdollista, koska Valkjärveä lukuun ottamatta pohja näkyi näytteenottopaikoissa hyvin. Järvien pintavedestä otetuista vesinäytteistä mittasimme laboratoriossa sameuden, värin ja alkaliteetin, sekä nitraattitypen, nitriittitypen, ammoniumtypen, kokonaisfosfaatin, kaliumin, magnesiumin ja raudan määrän YSI 93 fotometrillä (alakuva 3). Fotometrillä mitattu sameusarvo perustuu suodatetun ja suodattamattoman vesinäytteen, ja väriarvo tislatun veden ja suodatetun näytteen absorbanssieroon. Muut YSI 93:lla tehdyt mittaukset perustuvat käsittelemättömän järviveden ja spesifeillä reagensseilla värjätyn veden absorbanssieroon. Biologisen hapenkulutuksen (BOD7) mittasimme suuripiirteisellä menetelmällä, pitämällä vettä suljetuissa litran vesiastioissa seitsemän vuorokauden ajan huoneenlämmössä pimeässä, ja mittaamalla veden happipitoisuus ennen ja jälkeen inkuboinnin Vernier Labquest2:n optisella happianturilla (ODO-BTA). Mittasimme menetelmän luotettavuuden arvioimiseksi saman myös viidestä Arkadian yhteislyseon hanaveden näytteestä, ja saimme tulokset -,2 mg,,11 mg,,7 mg,,2 mg ja 2,19 mg. Viimeksi mainittu tulos johtuu huonosti pestystä astiasta (heterotrofisten bakteerien määrä oli inkuboinnin jälkeen 215 yksilöä / ml, ja vedessä erottui myös 9

11 Lämpötila ( C) ph Sähkönjohtavuus (ms/m) TDS (ppm) O 2 (mg/l) ORP (mv) Järvi Järvi Kuva 5. Maastossa metrin syvyydeltä laiturin päästä (Matkunlamilla rannalta) mitatut muuttujat tutkituissa järvissä. 1 = Valkjärvi, 2 = Vaaksi, 3 = Sääksi, 4 = Märkiö, 5 = Länsi-Herunen ja 6 = Matkunlammi. Huomaa katkaistut akselit ph-, redox-potentiaali- ja happikuvissa. limamaista kiintoainetta). Neljä ensimmäistä lukua kuvannevat lähinnä anturista johtuvaa vähäistä epätarkkuutta. Aerobisten heterotrofisten bakteerien, enterobakteerien, koliformien ja Escherichia colin tiheydet laskimme 3M Petrifilm kasvatusalustoilla. Menetelmässä elatusainealustoille (AQHC, AQEB ja AQCC) pipetoidaan millilitra vettä, ja näyte tasoitetaan levyllä painamalla kalvon alle elatusaineen päälle. Bakteeripesäkkeet on laskettavissa vuorokauden inkuboinnin (+35 C) jälkeen. Enterobakteerien, koliformien ja E. colin määrittäminen perustuu näillä alustoilla pesäkkeiden väriin ja kaasuntuotantoon (Kuva 5). Tulokset Maastossa tehtyjen mittausten tulokset on esitetty kuvassa 5. Molemmilla havaintokerroilla vesi oli viileintä vesitilavuudeltaan suurimmissa altaissa, Valkjärvessä, ja Vaaksissa, ja lämpimintä matalarantaisissa ja pienissä altaissa. Ensimmäisellä havaintokerralla teimme Sääksin mittaukset 1

12 Sameus (FTU) Väri (mg Pl/l) Runsashumuksinen järvi Alkaliteetti (mmol CaCO 3 /l),5,4,3,2,1, Hyvä puskurointikyky Rauta (µg/l) Järvi Kuva 6. Veden sameus, väri, alkaliteetti ja rautapitoisuus tutkituissa järvissä. 1 = Valkjärvi, 2 = Vaaksi, 3 = Sääksi, 4 = Märkiö, 5 = Länsi-Herunen ja 6 = Matkunlammi. YSI 93 antaa sameusarvot kahden FTU-yksikön välein, joten tulos on kirkkaissa järvivesissä vain suuntaa antava. Järvi aurinkoisella rannalla vain reilun metrin syvyisessä vedessä, mikä selittää sen yleisestä linjasta poikkeavan korkean lämpötilan. Valkjärven, Vaaksin ja Märkiön vesi oli lievästi emäksistä. Matkunlammi oli ensimmäisellä havaintokerralla selvästi happamin, mutta Länsi-Herunen hieman sitä happamampi toisella havaintokerralla. Muutos happamuudessa havaintokertojen välillä oli Matkunlammia lukuun ottamatta hyvin pieni. Sähkönjohtavuus ja TDS mittaavat käytännössä samaa asiaa, veteen liuenneiden suolojen määrää. Näiden lukemat muuttuivat havaintokertojen välillä hyvin vähän, ja erottelivat järvet selvästi toisistaan. Eniten liuenneita suoloja oli Valkjärven vedessä, ja lähes yhtä paljon Märkiössä. Lukemat olivat huomattavasti pienempiä Vaaksissa ja Sääksissä, ja hyvin pieniä Matkunlammissa, ja etenkin Länsi-Herusessa. TDS oli samaan aikaan Arkadian yhteislyseon hanavedessä 124 ppm, Röykän taajaman hanavedessä 54 ppm. ja Klaukkalan jätevedenpuhdistamon poistoputken päästä otetussa näytteessä 351 ppm. Eniten happea oli Valkjärven vedessä, ja vähiten Matkunlammissa, Länsi-Herusessa, ja etenkin toisella havaintokerralla Märkiössä. Hapen määrä väheni havaintokertojen välillä eniten Vaaksissa, ja vähiten Matkunlammissa. Redox-potentiaali oli pienin Valkjärvessä ja Vaaksissa, ja korkein Länsi-Herusessa ja Matkunlammissa. Vesinäytteistä mitattu veden sameus, väri, alkaliteetti ja raudan määrä on esitetty kuvassa 6. Vesi oli sameinta (joskin hyvin eri tavalla sameaa) Valkjärvessä ja Matkunlammissa. Sääksin, Märkiön ja toisella havaintokerralla myös Vaaksin vesi oli niin kirkasta, ettei sameus ollut YSI 93 -fotometrillä mitattavissa. Matkunlammin vedessä myös väriarvo oli humusvesille tyypillisen korkea. Sääksin vesi oli toisen havaintokerran aikaan YSI 93:n mittaustarkkuudella väritöntä. 11

13 Magnesium (µg/l) Kalium(µg/l) Nitraattityppi (µg NO 3 -N/l) Nitriittityppi(µg NO 2 -N/l) Ammoniumtyppi (µg NH 4 -N/l) Fosfaattifosfori (µg PO 4 -P/l) Järvi Kuva 7. Tutkituista järvistä mitatut ravinteiden määrät. 1 = Valkjärvi, 2 = Vaaksi, 3 = Sääksi, 4 = Märkiö, 5 = Länsi-Herunen ja 6 = Matkunlammi. Visuaaliseen tarkasteluun perustuva LaMotten fosfaattifosforitesti osoitti pieniä pitoisuuksia myös Sääksistä, mutta YSI 93 antoi tulokseksi nollan. Järvi Veden alkaliteetti oli hyvin korkea Valkjärvessä, keskitasoa Vaaksissa, Sääksissä ja Märkiössä, ja hyvin alhainen Länsi-Herusessa ja Matkunlammissa. Matkunlammin vedessä oli paljon rautaa. Sääksissä, Valkjärvessä ja toisella havaintokerralla myös Vaaksissa rautaa oli vedessä hyvin vähän. Vesinäytteistä mitatut ravinteiden määrät on esitetty kuvassa 7. Magnesiumia oli selvästi eniten Valkjärven vedessä. Magnesiumin määrä muuttui havaintokertojen välillä hyvin vähän, lukuun ottamatta Märkiötä, jonka veden magnesiumpitoisuus oli toisella havaintokerralla kymmenkertainen. Myös kaliumia oli eniten Valkjärvessä, mutta paljon myös Matkunlammissa, ja melko paljon Märkiössä. Vähiten kaliumia oli Länsi-Herusessa. Nitraattityppeä oli selvästi eniten Matkunlammissa, ja melko paljon Valkjärvessä. Vaaksissa ja Märkiössä nitraattityppeä oli hyvin vähän. Nitriitti ei ole vedessä pysyvä yhdiste, joten nitriittitypen määrät olivat hyvin pieniä kaikissa järvissä. Ammoniumtyppeä oli melko paljon Märkiössä, Länsi-Herusessa ja Valkjärvessä, ja hyvin vähän Matkunlammissa ja Vaaksissa. Levien käyttöön 12

14 Heterotrofisia bakteereja / ml ritiheys mitattiin myös Märkiöstä. Bakteerien määrä ei kuitenkaan heijastunut biologiseen hapenkulutukseen, joka oli etenkin toisella havaintokerralla hyvin alhainen. Ensimmäisellä havaintokerralla Enterobakteereja tavattiin vain Sääksistä, ja toisellakin havaintokerralla Sääksin veden enterobakteeritiheys oli selvästi muita järviä korkeampi. Koliformisia bakteereja (ml. E. coli) ei tavattu järvien vesinäytteistä lainkaan. Johtopäätökset Enterobakteereja / ml BOD 7 (mg) , 2,5 2, 1,5 1,,5, Järvi Kuva 8. Heterotrofisten bakteerien ja enterobakteerien tiheydet, sekä biologinen hapenkulutus seitsemän vuorokauden aikana tutkituissa järvissä. 1 = Valkjärvi, 2 = Vaaksi, 3 = Sääksi, 4 = Märkiö, 5 = Länsi-Herunen ja 6 = Matkunlammi. soveltuvaa fosfaattifosforia oli eniten Valkjärvessä, ja vähiten Sääksissä. Vaaksissa ja Märkiössä fosfaattifosforia oli hieman alle 2 µg/l, Matkunlammissa ja Länsi-Herusessa hieman alle 1 µg/l. Yllättäen suurimmat bakteerimäärät havaittiin kirkkaassa ja vähäravinteisessa Sääksissä (Kuva 8). Ensimmäisellä havaintokerralla aerobisten heterotrofisten määrä oli Sääksin vedessä moninkertainen kaikkiin muihin järviin verrattuna, mutta toisella kertaa lähes yhtä korkea baktee- Havaintoaineistomme kuvaa hyvin näiden kuuden järven luonteenomaisia piirteitä. Valkjärvi on Nurmijärven seudun järvistä selvästi emäksisin, samein ja ravinteikkain. Sääksin vesi edustaa toista ääripäätä, sillä sen vesi on kristallinkirkasta ja vähäravinteista. Matkunlammin humusvettä kuvaavat hyvin happamuus, korkea väriarvo, alhainen alkaliteetti, suuri raudan ja nitraattitypen määrä, ja pieni ammoniumtypen ja fosfaattifosforin määrä. Länsi-Herusta luonnehtii alhainen puskuroimiskyky, ja siitä seuraava melko kirkasvetiselle järvelle alhainen ph. Vaaksi on varsin monen muuttujan suhteen Valkjärven ja Sääksin välimuoto, Märkiö taas ravinteikkaan järven, kirkasvetisen järven ja humusjärven sekoitus. Tulokset tarjosivat hyvin vähän yllätyksiä. Ainoa täysin ennakko-oletusten vastainen havainto oli bakteerien suuri määrä Sääksin vedessä. Ensimmäisen kerran tulokseen emme kykene löytämään selitystä, sillä vesi oli kirkasta, eikä uimareita vielä ollut rannalla. Toisen havaintokerran tulos on selitettävissä rantaan ajelehtineella siitepölylautalla. Vaikka siitepölyä ei varsinaisella havaintopaikalla ollut, hajotustoiminta lämpimällä rannalla oli ilmeisen vilkasta, ja bakteereja saattoi levitä myös kauemmas rantaviivasta. Tutkituista järvistä tiivistä kemiallisen ja ekologisen tilan seurantaa kaipaavat lähinnä Valkjärvi ja Länsi-Herunen. Valkjärven valuma-alueella asutus tiivistyy uusien asemakaavoitusten myötä, ja muun muassa hevostilat lisääntyvät, joten ulkoinen ravinnekuormitus saattaa ilman laskeutusaltaiden, kosteikkojen ja suojavyöhykkeiden rakentamisen kaltaisia toimenpiteitä kasvaa (Hagman 29). Länsi-Herusesta on puolestaan mitattu aiemmissa tutkimuksissa melko korkeita 13

15 Kuva 9. Mittausten jälkeen Atte ottaa viiden litran vesinäytteen Matkunlammista laboratorioanalyysejä varten, ja Olli pakkaa välineet seuraavaa paikkaa varten. Sää ei aiheuttanut maastopäivinämme mielipahaa. 14

16 Kuva 1. Toisella mittauskerralla (22.5.) Sääksin hiekkaranta oli paksulti männyn siitepölyn kuorruttama. Vaikka keräsimme näytteet kirkkaasta vedestä laiturin päästä, siitepöly selittänee suuret bakteerimäärät vedessä. ravinnemääriä, ja se on heikon puskuroitumiskykynsä johdosta myös altis happamoitumiselle. Heinäkuun lopun helteiden aikaan ( ) tekemissämme tarkastuksissa yhdeltäkään näytteenottopaikalta ei löytynyt silmin havaittavia määriä sinilevää, ja vesi näytti kaikissa kuudessa järvessä vähintään yhtä puhtaalta kuin keväällä, joten järvien ekologista tilaa kesällä 214 voinee pitää hyvänä. Syynä sinilevien vähäisyyteen saattaa olla vähäluminen talvi, ja siitä seurannut vähäinen ulkoinen kuormitus, ja lähes sateeton heinäkuu, jonka seurauksena ravinteita valui järviin hyvin vähän levien parhaaseen kasvuaikaan. Kuva 11. Valkjärven rehevyys näkyy erityisesti järven matalassa pohjoispäässä, jossa levittäytyvät melko laajat ilmaversoiskasvustot. Kuvassa etualalla ulpukan (Nuphar lutea) kelluslehtiä. Keskellä sarjarimpeä (Butomus umbellatus). Taustalla oikealla kapealehtiosmankäämiä (Typha angustifolia) ja järviruokoa (Phragmites australis). Rannalla lahtea reunustaa tervaleppävyö (Alnus glutinosa). 15

17 Kuva 12. Valkjärven kahdet kasvot. Yläkuvassa matalaa, ulpukan kelluslehtien ja sarjarimpitupsujen kirjomaa Lähtelänlahtea Vesi on levien ja viherkasvien vihertäväksi värjäämää. Alakuva on otettu Tielahdelta Åberginnokan Kaltsin ohi kohti Lähtelänlahtea. Valkjärven rannat ovat paikoin hyvin jyrkkiä ja kallioisia, ja tyynien jaksojen jälkeen vesikin näyttää melko kirkkaalta. 16

18 Kuva 13. Ylemmässä kuvassa Matkunlammin itärantaa , alemmassa Olli ja Atte tekemässä mittauksia Vaaksin uimarannalla Pyöröpolarisaatiosuotimen avulla järvien vedenlaadut erot näkyvät selvästi: humuksinen Matkunlammi on kahvinruskea, Vaaksi kirkas. Syvyydestään johtuen Vaaksikin tosin näyttää usein tummalta. Vertaa näitä myös Valkjärven veden väriin kuvassa

19 Kuva 14. Soutumatka kohti mittausasemia alkoi täältä Lähtelänlähdeltä 12 kertaa. Keskisyvänteen mittausasema ja pohjoisempi hapetin jäävät juuri ja juuri niemen taakse. 18

20 Valkjärven veden kerrostuneisuus Juulia Möksy, Lumi Virolainen ja Mika Sipura Johdanto Järvien pystysuuntaisen kerrostuneisuuden helpoimmin havaittava komponentti ja muiden muuttujien kerrostuneisuuden syy on makeissa vesissä lämpötila. Vesi on tiheimmillään neliasteisena, joten lähellä tätä lämpötilaa oleva vesi siirtyy pohjaan, ja kauempana tästä lämpötilasta oleva vesi pintaan. Koska erityisesti tuuli sekoittaa pintakerrosta, kerrostuneen järven pintaosa on usein tasalaatuista, mutta pintakerroksen alla vesi jäähtyy hyvin nopeasti pohjaa kohti laskeuduttaessa. Tätä nopean muutoksen kerrosta kutsutaan lämpötilan harppauskerrokseksi eli termokliiniksi. Termokliinin päällä oleva kerros on päällysvettä (epilimnium), ja sen alapuolella oleva kerros alusvettä (hypolimnium). Järvet jakaantuvat kerrostuneisuuden suhteen kahteen pääryhmään: holomiktisiin ja meromiktisiin (Lewis 1983). Holomiktisiin järvissä lämpötilajakauma on ainakin kerran vuodessa tasainen pinnasta pohjaan, ja vesikerrokset sekoittuvat, kun taas meromiktisissa järvissä on pysyvä veden sekoittumista estävä lämpökerrostuneisuus. Meromiktiset järvet ovat yleensä Kuva 15. Juulia ja Lumi mittaamassa lämpötilan, happipitoisuuden, ph:n ja redox-potentiaalin syvyysprofiilia Lähtelänlahden edustalla YSI Professional Plus -mittarilla. Lumi laskee anturia veteen metri kerrallaan, ja odottaa lukemien tasaantumista. Vaikka laite tallentaa mittaustulokset muistiinsa, Juulia kirjoittaa tulokset varmuuden vuoksi myös lomakkeelle. 19

21 pohjan veden ollessa viileämpää (kylmempää), ja syksyllä se jäähtyy +4 asteeseen lämpimämmän (kevyemmän) pohjan veden päälle. Suomen järvissä tapahtuu siksi keväisin ja syksyisin veden täyskierto, mutta talvisin ja kesäisin niihin muodostuu kerrostuneisuus. Polymiktiset järvet ovat puolestaan liian matalia pysyvän kerrostuneisuuden syntymiseen, joten vesi sekoittuu läpi vuoden usein esimerkiksi tuulen vaikutuksesta. Lewis (1983) jakaa polymiktiset järvet edelleen jatkuviin polymiktisiin, joiden vesi sekoittuu lähes päivittäin, ja epäjatkuviin polymiktisiin, joiden vesi voi olla kerrostunutta useiden viikkojen ajan. Rehevyydestä johtuen Valkjärven pohjan mikrobien soluhengitys kuluttaa paljon happea, joten pohjan profundaalivyöhykkeen ja alusveden eliöt saattavat kärsiä hapen puutteesta mikäli happea ei siirry tehokkaasti pintakerroksista kohti pohjaa. Tämä on todennäköisintä kevättalvella ja syyskesällä, pitkään kestäneen kerrostuneisuuden jälkeen. Kerrostuneisuuden kestoaika on siksi järven hoitoa ajatellen keskeinen tieto. Kuva 16. Kerrostuneisuusmittausten havaintoasemat. Sijainnit vaihtelivat tuulesta johtuen mittauskerroittain muutamia kymmeniä metrejä. Asemien syvyydet ovat: keskisyvänne (1) = 12,3 m, pohjoinen (2) = 9,8 m, itäinen (3)= 12,1 m, eteläinen (4) = 1,2 m ja läntinen (5) = 8,8 m. erittäin syviä ja jyrkkärantaisia, tai niiden pohjan vesi on suolaista. Suomen meromiktiset järvet ovat tyypillisesti syvissä rotkolaaksoissa. Holomiktiset järvet jakaantuvat edelleen monomiktisiin, dimiktisiin ja polymiktisiin. Monomiktisissä järvissä vesimassa sekoittuu kerran vuodessa. Ne ovat joko lämpimiä, jolloin pintavesi on viileänä vuodenaikana lyhyen aikaa pohjan vettä viileämpää, tai kylmiä, jolloin pintavesi sulaa vain lyhyeksi ajaksi (Dodds & Whiles 21). Suomen järvet ovat enimmäkseen dimiktisiä, sillä pintavesi lämpenee keväällä +4 asteeseen Tämän tutkimuksen tarkoituksena on seurata Valkjärven veden lämpötilan, ja happipitoisuuden kerrostuneisuutta kevään ja alkukesän 214 aikana, ja yrittää löytää vastaus kysymykseen: muodostuuko Valkjärveen kesän edetessä pohjaosien happitilannetta heikentävä lämpötilan harppauskerros eli termokliini? Menetelmät Mittasimme veneestä veden lämpötilan ( C), hapen määrän (mg/l) ja hapen kyllästysprosentin 2 metrin kaapelilla ja polarografisella happisensorilla varustetulla YSI Professional Plus -mittarilla (Kuva 18) pintavedestä, ja metrin välein pinnasta pohjaan saakka viidestä paikasta (Kuva 16). Pintamittauksessa upotimme anturin veteen niin, että lämpötila-anturi oli juuri ja juuri veden alla, ja happisensori noin 8 cm:n syvyydessä. Pohjan mittauksessa 9 gramman sinkkipainolla ja muovisuojuksella varustetun anturin (Kuva 18) annettiin levätä vapaasti pohjassa, joten pehmeämmällä savipohjalla se saattoi olla useiden senttimetrien syvyydessä pohjasedimentissä. 2

22 Toistimme mittaukset 11 kertaa kevään ja kesän 214 aikana, ja kerran loppusyksyllä (Kuva 2) viidellä mittausasemalla. Näistä hieman yli 12 metriä syvä keskisyvänne on vain muutamien kymmenien metrien etäisyydellä järven pohjoisemmasta hapettimesta. Kiersimme mittausasemat numerojärjestyksessä 3 kolmen tunnin kuluessa. Kaikki mittaukset teimme klo YSI Professional Plus antoi yleisesti yli sadan prosentin happisaturaatiolukuja. Korkeimmat luvut (~ 112 %) mittasimme kesällä, jolloin hapen supersaturaatio saattoi johtua levien yhteytyksestä. Suuria lukemia (~ 17 %) saimme kuitenkin myös varhain keväällä kylmän veden aikaan, jolloin levien yhteyttäminen ei voi aiheuttaa supersaturaatiota. Laitteen valmistaja selittää tämän saturoituneessa ilmassa tapahtuvasta kalibroinnista johtuvaksi ominaisuudeksi. Sensorin membraanin vaihtaminen, tai uudelleenkalibrointi eri lämpötilassa ei vaikuta tulokseen, joten eri aikoina tehdyt mittaukset ovat täysin vertailukelpoisia. Esitämme tässä tutkimuksessa tulokset sellaisina kuin mittari ne antoi. Teimme kaikki mittaukset alle 3 m/s tuulessa, poutasäällä. Vuorokauden ylimmän ja alimman lämpötilan, tuulen keskinopeuden ja sademäärän vuorokaustinen vaihtelu 2,6 kilometrin päässä Valkjärven keskipisteestä sijaitsevalla Klaukkalan sääasemalla ( mittausjakson aikana on esitetty kuvassa 17. Lämpötila ( C) Alin lämpötila Ylin lämpötila Tuulen nopeus (m/s) Sademäärä (mm) 4, 3,5 3, 2,5 2, 1,5 1,,5, Keskimääräinen tuulen nopeus Kuva 17. Sääolojen vaihtelu mittausjaksolla Klaukkalan sääasemalla, noin kahden kilometrin päässä Valkjärven keskipisteestä. Huomionarvoista jaksossa oli toukokuun lopun lyhyt hellejakso, kesäkuun viileys, heinäkuun kuivuus, sekä heinä-elokuun helteisyys ja vähätuulisuus. 21

23 Kuva 18. Ylemmässä kuvassa YSI Professional Plus mittari, ja sen lämpötila- happi- ph- ja redox-anturit suojuksineen. Käytimme anturissa 9 gramman sinkkipainoa, jotta mittauspää laskeutusi syvyyksiin mahdollisimman kohtisuoraan. Alemmassa kuvassa Lumi mittaa, ja Juulia merkitsee lukemat lomakkeelle. Etenkin happianturin lukemien tasaantumisessa kului joskus useita minuutteja. 22

24 Tulokset Lämpötilan ja hapen kyllästysprosentin vertikaalivaihtelu keskisyvänteessä on esitetty kuvassa 2. Yhdeksän vuorokautta jäiden lähdön (12.4.) jälkeen tehty ensimmäinen mittaus osoitti pinnan ja pohjan lämpötilaeron olevan varsin pieni, ja hapen kyllästysprosentin säilyvän yli 9 prosentissa aina 11 metrin syvyyteen saakka. Lämpimän ja tuulisen vuorokauden jälkeen seuraavana päivänä tehdyssä mittauksessa vesi oli sekoittunut: pintaveden lämpötila oli laskenut, mutta yhdestä kuuden metrin syvyyteen lämpötila oli noussut, ja hapen saturaatio lisääntynyt aina yhdeksään metriin saakka. Sää säilyi tämän jälkeen viileänä, joten toukokuun alun mittauksessa (6.5.) koko vesipatsas oli lämmennyt vain reilulla asteella, ero pohjan ja pinnan välillä oli pieni, ja happitilanne oli hyvä lähes pohjaan saakka. Toukokuun lopun helteisen jakson jälkeen pintavesi oli lämmennyt selvästi, ja lämpötila laski ilman selvää harppauskerrosta pohjaa kohti. Erikoisen muotoisen käyrän muodostava hapen kyllästysprosentti oli pintavedessäkin vain hieman yli 8, ja esimerkiksi kahden metrin syvyydessä prosenttiluku oli pienempi kuin kuuden metrin syvyydessä. Ilman viilennyttyä nopeasti, ja muututtua tuulisemmaksi vesi jäähtyi dramaattisen nopeasti (vielä kahden metrin syvyydessäkin yli 1 astetta kolmessa vuorokaudessa), ja happitilanne parani ensimmäisten mittausten tasalle pohjasedimenttiä lukuun ottamatta. Viileän kesäkuun aikana Valkjärvi lämpeni hitaasti, ja hapen määrä pysyi korkeana pohjaa lukuun ottamatta. Kesäkuun vaihduttua helteiseksi heinäkuuksi pintavesi lämpeni nopeasti, ja veteen oli muodostunut selvä lämpötilan harppauskerros 3-5 metrin syvyyteen. Lämpötilan harppauskerros jyrkkeni mittauksessa entisestään, ja jakoi happipitoisuuden selvästi kahtia: vesi pinnasta kolmen metrin syvyyteen oli supersaturoitunutta, kun taas neljän metrin alapuolella kyllästysprosentti oli alle 5. Heinäkuun puolivälin (14.7.) hapen kyllästysasteessa näkyy mielenkiintoinen supersaturaatiopiikki kolmen metrin syvyydessä. Hapen kyllästysprosentti oli tuolloin pinnasta kahden Kuva 19. Etualalla Valkjärven pohjoisempi hapetin. Taustalla häämöttää valkoisena hapettimista eteläisempi. Kesällä molemmat pumppaavat happea alusveteen, talvella vain toinen. metrin syvyyteen noin 14, ja neljän metrin syvyydessä 1, mutta kolmen metrin syvyydessä 113. Aistinvaraisesti arvoituna Valkjärven vesi oli kirkkaimmillan kesän 214 aikana. Erityisesti heinäkuun loppu ja elokuun alku olivat helteisiä, ja yölämpötilatkin korkeita (Kuva 17), joten 5.8. tehty mittaus oli kesän 214 ääritilanne. Pintaveden lämpötila oli kolmeen metriin saakka 23,8 C, minkä jälkeen lämpötila laski yli seitsemän astetta metrin matkalla. Tästä syvemmälle laskeuduttaessa lämpötila laski hyvin vähän, ja pohjasedimenttikin on yli 15 asteista. Myös hapen määrä romahti kolmen ja viiden metrin välillä lähes täydestä saturaatiosta 35 prosenttiin. Alusvedessäkin on silti kohtuullisesti happea pohjasedimenttiä lukuun ottamatta. Marraskuun alussa koko vesipatsas oli jäähtynyt 6,5-asteiseksi, ja kuten spatiaalisesta aineistosta (Kuva 21) nähdään, koko järven veden lämpöti- 23

25 Lämpötila ( C) Etäisyys pinnasta (m) Hapen kyllästysprosentti Etäisyys pinnasta (m) Kuva 2. Valkjärven keskiselänteen lämpötilan ja happipitoisuuden vertikaaliprofiili 12 mittauskerralla. Alimmassa mittaussyvyydessä anturi painoineen lepää pohjassa, kenties osittain jopa hieman pohjasaven sisässä. Koska mittauskohtaa ei pystytty saamaan täsmälleen samaan pisteeseen, alimman pisteen syvyys vaihteli välillä metriä. 24

26 Lämpötila ( C) Lämpötila ( C) Lämpötila ( C) Etäisyys pinnasta (m) Etäisyys pinnasta (m) Etäisyys pinnasta (m) Etäisyys pinnasta (m) Keskisyvänne Pohjoinen Itäinen Eteläinen Läntinen Kuva 21. Valkjärven lämpötilan syvyysprofiilit viidellä havaintoasemalla 12 mittauskerralla. Kunkin aseman alimmassa mittauspisteessä anturi lepäsi pohjassa, tai osittain pohjasaven sisässä. Kiersimme asemat ensimmäisen kuvan osoittamassa järjestyksessä kolmen tunnin aikana, joten sään aiheuttamat muutokset asemien välillä ovat mahdollisia, mutta luultavasti hyvin vähäisiä. 25

27 O 2 (mg/l) O 2 (mg/l) O 2 (mg/l) Etäisyys pinnasta (m) Etäisyys pinnasta (m) Etäisyys pinnasta (m) Etäisyys pinnasta (m) Keskisyvänne -3-3 Pohjoinen -4-4 Itäinen -5-5 Eteläinen -6-6 Läntinen Kuva 22. Valkjärven veden happipitoisuuden syvyysprofiilit viidellä havaintoasemalla 12 mittauskerralla. Kunkin aseman alimmassa mittauspisteessä anturi lepäsi pohjassa, tai osittain pohjasaven sisässä, mikä selittää hapen vähäisen määrän ylempään mittauskohtaan verrattuna. Happianturin suojuksen rakenteen (kuva 17) takia savi ei todennäköisesti peittänyt happianturin membraania. 26

28 la näytti olevan sama. Vesi oli täysin kyllästynyt hapella kahdeksaan metriin saakka, ja tämän alapuolellakin happitilanne oli kohtuullinen. Kuvassa 21 on esitetty lämpötilan spatiaalinen vaihtelu havaintoasemien välillä. Valkjärven vesimassan lämpöolojen heilahtelu sään muuttuessa tulee esiin jo kahdessa ensimmäisessä mittauksessa. Tyynen jakson jälkeen, 12 vuorokautta jäiden sulamisesta pintavesi oli lämmennyt hieman, mutta vesi jäähtyi nopeasti syvemmälle laskeuduttaessa. Yön ja seuraavan päivän voimakas tuuli jäähdytti pintaveden ja siirsi lämpöä syvemmälle, joten käyrät nousivat pystyyn. Ilma virtasi suoraan pohjoisesta, läpi pitkän pohjoislahden, joten lämmin vesimassa pakkautui eteläiselle ja läntiselle havaintoasemalle, ja muiden asemien pintavesi jäähtyi selvästi enemmän. Myös ja 5.6. eteläisen ja läntisen havaintoaseman pintavesi oli selvästi muita lämpimämpää. Hellekauden jälkeen 5.8. läntisen ja eteläisen havaintoaseman vesi oli muita lämpimämpää 3-7 metrin välillä, mutta pintavesi oli kaikissa havaintoasemissa yhtä lämmintä. Toukokuun alku oli viileä etenkin yölämpötilojen osalta, mikä selittänee yhdenmukaisen lämpötilajakauman 6.5. Ilmeisesti järvi oli kokenut keväisen täyskierron uudelleen. Myöskään havaintoasemien välillä ei ollut lainkaan eroja. Hapen määrää (mg/l) kuvaavat spatiaaliset käyrät on esitetty kuvassa 22. Huomionarvoisia ovat erityisesti toukokuun helleaallon käyrät 25.5., heinäkuun hellejakson käyrät ja lämpimimmän hellejakson käyrät 5.8. Toukokuun lopun käyristä nähdään pinnan vähähappisuuden olevan voimakkainta läntisessä, eteläisessä ja keskisyvänteen havaintoasemassa ja vähäisempää pohjoisessa havaintoasemassa. Itäisessä havaintoasemassa happitilanne on sen sijaan veden lämpötilaan nähden erinomainen myös pinnassa. Heinäkuun puolivälin (14.7.) käyrät sen sijaan kertovat kolmen metrin hypersaturaatiopiikin koskevan koko järveä, joskin tässäkin itäinen havaintoasema eroaa muista. Hellejakson jälkeinen käyräparvi 5.8. puolestaan vahvistaa eteläisen ja läntisen havaintoaseman eroavan myös happiloiltaan muista: niissä hapen määrä laskee muita asemia jyrkemmin harppauskerroksessa. Johtopäätökset Kevät ja kesä 214 olivat sääoloiltaan erinomaisia tutkimukseemme (Kuva 17). Sää lämpeni nopeasti heti jäidenlähdön (12.4.) jälkeen, viileni uudelleen toukokuun alussa, ja lämpeni hetkeksi hellelukemiin toukokuun puolivälin jälkeen. Kesäkuu oli poikkeuksellisen kylmä, mutta heinäkuu ja elokuun alku poikkeuksellisen lämpimiä. Heinäkuun lopussa monessa suomalaisessa järvessä saavutettiin lämpöennätyksiä, ja tiedotusvälineet uutisoivat lämpötilasta johtuvan vähähappisuuden haitallisista vaikutuksista kaloihin. Monissa uutisissa kerrottiin yli 3 asteen pintalämpötiloista melko kookkaissakin järvissä, mutta Valkjärven keskisyvänteessä pintaveden keskilämpötila ei koskaan ylittänyt +24 astetta. Aineistostamme nousee esiin kaksi tyypillistä Valkjärven piirrettä: 1) lämpiminä aikoina järveen muodostuu lämpötilan harppauskerros 3-5 metrin syvyyteen, mikä aiheuttaa harppauksen myös happipitoisuudessa, ja 2) sääolosuhteiden (tuulen ja lämpötilan) vaihtelu heiluttaa Valkjärven vesimassan lämpöoloja nopeasti. Lewisin (1983) luokittelussa Valkjärvi olisi siis epäjatkuva polymiktinen järvi, tai jotakin dimiktisen ja polymiktisen järven välistä. Positiivisena asiana on kuitenkin syytä huomata, että silloinkin kun harppauskerros muodostuu, happea on kohtuullisen paljon alusvedessäkin, ja ainostaan pohjasedimentti kärsii hapen puutteesta. Tämän voitanee kokonaan tai osittain selittää hapettimilla. Sään vaikutus Valkjärven kerrostuneisuuteen on hyvin nähtävissä kuvissa 21 ja 22. Ensimmäinen mittaus (21.4.) tehtiin vuodenaikaan nähden lämpimänä iltapäivänä (päivän ylin lämpötilapäivänä yli +18 C), heikkotuulisten vuorokausien jälkeen. Pintakerrokset ovat siksi melko lämpimiä, mutta jo kahdesta metristä alkaen syvemmät osat tasaisen kylmiä. Seuraavana päivänä (22.4.) päivän ylin lämpötila oli vain +1 C, ja pohjoistuuli voimistui. Kuvasta 21 nähdään miten tuuli on, paitsi sekoittanut lämmintä vettä syvemmälle, myös pakannut lämmintä ja hapekasta pintavettä järven eteläpäähän, eteläiseen ja läntiseen havaintoasemaan. Kylmintä ja vähähappisinta pintavesi oli itäisellä havaintoasemalla, jonka kohdalla tuulella oli pisin rata kul- 27

29 Lämpötila ( C) Etäisyys pinnasta (m) Iitin Märkjärven keskisyvänne Näkösyvyys 265 cm Sähkönjohtavuus pintavedessä 5,46 ms/m Hapen kyllästysprosentti Kuva 23. Iitin Märkjärven keskisyvänteen (ETRS-TM35FIN : 4648) lämpötila- ja happikerrostuneisuus hellekauden jälkeen, ukkosmyräkän lähestyessä Huomaa hapen harppauskerroksen jyrkkyys ja alusveden viileys suhteessa Valkjärven keskisyvänteeseen (kuva 2). kea järven pintaa. Sääolosuhteiden muutoksen seurauksena kerrostumisen jo aloittanut järvi sekoittui täysin, ja koki 6.5. mitattujen tulosten perusteella kevättäyskierron uudelleen. Toinen suuri muutos tapahtui kolmen vuorokauden aikana Näistä ensimmäisellä mittauskerralla pintavesi oli lämmennyt helleaallon seurauksena jo yli 2 asteeseen, ja vielä 3 metrin syvyydessäkin vesi oli 18-asteista. Hapen määrässä lämpötilan kerrostuneisuus luultavasti näkyisi hyvin, ellei männyn siitepölystä johtunut mikrobitoiminta olisi kuluttanut happea erityisesti pinnassa (Kuva 28). Seuraavana päivänä ilman lämpötila laski nopeasti, ja puuskittainen tuuli yltyi. Tämän seurauksena järven lämpötila ja happiolot olivat täysin toisenlaiset. Järven pintaosat olivat jäähtyneet yli kymmenen astetta, ja lämpötilan profiilikäyrä pönöttää pystyssä (Kuva 2). Tämä yhdessä tuulen kanssa aiheutti veden sekoittumisen, minkä seurauksena happitilanne oli yksi mittausjakson parhaista. Voimakas supersaturaatio kolmen metrin syvyydessä lämpimänä aikana saattaa johtua yhteyttävistä levistä. Valkjärven vesi on yleensä melko sameaa, joten leville parhaat olosuhteet ovat pinnassa. Heinäkuussa Valkjärvi oli kuitenkin hyvin kirkasvetinen, joten voi olla että yhteyttävien levien kerros keskittyi kolmen metrin syvyyteen. Seuraavassa mittauksessa supersaturaatio ulottui pinnasta kolmen metrin syvyyteen, ja oli voimakkaimmillaan metrin syvyydessä (kyllästysaste 112 %). Pinnassa kelluvia sinilevälauttoja havaitsimme mittauksissamme vain Kuvassa 23 on esitetty vertailun vuoksi syvyysprofiilitulokset Iitin Märkjärveltä kuumimman hellejakson jälkeen heinäkuun lopussa. Valkjärven tapaan myös Märkjärvi kärsii rehevöitymi- 28

30 sestä, mutta veden ominaisuuksiltaan se eroaa tyypillisenä Salpausselän pohjoispuolina järvisuomen järvenä melkoisesti. Märkjärven pinta-ala on 423 hehtaaria, ja sen syvin kohta on 15,6 metriä, mutta koska järven keskisyvyys on vain 4,35 metriä, Märkjärven vesitilavuus ( m 3 ) on vähemmän kuin kaksinkertainen Valkjärven tilavuuteen nähden. Kuten kuvasta 23 nähdään, Märkjärven keskisyvänteen vesi jäähtyy melko jyrkästi kolmen ja kuuden metrin välissä, mikä aiheuttaa erittäin jyrkän hapen harppauskerroksen neljän ja kuuden metrin väliin: kuudessa metrissä happea ei ole juuri lainkaan. Märkjärven keskisyvänteen alusvesi kuuden metrin alapuolella on hyvin viileää ja lähes hapetonta pohjaan saakka. Kun tätä verrataan Valkjärven tilanteeseen lämpimimpänä aikana 5.8., huomataan, ettei Valkjärven kerrostuneisuus sittenkään ole kovin voimakas. Vesi lämpenee syvällä jopa 16-asteiseksi, eikä lämpötilaero pinnan ja syvänteen välillä ole kovin suuri. Vaikka Valkjärven veden happitilanne heikkenee huomattavasti kolmen metrin syvyydestä alaspäin, happea riittää kuitenkin helteisimpänäkin aikana lähes pohjaan saakka. Yksi selitys tähän eroon voi olla Valkjärven molempien hapetinten toiminta läpi kesän (Kuva 19). Märkjärvellä ei ole hapettimia. Pienikokoista ja kompaktin muotoista järveä on helppo ajatella yhtenäisenä kokonaisuutena tai monoliittina, jonka vesimassa on kauttaaltaan samanlaista. Tutkimuksemme aikana havaintoasemien välillä oli kuitenkin eroja, ja niille kehittyi omat luonteenpiirteensä. Itäinen asema on karskein. Vesi on syvää, lähin ranta jyrkkä ja tuulensuojaa on asemista vähiten. Keskisyvänne ja pohjoinen asema tuntuvat suojatummilta, kenties loivan länsirannan vaikutuksesta. Eteläisen havaintoaseman vesi on usein kolmea aiemmin mainittua lämpimämpää, ja helteisimpänä aikana hapen määrä väheni nopeasti harppauskerroksen alla. Läntinen havaintoasema on lässyin. Se on selvästi muita matalampi, ja vesi usein lähes pohjaan saakka lämmintä, tai ainakin pinnassa on paksu lämpimän veden kerros. Itäisen havaintoaseman vesi vaikutti usein tummansiniseltä, jopa mustalta, pohjoisen aseman ja keskisyvänteen vesi sinisen ja turkoosin sekoitukselta, eteläisen aseman vesi vihreältä ja läntisen aseman vesi vaalean harmaanvihreältä. Vesissä on eroja. Kuva 24. Sään suosiessa syvyysprofiilien mittaminen ei ole niitä kaikkein raskaimpia töitä. Lumi odottaa mittarin lukeman tasoittumista, ja Juulia Lumin käskyä laskea anturi metrin alemmas. 29

31 Kuva 25. Näytteenottoa Valkjärven keskisyvänteellä. Tatu on nostanut vettä seitsemän metrin syvyydestä. Aleksi laskee veden hanasta näytepulloon. Huomaa myös Tatun asiallinen John Deere -lippis. 3

32 Valkjärven bakteeritoiminnan kerrostuneisuus Aleksi Murtomaa, Tatu Sokka ja Mika Sipura Johdanto Yksi rehevöityvien vesien merkittävimmistä ongelmista on lisääntynyt mikrobiaalinen hengitys, joka kerrostuneissa tai jään peittämissä vesissä johtaa hapen määrän vähenemiseen, ja äärimmillään alusveden tai koko vesimassan happikatoon. Oppikirjoissa asia esitetään usein niin, että rehevöitymisen seurauksena syntynyt suuri leväbiomassa vajoaa kuoltuaan pohjaan, missä aerobiset bakteerit kuluttavat leviä hajottaessaan hapen. Tämä herätti eräällä lukion biologian oppitunnilla kysymyksiä: 1) Miten paljon bakteereja on muualla vedessä? 2) Eikö hajottajabakteerien määrä ja hapenkulutus voisi olla suurinta pintavedessä, sillä se on lämpimämpää, ja pintaveteen yhteyttävät levät kuolevat? 3) Jos hapen määrä on pohjasedimentissä ja pohjan tuntumassa pysyvästi alentunut, eivätkö olosuhteet siellä suosi erityisesti anaerobisia bakteereja? Miksi happea tarvitsevat anaerobiset bakteerit toimisivat ahkerimmin siellä missä happea ei juuri ole? Tämän tutkimuksen tarkoituksena on hakea havaintoaineiston turvin vastauksia edellä esitettyihin kysymyksiin. Monissa tutkimuksissa aerobisten heterotrofisten bakteerien on todettu olevan runsaimmillaan veden pintaosissa, ja vähälukuisimmillaan termokliinin kohdalla ja pohjassa (Maier ym. 29), mutta jakauman on todettu riippuvan järven ominaisuuksista, ja vaihtelevan vuoden- ja vuorokaudenajoittain (esim. Tammert ym. 25, Maier ym. 29). Vuoden 214 aikana Valkjärvi oli ajoittain hyvin samea, toisinaan taas erittäin kirkas, joten myös bakteeritoiminnan voi olettaa vaihtelevan ajallisesti. Menetelmät Teimme mittaukset ja otimme näytteet Valkjärven keskisyvänteestä (piste 1 kuvassa 16) kolme kertaa kevätkesän 214 aikana, ja kerran loppusyksyllä (päivämäärät kuvassa 28). Mittasimme lämpötilan ( C), hapen määrän (mg/l) ja hapen kyllästysprosentin 2 metrin kaapelilla ja polarografisella happisensorilla varustetulla YSI Professional Plus -mittarilla pinnasta, ja kaikilta syvyyksiltä metrin välein pohjaan saakka. Vesinäytteet otimme hanalla suljettavalla, painolla laukaistavalla kahden litran WaterMark -vaakanoutimella (Kuva 26) samoilta syvyyksiltä suoraan yhden litran inkubointipulloihin (Kuva 27). Laboratoriossa otimme inkubointipulloista aluksi 1 ml:n näytteet absorbanssin määritystä varten, ja 1 ml:n näytteet steriileillä pipeteillä bakteerikasvatuksiin. Biologisen hapenkulutuksen (BOD7) selvittämiseksi mittasimme kaikista näytteistä hapen määrän Vernier Labquest2:n optisella happianturilla (ODO-BTA) ennen ja jälkeen seitsemän vuorokauden inkuboinnin pimeässä kaapissa huoneenlämmössä. Menetelmä ei ota huomioon nitrifikaatioprosesseissa kuluvaa happea (ei-atu). Lämpötila laboratorion kaapissa vaihteli välillä 2,8-21,7 C. Veden sameuden FTU-asteikko käyttämässämme YSI 93 fotometrissä järvivedelle liian suuripiirteinen, joten mittasimme sameuden fotometrillä epäsuorasti 65 nanometrin aallonpituuden absorbanssina, jossa sokeana näytteenä käytetään tislattua vettä. Sameuden on todettu korreloivan pidemmillä aallonpituuksilla mitattujen 31

33 Kuva 26. Kenttätöiden tärkeimmät välineet. Yläkuvassa YSI Professional Plus -mittari, jonka 2 metriä kaapelin päässä on kolme anturia. Näillä saadaan mitattua lämpötila, hapen kyllästysprosentti, hapen määrä (mg/l), ph ja redox-potentiaali. Alakuvassa Watermark vaakanoudin, jolla saadaan noin 1 cm:n korkuinen näyte vesipatsaasta. Tässä yllättävän kirkasta vettä 12 metrin syvyydestä. 32

34 Kuva 27. Ylemmässä kuvassa kerätyt muoviset vesinäyte- ja inkubointipullot Valkjärven keskisyvänteestä. Etualalla Vernier LabQuest II -tiedonkeräin, jossa on kiinni Vernierin optinen happipitoisuusanturi (ODO-BTA). Alakuvassa Tatu on ottamassa vesipulloista näytteitä bakteerimäärien ja veden absorbanssin selvittämiseksi. Aleksi odottaa happipitoisuuslukeman tasoittumista. 33

35 Etäisyys pinnasta (m) Pohja Pohja Pohja Etäisyys pinnasta (m) Pohja -12 Pohja Pohja Etäisyys pinnasta (m) Pohja Pohja Pohja Etäisyys pinnasta (m) Pohja Pohja Pohja Heterotrofisia bakteereja / ml BOD7 (mg/l) Absorbanssi (%) Kuva 28. Aerobisten heterotrofisten bakteerien tiheyksien, biologisen hapenkulutuksen ja veden absorbanssin syvyysprofiilit neljällä havaintokerralla. Alin palkki tarkoittaa pohjaa (= savinen vesinäyte), jonka syvyys vaihteli veneen ajautumisen takia havaintokerroittain välillä metriä. absorbanssiarvojen kanssa (Turbidity Technical Review 21), ja Lähtelänoja-aineistossa sameusarvo (FTU), väriarvo (mg Pl/l) ja kiintoaineen määrä (mg/l) selittävät lineaarisessa regressiomallissa vastaavalla menetelmällä mitatun absorbanssin vaihtelusta 91,3 %, ja sameusarvo yksin 8,8 %. Pidämme tällä perusteella absorbanssia varsin kelvollisena bakteerien käytössä olevan orgaanisen aineen mittana, vaikka sen vaihtelu johtunee osittain epäorgaanisesta savesta. 34

36 Lämpötila ( C) Etäisyys pinnasta (m) Hapen kyllästysprosentti Etäisyys pinnasta (m) Kuva 29. Yläkuvassa lämpötilan ja alakuvassa hapen syvyysprofiili neljänä havaintokertana. YSI Professional Plus -mittari antoi yleisesti yli sadan prosentin kyllästyslukemia. Nämä voivat olla osin todellisia, mutta ne saattavat valmistajan mukaan johtua myös laitteen kalibroinnista, joka suoritetaan täysin vesihöyryllä saturoituneessa ilmassa. 35

37 BOD7 (mg) , a) b) BOD7 residuaalit (mg),5, -,5,,5 1, 1,5 2, 2,5 3, 3,5 Log1 (heterotrofiset bakteerit + 1) -1, Absorbanssi (%) Kuva 3. a) Log-muunnetun heterotofisten bakteerien tiheyden suhde biologiseen hapenkulutukseen (BOD7). Pohjan sameat näytteet on jätetty tästä pois. Lineaarisessa regressiomallissa bakteeritiheys selittää yksin 81,8 % biologisen hapenkulutuksen vaihtelusta. b) Veden absorbanssin suhde biologisen hapenkulutuksen jäännösvaihteluun eli residuaaleihin. Kahden selittävän muuttujan regressiomallissa myös absorbanssi selittää merkitsevästi biologisen hapenkulutuksen vaihtelua. Heterotrofisten aerobisten bakteerien määrät laskimme inkubointipulloista näytteenottopäivänä steriileillä pipeteillä otetuista yhden millilitran näytteistä 3M Petrifilm kasvatusalustoilla (AQHC). Menetelmässä näyte pipetoidaan kuivalle elatusainelevylle muovikalvon alle, ja tasoitetaan koveralla muovilevyllä. Punaisina erottuvien pesäkkeiden määrä lasketaan vuorokauden (+ 35 C) inkuboinnin jälkeen. Tulokset Kuten kuvasta 28 nähdään, bakteeritoiminnan kerrostuneisuus vaihteli havaintokertojen välillä suuresti. Toukokuun alussa (7.5.) vesi oli viileää, täysin kerrostumatonta, ja hapen määrä oli vähäinen vain yli kymmenen metrin syvyydessä (kuva 28). Heterotrofisten aerobisten bakteerien tiheys oli suurin pinnassa, mutta biologinen hapenkulutus ei vaihdellut suhteessa syvyyteen (Kuva 28). Pohjan näyte oli luonnollisesti kuravettä, mutta yllättäen vain 3 cm pohjan yläpuolella oleva vesi oli kirkkaampaa kuin pintavesi (Kuva 28). Toukokuun lopussa (25.5.) männyn siitepöly oli levinnyt Valkjärven pintaan, ja alkanut paakkuuntua ja vajota. Hellekauden jäljiltä pintavesi oli lämmennyt selvästi, ja lämpötilan harppauskerros oli alkanut muodostua 4-6 metrin välille (Kuva 29). Hapen määrä oli pintavedessäkin vähentynyt, ja kuvassa 29 näkyvä hapen profiilikäyrä oli varsin erikoisen muotoinen. Heterotrofisten bakteerien tiheys, samoin kuin absorbanssi ja biologinen hapenkulutuksen arvot oli huomattavan korkeita neljän metrin syvyyteen saakka (Kuva 28). Vesi viiden metrin syvyydestä lähes pohjan saakka oli likimain yhtä kirkasta kuin ensimmäisellä havaintokerralla. Kesäkuun lopussa (27.6.) viileä kesäkuu oli jäähdyttänyt veden uudelleen, ja happeakin riitti kohtuullisesti lähes pohjaan saakka (Kuva 29). Vesi oli silmin nähden kirkasta. Bakteeritiheydet olivat hyvin pieniä pinnasta pohjaan ja biologinen hapenkulutus hyvin vähäistä (Kuva 28). Myös absorbanssilukemat olivat lähes pohjaan saakka hyvin pieniä. Marraskuun puolivälissä (14.11.) vesi oli jäähtynyt koko syvyydeltään noin 5,5 asteeseen, ja happeakin riitti paljon 9 metrin syvyyteen (Kuva 29). Heterotrofisia bakteereita oli vähän lukuun ottamatta syvyyksiä 6-1 metriä (Kuva 28). Pohjan kuravettä lukuun ottamatta myös absorbanssi ja 36

38 biologinen hapenkulutus olivat korkeimmillaan näissä syvyyksissä. Kun poikkeavat kuraiset pohjanäytteet poistetaan aineistosta, logaritmisesti muunnettu bakteeritiheys ja absorbanssi selittävät lineaarisessa pienimmän neliösumman regressiomallissa 87,5 % (R 2 ) biologisen hapenkulutuksen vaihtelusta (F 2,49 = 171,5, p <,1). Näistä bakteeritiheys (t = 17,6, p <,1) selittää vaihtelua absorbanssia (t = 4,7, p <,1) paremmin (Kuva 3). Johtopäätökset Pystyimme osoittamaan neljän havaintokerran aineistollamme että: 1) bakteereille sopivan orgaanisen materiaalin määrän vertikaaliprofiili vaihtelee Valkjärvessä suuresti, 2) heterotrofisten bakteerien tiheydet vaihtelevat havaintokerroittain veden sameuden mukana ja 3) biologinen hapenkulutus on yleensä suurinta pohjasta otetussa näytteessä, mutta usein yhtä korkealla, tai korkeammalla tasolla muualla vesipatsaassa. Aineistosta nousee esiin erityisesti männyn siitepölyn aiheuttamat muutoksen veden laadussa. Toisella havaintokerralla siitepöly oli jo osittain hajonnutta ja vettynyttä niin, että oli alkanut upota. Aineistosta näkyy selvästi, että siitepölyä riitti tasaisesti neljän metrin paksuudelta, mutta tämän alla vesi oli kirkasta. Bakteerien hajottaessa siitepölyä pintavedessä, vesi sai biologisen hapenkulutuksen perusteella jopa hieman jätevesimäisiä piirteitä, ja menetti happea. Valitettavasti emme pystyneet keräämään aikasarjaa tämän jälkeisistä tapahtumista: ehtivätkö bakteerit hajottaa siitepölyn ennen kuin se ehti pohjaan? Pohjasta otetut näytteet olivat luonnollisesti huomattavan sameita, mutta tämä johtui lähinnä savesta. Bakteeritiheydet ja biologinen hapenkulutus eivät sen sijaan olleet pohjassa erityisen korkeita. Happea kuluttuva bakteeritoiminta ei siksi näiden tulosten perusteella näytä keskittyvän Valkjärvellä erityisesti pohjaan. Huomionarvoista aineistossa on myös Valkjärven veden sameuden tasaisyys suhteessa syvyyteen, ja savipohjan päällä olevan veden kirkkaus. Peräti kolmella havaintokerralla neljästä muutama kymmenen senttimetriä pohjan yläpuolella oleva vesi oli jopa kirkkaampaa kuin pintavesi. Kuva 31. Lintulaskenta-aamuna Valkjärvi näytti erikoiselta. Männyn siitepöly oli paakkuuntunut isommiksi hiutaleiksi, jotka alkoivat hiljalleen upota kohti syvyyksiä. Särkikalat hyppelivät pinnassa, mikä sai veden pinnan näyttämään kiehuvalta puurolta. Kuten seuraavana päivänä otetuista vesinäytteistä nähdään, Valkjärven pohjan bakteeritoiminta oli tuolloin pintaan verrattuna vähäistä. 37

39 Kuva 32. Kenttätöissä on usein liian hauskaa. Tässä kuvaaja on pyytänyt ryhmää poseeraamaan vakavana, entisaikojen tutkimusmatkailijoiden tapaan. Vasemmalla haudanvakavana Sanna, keskellä peruslukemilla Julia ja oikealla tosikkona Daniella. 38

40 Veden matkassa halki Nurmijärven Daniella Haaga, Julia Jokela, Sanna Lindfors ja Mika Sipura Johdanto Valkjärvi kerää vetensä noin 8,1 neliökilometrin maa-alueelta, säilyttää sitä keskimäärin 5,8 vuotta, minkä jälkeen vesi joko haihtuu ilmaan tai luisuu säännöstelypadon yli Luhtajokeen. Ennen Valkjärveä Luhtajoen virtaama on kertynyt pienistä puroista Salpausselän eteläreunan männiköiltä, rehevämpien savikkoalueen kuusikoista, pelloilta, pihoista ja taajamista. Matkan varrella veden mukaan on tarttunut liuenneita kemikaaleja, ja virtaaman mukaan irronnutta kiintoainesta. Samaan aikaan kiintoainesta on sedimentoitunut virtaaman hidastuttua pohjaan, eliöt ovat käyttäneet veteen liuenneita aineita ja tuottaneet siihen uusia, ja vesi on laimentunut, tiivistynyt tai jopa saastunut yhä uusien sivu-uomien liityttyä joeksi kasvavaan puroon. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli seurata veden laadun muutoksia yhtenä keväisenä päivänä latvavesiltä Vantaanjoelle, ja selvittää Valkjärvestä valuvan veden osuutta jokiveden muutoksissa. Valkjärvellä on maineensa rehevänä ja pahoinvoivana järvenä, ja sen hapettomia ja kuonaisimpia pohjavesiä on suunniteltu johdettavan putkea pitkin Luhtajokeen (Metsälä 26), mutta mikä on Valkjärven merkitys Vantaanjokea pitkin Itämereen valuvan veden laadulle tällä hetkellä? Veden matka alkaa Matkunsuolta ja sen länsipuoliselta soistuneelta metsäalueelta vetensä ammentavalta Matkunojalta (1). Virrattuaan Rajamäen taajaman itäpuolitse, ja tehdasalueen halki, ja saatuaan lisää vettä muun muassa Rajamäen taajamasta saapuvasta purosta, vesi jatkaa kulkuaan meanderoivassa uomassa metsäalueella Urttilankulman länsipuolelle (2). Yhdistyttyään useampien uomien kanssa metsäalueella (3) vesi saapui laajemmille peltoalueille Ojaniitun talon kohdalla (4), ja sai lisävettä alavilta peltoalueilta. Nurmijärven Kirkonkylään saavuttuaan uomaa aletaan kutsua Kyläjoeksi (5). Kyläjoki virtaa kuivatun Nurmijärven entisen pohjan peltoalueiden halki, ja muuttuu Luhtajoeksi, joka mutkittelee Hongisojan peltoalueiden läpi, kunnes syöksyy kuohuvana puhkaistun kallion läpi alas Kuhakoskena (6). Kuhakosken jälkeen Luhtajoki (7) saa lisää vettä Valkjärvestä (11), ja lähtee virtaamaan etelään, kohti Klaukkalan taajamaa. Klaukkalassa uoma saa lisää vettä useista pienemmistä uomista, näiden joukossa Klaukkalan jätevedenpuhdistamon laskuoja. Toivolan (8) pohjoispuolella joki suuntaa kaakkoon, ja kääntyy etelään yhdistyäkseen Luhtaanmäen kohdalla Lepsämäjoen vesien kanssa Luhtaanmäenjoeksi (9). Vain muutaman kilometrin päässä tästä, Keimolan pohjoispuolella, Luhtaanmäenjoki laskee vetensä Vantaanjokeen, ja saa pian vauhtia Königstedtin kartanon alapuolisesta koskesta (1). Menetelmät Kiersimme tutkimuspisteet klo 1-16 veden mukana alavirtaan edeten, ja poimimme matkan varrella ylimääräiseksi havaintopaikaksi Valkjärven säännöstelypadon luusuan. Tutkimus edustaa siten vain yhtä hetkellistä tilannetta. Edellinen vuorokausi sattui olemaan kevätkauden runsassateisin (Kuva 17), ja koska lumipeite oli läpi talven ohut, eikä varsinaisesta lumensulamiskaudesta voida puhua, tutkiemme virtojen 39

41 Kuva 33. Seuraamamme veden kulkureitti ja havaintopaikat sen varrella. Paikkojen nimet, sijainti koordinaatein, uoman leveys ja virtausnopeus on esitetty taulukossa 2. Katso Vantaanjoen vesistön piirteistä, kemiallis-biologista ominaisuuksista, ja nykytilasta tarkemmin Vahtera ym. (214) 4

42 Taulukko 2. Näytteenottopaikkojen sijainti koordinaatein, virtausuoman leveys ja virtausnopeus. Paikka ETRS-TM35FIN Uoman leveys (cm) Virtausnopeus (m/s) 1. Matkunoja : ,16 2. Urttilankulma : ,26 3. Harjula : ,55 4. Ojaniittu : ,21 5. Aurinkorinne : ,11 6. Kuhakoski : ,38 7. Holma : ,56 8. Toivola : ,8 9. Moottoritie : ,26 1. Königstedt : , Valkjärvi 6711: Kuva 34. Valkjärven tutkimuspiste pohjoispään säännöstelypadolla. Tässä Julia ottaa vesinäytettä. 41

43 Kuva 35. Yläkuvassa Julia mittaa veden sähkönjohtavuutta ja lämpötilaa luotettavaksi ja nopeatoimiseksi osoittautuneella Aquashock Water Purity -mittarilla Harjulan talon kohdalla (havaintopiste 3). Daniella takaa turvallisuuden. Alakuvassa Sanna mittaa veden happipitoisuutta, happamuutta ja redox-potentiaalia YSI Professional Plus -mittarilla Aurinkorinteen notkossa (havaintopiste 5). 42

44 Kuva 36. Yläkuvassa Sanna mittaa veden virtausnopeutta Harjulan talon kohdalla (havaintopiste 3) LabQuest II:n virtausnopeusanturilla. Veden virtauden vaihtelun vuoksi keskimmäärisen lukeman saamiseen kului aikaa. Alakuvassa Daniella odottaa LabQuest II:n optisen happianturin (ODO- BTA) lukeman tasoittumista biologisen hapenkulutuksen lähtötasoja mitatessaan. 43

45 1 8, 8 7,5 Lämpötila ( C) 6 4 ph 7, 6,5 6, 2 5, , TDS (ppm) Johtokyky (ms/m) Paikka Paikka Kuva 37. Veden lämpötila, ph, TDS ja sähkönjohtavuus kymmenessä havaintopisteessä, ja Valkjärven säännöstelypadolla (sininen vaaviiva). TDS ja sähkönjohtavuus mittaavat käytännössä samaa asiaa, joten käyrien väliset erot johtuvat mittaushetken ajallisesta vaihtelusta. virtaamat saattoivat olla kenttätyöpäivänä suurimmillaan vuoden 214 kevätpuoliskon aikana. Vesi havaintopisteeltä 3 alaspäin näytti tuona pilvisenä keväisenä lauantaina kermakahvilta, kun se myöhemmin keväällä oli lähinnä maitokahvia - kitsaasti annostellulla rasvattomalla maidolla. Maastossa mittasimme veden virtausnopeuden Vernier LabQuest2:n virtausmittarilla (FLO- BTA; kuva ), ja uoman leveyden Trotec BD15 -lasermittarilla. Lämpötilan, ph:n, hapen määrän (mg/l ja kyllästysprosentti), ja redox-potentiaalin (ORP) mittasimme 1 cm:n syvyydeltä polarografisella happianturilla varustetulla YSI Professional Plus -mittarilla. Sähkönjohtavuuden ja TDS:n (Total Dissolved Solids) mittaamiseen käytimme Aquashock Water Purity Kit -mittaria. Lisäksi otimme äyskärillä muoviämpäriin noin kahdeksan litraa pintavettä -5 cm:n syvyydeltä varoen häiritsemästä pohjasedimenttejä. Laboratoriossa mittasimme kiintoaineen määrän suodattamalla kaksi litraa vettä +8 C lämpötilassa kuivatun ja,1 gramman tarkkuudella punnitun kahvinsuodatinpaperin läpi, ja punnitsemalla suodatinpaperi vuorokauden uudelleenkuivatuksen jälkeen (Kuva 49). Näkösyvyyden määritimme näkösyvyysputkella, joka on kuvattu ja arvioitu tarkemmin luvussa VI. Veden sameuden ja värin, sekä raudan, magnesiumin, kaliumin, kokonaisfosforin, ammoniumtypen, nitraattitypen ja nitriittitypen määrittämiseen käytimme YSI 93 -fotometria reagensseineen. Biologisen hapenkulutuksen (BOD7) mittasimme pitämällä jokivettä seitsemän vuorokauden ajan tiiviisti suljetuissa muovipulloissa, ja mittaamalla Vernier Labquest2:n optisella happianturilla (ODO-BTA) hapen määrän ennen ja jälkeen inkuboinnin. Tämä menetelmä sisältää organismien soluhengitykseen kuluvan hapen lisäksi myös mm. nitrifikaatiossa käytetyn hapen (ns. eiatu), mutta pidämme sitä silti kohtuullisena mikrobitoiminnan mittarina. Aerobisten heterotrofisten bakteerien, enterobakteerien, koliformien ja Escherichia colin määrät laskimme 3M Petrifilm alustoilla (AQHC, AQEB ja AQCC). 44

46 12, 15 O 2 (mg/l) 11,5 11, 1,5 O 2 kyllästysprosentti , ORP (mv) Rauta (µg/l) Paikka Paikka Kuva 38. Hapen määrä vedessä, hapen kyllästysaste, redox-potentiaali ja veden rautapitoisuus jokivedessä kymmenessä havaintopisteessä ja Valkjärven säännöstelypadolla (sininen vaakaviiva). Tulokset Pilvistä kenttäpäiväämme edeltävä perjantai oli koko Valkjärvi-projektin tutkimusjakson ( ) toiseksi sateisin (22 mm/vrk). Todennäköisesti tämä vaikutti ratkaisevasti saamiimme tuloksiin. Jokiuomat olivat täynnä savisen ruskeaa vettä, ja vesi oli huomattavan kylmää verrattuna vaikkapa Valkjärven veteen (Kuva 37). Koska sadevesi on hapanta (tyypillisesti 5,6), suuri sademäärä vaikuttanee myös kuvassa 37 esitettyihin yllättävän alhaisiin happamuusarvoihin. Matkunojan vesi oli väriltään humuksellisen ruskeaa, joten sen alhainen ph-arvo ei yllätä. Arvo nousi odotetusti siirryttäessä Nurmijärven savisille peltoaukeille, Harjulan kohdille, muttanousi sen jälkeen vain hieman. Kuvassa 37 esitetyt TDS ja johtokyky (sähkönjohtavuus) mittaavat samaa asiaa, veteen liuenneiden aineiden kokonaismäärää. Matkunojalla arvot olivat vielä Valkjärveä alhaisemmat, mutta nousivat Ojaniittuun mennessä lähtötilanteeseen nähden kolminkertaisiksi, ja laskivat vähitellen kohti Vantaanjokea. Matkunojaa lukuun ottamatta arvot olivat Valkjärveä korkeammat. Hapen määrä ja kyllästysaste olivat melko korkeita koko joen matkalla, kuitenkin alemmalla tasolla kuin Valkjärvessä. Odotetusti liuenneen hapen määrä oli korkeimmillaan Kuhakosken alla, ja alhaisimmillaan hitaasti virtaavassa Kyläjoessa Aurinkorinteen kohdalla. Hapetus-pelkistyspotentiaali (ORP) nousi tasaisesti Urttilankulmalta Vantaanjoelle. Raudan määrä vedessä sen sijaan laski jyrkästi humuspitoiselta Matkunojalta Harjulaan, ja pysyi tämän jälkeen melko tasaisena. Valkjärveen verrattuna jokiveden rautapitoisuus oli kuitenkin koko matkalla korkea (Kuva 38). Kuvassa 39 on esitetty veden väriin ja sameuteen liittyvät muuttujat. Odotetusti humuksisen Matkunojan väriarvo oli korkein, mutta yllättäen mittasimme maastossa kirkkaalta näyttäneen 45

47 Näkösyvyys (cm) Kiintoaine (mg/l) Sameus (FTU) Väri (mg Pl /l) Paikka Paikka Kuva 39. Näkösyvyysputkella (kuva 66) mitattu näkösyvyys, kiintoaineen määrä, sameus ja väri jokivedessä kymmenessä havaintopisteessä ja Valkjärven säännöstelypadolla (sininen vaakaviiva). Urttilankulmankin veden väriarvoksi yli 7 mg Pl/l. Kaiken kaikkiaan väriarvot säilyivät odottamattoman korkeina koko matkalla. Väri ei kuitenkaan vähentänyt veden läpinäkyvyyttä, sillä mittasimme suurimmat näkösyvyysarvot värikkäimmistä vesistä. Harjulan jälkeen näkösyvyys pysyi loppumatkan melko tasaisena, kirkastuttuaan kuitenkin hieman Valkjärven ohituksen jälkeen. Tästä kertovat myös sameusarvot. Kahden ensimmäisen paikan veden sameus oli lähes Valkjärven luokkaa, mutta alkoi matkan edessä samentua tasaisesti, pois lukien näkösyvyydessäkin havaittu hetkellinen kirkastuminen Holman kohdalla. Kiintoainetta oli eniten virran alkupäässä, Harjulassa lähes 13 mg/l. Valkjärven jälkeen kiintoainemäärät putosivat Valkjärven tasolle, nousten kuitenkin hieman Vantaanjoessa. Kuvassa 4 on esitetty laboratoriossa mitatut jokiveden ravinnepitoisuudet. Fosfaattifosforipitoisuudet olivat kolmessa ensimmäisessä, pääosin metsässä virtaavassa havaintopisteessä hyvin pieniä, mutta nousivat selvästi Valkjärven tasoa korkeammiksi joen saavuttua peltoalueille. Toivolan ja Moottoritien havaintopisteissä pitoisuudet laskivat väliaikaisesti. Korkein fosfaattifosforipitoisuus mitattiin Vantaanjoella. Myös nitraatti-, nitriitti- ja ammoniumtypen määrät olivat yläjuoksulla vähäisiä, mutta saavuttivat fosfaattifosforista poiketen huippunsa jo Ojaniitun kohdalla. Typen määrä oli Matkunojan ammoniumtyppeä lukuun ottamatta koko virtausmatkalla vähintään kertaluokkaa Valkjärven typpimääriä korkeampi. Magnesiumia oli sen sijaanvalkjärveä enemmän vain Aurinkorinteen ja Kuhakosken kohdalla, ja kaliumiakin oli Valkjärveä enemmän vain neljässä havaintopisteessä. Matkunojassa sekä magnesiumia että kaliumia oli hyvin vähän. Kuvassa 41 on esitetty vesistä mitatut bakteerimäärät. Heterotrofisia aerobisia oli Matkunojassa vähemmän kuin Valkjärvessä, mutta bakteerimäärä nousi nopeasti Ojaniittuun saakka. Siitä 46

48 Magnesium (µg/l) Nitriittityppi (µg NO 2 -N/l) Fosfaattifosfori (µg PO 4 -P/l) Kalium (µg/l) Ammoniumtyppi (µg NH 4 -N/l) Nitraattityppi (µg NO 3 -N/l) Paikka Paikka Kuva 4. Ravinteiden määrät jokivedessä kymmenessä havaintopisteessä ja Valkjärven säännöstelypadolla (sininen vaakaviiva). eteenpäin bakteeritiheys heittelehti 16 bakteerin / ml molemmin puolin, ollen korkeimmillaan Luhtajoessa Toivolan kohdalla, ja alimmillaan Kuhakoskessa. Enterobakteerien määrä nousi tasaisesti Kuhakoskeen saakka, ja laski sitten hieman kohti Vantaanjokea. Ulosteperäisten koliformisia bakteereja ei ollut Matkunojassa ja Valkjärvessä lainkaan, mutta jo Urttilankulman vedessä niitä tavattiin 19 yksilöä millilitrassa. Tästä koliformien määrä laski Kuhakoskeen saakka, oli hieman korkeampi Holman kohdalla, nousi teräväksi piikiksi Toivolan kodalla, ja väheni sitten kohti Vantaanjokea. Eschericia colia tavattiin vain Toivolan kohdalla, 18 yksilöä millilitrassa. Biologinen hapenkulutus on vähäistä Matkunojan vedessä, mutta Valkjärven taso (joka oli havaintopäivänä korkeampi kuin tyypilliset kevään ja kesän 214 aikana mitatut BOD7-lukemat) ylittyi jo Urttilankulmalla. Biologinen hapenkulutus oli muihin muuttujiin verrattuna yllättäen 47

49 Heterotrofisia bakteereja / ml Enterobakteereja / ml , Koliformisia bakteereja / ml BOD7 (mg/l) 3,5 3, 2,5 2, Paikka Paikka Kuva 41. Bakteeritiheydet ja biologinen hapenkulutus jokivedessä kymmenessä havaintopisteessä ja Valkjärven säännöstelypadolla (sininen vaakaviiva). suurimmillaan Kuhakosken vedessä, ja laski sitten hieman kohti Vantaanjokea. Johtopäätökset Odotetusti soiselta metsäalueelta alkunsa saavan Matkunojan vesi sisälsi paljon humusveden piirteitä. Se oli hapanta, ruskeaa, rautapitoista ja vähäravinteista. Yhtä odotetusti vähemmän soisilta alueilta ja taajamasta lisää vettä saanut, mutta edelleen Salpausselän distaalirinteellä virtaava puro oli Urttilankulman kohdalla menettänyt humusveden piirteitä, ja oli edelleen kirkasvetinen ja vähäravinteinen. Kun joki saapui Kuva 42. Toivolan kohdalla Luhtajokea voi jo kutsua joeksi. Sivuutettuaan Klaukkalan, ja saatuaan lisää vettä mm. Klaukkalan modernin jätevedenpuhdistamon poistoputkesta, joki oli saanut veteensä melkoisen määrän ulosteperäisiä koliformisia bakteereja. Kuvassa Daniella merkitsemässä mittausten tuloksia vedenkestävälle lomakkeelle. Taustalla Sanna mittaamassa happipitoisuutta. 48

50 Kuva 43. Yläkuvassa Matkunojan näytteenottopaikka kaatosateessa heinäkuun alussa, kaksi kuukautta kenttätöiden jälkeen. Vesi oli edelleen humuksen värjäämää, mutta selvästi kirkkaampaa kuin keväällä. Alakuvassa puoli tuntia myöhemmin kuvattu Harjulan näytteenottopaikka, jonka vesi on niinikään puhtaampaa (vähemmän saven värjäämää) kuin sama virta kenttätöiden aikaan. 49

51 Kuva 44. Yläkuvassa Julia haasteen edessä; tulkitsemassa veden virtausnopeutta akanvirtoina pyörivästä Kuhakoskesta. Kuhakosken kallioon louhitussa uomassa vesi syöksyy 15 metrin matkalla 16 metriä alaspäin, mikä veden laadussa näkyy lisääntyneenä happipitoisuutena. Alakuvassa Julia äyskäröimässä vesinäytettä yli 3 metriä leveästä Vantaanjoesta Königstedtin kartanon edustalla. 5

52 savipohjalla kasvavalle metsäalueelle Harjulassa (Kuva 36), sen väri oli muuttunut ruskeaksi, ph oli noussut yli seitsemän, ja ravinteiden määrä oli noussut. Tästä eteenpäin jokiveden yleispiirteet eivät enää muuttuneet joen virratessa Nurmijärven peltoalueiden läpi kohti Vantaanjokea. Suurimmat muutokset havaintopisteiden 3 ja 1 välillä olivat sameuden lisääntyminen ja kiintoaineen väheneminen, sekä hetkelliset piikit typen määrässä Ojaniitun kohdalla ja koliformisten bakteerien tiheydessä Toivolan kohdalla. Sameuden lisääntyminen selittyy avoimien peltoalueiden määrällä, ja kiintoaineen väheneminen jokiuomien syvyyden kasvulla (kiintoaine virtasi veden mukana lähellä pohjaa). Vastausta vaille jää sen sijaan fekaalisten koliformien alkuperä Toivolassa. Ennen Toivolan havaintopistettä Luhtajokeen laskee Klaukkalan jätevedenpuhdistamon poistoputki, mutta myös muita lähes 2 asukkaan Klaukkalan taajaman vesiä. Yleisvaikutelmana aineistostamme Luhtajoki näyttää hieman puhdistuvan Holman kohdalla, Valkjärven vesien liityttyä siihen, tai ainakaan vesi ei tässä likaannu lisää. Tämä voi johtua kaikkien mitattujen muuttujien perusteella jokiveteen nähden hyvin puhtaan järviveden laimentavasta vaikutuksesta, mutta varmuutta tästä ei tämän perusteella saa. Valkjärvestä poistui vettä säännöstelypadon yli Luhtajokeen hyvin vähäisen näköinen määrä joen virtaamaan nähden. Veden suhteellinen puhtaus Holman kohdalla saattaa liittyä myös uoman syvyyteen ja virtauksen hitauteen, mikä voi aiheuttaa esimerkiksi pintaveden suhteellisen kirkkauden. Tähän Valkjärven mahdolliseen laimentavaan vaikutukseen perehdymme tarkemmin vuoden 215 tutkimuksissa. Metsänen (26) on esittänyt yhdeksi Valkjärven hoitotoimenpiteeksi pohjan hapettoman veden poisjohtamista putkella. Metsänen (26) pitää toteuttamista mahdollisena, mutta esim. Hagman (29) epäilee pohjan veden aiheuttavan haittoja alajuoksulla Luhtajoelta Vantaanjoelle. Meidän tulostemme perusteella näitä haittoja on syytä epäillä. Ensinnäkin, aiemmassa tutkimuksessa (Kuva 28) Valkjärven pohjan tuntumassa olevan veden havaittiin olevan yhtä kirkasta tai jopa kirkkaampaa kuin pintaveden. Tällä hetkellä Valkjärvestä poistuu tämän tutkimuksen perusteella selvästi jokivettä puhtaampaa vettä säännöstelypadon yli pintavettä Luhtajokeen. Emme ole mitanneet Valkjärven alusveden ravinnepitoisuuksia, mutta veden sameuden perusteella puolisen metriä keskisyvänteen pohjan yläpuolelta putkea pitkin säännöstelypadon läpi johdettava vesi ei aiheuttaisi muutoksia Luhtajoen kuormituksessa. Valkjärvestä jokeen tuleva vesi on joka tapauksessa jokivettä puhtaampaa, ja vaikutus lähinnä laimentava, joskaan ei vähäisen virtaaman takia välttämättä merkittävä. Tuloksissa on syytä huomioida ainoata kenttätutkimuspäivää edeltäneen vuorokauden sateisuus. Jokiuomat olivat täynnä vettä, ja vesi oli heti virran siirryttyä Salpausselän eteläpuolisille tasaisen vaaleanruskeaa (katso esimerkiksi kuvat 36, 42 ja 44). Silmämääräisesti arvioituna havaintopaikkojen veden laadussa olisi saattanut olla suurempia eroja vähäsateisempina aikoina. Myös esimerkiksi Kuhakoskesta nouseva mädäntyneen orgaanisen aineksen haju on voimakkaampaa silloin kun vettä on virrassa vähemmän. Pyrimme Valkjärvi-projektimme myöhemmissä tutkimuksissa selvittämään myös tätä vaihtelua. Kuva 45. Kenttätyöpäivät olivat pitkiä, tämäkin lauantai yli kahdeksantuntinen. Eteneminen tuntui siltä kuin olisimme olleet löytöretkeilijöitä etsimässä uusia maailmoja. Siksi halusimme ikuistaa ryhmistä löytöretkeilijämäisiä pönötyskuvia. Tässä jokiryhmä on löytänyt muinaista asutusta. 51

53 Kuva 46. Puroryhmä on ylittänyt iltapäivärupeamansa puolivälin, ja on syystä tyytyväinen. Meanderoivan Lähtelänojan särkällä vasemmalla Vertti, keskellä Ville ja oikealla Tomi. 52

54 Valkjärveen laskevat purot Tomi Ahtola, Ville Salmela, Vertti Vesanto ja Mika Sipura Johdanto Valkjärven ravinteisuuden, erityisesti levien kasvulle tärkeän fosforin määrän lisääntyminen, ja siitä seuraava levien biomassan kasvu saa alkunsa kahdesta lähteestä: sisäisestä ja ulkoisesta kuormituksesta. Sisäinen kuormitus tarkoittaa vesistön pohjalle kertyneiden ravinteiden liukenemista veteen, jota fosforin tapauksessa tapahtuu eniten liuenneen hapen määrän ollessa vähäinen (Bertoni 211). Fosforin sisäistä kuormitusta voidaan näin ollen vähentää parantamalla pohjan happitilannetta esimerkiksi hoitokalastamalla, hapettamalla alusvettä, tai saostamalla fosforia kemiallisesti (Sarvilinna & Sammalkorpi 21). Ulkoinen kuormitus puolestaan tarkoittaa valuma-alueelta vesistöön lähinnä jokien, purojen ja vajoveden mukana tulevia ravinteita. Lappalainen ja Väisänen Vesi-Eko Oy:stä ovat Pajusen (21) mukaan arvioineet Valkjärven sisäiseksi kuormituksen osuudeksi jopa 9 % kokonaiskuormituksesta. Sisäinen fosforikuormitus olisi tällä perusteella peräti 3 69 kg fosforia ja 15 8 kg typpeä vuodessa. Hagman (29) kuitenkin siteeraa Heikkilän vuonna 28 kirjoittamaa julkaisematonta Valkjärven pohjasedimenttitutkimusta, jossa järven pohjasedimentin fosforipitoisuus on melko pieni (ylimmässä 2 cm:n kerroksessa 1-1,6 mg/g kuivapainoa, ja sen alapuolella 1 mg/g) verrattuna pintaveden pitoisuuksiin, ja epäilee Valkjärven savipohjan varastoivan ravinteita tehottomasti. Vollenweiderin mallia käyttäen Hagman (29) arvioi ulkoisen kuormituksen ylittävän selvästi sietokyvyn rajan. Hän arvioi Valkjärveen tulleen vuoden 28 aikana 664 kg fosforia ja 5 7 kg typpeä, mikä on valuma-aluehehtaaria kohden vain hieman vähemmän kuin laajemmalti peltojen ympäröimässä Tuusulanjärvessä. Vahtera ym. (29) arvioivat kolmen suurimman Valkjärveen virtaavan puron (Lähtelänoja, Järvenpään pelto-oja ja Hyypiänmäenoja) tuoneen vuoden mittaisen tutkimusjaksonsa aikana (28-29) Valkjärveen 343 kg fosforia ja 3 2 kg typpeä. Kokonaisfosforista 197 kg (1,1 kg/ha) tuli Lähtelänojasta, 83 kg (,9 kg/ha) Hyypiänmäenojasta ja 73 kg (,7 kg/ha) Järvenpään pelto-ojasta. Jos koko Valkjärven valuma-alueelta järveen tulevat ravinnemäärät ovat samaa suuruusluokkaa kuin näissä kolmessa purossa, päädytään lukuihin 734 kg fosforia, kg typpeä ja 46 kg kiintoainetta vuodessa. Nämä luvut ovat selvästi suuremmat kuin Hagmanin (29) esittämät. Valkjärven veden viipymä on myös arvioitu hyvin pitkäksi, peräti 5,8 vuodeksi (Metsänen 26). Jos järven veden viipymä on lyhyt, ulkoisen kuormituksen tuomilla ravinteilla on vähemmän merkitystä, koska ne poistuvat järvestä nopeasti. Tutkittuaan Valkjärveen virtaavia puroja intensiivisesti vuoden ajan Vahtera ym. (29) ja Pajunen (21) päätyvät ehdottamaan Valkjärven tilan parantamiseksi ojauomien kunnostamista helposti sortuvien savipenkkojen eroosion torjumiseksi, maanviljelystekniikoiden parantamista (mm. suojavyöhykkeitä), haja-asutuksen ja eläintilojen jätevesiratkaisujen kehittämistä ja hulevesien käsittelyä ennen niiden päästämistä vesistöihin. Kosteikkojen rakentamista valuma-alueelle Pajunen (21) ei sen sijaan pidä kannattavana. 53

55 Tämän tutkimuksen päämääränä on selvittää Valkjärveen virtaavien purojen ominaisuuksia Vahteran ym. (29) jälkiä seuraten, mutta pienimuotoisemmin. Tutkimuksen tarkoituksena on luoda pohjaa tuleville tutkimuksille, ja kartoittaa mahdollisuuksia myöhemmille, mahdollisuuksien mukaan kokeellisillekin tutkimuksille. Purot 1. Puokanoja on puroistamme pohjoisin (Kuva 45). Sen kauimmat vedet lähtevät kohti Valkjärveä Valkjärventien länsipuolelta, Soltin tilan pelloilta. Tien alittaessaan puro saa lisää vettä tienvarsiojista, ja pienistä lehtipuuvaltaisista metsäsaarekkeista. Muista tämän tutkimuksen puroista Puokanoja eroaa lähinnä siinä, että se virtaa koko matkansa Valkjärveen hevostilojen ja -laidunten tuntumassa (Kuva 58). Kesäaikaan Puokanoja on sankan kasvillisuuden peittämä. Vahtera ym. (29) ovat arvioineet Puokanojan valuma-alueen kooksi 54 ha. Pajunen (21) arvioi 54 % Puokanojan valuma-alueesta olevan metsää, ja 46 % peltoa. 2. Hyypiänmäenojan valuma-alue (89 ha) on Puokanojan valuma-alueeseen verrattuna metsäisempi, ja jonkin verran isompi. Pajusen (21) mukaan Hyypiänmäenojan valuma-alueesta 66 % on metsää ja 34 % peltoa, joten metsän osuus on suurempi kuin muissa tutkimissamme puroissa. Puro alkaa pelto-ojana Suonrannan tien pohjoispuolelta, Hakamäen tilan liepeiltä mistä Kuva 47. Tutkimuspurojen näytteenottopaikat. Paikat sijaitsevat noin kymmenen metrin etäisyydellä Valkjärven rannasta, kuitenkin niin, ettei järven vesi pääse sekoittumaan virtaan. Tasaisella alueella alajuoksullaan virtaavan Lähtelänojan näyte otettiin siksi 1 metrin päästä rannasta. Taulukko 3. Näytteenottopaikkojen sijainti koordinaatein, puron valuma-alueen laajuus Vahteran ym. (29) mukaan, ja veden virtausnopeus näytteenottopaikoilla (29.4./13.5.) Puro ETRS-TM35FIN Valuma-alue (ha) Virtausnopeus (m/s) 1. Puokanoja : ,4 /,15 2. Hyypiänmäenoja : ,7 /,1 3. Lähtelänoja : ,16 /,45 4. Tiiranoja : ,1 /,3 5. Rantalanoja : ,2 /,16 54

56 Kuva 48. Yläkuvassa tutkimusryhmä työnsä ääressä Hyypiänmäenojalla. Ville ottaa äyskärillä vesinäytettä ämpäriin. Vertti mittaa samalla veden syvyyden näytteenottopaikalla, ja Tomi veden virtausnopeuden. Alakuvassa ryhmä tekemässä mittauksia Lähtelänojan meandereilla. Vertti mittaa hapen määrää, redox-potentiaalia ja ph:ta, Tomi johtokykyä. Ville merkitsee lukemat lomakkeelle. 55

57 Kuva 49. Yläkuvassa Vertti ja Ville suodattamassa purovettä kiintoainepitoisuuksien määrittämiseksi. Suodatinpaperit punnittiin aluksi uunikuivattuina, minkä jälkeen niiden läpi suodatettiin kaksi litraa purovettä. Suodatinpaperit kuivattiin lämpökaapissa, minkä jälkeen ne punnittiin uudelleen. Alakuvassa Tomi odottaa happimittarin tasoittumista biologista hapenkulutusta määrittäessään. 56

58 Kuva 5. Bakteeritiheyksien mittaamiseen käytetyt 3M Petrifilm alustat. Vasemmalla heterotrofisten aerobisten bakteerien kokonaismäärän laskemiseen sopiva alusta. Pesäkkeet näkyvät punaisina pisteinä. Keskellä enterobakteereille spesifi alusta, jossa enterobakteerit erottuvat kaasukuplan muodostaneina punaisina pisteinä (tässä tapauksessa 5 yksilöä / ml). Oikealla koliformeille spesifi alusta, jolla ei tässä tapauksessa ole yhtään koliformipesäkettä. Eschericia coli näkyisi tällä alustalla sinisenä kaasua muodostaneena pisteenä, ja muut koliformit punaisina kaasua muodostaneina pisteinä. se virtaa pellon reunaa, saaden vettä pienten suolaikkujen täplittämältä metsäiseltä mäeltä. Valkjärventien alitettuaan Hyypiänmäenoja virtaa meanderoiden maaperältään savisessa lehtomaisessa kuusikossa (Kuva 58), missä siihen yhtyy pienempiä puroja Hyypiänmäen suunnasta. Oja laskee lopulta Valkjärveen Saunalahden perukassa, pienessä tervaleppäviidassa (Kuva 57). 3. Lähtelänoja on Valkjärveen laskevista putoista suurin virtaamaltaan ja valuma-alueeltaan (18 ha). Oja pulppuaa esiin Klaukkalan tekonurmikentän alta, virtaa halki kesantona ja loppupäästään karjan laitumena olevan peltoalueen, sukeltaa sitten sekametsäalueelle, ja virtaa lopulta viimeiset sadat metrinsä hylätylle pellolle kasvaneessa koivikossa (Kuva 59). Huomattava osa Lähtelänojan yläjuoksusta on asutusaluetta, joten suuri osa ojan valumasta lienee hulevettä. Pajunen (21) arvioi Lähtelänojan valuma-alueesta 38 % olevan taajama-aluetta, 36 % peltoa ja 26 % metsää. Valuma-alue tulee muuttumaan lähiaikoina voimakkaasti, sillä ojan pohjoispuolelle on parhaillaan rakenteilla Pikimetsän asutusalue, ja Nurmijärven kunnanvaltuusto on vastikään hyväksynyt myös Lähtelänojan yläjuoksun, tekonurmikentän ja kuplahallin pohjois- ja koillispuolen ns. Ali-Tilkan asemakaavan. Tälle alueelle on kaavailtu valmistuvan asuntoja jopa tuhannelle klaukkalalaiselle. 4. Tiiranoja näyttää näytteenottokohdassa puroistamme pienimmältä, mutta valuma-alueeltaan (27 ha) se on selvästi Rantalanojaa suurempi. Tiiranojan vedet virtaavat puroon pohjoisesta Pitkäkallion alueelta ja etelästä Järvihaan teollisuusalueelta ja metsistä. Pääosan matkastaan Tiiranoja taittaa kesantopellon keskellä, kiiltopajujen varjostamana, ja laskee lopulta huomaamattomasti Tielahteen Tiiran uimarannan reunalla (Kuva 53). Pajusen (21) mukaan Tiiranojan valuma-alueesta 54 % on metsää, 2 % peltoa ja 22 % tiheää asutusta. Jäljelle jäävä 4 % on pajusen arvioissa mm. uimaranta-aluetta. 5. Rantalanoja on puroistamme lyhyin, ja valuma-alueeltaan (8 ha) pienin. Se saa alkunsa Klaukkalantie tienvarsiojista ja omakotitalojen pihoista. Puro virtaa kauniissa notkossa kasvillisuuden joukossa (Kuva 56), kunnes syöksyy jyrkemmin kuusikkoiseen raviiniin, saa lisää vettä muutamasta sivupurosta, ja laskee rytei- 57

59 kön keskellä Tiiranojaa vuolaamman näköisenä Rantalan talon tuntumassa Valkjärveen (alakuva 56). Pajusen mukaan puolet Rantalanojan valuma-alueesta on tiheää asutusta ja puolet metsää. Nämä viisi ovat luonnollisesti vain otos Valkjärveen laskevista puroista. Valkjärven eteläpäässä järveen laskee kirkasvetiseltä vaikuttava Järvenpään pelto-oja, jonka valuma alue on 19 ha (Vahtera ym. 29), sekä muutamia pieniä Lähtelänojan suuntaisia puroja. Kallioisilla rannoilla vesi lorisee Valkjärveen jyrkkien rinteiden tilapäisissä puroissa erityisesti keväällä ja sateisina aikoina. Järven pohjoispään metsissä virtaa hyvin pieniä ja lyhyitä, hädin tuskin erottuvia puroja, joiden vesimäärää on vaikea arvioida. Näiden merkitystä Valkjärvelle tulemme selvittelemään myöhemmissä tutkimuksissamme. Menetelmät Teimme kenttämittaukset ja otimme viiden litran vesinäytteet puroista ja Valitsimme havaintopisteet noin kymmenen metrin etäisyydeltä Valkjärven rannasta, paikasta jossa vedensyvyys mahdollisti vesinäytteen ottamisen pohjasedimenttiä häiritsemättä (yläkuva 46). Lähtelänoja virtaa loppupäästään lähes tasamaalla, joten valitsimme sen mittauspisteen noin 12 metrin päästä Valkjärven rannasta, paikasta jossa vesi virtaa pysyvästi vain Valkjärven suuntaan (alakuva 48). Mittasimme maastossa viiden senttimetrin syvyydestä lämpötilan, hapen määrän, hapen kyllästysprosentin, ph:n ja redox-potentiaalin YSI Professional Plus -mittarilla, ja sähkönjohtavuuden ja TDS:n (Total Dissolved Solids) Aquashock Water Purity Kit -mittarilla. Otimme vesinäytteet äyskärillä ylimmästä viiden senttimetrin vesikerroksesta kymmenen litran ämpäreihin. Laboratoriossa mittasimme näistä näytteistä näkösyvyyden näkösyvyysputkella. Käyttämämme läpinäkyvä akryyliputki on sisähalkaisijaltaan 4,5 senttimetriä, ja pituudeltaan 12 senttimetriä. Putken pohjaan on maalattu kirkkaanvalkoiselle pohjalle musta +-merkki (Kuva 69). Kun putkeen kaadettua vesinäytettä lasketaan alapäässä olevasta putkesta pois, ja katsotaan samalla vesipatsaan läpi putken yläpäästä, vedensyvyyttä jossa +-merkki näkyy, voidaan pitää Secchi-levyllä määritettyyn vedensyvyyteen verrattavana. Teimme kaikki näkösyvyyden määritykset rakennusten varjossa. Mittasimme huolellisesti sekoitetuista vesinäytteistä kiintoaineen määrän suodattamalla kaksi litraa purovettä kuivattujen ja milligramman tarkkuudella punnittujen kahvinsuodatuspaperien läpi, ja punnitsemalla uunissa (+8 C) kuivatut suodatinpussit kiintoaineineen uudelleen kahden vuorokauden kuluttua. On mahdollista, että kahvinsuodatuspaperi päästää osan saviaineksesta ja muusta hienojakoisesta kiintoaineesta läpi, mutta oletamme menetelmän olevan huonoimmassakin tapauksessa suuntaa antava. Veden sameuden, värin, fosfaattifosforin määrän, ammoniumtypen määrän, nitraattitypen määrän ja nitriittitypen määrän mittaamiseen käytimme YSI 93 fotometria. Sameuden mittaaminen perustuu suodatetun ja suodattamattoman vesinäytteen absorbanssieroon, ja värin mittaaminen suodatetun vesinäytteen ja tislatun veden absorbanssieroon. Ravinteiden määrän mittaaminen perustuu käsittelemättömän puroveden ja spesifeillä reagensseilla värjätyn puroveden absorbanssieroon sopivalla aallonpituudella. Aerobisten heterotrofisten bakteerien, enterobakteerien, koliformisten bakteerien ja Escherichia colin määrät laskimme 3M Petrifilm kasvatusalustoilla. Menetelmässä elatusainealustoille (AQHC, AQEB ja AQCC) pipetoidaan millilitra vettä, ja näyte tasoitetaan levyllä painamalla kalvon alle elatusaineen päälle. Bakteeripesäkkeet lasketaan vuorokauden inkuboinnin (+35 C) jälkeen. Enterobakteerien, koliformien ja E. colin määrittäminen perustuu alustoilla pesäkkeiden väriin ja kaasuntuotantoon. Biologisen hapenkulutuksen (BOD7) määritimme mittaamalla hapen määrän (mg/l) litran inkubointipulloissa maastopäivän päätteeksi Vernier Labquest2 tiedonkeräimellä ja sen optisella happianturilla (ODO-BTA), ja uudelleen seitsemän vuorokauden jälkeen. Tiiviisti suljetut inkubointipullot säilytimme huoneenlämmössä laboratorion pimeässä kaapissa. Menetelmä on 58

60 1 8, Lämpötila ( C) ph 8, 7,5 7, 2 6, , Sähkönjohtavuus (ms/m) TDS (ppm) O 2 (mg/l) O 2 kyllästysprosentti Puro Puro Kuva 51. Puroveden lämpötila, ph, sähkönjohtavuus ja TDS (Total Dissolved Solids), sekä hapen määrä ja sen kyllästysaste tutkituissa puroissa kahdella havaintokerralla. 1 = Puokanoja, 2 = Hyypiänmäenoja, 3 = Lähtelänoja, 4 = Tiiranoja, 5 = Rantalanoja. karkea, ns. ei-atu, joka ei ota huomioon nitrifikaatioprosesseissa kuluvaa happea. Tulokset Maastossa mitatut muuttujat on esitetty kuvassa 51. Havainnointipäivien aikana elettiin vielä varhaiskevättä, ja erityisesti toukokuun alku oli viileä, joten purot olivat vielä viileitä (Kuva 17). Vain Rantalanojan vesi lämpeni merkittävästi havaintokertojen välillä. Kaikki purot olivat lievästi emäksisiä, mutta ph-arvot putosivat selvästi havaintokertojen välillä. Tämä johtunee toukokuun alun sateisuudesta (Kuva 17), sillä sadevesi on tavallisesti hapanta. Purojen veteen liuenneiden aineiden määrässä (ja samalla myös sähkönjohtavuudessa) oli melkoisia eroja. Suurimmat luvut mittasimme Rantalanojasta, ja toiseksi suurimmat Lähtelänojasta. Puokanojassa veteen liuenneiden aineiden määrä oli pienin. Liuennutta 59

61 Sameus (FTU) Väri (mg Pt/l) Kiintoaine (mg/l) Näkösyvyys (cm) Puro Puro Kuva 52. Puroveden sameus, veden väri, kiintoaineen määrä ja näkösyvyysputkella mitattu näkösyvyys tutkituissa puroissa kahdella havaintokerralla. 1 = Puokanoja, 2 = Hyypiänmäenoja, 3 = Lähtelänoja, 4 = Tiiranoja, 5 = Rantalanoja. Kuva 53. Tiiranoja laskee Tiiranrannassa Valkjärveen. Kiintoaine laskeutuu viuhkaksi pohjaan. 6

62 Fosfaattifosfori (µg PO 4 -P/l) Nitraattityppi (µg NO 3 -N/l) Ammoniumtppi (µg NH 4 -N/l) Nitriittityppi (µg NO 2 -N/l) Puro Puro Kuva 54. Puroveden ravinnepitoisuudet tutkituissa puroissa kahdella havaintokerralla. 1 = Puokanoja, 2 = Hyypiänmäenoja, 3 = Lähtelänoja, 4 = Tiiranoja, 5 = Rantalanoja. happea oli kaikissa puroissa paljon, mutta Tiiranojan hapen määrä laski huomattavasti mittauskertojen välillä. Sameuteen ja veden väriin liittyvät muuttujat on esitetty kuvassa 52. Kirkkainta vesi oli Tiiranojassa, ja vaikka Rantalanojan vesi ei eronnut silmämääräisesti tästä, siitä mitattiin molemmilla havaintokerroilla suurimmat sameusarvot. Samaa osoittaa myös näkösyvyysputkella mitattu näkösyvyys, joka oli Rantalanojassa molemmilla mittauskerroilla alle 1 cm. Tiiranojassa, ja niin ikään melko kirkasvetisessä Puokanojassa näkösyvyys oli ensimmäisellä havaintokerralla lähes 5 cm. Vesi oli värikkäintä Lähtelänojassa ja Hyypiänmäenojassa, ja vähiten värikästä Tiiranojassa ja Rantalanojassa. Väriarvot olivat kuitenkin esimerkiksi joki- ja järvitutkimuksissa humusvedestä mitattuihin arvoihin nähden pieniä. Kiintoainetta oli selvästi muita enemmän Tiiranojassa ja Rantalanojassa molemmilla havaintokerroilla. Nämä ojat ovat muita pienempiä, ja näytteenottokohdat matalia, ja ainakin Tiiranojan suuri kiintoainemäärä selittyy purossa ajelehtineella kuolleella kasvimateriaalilla. Kuvassa 54 on esitetty puroista mitatut ravinnepitoisuudet. Puokanojasta mitattiin ensimmäisellä havaintokerralla varsin pieni fosfaattifosforimäärä, mutta toisella kertaa määrä oli nelinkertainen. Myös Tiiranojan, Lähtelänojan ja Hyypiänmäenojan fosfaattifosforin määrä lisääntyi havaintokertojen välillä. Rantalanojassa ei sen sijaan tapahtunut muutoksia. Ammoniumtyppeä oli eniten Puokanojassa, erityisesti toisella havaintokerralla. Melko paljon ammoniumtyppeä oli myös Hyypiänmäenojassa ja Lähtelänojassa, kun taas Tiiranojan ja Rantalanojan lukemat olivat hyvin pieniä. Kuten fosfaattifosforin, myös nitraattitypen määrä lähes nelinkertaistui Puokanojassa havaintokertojen välillä. Hyypiänmäenojassa, Lähtelänojassa ja Rantalanojassa nitraattityppeä oli hieman vähemmän, eikä määrissä tapahtunut muutoksia. Tiiranojassa nitraattityppeä oli hyvin vähän. Nitriittitypen määrä väheni Rantalanojassa suhteellisesti paljon mittausker- 61

63 Heterotrofiset bakteerit / ml Enterobakteerit / ml Koliformit / ml BOD 7 (mg/l) Puro Puro Kuva 55. Puroveden bakteeritiheydet ja biologinen hapenkulutus tutkituissa puroissa kahdella havaintokerralla. 1 = Puokanoja, 2 = Hyypiänmäenoja, 3 = Lähtelänoja, 4 = Tiiranoja, 5 = Rantalanoja. tojen välillä, mutta tällä ei liene käytännön merkitystä, sillä nitriittiä oli hyvin vähän, eikä se ole vedessä pysyvä yhdiste. Bakteerien määrät ja biologinen hapenkulutus on esitetty kuvassa 55. Aerobisia heterotrofisia bakteereja oli ensimmäisellä kerralla purovedessä melko vähän, eniten Lähtelänojassa. Toisella havaintokerralla Puokanojan, Rantalanojan ja Tiiranojan bakteerimäärä oli nelinkertaistunut, minkä seurauksena Puokanojan bakteerimäärä erosi selvästi muista puroista. Enterobakteerien määrä oli niin ikään ensimmäisellä havaintokerralla pieni, mutta lisääntyi kaikissa puroissa Rantalanoja lukuun ottamatta toiseen havaintokertaan mennessä. Tällöin Puokanojassa oli erittäin paljon enterobakteereja, Hyypiänmäenojassa ja Lähtelänojassa selvästi vähemmän, ja Tiiranojassa ja Rantalanojassa hyvin vähän. Koliformeja löysimme ensimmäisellä havaintokerralla yhden pesäkkeen verran (Lähtelänojassa), mutta toisella havaintokerralla niitä oli melko runsaasti kaikissa puroissa. Eniten koliformeja oli Lähtelänojassa, ja selvästi vähemmän Tiiranojassa ja Rantalanojassa. Escherichia colia löysimme vain Lähtelänojasta toisella havaintokerralla (3 yksilöä millilitrassa). Biologisen hapenkulutuksen arvot olivat puroissa yllättävän pieni, toisella havaintokerralla jopa pienempiä kuin Valkjärven keskisyvänteen pintavedessä samaan aikaan. Huomionarvoista hapenkulutuksessa on kuitenkin Puokanojan lukeman voimakas nousu toisella havaintokerralla. Teimme tutkimuspuroista silmämääräisiä arvioita ja sameusmittauksia myös myöhemmin kesällä. Tiiranoja kuivui jo toukokuun lopussa, eikä siinä virrannut vettä kesäaikana kuin sadejaksoina kesä- ja elokuun puolivälissä. Rantalanojassa vettä riitti pidempään, mutta oja virtasi kesällä hyvin kapeana norona syvällä kasvillisuuden kätköissä. Isompien ojien vesi kirkastui jälkimmäisen havaintopäivämme jälkeen silmin nähden. Kesäkuun lopussa (29.6.) mittasimme Lähtelänojasta sameusarvon 1 (FTU), Hyypiänmäenojasta arvon 6 ja Puokanojasta arvon 4. Näistä 62

64 Puokanojan arvo oli sama kuin Valkjärven keskisyvänteen pintavedestä samana päivänä mitattu sameus. Heinäkuussa Valkjärven vesi kirkastui niin, ettei mittarimme resoluutio riittänyt. Purojen sameusarvot pysyivät sen sijaan ennallaan. Johtopäätökset Vaikka tutkimuksemme perustuu vain kahteen havaintokertaan, se riitti paljastamaan tutkittujen purojen luonteenomaisimmat piirteet. Puokanoja virtaa kauneimmassa maisemassa, kumpuilevien hevoslaitumien joukossa, ja laskee vetensä Valkjärveen rehevässä lehdossa. Se on naapuriinsa Hyypiänmäenojaan verrattuna vähemmän savinen, mutta valuma-alueensa ominaisuuksista johtuen arvaamaton Valkjärven kuormittaja. Hyypiänmäenoja sen sijaan virtaa pääosin rehevässä metsässä, joten sen aiheuttama kuormitus lienee tasaisempaa, ja helpommin ennustettavaa. Lähtelänoja on puroistamme omituisin, ja säilytti hyvin salaisuutensa, vaikka toinen ryhmä erikoistui sen tutkimiseen. Puro oli välillä hyvin samea, ja sisälsi ainoana tutkimistamme puroista E. colia. Toisinaan taas Lähtelänojan vesi vaikutti erittäin kirkkaalta, ja ravinnemäärät olivat pieniä. Koska Lähtelänoja on myös suurin Valkjärveen laskevista puroista, sen tutkimiseen on syytä keskittyä jatkossakin, ja jos hoitotoimenpiteitä suunnitellaan, Lähtelänojasta on hyvä aloittaa. Tiiranoja ja Rantalanoja ovat puroistamme pienimmät. Ne ovat niin pieniä, että lopettavat kesällä olemassaolonsa. Tiiranoja vaikutti puhtaalta, eikä se aiheuttane ongelmia Valkjärvelle. Rantalanoja sen sijaan osoittautui yllättäväksi murheenkryyniksi. Valuma-alueen perusteella sen ei pitäisi olla noi samea ja ravinteikas, eikä veden biologisen hapenkulutusken noin suuri. Puokanojan valuma-alueella oli tapahtunut jotain ennen toista havaintokertaa. Sameus, raviteiden määrä ja bakteerien määrät olivat moninkertaistuneet, ja biologinen hapenkulutus paljastaa vedessä jopa jätevesimäisiä piirteitä. Koska teimme vain yhden mittauksen, emme voi tietää, oliko kyseessä vain hetkellinen tila. Koska ojan tuntumassa laiduntaa hevosia, kyseessä voi olla vain yksi sopivaan kohtaan lorautettu virtsa. Myös Vahtera ym. (29) havaitsivat Puokanojassa ulostekuormitusta E. colin suuriin määriin väitteensä perustaen. Erikoista kuitenkin on, ettei muutos näy aineistossamme lainkaan veden värissä, eikä sähkönjohtavuudessa. Valkjärven valuma-alueella metsämaatkin ovat luontaisesti ravinteikkaita (Pajunen 21), mutta maatalouden ja taajamien kuormitukseen voidaan vaikuttaa enemmän. Hagman (29) arvioi pelloilta tulevan fosforikuormituksen olevan noin 5 % Valkjärveen tulevasta kokonaiskuormituksesta. Käyttämässään Vollenweiderin mallissa noin 7 % vähentäminen fosforikuormituksessa riittäisi laskemaan Valkjärven kuormituksen kestävälle tasolle. Tähän pääsemiseksi hän ehdottaa vähintään 15 metrin levyisiä suojavyöhykkeitä pelloille, tarkkoja viljavuusmäärityksiä oikean lannoitusmäärän saavuttamiseksi, pelto-ojien loiventamista ja ojakasvillisuuden lisäämistä, sekä mahdollisesti myös kosteikkojen rakentamista merkittävimpien purojen varsille. Aiempia selvityksiä mukailleen Hagmanin (29) kartassa kosteikot sijaitsisivat Lähtelänojassa pellolla havaintopisteiden 3 ja 4 välissä, sekä notkossa havaintopisteen 4 ja 5 välissä. Myös Puokanojan, Hyypiänmäenojan ja Järvenpäänpelto-ojan kosteikot sijaitsisivat pellolla melko kaukana Valkjärvestä. vaihtoehtoisesti tässä suunnitelmassa esitetään kosteikkoja aivan Valkjärven tuntumaan, myös Tiiranojaan. Näiden maatalouteen liittyvien toimenpiteiden lisäksi Valkjärven valuma-alueella on syytä huomoida myös maankäytön muutokset, esimerkiksi hevostalouden aiheuttamat haasteet, ja lisääntyvän taajama-asutuksen aiheuttamat toimenpiteet hulevesien puhdistamiseksi (Pajunen 21). Koska tutkitut purot Järvenpään pelto-ojalla täydennettynä vastaavat mitä ilmeisimmin suuresta osasta Valkjärven kuormitusta, aiomme jatkaa niiden tutkimista Valkjärvi-projektissamme myös jatkossa. Tulevissa tutkimuksissa seuraamme edelleen keväisin purojen tilaa muuttujien ja puroejn määrää lisäten, ja tarkemmin yksittäisten purojen piirteisiin perehtyen. Mikäli Valkjärven hoitotoimenpiteissä päädyttäisiin purojen kunnostamiseen tai vaikkapa kosteikkojen rakentamiseen, tämä tarjoaisi erinomaisen mahdollisuuden myös kokeellisiin tutkimuksiin. 63

65 Kuva 56. Yläkuvassa tienvarsiojista alkunsa saava Rantalanoja uurtamassaan notkossa roudan sulaessa huhtikuun lopussa. Ojan valuma-alue on varsin pieni, eikä sen vuolauskaan juuri tästä nouse. Alemmassa kuvassa Rantalanojan ryteikköinen näytteenottopaikka Valkjärven partaalla. Yllättäen yläjuoksullaan kirkkaalta näyttänyt Rantalanoja oli molemmilla havaintokerroilla puroista samein. 64

66 Kuva 57. Yläkuvassa kohta jossa Hyypiänmäenojan savi ja muut sedimentit leviävät Valkjärven Saunalahteen. Edellisen kesän kasvien jäänteet sitovat hieman pilvenä leviävää kiintoainetta (huomaa väriraja vedessä). Kuva on otettu Alakuvassa sama paikka Sedimenttien ravinteisuuden vaikutus näkyy selvänä: ilmaversoiskasvillisuus on tässä selvästi lähiympäristöä rehevämpää. 65

67 Kuva 58. Yläkuvassa Hyypiänmäenoja meanderoi lehtomaisessa kuusikossa kohti Valkjärveä. Savisen maaperän vaikutus näkyy veden laadussa etenkin keväällä, mutta väri säilyy harmaana läpi vuoden. Alakuvassa kohta jossa Puokanoja laskee Valkjärveen. Kuvanottohetkellä veden biokemiallisissa ominaisuuksissa oli jätevesimäisiä piirteitä, mutta ulkonäössä ja hajussa ei havaittu poikkeavuuksia. 66

68 Kuva 59. Ajauduttuaan tutkimaan keväisiä puroja lukiolainen saattaa huomata, ettei ole joutunut opiskelu-uransa pahimpaan paikkaa. Vesi solisee, linnut laulavat, heleät korpikaislan versot nostavat päätään, mutta eivät vielä häiritse kulkemista, ja auringon valo siivilöityy hiirenkorvien lomasta luoden erikoisen värisiä valomaailmoja. Näkäräisiä, hyttyjä ja muita viheliäisiä verenimijöitä ei vielä ole, eikä ojanpenkalla makoileva opettajakaan ahdistele kohti parempia suorituksia. Koska ei tarvitse. 67

69 Kuva 6. Ryhmä on päättänyt kenttätyöpäivänsä Valkjärven rantaan, ja on nyt lähdössä jatkamaan iltaa laboratorioon. Purojen syvyydet on mitattu, ja Maria on löytänyt mitalle parempaa käyttöä. 68

70 Lähtelänoja Maria Kihlberg, Aleksi Kuronen, Elias Takala, Sampo Yrjölä ja Mika Sipura Johdanto Lähtelänoja on valuma-alueensa koon ja maankäytön perusteella merkittävin Valkjärveen virtaavista puroista (Taulukko 3, Kuva 61), ja myös virtaamaltaan suurin (Vahtera ym. 29). Oja saa alkunsa Klaukkalan urheilualueen reunalta, mistä se virtaa pääosin kesantona ja lypsykarjan laitumena olevan peltoalueen läpi, sukeltaen viimeisten satojen metrien ajaksi seka- ja lehtimetsään. Keskivaiheilla ojaan laskee hulevesiä pohjoisesta teollisuusalueelta, ja kasvavalta pientaloalueelta. Ojan penkat ovat koko tämän 1,57 kilometrin matkalla helposti kuluvaa ja veden mukana kulkeutuvaa savea. Lähtelänoja on siksi monessa mielessä riski Valkjärven ekologiselle tilalle. Erityistä huolta ovat aiheuttaneet Lähtelänojan veden mukana Valkjärveen kulkeutuva ravinteikas kiintoaine, veden korkeat ravinnepitoisuudet ja kiihtyvän rakentamisen seurauksena lisääntyvät hulevedet (Vahtera ym. 29). Kiintoaineongelma johtuu savisesta maaperästä, ja ojan jyrkistä kasvittomista reunoista, joiden sortumisen seurauksena ojaa on jouduttu kaivamaan auki useita kertoja. Tähän on ehdotettu ratkaisuksi penkkojen loiventamista, kasvillisuuden lisäämistä, ja saostusaltaan tai kosteikon rakentamista kuvan 61, pisteiden 4 ja 5 väliin. Hulevesiongelman ratkaisu on pintavalunnan vähentäminen, mikä Lähtelänojan tapauksessa voitaisiin toteuttaa esimerkiksi suojavyöhykkein. Tällä tutkimuksella on kolme keskeistä tavoitetta. 1) Pyrimme muodostamaan kokonaiskuvan Lähtelänojan veden kiintoainemäärästä, sen vaihtelusta ja vaihteluun vaikuttavista tekijöistä myöhempien tutkimusten pohjaksi. 2) Tutkimme sähkönjohtavuuden ja veden värin vaihtelua mahdollisten hulevesivalumien löytämiseksi. 3) Vertaamme käyttämiämme menetelmiä, ja pyrimme löytämään tulevia tutkimuksia varten mahdollisimman helppoja, edullisia ja tehokkaita tapoja seurata Lähtelänojan veden kuormituksen muutoksia lukiomme resursseja hyödyntäen. Menetelmät Sijoitimme Lähtelänojaan seitsemän mahdollisimman edustavaa havaintopistettä (Kuva 61). Piste 1 sijaitsee kohdassa, jossa vesi pulppuaa esiin Klaukkalan tekonurmikentän alta, ja lähtee virtaamaan matalassa pelto-ojassa kesannoidulla pellolla. Pisteessä 2 ojan uoma on jo syvä, ja tutkimuksen alussa tuoreeltaan auki kaivettu (Kuva 67). Piste 3 sijaitsee kohdassa, jonka pohjoispuolella rakennetaan uusia asuinrakennuksia, ja johon saattaa kulkeutua myös Järvihaan teollisuusalueen vesiä. Ennen pistettä 4 Lähtelänojaan yhtyy etelästä lähes yhtä leveä, Lepsämäntien varresta laidunten läpi virtaava oja (S), josta otimme myös näytteet. Pisteen neljä jälkeen oja virtaa hieman jyrkemmin kohti Valkjärveä hakkuualueen pohjoispuolitse, tuomiviidan läpi. Pisteessä 5 oja alittaa tien, ja lähtee virtaamaan meanderoiden lähinnä koivua kasvavan entisen pellon läpi. Pisteessä 6 oja meanderoi voimakkaimmin, ja saapuu tasaisemmalle alueelle, jossa virtaus vähitellen hidastuu. Piste 7 sijaitsee noin 4 metrin etäisyydellä Valkjärvestä, mutta johon kutenkin työntyy maaston tasaisuuden vuoksi usein Valkjärven vettä. 69

71 Kuva 61. Lähtelänoja (sininen viiva), sen valuma-alue (valkoinen viiva) ja tutkimuksen näytteenottopaikat (valkoiset numerot 1-7). S on Lähtelänojaan etelästä laskevan sivuojan näytteenottopaikka. Kiersimme havaintopisteet kevään ja kesän 214 aikana virtaussuuntaan edeten viidesti. Mittasimme maastossa veden virtausnopeuden Vernier LabQuest2:n virtausmittarilla (FLO-BTA), ja lämpötilan, sähkönjohtavuuden ja TDS:n (Total Dissolved Solids) Aquashock Water Purity Kit -mittarilla. Noin kahdeksan litran vesinäytteen otimme äyskärillä muoviämpäriin pintavedestä, -5 cm:n syvyydeltä, varoen häiritsemästä savisia pohjasedimenttejä. Laboratoriossa määritimme kiintoaineen määrän suodattamalla uunissa kuivatun, ja milligramman tarkkuudella punnitun kahvinsuodatuspaperin läpi kaksi litraa vettä, ja punnitsemalla paperi kiintoaineineen uudelleen kahden vuorokauden uunikuivatuksen (+8 C) jälkeen. Syvemmissä vesissä käyttökelpoiseksi veden laadun mittariksi osoittautunut näkösyvyyden mittaus secchi-levyllä ei matalissa puroissa ole mahdollista, joten käytimme näkösyvyyden määrittämiseen näkösyvyysputkea. Tämän kirkkaasta akryylimuovista valmistetun, sisähalkaisijaltaan 4,5 senttimetrin ja pituudeltaan 12 senttimetrin putken pohjaan maalasimme kirk- Kuva 62. Menetelmä jossa veden likaisuutta pyritään mittaamaan dekantterilasin vesipatsaaseen absorboituneen valon (lux) määränä. Vasemmalla tislattua vettä, mitattaavana Lähtelänojan vettä. 7

72 kaanvalkoiselle pohjalle mustan +-merkin. Kun putkeen kaadettua näytevettä lasketaan putken alapään letkusta ulos, ja seurataan samalla putken yläpäästä milloin rasti tulee näkyviin, näkösyvyys voidaan tällä putkella mitata epäsuorasti hyvinkin matalista vesistä (kuva 66). Veden sameuden ja värin mittaamiseen käytimme YSI 93 fotometriä. Sameuden mittaamisessa verrataan lasikuitusuotimen läpi suodatetun veden absorbanssia jokiveden absorbanssiin. Koska käyttämämme fotometrin FTU-asteikko (Formazin Turbidity Unit) on karkea, mittasimme myös tislatun veden absorbanssiin verratun näytteen absorbanssiprosentin 65 nanometrin aallonpituudella. Aiemmissa tutkimuksissa (Turbidity Tecnical Review 21) 7 nanometrin aallonpituuden on todettu korreloivan absorbanssin kanssa erittäin voimakkaasti FTU-arvon kanssa, joten käytimme lähinnä sitä olevaa fotometrimme aallonpituutta. Veden väri platina-asteikolla (mg pl/l) saadaan vertaamalla suodatettua näytettä tislattuun veteen. Lisäksi kokeilimme menetelmää, joka ei vaadi fotometriä (Kuva 62). Kiinnitimme halogeenivalaisimen pöydän reunaan 8 senttimetrin korkeudelle lattiasta, ja asetimme pimennetyssä laboratoriossa sen alle lattialle valaistusanturilla varustetun Vernier Labquest2 -tiedonkeräimen. Asetimme valaistusanturin päälle 25 millilitran dekantterilasin, mittasimme valon määrän (lux) tislatulla vedellä täytetystä lasista, ja uudelleen purovedellä täytetystä lasista. Näistä laskimme veden absorbanssiprosentin. Tulokset Veden syvyydet ja virtausnopeus näytteenottopaikoilla on esitetty kuvassa 65. Lähtelänoja on latvajuoksullaan hyvin vaatimaton puro (Kuva 64), jonka uoma on kauttaaltaan matala, mutta virtausnopeus suurempi kuin alajuoksulla. Havaintopisteessä 7 vesi vaihtaa Valkjärven pinnan kohotessa kulkusuuntansa päinvastaiseksi. Vedensyvyyksissä näkyy hyvin myös uoman kuivuminen: kesäkuussa näytteenottopaikat ovat selvästi toukokuuta matalampia. Sivuojan (S) veden syvyys vaihteli välillä cm. Siinä ei koskaan havaittu mitattavissa olevaa virtausta. Tärkeimmät tulokset on esitetty kuvassa 7. Lähtelänojan vesi on tekonurmikentän alta pulputessaan kylmää, mutta lämpenee pian avoimella Kuva 63. Lähtelänoja kulkee muuttuvan peltomaiseman halki, joten niin tekevät myös tutkijat. Elias, Aleksi, Maria ja Sampo ovat siirtymästä sivuojalta havaintopisteelle 4. 71

73 Kuva 64. Ylemmässä kuvassa Maria, Aleksi ja Sampo aloittamassa kenttäpäivää Lähtelänojan alkulähteiltä, Klaukkalan tekonurmikentän aidan vierestä. Lähtelänoja on tässä vain muutamia kymmeniä senttimetrejä leveä, ja viitisen senttimetriä syvä. Alemmassa kuvassa kohta jossa Lähtelänoja laskee Valkjärveen, ja ojan tuoma ravinteikas kiintoaine laskeutuu pohjaan suistomaiseksi viuhkaksi. 72

74 kesantopellolla virratessaan. Veden jäähtyminen Valkjärveä kohti johtunee toisaalta syvyyden lisääntymisestä, toisaalta varjoisuuden lisääntymisestä purouoman syventyessä. Pisteessä 4 Lähtelänoja myös sukeltaa metsään. TDS oli ennakkokaavailuissamme tärkeä muuttuja, sillä se kertoo hulevesiongelmasta, esimerkiksi tiesuolan päätymisestä veteen. Kuten kuvasta 7 nähdään, TDS:n vaihtelu on vähäistä, eikä siinä ole minkäänlaista ajallista trendiä. Kahta ensimmäistä havaintokertaa lukuun ottamatta lukemat kuitenkin nousivat kohti Valkjärveä, mikä kertonee matkan varrella Lähtelänojaan kohdistuvasta kuormituksesta. Veden väri näyttää kuvan 7 perusteella keskimäärin vähenevän kohti Valkjärveä. Kolmannella havaintokerralla värilukemat ovat erikoisen korkeita, samoin kuin sameuslukema toisella havaintopisteellä, mikä edelleen heijastuu absorbansseihin ja näkösyvyyteen. Lähtelänojan valuma-alueella ei ole soita, ja metsätkin ovat ohutturpeisia, joten väri veteen on tullut joko maataloudesta tai Klaukkalan hulevesistä. Alun perin melko korkeat värilukemat pienenivät yläjuoksullakin toukokuun jälkeen. Jos kolmannen havaintokerran erikoinen piikki toisen havaintopisteen sameusarvossa (Kuva 7) jätetään huomioimatta, sameudessa on nähtävissä kaksi trendiä: 1) sameus lisääntyy kohti Valkjärveä ja 2) sameus vähenee kesän edetessä. Tämä näkyy käänteisesti myös näkösyvyysarvoissa, ja melko hyvin molemmissa absorbansseissa. Vaihtelu päivien ja havaintoasemien välillä on kuitenkin melko voimakasta. Kiintoaineen määrissä (Kuva 7) näkyy kolme trendiä. 1) Toukokuun alkupuolen mittauksissa kiintoainetta on paljon ja havaintopisteiden väliset erot suuria. Kuten kuvasta 73 nähdään, Lähtelänoja ei ole vastikään perattuja osia lukuun ottamatta uomaltaan tasainen, mikä saattaa aiheuttaa kasvittomana voimakkaan virtauksen aikana täyttyneiden altaiden purkautumisia, ja näiden mukanaan tuomia kiintoainepulsseja. 2) Kiintoaineen suurimmat määrät näyttävät keskittyvän havaintopisteeseen 4. Lähtelänojan uoma on tässä kohdin syvimmillään, ja vähän Syvyys (cm) Virtausnopeus (m/s) ,8,6,4,2, Paikka Kuva 65. Näytteenottopaikkojen veden syvyydet ja virtausnopeus keskellä puroa. ennen pistettä 4 ojaan liittyy etelästä leveähkö sivuoja (S) 3) Kiintoaineen määrä on kesäkuussa huomattavasti toukokuuta pienempi. Kuva 71 havainnollistaa havaintopisteiden 3 ja 4 välissä Lähtelänojaan etelästä liittyvän sivuojan (S kuvassa 61) vaikutusta Lähtelänojan veden laatuun. Sivuoja on vain muutamia satoja metrejä pitkä, mutta se on melko syvä, ja siinä on yleensä runsaasti vettä (Kuva 68). Ojan valuma-alue muodostuu lypsykarjan laitumista, lypsykarjatilan pihapiiristä, Lepsämäntiestä ja muutamasta pienemmästä tiestä, ja muutamasta omakotitalotontista. Sivuoja osoittautui kaikkien mitattujen muuttujien perusteella selvästi Lähtelänojaa likaisemmaksi. Ensimmäisellä havaintokerralla ojasta mitattiin mm. käsittämättömän suuri, yli 8 mg Pl/l väriarvo. Kuvassa 71 on kuvattu vaaleansinisillä pylväillä Lähtelänojan veden ominaisuudet ennen sivuoja, tummalla violetilla sivuojan ominaisuudet, ja vaalealla violetilla Lähtelänojan veden ominaisuudet sivuojan jäl- 73

75 Kuva 66. Yläkuvassa Lähtelänojan loppupään meanderointia huhtikuun lopussa. Veden nopeus on mutkan ulkokaarteessa suurempi kuin sisäkaarteessa, joten ulkokaarteen törmä kuluu ja irronnut aines kasaantuu vähitellen sisäkaarteeseen särkäksi. Alakuvassa Lähtelänojan loppupään koivikon vehmautta heinäkuun alussa. Tässä kohdin Valkjärven vesi työntyy pohjoistuulella Lähtelänojaan. 74

76 Kuva 67. Yläkuvassa Lähtelänoja näytteenottopaikan kolme kohdalla. Kuvassa oikealla uutta Pikimetsän asutusaluetta. Vahtera ym. (29) ovat pitäneet yhtenä Lähtelänojan ongelmista näitä jyrkkiä, helposti sortuvia rinteitä, ja ojan toistuvia kunnostuksia. Alakuvassa Lähtelänoja heinäkuun alussa näytteenottopaikan 2 kohdalla. Pintavesi on vain aavistuksen Valkjärven vettä sameampaa. 75

77 Kuva 68. Yläkuvassa Elias, Maria ja Sampo tekemässä mittauksia Lähtelänojan sivuojalla. Saven aiheuttaman maitokahvin värin takaa paljastui voimakas keltainen tai ruskea väri, ja korkea sähkönjohtavuus, mikä kertoo veden likaisuudesta. Alakuvassa Sampo, Elias ja Aleksi mittaamassa Lähtelänojan alajuoksulla, näytteenottopaikalla 7. Sampon edessä näkyy kiinteä vedenkorkeusmittari. 76

78 Kuva 69. Yläkuvassa Maria mittaamassa kahden litran vesinäytettä kiintoaineen määritystä varten. Alakuvassa Elias, Sampo ja Aleksi määrittämässä näytteen näkösyvyyttä näkösyvyysputkella. Elias laskee vettä vähitellen putkesta alapään hanasta. Sampo tarkkailee putken yläpäästä, ja pyytää sulkemaan hanan kun pohjan musta rasti näkyy. Aleksi mittaa tämän jälkeen vesipatsaan korkeuden. 77

79 2 25 Lämpötila ( C) TDS (ppm) Väri (mg Pl/l) Sameus (FTU) Kiintoaine (mg/l) Näkösyvyys (cm) Absorbanssi 65nm (%) Absorboitunut valo (%) Paikka Paikka Kuva 7. Veden lämpötila, TDS, väri, sameus, kiintoaine, näkösyvyys, absorbanssi ja halogeenilampun valon absorbanssi Lähtelänojan seitsemällä havaintopisteellä viidellä havainnointikerralla. 78

80 Paikka 3 Sivuoja S Paikka 4 TDS (ppm) 15 1 Väri (mg Pl/l) Sameus (FTU) Kiintoaine (mg/l) Näkösyvyys (cm) Absorboitunut valo (%) Päivä Päivä Kuva 71. Lähtelänojan sivuojan vaikutus Lähtelänojan veden laatuun. Sivuoja laskee Lähtelänojaan paikkojen 3 ja 4 välissä (katso kuva 58). keen. Kuten kuvasta nähdään, TDS, väri, sameus, kiintoaineen määrä ja valon absorbanssi kasvavat sivuojan jälkeen, ja näkösyvyys pienenee. Tätä ei kuitenkaan tapahdu aina, sillä erityisesti sivuojalla ei näytä olevan juurikaan vaikutusta Lähtelänojaan. Tuolla havaintokerralla sivuoja oli matala, ja sen vesi valui Lähtelänojaan hiljaa osmankäämikasvuston juurten lomasta. 79

81 Käytettyjen menetelmien arviointi Näkösyvyys näkösyvyysputkella korreloi erittäin hyvin kaikkien muiden mittarien kanssa, ja on helppo käyttää maasto-olosuhteissakin, kunhan käyttäjiä on vähintään kaksi. Vaikka menetelmä perustuu aistinvaraisuuteen, myöskään henkilöiden väliset erot eivät näytä olevan suuria: hyvin harvoin kahden eri henkilön tekemät mittaukset samasta näytteestä poikkeavat kahdella senttimetrillä tai enemmän. Teimme kaikki mittauksemme rakennusten varjossa, mutta vaihtelevissa sääoloissa. Emme ole toistaiseksi selvittäneet valaistusolojen vaikutusta tuloksiin. Sameus (FTU) YSI 93 -fotometrillä on helpohko määrittää, ja toistettavuus vaikuttaa varsin hyvältä. Sameuslukema myös korreloi hyvin kaikkien muiden mittareiden kanssa (taulukko 4). Jostain syystä valmistaja on kuitenkin jättänyt fotometrin resoluution hyvin heikoksi: se ilmoittaa lukemat kahden FTU-yksikön välein. Fotometri soveltuu siksi vain hyvin sameiden vesien tutkimiseen, ei esimerkiksi järvivesille. Jo hintaluokassa 4 euroa monien valmistajien laitteet ilmoittavat sameusarvot,1 FTU-yksikön välein, eli 2 kertaa tiheämmällä resoluutiolla. Kiintoaineen määritys kahvinsuodatuspussien avulla kaipaa parannuksia. Emme käyttäneet suodatuksissa pihiyttämme imua, joten menetelmä on hyvin hidas, ja hidastuu entisestään, jos näytteessä on paljon kiintoainetta. Kastuessaan suodatinpaperit myös hajosivat helposti, mikä lisäsi entisestään turhautuneisuutta. Emme myöskään tiedä, miten paljon suodatinpussit läpäisivät savea ja muuta hienojakoista kiintoainetta. Jatkossa kiintoaineen määritys on syytä tehdä imulla, ja tarkoitusta varten Büchner-suppiloille tehtyjä lasikuitusuodattimia käyttäen. Kuva 72. Maria kirjoittamassa kenttämittausten tuloksia lomakkeelle heleässä keväisessä koivikossa Lähtelänojan partaalla. Muistiinpanojen helpottamiseksi käytimme kaikissa tutkimuksissa sukeltajienkin käyttämälle vedenkestävälle kirjoitusmuoville tulostettuja lomakkeita. Varmistimme muistiinpanot käsin kirjoittamalla myös niissä tapauksissa, joissa tulokset tallennettiin ensisijaisesti mittalaitteiden logeihin. Veden absorbanssi YSI 93 -fotometrillä 65 nm:n aallonpituudella. Menetelmä on nopea, ja tulokset vaikuttavat vakailta. Tulokset korreloivat hyvin muiden mittarien kanssa lukuun ottamatta kiintoainetta. Myös aiemmissa tutkimuksissa erityisesti suurten aallonpituuksien on todettu korreloivan erinomaisesta, joten käytimme siksi fotometrin suurinta aallonpituutta, emmekä testanneet tulosten suhdetta muihin aallonpituuksiin. Menetelmän huonona puolena voi pitää mm. sitä, ettei se erottele värin (liuenneen aineen) vaikutusta sameudesta. Kiintoaineen vaikutus tuloksiin saattaa myös olla sattumanvarainen: osuuko nökkönen näytteeseen vai ei? Veden absorbanssi LabQuest II:n lux-mittarilla (kuva 6). Tätä menetelmää pidimme etukäteen epävarmimpana, mutta toisaalta halpana, koska kahdeksan tiedonkeräintä oli valmiiksi hankittuna. Laitoimme ensin anturin päälle tislattua vettä dekantterilasissa, ja vertasimme sitten lukemaa samaan määrään ojavettä. Käytännön työ oli turhauttavaa, sillä huoneen valaistusolojen muutokset häiritsivät mittarin toimintaa, samoin kuin 8

82 Taulukko 4. Korrelaatiomatriisi käytettyjen veden epäpuhtautta mittaavien menetelmien tuloksista (Lähtelänojaryhmän, puroryhmän ja jokiryhmän yhdistetty aineisto, n = 61). Taulukon yläosassa on esitetty Pearsonin korrelaatiokertoimet (r) sellaisenaan, alaosassa kerrointen bootstrap-estimaatit 5 uudelleenotannalla. Näkösyvyys on log1 -muunnettu ennen analyysiä. Absorb. = YSI 93 -fotometrin aallonpituudella 65 nm mitattu absorbanssi. LBQIIabs. = Vernier Labquest II:n valaistusanturilla (lux) mitattu dekantterilasin vesipatsaaseen absorboitunut valo, kontrollina tislattu vesi. n = 61 Näkösyvyys Sameus Väri Kiintoaine Absorb. LBQIIabs. Näkösyvyys 1, -,97 -,571 -,621 -,867 -,865 Sameus -,98 1,,518,577,899,852 Väri -,575,56 1,,165,726,534 Kiintoaine -,621,578,27 1,,385,712 Absorb. -,867,898,668,393 1,,768 LBQIIabs. -,865,854,58,698,753 1, pienenkin ilmavirran aiheuttama värinä veden pinnalla, ja lux-arvojen vakautuminen kesti pitkään. Lukema saattoi heilahdella vielä kymmenen minuutin kuluttua mittauksen aloituksesta sadoilla luxeilla. Yllättäen saadut tulokset kuitenkin korreloivat hyvin luotettavammilta vaikuttavien menetelmien kanssa. Jatkossa tulemme käyttämään tutkimuksissamme näkösyvyysputkea ja YSI 93 -fotometrillä mitattua absorbanssia sellaisenaan. Uusi, tarkempi sameusmittari lienee Valkjärvi-projektin hankintalistalla ensimmäisenä (mahdollisia esim. pöytämalli Hanna HI 8873 tai kannettava Hanna HI 9373). Kiintoaineen mittaamiseen tarvitaan imu (vähintään kahden litran kolvit ja Büchner-suppilot), ja sopivat suodatinpaperit. Johtopäätökset Keväällä 214 ei ollut varsinaista lumensulamisaikaa. Talvella satoi kyllä lunta, mutta se suli pois monta kertaa talven aikana, eikä sitä maaliskuun lopussa ollut kuin muutamia senttimetrejä. Siksi Lähtelänojan virtaama oli huhtikuussa poikkeuksellisen pieni, ja veden mukana liikkui paikallisten asukkaiden mukaan edellisvuoteen verrattuna poikkeuksellisen vähän kiintoainetta. Ja kuten aineistomme osoittaa, vesi kirkastui kesää kohti entisestään, jopa niin ettei Lähtelänojan vesi ollut heinäkuussa Valkjärven vettä sameampaa. TDS-arvomme eivät myöskään osoita haitallisia hulevesivalumia päässen Lähtelänojaan. Aineistomme paljastaa kuitenkin uuden ongelman Lähtelänojalle, ja edelleen Valkjärvelle. Lyhyt ja valuma-alueeltaan pieni sivuoja osoittautui erittäin likaiseksi lisäksi Lähtelänojan veteen. Sivuojan veden ollessa alimmillaan haitat eivät kuitenkaan ulottuneet Lähtelänojaan, minkä epäilemme johtuvan suodattimen tapaan toimivasta osmankäämikasvustosta sivuojan suulla. Ongelma saattaisi näin ollen olla hoidettavissa tämän kaltaisen kasvuston lisäämisellä. Vahtera ym. (29) kiinnittivät erityistä huomiota Lähtelänojan helposti sortuviin penkkoihin, ja tästä aiheutuvaan kiintoaineongelmaan. Ratkaisuna tähän he ehdottavat penkkojen loventamista ja/tai sitovan kasvillisuuden lisäämistä penkoilla. Vuonna 214 tämä ei ollut alhaisten virtaamien vuoksi erityisen suuri ongelma, mutta Sysimetsän asuinalueen kohdalla uoman perkaaminen on saattanut aiheuttaa kiintoainepulsseja kohti Valkjärveä. Myös ojan yläjuoksulla pisteiden 1 ja 2 väli kaipaa lähiaikoina uudelleenavaamista. Toinen mahdollinen hoitotoimenpide on patoamalla suoritettava kosteikkojen rakentaminen Lähtelänojan varsille. Potentiaalisin paikka kosteikolle olisi havaintopisteiden 4 ja 5 välinen metsäalue, jossa oja virtaa sopivasti kourumaisessa 81

83 Kuva 73. Lähtelänoja ei ole kuivana kesänä selvärajainen ja tasaisesti etenevä virta. Yläkuvassa havaintopisteen 4 siltarummun jälkeen oja laajenee laakeaksi altaaksi, ja virtaa sen jälkeen muutaman sentin syvyisenä kapeana norona kasvillisuuden lomitse. Oikealla ojaan liittyy sivuoja tuoreelta avohakkuulta. Alakuvassa Lähtelänojan luusua kohti kivistä, koskimaisen vuolaasti virtaavaa köngästä. 82

84 laaksossa. Kosteikkoalueen altaassa kiintoaine laskeutuu pohjaan, ja ilmaversoiskasvit käyttävät siinä olevia ravinteita, jotka voidaan myöhemmin poistaa niittämällä ja kompostoimalla kasvimateriaali. Näin padon yli päästettävä pintavesi olisi puhdistunutta. Pajunen (21) päätyi yksityiskohtaisissa laskelmissaan kuitenkin siihen, ettei kosteikkojen rakentaminen Valkjärven puroihin ole kannattavaa. Valkjärven tapauksessa lähellä järveä oleva, vesilinnuille pesäpaikkoja tarjoava kosteikko voisi toisaalta myös monimuotoistaa alueen vesi- ja rantalinnustoa. Lähtelänojan valuma-alue elää parhaillaan voimakkaan muutoksen aikaa. Havaintopisteen 3 pohjoispuolelle on vastikään noussut tiheästi rakennettu Sysimetsän kerros- ja omakotitaloalue, ja ojan yläjuoksun pohjoispuolelle kaavoitetulle Ali-Tilkan asuinalueelle odotetaan jopa tuhatta kerros- ja pientaloasukasta (Nurmijärven kunnan asemakaavat). Molemmat uudet alueet ulottuvat Lähtelänojaan saakka, joten hulevedet tulevat jatkossa muodostamaan hyvin suuren osan Lähtelänojan virtaamasta. Siksi Lähtelänojan vedenlaadun seurannalle, ja varotoimenpiteiden suunnittelulle on juuri nyt erityinen tilaus. Kuva 74. Ryhmän retkikuntakuva. Valkjärven ranta on saavutettu. Mutta mihin jäi Maria? Kuva 75. Etelästä Lähtelänojaan laskeva sivuoja. Ojat yhtyvät kuvan vasemmassa alakulmassa, jossa melko syvä sivuoja madaltuu kosteikon kaltaiseksi osmankäämiviidakoksi. Tämä voi selittää sivuojan vähäisen vaikutuksen Lähtelänojan veden laatuun, erityisesti kiintoaineen määrään ja sameuteen. 83

85 Kuva 76. Anni ja Arttu pesemässä Valkjärven pohjakuraa. Hieno savi valuu helposti haavin,55 millimetrin rei istä, ja näyttää hetken jo siltä, ettei haaviin jää mitään. Mutta on siellä elämää, punainen kiemurteleva verimato eli surviaissääsken toukka, jos toinenkin. Ja joku muukin. 84

86 Valkjärven pohjaeläimet Anni Hekali, Arttu Majoinen ja Mika Sipura Johdanto Järvien ulappaekosysteemeissä kasviplankton vastaa perustuotannosta, jonka varassa kuluttajien ravintoverkot toimivat. Eläinplankton käyttää ravinnokseen kasviplanktonia, jota puolestaan hyödyntävät planktonia syövät kalat, ja edelleen petokalat. Jossain vaiheessa suurin osa kaikkien näiden sisältämästä aineesta ja energiasta (detritus) laskeutuu järven pohjaan pohjaeläinten käytettäväksi. Littoraali- tai profundaalivyöhykkeessä elävät niin sanotut benthiset eliöyhteisöt jakaantuvat edelleen monimuotoisiksi vuorovaikutusverkoiksi. Pohjassa elää detrituksen syöjien lisäksi myös muun muassa perustuottajia, kasvinsyöjiä, petoja ja loisia (Brönmark & Hansson 1998, Dodds & Whiles 21, Bertoni 211). Pohjaeläimet jakaantuvat kokonsa puolesta kolmeen ryhmään: 1) makrofaunaan (pituus tai halkaisija yli 1 mm), 2) meiofaunaan (,1-1 mm) ja mikrofaunaan (alle,1 mm). Toiminnallisesti pohjaeläimet jaetaan usein: 1) kerääjiin, jotka käyttävät ravinnokseen suurikoista detritusta tai kokonaisia eliöitä, 2) suodattajiin, jotka osittain pohjaan upottautuneena odottavat detrituksen laskeutumista, 3) pilkkojiin, jotka keräävät pohjaan laskeutuneita pienehköjä partikkeleita, 4) laiduntajiin, jotka keräävät pienikokoista detritusta pohjan pinnoilta, 5) kaapijoihin, jotka keräävät tiukkaan kiinnittynyttä detritusta pohjan pinnoilta, ja 6) petoihin, jotka pyydystävät eläviä eliöitä (Smith & Smith 21). Pohjaeläimet jaetaan usein myös elinympäristövaatimusten perusteella 1) kivikkoa suosiviin lithofiileihin (esim. koskikorentojen toukat virtaavissa vesissä), 2) hiekkaista pohjaa suosiviin psammofiileihin, 3) pohjaan kaivautujiin (esim. pallosimpukat ja hernesimpukat), 4) puualustaa suosiviin ksylofiileihin, ja 5) kasvipintoja suosiviin fytofiileihin (esim. sudenkorentojen toukat). Osa pohjaeläimistä elää pohjassa koko elinkiertonsa (esim. simpukat, katkat), osa vain jonkin osan elinkierrostaan (useimmat hyönteistoukat). Suomalaisissa järvissä pohjaeläinlajisto on parhaimmillaan hyvin monimuotoinen. Hyvin tutkitussa Lammin Pääjärvessä on arvioitu elävän yli viiden metrin syvyisillä alueilla jopa 128 eläinlajia, mutta yli 4 metrin syvyydellä enää 46 lajia (Hakkari 1986). Hakkarin (1986) mukaan pohjaeläimistön lajimäärä on suurimmillaan niukkatuottoisissa ja kirkkaissa vesissä. Niukkatuottoisissa ruskeavetisissä järvissä lajeja on vähemmän, ja pienimmillään monimuotoisuus on rehevissä, ja rehevöityvissä vesissä, joissa pohjalla on ajoittain puutetta hapesta. Rehevien järvien pohjasedimentti voi myös olla liian pehmeää monille eläinlajeille, ja mikrohabitaattien määrä karuja vesiä vähäisempi. Rehevien vesien rantojen litoraalivyöhykkeillä pohjaeläinten tiheys, biomassa ja monimuotoisuus saattavat sen sijaan nousta hyvinkin suuriksi. Monimuotoisimmillaan pohjaeläineläinyhteisöt ovat hapekkaissa virtavesissä (Smith & Smith 21). Wiederholm (198) nosti esiin pohjaeläinten merkityksen vesien tilan seurannassa. Pohjaeläimet ovat usein paikallaan pysyviä ja pitkäikäisiä, joten niiden runsaus ja lajikoostumus kuvaavat hyvin paikallisia olosuhteita. Muutokset pohjan 85

87 faunassa saattavat kieliä esimerkiksi järven rehevöitymisestä, happamoitumisesta, lauhdevesien aiheuttamista lämpötilojen heilahteluista, ympäristömyrkyistä tai öljyonnettomuuksista. Simpukoiden tiedetään olevan yleisesti herkkiä ympäristömyrkyille ja äyriäisten happamoitumiselle. Järvissä, joissa pohjan happipitoisuus laskee kevättalvisin ja syyskesäisin lähelle happikatoa, pohjaeläinlajisto köyhtyy (Hakkari 1986). Heikkoja happioloja hyvin sietäviä, ja vähähappisissa oloissa suhteellisesti runsastuvia lajeja on harvasukasmadoissa (esim. Limdrilus hoffmeisteri ja Potamothrix hammoniensis), surviaissääskissä (esim. Chironumus plumosus ja Chironomus anthracinus) ja sulkahyttysissä (tavallisimmin Chaoborus flavicans). Happikadon seurauksena syntyvät rikkiyhdisteet suosivat myös joitakin sulfidien hapetukseen kykeneviä sukkulamatoja (Nematoda). Ympäristövaatimuksiltaan vaateliaita, suurta happipitoisuutta vaativia lajeja ovat okakatka (Pallasea quadrispinosa), valkokatka (Pontoporeia affinis), jättikatka (Gammaracanthus lacustris) ja vain talvella pohjassa elävä jäännehalkoisjalkainen (Mysis relicta). Kuva 77. Pohjaeläintutkimuksen näytteenottopaikat. Kunkin paikan näyte koostuu kahdesta Ekman-noutimellisesta pohjaa (yhteensä 45 cm 2 ). Näytteet nostimme uima- ja venerantojen laitureilta, muut veneestä. Pohjaeläintiheyksiä voidaan tutkia kvantitatiivisesti käyttämällä pohjakauhanoutimia (yleisimmin Ekman-tyyppisiä), jotka poimivat pohjasta pinta-alaltaan vakiokokoisen näytteen. Koska pohjaeläimet elävät hyvin ohuessa kerroksessa pohjan pintaosassa, noutimen kauhaisun syvyydellä ei ole merkitystä. Tällä menetelmällä on tutkittu aiemmin myös Valkjärven pohjaeläimis- Kuva 78. Anni mittaa pohjan happipitoisuutta Lähtelänlahdella. Arttu valmistautuu malttamattomana pohjan mönjän nostoon. Muista ryhmistä poiketen pohjaeläinryhmän kenttätyöt ajoittuivat hyiseen myöhäissyksyyn. Viimeisten näytteiden nostamiseksi laitureilta piti jo rikkoa riitettä. 86

88 Kuva 79. Yläkuvassa Ekman-noudin. Noutimen sivuilla olevat leuat avataan, ja niiden vaijerit kiinnitetään laukaisimeen. Kun noudin on laskeutunut pohjaan, teräksinen paino lähtetään narua pitkin vapauttamaan leuat. Alakuvassa Arttu nostamassa pohjaeläinnäytettä veneeseen. Pienemmässä kuvassa näytteen seulottua saalista. Hemoglobiinia sisältävät Chirinomidae-toukat erottuvat punaisina. 87

89 Kuva 8. Yläkuvassa Anni ja Arttu seulomassa suurella vaivalla Valkjärven pohjasta nostettua savea takaisin järveen. Alakuvassa haaviin kaadettu pohjanäyte. Valkjärven pohja on hämmästyttävän tasalaatuista savea lähes rantaan saakka. Kuvan vasemmassa ylälaidassa näytteestä haaviin jäänyt materiaali suodatuksen jälkeen. Kariketta on vähän, joten pohjaeläimet on helppo kerätä talteen. 88

90 Taulukko 5. Pohjaeläinten yksilömäärät, luokiteltujen ryhmien määrät, ja tiheydet pohjapinta-alaa kohden, sekä tuorepainot ja kuivapainot pohja-pinta-alaa kohden havaintopaikoittain (Kuva 77). Paikka Yksilöt Taksonit Tiheys / m 2 Tuore mg / m 2 Kuiva mg / m * 633* * Jätimme näytteen 22 järvisimpukan näistä tilastoista pois tämän suuren massan takia. töä. Miettinen (26) päätyi tässä tutkimuksessa hyvin odotettuun lopputulokseen: Valkjärven savisen pohjan fauna on yksipuolinen, ja ilmentää järven pohjasedimentin vähähappisuutta. Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää Valkjärven syvänteen ja väliveden pohjaeläinten tiheydet ja lajisto monipuolisella otannalla tulevien tutkimusten taustatiedoksi, ja toivottavasti pitkäaikaisen seurannan taustatiedoksi. Myöhemmissä tutkimuksissa on tarkoitus tutkia myös litoraalivyöhykkeen talvi- ja kesäaikaista lajistoa, ja näiden ekologiaa. Menetelmät Keräsimme pohjaeläinnäytteet 24 paikasta eri puolilta Valkjärveä (Kuva 77). Näytteet 1-4 nostimme veneestä 1.11., näytteet ja näytteet Näytteet 2-24 nostimme 89

91 Taulukko 6. Keskeisimpien pohjaeläintaksonien yksilöiden määrä havaintopisteissä. Tubifex = harvasukamadot suvuista Tubifex ja Potamothrix. Chaoborus = Chaoborus flavicans sulkasääsken toukat. C. plumosus = surviaissääsken toukat tyyppiä Chironomys plumosus. C. thummi = surviaissääsken toukat tyyppiä Chironomys thummi. Procladius = Procladius-suvun surviaissääsken toukat. Paikka Tubifex Chaoborus C. plumosus C. thummi Procladius Tiiran- ja Lähtelänrannan venelaitureilta Vaikka näytteenoton aikajänne on melko pitkä, pintaveden lämpötila noina aikoina vaihteli välillä 6,4-5,1 C, ja pohjan lämpötila välillä 5,6-6, C. Oletamme tällä perusteella etteivät olosuhteet pohjaeläinten kannalta juuri vaihdelleet näytteenottokertojen välillä. Myöskään Chironomus plumosus -yksilöiden tuorepainoissa ei ollut eroja näytteenottopäivien välillä. Ennen näytteenottoa mittasimme syvyyden, ja pohjan ja sen yläpuolisen veden lämpötilan ja happipitoisuuden (Kuva 78). Laskimme polarografisella happisensorilla ja lämpötila-anturilla varustetun YSI Professional Plus -mittarin suojuksella suojattuna (Kuva 18) makaamaan pohjaan, otimme lämpötila- ja happilukemat, nostimme anturin metrin pohjan yläpuolelle ja otimme lukemat uudelleen. Käytämme analyy- 9

92 12 9 Tiheys (yksilöitä / m 2 ) Tuorebiomassa (mg / m 2 ) Tiheys (yksilöitä / m 2 ) Syvyys (m) ,,5 1, 1,5 2, 2,5 3, Hapen määrä pohjassa (mg/l) Tuorebiomassa (mg / m 2 ) Syvyys (m) ,,5 1, 1,5 2, 2,5 3, Hapen määrä pohjassa (mg/l) 12 9 Tiheys (yksilöitä / m 2 ) Tuorebiomassa (mg / m 2 ) Hapen määrä + 1m pohjasta (mg/l) Hapen määrä + 1 m pohjasta (mg/l) Kuva 81. Veden syvyys, hapen määrä pohjasedimentissä ja hapen määrä metri pohjan yläpuolella pohjaeläintiheyden ja pohjaeläinten tuorebiomassan selittäjinä. Vain syvyys selittää tiheyttä ja biomassaa merkitsevästi. Näytteen 22 kookkaan järvisimpukan jätimme tästä analyysistä pois. seissä molempia muuttujia kuvaamaan pohjan ja pohjan välittömän läheisyyden happitilannetta. Kukin näyte koostui kahdesta nostosta. Ekman-tyyppinen pohjakauhanoudin (Kuva 79) laskettiin pohjaan, ja laukaistiin narua pitkin kulkevan painon avulla. Vain kahdesti noudin osui kovaan esineeseen, eikä lauennut. Käyttämämme Ekman-noudin koukkaa pohjasta,225 neliömetrin alueen, joten jokainen näyte kattaa,45 neliömetriä pohjaa. Nostojen välillä tuuli siirsi venettä muutamia metrejä, joten ensimmäinen näyte ei todennäköisesti häirinnyt jälkimmäistä. Kaadoimme näytteet kymmenen litran ämpä- 91

93 reihin, kuljetimme ämpärit rantaan, pesimme näytteet pintaveden tai hanaveden avulla vesihaavissa, jonka silmäkoko on,55 mm (Kuva 8). Säilöimme seulotut pohjaeläimet muovisiin astioihin laimeaan etanoliliuokseen. Näytteenotto osoittautui Valkjärvellä poikkeuksellisen helpoksi pohjan pehmeyden ja tasalaatuisuuden vuoksi. Pohjan savi näytti lähinnä keramiikkaa varten valmistetulta (Kuva 8). Kun näyte oli suodatettu, siihen jäi pohjaeläinten lisäksi hyvin vähän kariketta (pieni kuva alakuvassa 8). Puunrunkoon noudin osui kerran. Määritimme pohjaeläimet laboratoriossa kirkkaassa valossa (Kuva 83). Nypimme eläimet seulotuista näytteistä kuivauspaperin päälle taksoneittain, ja punnitsimme niiden tuoremassan,1 gramman tarkkuudella. Kuivasimme ja punnitsimme aluspaperin, ja kuivasimme tämän päälle asetetut pohjaeläimet uunissa + 8 C lämpötilassa kahden vuorokauden ajan. Tästä saimme kunkin näytteen pohjaeläinten kuivapainon, joka kuitenkin oli monesti niin pieni, että pidämme tuorepainon mittaustarkkuutta parempana. Tulokset Valkjärven pohjaeläimistö osoittautui varsin runsaaksi, mutta yksipuoliseksi (Taulukko 6). Kaikkiaan 24 paikan näytteistä laskettiin 498 pohjaeläintä. Näytteistä löytyi lähinnä surviaissääsken toukkia (Chironomidae) ja harvasukasmatoja suvuista Tubifex ja Potamothrix. Surviaissääsket jakaantuivat tyyppeihin Chironomus plumosus, Chironomus thummi ja Procladius sp. Näistä suurikokoisinta C. plumosusta esiintyi eniten syvissä vesissä (Pearsonin korrelaatio yksilömäärän ja veden syvyyden välillä, r =,6, p =,2), samoin kuin pienempää C. thummia (r =,42, p =,42). Toisin kuin C. plumosusta, C. thummia ei juuri tavattu keskisyvyyksistä, eikä lainkaan matalasta vedestä (Taulukko 6). Procladius-toukkia oli sen sijaan eniten keskisyvyyksissä, mikä tuottaa lähes merkitsevän negatiivisen korrelaation syvyyden ja yksilömäärän välille (r = -,4, p =,53). Harvasukasmatoja tavattiin eniten syvemmistä vesistä (r =,55, p =,6). Muita pohjaeläimiä tavattiin vähän. Sulkasääsken toukkia (Chaoborus flavicans) tavattiin yhteensä Kuva 82. Simpukoista Valkjärven pohjanäytteissä tavattiin vain kookasta järvisimpukkaa (Anodonta anatina). Pieniä hernesimpukoita (Pisidium) ja pallosimpukoita (Sphaerium) ei näytteistä löytynyt. 92

94 Kuva 83. Anni ja Arttu laskemassa pohjaeläinsaalista. Kaadoimme seulotut ja etanoli-vesiliuokseen säilötyt näytteet pienissä erissä petrimaljoille, ja nypimme niistä pohjaeläimet kuivauspaperin päälle, ja edelleen punnitukseen,1 gramman tarkkuudella (yläkuva). Apuvälineinä käytimme mm. suurennuslaseja, Motic RED-3 -stereomikroskooppeja ja Motic BA21 -mikroskooppeja (alakuva). 93

95 11 yksilöä, vain kaikkein syvimmistä osista järveä (r =,47, p =,21). Näytteenottopaikasta 4 löydettiin yksi tarkemmin määrittämätön sukkulamato (Nematoda). Lähtelänlahden kolmelle laiturille nousi järvisampukka (Anodonta anatina), yksi noutimen runtelema sudenkorennon toukka (Odonata), yksi juotikas (Hirudinea), ja yksi vesiskorpioni (Nepa cinerea). Myös näytteenottopaikassa 12 saattoi olla järvisimpukka, mutta sitä ei saatu noutimella ylös (Laatikko 1). Pohjaeläinten kokonaistiheys neliömetriä kohden vaihteli välillä (Taulukko 5). Yksilötiheys kasvoi selvästi veden syventyessä (kuva 79; y = 76,68x -117,52, F 1,22 = 33,22, p <,1, R 2 =,62). Hapen määrä pohjasedimentissä (F 1,22 = 1,73, p =,22, R 2 =,73) ja metri pohjan yläpuolella (F 1,22 = 2,98, p =,98, R 2 =,119) ei sen sijaan näyttänyt vaikuttavan pohjaeläintiheyteen. Pohjaeläinten tuorebiomassa neliömetriä kohden vaihteli välillä mg (Taulukko 5). Tiheyden tapaan myös biomassa kasvoi selvästi veden syvyyden mukana (kuva 79; y = 492,44x 422,26, F 1,22 = 17,33, p <,1, R 2 =,44). Hapen määrä pohjassa (F 1,22 =,56, p =,815, R 2 =,3) ja metri pohjan yläpuolella (F 1,22 =,558, p =,463, R 2 =,25) eivät vaikuttaneet myöskään tuorebiomassaan. Käytimme näissä analyyseissä pohjaeläinten tuorebiomassaa kuivabiomassan sijaan vaa an mittaustarkkuden vuoksi. Johtopäätökset Kuten aiemman tutkimuksen perusteella voi olettaa, Valkjärven pohjaeläimistö oli lukumäärältään ja biomassaltaan kohtuullisen runsas, mutta lajistoltaan köyhä. Mettinen (26) määritti tutkimuksessaan keskisyvänteen näytteistä meidän tutkimuksemme tapaan Chironomus plumosusta ja C. thummia, mutta myös C. plumosus semireductus -tyyppiä, jota meidän tutkimuksessamme ei löytynyt. Lisäksi Mettisen (26) aineistossa syvänteissä esiintyi oman tutkimuksemme tapaan sulkasääsken Chaoborus flavicans toukkia. Mettisen (26) tutkimuksen kanssa yhteensopivaa tutkimuksessamme on myös Procladius-suvun surviaissääskien ilmestyminen aineistoon syvänteestä väliveteen siirryttäessä. Mettinen aineistossa pohjaeläinten märkäbiomassa oli kuitenkin 12 metrin syvyisessä vedessä 34 mg / m 2, ja seitsemässä metrissä 53 mg/m 2. Meidän aineistossamme pohjaeläinten märkäbiomassa sen sijaan lisääntyi lineaarisesti syvyyden kasvaessa. Määritetyistä runsaista taksoneista Chrironomys-lajit, harvasukamadot ja sulkasääsken toukat olivat runsaampia syvemmällä, ja vain Procladius-toukkia oli enemmän matalammassa vedessä. Syynä tutkimusten eroon voi olla vuosien välinen vaihtelu, tai se, että Mettisen (26) tutkimus perustuu vain kahteen näytteenottopisteeseen. Mettisen (26) tutkimuksen näytteet myös otettiin noin kaksi kuukautta oman tutkimuksemme näytteitä aiemmin syksyllä (2.9.25). Valkjärven pohjaeläinlajisto koostuu hapenpuutetta hyvin sietävistä lajeista, mikä selittänee sen, ettei hapen määrä näytä vaikuttavan näiden runsauteen lainkaan. Happitilanteen lisäksi Valkjärven pohjafaunan lajiköyhyyteen vaikuttanee myös pohjan mikrohabitaattien puute. Pohjan sedimentti on hämmästyttävän tasalaatuista savea, eikä yli,55 millimetriä halkaisijaltaan olevia kiviä tai detritusmuruja jää haaviin kuin hyppysellinen. Vuonna 25 tehdyssä viistokaikuluotauksessa järven pohjasta löytyi 49 kiinteää kohdetta ( mutta pinta-alaltaan nämä lienevät kuitenkin murto-osa pohjan alasta. Valkjärven pohja on tasaista savea. Ja sen vieressä savea. Käyttämämme menetelmä osoittautui erittäin käyttökelpoiseksi Valkjärvellä pohjan pehmeyden ja tasalaatuisuuden vuoksi. Vain kerran Ekman-noutimen kanssa oli ongelmia, pisteessä 12, jossa sattumat ja muutama kivenmurunen onnistui lukitsemaan noutimen jouset (Laatikko 1). Jatkossa aiomme keskittyä pohjaeläintutkimuksissa kolmeen osa-alueeseen: 1) pohjaeliöstön vuosittaisten muutosten seurantaan tämän tutkimuksen valikoiduissa havaintopisteissä, 2) mahdollisten monimuotoisuuskeskittymien etsintään viistokaikuluotauksessa löydettyjen kohteiden luona, ja 3) litoraalivyöhykkeen pohjaeläinfaunan selvittämiseen. Valkjärvellä pohjaeläinfauna muuttunee nopeasti siirryttäessä rannalta ilmaversois-, kelluslehtis- ja uposlehtiskasvustojen läpi paljaalle savipohjalle, joten pyrimme muodostamaan seurantaan sopivia laskentalinjoja. 94

96 Laatikko 1. Yksi pohjaeläinnäytteenottopaikoistamme sijaitsi Saunalahden kuuluisan saunamökin edustalla, 5,5 metriä syvässä vedessä. Kun Arttu laukaisi noutimen, siitä kuului normaalin napsahtavan äänen sijaan kolahdus. Ylös nostettaessa jotakin isoa plumpsahti noutimesta veteen, ja noutimen toinen leuka näytti jääneen auki. Toinen nosto onnistui, mutta noutimen jouset kirskuivat, ja laite oli jumissa. Epäilimme syylliseksi pohjahiekkaa. Olihan siellä hiekkaakin, myös myös paljon muuta. Mikroskooppitarkastelu paljasti vaaleat säikeet koivun tuohen säleiksi, yllättävän tuoreiksi sellaisiksi. Näytteen kiiltävät lastut ja hiukkaset olivat peräisin kookkaan järvisimpukan kuoresta. Kiveksi epäilemämme veteen mulskahtanut kappale saattoi siis olla päivänsä noutimen leukojen väliin päättynyt simpukka. Mutta ei tässä vielä kaikki: näytteessä oli myös melkoinen roikale tuoretta hauen ihoa, murtunut hauen hammas, ja särjen pyrstö! Mitä ihmettä pohjassa oli tapahtunut? 95

97 Kuva 84. Lähtelänlahden sinisorsaemo suodattamassa itselleen sapuskaa rantavedestä. Kuva 85. (seuraava sivu) Silkkiuikut soitimella Lähtelänlahdella. 96

98 Valkjärven vesi- ja rantalinnusto Juho Lätti, Markus Malinen, Mikael Rantalainen ja Mika Sipura Johdanto Valkjärvi tunnetaan linturikkaana järvenä, jonka rannoilla, etenkin Lähtelänlahdella lintuharrastajat piipahtavat usein. Tämä näkyy runsaina havaintoina Tiira-tietokannassa. Tietojemme mukaan Valkjärven pesimälinnustoa ei kuitenkaan ole selvitetty, ainakaan tuloksia ei ole helposti saatavissa. Siksi otimme tämän tutkimuksen tavoitteeksi kartoittaa Valkjärvellä pesivien vesi- ja rantalintujen määrät mahdollisimman tarkasti. Linnustollisesti lupaavimmat alueet ovat eteläinen Lähtelänlahti, sekä järven pohjoisosa. Lähtelänlahti rajoittuu lännessä kapean tervaleppä- ja tuomivyön reunustamana peltoihin, ja etelässä venerantaan, ja vehmaaseen koivikkoon. Vesi on pitkään alle kolme metriä syvää, ja ulpukkakasvustojen kirjomaa. Eteläosissa ilmaversoiskasvillisuus koostuu lähinnä sarjarimpisaarekkeista ja keiholehdistä. Länsirannalla lahtea reunustaa 4-6 metriä leveä järviruokovyö. Itäranta sen sijaan on jyrkkä, havumetsäinen, ja tiiviisti loma-asutettu. Järven pohjoisosan länsi- ja itäranta eroavat toisistaan huomattavasti. Länsiranta rajoittuu mäkisiin, maisemallisesti kauniisiin peltoihin, jotka nykyisin ovat hevoslaitumina ja viljapeltoina. Rantametsät ovat vehmaita tervalepikkoja, haavikkoja, ja tuomimetsiä, jotka ovat Pirunkellarin pohjoispuolella melko iäkkäitä, jopa hieman ikimetsämäisiä. Ilmaversoiskasvillisuus rannan metsävyön ja avoveden välissä on laajimmillaan järven pohjoispäässä, säännöstelypadon länsipuolella. Laajimmat kasvustot ovat järviruokoa ja kapealehtiosmankäämiä, mutta myös leveälehtiosmankäämi ja sarjarimpi dominoivat melko laajoja alueita. Pohjoispään luhdilla on havaittu aiempina vuosina mm. pesivä mustakurkku-uikkupari, luhtahuitti ja laulava rytikerttuskoiras. Tämä kertoo alueen soveltuvuudesta vaativimmillekin lajeille. Pohjoispään itäranta sen sijaan on jyrkkä, rantaan asti havumetsäinen ja tiheästi asutettu, ja sen vesikasvillisuus on niukkaa. Menetelmät Laskimme Valkjärven vesi- ja rantalinnuston keväällä 214 Luonnontieteellisen keskusmuseon julkaisemien kiertolaskentaohjeiden ( mukaan neljästi kevään aikana: 27.4., 1.5.,

99 Kuva 86. Ylemmässä kuvassa Juho ja Markus aloittelemassa ensimmäistä laskentaa Lähtelänlahdella. Juho soutaa, ja Markus havainnoi (myöhemmin havahduimme hakemaan pelastusliivit). Alemmassa kuvassa Markus vuorostaan soutamassa, ja Mikael merkitsemässä pohjoispään havaintoja A3-kokoiselle kartalle. Neljän hengen ryhmästä vain kolme mahtui veneeseen, ja yksi jätettiin lepovuoroon. 98

100 Taulukko 7. Valkjärven pesivän vesi- ja rantalinnuston parimäärät, sekä yksilötiheydet rantaviivaa (km) ja vesipinta-alaa (km 2 ) kohden. Pesinnän alussa järveltä kadonnut kalatiirapari ei ole mukana. Laji Parimäärä Tiheys / km Tiheys / km 2 Silkkiuikku (Podiceps cristatus) 11 2,74 14,45 Sinisorsa (Anas platyrhychos) 4 1, 5,26 Haapana (Anas penelope) 1,25 1,31 Telkkä (Bucephala clangula) 9 2,24 11,83 Isokoskelo (Mergus merganser) 2,5 2,63 Kalalokki (Larus canus) 1 2,49 13,14 Rantasipi (Actitis hypoleuca) 8 1,99 1,51 Västäräkki (Motacilla alba) 1 2,49 13,14 Ruokokerttunen (Acrocephalus schoenobaenus) 5 1,25 6,57 Laatikko 2. Syvyysprofiilin mittauksen yhteydessä venekuntamme löysi Lähtelänlahdelta kalaverkkoon tarttuneen kaakkurin. Verkot omistanut kalastaja ei päässyt vapauttamaan lintua samana iltana, joten leikkasimme sen irti seuraavana päivänä. Kaakkurin kaula hiertynyt verille, mutta se pystyi sukeltamaan, ja ilmeisesti myös lentämään. Harmillisesti tapaus ei jäänyt ainoaksi, sillä 2.5. näimme verkoista omin avuin irti rimpuilleen, vaivalloisesti lyhyitä matkoja kerrallaan lentävän kaakkurin, ja 1.7. MS joutui vapauttamaan verkoista vielä toisen yläpaulaan kietoutuneen linnun. Tapaukset herättivät kysymyksen: miten on mahdollista, että jatkuvasti verkkojen lomassa sukeltavat silkkiuikut eivät tartu verkkoihin? Onko verkkojen välttäminen jo evolutiivinen sopeuma, joka on kehittynyt kalaisilla vesillä eläville silkkiuikuille voimakkaan valintapaineen seurauksena? 99

101 Shannon-Wienerin diversiteetti-indeksi 3, 2,9 2,8 2,7 2,6 2,5 2,4 2,3 2,2, 2/8 2/7 2/8 Etelä Keski Pohjoinen Alue Kuva 87. Valkjärven vesi- ja rantalinnuston diversiteetti-indeksit järven etelä-, keski- ja pohjoisosassa. Luvut pylväissä ovat parimäärä/lajimäärä. Huomaa katkaistu akseli. ja 5.6. Kaikki laskennat teimme Pro Valkjärvi ry:n soutuveneellä, jolla kiersimme koko järven vastapäivään rantoja pitkin. Lähdimme liikkeelle auringonnousun aikaan Lähtelänrannasta, ja päätimme laskennan noin 3 tuntia myöhemmin samaan paikkaan. Veneessä yksi toimi soutajana, toinen havainnoitsijana, ja kolmas kirjurina ja havainnoitsijana. Lisäksi täydensimme havaintojamme Valkjärvi-projektin muiden tutkimusten yhteydessä tehdyillä havainnoilla. Vesi- ja lokkilintujen lisäksi laskimme myös rantaviivasta riippuvat lintulajit, västäräkit ja rantasipit. Laskennan aikana pyrimme seuraamaan tarkasti lintujen liikkeitä, varoen laskemasta niitä kahteen kertaan. Laskentojen jälkeen tulkitsimme parimäärät Luonnontieteellisen keskusmuseon ohjeita soveltaen, ja laadimme lintujen havaittujen pesimäpaikkojen, oletettujen pesimäpaikkojen tai havaintojen painopisteiden perusteella esiintymiskartan (Kuva 88). Valkjärvi jakaantuu maisemaltaan ja linnustollisesti kolmeen osaan: 1) matalaan, ja länsi- ja pohjoisreunoiltaan luhtarantaiseen pohjoisosaan, 2) karu- ja jyrkkärantaiseen keskiosaan, ja 3) matalaan ja kasvillisuutensa perusteella rehevältä vaikuttavaan eteläosaan. Erotimme nämä alueet kartalta, ja laskimme jokaiselle Shannon-Wienerin diversiteetti-indeksin. Maastokokemuksiimme perustuen pidimme keskiosaa etukäteen linnustollisesti selvästi köyhimpänä. Tulokset Valkjärven pesivä vesi- ja rantalinnusto on esitetty taulukossa 7, ja kuvan 88 kartassa. Sillkiuikku oli odotetusti Valkjärven rusaslukuisin vesilintu 11 parilla. Muista vesilinnuista runsaimpia olivat telkkä (9 paria) ja sinisorsa (4 paria). Ilmeisesti yksi tukkasotkapari yritti pesintää järvellä, mutta tuntemattomasta syystä pariskunta katosi jo kesäkuun alussa. Järven pohjoispäässä vielä kesäkuun alussa oleskelleen jouhisorsaparin, samoin kuin vielä samoihin aikoihin järvellä pyörineen laulujoutsenkolmikon tulkitsimme pesimättömiksi ruokavieraiksi. Toisella laskentakerralla järvellä lepäili yksinäinen punasotkakoiras, ja tiiviisti siipi siipeä vasten kuherrellut lapasorsapari, ja kolmannen laskentakerran jälkeen Lähtelänlahdella pulikoi yksinäinen mustakurkku-uikku. Nämä olivat kuitenkin vain ohikulkumatkalla. Rantalinnuista västäräkkejä oli 1 paria, kalalokkeja 1 paria, ja rantasipejä 8 paria. Ensimmäisen munan jälkeen järven jättänyttä kalatiiraparia emme pidä osana pesimälinnustoa. Kahdesti Lähtelänrannassa ruokailemassa nähty metsäviklo ei tuonut poikasiaan järven rannoille, joten tulkitsimme sen pesivän toisaalla. Kysymysmerkiksi jää MS:n pohjoispäässä kuulema, vain muutaman sekunnin ajan sivallellut luhtahuitti. Shannon-Wienerin monimuotoisuusindeksi oli suurin järven pohjoispäässä, ja pienin järven keskiosassa (Kuva 87). Erot indeksissä olivat pieniä. Kuva 88 (seuraava sivu). Valkjärven pesivä vesi- ja rantalinnusto. Ah = rantasipi (Actitis hypoleucos), Ap = sinisorsa (Anas platyrhychos), Ape = haapana (Anas penelope), As = ruokokerttunen (Acrocephalus schoenobaenus), Bc = telkkä (Bucephala clangula), Lc = kalalokki (Larus canus), Ma = västäräkki (Motacilla alba), Mm = isokoskelo (Mergus merganser), Pc = silkkiuikku (Podiceps cristatus). Sijanti on joko todennäköinen pesäpaikka tai havaintojen painopiste. 1

102 11

103 Kuva 89. Valkjärvellä kesän aikana kalastelleista kalatiiroista vain yksi pariskunta yritti pesintää. Yritys epäonnistui jo muninnan alussa. Kuvan yksilö katosi liihoteltuaan kolmisen viikkoa Valkjärven länsirannoilla. Johtopäätökset Valkjärven runsain vesilintu, silkkiuikku, on yksi tyypillisimmistä rehevän tai rehevöityvän järven indikaattorilajeista (Ulfvens 1988), mutta muilta osin Valkjärven vesi- ja rantalinnusto muistuttaa karun järven linnustoa. Tämä johtunee rantojen jyrkkyydestä ja metsäisyydestä, itärannalla kenties myös asutuksen tiheydestä. Silkkiuikku kärsii Valkjärvellä selvästi pesimäpaikkojen puutteesta. Sen tiheys vesipinta-alaa kohden ei nouse kovin korkeaksi (Taulukko 7, Ulfvens 1988), vaikka laskentojen aikana pinta tuntui suorastaan kiehuvan ravintokaloiksi sopivista särkikaloista. Moni silkkiuikkupareista aloitti pesintänsä kapeiden edellisvuotisten järviruokokasvustojen reunoilla, vain muutamia metrejä rantaviivasta. Pedot tuhosivat suurimman osan näistä pesistä. Poikueiden ikäjakauman perusteella vain yksi pariskunta onnistui saamaan jälkeläisiä ensimmäisellä kerralla. Vasta tuoreiden, tiheiden järviruoko- ja sarjarimpikasvustojen noustua ja levittyä kauemmas rantaviivasta Kuva 9. Silkkiuikku hautoo Lähtelänlahdella vaikka eletään jo pitkälti heinäkuuta. Ennen tuoreiden järviruokokasvustojen nousua rakennettu ensimmäinen pesä sijaitsi vain kolme metriä rantaviivasta, ja joutui haudonnan loppuvaiheessa maapetojen saaliiksi. 12

104 uusintapesinnät alkoivat onnistua (Kuva 9). Leveämpien ilmaversoisvyöhykkeiden myötä järvi saattaisi tarjota elinmahdollisuudet huomattavasti suuremmalle silkkiuikkupopulaatiolle. Telkkä ja sinisorsa käyttävät ravintonaan selkärangattomia ja kasveja, joten myös niiden kannat saattaisivat olla huomattavasti suuremmat, jos ilmaversoisten vesikasvien vyöhykkeet olisivat leveämmät. Lokkilinnuista naurulokki ja pikkulokki eivät löydä Valkjärvestä kolonioilleen sopivia pesimäalustoja, ja kalalokeille, harmaalokeille ja kalatiiroille sopivaa rantakivikkoa on hyvin vähän, eikä saaria ja luotoja ole lainkaan. Rantasipiä Valkjärven rantojen maisemat sen sijaan suosivat, ja sen kanta onkin melko runsas. Järven karu- ja jyrkkärantainen keskiosa oli sekä linnustontiheydeltään että monimuotoisuudeltaan pohjois- ja eteläpäitä niukempi. Keskiosanlinnusto koostui lähinnä rakennelmissa pesivistä västäräkeistä, kalalokeista, rantasipeistä ja muutamista vesilinnuista. Rehevää rantakasvillisuutta vaativat lajit olivat pakkautuneet Pohjoislahden ja Lähtelänlahden mataliin perukoihin. Runsas kalaravinnon ja vähäinen pesimäpaikkojen määrä saattaa olla tärkein syy siihen että laskennoissa tavattiin paljon pesimättömiä lintuja. Järven pohjoispäässä vieraili pesimäaikaan kesäkuun alussa useita kaakkureita ja kuikkia, ja 7 aikuista kaakkuria ja 2 kuikkaa ilmaantui järvelle uudelleen juhannuksen jälkeen. Laulujoutsentrio viihtyi pohjoispäässä kesäkuun alkuun, samoin kuin enimmillään 2 kalalokin, 25 naurulokin, 16 pikkulokin ja 22 harmaalokin parvet. Muita kesällä havaittuja pesimättömiä lintuja olivat mm. 8 isokoskeloa, 6 kalatiiraa (Kuva 89), 4 nuorta kalalokkia, lapasorsapari, punasotkakoiras, räyskä, mustatiira, härkälintu ja mustakurkku-uikku. Paikallisen linnuston pesintäaikana järvellä pysähtyi myös arktisia vieraita, joista laskennoissa havaittiin 12 tundrahanhea, noin 75 valkoposkihanhea, 24 mustalintua ja 1 allia. Pesimälinnustonsa perusteella Valkjärveä ei voi pitää varsinaisena lintujärvenä, mutta kuten jo näiden muutamien laskentakertojen aikana tehdyt havainnot osoittavat, sen merkitys muuttoaikaisena levähdysalueena ja pesimättömien lintujen ruokailualueena saattaa olla merkittävä. Kuva 91. Saarien ja vesikivien puutteessa kalalokki joutuu tähystelemään häiritsijäänsä puusta. 13

105 Kuva 92. Yläkuvassa Lähtelänrannan itäisen laiturin rakenteissa pesinyt västäräkki. Valkjärvellä on runsaasti västäräkeille sopivia pesä- ja ravinnonhankintapaikkoja niin karuilla kalliorannoilla, kuin rehevämpien lahtien rakennetuissa osissa. Alakuvassa Lähtelänojan rannassa pesinyt sinisorsa. Naaras muni viisi munaa, ja viiden ison poikasen seurassa se uiskenteli vielä elokuun puolivälissä. 14

106 Kuva 93. Lintulaskijoiden työssä on parasta kauniiden kevätaamun kuulas ja raikas tunnelma. Laskentoja ei voi tehdä tuulisella säällä, eikä mielellään sateellakaan. Ja kun toukokuisen aamun sää on tyyni ja aurinkoinen, varhainen herääminen ei taatusti harmita. Yläkuvassa Juho soutaa aamuruskossa, ja Markus kiikaroi. Alakuvassa Markus soutaa, ja Mikael merkitsee havaitut linnut kartalle. 15

107 Lähteet Bertoni, Roberto 211: Limnology of Rivers and Lakes. Teoksessa Encyclopedia of Life Support Systems (EOLSS), Unesco. Eolss Publishers, Oxford. [ Dodds, Walter & Whiles, Matt 21: Freshwater Ecology; Concepts & Environmental Applications of Limnology. Academic Press. Brönmark, Christer & Hansson, Lars-Anders 1998: The Biology of Lakes and Ponds. Oxford University Press. Hagman, Anne-Marie 29: Nurmijärven Valkjärven kunnostussuunnitelma. Uudenmaan ympäristökeskuksen raportteja 1/29. Hakkari, Lasse 1986: Ulappaveden ekosysteemit. Teoksessa Huhta, Veikko (toim.): Suomen eläimet 5, sivut Weilin+Göös. Lewis, William M. 1983: A Revised Classification of Lakes Based on Mixing. Canadian Journal of Fishing and Aquatic Science 4: Maier, Raina M., Pepper, Ian L. & Gerba, Charles P. 29: Environmental Microbiology. Second Edition. Academic Press. Metsänen, Timo 26: Valkjärven kunnostusselvitysten yhteenveto ja alusveden poisjohtamisen suunnitelmaselvitys. Opinnäytetyö. Laurea Ammattikorkeakoulu, Laurea Hyvinkää-Instituutti. Kestävän kehityksen koulutusohjelma. 59 s. Mettinen, Ari 26: Nurmijärven Valkjärven pohjaeläintutkimus vuonna 25. Tutkimusraportti 14/26. Länsi-Uudenmaan vesi ja ympäristö ry. Pajunen, Virpi 21: Valkjärveen laskevien ojien kiintoaine- ja ravinnekuormitus, sekä kunnostustoimien optimointi. Pro Gradu -tutkielma, Helsingin yliopisto, Ympäristöekologian laitos. Salo, Elina 214: Nurmijärven järvien veden laatu Keski-Uudenmaan ympäristökeskus. Sarvilinna, Auri & Sammalkorpi, Ilkka 21: Rehevöityneen järven kunnostus ja hoito. Ympäristöopas 21. Suomen ympäristökeskus. Seppä, Johanna 26: Nurmijärven arkeologinen inventointi. Museovirasto. Smith, Robert L. & Smith, Thomas M. 21: Ecology & Field Biology, 6th edition. Benjamin Cummings. Tammert, Helen, Kisand Veljo & Nõges, Tiina 25: Bacterioplankton abundance and activity in a small hypertrophic stratified lake. Hydrobiologia 547: Ulfvens, Johan 1988: Comparative breeding ecology of the Horned Grebe Podiceps auritus and the Great Crested Grebe Podiceps cristatus: archipelago versus lake habitats. Acta Zoologica Fennica 183: Vahtera, Heli, Pajunen, Virpi & Valkama, Pasi 29: Purot Valkjärven kuormittajina. Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry. Vahtera, Heli, Männynsalo, Jari & Lahti, Kirsti 214: Vantaanjoen yhteistarkkailu. Vedenlaatu vuosina Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry, julkaisu 72/214. Wiederholm, Torgny 198: Use of Benthos in lake monitoring. Journal (Water Pollution Control Federation) 52:

108 Mitä nyt? Tutkimusjaksomme oli Valkjärvelle hyvää aikaa. Ohuen lumipeitteen ja kesän vähäisten sateiden ansiosta purot toivat järveen melko puhdasta vettä, ja leväkukinnoilta vältyttiin. Heinäkuun alusta lähtien helteinen sää alkoi suosia järven virkistyskäyttöä. Vesi oli kuin linnunmaitoa, mutta poikkeuksellisen kirkasta. Sähkömoottorit kiskoivat aamuisin uistimia, ja veneistä heiteltiin jerkkiä. Päivisin Tiiran uimaranta ja Lähtelän uimapaikka täyttyivät telmivistä lapsista, joille kesän ainoa riesa oli rantaviivassa runsastunut järvisyyhy. Tutkijoille hyvä vuosi tarkoittaa joskus tylsää aikaa kun mitään ei tapahdu. Tapahtui kuitenkin, sillä ryhmät onnistuivat työssään paremmin kuin hyvin. Projektimme sai pilottiosuudestaan parhaan mahdollisen startin. Projekti jatkuu vuonna 215 yhteistyössä Ilmatieteen laitoksen 5T-hankkeen kanssa. Valitettavasti lukioiden rahoitus on alamäessä, joten vuoden 215 Valkjärvi-projekti jäänee viimeiseksi. Mutta vielä mennään. Lähtelänrantaan aamuvarhaisella. Hetteiköille tarpomaan. Savisille puroille. Kaltsille tähystelemään lintujen elämöintiä. Vesihaavein ja vedenalaiskameroin ilmaversoisviidakoihin. Ensimmäiset tutkijat säntäävät maastoon mittaamaan Lähtelänojan valuma-alueen lumitietoja tammikuussa, ja jäälle mennään heti kun se kantaa. Jos se tahtoo kantaa. Kiitokset Olemme kiitollisia Pro Valkjärvi ry:lle tuesta ja kannustuksesta, sekä mahdollisuudesta käyttää yhdistyksen kahta venettä varusteineen. Keski-Uudenmaan ympäristökeskuksen Elina Salo auttoi meitä suuresti mm. pohjaeläintutkimuksessa. Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistykseltä saimme ohjeita käytännön työn toteutukseen. Opetus- ja kulttuuriministeriötä kiitämme luottamuksesta, ja saamastamme tiedeopetuksen erityisavustuksesta. Lisäksi kiitämme Arkadian yhteislyseon opiskelijoita avusta, oivaltavista vinkeistä ja myötäkarvaisuudesta. Kuva 94. Uusi sukupolvi on valmis ottamaan vetovuoron Valkjärven salaisuuksien selvittämisessä. 17

109 Kuva 95. Valkjärvi jäätyi jouluyönä 214. Se saa olla nyt hetken rauhassa. Pian jäälle kuitenkin säntäävät metsäjänisten ja uhkarohkeiden teinien sekaan pilkkijät, tuuramiehet, hiihtäjät, luistelijat, koiranulkoiluttajat - ja tutkijat. Tammikuussa Valkjärvi 215 -kurssin abiopiskelijat lähtevät mittamaan Lähtelänojan valuma-alueen lumipeitettä, joka keväällä kaappaa mukaansa epäpuhtauksia, ja virtaa sameanavalkjärveen. Kun jääpeite kantaa, toinen ryhmä lähtee mittaamaan jäänalaisen veden happitilannetta, ja kolmas kyselemään pohjaeläinten kuulumisia pimeydestä. Kun kevät koittaa, tutkijat selvittävät lepäilevien muuttolintujen määriä, vesikasvillisuutta, mahdollisuuksia hapettoman pohjaveden poisjohtamiseeen, sudenkorentoja, litoraalivyöhykkeen pohjaeläimiä, savipohjan rakennetta ja ravinteisuutta, uimarantojen biologista ja kemiallista tilaa, järven virkistyskäyttöä ja paljon muuta. 18