Vesiekosysteemien kestävä kunnostus. ReEFFECT ja AQUADIGM

Transkriptio

1 Vesiekosysteemien kestävä kunnostus ReEFFECT ja AQUADIGM

2 Vesiekosysteemien kestävä hallinta edellyttää ihmistoiminnan vaikutusten kontrollointia Hoito Kunnostus ReEFFECT Virtavedet Björn Klöve, Oulun yliopisto Timo Muotka, Oulun yliopisto Jukka Aroviita, SYKE AQUADIGM Järvet Jukka Horppila, Helsingin yliopisto Ilmo Massa, Helsingin yliopisto etri Tapio, Turun yliopisto

3 ReEFFECT Virtavedet AQUADIGM Järvet Kunnostusmenetelmien ja niiden taustalla olevien käsitysten kriittinen tarkastelu Molemmissa projekteissa myös yhteiskunnallinen ulottuvuus

4 ReFFECT Ojitusten aiheuttama kiintoainekuormitus on yksi voimakkaimmin latvapurojen ekologiaan vaikuttavista tekijöistä Suurempi uhka biodiversiteetille kuin rehevöityminen uroja on kunnostettu, mutta kunnostusten vaikutuksia ei ole tutkittu Eri kunnostusmenetelmien hydrologiset, ekologiset ja sosio-ekonomiset vaikutukset

5 27 Iijoen latvapuroa: 9 vakavasti häiriintynyttä (sedimentaatio), 9 kunnostettua, 9 luonnontilaista vertailukohdetta Kivikunnostus usein käytetty menetelmä uurakenteet - harvemmin käytetty Vaikutus veden viipymään ja biodiversiteettiin (pohjaeläimet, vesisammalet, suurvesikasvit)

6 Kivikunnostus lisäsi vesisammalten monimuotoisuutta enemmän kuin puukunnostus ohjaeläimistöön vaikutus oli lievempi Todennäköisesti pitemmällä aikavälillä myös pohjaeläinten diversiteetti kasvaa sammalten monimuotoisuuden lisääntyessä Ranta- ja vesikasvillisuus muuttui kohti luonnontilaa erityisesti puukunnostusta käytettäessä (esim. saniaiset ja rantapensaikot runsastuivat)

7 Vaikutus sedimentin kertymiseen Vaikutus veden viipymään Kivikunnostus vähensi hienojakoisen sedimentin kertymistä mutta puukunnostus ei uukunnostuksella oli puolestaan merkittävä vaikutus veden viipymään

8 Johtopäätöksiä: Kivillä kunnostetuissa kohteissa sedimentin määrää pystyttiin vähentämään enemmän kuin teknisiä puurakenteita käyttämällä Kivillä kunnostetuissa puroissa tavattiin runsaasti sammalia ja myös niiden pohjaeläimistössä oli merkkejä elpymisestä uurakenteilla kunnostetuissa puroissa veden viipymä piteni ja tulviminen rantavyöhykkeelle voimistui uurakenteilla kunnostetuissa puroissa rantakasvillisuus muuttui luonnontilaisemmaksi

9 uukunnostusta vastustetaan usein, koska se lisää tulvimista ja haittaa kalastusta Kunnostuksessa pitäisi käyttää MOLEMIA menetelmiä ja puukunnostuksessa suosia nykyistä enemmän luonnollista puumateriaalia uroja ei voi kunnostaa irrallaan ympäröivästä metsäekosysteemistä: tulviminen on luontainen ilmiö

10 AQUADIGM Hapetus/ilmastus on yleisesti käytetty rehevöityneiden järvien kunnostusmenetelmä Vähähappisissa oloissa sedimentin rautaan sitoutunut fosfori liukenee veteen = sisäinen ravinnekuormitus Hapetuksen tarkoituksena on vähentää fosforivuota sedimentistä veteen ja alentaa kasviplanktonbiomassaa

11 Hapetuksen vaikutukset eivät ole olleet selkeitä Onko hapen merkitys veden laadun säätelijänä niin voimakas, että hapetuksella voidaan vaikuttaa kasviplanktonbiomassaan?

12 Hapettomuuden rooli sisäisessä kuormituksessa ja veden laadun säätelyssä suuren järviaineiston perusteella Aineisto 56 järvestä (24 Suomessa), keskisyvyys 11.5 m Yksityiskohtaisia tutkimuksia hapetuksen vaikutuksista (Lahden Vesijärvi, Tuusulanjärvi) Hapetuksen historia Kyselytutkimukset hapen ja hapetuksen roolista nyt ja tulevaisuudessa

13 Log 2 T surf (mg l -1 ) Log 2 Chl a (mg l -1 ) Sisäisen kuormituksen kokonaismäärällä (I tot ) kuormituksella merkitsevä vaikutus veden laatuun äällysveden -pitoisuus Kasviplanktonbiomassa r=0,673 p<0, r=0,365 p=0, I tot (log 2 mg m -2 y -1 ) Log 2 I tot (mg m -2 y -1 )

14 Sisäinen fosforikuormitus hapettomilta alueilta (I anox ) selitti 37% sisäisen kuormituksen kokonaismäärästä pääosa sisäisestä kuormituksesta tulee hapellisilta matalilta alueilta Hapettomat alueet kattavat usein vain pienen osan järven pinta-alasta Monet tekijät (diffuusio, eliötoiminta, korkea ph, resuspensio) vapauttavat fosforia hapellisilta pohjilta

15 Log 2 Chl a (mg l -1 ) I anox vaikutti merkitsevästi päällysveden -pitoisuuteen Mutta ei kasviplanktonbiomassaan Log 2 T surf (mg l -1 ) r=0,655 p < 0, I anox (log mg m -2 y -1 ) r=0,291 p=0, Log 2 (I anox + 1, mg m -2 y -1 )

16 Fosfori, joka vapautuu hapettomien syvänteiden alusveteen....kiertää tuottavaan kerrokseen yleensä vasta syksyllä, jolloin lämpöja valaistusolot eivät ole otollisia perustuotannolle Kun taas matalien alueiden sedimenteistä fosforia kiertää tuottavaan kerrokseen pitkin kesää

17 Johtopäätöksiä: Tutkimusjärvissä hapettomuuden aiheuttama fosforikuormitus ei ole yleisesti ottaen merkitsevä kasviplanktonbiomassan säätelijä Jos hapetuksen tarkoituksena on alentaa kasviplanktonbiomassaa, kohdejärvet on valittava huolella Hapetusta ei tule käyttää automaattisena kunnostusmenetelmänä, jos alhaisia happipitoisuuksia havaitaan

18 % Kyselyt vesialan tutkijoille (sekä Suomessa että kansainvälisesti) Happipitoisuus vesi-sedimentti rajapinnassa on tärkein järvien sisäistä fosforikuormitusta säätelevä tekijä (-3=täysin eri mieltä +3 = täysin samaa mieltä) n = Hapen roolia pidetään tärkeämpänä kuin se järvitutkimusten mukaan on

19 Vesiekosysteemien kestävä kunnostus ReEFFECT ja AQUADIGM Kunnostusmenetelmissä on paljon kehitettävää ja niiden toimivuuteen vaikuttavat tekijät tunnetaan puutteellisesti Kunnostusten vaikutusten seuranta on toteutettava kattavammin Vakiintuneiden kunnostusmenetelmien uudistamiselle on vastustusta, joka ei perustu tutkimustietoon

20 Reviewer-kommentti artikkelista Tammeorg ym. (Scientific Reports, lokakuu 2016): The conclusions drawn from this paper are broad and far reaching and as such, accepted at face value would have a huge impact on water quality management of lakes.