SUURHIEKAN VESILUONTO JA KALASTO Erillisraportti Suurhiekan merituulipuiston YVA-selostuksen tausta-aineistoksi 31.10.2008 Alleco Oy Mekaanikonkatu 3 00810 Helsinki www.alleco.fi
Kirjoittajat: Ari Haikonen, Kala- ja vesitutkimus Oy Karoliina Ilmarinen, Alleco Oy Laura Joensuu, Kala- ja vesitutkimus Oy Jouni Leinikki, Alleco Oy Panu Oulasvirta, Alleco Oy Sauli Vatanen, Kala- ja vesitutkimus Oy Kannen kuva: Ari Haikonen 2
Sisällysluettelo 1 JOHDANTO... 4 2 VESISTÖSELVITYKSET... 4 2.1 Arviointimenetelmät ja arvioinnin epävarmuudet... 4 2.2 Vedenalaisluonnon nykytila Suurhiekalla... 9 2.3 Tuulipuiston vaikutukset vedenalaiseen luontoon... 21 3 KALASTO JA KALOJEN KUTUALUEET... 24 3.1 Arviointimenetelmät ja arvioinnin epävarmuudet... 24 3.2 Kalaston nykytila Suurhiekan alueella... 24 3.3 Tuulipuiston kalastovaikutukset... 26 4 LÄHTEET... 32 LIITE 1. POHJANLAATUKARTOITUKSEN PRIMÄÄRIAINEISTO VIDEO- JA NÄYTEPISTEILTÄ LIITE 2. KASVILLISUUSLINJOJEN PRIMÄÄRIAINEISTO LIITE 3. POHJAELÄINKARTOITUKSEN PRIMÄÄRIAINEISTO LIITE 4. VESIKASVILLISUUDEN LAJIKOHTAISET ENNUSTEKARTAT LIITE 5. POHJAELÄIMISTÖN LAJIKOHTAISET ENNUSTEKARTAT LIITE 6. SUURHIEKAN MERITUULIPUISTOALUEEN KOEKALASTUS LIITE 7. MERIHARJUS SEKÄ VAELLUS- JA KARISIIKA SUURHIEKAN ALUEELLA LIITE 8. LOHI JA MERITAIMEN SUURHIEKAN ALUEELLA 3
1 Johdanto WPD Finland Oy suunnittelee tuulivoimapuiston rakentamista Iin ja Haukiputaan edustan yleisillä vesialueilla sijaitsevan Suurhiekan alueelle. Alleco Oy ja Kala- ja vesitutkimus Oy toteuttivat WPD Finland Oy:n toimeksiannosta tuulivoimapuiston ympäristövaikutusten arviointiin liittyviä erillisselvityksiä Suurhiekan ja suunniteltujen vaihtoehtoisten kaapelireittien alueella. Tämä on raportti Suurhiekan alueella tehdyistä selvityksistä. Merikaapelilinjausten alueilla tehdyistä selvityksistä on laadittu erillinen raportti (Vatanen & Oulasvirta 2008). Suurhiekalla tehdyt selvitykset käsittivät Suurhiekan alueen pohjanlaadun, vesikasvillisuuden, pohjaeläimistön ja kalojen kutualueiden kartoitukset, joista vastasi Alleco Oy. Muut kuin kutualueisiin liittyvät kalastoselvitykset Alleco Oy teetti alihankintana Kala- ja vesitutkimus Oy:llä. Selvitysten suunnittelusta ja raportoinnista vastasivat Alleco Oy:n MMM Karoliina Ilmarinen, FM Jouni Leinikki ja FM Panu Oulasvirta sekä Kala- ja vesitutkimus Oy:n MMM Sauli Vatanen, AMK-iktyonomi Ari Haikonen ja Fil.yo Laura Joensuu. Vesikasvillisuusinventointeihin liittyvät sukellustyöt toteuttivat Alleco Oy:n sertifioidut tutkimussukeltajat (AESD, Advanced European Scientific Diver) hydrobiologit Juho Vuolteenaho ja Niclas Perander. Vesikasvillisuuden lajinmäärityksissä avustivat FM Marja Koistinen (levät ja putkilokasvit) ja Dos. Johannes Enroth (vesisammalet) Helsingin yliopiston luonnontieteellisestä keskusmuseosta. Pohjaeläinaineiston lajinmäärityksistä ja aineiston analysoinnista vastasi FL Lauri Paasivirta. Tutkimuksiin liittyvistä mallinnuksista vastasi Alleco Oy:n tutkija MSc Viktoras Didziulis. 2 Vesistöselvitykset Vesistöselvitykset koostuvat Suurhiekan alueen pohjanlaadun, vesikasvillisuuden sekä pohjaeläimistön inventoinneista. Kenttätyöt näiltä osin tehtiin 15 25.7.2008 Ulkokrunnien tutkimusasemaa tukikohtana käyttäen. 2.1 Arviointimenetelmät ja arvioinnin epävarmuudet 2.1.1 Mallinnus Kenttäkartoitusten tulosten perusteella pohjaeliöstön koostumusta, runsautta ja alueellista vaihtelevuutta selvitettiin mallintamalla. Alueelta kerättyjä näytteitä verrattiin eliöstön esiintymiseen eniten vaikuttaviin ympäristömuuttujiin, minkä perusteella luotiin tuloksia kuvaavia ennustekarttoja ja laskettiin ennusteiden paikkansapitävyyksien todennäköisyydet. Parhaan tuloksen aikaansaamiseksi näytteenotto suunniteltiin ositetun otannan pohjalta. Alue jaettiin ympäristömuuttujien yhdistelmien perusteella osa-alueisiin, joilta näytteet otettiin. Itämeren pohjaeliöstön esiintymiseen vaikuttavia tärkeimpiä tekijöitä ovat: valon määrä ja spektri, pohjan laatu, suolapitoisuus, paikan avoimuus aallokolle sekä hapen määrä (Kautsky 1988). Suolapitoisuus ja happitilanne ovat koko alueella jokseenkin samanlaisia, mistä johtuen näitä tekijöitä ei sisällytetty malliin. Selvitysalue on Perämeren mittakaavassa pieni, joten valon määrä pohjalla riippuu lähes yksinomaan syvyydestä. Syvyystiedot otimme merikartasta ja laadimme niiden pohjalta alustavan syvyysmallin. Pohjan laadusta käytössämme olivat vain merikartan vähäiset tiedot. 4
Avoimuudella on pohjan eliöstön koostumukseen erittäin suuri vaikutus. Martin Isæus (2004) on kehittänyt mallin, jolla voidaan laskea koko Suomen rannikon avoimuuden SWM-indeksi (Simple Wave Exposure Model). Malli ei kuitenkaan ota huomioon veden syvyyttä tai pohjan muotoa, jotka molemmat vaikuttavat aallokon voimakkuuteen, siksi indeksi ei kuvannut lähes rannattoman Suurhiekan alueen avoimuutta luotettavalla tavalla. Avoimuus pyrittiin ottamaan huomioon näytteenotossa sijoittamalla sukelluslinjoja eri puolille Ulko-Pallosta sekä Pohjoiskivikkoa (kuva 1). Pohjaeläin- ja pohjanlaadun näytepisteet valittiin lopulta jakamalla alue syvyysvyöhykkeisiin ja sijoittamalla yhteensä 54 näytepistettä kullekin syvyysvyöhykkeelle satunnaisesti suhteessa kunkin vyöhykkeen pinta-alaan. Lisäksi alueen matalissa osissa sukellettiin yhteensä 12 kasvillisuuslinjaa, joilta kerättiin tietoa pohjanlaadusta, syvyydestä, kasvillisuudesta ja pohjaan kiinnittyneestä pohjaeläimistöstä. Näytteistä ja havainnoista saadut tiedot koottiin mallin pohjaksi. Kenttähavaintojen perusteella mallinnettiin ensin pohjanlaatukartta, jota käytettiin havaintojemme perusteella korjatun syvyysmallin ohella muuttujana eri eliölajien esiintymisen mallinnuksessa. Käyttämäämme mallinnusmenetelmää kutsutaan tapauskohtaiseksi päättelyksi (engl. case based reasoning), jonka algoritmi vertaa jokaista mallinnettavaa karttapistettä näytetiedoistamme koottuun tapaustietokantaan (case base) ja hakee sieltä ympäristöolosuhteiltaan samankaltaisia yhdistelmiä. Mitä samankaltaisempi yhdistelmä löytyy, sitä suuremman painoarvon malli sille antaa. Lopputuloksena syntyy kartta, jossa näkyy eri pohjaeliöiden esiintymisen todennäköisyys tutkittavan alueen eri osissa. Kaikista pohjaeläinlajeista ei voitu mallintaa esiintymiskarttaa niiden harvinaisuuden vuoksi tai koska niiden esiintyminen ei korreloinut käytettyjen muuttujien kanssa. Näiden lajien esiintyminen esitetään pistekarttoina. Malli on yhtä luotettava kuin sen pohjana käytettävät tiedot. Tässä työssä käytettävissämme oli alun perin vain merikartan syvyysaineisto, joka on Suurhiekan alueella epätarkka myrskyjen muovatessa merenpohjaa säännöllisesti. Keräämämme pohjanlaatuaineisto perustuu näköhavaintoihin ja kuvaa siksi merenpohjan pintakerrosta, mikä saattaa poiketa akustisin menetelmin tehdystä kartoituksesta. Pintakerros on pohjaeliöiden kannalta tärkeämpää kuin esimerkiksi tiedot pintakerroksen rakenteesta metrin paksuudelta. Näilläkin tiedoilla laaditut mallit antavat kuitenkin koko alueen mittakaavassa riittävää tietoa. Näytteenoton suunnittelun kannalta olisi hyödyllistä kartoittaa etukäteen alueen pohjan laatu ja tarkentaa syvyystietoja. 2.1.2 Pohjanlaadun kartoitus Pohjanlaatua kartoitettiin sukellushavainnoin kasvillisuuslinjojen yhteydessä sekä veneestä laskettavan videokameran avulla pohjaeläinnäytteenoton yhteydessä. Missä videokuvaa olosuhteiden vuoksi ei saatu, tulkittiin pohjan laatu näytteen sisältämän aineksen perusteella. Pohjanlaadun luokittelussa käytimme geoteknistä luokittelua (Korhonen ym. 1974) (taulukko 1). Taulukko 1. Pohjanlaadun luokittelussa käytetty geotekninen luokittelu. Pohjanlaatu Savi Hiesu Hiekka Sora Pienet kivet Isot kivet Lohkareet Raekoko <0,002 mm 0,002 0,06 mm 0,06 2 mm 2 60 mm 60 100 mm 100 600 mm >600 mm 5
2.1.3 Kasvillisuuskartoitus Kasvillisuutta kartoitettiin 15. 20.7.2008 yhteensä 12 kasvillisuuslinjalla, joiden pituus vaihteli 80 110 metrin ja maksimisyvyys 2,0 7,4 metrin välillä. Linjat 10 12 sijaitsivat Suurhiekan Pohjoiskivikon ympärillä ja linjat 1 9 kaakkoisosassa olevan Ulko-Pallosen matalikon ympärillä (kuva 1). Vedenalaisen kasvillisuuden inventoinnissa käytettiin Alleco Oy:n kehittämää linjasukellusmenetelmää (Kinnunen ym. 2004), jossa havainnot tehdään matalilla, loivasti syvenevillä alueilla tutkimuslinjalla kymmenen metrin välein. Metrimerkein varustettu uppoava linjaköysi laskettiin veneestä käsin ja alku- ja loppupäiden koordinaatit merkittiin GPS-paikantimesta muistiin. Sukeltaja sukelsi linjaköyttä pitkin kirjaten muovilevylle muistiin syvyyden, etäisyyden linjan alkupäästä, pohjan laadun, sedimentin määrän sekä havaitsemansa kasvilajit ja pohjaan kiinnittyneet selkärangattomat eläinlajit ja niiden prosentuaalisen peittävyyden eri pohjatyypeillä. Kerrallaan havainnoitu pohja-ala oli noin 4 m 2. Havainnot kirjattiin kymmenen metrin välein ja lisäksi silloin, kun valtalajissa tai pohjanlaadussa tapahtui merkittävä muutos. Sukeltaja otti tarvittaessa näytteitä levistä ja kasveista, jotka säilöttiin etanoliin myöhempää määritystä varten. Vesikasveja ja pohjaa peittävän irtonaisen sedimentin runsaus arvioitiin suhteellisella asteikolla 1 5 (1 = ei lainkaan tai tuskin havaittavasti, 5 = erittäin runsaasti, tarkemmat selitykset liitteessä 2). Raportissa noudatetaan Leinikin ym. (2004) mukaista kasvien nimistöä. Tekstissä kasvillisuudesta käytetään suomenkielisiä lajinimiä. 6
Kuva 1. Mallinnetut syvyysvyöhykkeet ja levälinjojen sijainti Suurhiekan alueella. Syvyysmalli perustuu merikartan tietoihin. Kasvillisuuden prosentuaalisen peittävyyden arviointi on väistämättä subjektiivista. Kahden sukeltajan välisten peittävyysarvioiden eroja voidaan pienentää käyttämällä kokeneita tutkimussukeltajia, kuten tässä työssä tehtiin. Suurhiekan alueella levät ovat usein runsaan piileväkasvuston peitossa, mistä johtuen lajeja voi olla vaikea erottaa toisistaan. Tämän vuoksi sukeltajat ottivat kattavasti näytteitä myöhempää lajinmääritystä varten. 2.1.4 Pohjaeläinkartoitus Pohjaeläinnäytteitä kerättiin 16. 25.7.2008 yhteensä 54 pisteestä. Alue jaettiin viiteen syvyysvyöhykkeeseen (0 3 m, 3 6 m, 6 10 m, 10 20 m ja >20 m), minkä jälkeen kullekin vyöhykkeelle jaettiin näytepisteet satunnaisesti pinta-alan mukaan (kuva 2). 7
Näytepisteiden syvyys vaihteli 3 26 metrin välillä. Pohjaeläinnäytteet otettiin Ekmannoutimella, jonka ottama pohjan pinta-ala on 315 cm 2. Pohjaeläimet seulottiin 0,5 mm seulalla ja eroteltiin muusta seulontajätteestä. Eläimet säilöttiin 70 % etanoliin myöhempää lajinmääritystä varten. Aineistosta laskettiin Paasivirran (2004) kehittämä MIindeksi, joka on rannikkoalueen pohjaeläimistöön perustuva rehevyysindeksi. Lisäksi aineistosta laskettiin BBI-indeksi (Brackish Water Benthic Index) (Perus ym. 2007), jolla pyritään luokittelemaan rannikkovesien ekologista tilaa. Kuva 2. Pohjaeläinnäytepisteiden sijainti Suurhiekan alueella. Syvyysmalli perustuu merikartan tietoihin. Epävarmuustekijöistä pohjaeläinnäytteenotossa mainittakoon Ekman-noutimen käytön ongelmat hiekkapohjalla. Ekman toimii parhaiten pohjilla, joissa on liejua tai hienojakoista turvepitoista materiaalia (standardi SFS 5076). Suurhiekan alueella pohja koostui monilla näytepisteillä hienosta hiekasta, mistä johtuen näytteeseen tullut pohjakerroksen paksuus jäi pieneksi, keskimäärin 2,4 senttiin (vaihteluväli 1 7 cm). 8
Standardissa SFS 5076 todetaan, että Ekman-noutimella saadaan säännöllisesti alhaisempia tiheysarvoja kuin putkinoutimilla tai sukeltajan ottamista näytteistä. Kun pohjaeläintiheydet ovat alhaisia (enintään satoja yksilöitä neliömetrillä) ja pohja on monotonista kuten Suurhiekan alueella, Ekman-noutimen käyttö on perusteltua riittävän suuren näytepinta-alan turvaamiseksi. Tässä tutkimuksessa ei otettu varsinaisia rinnakkaisia näytteitä, mutta samoilta syvyysvyöhykkeiltä otettiin useita näytteitä. 2.2 Vedenalaisluonnon nykytila Suurhiekalla Suurhiekan tutkimusalue on pinta-alaltaan noin 15 300 hehtaaria. Suurhiekan vesialue on suurimmaksi osaksi matalaa, alle kymmenen metriä syvää. Suurin syvyys alueella on vajaa 30 metriä (kuva 3). Ainoat vesirajan yläpuolelle yltävät alueet Suurhiekalla ovat pohjoisosassa Pohjoiskivikolla ja alueen kaakkoisosassa Ulko-Pallosella (kuva 4). Suurhiekan yleiset hydrografiset olot vastaavat olosuhteita pohjoisella Perämerellä, joista seuraavassa lyhyt kuvaus. Pintaveden suolapitoisuus on Perämeren pohjoisissa osissa enimmilläänkin vain 2 (Kronholm ym. 2005). Perämeren keskiosissa suolapitoisuuden vuotuinen vaihtelu on alle 1. Perämeren alueen vesiin vaikuttaa suurten jokien tuoma runsas humusaines, joka värjää veden tummaksi. Vesieliöstä koostuu pääosin makeanveden lajeista, kun taas mereistä alkuperää olevia lajeja on niukalti (Kronholm ym. 2005). Meri on jään peitossa keskimäärin kuusi kuukautta. Jääpeitteen paksuus on normaaleina talvina yli puoli metriä. Matalia pohjia voimakkaasti muokkaava tekijä on ahtojääkasaumat, jotka voivat olla usean metrin syvyisiä (kuva 5). Valleiksi kasautuneet jäät (kuva 6) voivat kuitenkin kuluttaa pohjia miltei 30 metrin syvyydestä (Kronholm ym. 2005). Veden lämpötila on korkeimmillaan elokuussa, jolloin pintaveden lämpötila voi nousta 15 20 o C:een (Siira 1992, Kronholm ym. 2005). Kasvukausi on huhtikuun lopulta lokakuulle (Siira 1992). Kasviplanktonin tuotannon huippu osuu yleensä kesäkuun loppupuolelle, ja tärkein kasvua rajoittava tekijä on fosfori (Kronholm ym. 2005). Perämeren pohjoisosassa veden vaihtuvuus Pohjanlahden vesimassojen kanssa on Perämeren eteläosia heikompi. Tämän vuoksi rannikkovaikutus ulottuu pitkälle ja jokivedet nostattavat ravinnepitoisuuksia suhteellisen kauas mantereelta (Henriksson & Myllyvirta 2006). Perämeren suurin syvyys on 148 metriä keskisyvyyden ollessa 40 metrin luokkaa. Virtaukset Pohjanlahdella kiertävät vastapäivään eli Suomen rannikkoa pohjoiseen ja Ruotsin rannikkoa etelään (Kronholm ym. 2005). Virtauksen voimakkuus riippuu pitkälti tuulen suunnista ja nopeuksista. Perämeren erityispiirre ja ekologisesti tärkeä ilmiö on voimakas maankohoaminen (Kronholm ym. 2005). Maankohoamisen nopeus Perämerellä on keskimäärin 9 mm vuodessa, mutta kohoamisnopeuden alueellisessa ja ajallisessa vaihtelussa on suuria eroja (Winterhalter ym. 1981). Perämeren pohjukalle on ominaista vedenkorkeuden suuret vaihtelut. Vedenkorkeuden erot voivat olla jopa 3,5 metriä (Siira 1992). Pohjoistuulilla vesi on tavallisesti alhaalla ja etelätuulilla korkealla. Korkeimmillaan vesi on yleensä syksyllä ja talvella. Kesäaikana vedenkorkeuden vaihtelut ovat vähemmän rajuja. Pohjia muokkaa aallokko, joka voimakkaissa myrskyissä nostattaa pohjamateriaalia vesipatsaaseen. Laskennallinen vesipatsaan kiintoainepitoisuus voi myrskyn aikana Perämeren matalilla hiekkapohjilla nousta jopa yli 1000 mg litrassa (Eranti 2008). 9
Kuva 3. Suurhiekan tutkimusalueen syvyysmalli. Syvyysmalliin on lisätty pohjaeläin- ja sukellusaineiston syvyystiedot. Kuva 4. Ulko-Pallosen särkkää Suurhiekan kaakkoisosassa. Kuva: Ari Haikonen. 10
Kuva 5. Ahtojäät voivat Perämerellä muodostaa veden alla usean metrin syvyisiä jäätelejä. Kuva: Panu Oulasvirta. Kuva 6. Ahtojäävalleja Hailuodon luoteispuolella. Kuva: Panu Oulasvirta. 11
2.2.1 Pohjanlaatu Pohjanlaatu on Suurhiekan alueella heinäkuussa 2008 tutkituilla 54 pohjaeläinpisteellä videokartoituksen ja näytteenoton perusteella pääasiassa hienoa hiekkaa (36 pistettä), saven sekaista hiekkaa (11 pistettä) tai saviliejua (7 pistettä) (kuva 7). Viimeksi mainittu oli vallitseva pohjanlaatu yli 20 metrin syvyydessä. Saven sekaista hiekkaa tavattiin puolestaan yleisimmin noin 10 metrin syvyydessä ja hiekkapohjia tätä matalammalla. Yksityiskohtaiset tulokset näytteenottopisteiden syvyyksistä ja pohjanlaadusta ovat liitteessä 1. Edellisten pehmeiden pohjanlaatujen lisäksi Suurhiekan alueella on kivikkopohjia, joita on eniten Ulko-Pallosen ja Pohjoiskivikon ympäristössä. Näillä alueilla tehtyjen kasvillisuuskartoitusten yhteydessä havaittiin Pohjoiskivikon ja Ulko-Pallosen matalikkojen pohjan laadun koostuvan, yleisimmästä pohjanlaadusta harvinaisimpaan lueteltuna, hiekasta, kivikosta, louhikosta ja sorasta. Yksityiskohtaiset tulokset kasvillisuuslinjojen pohjanlaadun havainnoista ovat liitteessä 2. Hiekkapohjilla oli vielä kymmenen metrin syvyydessä havaittavissa aaltovaikutusta, jonka ansiosta pohjalla oli keskimäärin hyvin vähän irtosedimenttiä. Ainoastaan linjalla seitsemän oli neljän metrin syvyydessä runsaasti sedimenttiä (0,5 1 cm). Kuva 7. Suurhiekan alueen pohjanlaatu pohjaeläinnäytteenottopisteissä. Pohjanlaatutietojen perusteella Suurhiekan alueesta laadittiin mallintamalla eri pohjan laatuja kuvaava todennäköisyyskartta (kuva 8). 12
Suurhiekan pohjanlaatukartoituksen tulokset vastaavat pitkälti Metsähallituksen vuonna 2007 Haukiputaan ulkomerialueella tekemien inventointien tuloksia (Keskinen 2007). Metsähallituksen inventoima alue sijaitsee Suurhiekan alueen pohjoisreunasta noin 10 kilometriä luoteeseen. Alue vastaa keskisyvyydeltään ja tuulioloiltaan Suurhiekan aluetta, mutta siellä ei ole lainkaan Suurhiekan Pohjoiskivikon tai Ulko-Pallosen kaltaisia kivikkoisia matalikoita. Suurin osa Metsähallituksenkin tutkimasta alueesta oli puhdasta tai lähes puhdasta hiekkaa, mutta seassa oli paikoitellen runsaasti savea, jopa 1 2 metriä korkeina törminä. On mahdollista, että hiekan alta löytyy paikoitellen savea myös Suurhiekan alueella. Kuva 8. Mallinnukseen perustuva Suurhien pohjanlaatukartta. Suluissa oleva p-arvo ilmaisee kunkin pohjatyypin esiintymistodennäköisyyttä. 2.2.2 Kasvillisuus ja pohjaan kiinnittynyt eläimistö Suurhiekan kasvillisuuskartoituksissa havaittiin yhteensä 11 makroskooppista kasvilajia. Lajistoon kuului kaksi putkilokasvilajia, kaksi näkinpartaislevää, kuusi muuta levälajia sekä yksi vesisammallaji (taulukko 2). Lisäksi varsinkin levien päällä tavattiin runsas päällyslevien muodostama kasvusto. Aikaisempien tutkimusten perusteella tämä kasvusto koostuu useista kymmenistä mikroskooppisista pii- ja sinilevistä (Leinikki & Oulasvirta 1995). Havaituista lajiryhmistä levät ja sammalet edustavat kovien pohjien lajistoa, kun taas näkinpartaiset ja putkilokasvit kasvavat pehmeillä pohjilla. Lajisto koostuu pääasiassa makean veden lajeista, lukuun ottamatta punahelmilevää (Ceramium tenuicorne) ja 13
punanukkaa (Audouinella hermannii), jotka ovat mereistä alkuperää. Sessiilejä eli alustaan kiinnittyneitä selkärangattomia sukelluslinjoilla olivat runkopolyyppi (Cordylophora caspia) ja murtovesisieni (Ephydatia fluviatilis). Kartoituksissa ei havaittu uhanalaisia eliölajeja. Mallinnukseen perustuvat lajikohtaiset ennustekartat ovat liitteessä 4. Yksityiskohtaiset tulokset kasvillisuuslinjojen havainnoista on liitteessä 2. Taulukko 2. Kasvillisuuslinjoilla havaitut lajit sekä linjat, joilla lajia esiintyi. Tieteellisen nimen perässä auktorin nimi. Tieteellinen nimi Suomenkielinen nimi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Levät Audouinella hermannii *) Bory Punanukat Ceramium tenuicorne (Waern) Kütz. Punahelmilevä x x x x x Cladophora aegagropila (L.) Rabenh. Palleroahdinparta x x x x x x x x x x Cladophora glomerata (L.) Kütz. Viherahdinparta x x x x x x x x x x Oscillatoria sp. Sinilevät x Ulothrix zonata (F. Weber & D. Mohr) Kütz. Viherhiuslevä x x x x x Näkinpartaiset Chara aspera (Dethard Ex Willd) Mukulanäkinparta x x Nitella flexilis (L.) C. Agardh tai N. opaca C. Agardh **) Järvisiloparta tai Hauensiloparta x Vesisammalet Fontinalis hypnoides C. J. Hartm. Järvinäkinsammal x x x Putkilokasvit Potamogeton pectinatus (L.) Hapsivita x Potamogeton perfoliatus (L.) Ahvenvita x x Selkärangattomat (alustaan kiinnittyvät) Cordylophora caspia (Pallas) Kaspianpolyyppi x Ephydatia fluviatilis (L.) Murtovesisieni x x x *) Lajia esiintyi hyvin vähäisiä määriä joillain linjoilla. **) Lajitasolle määrittäminen ei onnistunut fertiilien kasvinosien puuttumisen vuoksi. Linja Leinikki & Oulasvirta (1995) jakoivat Suurhiekan alueesta noin 40 km luoteeseen sijaitsevassa Perämeren kansallispuistossa tekemiensä vedenalaisinventointien perusteella Perämeren vedenalaisen luonnon biotooppiluokkiin vallitsevan kasvillisuuden tai alustaan kiinnittyvien eläinten perusteella. Myöhemmin tätä luokittelua on kehitetty edelleen ja laajennettu koskemaan koko Itämerta (BalMar 2005). BalMar-luokittelun perusteella Suurhiekan alueella voidaan erottaa ylimpänä yksivuotisten levien muodostama rihmaleväbiotooppi, joka ulottuu vesirajasta 1,5 2 metrin syvyyteen asti. Se koostuu rihmamaisista viherlevistä, viherahdinparrasta (Cladophora glomerata) ja viherhiuslevästä (Ulothrix zonata), jotka olivat runsaan piileväkasvuston peitossa. Jäiden kulutuksen vuoksi tämä rihmaleväbiotooppi pyyhkiytyy yleensä kokonaan pois talven aikana. Monivuotisen palleroahdinparran (Cladophora aegagropila) (kuva 9) muodostama biotooppi alkaa edellisen alapuolelta ja jatkuu kivikkorannoilla levärajaan asti, joka pohjoisella Perämerellä on noin 6 8 metrin syvyydessä (Hällfors 1976, Leinikki & Oulasvirta 1995). Suurhiekan Pohjoiskivikolla rannat olivat loivia ja pohjan laatu muuttui noin kolmen metrin syvyydessä leville sopimattomaksi hiekaksi, mistä johtuen levien syvärajaa ei siellä saatu selville. Ulko-Pallosen matalikolla palleroahdinparta-biotooppi ulottui syvimmillään 7,4 metriin asti. Samassa syvyydessä kasvoi myös pieniä määriä järvinäkinsammalta (Fontinalis hypnoides), joka oli piilevien lisäksi ainoa kasvi, jota havaittiin palleroahdinparran seurassa syvemmässä vedessä. Palleroahdinparta- 14
biotoopissa kasvoi myös vähäisiä määriä punaleviin kuuluvaa punahelmilevää, sekä Oscillatoria-suvun sinileviä. Myös murtovesisientä oli siellä täällä. Polyyppibiotooppi alkaa Perämeren kivikkorannoilla yleensä levärajan alapuolelta ja muodostuu runkopolyyppeihin kuuluvasta kaspianpolyypista (Cordylophora caspia) (Leinikki & Oulasvirta 1995). Suurhiekan alueella tätä biotooppia ei pohjien loivuuden vuoksi ollut erotettavissa. Ulko-Pallosen alueella tavattiin kuitenkin muutamia yksittäisiä kaspianpolyyppi-runkokuntia yli kuuden metrin syvyydessä. Kahdella linjalla kasvoi hiekan ja kivikon muodostamilla sekapohjilla noin 3,5 metrin syvyydessä putkilokasveja ja näkinpartaisleviä. Lajisto koostui hapsividasta (Potamogeton pectinatus), ahvenvidasta (Potamogeton perfoliatus) sekä näkinpartaisleviin kuuluvista mukulanäkinparrasta (Chara aspera) ja järvisiloparrasta/hauensiloparrasta (Nitella sp.). Valtalajina näilläkin sekapohjilla oli kuitenkin palleroahdinparta. Suurhiekan kartoituksissa ei havaittu ruskoleviä, joita on Perämeressä niukasti (Kronholm ym. 2005). Vesisammalten esiintymistä avoimilla kivikkopohjilla voidaan pitää leimaa antavana erityispiirteenä Perämerellä, joka selvästi erottaa tutkimusalueen eteläisemmistä merialueista. Suurhiekan alueelta löydettiin ainoastaan järvinäkinsammalta, mutta esimerkiksi Perämeren kansallispuistossa tavataan viittä eri vesisammallajia (Leinikki & Oulasvirta 1995). Ulkokrunnilla tehdyssä kartoituksessa havaittiin kaksi vesisammallajia, isonäkinsammal (Fontinalis antipyretica) ja virtanäkinsammal (F. dalecarlica) (Hällfors 1976). Toinen merkittävä erityispiirre Perämeren alueella on piilevien runsaus. Piilevien merkitys koko Perämeren ravinnekierrossa on todennäköisesti suuri. Hynnisen (1992) mukaan piilevien osuus Perämeren kasviplanktonin tuotannossa on merkittävä. Sessiilien eläinten lisäksi sukelluslinjoilla havaittiin kilkkejä (Saduria entomon) ja liejukotiloita (Valvata sp.). Havaittuja kalalajeja olivat hietatokko (Potamoschistus minutus) ja kivinilkka (Zoarces viviparus). Suurhiekan matalikkojen vesikasvillisuus osoittautui odotusten mukaisesti vähälajiseksi. Perämeren veden suuren humuspitoisuuden takia valo ei tunkeudu muutamaa metriä syvemmälle veden pinnasta, mikä rajoittaa kasvien kasvusyvyyttä. Toinen syy varsinkin putkilokasvien vähäisyyteen Suurhiekan alueella lienee epästabiili, aallokon muokkaama hiekkapohja, johon kasvien on vaikea juurtua (Kautsky ym. 1981). Nämä tekijät selittävät osaltaan putkilokasvien rajoittumisen muutamille matalille kivikon ja soraikon sekaisille hiekkapohjille Suurhiekan alueella. Puhtailta hiekkapohjilta kasvillisuus puuttui sen sijaan kokonaan. Pohjoiskivikon ja Ulko-Pallosen ulkopuolelle jäävä alue Suurhiekalla on suurimmaksi osaksi sekä merikartan että tämän tutkimuksen yhteydessä otettujen pohjanlaatunäytteiden mukaan alle 10 metrin syvyysvyöhykkeellä hiekkaa tai saven sekaista hiekkaa ja siten todennäköisesti paljasta kasvillisuudesta. Pohjoiskivikon ja Ulko- Pallosen lisäksi Suurhiekan alueella on muutamia pienialaisia kivikkopohja-alueita, joilla voidaan olettaa esiintyvän jokseenkin vastaavat biotoopit kuin Pohjoiskivikolla ja Ulko- Pallosella. Suurhiekan alueella ei ole aiemmin tehty vedenalaisen luonnon kartoitusta. Lähimmät tutkimukset on tehty Suurhiekalta noin 10 kilometriä koilliseen sijaitsevan Ulkokrunnin ympäristössä 1960- ja 1970-lukujen vaihteessa (Hällfors 1976). Ulkokrunneilla havaittiin jokseenkin samat biotoopit kuin Suurhiekalla, mutta lajisto oli runsaampi: 10 putkilokasvi-, kaksi näkinpartais- ja seitsemän levälajia sekä kaksi vesisammallajia. Palleroahdinparta kasvoi syvimmillään yli kahdeksan metrin syvyydessä. Erot lajimäärässä selittyvät Ulkokrunnin tutkimusalueen suojaisemmalla sijainnilla. 15
Kuva 9. Palleroahdinparta. Kuva: Rami Laaksonen. 2.2.3 Pohjaeläimistö Suurhiekan kartoituksissa havaittiin 16 makroskooppista pohjaeläinlajia tai -ryhmää (taulukko 3). Yksilöiden keskimääräinen tiheys näytepisteillä oli 200 yksilöä/m 2, keskimääräinen tiheys matalilla pohjilla (0 10 metriä) 176 yksilöä/m 2 ja syvillä pohjilla (>10 metriä) 355 yksilöä/m 2. Yksilömääriltään runsaimmat ryhmät kaikilla pisteillä olivat harvasukasmadot (Oligocheta) 182 yksilöä/m 2 ja katkat (Amphipoda) 64 yksilöä/m 2 (kuva 10). Surviaissääskiä (Chironomidae), nauhamatoja (Nemertinea), monisukasmatoja (Polychaeta) ja raakkuäyriäisiä (Ostracoda) oli kutakin alle 10 yksilöä/m 2 (kuva 10). Pohjaeläinten tiheys syvillä pohjilla oli kaksinkertainen verrattuna mataliin pohjiin, mutta samat ryhmät dominoivat niin syviä kuin mataliakin pohjia. Normaalisti matalat hiekkapohjat ovat pohjaeläimistöltään runsaita ja lajirikkaita. Suurhiekalla näin ei ollut, mikä kertoo alueen avoimuudesta: matalilla alueilla aallokon mukana liikkuva hiekka tarjoaa pohjaeläimille erittäin epästabiilin elinympäristön. Pohjaeläinpisteissä havaitut eri lajien suhteelliset runsaudet on esitetty kuvassa 11. Mallintamalla laaditut lajikohtaiset ennustekartat ovat liitteessä 5. Yksityiskohtaiset tulokset näytteenottopisteiden syvyyksistä ja pohjan laadusta ovat liitteessä 1 sekä pohjaeläinten lukumääräistä ja tiheyksistä liitteessä 3. 16
Taulukko 3. Pohjaeläinkartoituksessa havaitut lajit ja niiden keskimääräiset tiheydet (yksilöä/m 2 ) kaikilla näytepisteillä. Tieteellisen nimen perässä auktorin nimi. Tieteellinen nimi Suomenkielinen nimi Tiheys (yksilöä/m 2 ) Nemertinea Nauhamadot Prostoma obscurum (Schultze) Viherlimamato 2 Polychaeta Monisukasmadot Marenzelleria sp. Amerikanmonisukasmato 1 Oligochaeta Harvasukasmadot Nais barbata (Müller) 1 Tubifex sp. Putkimadot 8 Limnodrilus sp. 64 Potamothrix hammoniensis (Michaelsen) 17 Enchytraeidae Änkyrimadot 93 Ostracoda Raakkuäyriäiset Candona sp. 2 Amphipoda Katkat Saduria entomon (L.) Kilkki 7 Monoporeia affinis (Lindström) Valkokatka 58 Chironomidae Surviaissääsket Procladius sp. 1 Cricotopus trifascia (Edwards) 2 Cricotopus sp. 1 Orthocladius wetterensis (Brundin) 1 Polypedilum f.l. breviantennatum 1 Tanytarsus sp. 1 yks/m 2 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Nemertinea Polychaeta Oligochaeta Ostracoda Amphipoda Chironomidae Kuva 10. Pohjaeläinkartoituksissa havaittujen lajien keskimääräiset tiheydet (yksilöä/m 2 ). 17
Kuva 11. Pohjaeläinkartoituksissa havaittujen lajien suhteelliset runsaudet näytepisteillä. Lajikohtaiset runsauskartat on esitetty liitteessä 5. Havaituista pohjaeläimistä varsinaisia merilajeja ovat viherlimamato (Prostoma obscurum) ja amerikanmonisukasmato (Marenzelleria sp.). Amerikanmonisukasmato on Suomen merialueelle 1990-luvun alussa saapunut laji, jota ei vielä vuonna 2000 tavattu lainkaan pohjoisella Perämerellä (asiantuntijalausunto, Lauri Paasivirta 2008). Nauhamatoihin kuuluvan viherlimamadon levinneisyys rajoittuu suurhiekan korkeudelle (asiantuntijalausunto, Lauri Paasivirta 2008). Meillä vain murtovedessä eläviä lajeja ovat kilkki (Saduria entomon) ja valkokatka (Monoporeia affinis). Pohjaeläimistö Perämerellä on murtoveteen sopeutunutta, mutta joutuu elämään sietokykynsä äärirajoilla pitkän jäätalven ja veden suolapitoisuuden suuren vaihtelun vuoksi (Voipio & Leinonen 1984). Suurhiekan pohjaeläinkartoituksen tulokset vastaavat jokseenkin Metsähallituksen vuonna 2007 Haukiputaan alueella tekemien inventointien tuloksia (Keskinen 2007). Inventointien tuloksia ei kuitenkaan voida suoraan verrata keskenään, sillä esimerkiksi näytteiden käsittelyssä ja määritystarkkuudessa on eroja tutkimusten välillä. Metsähallituksen Haukiputaan inventoinneissa havaitsemat lajit olivat pitkälti samoista taksonomisista ryhmistä kuin Suurhiekan alueella. Myös yksilötiheydet olivat samaa luokkaa. Taksonien runsaussuhteet kuitenkin erosivat Suurhiekan kartoituksissa havaitusta; Metsähallituksen inventoinneissa runsaimmat ryhmät olivat sukkulamadot (Nematoda), laakamatoihin kuuluvat värysmadot (Turbellaria) ja hankajalkaiset (Copepoda). 18
Perämeren kansallispuiston tehdyissä inventoinneissa runsaimmat ryhmät matalilla hiekkapohjilla olivat surviaissääsken toukat ja harvasukasmadot (Leinikki & Oulasvirta 1995, Yliniva 2007). Muita yleisiä lajiryhmiä olivat sukkulamadot, nauhamadot, kotilot ja äyriäisistä raakkuäyriäiset sekä leväkatkat (Gammarus sp.). Leinikin & Oulasvirran (1995) tutkimuksissa havaittiin pohjaeläinten keskimääräisen tiheyden olevan koko tutkimusalueella matalilla pehmeillä pohjilla 2 900 yksilöä/m 2, joka on yli kymmenkertainen Suurhiekan kartoituksissa havaittuihin tiheyksiin. Erot Suurhiekan ja Perämeren kansallispuiston pohjaeläintiheyksissä selittyvät pitkälti sillä, että kansallispuistossa pohjaeläinnäytepisteet sijaitsivat pääasiassa kasvillisuuspohjilla. Matalien kasvillisuuspohjien elinympäristöt ovat monipuolisemmat, sillä pohjamateriaali ja kasvillisuus ovat monipuolisempia ja tarjoavat siten elinympäristön monimuotoisemmalle faunalle (Kronholm ym. 2005). Myös näytteenottomenetelmä voi selittää osan eroista: Leinikki & Oulasvirta (1995) ottivat näytteet sukeltaen putkinoutimella, mikä yleensä antaa tarkemman kuvan pohjan faunasta kuin Ekman-noudin. Kun Perämeren pehmeiden pohjien pohjaeläimistöä verrataan Itämeren muihin osiin, voidaan todeta, että lajimäärä ja biomassa ovat vain murto-osia Itämeren pääaltaan määristä (Leppäkoski ym. 2002, Kronholm ym. 2005). Märkäpainossa mitatun pohjaeläinbiomassan on arvioitu olevan Itämeren pääaltaalla jopa 100 500-kertainen verrattuna Perämeren vastaavaan (Leppäkoski ym. 2002). Pääasiallisia syitä tähän ovat Perämeren pieni suolapitoisuus ja arktisuus. Syvien pohjien eläimet saavat ravintonsa joko saalistamalla tai hyödyntämällä ylemmistä vesikerroksista vajoavaa kasviplanktonia tai muuta kuollutta orgaanista ainesta. Makrofaunan (koko yli 1 mm) vähäisyyttä Perämerellä selittävät kasviplanktonin niukkuus ja eläinplanktonin voimakas laidunnus, minkä vuoksi vain pieni osa kasviplanktonista vajoaa pohjaeläinten hyödynnettäväksi (Kronholm ym. 2005). Perämerellä alusveden happitilanne on kuitenkin parempi kuin muualla Itämeressä. Perämerellä kuolleita pohjia ei ole havaittu (Merentutkimuslaitos 2008) ja ulkomeren syvänteissä esiintyy harvoin hapenpuutetta (Henriksson & Myllyvirta 2006). Tässä tutkimuksessa havaittiin pohjaeläinten tiheyksien olevan syvillä pohjilla suurempia kuin matalilla. Syvien pohjien lajiston muodostivat pääasiassa huonojakin happioloja kestävät harvasukasmadot. Syvemmällä on enemmän orgaanista liejua hiekan seassa, joka tarjoaa paremman elinympäristön pohjaeläimille kuin matalien pohjien liikkuva hiekka. Makrofaunaa pienikokoisemman meiofaunan (koko 0,1-1 mm) biomassa on Perämerellä suurempi ja lajisto monipuolisempi kuin makrofaunan, miltä osin tilanne on päinvastainen kuin etelämpänä Itämerellä (Kronholm ym. 2005). Meiofaunan merkityksen otaksutaankin olevan Perämerellä erityisen suuri, mutta syyt tähän ovat vielä epäselviä (Kronholm ym. 2005). Tässä tutkimuksessa seulakoon ollessa 0,5 mm, saatiin vain suuntaa antava kuva meiofaunan yksilötiheyksistä. Pohjaeläinindeksit Suurhiekan alueen pohjaeläinlajisto ilmensi MI-rehevyysindeksin (Paasivirta 2004) mukaan keskimäärin lievästi rehevää pohjaa. Näytepisteiden MI-indeksit saivat arvoja 1 3 väliltä (kuva 12), joten hajonta näytepisteiden välillä oli hyvin suurta. MI-luokat ovat: 1 1,5 = rehevä; 1,51 2,49 = lievästi rehevä; 2,5 3 = karu pohja. 19
Kuva 12. Suurhiekan alueelle laskettujen MI-rehevyysindeksien arvot eri näytepisteillä. Rannikkovesien ekologista tilaa kuvaavan BBI-indeksin (Perus ym. 2007) mukaan alue sijoittui keskimäärin luokkaan tyydyttävä (kuva 13). Hajonta näytepisteiden välillä oli kuitenkin hyvin suurta, sillä ekologinen tila vaihteli huonon ja erinomaisen välillä. 20
Kuva 13. Suurhiekan alueelle laskettujen ekologisen tilan luokat eri näytepisteillä. Suuresta vaihtelusta johtuen kumpikaan indekseistä tuskin kuvaa alueen todellista tilaa. Perämeren alueelle näyttäisi olevan ominaista, että normaalitilassa" pohjaeläinyhteisöt vaihtelevat vuosien välillä erittäin radikaalisti (Yliniva 2008). Tästä johtuen indikaattorilajien perusteella määritetty vesistön tila vaihtelee Perämeren alueella vuosittain jopa äärilaidasta toiseen (Laine ym. 2004). Tällä perusteella alueen vesistön tilan pitkäkestoisempaan arviointiin pitäisi suhtautua varovaisesti ainakin bioindikaattoreiden suhteen (Laine ym. 2004, Kronholm ym. 2005). 2.3 Tuulipuiston vaikutukset vedenalaiseen luontoon Merituulipuisto koostuu tuulivoimaloista, niitä yhdistävistä kaapeleista, kytkinasemasta sekä kaapelista, jolla sähkö siirretään merituulipuistoalueelta mantereelle (Eranti 2008). Tuulipuiston vesistövaikutukset voidaan jakaa rakentamisen- ja käytönaikaisiin vaikutuksiin (Petersen & Malm 2006). Rakentamisen aikaiset vaikutukset ovat lyhytaikaisia, rajoittuen lähinnä vesistötöiden ajalle. Käytönaikaiset vaikutukset sen sijaan kestävät koko tuulivoimapuiston elinkaaren ajan. 2.3.1 Rakentamisen aikaiset vaikutukset Rakentamisen aikaisia vaikutuksia kasvillisuuteen ja pohjaeläimistöön aiheuttavat ruoppaaminen, täyttäminen, massojen kuljetukset sekä läjittäminen. Vaikutuksia voidaan 21
verrata tyypillisen ruoppaushankkeen vesistövaikutuksiin, joista eliöiden kannalta tärkeimpiä ovat 1) pohjan tuhoutuminen/peittyminen ja 2) kiintoainevaikutus (sameus). Muita mahdollisia vaikutuksia ovat 3) ravinteiden vapautuminen ruoppausten ja läjitysten yhteydessä sekä 4) haitta-aineiden vapautuminen sedimentistä ja rikastuminen ravintoketjussa. Edellä mainitut vaikuttavat kasvillisuuteen ja pohjaeläimistöön joko suoraan tai välillisesti. Tuulivoimapuistoa rakennettaessa meren pohja tuhoutuu pysyvästi tuulivoimaloiden perustusten alueelta sekä väliaikaisesti tuulivoimaloita yhdistävien kaapeleiden ja läjitysalueiden alta. Pohjan tuhoutuessa/peittyessä tuhoutuu myös alueella oleva kasvillisuus ja pohjaeläimistö, mikä edelleen välillisesti vaikuttaa muuhun ekosysteemiin. Kaapelikaivantojen ollessa kapeita, ympäristön pohjaeläimistö kolonisoi alueen suhteellisen nopeasti ja läjitysalueidenkin osalta pohjaeläimistön palautuminen tapahtuu muutamassa vuodessa. On kuitenkin syytä huomioida, että Suurhiekan matalikkoalue on hyvin karu ja elinolosuhteet luonnostaankin hankalat. Siten eliöstön palautuminen voi olla huomattavasti hitaampaa kuin esimerkiksi rannikkoalueilla. Ruoppausmassoja ei tulisi läjittää matalille alueille eikä matalikkojen läheisyyteen. Karkeammista pohjamateriaaleista koostuvien matalikkojen eliöstöllä on karulla hiekkapohjavaltaisella alueella suuri merkitys ekosysteemin monimuotoisuuden kannalta. Ruoppaaminen aiheuttaa toimenpidealueilla ja niiden läheisyydessä kiintoaineen lisääntymistä vesipatsaassa sekä sameuden kasvua. Tästä seuraa myös lisääntynyttä sedimentaatiota. Muutokset vedenlaadussa ovat useimmiten lyhytaikaisia ja paikallisia ja riippuvat pohjanlaadusta, työtavasta sekä ruoppauksen ajankohdasta. Moreenipitoisen pohjan ruoppaamisella on havaittu olevan hyvin vähäisiä vaikutuksia veden laatuun (Lounais-Suomen vesiensuojeluyhdistys 1988). Suurhiekan alueella merenpohja on pintaosiltaan valtaosin hiekkaa ja oletettavasti ruoppauksesta syntyvä merkittävä sameusvaikutus ulottuu vain työkohteiden välittömään läheisyyteen, enimmilläänkin muutamien satojen metrien etäisyydelle. Luonnollisesti, kun työkohteita on useita ja laajalla alueella, kiintoainevaikutus on ympäristön kannalta merkittävä. Toisaalta Suurhiekan olosuhteiden perusteella on arvioitu että kovien tuulien aikana veden kiintoainepitoisuus saattaa nousta matalikolla jopa 1 000 milligrammaan litrassa (Eranti 2008). Paikoitellen varsinkin matalikon reuna-alueilla hiekan seassa on kuitenkin hiesua ja savea. Lisäksi alueen reunaosien syvänteissä on myös hienojakoisempia sedimenttejä (Eranti 2008). Hienojakoinen pohja-aines aiheuttaa vesistötöiden yhteydessä suurempia kiintoainevaikutuksia ympäristöön. Sedimentaation lisääntyminen voi haitata pohjaeläinten lisääntymistä ja elinoloja. Eläimistön toipumisen ennalleen ruoppausten jälkeen on havaittu kestävän yleensä 1 3 vuotta (Mustonen 1982). Veden samentuminen heikentää vesikasvien yhteyttämistä (Kautsky ym. 1986) ja samentumisella voi olla vesikasvien kannalta suurikin merkitys Perämeren jo ennestään heikosti valoa läpäisevässä humuspitoisessa vedessä. Vesikasvillisuuden kannalta vähiten haittaa on kasvukauden ulkopuolella tehdystä ruoppauksesta. Vesikasvillisuuden mahdollinen väheneminen jo luontaisestikin karuilla matalikoilla vaikuttaa kasvillisuuden seassa ja pohjalla elävien pohjaeläinten tiheyksiin ja sitä kautta esimerkiksi kalojen ravinnonsaantiin. Kasvillisuuden vähenemisellä voi olla myös vaikutuksia kalojen lisääntymiseen ja kalanpoikasiin. Vaikutuksia kaloihin käsitellään enemmän luvussa 3.3. Tuulivoimalayksiköiden perustamistavoista kasuuniperustus edellyttää perusteellisia pohjatöitä, jotka aiheuttavat samentumista. Ympäristövaikutusten kannalta parempana vaihtoehtona pidetään paaluperustusta, jossa voimala joko juntataan pehmeään pohjaan tai sille räjäytetään kuilu kallioperään (Korpinen ym. 2007). 22
2.3.2 Käytön aikaiset vesistövaikutukset Tuulivoimalaitos käyttää saasteetonta, uusiutuvaa energianlähdettä, eikä siten aiheuta veteen perinteisessä energiantuotannossa syntyviä päästöjä, kuten esimerkiksi lauhdevesiä. Tuulivoimalat synnyttävät kuitenkin 1) melua, 2) värähtelyä sekä 3) valo- ja varjoefektejä. Lisäksi sähkökaapeleiden ympärille voi muodostua 4) sähkömagneettisia kenttiä (Petersen & Malm 2006). Kasvien ja pohjaeläinten kannalta oleellisena vaikutuksena voidaan pitää 5) olosuhteiden muuttumista, joka saattaa vaikuttaa koko alueella esiintyvien eliöiden lajikoostumukseen. Tuulivoimaloiden ympäristöä muuttava vaikutus voi monessa tapauksessa lisätä alueen biodiversiteettiä. Suurhiekalla tuulivoimaloiden väliset yhdyskaapelit on tarkoitus kaivaa vajaan metrin syvyiseen kaapeliojaan ja peittää karkeilla massoilla (sepeli/lohkareet). Myös tuulivoimaloiden perustusten eroosiosuojauksessa tullaan käyttämään karkeita massoja (sekalouhe) (Eranti 2008). Karkeat massat sopivat kiinnittymispinnoiksi leville ja pohjaeläimille. Tuulivoimalat myös muuttavat virtauksia ja luovat alueelle eräänlaisia keinotekoisia riuttoja. Tämän niin kutsutun riuttaefektin seurauksena muuten avoimelle ja pohjaltaan monotoniselle alueelle syntyy suojaisempia elinympäristöjä, joille voi levittäytyä uutta kasvi- ja eläinlajistoa. Keinotekoisten riuttojen läheisyydessä on havaittu myös suurempia kalatiheyksiä johtuen suojaisuuden ja ravintokohteiden runsastumisesta (Bohnsack & Sutherland 1985). Pohjaeläinten, erityisesti sinisimpukan (Mytilus edulis), on myös havaittu hyötyvän tuulivoimarakenteista (Wilhelmsson ym. 2006). Suurhiekan alueella ei esiinny sinisimpukkaa, mutta pohjaan kiinnittyvien polyyppien ja murtovesisienen voidaan olettaa hyötyvän riuttaefektistä. Toisaalta riuttaefektin toimivuudesta tuulivoimapuistojen yhteydessä ei vielä ole kattavaa tutkimusaineistoa, ja näyttää siltä, että riuttavaikutukset ovat havaittavissa vasta useiden vuosien seurantojen jälkeen (Dong energy ym. 2006). Sähkömagneettinen kenttä saattaa vaikuttaa kalojen lisäksi myös selkärangattomiin. Hammar & Wikström (2005) huomasivat tutkimuksissaan leväsiiran (Idotea baltica) käyttävän ainakin osittain maan magneettikenttää suunnistukseen. Keinotekoisessa magneettikentässä leväsiiran suunnistus muuttui luonnontilaisiin alueisiin verrattuna. Suurhiekan alueella ei esiintynyt leväsiiraa, mutta muita äyriäislajeja, kuten valkokatkaa ja kilkkiä (kuva 14) havaittiin. Sähkömagneettisen kentän vaikutukset ovat kuitenkin lähinnä teoreettisia, eikä käytännössä vaikutuksia ole todennäköisesti havaittavissa. 23
Kuva 14. Kilkki Perämeren pohjalla. Kuva: Jouni Leinikki. 3 Kalasto ja kalojen kutualueet 3.1 Arviointimenetelmät ja arvioinnin epävarmuudet Suurhiekan kalaston koostumusta selvitettiin Coastal -verkkopyynnillä. Koekalastustulokset on esitetty liitteessä 6, ja samassa yhteydessä koekalastusmenetelmää ja siihen liittyviä epävarmuustekijöitä on käsitelty enemmän. Kalojen kutualueselvitykset Suurhiekan alueella perustuvat kalastajahaastatteluihin sekä kalojen kutualueista muilla alueilla kerättyyn tietoon. Pääosa kalastajahaastatteluista tehtiin Perämeren kalatalousyhteisöjen liiton toimesta (Oikarinen & Kurkela 2007). Haastatteluita täydennettiin tämän hankkeen yhteydessä 1 2.9.2008 tehdyllä kenttäkäynnillä. Kalastajahaastatteluihin perustuva kutualueiden kartoitus perustuu kalastuksen antamaan tietoon siitä, miltä alueilta saadaan saaliiksi kutuvalmista kalaa. Joissakin tapauksissa pyydykset voidaan sijoittaa esimerkiksi kutuparvien vaellusreiteille. Siksi kalastustietoon perustuva kutualueiden kartoitus ei välttämättä anna tarkkaa kuvaa siitä, missä itse kutu tapahtuu. 3.2 Kalaston nykytila Suurhiekan alueella 3.2.1 Kalasto Merituulipuiston alueella elokuussa 2008 Coastal-yleiskatsausverkoilla tehdyssä koekalastuksessa saatiin saaliiksi seuraavia kalalajeja: ahven (Perca fluviatilis), härkäsimppu (Triglopsis quadricornis), kiiski (Gymnocephalus cernuus), kivinilkka (Zoarces viviparus), kuore (Osmerus eperlanus), Perämerellä maivaksi kutsuttu muikku (Coregonus albula), seipi (Leuciscus leuciscus), siika (Coregonus lavaretus), silakka 24
(Clupea harengus membras), säyne (Leuciscus idus) ja taimen (Salmo trutta). Yleisimpiä kalalajeja olivat ahven, silakka, kiiski ja siika. Vesikasvillisuuden sukelluslinjoilla Suurhiekalla havaittiin lisäksi hietatokkoja (Pomatoschistus minutus). Coastalverkkopyyntitutkimus on esitetty kokonaisuudessaan erillisessä raportissa liitteessä 6. Suurhiekan alueella tiedetään esiintyvän myös uhanalaista merikutuista harjusta (Oikarinen & Kurkela 2007). Tätä käsittelevä erillisraportti on liitteessä 7. Edellä mainittujen kalalajien lisäksi Perämeren alueella esiintyviä kalalajeja ovat ainakin hauki (Esox lucius), kuha (Sander lucioperca), made (Lota lota), lahna (Abramis brama), särki (Rutilus rutilus), salakka (Alburnus alburnus), vimpa (Vimba vimba), ruutana (Carassius carassius), isosimppu (Myoxocephalus scorpius) ja satunnaisesti turska (Gadus morhua) (Koli 1990). Harvemmin kalastajien pyydyksiin joutuvia Perämerellä esiintyviä lajeja ovat myös kolmipiikki (Gasterosteus aculeatus), kymmenpiikki (Pungitius pungitius), kivisimppu (Cottus gobio), kirjoeväsimppu (Cottus poecilopus), pikkutuulenkala (Ammodytes tobianus) ja mutu (Phoxinus phoxinus) (Koli 1990). Näitä lajeja voi teoriassa esiintyä satunnaisesti myös Suurhiekan alueella. Vaelluskalakannoista meritaimenta ja vaellussiikaa esiintyy rannikon edustalla ympäri vuoden. Lohta esiintyy lähinnä sen vaeltaessa jokiin kudulle. Varhaisimmat lohet saapuvat rannikolle toukokuulla, päävaellus tapahtuu kesäkuun aikana jatkuen edelleen heinäkuussa, mutta vielä elo-syyskuussa alueella liikkuu ja pyydetään lohta. Tämän hankkeen yhteydessä laaditut vaelluskaloja käsittelevät erillisselvitykset on esitetty liitteissä 7 ja 8. Kalastustietoja Suurhiekan alueella on esitetty liitteessä 6 sekä sähkönsiirroon kaapelireittejä käsittelevässä erillisraportissa (Vatanen & Oulasvirta 2008). 3.2.2 Kalojen kutualueet Suurhiekan alue on tunnettu ennen kaikkea tärkeänä silakan lisääntymisalueena. Alueella kuteva silakka houkuttelee paikalle silakan mätiä syöviä siikoja ja ahvenia. Silakan kutu alueella alkaa yleensä kesäkuun alkupuolella ja jatkuu koko kesän elokuun lopulle saakka. Silakan kutua voi tapahtua lähes missä tahansa Suurhiekan alueella, mutta Oikarisen & Kurkelan (2007) selvityksen mukaan tärkeimpinä ja tunnetuimpina kutualueina erottuvat ennen kaikkea Ulko-Pallosen ympäristö, K-matala ympäröivine kivikoineen sekä Pohjoispään kivikko ja sen länsipuoliset matalat (kuva 15). Silakka siis näyttää suosivan alueen kivikkopohjaisia alueita, mikä tukee muualla Suomen rannikolla tehtyjä havaintoja silakan kudusta. Niissä silakan on todettu kutevan yleensä leväkasvillisuuden peittämillä kivikko- tai kalliopohjilla ja kudun takertuvan leviin (Kääriä ym. 1997, Oulasvirta ym. 1985, Oulasvirta 1987, Oulasvirta & Lehtonen 1988, Rajasilta ym. 1989). Suurhiekan alueella leväkasvillisuus koostuu pääasiassa yksivuotisesta viherahdinparrasta (Cladophora glomerata) sekä monivuotisesta palleroahdinparrasta (Cladophora aegagrophila) ja näitä peittävistä piilevistä (ks. luku 2.2.2). Oletettavasti nämä toimivat silakan kutualustana Suurhiekan alueella. Silakan lisäksi Suurhiekan alueella kutevat Oikarisen & Kurkelan (2007) kalastajahaastatteluiden perusteella ainakin karisiika, muikku ja ahven. Todennäköisesti alueella kutevat kalastajien mukaan myös pikkutuulenkala, härkäsimppu ja harjus. Syyskuussa 2008 tekemiemme täydentävien kalastajahaastatteluiden mukaan harjuksen kutualueet kuitenkin löytyisivät lähinnä Ulkokrunnien länsipuolen kivikoista. 25
Kuva 15. Kalojen kutualueet kalastajien antamien tietojen pohjalta. Kuvassa on esitetty myös tärkeimmät kutualueet kaapelireittien varsilta. Näitä on käsitelty tarkemmin erillisessä raportissa (Vatanen & Oulasvirta 2008). Huomattakoon, että myös karisiika kutee monilla karttaan merkityistä kutualueista. 3.3 Tuulipuiston kalastovaikutukset 3.3.1 Rakentamisen aikaiset vaikutukset Rakentamisen aikaisia vaikutuksia kalastoon aiheuttavat samat tekijät kuin muuhunkin vesiluontoon (ks. luku 2.3), eli ruoppaaminen, täyttäminen, massojen kuljetukset sekä läjittäminen. Toimenpiteistä seuraa pohjan tuhoutumista/peittymistä, sameuden ja sedimentaation lisääntymistä, työkoneista ja toimenpiteistä aiheutuvaa melua sekä roskaisuuden lisääntymistä. Lisäksi ruoppausten ja läjitysten yhteydessä vapautuu pohjan ravinteita ja haitta-aineita, jotka voivat edelleen rikastua ravintoketjussa. Kaikki nämä haitat vaikuttavat kalastoon ja kalastukseen joko suoraan tai välillisesti. Pohjan tuhoutuminen/peittyminen (muuttuvat olosuhteet) Tuulivoimapuistoa rakennettaessa meren pohjaa tuhoutuu pysyvästi tuulivoimaloiden perustusten alueelta sekä väliaikaisesti tuulivoimaloita yhdistävien kaapeleiden ja läjitysalueiden kohdalla. Pohjan tuhoutuessa/peittyessä tuhoutuu myös mahdollinen pohjaeläimistö ja kasvillisuus, joka välillisesti vaikuttaa kaloihin ravinnon, suojapaikkojen tai kutualustan tuhoutuessa. Suurin osa kaloista todennäköisesti poistuu alueelta joko 26
hetkellisesti tai pysyvästi. Tämä vaikuttaa luonnollisesti myös alueen kalastukseen. Kaapeleiden ja läjitysalueiden osalta olosuhteet normalisoituvat muutaman vuoden kuluessa. Kuten aiemmin todettiin, Suurhiekalla ympäristöolot ovat karut ja eliöiden elinympäristö ankara. Tämän seurauksena eliöstön palautuminen voi olla huomattavasti hitaampaa kuin esimerkiksi rannikkoalueilla ja siten vaikutukset kalastoonkin pitkäaikaisempia. Muuttuneiden olosuhteiden vaikutusta kalastoon ja kalastukseen on käsitelty käytön aikaisten vaikutusten yhteydessä. Kiintoainevaikutus (sameus) ja työkohteilta kulkeutuvat äänet Merenpohjan ruoppaaminen tuulivoimapuiston perustuksia sekä merikaapeleiden asentamista varten aiheuttaa toimenpidealueilla ja niiden läheisyydessä kiintoaineen lisääntymistä vesipatsaassa ja sameuden kasvua. Tästä seuraa myös lisääntynyttä sedimentaatiota. Sedimentin ruoppaamisen aiheuttamat muutokset vedenlaadussa ovat useimmiten lyhytaikaisia ja paikallisia ja riippuvat pohjanlaadusta, työtavasta sekä ruoppauksen ajankohdasta. Läjitykseen liittyviä kokemuksia sameuden leviämisestä on saatu muun muassa Vuosaaren sataman huomattavan laajoista vesistötöistä vuosina 2003 2005 tehtyjen mittausten ja vedenlaatumallin avulla (Lindfors 2006, Inkala 2006, Vatanen ym. 2006). Kiintoaineen kulkeutumisesta läjityksessä yli 50 metrin syvyiselle merialueelle on havaittu seuraavaa: Saatujen tulosten perusteella voidaan havaita, että yksittäisen läjityskuorman aiheuttamat selvät sameusvaikutukset ulottuvat tyypillisesti joidenkin satojen metrien etäisyydelle varsinaisesta läjityspisteestä. Läjityspaikalla havaitaan tyypillisesti pintakerroksessa hienojakoisesta materiaalista muodostuva samennuspilvi, joka laimenee ja laskeutuu kuitenkin nopeasti. Ylempi pilvi muodostaa noin 25 % -osuuden lyhytkestoisen resuspension kokonaismäärästä. Toinen voimakkaammin samentunut pilvi havaitaan pohjakerroksen läheisyydessä, missä läjitettävä massa sekoittuu aiemmin läjitetyn massan kanssa, isojen savipaakkujen ja karkeamman materiaalin törmätessä pohjaan. Alemman pilven korkeus on tyypillisesti 10 15 metrin luokkaa. Resuspendoituva massamäärä vaihtelee merkittävästi massan laadun mukaan, suuruusluokka-arvio resuspendoituvasta massamäärästä vaihtelee 5 30 % välillä suhteutettuna kokonaisläjitysmäärään. Tunnin kuluttua läjitystapahtumasta vedessä oleva kiintoainemäärä oli laskenut alkuperäisestä kiintoainemäärästä noin 5 10 % tasolle. Osassa kokeita mittaukset toistettiin vielä kahden ja puolen tunnin kuluttua jolloin pohjan lähellä vesimassassa havaittiin olevan jäljellä vain muutamia prosentteja vastaava määrä alkuperäisestä resuspendoituneesta kiintoaineesta. Läjitysaktiivisuuden ollessa suurta jatkuvat yksittäiset läjitykset aikaansaavat läjitysalueen pohjan lähelle noin 10 15 metrin paksuisen hienojakoisen aineksen samentaman veden kerroksen, joka voi kulkeutua myös läjitysalueen ulkopuolelle virtausten mukana. Läjitysintensiteetin ollessa matala, vedessä oleva kiintoaine-pitoisuus laski nopeasti lähelle merialueille tyypillisiä taustasameus-pitoisuuksia. Suurin osa tästä resuspendoituneesta hienojakoisesta aineesta jää muutamien kilometrien säteelle läjitysalueelta. (Lindfors 2006) Lisääntynyt sameus ja sedimentaatio vaikuttavat kaloihin ja kalastukseen sekä suorasti että epäsuorasti. Konkreettinen vaikutus on kalojen karkottuminen alueelta, johon tosin vaikuttaa myös työkohteilta kulkeutuva melu. Esimerkiksi Ruotsissa, Lillgrundin merituulipuiston rakennustöiden yhteydessä todettiin, että kaloja ei niinkään karkottanut ruoppausten aiheuttama samennus vaan rakennustöiden aiheuttama yleinen aktiviteetti ja melu rakennusalueella (Hammar ym. 2008). Kokkolan edustalla väyläruoppauksen aikana 27