Kevätkuoppa ja muut haasteet - suurten järvien säännöstelyn kehittämisen ympäristövaikutukset

Kevätkuoppa ja muut haasteet - suurten järvien säännöstelyn kehittämisen ympäristövaikutukset Seppo Hellsten Vesistökunnostusverkoston IX vuosiseminaari Mikkeli 3.-5.6. 2019

Sisältö Järvisäännöstelyn ekologiset vaikutukset Järvisäännöstelyt ja niiden kehittäminen Näkyykö ympäristön tilassa mitään? Jos ei niin miksi?

Järvisäännöstelyn ekologiset vaikutukset Suomessa 187 000 järveä Vedenpinnan säännöstely 330 järvessä Pinta-alaltaan kolmasosa on säännöstelty Kymmenestä suurimmasta seitsemää säännöstellään pois lukien Saimaa 3

Vesiensuojelu 2 % Virkistyskäyttö 4 % Vedenhankinta 25 % Muu 4 % Vesivoima 40 % Vesilain tarkistus (1994) Tutkimushankkeita Vesipuitedirektiivi (2000) Tulvasuojelu 25 % Ekologiset vaikutukset Säännöstellyt järvet Tekojärvet Saimaa Muut järvet 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Miksi säännöstellään? Vesistöjen säännöstely liittyy yleensä veden määrän ongelmiin vesistöjen virtaama yleensä ihmisen kannalta vääränä aikana Talvella vesi sitoutunut lumeen ja jäähän virtaama pieni energian tarve suuri tarvitaan vesistön säännöstelyä Keväällä lumen sulaminen kasvattaa virtaamia tulvat ovat ongelmia vesistöjen käyttäjille kiinteistöjen ja maatalouden tulvavahinkoja tarvitaan vesistön säännöstelyä Lounais-Suomen jokivesistöissä voidaan tarvita säännöstelyä myös kesälläkin vedenhankinnan turvaamiseksi Suomen maanpinnan matala topografia Oulujoen ja Kemijoen latvat vain reilun 200 metrin korkeudessa vähän vesivoimaa > Ruotsin Luulajajoessa enemmän kuin koko Suomessa

1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 1.9. 1.10. 1.11. 1.12. Virtaama (m 3 /s) 600 Oulujärven luusuan virtaama vihreä luonnontila punainen säännöstely 500 400 300 200 100 Lt. keskiarvo Lt. yläkvartiili Lt. alakvartiili Sä. keskiarvo Sä. yläkvartiili Sä. alakvartiili 0 Oulujoen porrastus

metriä Säännösteltyjen järvien vedenkorkeuksissa on eroja 2 1 0-1 -2-3 -4-5 -6 Näsijärvi Oulujärvi Kiantajärvi Kallavesi Inarijärvi Kemijärvi Päijänne Inari Oulujärvi Kallavesi Puulavesi Höytiäinen Näsijärvi Kemijärvi Juojärvi Kiantajärvi 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 1.9. 1.10. 1.11. 1.12.

NN + (m) 123.5 123 122.5 Luonnontila 122 121.5 Säännöstely 121 120.5 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII KEVÄTTALVI KEVÄT KESÄ Muutos Vedenpinta laskee Tulvahuippu madaltuu ja myöhästyy Kaventunut vedenkorkeuden vaihteluväli Seuraus Pohja puristuu ja jäätyy Ylin rantavyöhyke kuivillaan Muutoksia rannan vyöhykkeisyydessä Vaikutus Kasvillisuus muuttuu Tulvakasvillisuus kaventuu Kasvipeite muuttuu/kaventuu Syyskutuisten mätiä tuhoutuu Syyskutuisten vastakuoriutuneet vailla suojapaikkaa Muutoksia kalaston elinympäristössä Pohjaeläimistö muuttuu ja vähenee Kevätkutuiset eivät pääse kutupaikoilleen tai kutevat toissijaisille paikoille

Talvinen vedenpinnan lasku aiheuttaa rantavyöhykkeen eliöstön köyhtymistä jään painuessa pohjaa

Vedenpinnan lasku ja tuottava vyöhyke I Veden väri 80 mg Pt/l Veden pinnan lasku Tuottava vyöhyke

Vedenpinnan lasku ja tuottava vyöhyke II Veden väri 80 mg Pt/l Veden väri 40 mg Pt/l Vedenpinnan lasku Tuottava vyöhyke

Tummalahnanruoho (Isoetes lacustris) keskeinen osa järviekosysteemiä isokokoiset pohjaeläimet (kalanravintoa) viihtyvät niiden keskellä

55 35 15-5 -25-45 -65-85 -105-125 -145-165 -185-205 -225-245 d f, L D (%) Frequency (%) 55 35 15-5 -25-45 -65-85 -105-125 -145-165 -185-205 -225-245 d f, L D (%) Frequency (%) Lentua Tummalahnanruoho es.frekv.= pallot Paksu viiva = punaisen valon määrä % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 (cm) 60 50 40 30 20 10 0 Ohut viiva = jäätyvän pohjan pysyvyys (%) Ontojärvi 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 60 50 40 30 20 10 0 Hellsten 2002 (cm)

tunkeutumissyvyys cm Tulva... Tulva ei ole vain haitallinen Ylläpitää rannan vyöhykkeisyyttä... Suorittaa suursiivouksen rantavyöhykkeellä 10 8 6 EP Ylimmän rannan pehmeys säännöstellyllä Päijänteellä (EP, KP, PP, tulvaa leikattu) ja luonnontilaisella Keiteleellä (KEI) 4 2 0 EULITORAALI 16 KP PP KEI

Myöhästynyt kevättulva on ongelma! Kevätkutuisten kalojen hankalat lisääntymisolosuhteet Syyskutuisten kalojen poikasten selviytyminen Rantavyöhykkeen rehevöityminen Eräiden vesilintujen (kuikka) pesintä 17

NN+(m) N43+(m) Lake Kemijärvi 149.5 148.5 147.5 146.5 145.5 144.5 143.5 142.5 141.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Lower quartile (25%) 1939-1959 Median 1939-1959 Upper quartile (75%) 1939-1959 Lower quartile (25%) 1980-2000 Median 1980-2000 Upper quartile (75%) 1980-2000 Lake Päijänne 79 78.5 78 77.5 77 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Lower quartile (25%) 1933-1951 Median 1933-1951 Upper quartile (75%) 1933-1951 Lower quartile (25%) 1976-1996 Median 1976-1996 Upper quartile (75%) 1976-1996

Ilmaversoisen kasvillisuuden vyöhykkeisyys Vyöhykkeen leveys riippuu avovesikauden vedenkorkeuden vaihtelusta!

Average vegetaion coverage change (%) Ranta- ja vesikasvilllisuuden peittämien alueiden muutos ennen (40-50- luku) ja jälkeen (90-luku) vedenkorkeuden säännöstelyä (Partanen & Hellsten 2005) 80 60 40 20 0-20 -40-60 -80-100 Kemijärvi Unnukka Näsijärvi Kallavesi Päijänne Vanajavesi Pyhäjärvi Kesäajan vedenkorkeuden muutos

Järvisäännöstelyt ja niiden kehittäminen Vesilain muutokset 1994 Säännöstelyä voidaan muuttaa mikäli vesistön käyttötavoitteet ovat oleellisesti muuttuneet

Inarijärven vedenkorkeus säännösteltynä ja ilman säännöstelyä 2 1 3 Talvella ja keväällä vedenpinta laskee 1,2 m, joka on 0,6 m enemmän kuin ilman säännöstelyä Vedenkorkeudet ovat säännösteltynä huomattavasti korkeammat kuin ilman säännöstelyä Ero avovesikaudella 0,7 m Kesällä ja syksyllä vedenpinnan vaihtelu on 0,2 m pienempää kuin ilman säännöstelyä

Laaja kehittämisselvitys Veden laadusta vesibiologian kautta kalatalouteen ja vesivoimantuotantoon. Suositukset säännöstelyn kehittämiseksi yhdessä muiden suositusten kanssa vuonna 1997. Vaikutusten poikkeuksellisen perusteellinen seuranta.

Näkyykö ympäristön tilassa mitään?

Inarijärven rantavyöhykeseuranta Kasvillisuusvyöhykkeiden keskimääräiset esiintymisrajat vuosien 1998, 2003, 2008, 2012 ja 2017.

tammikuu helmikuu maaliskuu huhtikuu toukokuu kesäkuu heinäkuu elokuu syyskuu lokakuu marraskuu joulukuu Taso (N hanke ) Inarijärven säännöstelyn toteutuminen vuosijaksoittain 120,00 119,50 Tavoitevyöhyke Md 2000-2004 Vuosijaksojen välinen vaihtelu on ollut suurta ja suosituksia ei ole aina pystytty noudattamaan 119,00 118,50 118,00 Md 2004-2008 Md 2008-2012 Md 2012-2016 117,50 117,00

N(hanke) 119,50 119,40 119,30 119,20 119,10 119,00 118,90 118,80 118,70 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Saraikot ja kortteikot eivät ole juurikaan laajenneet, mutta siirtyneet ylemmäs Vedenpinta ollut korkealla Toivottua laskevaa vedenpintaa harvoin Saraikon ylä- ja alarajan laskennallinen taso (kasvukauden vedenkorkeuksien 10 % ja 75 % pysyvyystasot) ja vuodesta 2012.

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 N hanke m Jään paksuus (cm) Jäätymiselle herkkien lahnanruohojen esiintymisalue on lievästi laajentunut ylöspäin Vedenpinnan talvialemassa ei muutosta jää on merkittävästi ohentunut 119,50 119,00 118,50 118,00 117,50 117,00 116,50 Jäänpaksuus Helmikuu min. Kasvukausi ka. 110 100 90 80 70 60 50 Helmikuun alin ja kasvukauden keskivedenkorkeus, sekä jään maksimipaksuus ulapalla vuosina 1993-2017. Jään paksuudessa näkyy kaventuva trendi (lineaarinen sovitus).

Syvyys (m) 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 Jäätyvän rantavyöhykkeen syvyys suhteessa edeltävän kasvukauden keskivedenpintaan vuodesta 1994. D f = (W om W f ) + (0,9 I), missä W om = edeltävän kasvukauden (JLP-30.9.) keskimääräinen vedenkorkeus, W f = helmikuun alin vedenkorkeus, I = ulapan maksimijäänpaksuus, 0,9 = jään ominaispaino (Hellsten1997).

Jos ei niin miksi? Marttunen ym. 2014 raportissa erittäin kattava kooste 97 säännöstellyn ja 106 luonnontilaisen järven vedenkorkeuden vaihtelusta 1980-2008.

Talvialenema on pienentynyt Keskimääräinen talvialenema säännöstellyissä ja säännöstelemättömissä järvissä vuosina 1980 2013.

Kevättulva on pienentynyt Keskimääräinen kevättulvan suuruus säännöstellyissä ja säännöstelemättömissä järvissä vuosina 1980 2013.

Vedenkorkeuden vaihtelu kesällä hieman vähentynyt Vuosittaisen virkistyskäyttökauden (21.6. 15.8.) vedenkorkeusminimin ja ko. jakson tarkastelujakson keskivedenkorkeuden erotus säännöstellyissä ja säännöstelemättömissä järvissä vuosina 1980 2013.

Jäänlähtö on aikaistunut Jäänlähtöpäivä (vuoden alusta laskettuna) Inarijärvellä ja yhdeksällä muulla valtion säännöstelemällä järvellä (ks. kohta 4.2.3) keskimäärin vuosina 1980-2013.

Ilmastonmuutos lisää tarvetta säännöstelylupien tarkistamiseen Talvivirtaamien kasvu, kevättulvien pieneneminen ja keväiden aikaistuminen Kalenteriin sidottu tai tietyn suuruinen kevätkuoppa ongelmallinen, sillä kevään ja kesän vedenkorkeudet voivat jäädä haitallisen alhaisiksi Mahdollisesti kymmeniä säännöstelylupia joudutaan tarkistamaan seuraavien vuosikymmenien aikana. Useisiin juoksutusohjeisiin tulisi tehdä ajankohtaisesta vesitilanteesta riippuvia ehtoja.

Yhteenveto Järvisäännöstelyn vesistövaikutukset tunnetaan hyvin ja vaste biologiaan on selkeä Säännöstelyn kehittämisselvityksiä on tehty runsaasti ja useimmissa tapauksissa on päädytty lieventämään säännöstelyä Biologiset vaikutukset ovat olleet vähäisiä, mutta virkistyskäyttäjät ovat olleet useimmiten tyytyväisiä. Seuranta on yleensä puutteellista muiden kuin vedenkorkeusindikaattoreiden osalta Ilmastonmuutos on lieventänyt säännöstelyn vaikutuksia Säännöstelyllä voidaan myös lieventää ilmastonmuutoksen kielteisiä vaikutuksia vesistöissä

Kiitos