VIRTAVESIEN KUNNOSTUS Pauliina Louhi Kalaekologian tutkimusseminaari 10.4.2012
Sisältö 1. Kunnostuksien ekologinen tausta ja tavoitteet 2. Uittoperkaukset Suomessa 3. Virtavesien kunnostukset Suomessa 4. Esimerkkitapauksina Oulujoen, Iijoen ja Kiiminkijoen kunnostukset ja biologinen seuranta
Mitä kunnostus ( restoration ) on? U.S. National Research Council (1992): Kunnostuksen avulla pyritään palauttamaan ekosysteemi lähelle ihmisen aiheuttamaa häiriötä edeltänyttä tilaa ( close-to-pristine ) Jos historiallinen tietämys ihmisvaikutusta edeltäneeltä ajalta puuttuu, pyritään kunnostuksella jäljittelemään mahdollisimman luonnontilaista vertailutilaa ( reference )
Kunnostuksien ekologinen tausta-ajatus Elinympäristön monimuotoisuuden kasvaessa myös lajistollinen monimuotoisuus kasvaa Havaittu toimivan maaekosysteemeissä Virtavesissä saanut kannatusta vaihtelevasti (Miller et al. 2009, Stewart et al. 2009, Palmer et al. 2010) The field of dreams hypothesis (Palmer et al. 1997) If you build it, they will come
Ekosysteemien kunnostuksen merkitys luonnonvarojen hoidossa kasvoi 1980-1990 luvuilla soveltavan ekologian kenttään ilmaantui uusi tieteenala, restoraatioekologia Journal of Applied Ecology sarjassa ilmestyneet artikkelit, joiden otsikossa on sana restoration (Ormerod 2003)
Miten kunnostuksen onnistumista voidaan mitata? Ovatko maanomistajat tyytyväisiä tulokseen? Hyödyttääkö kunnostus lähialueen asukkaita? Lisääkö kunnostus alueen virkistyskäyttöarvoa? Onko kunnostuksen tulos esteettisesti miellyttävä? Täyttääkö kunnostus ekologisesti onnistuneen kunnostuksen kriteerit?
Ekologiset kriteerit kunnostuksen onnistumiselle (1) 1. Hankkeen päämäärän tulee olla kaikkien toimijoiden hyväksymä ja selkeästi etukäteen määritelty 2. Ekosysteemin tila paranee (=lähenee päämäärää) mitattavasti 3. Ekosysteemin toimintojen luontaisen vaihtelun palauttaminen muutetut ekosysteemit usein rakenteellisesti ja toiminnallisesti homogeenisia
Ekologiset kriteerit kunnostuksen onnistumiselle (2) 4. Kunnostuksesta ei saa aiheutua pysyvää vahinkoa ekosysteemille things often turn worse before they turn better 5. Kunnostukseen liittyy SEURANTAOHJELMA kunnostus oppimiskokemuksena pidemmän päälle kustannustehokasta; tiedon karttuessa seurantaa voidaan vähentää
Uittoperkaukset Suomessa Intensiivisin jakso 1930 1960 luvuilla Perattujen uomien kokonaispituus maksimissaan > 20 000 km 1980- luvun alussa käytössä vielä 3000 km Uittoperkauksia runsaasti myös muualla havumetsäalueella Ruotsi, Venäjä, Kanada, Yhdysvallat
Perkauksien ekologiset muutokset Habitaatit ja virtausmallit yksinkertaistuivat Virtavesien pidätyskyky heikkeni Mikrohabitaattien määrä väheni Maa/vesiyhteys heikkeni
Kostonjoki, Taivalkoski uittoperkauksen jäljiltä - ennen kunnostusta (Metsähallitus, Eero Moilanen)
Kunnostukset käyntiin Suomessa 1980-luvulla Kunnostuksia tehty 1980-luvulta lähtien Päätavoite yleensä parantaa lohikalojen elinympäristöä Lähes kaikki pääuomat ovat jo kunnostettuja Kunnostusstrategia v. 2012 koordinoimaan järvien, virtavesien ja pienvesien kunnostuksia n. 70 virtavesikohdetta v.2015 mennessä Vesipuitedirektiivin velvoittamat kunnostukset Nykyään virtavesien kunnostuksiin käytetään noin 3 mil. vuosittain tutkimukseen ja seurantaan???
Ennen kunnostusta Kunnostuksen jälkeen Kostonjoki, Taivalkoski (Metsähallitus, Eero Moilanen)
Kunnostuksien vaikutukset taimenen poikasiin ja pohjaeläimiin Vehanen et al. 2010, Louhi et al. 2011 Oulujoen 6 latvapuroa 6 vuoden seuranta Taimenen poikastiheydet Pohjaeläinyhteisö KIVET Iijoen latvapurot Lähes 20 vuoden palautumisjakso Pohjaeläinyhteisö KONTROLLI PUU & KIVET
ENNEN JÄLKEEN
Seuranta-asetelma Sähkökalastukset ja pohjaeläinnäyttenotto vuosina 1998-2003 (BACI) 3 krt./vuosi Ennen kunnostuksia 1998-2001 Jälkeen kunnostuksien 2001-2003 Ryhmämerkintä osalle kaloista Migraatio alueiden välillä alhaista (1.55 %) Alueille istutettiin vuosittain 0+ taimenia Habitaattimittaukset ja River2D-mallinnus
River2D-mallinnus Scale m Control LWD-stone Stone Depth m Before After Before After Before After
Pohjan heterogeenisyys kasvoi Keskiarvo (CV) Syvyys (cm) Virrannopeus (cm/s) Raekoko Sammalpeittävyys (%) Stones +2 (+4) -25 (+36) +6 (0) -42 (+91) LWD + stones +27 (+12) -11 (+51) +1 (+15) -39 (+124) Syvyys kasvoi, virrannopeus aleni ja pohjan raekoko kasvoi Vesisammalet vähenivät
Virtaamatason samanaikaiset vaihtelut Vedenpinnan taso laski huomattavasti v. 2002 Ennätysalhaiset virtaamat
Taimenen poikaset Ykkösillä ja nollikkailla vaikutukset peittyivät luonnollisen vaihtelun alle B*Tr: p > 0.05 Heikko positiivinen vaste vanhemmilla taimenen poikasilla B*Tr: p < 0.05 Ville Vähä
Pohjaeläimet Pohjaeläinten kokonaistiheys pieneni kaikissa käsittelyissä B*Tr: p < 0.05 Ei muutosta lajimäärässä B*Tr: p > 0.05
Pitkän ajan palautuminen Palautumisjakso kunnostuksista lähes 20 vuotta Ei edelleenkään vaikutuksia lajimäärään tai runsauteen
Moss cover (%) Sammalet 100 1991 2007 80 60 40 20 0 Channelized Restored Natural Sammalet palautuvat luonnollisesti
Kiiminkijoen kunnostuksien vaikutukset lohen poikasiin Kolme kunnostettavaa ja kolme kontrollikoskea Sähkökalastukset ennen kunnostuksia (2000-2002) ja kunnostuksien jälkeen (2003-2005) Lohi 0+ istutukset vuosittain (10 kalaa/m 2 ) Habitaattimittaukset ennen ja jälkeen kunnostuksia Habitaattimallinnus River2D
v. 1997-2006 Lohi 0+ kesäaikaan suosima habitaatti kasvoi, mutta talviaikainen ei
Lohi 1+ tiheydet seuraavat edeltävän talven virtaamia Panu Orell
Vaikutukset ekosysteemin toimintaan Jokiekosysteemin ravinto-verkot ovat voimakkaasti riippuvaisia maalta tulevasta energialisästä; esim. ranta-puiden lehdet, neulaset jne.
Leaves in transport (%) Uomien pidätyskyky (Koljonen et al., submitted) 9L/s 55L/s 120L/s 100 100 100 75 75 75 50 50 50 25 25 25 0 Ch Ch+m Re Re+m LW HW 0 0 Ch Ch+m Re Re+m LW HW Ch Ch+m Re Re+m LW HW Ch Ch+M B B+M LW HW Ch Ch+M B B+M LW HW Ch Ch+M B B+M LW HW Kunnostuksissa käytetyn puun määrää tulisi lisätä!
Miksi kunnostukset eivät onnistuneet? Perkaukset vähensivät vain osittain jokien monimuotoisuutta? Lisätyn kutusoran ja/tai puumateriaalin määrä liian vähäistä? Pohjaeläinlajisto on alueellisesti rajoittunutta? Pohjaeläimet tai sammalet ovat levinneisyysrajoitteisia? Kunnostukset eivät huomioi lohikalojen kaikkia elinkierron vaiheita? Ajallinen mittakaava ei ollut tarpeeksi pitkä? Alueelliset tekijät peittävät paikallisten kunnostuksien vaikutukset? kuivuus The myth of the field of dreams
Mitä voitaisiin tehdä? Kunnostuksien tarve ja tavoitteet tulisi määritellä ennen töiden aloittamista Pitkäaikaista seurantaa on lisättävä sopivilla kohteilla Kunnostukset tulisi suunnata myös virtavesien valuma-alueille