VANAJA viemäristä vetovoimaksi Tuohta tutkimuksesta, kiehisiä kehittämisestä Hämeenlinna 9.12.21 Lauri Arvola Lammin biologinen asema Helsingin yliopisto (& MTT)
Vanajanselkä kerää yläpuolisen vesistöalueen vedet Vanajan reitti osa Kokemäenjoen vesistöaluetta
Vanajanselkä ja yläpuolinen vesistöalue 1% Kokemäenjoen vesistöalueesta Vanajanselkä pinta-alaltaan 45. suurin järvemme Alueella asuu 12 ihmistä Pelkästään Hämeenlinnassa noin 8 mökkiä Monimuotoinen ja rehevä elinympäristö, jota ihminen asuttanut pitkään
8 5 vuotta sitten omaksi vesistöksi Vanhimmat merkit maanviljelystä ajanjaksolta 5 e.a.a.- 3 j.a.a. Maankohoaminen kallistanut Vanajanselkää - kaakkoisranta laskenut 8 m vedenpinnan alapuolelle Kuokkalan kosken perkaus 185 laski vedenpintaa 2 m (nyk. 79 m mpy) 195- ja 6-luvuilla kuormitus kasvoi nopeasti happiongelmia, kalakuolemia, levähaittoja, eliöstö- ja elinympäristömuutoksia Kalastus aiemmin merkittävä elinkeino - nykyään pääosin virkistyskalastusta Vanajanselkä kuuluisa lahna- ja kuhajärvi Muikku käytännössä hävinnyt, särkikalojen määrä suuri Monni ja valkokatka kuolleet sukupuuttoon
Vanajanselkä km 2 % m m 3 d Valuma-alue 2774 1 Lepaan yläpuolinen v-a 242 87.2 Vanajanselän lähiv-a 354 12.8 Vanajanselkä 12.9 Keskisyvyys 7.3 Maksimisyvyys 24 Tilavuus 753*1 6 Teoreettinen viipymä 45 Maankäyttö (Corine 2; Kaipainen ym. 29) % Metsät 6 Maatalousalueet 21 Vesialueet 9 Rakennetut alueet 8 Suot ja kosteikot 2
Ravinnekuormitus pääosin maataloudesta Asutuksen aiheuttama kuormitus kg/d Vanajan ja Vanaja-Pyhäjärven reitit yhteensä 3 25 2 15 1 5 198 1982 1984 1986 1988 199 1992 1994 1996 1998 2 22 24 26 28 BHK7 TN TP 8 7 6 5 4 3 2 1 P:n kokonaiskuormitus (yläpuolinen VA mukana) Hulevesi Laskeuma Luonnonhuuhtouma Maatalous Metsätalous Pistekuormitus Turvetuotanto Tot P loading kg P month-1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1995 1996 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 25 Dec Nov Oct Sep Aug Jul Jun May Apr Mar Feb Jan Kaipiainen et al. 29
Nitraatin ja kokonaisfosforin pitoisuus (mg m -3 ) maankäytön mukaan 8 7 6 5 4 NO 3 3 2 Sokerijuurikas Vehnä 1 8 Metsä Ojitettu suo Ojittamaton suo Juurikaspelto Sekapelto ha 7 6 5 4 TP 8 7 6 5 4 3 2 1 1995 1998 21 24 27 3 2 1 Metsä Ojitettu suo Ojittamaton suo Juurikaspelto Sekapelto
Biologiset vuorovaikutukset monimutkaisia P, N Levät Eläinplankton 15 1 5? 1 4 7 1 13 Kalat Ekosysteemipalvelut
Fosforin kierto vesistössä Fosfori Levät Eläinplankton Kalat Bakteerit Vesikasvit Fosfori Bakteerit Happi Fosfori
Vanajanselkä = rehevä järvi Klorofyllin eli lehtivihreän määrä 45 4 35 Chlorophyll a (-1 m) August Levien runsaus vaihtelee vuosien välillä suuresti Chl a ug/l 3 25 2 15 1 5 1974 1979 1984 1989 1994 1999 24 Viime vuosina levien määrä on pikemminkin kasvanut kuin laskenut
Vanajanselän sinilevälautat heinä-elokuussa 29
Matala järvi = lämmin alusvesi Temp oc 19 17 15 13 11 9 7 5 1968 1975 198 1985 199 1995 2 25 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Oxygen sat. % Vanajanselän alusvesi lämpenee voimakkaasti kesän aikana Erityisen lämmin se on tuulisina kesinä, jolloin lämpöä siirtyy alusveteen (yläkuva) Oxygen sat. % 1 9 8 7 6 5 4 3 Vesimassojen tehokas sekoittuminen näkyy alueveden korkeina happipitoisuuksina (alakuva) 2 1 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 Temp oc
Ympäristön tilan seurannan uudet ratkaisut (YMLI/YMPANA) Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR-rahoitus) vuosille 28-211 Hanketta ovat toteuttamassa Helsingin yliopisto (HY) Hämeen ammattikorkeakoulu (HAMK) Suomen ympäristökeskus (SYKE) Maa- ja elintarviketalouden tutkimuslailtos (MTT) Laitetoimittajana ja yhteistyökumppanina toimii Luode Consulting Kohde: Vanajanselkä
29: 6 mittauskampanjaa Automaattinen vedenasema (V/9 -) Jäätutkimuslautta (IX/9 -) Fysikaalisen 3D-järvimallin kehitystyö Ensimmäinen opinnäytetyö valmiiksi 21: 6 mittauskampanjaa 3 automaattista vedenasemaa (V/1 -) Jäätutkimuslautta (I/1 IV/1) Fysikaalisen 3D-järvimallin soveltaminen tutkimuksessa Opinnäytetöiden jatkaminen
Uudet tekniikat ja mittaustavat Löytty Agri DOC (mg/l) March-April 29 2 15 1 5 2 6 2 7 1 1 1 1 2 1 3 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 Datan kerääminen Datan tallentaminen ja prosessointi Datan käsittely ja visualisointi
Vanajanselän fysikaalinen järvimalli Temperature cross-section ESIMERKKI: Vanajanselän pintalämpötila 2 viikon kuluttua siitä, kun on alkanut tuulla lännestä 5 m/s nopeudella. Ilman lämpötila +17 o C.
Yhteistyössä Fysikaalinen järvimalli, sinilevien kaukokartoitus ja leväkukintojen ennustaminen: SYKE Sedimenttien myrkkypitoisuudet: HY ympäristötieteen laitos Vedenlaadun pitkäaikaismuutokset: Kokemäenjoen vesistön vesiensuojeluyhdistys Talviolosuhteet, mm. jäänalaiset happiolot ja sekoittuminen: Hokkaidon yo, Japani ja Leibniz Instituutti, Saksa Virtavesien denitrifikaatio ja denitrifikaatiobakteerit, JY, Biotekniikan HY Instituutti Kalastotutkimus: HY ympäristötieteen laitos ja RKTL Vanajavesikeskus Hämeen Sanomat (7 artikkelia) + paikallinen väestö Uusia hankkeita vireillä: TEKES rahoitteinen MMEA hanke (Cleen; SHOK) Kaksi EU-hanke-esitystä, joissa Vanajan reitti mukana SA:n infrahakemus, jossa mm. Vanaja mukana yhtenä neljästä pilottialueesta Hämeenlinnan Seudun Vesi Oy Vanajanselän typpiretention mittaus
Monia avoimia kysymyksiä Miten estetään lannotteiden pääsy vesistöön? Mikä sisäisen kuormituksen merkitys rehevöitymisessä? Mikä eri ravinteiden merkitys? Miten rantarakentamisessa turvataan luonnon monimuotoisuus? Onko typen poistoon puhdistamoilla syytä panostaa? Mikä kalaston merkitys rehevöitymisessä? Voidaanko kalakantoja hyödyntämällä parantaa vesistöjen tilaa?
Kiitokset EAKR ohjelma Kehittämiskeskus Häme Oy Hämeenlinnan kaupunki Hattulan kunta Janakkalan kunta Anniiina, Elina, Jussi, Matti, Anni, Pertit, Jarmo, Marika, Jorma ym. HY Lammin biologinen asema, ympäristötieteiden laitos, fysiikan laitos Kokemäenjoen vesistön vesiensuojeluyhdistys Suomen ympäristökeskus (SYKE) Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos (RKTL) Wahlsteinin suku ELY-keskus Vanajavesikeskus