KUVA 7 Metsänhoito- ja parannustöiden työmääriä Suomessa vuosina 1970-2009 (forest.fi) 3.14.5 Hakkuukertymä ja raakapuun käyttö Suomessa kertyi vuoden 2007 tilastojen mukaan 63 854 000 m³ puuta, josta tukkipuuna 28 885 000 m³, kuitupuuna 2 796 000 m³ ja polttopuuna 5 180 000 m³. Vastaavasti Lounais-Suomessa kertyi yhteensä 4 335 000 m³ puuta, josta tukkipuuna 2 058 000 m³, kuitupuuna 1 688 000 m³ ja polttopuuna 243 000 m³. (Metsäntutkimuslaitos 2008, 185.) Lounais-Suomen metsäkeskuksen alueella metsäteollisuuden raakapuun käyttö oli tukkipuun osalta 3 383 000 m³ ja kuitupuun osalta 3 378 000 m³. Raakapuun kokonaiskäyttö oli 7 457 000 m³. Energiantuotannossa käytettiin puuta 629 m³. (Metsäntutkimuslaitos 2008, 271.) 3.14.6 Metsäteollisuus Vuoden 2010 tilastojen mukaan metsäteollisuus työllistää Suomessa 48 500 henkilöä, joista 24 000 puuteollisuudessa ja 24 500 paperiteollisuudessa. Lisäksi huonekalujen valmistus työllistää n. 10 000 henkeä. Muissa toimintamaissa työllistyy yhteensä 50 000 henkilöä. Suomen bruttokansantuotteesta metsäteollisuuden osuus on vuonna 2009 ollut 2,4 % ja metsätalouden kohdalla 1,7 %. Samoilla sektoreilla viennin osuus on 20 % ja raakapuun vienti on 0,2 % kokonaisviennistä. Vuonna 2009 metsäteollisuuden tulosta alensi taantuma. Mm. metsäviennin reaaliarvo putosi 18 % edellisvuoteen verrattuna ja samalla puun tuonti Suomeen romahti. Merkittävin tuontipuu on koivukuitupuu, minkä tuonti laski 75 %. Massa- ja paperiteollisuuden arvo taas laski edellisvuodesta 15 %. (Peltola, A. 2010.) 4 METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET Hajakuormituksella tarkoitetaan kiintoaine- ja ravinnekuormitusta, joka aiheutuu ihmistoiminnasta, kuten maa- tai metsätaloudesta. Latvavesillä hajakuormitus on yleensä ainoa ihmistoiminnan aiheuttama kuormitusmuoto. Ravinteiden liiallinen huuhtoutuminen vesistöihin aiheuttaa järvissä perustuotannon kasvua. Erilaiset levät ja vesikasvit alkavat kasvaa liiallisesti, mikä heikentää vedenlaatua. Lisäksi huuhtoutunut kiintoaines voimistaa vesien samentumista. Vesistöissä hajoava biomassa aiheuttaa alusvesissä hapenpuutetta, mikä lisää pohjasedimentteihin varastoituneiden ravinteiden liukenemista, jolloin vesistö alkaa kuormittua sisäisesti. Jotta metsätalouden vesistövaikutukset voitaisiin minimoida, tehtävät toimenpiteet tulee suunnitella huolellisesti etukäteen. Hakkuun ja maanmuokkauksen yhteydessä vesistövaikutuksia minimoidaan suojelemalla aluetta merkittävältä eroosiolta. Muokkausjäljen tulee olla huolellisesti suunniteltua, jotta kiintoaineen ja ravinteiden huuhtoutuminen saadaan minimoitua. (Finér, Koivusalo, Laurén & Starr 2007, 296-297) 32
4.1 Vesiensuojelu Hyvän metsänhoidon suosituksissa Vesienhoitosuunnitelmat ja -toimenpiteet perustuvat tietoihin kuormituksen lähteestä ja suuruudesta. Valuma-aluekohtaisella tarkastelulla saadaan kokonaisvaltaisempaa tietoa aiheutuvasta kuormituksesta, vesistön herkkyydestä sekä kuormituksen ekologisista vaikutuksista. Vesiensuojelua tehostavilla luonnonhoitohankkeilla voidaan päästä vesienhoitosuunnitelmissa ja toimenpideohjelmissa asetettuihin tavoitteisiin. Merkittävimpiä uhkia vesistöille sekä pohjavesille metsätaloustoimissa ovat kunnostusojitukset, maanmuokkaus, lannoitus, kantojennosto sekä hakkuut. Metsien kestävää hoitoa ja käyttöä varten Metsätalouden kehittämiskeskus Tapio on koonnut julkaisun Hyvän metsänhoidon suositukset. Vesiensuojeluosiossa on määritelty suositeltavat vesiensuojelumenetelmät metsätalouden eri toimenpiteissä (liite 2). Menetelmien tarkemmat kuvaukset löytyvät luvusta 4.11. (Metsätalouden kehittämiskeskus Tapio 2006, 26.) 4.2 Haja- ja pistekuormitus Hajakuormituksen määrä on viimeisen kahdenkymmenen vuoden aikana lisääntynyt kokonaiskuormituksen osuudesta, kun taas pistekuormitus, kuten teollisuuden ja kaupunkiasutuksen päästöt, ovat samalla vähentyneet. Hajakuormitukselle on ominaista huuhtoutumisen vuodenaikaisvaihtelut, eli kuivina kausina kuten kesällä kuormitus on vähäistä, kun taas tulvaaikana ravinteiden liikkeellelähtö lisääntyy. Pistekuormituslähteet taas aiheuttavat ravinteiden huuhtoutumista yleensä ympärivuotisesti. (Rask, Sutela, Olin & Vehanen 2007, 1-2) 4.3 Uudistushakkuiden vaikutus veden kiertoon Päätehakkuut ja niiden maanmuokkaustoimet muovaavat metsäaluetta monella tapaa. Vaikutuksia voidaan tarkastella joko hakkuualue- tai valuma-aluetasolla. Puuston poistaminen muuttaa alueiden vedenkiertoa sekä sen osatekijöitä. Sadanta ei pidäty enää puiden latvustoon, jolloin veden haihdunta lehtien pinnoilta ja puuston ilmaraoista loppuu. Yleensä puiden latvustoon pidättyneen veden haihtuminen on varsin tehokasta. Haihdunnan heikentyessä maanpinnalle kerääntyvän sadannan osuus kasvaa. Talvisin se tarkoittaa myös lumen kerääntymistä hakkuualueelle. Maaperän laatu vaikuttaa myös haihduntaan. Vesi imeytyy eri tavoin muokatulla kivennäismaalla verraten koskemattomaan maanpintaan. Kasvillisuus palautuu alueelle ajan myötä, mutta haihdunnan palautuminen hakkuuta edeltävälle tasolle kestää pitkään. Pitkäaikaisissa tutkimuksissa on osoitettu, että toimenpiteiden toteutumisesta riippuen päätehakkuun vaikutukset saattavat lisätä valunnan määrää jopa yli 10 vuotta. Ravinnekuormituksen vaikutukset taas tasaantuvat lähelle alkuperäistilannetta n. 10 vuoden kuluessa. Valunnan ajoittuminen riippuu ympäröivistä tekijöistä. Jos lumet sulavat keväisin eri tahdissa hakkuualueella ja metsissä tai esimerkiksi jos päätehakkuu toteutetaan useassa osassa voivat sulamiserot pienentää valuvien vesimäärien suurimpia huippuja (Finér, Koivusalo, Laurén & Starr 2007, 296-297) Tutki- 33
mukset ovat osoittaneet, että päätehakkuun vaikutuksia on hankala todentaa, jos hakkuualan osuus on alle viidesosa koko valuma-alueen koosta. 4.4 Uudistushakkuiden vaikutus ravinnekiertoon Ennen päätehakkuiden aloittamista metsän ravinnevarojen kierto on hyvin suljettua, sillä alueella olevat kasvit ja eliöt hyödyntävät kaikki saatavissa olevat ravinteet. Kiertävät ravinnemäärät ovat hyvin suuria, eikä niitä huuhtoudu valuma-alueella merkittävästi, jos maaperä säilyy ehjänä. Päätehakkuiden jälkeen kuitenkin ravinteiden kierto häiriintyy, sillä puusto ja muuttunut kasvillisuus eivät enää vastaanota ravinteita, sekä hakkuutähteistä irtoaa kuormitusta lisäävää biomassaa. Pääosa puustossa olevista ravinteista onkin sitoutunut lehtiin, neulasiin ja oksiin, joiden hajoaminen alkaa nopeasti hakkuiden päättymisen jälkeen. Ravinteista fosfori ja kalium hajoavat nopeimmin ja suurin osa niistä vapautuu kahden-kolmen vuoden kuluessa hakkuun päättymisestä. Typpi vapautuu näitä hieman hitaammin. Päätehakkuun vaikutus alapuolisiin vesistöihin on riippuvainen valumaalueen koosta ja päätehakkuun sijainnista. Lisäksi alapuolisten vesistöjen kuormituksen määrään vaikuttavat veden kulkeutumisreitit sekä maaperän kyky sitoa ravinteita alueen läpi kulkeutuvasta vedestä. Merkittävin aika ravinteiden huuhtoutumiselle on kevät, kun sulavat lumimassat aiheuttavat tulvimista. Tutkimuksien mukaan kevättulvat muodostavat Suomessa 40-50 % koko vuoden kokonaisvalunnasta, mikä tarkoittaa kuormitustasolla 60-80 % koko vuoden ravinteiden huuhtoutumisesta. Toinen kuormituspiikki ajoittuu syksyyn. Kesä- ja talviaikoina valunnan merkitys on pienempi. Puuston suojaavan ja varjostavan vaikutuksen puuttuessa aurinko ja tuuli nopeuttavat lumen sulamista keväisin. (Laurén, A. 2008, 12.) Kuormitusvaikutukset metsänuudistamisessa voivat kestää jopa 7-11 vuotta, josta fosforihuuhtouman määrä palautuu alkuperäistasolle nopeammin kuin kiintoaine ja typpi. Huuhtouman määrä fosforin osalta vähenee eksponentiaalisesti seuraavina vuosina, kun taas typen määrän vaihtelu on epätasaisempaa. Huippuarvot typen osalta seuraavat 2-4 vuoden jälkeen toimenpiteiden aloittamisesta. (Joensuu & Silver 2011, 3.) Suoalueilla ravinteiden pidättyminen on vähäistä, joten myös suoalueiden käsittely lisää kiintoaineen ja ravinteiden liikkeellelähtöä. Merkittävimmin kuormitusta aiheuttaa typpi- ja fosforiyhdisteiden huuhtoutuminen. Turvemaiden uudistushakkuu vähentää haihduntaa, mikä johtaa pohjaveden pinnan nousuun. Turvemailta valuvat vedet ovat verraten happamempia sekä niissä on runsaasti humusta. Pohjaveden pinnannousu irrottaa turpeeseen sitoutunutta fosforia, joka pidättyy huonosti karuilla soilla rauta- ja alumiiniyhdisteiden vähäisyyden vuoksi. Rehevillä soilla veteen huuhtoutuu runsaasti ammonium- ja nitraattityppeä. (Finér, Koivusalo, Laurén & Starr 2007, 296-298) Riippuen maaperän muodosta valunta jakaantuu pintakerros- ja pohjavesivaluntaan, mikä vaikuttaa typpikuormituksen suuruuteen. (Laurén, A. 2008, 12.) (Rask, Sutela, Olin & Vehanen 2007, 1-2) Metsien lannoitus voi lisätä ravinnehuuhtoumat moninkertaisiksi luonnolliseen huuhtoumaan verrattuna. Metsätalouden kannalta suurimmat ravin- 34
nehuuhtoumat aiheutettiin 1900-luvun viimeisillä vuosikymmenillä, kun metsätaloudessa toteutettiin massiivisia metsäojituksia. Tämä vaikutti merkittävästi Etelä- ja Keski-Suomen luonnontilaisiin pienvesiin. (Rask, Sutela, Olin & Vehanen 2007, 1-2) (Joensuu, Makkonen & Matila 2007, 8) 4.5 Fosfori ja typpi vesien rehevöittäjinä Vesiekosysteemeihin kerääntyy ravinteita koko valuma-alueelta, josta osa luonnonhuuhtoumana ja osa ihmistoiminnan aiheuttamana kuormituksena. Lisäksi typpeä päätyy vesistöihin ilmalaskeuman kautta myös valumaalueen ulkopuolelta. Vesistöissä ravinnekuormitus sitoutuu osin biomassaksi ja osa varastoituu pohjasedimentteihin sellaisenaan. 4.5.1 Typpi Typpi kulkeutuu veden mukana nitraatti- tai ammoniumtyppenä tai orgaaniseen ainekseen sitoutuneena. Typpi on ravinne, joka toisena fosforin ohella rajoittaa vesistöissä kasvien perustuotantoa. Metsissä typen kierto on lähes suljettua. Tutkimuksien mukaan sen aiheuttama vesistökuormitus on suurimmillaan 2-3 vuoden ajan päätehakkuiden päätyttyä. Suhteessa maatalouteen metsätalouden typpikuormitus on kuitenkin pientä, eli esimerkiksi vuonna 2005 metsätalouden arvioitiin aiheuttavan koko maan vesistöjen typpikuormituksesta vain n. 5 %. Ihmisen aiheuttaman typpikuormituksen laskettiin olevan vuoden 2005 aikana yhteensä n. 75 000 tonnia. Luonnon oma typpihuuhtouma on n. 70 000 tonnia/vuosi. (Metsätalous ja metsänhoito forest.fi) Tulosten arvioinnissa huomioitavaa on kuitenkin se, että tulokset eivät ole sataprosenttisen varmoja, sillä aiheesta on tehty vasta vähän kokeellisia tutkimuksia. Typen huuhtoutumiseen vaikuttaa maaperän rehevyys ja happamuus. Rehevillä kasvupaikoilla maaperän typpivarasto voi olla niin suuri, että eliöiden typenotto ei riitä estämään typen huuhtoutumista maaperästä. Koska rehevät maat eivät yleensä ole myöskään happamia, voi nitrifikaation myötä ammoniumtyppi muuttua nitraattimuotoon, joka on ammoniumtyppimuotoa helpommin huuhtoutuva. Merkittävimmin huuhtoutumista voi ilmetä erityisesti rehevissä, lehtipuuvaltaisissa metsissä. Typpikuormituksen määrään voidaan vaikuttaa käyttämällä hakkuualueiden ympärillä suojavyöhykkeitä, joiden kasvillisuus ja eliöstö sitovat typpeä itseensä kemiallisesti. Suojavyöhykkeillä nitraatti saattaa myös denitrifioitua, jolloin se poistuu maaperästä kaasumaisessa muodossa. Suomessa tehtyjen tutkimuksien mukaan turvemaiden metsänuudistustoimet lisäävät typpikuormitusta enemmän kuin kangasmaiden hakkuut. Tämä johtuu siitä, että turvemaihin on sitoutunut suuremmat typpivarastot, niiden maanpinta häiriintyy kangasmaita herkemmin ja koska turvemaat sijaitsevat yleensä vesistöjen läheisyydessä. Tutkimukset ovat kuitenkin osin vielä keskeneräisiä, joten esimerkiksi turvemaiden typpikuormituksen suuruudesta viiden vuoden mittausjaksolla ei ole vielä mittaushavaintoja. Koska ravinteiden huuhtoutumiseen vaikuttaa valuma-alueen ominaisuu- 35
det, tarvitaan lisää tutkimusta useilta tarkasti mitatuilta valumaaluepareilta. (Laurén, A. 2008, 12-13.) 4.5.2 Fosfori Fosfori on useimpien mikro- ja makrolevien tärkeimmistä kasvunedellytyksistä. Vesistöissä se on merkittävin kasvua rajoittava tekijä typen ohella. Järven rehevyystaso mitataan yleensä kokonaisfosforin sekä a- klorofyllin pitoisuuksina. Fosfori kulkeutuu fosfaattimuodossa veteen liuenneena tai fosforina liuenneisiin orgaanisiin yhdisteisiin tai kiintoainepartikkeleihin sitoutuneena. Päätehakkuiden jälkeen fosfori vapautuu yleensä typpeä nopeammin. Kivennäismaiden hakkuissa maaperä sitoo itseensä tehokkaasti fosforia, joten huuhtoumat eivät ole suuri ongelma, toisin kuin turvemailla. (Hakkuu ymparisto.fi) Luonnontilaisissa vesiympäristöissä fosforin määrä on yleensä hyvin pieni. Karuimmissa järvissä pitoisuus on n. 5 µg/l tai alle, kun keskimääräinen sisävesien pitoisuus on 10-50 µg/l. Rehevissä, ihmistoiminnan kuormittamissa järvissä pitoisuus voi olla jopa yli 100 µg/l. (Fosfori vedenlaatua kuvaavana muuttujana ymparisto.fi) Vuonna 2005 metsätalouden fosforikuormituksen arvioitiin olevan n. 7,8 % kokonaiskuormituksesta. Koko vuoden ihmisen aiheuttama vesistökuormitus fosforin suhteen laskettiin olevan n. 4 100 tonnia. Luonnon oma fosforihuuhtouma on keskimäärin 2 700 tonnia/vuosi. (Metsätalous ja metsänhoito forest.fi) 4.5.3 Kuormitustilastoja Metsätalouden kokonaistyppi- ja kokonaisfosforipäästöt ovat vuosien 1977-2003 tilastoinnin aikana olleet laskusuhdanteisia. 2000-luvun alusta lähtien fosforikuormitus on pysynyt tasaisena ja vuodesta 1997 kuormitus on pudonnut kolmannekseen. Samalla aikajaksolla typpikuormitus on keskimäärin puolittunut. (Metsätalous ja metsänhoito forest.fi) Liitteessä 2 (kuva 8) on kuviona metsätalouden typpi- ja fosforipäästöt Suomessa vuosina 1977-2003 (forest.fi). 36
KUVA 8 Metsätalouden typpi- ja fosforipäästöt Suomessa vuosina 1977-2003 (forest.fi) 4.6 Kiintoaineksen huuhtoutuminen Maanmuokkauksen yhteydessä kivennäismaan paljastuttua alkaa uudistusalalta huuhtoutua vesistöön kiintoainesta. Eroosioherkkyys eli kuinka helposti maaperä alkaa syöpyä, on riippuvainen alueen maalajista, kaltevuudesta sekä valuma-alueelta tulevan veden määrästä ja voimakkuudesta. Maanmuokkaustoimet tulisikin suunnitella näiden kriteerien pohjalta siten, että maanmuokkauksen yhteydessä pystytään varmistamaan riittävä vesiensuojelun taso. Erityisen eroosioherkkiä ovat hietaa ja hiesua sisältävät maat, jotka ovat myös erittäin routivia. Savimaat sietävät kuivina hyvin veden kulutusta, mutta märkinä ne sekoittuvat nopeasti veteen, jolloin niitä on vaikea saada erottumaan virtaavasta vedestä. Turvemaista eroosioherkimpiä ovat pitkälle maatuneet maat sekä ohutturpeiset kivennäismaat. Maalajitteista vedessä herkimmin liikkeelle lähteviä ovat hiesu, hieta ja hiekka. Laskeutumisnopeus taas on hiesun/hiedan ja sitä karkeimmilla maalajeilla luokkaa >10 m/h. Ennen uudistushakkuiden alkua tulisi olla selvillä se, mikä muokkausmenetelmä on edullisin vesiensuojelun ja uuden taimikon perustamista ajatellen. Eroosioherkkyys voidaan tutkia arvioimalla maaperän laatu ja se, kuinka paljon alueella vesi virtaa vuosittain. Paikoissa, joissa vedenvirtausta esiintyy hyvin vähän, on eroosioriski hyvin pieni. (Joensuu, Makkonen & Matila 2007, 13-14.) 4.7 Vaikutukset kaloihin Laajan metsätalouden harjoittamisen takia Suomessa on enää vähän koskemattomia virtavesiekosysteemejä. Valuma-aluetasolla metsätaloustoi- 37
met voivat olla vaikutuksiltaan hyvin laajoja ja moninaisia näissä elinympäristöissä. Metsätalouden vaikutuksia kaloihin on tutkittu Suomen ympäristökeskuksen ns. METVE-, eli Metsätalouden vesistövaikutukset ja niiden torjunta -projektissa. Tutkimus toteutettiin vuosina 1990-1994 Maa- ja metsätalousministeriön aloitteesta. Lisäksi aihetta on tutkittu vuonna 2007 ilmestyneessä Kala- ja riistaraportti nro 411:ssä, jossa on tutkittu hajakuormituksen vaikutuksia järvien ja jokien kalastoon ja ekologiseen tilaan. Tässä opinnäytteessä käsitellään kalatalouden vaikutuksia Kala- ja riistaraportin pohjalta. 4.7.1 Vaikutukset järvissä Vesistöjen rehevöityminen johtaa yleensä muutoksiin kalakannoissa. Biomassan lisääntyminen vedessä aiheuttaa sedimentaation lisääntymistä, ph:n voimakasta vaihtelua sekä vedenlaadun samenemista. Biomassojen hapenkulutus alusvesissä johtaa yleensä alimpien vesikerrosten hapenpuutteeseen, mitä voimistaa edelleen lämpöä sitovan humusmassan aiheuttama lämpökerrostuminen. Hapettomat elinolot ovat haitallisia vesieliöille, jonka lisäksi ph:n vaihtelu lisää haittoja kaloille sekä suoraan että välillisesti. ph:n lasku lisää sisäistä kuormitusta, kun fosfori alkaa liueta pohjasedimenteistä happamissa olosuhteissa. Lisäksi tiettyjen myrkyllisten sinilevien esiintyminen voi olla haitallista vesieliöille. Veden sameneminen kiintoaineksen ja biomassan lisääntymisen takia muuttaa veden valo- ja väriolosuhteita. Tämä johtaa näön varassa saalistavien eliöiden kilpailuedun heikkenemiseen, sekä useiden kalalajien elinympäristöjen ja kutupaikkojen taantumiseen. Vesibiologiset muutokset vaikuttavat kalalajien lisääntymiseen ja poikasvaiheeseen sekä aikuisvaiheen ravinnonsaantiin, kasvuun sekä selviytymiseen moninaisesti. (Rask, Sutela, Olin & Vehanen 2007, 6-11) 4.7.2 Vaikutukset virtavesissä Hajakuormituksen vaikutukset virtavesien kalastoon aiheutuvat kiintoainekuormituksesta, veden happipitoisuuden alenemisesta, happamuusmuutoksista sekä mahdollisista myrkyllisistä metalleista. Tutkimusten mukaan runsas kiintoaineksen määrä lisää virtavesissä kutevien kalojen mädin kuolleisuutta. Alkioiden hapensaanti häiriintyy hienojakoisen kiintoaineen täyttäessä sorajyvästen välisen tilan, eli veden virtausnopeuden hidastuminen heikentää hapensaantia. Hapensaannin heikentymistä lisää runsas orgaanisen aineksen määrä. Kiintoainekuormitus vaikuttaa myös kutuvaellukseen sekä vaurioittaa kalojen kiduksia ja ihon limapeitettä. Toisaalta taas kuormituksen aiheuttama jokien mataloituminen heikentää tiettyjen kalalajien elinolosuhteita. Happivajausta esiintyy virtavesissä silloin, kun vedessä on runsaasti happea kuluttavaa orgaanista ainesta. Tämän tyyppiset ongelmat ovat tosin virtavesissä järvivesiin verraten harvinaisempia. Virtauskohdat joissa on suuri veden putouskorkeus parantavat yleensä veden happipitoisuutta. Ongelmia virtavesissä voi aiheutua myös hapenpuute voimakkaan typpikuormituksen yhteydessä, tai jos virtaveteen muodostuu voimakas leväbiomassa. Koska levien hapentuotto päättyy pimeään aikaan, veden happipitoisuus voi vaihdella merkittävästi vuorokau- 38
den aikana. Ravinnemäärävaihteluista huolimatta useimmiten virtavesissä vaikutusmekanismit toimivat veden happipitoisuuden kautta. Yleisimmin virtavesien happamuuteen vaikuttavat metsäojitukset. Happamuuden yhteydessä esiintyvät rauta- tai alumiinipitoisuudet lisäävät eräiden kalalajien kuolleisuutta. (Rask, Sutela, Olin & Vehanen 2007, 6-11) 4.8 Koneurakoinnin vesiensuojelu Metsähakkuita ja maanmuokkausta tehdään yleensä massiivisilla koneilla, mitkä jo itsessään aiheuttavat maaperän eroosiota siirtymisissä alueelta toiselle. Toimiva metsätieverkosto onkin edellytys kestävän metsätalouden toteuttamiselle. Hakkuiden menetelmät perustuvat työmaasuunnitelmaan, jossa otetaan huomioon myös vesiensuojelutoimet. Urakoitsijalle toimitetaan työmaasuunnitelma ja -kartta, jossa on selvitys alueella tehtävistä toimista. Suunnitelmassa ilmoitetaan pääasiallinen ja vaihtoehtoinen muokkausmenetelmä, muokkausalueen rajat, käytettävät vesiensuojelumenetelmät sekä niiden mitoitus ja sijoituspaikat, sekä mahdollinen kuvaus vesien johtamissuunnista. Vesiensuojelun kannalta hakkuiden ja maanmuokkauksen toteuttamisessa tärkeitä ovat seuraavat seikat (kuva 9): - hakkuupalstoilla ajoreitit tulee suunnitella niin, että siirtymien aiheuttamat urat maaperässä ovat valumasuuntaan nähden poikittain. Tällöin alueelle kerääntyvät veden eivät pääse valumaan rinnettä alas kuin ojia pitkin (liite 3: kuvia metsäkoneiden aiheuttamista ajourista maastossa) - muokkausjälkeä ei uloteta ojiin asti - jos alueelta johdetaan vesiä pois, tulee työmaasuunnitelmassa huomioida tarkasti vesiensuojelutoimet, sekä merkitä ne yksityiskohtaisesti työmaakartalle - ojitus- ja naveromätästystä ei käytetä pohjavesialueilla, jos ojat ylettyvät kivennäismaahan asti - sulan maan aikaan vältetään puunkorjuuta ja maanmuokkaustoimia soilla sekä hienoaineksisilla kivennäismailla - suojakaistoilta kerätään pois hakkuutähteet - suojakaistaa ei käytetä korjuu-urana - hakkuissa vältetään purojen ja norojen ylityksiä. Jos kiertäminen ei ole mahdollista, ylityspaikat katetaan tilapäissilloilla tai esimerkiksi latvuksilla. Mahdolliset ylityspaikkoihin tulleet urat on korjattava. - kunnossa olevia ojia ei rikota - koneita ei huolleta pohjavesialueilla. (Joensuu, Matila & Makkonen 2007, 11, 14-16.) 39
KUVA 9 Koneurakoinnin vesiensuojelu (TAPIO) 4.9 Hyvän metsänhoidon suositukset energiapuun korjuuseen ja kasvatukseen Suositukseen on koottu periaatteet kestävästä metsänhoidosta sekä menetelmät, joita suositellaan tehtäväksi energiapuunkorjuun yhteydessä. Tavoitteena on edistää metsien kestävää taloudellista, ekologista, sosiaalista sekä kulttuurista käyttöä. Ohjeet on koonnut metsätalouden kehittämiskeskus Tapio yhteistyössä metsä- ja energia-alan toimijoiden ja sidosryhmien kanssa. 4.9.1 Kantojen korjuu Kantojen korjuu on kiellettyä metsäluonnon arvokkaissa elinympäristöissä, kanalintujen pesimisympäristöissä, säästöpuuryhmien ympäristössä, harvennushakkuualueilla sekä vesistöjen suojakaistoilla ja -vyöhykkeillä. Myös lahopuuympäristöissä korjuu on kiellettyä, jotta alueella elävä uhanalainen lajisto ei häiriinny. Männiköissä ja koivikoissa korjuu ei ole suositeltavaa, sillä männikköalueiden ravinnetalous voi häiriintyä ja koivikkokantojen puhdistaminen on hankalaa. Myös ajourien ja ojien varsilla kannot jätetään paikalleen eroosion vähentämiseksi. Korjattavalle alueelle tulee jättää yhteensä 10-15 kantoa/hehtaari, jotka ovat mahdollisuuksien mukaan eri puulajeista. Näin voidaan turvata kannoista riippuvaisten hyönteislajien elinmahdollisuudet. (Kantojen korjuu ncp.fi) Rikkoutunut humuskerros heikentää maaperän veden ja kiintoaineksen pidätyskykyä. Kivennäismaiden paljastuminen lisää kiintoaineksen ja ravinteiden huuhtoutumista, jolla voi olla pinta- ja pohjavesiä pilaava vaikutus. Ehjän pintamaan vähentyminen voi myös taannuttaa maaperäeliöstön elintilaa. Lahopuuston vähentyminen on yksi merkittävimmistä syistä metsälajien uhanalaistumisessa. Kannonnostoalan muokkaus voidaan tehdä kantojennoston yhteydessä tai erikseen noston jälkeen. Muokkauksen yhteydessä on erityisesti huomioitava, että maan mylläämistä ja turve- ja kivennäismaan paljastamista pyritään välttämään. Kannonnosto toteutetaan 15 40
metrin levyisinä kaistoina niin, että nostokoneella ei ajeta muokatulla alalla. (Koistinen, Kuusinen & Äijälä 2010, 20-22.) Vesiensuojelu kantojennostossa aiheuttaa haasteita, sillä korjuu tapahtuu yleensä viljavilla ja hienojakoisilla kasvupaikoilla. Vesiensuojelua voidaan edistää keräämällä alueelle jäänyt latvusmassa pois mahdollisimman tarkasti ja jättämällä vesistöjen ja pienvesien varsille muokkaamattomia suojakaistoja. Suojakaistan leveydeksi suositellaan vähintään 5 metriä purojen, norojen, lampien ja lähteiden varsilla sekä vähintään 7 metriä vesistöjen rannoilla. Toimivilla metsäojilla suojakaistana käytetään 3 metriä, jolloin penkere voidaan tarvittaessa mätästää ilman maanpinnan rikkoutumista. Suojakaistan mitoituksessa tulee huomioida erikseen mahdollinen vesistön tulviminen. Kannonnostoa vältetään jyrkillä rinteillä ja eroosioherkillä mailla, eli hiesu- ja hietamailla, moreenimailla sekä hienon hiekan alueilla. Tarvittaessa kuitenkin voidaan käyttää kaltevuussuuntaan nähden poikittain olevia nostokatkoja. Ojien ja pienvesien ylitykset harkitaan tarkoin ja tarvittaessa käytetään kevytsiltoja tai havuja. Muokkauksen päätteeksi naverot ja ojat jätetään toimintakuntoon sekä niistä kerätään pois latvusmassa, kantopalat sekä hake. Ojien käyttöä vältetään myös varastoalueina. Jos kantojennostoalue vaatii vesitaloudellista muokkaamista, kuten ojien kaivuuta, vesiensuojelua tehostetaan käyttämällä lietekuoppia, pintavalutusta, kaivukatkoja sekä laskeutusaltaita. (Koistinen, Kuusinen & Äijälä 2010, 25.) 4.9.2 Latvusmassan korjuu Latvusmassan korjuulla on useita etuja ja haittoja. Saadun uusiutuvan biopolttoainehyödyn lisäksi korjaaminen tarjoaa paikallisille koneyrittäjille työtä, parantaa äestyksen työoloja sekä tehokkuutta laikutuksessa ja mätästyksessä. Myös taimien elinmahdollisuudet paranevat ja ravinteiden huuhtoutuminen vähenee. Korjuun haittoja ovat lahopuun määrän ja muodostuvan lahopuun väheneminen. Lisäksi on olemassa riski että alueella alkaa ilmetä kasvuhäiriöitä ja istutustaimien pituuskasvun hidastumista. Koska puun ravinteikkaimpia osia ovat oksat ja neulaset, tulisi siitä jättää vähintään 30 % korjaamatta. Latvusmassan olisi hyvä kuivahtaa hakkuun jälkeen muutamia viikkoja ennen kuin se korjataan. Neulasten variseminen parantaa alueen ravinnetaloutta ja parantaa puupoltto-aineen laatua. Paras aika latvusmassan keruulle on pakkaskeli. Urapainumien muodostumista voidaan estää käyttämällä latvusmassaa ajourilla. Havutukseen käytettyä latvusmassaa ei kuitenkaan saa kerätä energiakäyttöön. Korjuuta tulisi myös välttää heikolla maastopohjalla sekä varastointia ei saisi tehdä ojissa. (Kuusinen, Nieminen & Saaristo 2009, 141-148.) 4.9.3 Korjuukohteiden valinta energiapuun korjuussa TAULUKKO 1 Korjuukohteiden valinta energiapuunkorjuussa (Koistinen, Kuusinen & Äijälä 2010) 41
Kuivahkot kankaat ja niitä viljavammat kivennäismaat sekä vastaavat turvemaat Kuivat kankaat ja karukkokankaat sekä vastaavat turvemaat Kallioiset ja lohkareiset sekä runsaskiviset kasvupaikat Pohjavesialueet, luokat Latvusmassa Kyllä Ei Ei Kyllä 1-2 Kyllä = suositellaan korjuukohteeksi Ei = ei suositella korjuukohteeksi Kannot Kyllä Ei Ei Ei 4.10 Kunnostusojitus Perkaamalla umpeenkasvaneita metsäojituksia saadaan metsän vesitalous kunnostettua ojitusta vastaavalle tasolle. Suon vesitaloutta muuttamalla pohjaveden pinta alenee, joten veden ja ravinteiden liikkuvuutta saadaan lisättyä ja metsän tilavuuskasvu parantuu. Perkaus aiheuttaa ojien syöpymistä, jolla on vesiensuojelun kannalta haitallisia vaikutuksia. Siksi laajaalainen vaikutustarkastelu ennen töiden aloittamista on tärkeää vesiensuojelun edistämiseksi - perkaukseen valitaan vain kuivatuksen kannalta olennaisimpia kohteita. Erityisesti laskuojien perkausta on harkittava, sillä syöpymistä niissä tapahtuu pitkäaikaisesti ja kuluttava vaikutus on suuri. Kunnostusojituksen yhteyteen voidaan rakentaa kaivukatkoja, lietekuoppia, laskeutusaltaita, pintavalutuskenttiä ja kosteikoita, tai näiden yhdistelmiä. Tärkeää on mitoittaa käytetyt menetelmät valuma-alueen kokoon nähden oikein. (Kunnostusojitus Metsakeskus.fi) 4.11 Vesiensuojelumenetelmät Kuormituksen määrään vaikuttavia tekijöitä on monia. Vesiensuojelutoimet tulee suunnitella jokaisella työmaalla erikseen, sillä maaperä- ja vesistöominaisuudet ovat jokaisella kohteella erilaiset. Vaikuttavia tekijöitä muodostuvan kuormituksen määrään ovat maaston kaltevuus, maaperän laatu, valuma-alueen ja käsittelyalueen koko, alueen läpi virtaavan veden määrä ja virtausnopeus sekä vesistöjen sijainti. Liitteessä 4 on lueteltuna suositellut toimenpidekohtaiset vesiensuojelumenetelmät. Huomioitavaa on, että vesiensuojelumenetelmien käyttömahdollisuuksia rajoittavat maanomistussuhteet. (Joensuu, Makkonen & Matila 2007, 7.) 4.11.1 Maanmuokkauksen keventäminen Metsän uudistamista varten hakkuuaukioita käsitellään useimmiten erilaisilla muokkausmenetelmillä. Mekaaninen maanpinnan kääntäminen lisää 42
alueen eroosiota sekä pintavaluntaa, jolla voi vesiensuojelun kannalta olla huonoja vaikutuksia. Maanmuokkaustavat tulisikin valita aina tapauskohtaisesti eri työmaakohteille. Tärkeää on myös ajoittaa maanmuokkaus ajankohtaan, jolloin pintavalunta on vähäistä. Aikaisemmin kivennäismailla käytettiin metsäaurausta, mutta siitä on sittemmin luovuttu. Tällä hetkellä yleisimpiä maanmuokkaustapoja ovat laikutus, äestys, laikutusmätästys, vaotus-mätästys sekä kulotus. (Maanmuokkauksen keventäminen ymparisto.fi) Käytännössä menetelmän valinta perustuu (liite 5) maan kosteuteen, maan rakenteeseen, humuskerroksen paksuuteen, ravinteisuuteen, maan topografiaan sekä tekniseen vaikeuteen (kivisyys/ hakkuutähteiden määrä/ kantojen ja juurien määrä/ jyrkänteet) (Lundmark 2007, 1.) Liitteessä 5 on koottuna muokkaustavan valinta maaperän ominaisuuksien perusteella. 4.11.2 Suojakaistat ja -vyöhykkeet Suojakaistojen ja -vyöhykkeiden tarkoituksena on estää irtonaisen pintamaan eli ravinteiden ja kiintoaineksen huuhtoutumista vesistöön. Suojavyöhykkeellä tarkoitetaan siis hakkuualueen ja vesistön väliin jäävää kaistaletta, jolla maanmuokkaustoimenpiteet ovat kiellettyjä (kuva 10). PEFCmetsäsertifikaatissa edellytetään, että metsätaloustoimien yhteydessä vesistöjen ja pienvesien varsille jätetään vähintään 5 metrin levyinen suojakaista. Alueelta voidaan tehdä taimikonhoitotöitä ja korjata puustoa, mutta suojakaistalle jätetään luonnon monimuotoisuuden kannalta tärkeää ns. säästöpuustoa. Säästöpuuksi soveltuu erityisen hyvin kooltaan erityisen järeät puut, lehtipuusto ja muodoltaan poikkeukselliset puut. Suojakaistaleella kiellettyjä toimenpiteitä ovat lannoitus ja maanmuokkaus, kemiallisten kasvinsuojeluaineiden käyttö, kantojen poistaminen sekä pensaskerroksen raivaus. Suositeltavaa on myös, että hakkuissa muodostunut irtonainen oksa- ja latvusmassa poistetaan suojakaistaleen alueelta. Energiapuun korjaussuosituksissa suojavyöhykkeen alueeksi määritetään kannonnoston yhteydessä 2-3 metriä ojien varsilla, 3-5 m purojen, norojen ja lähteiden varsilla sekä 7-10 järvien ja jokien varsilla. Kantokäsittelyaineiden sekä tukkimiehentäitä vastaan käsiteltyjen taimien yhteydessä Evira on määrittänyt suojakaistan leveydeksi 25 metriä. Suojavyöhykkeen määrittely on aina kompromissi tehtävien toimenpiteiden ja luonnonsuojelun välillä. Metsälaissa kuitenkin edellytetään, että 10 :ssä määriteltyjen, metsien monimuotoisuuden kannalta tärkeiden elinympäristöjen läheisyydessä pienvesien varrelle jätetään aina elinympäristön ominaispiirteet turvaava puusto. Kuitenkaan muiden vesistöalueiden yhteydessä metsälaki ei edellytä erityistoimia puuston käsittelyssä, vaan siitä päättää metsänomistaja. (Saaristo, Kuusinen & Nieminen 2009, 107.) Purojen ja norojen suojelun kannalta luonnolle edullisin toimenpide olisi jättää satojen metrien levyinen suojavyöhyke, jotta siinä voisi elää kaikkien luontovyöhykkeiden lajeja. Määrittelyn voi tehdä ekologisen käytävän mukaan, minkä miniminä pidetään 100 metriä. Metsätehon sekä metsätalouden kehittämiskeskus Tapion suosituksena puro- ja norokohteissa pide- 43
tään 10-15 metrin suojavyöhykettä puron molemmin puolin, vaikka tutkimusten mukaan se ei riitä takaamaan esimerkiksi purovarrelle tyypillisten sammaleiden menestymistä. Useissa tutkimustuloksissa on päädytty 30 metrin vyöhykkeeseen, minkä pitäisi minimoida hakkuun aiheuttamat vesistöhaitat. (Heikkilä ym. 2002, 182-183.) KUVA 10 Suojavyöhykkeen käsittely (TAPIO) 4.11.3 Kuormituksen pienentäminen Hakkuuaukealta huuhtoutuvien ravinteiden määrään voidaan vaikuttaa hakkuutähteiden korjuulla. Vesiensuojelun kannalta on tärkeää, että hakkuutähdettä ei jätetä lainkaan suojakaistoille ja että varastointia ei tehdä ojien ympäristössä. Lisäksi hakkuutähde tulisi kerätä pois myös ojista ja naveroista, ja hakkuun päätyttyä tulisi varmistaa ojien toimintakunto. Käsitellylle alueelle suositellaan jätettäväksi n. 30 % hakkuutähteen kokonaismäärästä turvaamaan alueen ravinnetaloutta. (Tapio Energiapuun korjuu, 18.) 4.11.4 Laskeutusaltaat ja pohjapadot Laskeutusaltaat (kuva 11) ovat vesiensuojelurakenteita, joiden toiminta perustuu veden virtausnopeuden hidastumiseen. Niillä voidaan vähentää valuma-alueelta huuhtoutuvan kiintoaineksen määrää, parhaiten hietaa ja hiekkaa, ja siihen sitoutuneita ravinteita. Laskeutusaltaat soveltuvat käytettäväksi alueilla, joissa maaperä on karkeaa tai keskikarkeaa kivennäismaata ja ne mitoitetaan suhteessa valuma-alueelta tulevan veden määrään. Vesimäärän arvioimiseksi tarvitaan tiedot alueen pinta-alasta, puuston tilavuudesta sekä sijainnista suhteessa meren pintaan. Valmiissa altaassa veden virtausnopeus saa olla enintään 1 cm/s ja viipymä vähintään 1 h. Yläpuolinen vesistö saa olla enintään 50 hehtaaria ja allaspinta-alaa varataan 3-8 m²/valuma-aluehehtaari. Lietetilavuutta varataan 2-5 m³/valumaaluehehtaari. Allas tulee sijoittaa riittävän kauas vesistöstä, jotta altaaseen kerääntynyt aines ei lähde liikkeelle tulva-aikoina. Laskeutusaltaita ei voida sijoittaa savisille tai eroosioherkille maille ja rakenteet tulee tehdä ennen kuivatusojien kaivamista. Kaivuteknisesti allas rakennetaan sellaiseksi, että laskeutusaltaasta johtava oja rakennetaan matalammaksi kuin altaaseen tuleva oja. Reunat muotoillaan loiviksi syöpymisen estämiseksi sekä niin että altaaseen vahingossa joutuva eläin pääsee 44
sieltä pois. Kaivuun lopuksi ympäristö muotoillaan ja maisemoidaan ja kaivumaat tasoitetaan. Altaan kaivumaita ei kuitenkaan saa kasata tulvaalueelle. (Joensuu, Makkonen & Matila 2007, 31.) KUVA 11 Laskeutusallas 4.11.5 Perkauskatkot Perkauskatkoja rakennetaan kunnostusojituksissa kohtiin, joissa eroosion riski on suuri. Kaivukatkon ideana on jättää ojaan perkaamaton pätkä, jolloin veden virtausnopeus hidastuu ja eroosion riski vähenee. (Kunnostusojituksen vesiensuojelutoimenpiteet Metsäkeskus) Ojassa kasvavat kasvit, kuten rahkasammal ja ruohokasvit, suodattavat myös vedestä kiintoainesta. (Saaristo ym. 2008, 113.) 4.11.6 Kaivukatkot Ojien kaivamisen yhteydessä jätettäviä osuuksia, jossa maanpinta jätetään koskemattomaksi, kutsutaan kaivukatkoiksi (kuva 12). Ne ovat toiminnaltaan perkauskatkojen tyyppisiä, mutta toimivat kuten pintavalutuskentät. Kaivukatkot ovat pituudeltaan muutamia metrejä, ja katkon alapäähän voidaan rakentaa haarukkaoja, joka kerää suodattuneen veden uudelleen ojaan. Katkoja rakennetaan yleensä 50 metrin välein ja niitä suositellaan rakennettavaksi erityisesti ojien risteyskohtiin. Lietekuoppa kaivukatkon yläpuolella estää karkeimman kiintoaineksen huuhtoutumista ojaan. (Saaristo ym. 2008, 113.) 45
KUVA 12 Kaivukatko 4.11.7 Pintavalutuskentät Pinta-valutuskentät ovat tehokkain metsätalouden vesiensuojelumenetelmä ja niitä tulee käyttää aina uudistusalojen ojankaivussa ja -perkauksessa, jos vain olosuhteet ovat siihen sopivat. Pintavalutuskentän ajatuksena on valuttaa uudistusalan ojista tuleva vesi maalaikun pintakasvillisuuden läpi, jolloin veteen liuenneet ravinteet ja kiintoaines pidättyvät kentän kasvillisuuteen ja pintamaahan. Useimmiten pintavalutuskenttiä käytetään turvemaiden reunamilla, uudistusalojen soistuneilla reunavyöhykkeillä ja kangasmaiden notkelmissa. Kenttä mitoitetaan suhteessa siihen valutettavan veden määrään. Uudistusalueilla, jotka ovat kooltaan useita hehtaareja ja joissa kaikki ojat johdetaan samalla alueelle, pintavalutuskentän tulee olla kooltaan vähintään useita hehtaareja. Tulvametsiä, vähäpuustoisia soita, puronvarsia sekä muita arvokkaita elinympäristöjä ei kuitenkaan saa käyttää pintavalutukseen. Mitoituksessa on otettava huomioon myös tulva-aikojen vesimäärät. Pintavalutuksen puhdistustehokkuutta laskee epätasainen veden leviäminen alueelle. Jos kentälle muodostuu oikovirtauksia, laskee se puhdistustehoa merkittävästi. (Saaristo, Kuusinen & Nieminen 2009, 112.) 4.11.8 Kosteikot Kosteikko on alue, joka on suurimman osan ajasta veden peitossa, tai on ainakin muulloin märkä tai kostea. Se voi olla rakenteeltaan pintavalutuskentän ja laskeutusaltaan välimuoto, ja se voidaan rakentaa joko patoamalla uoma tai kaivamalla maamassoja. Edullinen paikka rakentaa on kuivahtanut järvi tai muu luontainen alue, jolloin vältytään maapohjaa rikkovalta kaivamiselta. 46
Kosteikon tulisi olla kooltaan 1-2 % valuma-alueen koosta ja sen mittasuhteiden tulisi olla 5:1 (pituutta ja leveyttä). Sen vedenpuhdistuskykyä lisää siihen kasvava kasvillisuus, vaikkakin kosteikkoa perustettaessa veden alle jäävä maaperä saattaa väliaikaisesti lisätä kiintoaines- ja ravinnehuuhtoumaa. Hyvässä kosteikossa on kannaksia ja saarekkeita sekä avovesipintoja ja matalan veden alueita. Virtauksen tulisi olla tasainen koko kosteikon alueella. (Joensuu, Makkonen & Matila 2007, 33) Hyötyä kosteikoista on myös biodiversiteetin kannalta. Niistä hyötyvät esimerkiksi noin puolet Suomessa asuvasta 200 lintulajista. Jotta kosteikko olisi pitkäikäinen, tulisi sitä hoitaa säännöllisesti. Ajan myötä kosteikko täyttyy vesikasveista, jolloin se mataloituu ja avovesiala pienenee. Edullisin ja suositeltavin tapa umpeen kasvaneen kosteikon parantamisessa on vedenpinnan nosto. Umpeenkasvua ei kuitenkaan tulisi päästää liian pitkälle, sillä silloin kunnostamisen kustannukset nousevat aina suuremmiksi. (Svensberg 2008, 14.) 4.11.9 Lietekuopat ja -taskut Uusissa, perattavissa ojissa, joissa kiintoaineksen määrä on suuri, joudutaan turvautumaan saostaviin menetelmiin tai niiden yhdistelmiin. Laskeutusaltaitten tapaan lietekuoppien ja -taskujen toiminta perustuu veden virtausnopeuden alentamiseen. Kuoppia kaivetaan ojiin vähintään 50 metrin välein ja niiden ns. lietekapasiteetti on 1-2 m³. Lietekuopan puhdistustehoa lisää heti kuopan alapuolelle jätettävä kaivukatko. Kuoppia suositellaan tehtäväksi ojan kohdissa, joissa mätästämiseen tarvittavan materiaalin määrä on pieni. Myös pintavalutuskentän tehoa lisää kentän yläreunaan tehtävä lietekuoppa. (Saaristo, Kuusinen & Nieminen 2009, 114.) Lietekuopat täyttyvät melko nopeasti, mutta niitä ei koskaan tyhjennetä. (Kunnostusojituksen vesiensuojelutoimenpiteet Metsäkeskus) 4.11.10 Pohjapadot Lietekuopille vaihtoehto kivisillä mailla on pohjapato. Menetelmällä hidastetaan veden virtausnopeutta pinoamalla ojan pohjalle kiviä sekä kunttapaakkuja. Pohjapadot eivät vaaranna ojien vesitaloutta. (Kuusinen, Nieminen & Saaristo 2009, 115.) 4.11.11 Lannoituksen suunnittelu Lannoituksia toteutetaan metsissä puuston laadullisen ja määrällisen kehityksen turvaamiseksi. Viljavilla kivennäisalueilla kasvua rajoittaa yleensä boorin puutos kun taas kangasmailla yleisin rajoittava tekijä on typpi. Lannoitus lisää merkittävästi metsätalouden kannattavuutta, sillä se nopeuttaa puiden kasvua ja tuottaa siis lyhyemmässä ajassa hyvähintaista tukkipuuta. Lannoitus voi kuitenkin aiheuttaa typpi- ja fosforihuuhtoumia, joten vesistöhaittojen minimoimiseksi lannoitus vaatii huolellista ennakkosuunnittelua sekä erilaisia vesiensuojelutekniikoita. (Metsänlannoitus farmi.net) 47
Lannoitusmenetelmä valitaan tapauskohtaisesti. Tärkeää on, että lannoitusmäärät vastaavat metsikön ravinnetarvetta. Yleisin vesiensuojelumenetelmä lannoituksessa on suojavyöhykkeiden käyttö, eli purojen reunoilla jätetään 10-15 m lannoittamaton alue ja muilla vesistöillä käytetään 50 m suojakaistaa. Ympäristön lisäksi suojakaistan leveyteen vaikuttaa maalaji sekä maaston kaltevuus. Tärkeimmillä pohjavesialueilla (I-luokka), muilla vedenhankintaan soveltuvilla pohjavesialueilla (II-luokka) sekä III-tason pohjavesialueilla typpi- ja fosforilannoitusta ei käytetä lainkaan. Metsäluonnon monimuotoisuuden kannalta tärkeillä kohteilla lannoitus on kokonaan kiellettyä ja alueen ympärille jätetään vähintään 20-metrinen suojakaista. Lentolevitykset toteutetaan tyynellä säällä ojitusalueiden suuntaisesti ja suojakaistan tulee olla vähintään 50 metriä. Vesiensuojelun kannalta edullisinta on lannoittaa maasta käsin vuodenaikana, jolloin lannoitteiden huuhtoutumisen riski on vähäisimmillään. (Joensuu, Makkonen & Matila 2007, 36-37.) 4.11.12 Virtaamanhallinta Uudempaa vesiensuojelutekniikkaa edustaa virtaamanhallinta. Metsätalouden vesikuormitus on suurimmillaan tulva-aikoina, jolloin kiintoainesta ja ravinteita huuhtoutuu vesistöihin suurina pitoisuuksina. Virtaamanhallinta on menetelmä, jolla tulvahuippuja pienennetään erilaisilla teknisillä rakenteilla. Tutkimusta aiheesta on tehnyt Hannu Marttila väitöskirjassaan Vesiensuojelun, eroosion ja ylivirtaamien yhdentäminen turvemaiden ojituksissa ja latvavesissä. Tutkimuksen mukaan virtaamanhallinnalla pystytään parhaimmillaan vähentämään kiintoaineksen huuhtoutumista jopa yli 85 %. Lisäksi se tehostaa muiden alueella olevien vesiensuojelurakenteiden toimintaa. (Virtaamat haltuun Metsäkeskus) Tutkituin virtaamanhallinta rakenne on ns. putkipato. Se koostuu laskeutusaltaasta ja maapenkereestä, joka toimii patona. Padossa on läpivientinä yksi tai useampi putki ja laskeutusaltaan puolelta niitä suojaa tukkeutumiselta suojaverkko. Pato mitoitetaan sen perusteella, miten paljon valumaalueelta kerääntyy tulvavesiä. Vesi ei saisi koskaan tulvia padon yli ja valuma-altaaseen tulisi mahtua myös keväiset tulvavedet. Putkilla voidaan säädellä vedenkorkeutta ja estää esimerkiksi veden nousu metsämaalle. (Lohtaja 2008, 11-12.) Parhaiten putkipato soveltuu turvemaiden ojitusalueille. 4.11.13 Uusin tekniikka vesiensuojelussa RLGis, eli RiverLifeGis on osa vuonna 1998-2001 järjestettyä Kustannustehokas päätöksenteon työkalu jokivaluma-alueiden hoitoon -projektia, jonka tavoitteena oli säilyttää jokien tila hyvänä tai parantaa niitä. Projektin yhteydessä kehitettiin tietokonepohjainen työkalu maankäyttöä ja vesiensuojelua suunnittelevien viranomaisten ja toiminnanharjoittajien käyttöön, ja sitä voidaan hyödyntää esimerkiksi maakuntakaavoituksessa tai ympäristöhallinnon vesiensuojelutehtävissä. RLGis-ohjelma on siis RiverLife-päätöksenteon tukijärjestelmään kuuluva paikkatieto-ohjelmisto. Ohjelmalla voidaan tehdä valuma-alueen karttatarkasteluja koskien maan- 48
käyttöä ja tutkia esimerkiksi pohjavesi- ja turvetuotantoalueiden sijoittumista. Ohjelmaan voi myös lisätä omia rasteriaineistoja, tarkastella jokiuomassa kuormituksen laimenemisominaisuuksia tai laskea pisteiden hajakuormituksia. Ohjelma on ilmainen ja kaikkien saatavissa. (RiverLife- GIS ymparisto.fi) 4.11.14 Metsätalouden vesiensuojelun valuma-aluetason suunnittelu paikkatiedon avulla Niina Leppijoen opinnäytteessä Paikkatiedon hyödyntäminen metsätalouden maanmuokkauksen vesiensuojelussa (Hämeen ammattikorkeakoulu 2009) käsitellään menetelmiä, joilla paikkatietoanalyysiä voidaan hyödyntää metsätalouden vesiensuojelutoimenpiteitä suunniteltaessa. Analyysi pohjautuu Etelä-Savon metsäkeskuksen ja YVA Oy:n paikkatietomallinnukseen, jonka avulla saadaan paikannettua metsätalouden vesiensuojelun kannalta oleelliset kohteet niin, että metsätaloustoimenpiteiden yhteydessä vesiensuojelurakenteet saadaan sijoitettua tehokkaimmalla tavalla. Paikkatietoaineistosta löytyy pintavesien ja uomien valumaalueaineistoa sekä kaltevuustietoja, joten esimerkiksi suojakaistojen sijoittaminen voidaan kohdentaa vaikutuksiltaan merkittävimmille alueille. (Leppijoki 2009, 1.) Tutkimuksessa kävi ilmi, että paikkatieto on tehokas väline metsätalouden vesiensuojelun suunnittelussa, mutta puutteellisten maalajitietojen takia esimerkiksi eroosioherkkien kohteiden arvioinnissa tulokset eivät ole kattavia. Toisaalta myös paikkatietoaineistojen analyysistä ei ole apua, jos suunnitelmia ei saada toteutettua käytännön tasolla. Menetelmää edelleen kehittämällä paikkatietoaineistojen hyödyntäminen olisi edullinen ja tehokas keino tehostaa vesiensuojelua. Paikkatiedon hyödyntäminen esimerkiksi metsänkäyttöilmoitusten yhteydessä parantaisi suunnittelun ja toteutuksen vuorovaikutuksellisuutta. Tällä hetkellä paikkatietoaineistoja metsäsuunnittelussa hyödyntävät Metsähallitus sekä Etelä-Savon ja Keski- Suomen Metsäkeskukset. (Leppijoki 2009, 31-33.) 4.11.15 Vesiensuojelupainotteinen metsäsuunnitelma Säkylän Pyhäjärvelle sijoittuvassa luonnonhoitohankkeessa on pyritty selvittämään sitä, kuinka vesiensuojelullisesti herkillä kohteilla voitaisiin ottaa huomioon jo metsäsuunnitelmavaiheessa korostetusti vesiensuojelunäkökulmat. Erityisesti kohteissa, joissa vesiensuojelulliset arvot ovat merkittävät, tulisi tarpeen mukaan tinkiä metsätalouden tehokkuudesta ympäristönsuojelun hyväksi ja etsiä vähemmän kuormittavia toimenpidevaihtoehtoja. Käytäntö olisi vesiensuojelun kannalta erittäin tehokasta sekä ennaltaehkäisevää. Suunnitelman hyötyjä tutkittiin hankkeessa tekemällä vesiensuojelupainotteinen vaihtoehtosuunnitelma alueelle, jolle oli jo aikaisemmin tehty metsäsuunnitelma, ja vertaamalla näitä keskenään vesistökuormituksen suhteen käyttäen ns. ominaiskuormituslukuja. Tulosten mukaan vesiensuojelupainotteinen vaihtoehtosuunnitelma pienensi seuraavana 10-vuotiskautena typen kokonaiskuormaa 6,3 % ja fosforin osalta 7,1 %. Johtopäätelmä oli, että valuma-alueilla, joilla on suuri pelto- 49
prosentti tai muuta kuormittavaa toimintaa, ei ravinteiden vähenemä vaihtoehtosuunnitelman toteuttamiseksi olisi riittävän merkittävä, mutta pienen kuormituksen latva-alueilla vesiensuojelupainotteisen metsäsuunnitelman merkitys kasvaa. Suositeltavaa siis olisi, että mm. herkkien vesistöalueiden yhteydessä tulisi toteuttaa kaikki toimenpideratkaisut, joilla voidaan vähentää vesistöön päätyvää kuormitusta. Merkittäviä tuloksia typpikuorman vähentämiseksi saataisiin mm. välttämällä kokonaan kasvatuslannoituksia. Koska metsätalous perustuu pääosin metsäsuunnitelmaan, olisi tärkeää tarjota vesiensuojelua korostavia käsittelyehdotuksia jo metsäsuunnitelmaa valmistellessa. Jälkikäteen tehtävillä ratkaisuilla ei pystytä vaikuttamaan suurimpiin kuormitushuippuihin, joten vesiensuojelumenetelmät tulisi yhdistää aina metsätaloustoimenpiteiden yhteyteen. Toisaalta on kuitenkin huomioitava, että ääripäähän viety käsittely ei välttämättä aina ole hyödyllisintä ja kustannustehokkainta, eli esimerkiksi vanhojen laskeutusaltaiden systemaattinen tyhjentäminenkin voi olla vesistöä merkittävästi kuormittavaa toimintaa. (Joensuu & Silver 2011, 7-14.) 4.12 Rehevöityneen järven kunnostaminen Järveen tulevaan kuormitukseen vaikuttavat valuma-alueen koko, maankäyttö valuma-alueella sekä veden viipymä järvessä. Rehevöityneessä järvessä planktonlevien sekä ranta- ja vesikasvillisuuden määrä lisääntyy, mikä johtaa veden laadun heikkenemiseen sekä kalastomuutoksiin. Oikein valituilla toimenpiteillä voidaan kohentaa järven ekologista tilaa, virkistyskäyttöarvoja, kalataloutta sekä maisema- ja luonnonsuojeluarvoja. Järven kunnostamisella ja hoidolla pyritään vaikuttamaan suoraan järven tilaan. Tavoitteena voi olla esimerkiksi vedenlaadun parantaminen, umpeenkasvun ehkäisy tai vedenpinnan nosto. Kunnostustarvetta voidaan arvioida esimerkiksi sen perusteella, että onko järven eliöyhteisöt ja yleinen tila muuttuneet merkittävästi lyhyen ajan sisällä, tai jos järvellä on sinilevien massaesiintymiä. Kunnostus pohjautuu huolelliseen kunnostussuunnitelmaan. Ennen kunnostuksen aloittamista tehdään selvitykset koskien kuormituksen määrää, veden kemiallista tilaa ja sedimenttejä sekä tehdään koekalastuksia ja kartoituksia kasvillisuudesta ja linnustosta. Käytettävät menetelmät valikoidaan perustuen asetettuihin tavoitteisiin, jonka lisäksi arvioidaan käytettävissä olevat resurssit ja järven lähtötilanne. Ennen kunnostusta on tärkeää arvioida, missä määrin järviin tuleva ulkoinen kuormitus vaikuttaa vallitsevaan tilanteeseen. Ilman valuma-aluetarkastelua voivat kunnostustoimenpiteet vaikuttaa järven tilaan vain lyhytaikaisesti. (Sammalkorpi & Sarvilinna 2010, 10-11, 27-32.) Seuraavissa luvuissa käydään läpi lyhyesti yleisimmät järvien kunnostusmenetelmät. 4.12.1 Valuma-aluekunnostus Valuma-aluekunnostusta tehdään palauttamalla valuma-aluetta lähemmäksi luonnontilaa. Esimerkiksi käyttämällä erilaisia altaita, kosteikkoja ja kynnyksiä saadaan veden virtausnopeutta pienennettyä, jolloin järviin päätyvän kiintoaineen määrä vähenee. Vähentämällä ravinteiden huuhtoutu- 50
mista ja eroosiota viljely- sekä muokkausmenetelmiä muuttamalla ulkoista kuormitusta saadaan pienennettyä. Rakenteiden suunnittelun yhteydessä tulee huomioida monimuotoisuuden säilyminen, mikä voidaan tehdä esimerkiksi rakentamalla kalakäytäviä tai poistamalla vanhoja, turhia kulkuesteitä. (Sammalkorpi & Sarvilinna 2010, 49.) 4.12.2 Vesikasvien poisto Yleisimmin vesikasvienpoistoa toteutetaan niittona. Etuja poistamisessa ovat vesistön virkistyskäyttöarvojen parantuminen, veden vaihtuvuuden parantuminen ranta-alueilla sekä kalastamisen helpottuminen. Liiallinen kasvien poisto saattaa kuitenkin heikentää järven tilaa ja altistaa rantoja eroosiolle. Koneellinen niitto aiheuttaa myös jonkin verran kustannuksia. (Sammalkorpi & Sarvilinna 2010, 50.) 4.12.3 Järven hoitokalastus Jos järven kalasto on merkittävästi särkikalavaltainen ja isojen petokalojen osuus alle viidennes koekalastuksen yhteydessä, voidaan vesistölle toteuttaa hoitokalastusta. Menetelmällä saadaan vähennettyä merkittävästi sinileväkukintoja sekä sillä on myönteinen vaikutus veden laatuun ja kalaston rakenteeseen. Kustannukset ovat kuitenkin yleensä korkeat ja menetelmät vaatii suuren työpanoksen. Usein käsittely joudutaan myös toistamaan useaan kertaan. Lopputuloksena on kuitenkin vesistön kalataloudellisen arvon paraneminen. (Sammalkorpi & Sarvillinna 2010, 53.) 4.12.4 Hapetus Rehevöityneissä järvissä tapahtuu runsaasti happea kuluttavaa hajotustoimintaa, mikä yleensä johtaa alusvesien happitilanteen heikkenemiseen. Alusvesissä ilmenevä happikato kiihdyttää myös fosforin aiheuttamaa sisäistä kuormitusta. Hapetuksella voidaan talviaikaan estää laajoja kala- ja rapukuolemia sekä estää fosforin liukenemista sedimentistä. Toisaalta investointi- ja käyttökustannukset ovat suuret ja hapetuksesta saatava hyöty ei ole aina varmaa. Menetelmä saattaa myös lisätä järven särkikalakantojen osuutta kalastossa. (Sammalkorpi & Sarvilinna 2010, 55.) 4.12.5 Rantojen ruoppaus Matalilla rannoilla virkistyskäyttö vaikeutuu, kun syvyys ei riitä esimerkiksi uimiseen ja veneilyyn. Ruoppauksella saadaan lisättyä vesisyvyyttä. Toteutus tulee suunnitella huolellisesti, sillä se voi aiheuttaa veden samentumista, ravinteiden liukenemista sedimenteistä sekä kalojen kutualueiden tuhoutumista. Myös ruoppausmassan läjitys tulee suunnitella huolella. Ennen ruoppauksen aloittamista tulee tehdä ilmoitus ELY-keskukselle sekä keskustella kunnan viranomaisten kanssa. Ruoppaukset ovat siis luvanvaraisia. Kustannuksia aiheutuu konetyön osalta. (Sammalkorpi & Sarvilinna 2010, 56.) 51