LUONNONHUUHTOUMA Tietoa luonnonhuuhtoumasta tarvitaan ihmisen aiheuttaman kuormituksen arvioimiseksi Erityisesti metsätalous Luonnonhuuhtoumaan vaikuttavat mm.: Geologia, ilmasto Maaperä, topografia, kasvillisuus Vaikea löytää luonnontilaisia alueita Erityisesti maatalous (esim. savimaat) Interseptio voimakasta Ympärivuotinen kasvillisuus suojaa maata eroosiolta 1 Infiltraatio voimakasta Maahan ei ole lisätty ravinteita Fe- ja Al-oksidien P- kyllästysaste alhainen N sitoutuu kasvillisuuteen ja orgaaniseen ainekseen
Luonnonhuuhtouma Suomessa (Mattsson ym. 2003) 21 luonnontilaista metsäaluetta (0,074 38 km 2 ) eri puolilla maata (ei Pohjois-Lapissa) 11 vanhojen metsien suojelualueilla 7 kansallispuistoissa 1 luonnonsuojelualueella 2 soidensuojelualueilla Runkotilavuudesta kuusia 55 %, mäntyjä 35 %, lehtipuita 10 % Suoprosentti 10 71, keskim. 33 % (Suomessa 34 %) Ei metsätaloustoimia viimeiseen keskim. 20 30 vuoteen runkotilavuus keskimääräistä suurempi (18 900 m 3 km 2 vs. valtakunnallinen keskiarvo 9 300 m 3 km 2 ) Laskeuma merkittävin ihmisen aiheuttama muutos Laskeuma, sadanta ja runkotilavuus suurin etelässä, valunta pohjoisessa Vertailuaineistoa metsätalouden vaikutuksille Vedenlaatua seurattiin 1997 1999 (keskim. 11 näytettä vuodessa) Valunta vertailualueiden perusteella (ei rakennettu mittapatoja) 2 Mattsson T, Finér L, Kortelainen P, Sallantaus T. 2003. Brook water quality and background leaching from unmanaged forested catchments in Finland. Water, Air, and Soil Pollution 147: 275 297.
Luonnonhuuhtouma Suomessa (Mattsson ym. 2003) Kiintoaine Keskiarvo 0,7 mg l 1 eroosio vähäistä, ravinteet ja orgaaninen aines liuenneina TN Keskipitoisuus 430 μg l 1, 140 kg km 2 a 1 (77 230 kg km 2 ), 95 % orgaanista Pitoisuus korreloi positiivisesti lämpösumman ja negatiivisesti leveysasteen ja valuman kanssa etelässä huomattavasti korkeampia pitoisuuksia Pitoisuus korreloi positiivisesti kuusen runsauden ja kokonaisrunkotilavuuden kanssa, negatiivisesti männyn runsauden kanssa Kuusi kliimaksi-vaiheen puu sekä esiintyy rehevämmillä mailla enemmän hajoavaa materiaalia Kokonaisrunkotilavuus enemmän hajoavaa materiaalia? N yleensä metsämaiden minimitekijä laskeuman N sitoutuu yleensä tehokkaasti NO 3 -N Keskipitoisuus 8,8 μg l 1 NH 4 -N Keskipitoisuus 8,5 μg l 1 (ei korreloinut minkään muuttujan kanssa) TP Keskipitoisuus 15 μg l 1 ; 5,4 kg km 2 a 1 (2,1 18, yleensä < 10 kg km 2 ) RP Pitoisuus korreloi positiivisesti lämpösumman kanssa (etelässä korkeampi) ja runkotilavuuden kanssa Keskiarvo 4,2 μg l 1 Johtopäätelmät TOC:n, TN:n ja TP:n pitoisuudet ja kulkeuma suurempi etelässä kuin pohjoisessa 3 Suurempi orgaanisen aineen kertyminen ja voimakkaampi hajoaminen
Luonnonhuuhtouma Mattsonin mukaan (Suomen maapinta-ala 304 473 km²) 1 640 t a 1 TP 42 600 t a 1 TN N:P suhde: n. 26 SYKEn nettisivut Luonnonhuuhtouma 1 600 t a 1 P, 41 500 t a 1 N vs. Kuormitus: 3169 t a 1 P, 64 993 t a 1 N Fosforijae Fosforikulkeuma maalta valtameriin Ennen ihmistä 10 12 g a 1 Nykyisin 10 12 g a 1 TP 10,8 17,8 18,7 31,4 Geokemiallisesti reaktiivinen P 3,1 4,8 3,4 10,1 Compton J, Mallinson D, Glenn CR, Filippelli G, Föllmi K, Shields G, Zanin Y. 2000. Variations in the global phosphorus cycle. In: Glenn CR, Prévôt-Lucas L, Lucas J. (Eds.), Marine Authigenesis: From Global to Microbial, pp. 21-33 4
Luonnonhuuhtouma Suomessa (Kortelainen ym. 2006) 21 unmanipulated boreal catchments, first-order streams (0.07 14 km 2 ) Kainuu, Kuusamo+ 3 aluetta Etelä-Suomessa Laskeuma merkittävin ihmisen vaikutus (mutta alhainen), harvennushakkuita joillakin alueilla 12 alueella mittapato, muilla alueilla valunta vertailualueilta TOC-, N-, P- ja Fe-pitoisuushavaintoja 3 32 vuotta (11 20 tulvapainotteista näytettä vuodessa) Selittävinä muuttujina Valuma-alueen ominaisuudet korkeus merenpinnasta kaltevuus suon osuus rehevyys kokonaisrunkotilavuus ja sen jakauma puulajeittain Ilmasto lämpösumma leveysaste sadanta valunta Laskeuma Koko aineisto N- ja P-pitoisuudet liittyivät ilmastoon ja laskeumaan, N myös suon osuuteen 5 Kortelainen P, Mattsson T, Finér L, Ahtiainen M, Saukkonen S, Sallantaus T. 2006. Controls on the export of C, N, P and Fe from undisturbed boreal catchments, Finland. Aquatic Sciences 68: 453 468
Luonnonhuuhtouma Suomessa (Kortelainen ym. 2006) 18 itäsuomalaista aluetta Soiden osuus selitti 52 75 % TOC-, TN, TON, NH 4 -N ja Fe-kulkeumasta Kaltevuus selitti 56 % TP-kulkeumasta (negatiivinen yhteys!) TOC kulkeuma selitti 95 % TON-kulkeuman vaihtelusta ja 61 73 % NH 4 -N-, Fe ja TPkulkeumien vaihtelusta Runkotilavuus, kasvillisuus tms. eivät selittäneet kulkeumia eikä pitoisuuksia Keskimääräiset kulkeumat 130 kg km 2 a 1 TN 5,0 kg km 2 a 1 TP 1,7 kg km 2 a 1 RP N lähinnä orgaanisessa muodossa Epäorgaanisen N:n osuus 13 % NO 3 -N huuhtoutui merkittävästi (43 65 % TN:stä) vain kahdella rehevällä Etelä- Suomen alueella, joilla korkea ph (6,6 ja 7,1) Liuenneen (<0,45 µm) jakeen osuus kokonaispitoisuudesta 97 % TOC, 94 % TN ja 79 % TP Ilmalaskeuman N:stä pidättyi 59 92% N metsien minimiravinne 6