Vesijärven jäänalaisen lämpötilan ja happipitoisuuden muuttuminen hapetussekoituksen seurauksena Pauliina Salmi ja Kalevi Salonen 2nd Winter Limnology Symposium, Liebenberg, Saksa, 31.5.21 Mukailtu suomeksi
Vesijärvi ja sen valuma-alue Syvyys 42 m Keskisyvyys 6 m Pituus 25 km Pinta-ala 18 km 3 Lahti Valuma-alue 515 km 2
Vesijärven rehevöitymishistoria Aiemmin Lahden ja sen teollisuuden jätevedet laskettiin käsittelemättöminä Vesijärveen, minkä seurauksena järvi rehevöityi pahasti Tilavuuspainotettu kokonaisfosforipitoisuus (g m -3 ) 14 12 1 8 6 4 2 Jätevesien lasku loppui Voimakkaita sinileväkukintoja Enonselän allas 197 1975 198 1985 199 1995 2 25
Enonselän Lankiluodon syvänteen lopputalven happipitoisuus 8 7-3 Happipitoisuus (g m ) 6 5 4 3 2 Veden sekoituskokeilu 1 198 1985 199 1995 2 25 Syvänne on mennyt useina vuosina hapettomaksi. Näytteet on otettu 29-31 metrin syvyydestä. Aineisto Suomen ympäristökeskuksen tietokannasta.
Enonselän allas Pinta-ala 26 km 2 Sekoitusasema Syvänne Näytteenottolinja
Hapetussekoittimet Periaate: Pumpataan hapellista vettä ylemmistä vesikerroksista alempiin Vesi-Eko Oy Sekoittimet (9 kpl á 2.5 kw) sijoitettiin järven syvänteisiin pääosin syksyllä 29
Enonselän lämpötila eri syvyyksillä talvella 29 - ei sekoitusta Jäätymishetken lämpötila erittäin alhainen (.2 o C) Jäätymisen jälkeen pohjasta siirtyi lämpöä veteen erittäin nopeasti (syvimmällä jopa,4 o C päivässä) Jäidenlähtö Alle neliasteisen veden lämmetessä siitä tulee raskaampaa, jolloin se painuu syvemmälle kunnes se kohtaa saman lämpöisen veden Lumen sulettua huhtikuun alussa vesi alkoi lämmetä nopeasti ja yhä syvemmät vesikerrokset tulivat konvektiosekoittumisen piiriin Hiukan myöhemmin auringon ranta-alueilla nopeammin lämmittämää ja raskaammaksi tullutta vettä valui pohjaa myöten1-2 metrin väliseen kerrokseen
Suolaisempi pohjakerros esti veden kierron pohjaan saakka jään alla Syvän veden korkea suolapitoisuus esti veden sekoittumisen pohjaan saakka ennen jäiden lähtöä Vasta veden lämpötilan,7 asteen nousu nosti kiertävän ylimmän vesikerroksen tiheyden syvimmän ja suolapitoisemman veden tasolle, jolloin täyskierto saattoi alkaa
Jäänalaisen veden sekoittumisen kehittyminen talven 29 aikana o Temperature ( C) Lämpötila ( o C) 1 2 3 4 5 1 7 16 23 28 29 3-3 Oxygen (g m ) Happi (g m -3 ) 5 1 15 19 Huhtikuu April 1 1 1 Depth Syvyys (m) (m) 2 2 16 23 28 1.2. 1.3. 3 25.12. 1.1. 3 Lämpötilan kehityksessä näkyy ensin vaihe, jossa lämpöä siirtyy veteen pääosin pohjasta, ja sitten vaihe, jossa lämpeneminen aiheutuu lähinnä auringon säteilystä
Enonselän lämpötila eri syvyyksillä talvella 21 - Sekoittimet käynnissä Lämpötila ( o C) Jäidenlähtö Joulukuu Tammikuu Helmikuu Maaliskuu Huhtikuu Toukokuu Lämpötilaerot vesikerrosten välillä pienempiä kuin 29 Talven aikana vesi lämpeni aikaisempaa paljon vähemmän Ennen jäiden lähtöä ranta-alueiden selkävesiä voimakkaampi lämpeneminen johti veden valumiseen pohjaa pitkin kohti syvännettä Täyskierto tapahtui jään alla 11 päivää ennen jäiden lähtemistä
Hapen jakauma Enonselän poikkileikkauslinjalla 21 5 5 16 Syvyys (m) 1 15 2 Syvyys (m) 1 15 2 14 12 Syvyys (m) 25 3 5 1 15 2 25 3 25 1. Maaliskuuta 22. huhtikuuta Syvyys (m) 3 5 1 15 2 25 12. huhtikuuta 27. huhtikuuta 3 1 8 6 4 2 Happipitoisuus (g m -3 ) Sekoituksen johdosta Enonselän happipitoisuus pysyi talven ajan hyvänä koko vesipatsaassa
Yhteenveto Sekoitus osoittautui käyttökelpoiseksi jäänalaisen happipitoisuuden hallintamenetelmäksi myös suhteellisen suuressa järvialtaassa Parantuneesta happitilanteessa johtuen ravinteiden purkautuminen pohjakerrostumista on todennäköisesti ollut vähäisempää, mikä saattaa pienentää seuraavan kesän leväbiomassaa Mikäli sekoitus vaikuttaa myös ravinteiden suhteellisiin (N:P) runsauksiin, voi sillä olla vaikutusta levien lajikoostumukseen Sekoituksen vaikutukset ravinteisiin ja leviin selviävät vasta myöhemmin kun kaikki tulokset ovat käytettävissä ja kun niitä on useammalta vuodelta