Askel Ounasjoelle III LOHIKANNAN PALAUTTAMINEN KEMIJOKEEN MALLINNUSTYÖKALU TUKI- JA SÄÄTELYTOIMIEN BIOLOGISEEN ARVIOINTIIN

Askel Ounasjoelle III LOHIKANNAN PALAUTTAMINEN KEMIJOKEEN MALLINNUSTYÖKALU TUKI- JA SÄÄTELYTOIMIEN BIOLOGISEEN ARVIOINTIIN TYÖRAPORTTI 2.2.212 Aki Mäki-Petäys, Olli van der Meer, Atso Romakkaniemi, Panu Orell, Peter Rivinoja ja Jaakko Erkinaro

1. TAUSTAA Euroopan Unionin uuden vesipolitiikan myötä rakennettujen jokien kalatiet ja vaelluskalojen palauttaminen ovat vahvasti esillä maamme kalatalouden ja ympäristönhoidon tavoitteissa ja toimenpiteissä. Näiden asioiden ajankohtaisuutta ja merkitystä korostavat vuonna 212 voimaanastuvan kansallisen Kalatiestrategian huomioiminen Kataisen hallituksen hallitusohjelmassa (22.6.211) sekä alueelliset kalatiehankkeet muun muassa Kemijoella, Oulujoella, Iijoella ja Kymijoella. Kalatiestrategiassa toiminta-ajatuksena on ohjata kalakantojen ylläpitämisen ja hoidon keinovalikoiman painopistettä istutuksista luontaisen lisääntymiskierron varmistamiseen. Keskeisenä tavoitteena on parantaa kalojen kulkumahdollisuuksia rakennetuissa joissa ja edistää potentiaalisten lisääntymisalueiden käyttöönottoa kalateiden avulla. Riittävän kalamäärän saamiseksi lisääntymisalueille kalatieratkaisuja tukemaan tarvitaan kuitenkin kutukalojen ylisiirtoja, kotiutusistutuksia, vaelluspoikasten alasvaellusmahdollisuuksien parantamista sekä kalastuksen säätelyä. Tästä syystä ennen kalatiehankkeiden toteuttamista tulisi laatia vesistökohtaiset suunnitelmat tarvittavista tuki- ja säätelytoimista hankkeen vaikutusalueella ja vaelluskalakannan elinkierron kaikissa vaiheissa. Erilaisten tuki- ja säätelytoimien tarpeita ja vaikutuksia on aiemmin arvioitu biologian, sosioekonomian ja juridiikan näkökulmista (esim. Laine ym. 22, Laine 28, Karjalainen ym. 211). Tässä selvityksessä kohdejoeksi valittiin Perämereen laskeva Kemijoki, jossa aiempia biologisia tarkasteluja (Laine ym. 22) laajennettiin ja tarkennettiin, ja niiden perusteella laadittiin päätöksentekoa palveleva mallinnustyökalu lohikantojen kehityksen ennustamiseksi erilaisissa tulevaisuusskenaarioissa. Kalatiestrategiassa Kemijoki on kärkikohteiden joukossa, kun kriteerinä käytetään vaelluskalojen poikastuotantoalueiden määrää. Kemijoki on myös tuoreen HELCOM -raportin (Helsinki Commission; HELCOM 211) Itämeren alueen potentiaalisten lohijokien listalla. Kemijoella lisääntymis- ja poikastuotantoalueet sijaitsevat viiden voimalaitoksen yläpuolella, pääosin Kemijoen suurimmassa sivujoessa, Ounasjoessa, joka on välttynyt voimalaitosrakentamiselta (kuva 1). Kemi-Ounasjoen potentiaaliseksi smolttituotantokapasiteetiksi on arvioitu 3 vaelluspoikasta (Laine ym. 22). Ounasjoella toteutettujen tutkimusten (Jaukkuri ym. 212) perusteella tiedetään, että lohien ylisiirroilla voidaan käynnistää lohen luonnonpoikastuotanto ja istutuksilla voidaan synnyttää tietylle jokialueelle leimautunut poikaskanta jo ennen kalateiden valmistumista. Tällä hetkellä Kemijokisuun edustan terminaalialueilla lohta voidaan pyytää muita merialueita vapaammin. Lohikantaa on vuosikymmeniä hoidettu voimalaitosrakentajille määrätyillä velvoiteistutuksilla, joista peräisin olevat pyyntikokoiset kalat on tarkoitettu pyydettäviksi terminaalikalastuksen periaatteiden mukaisesti. Koska lähitulevaisuudessa tavoitellaan lohen luonnonkierron palauttamista kalateiden avulla, on perusteltua selvittää eri kalastusmuotojen säätelyn tarpeellisuutta ja tarvittavaa säätelytehokkuutta joessa, jokisuulla ja lähirannikolla, Suomen rannikkovesillä sekä avomerellä. Vaelluskalakannan kotiuttamista sekä tarvittavia tuki- ja säätelytoimia suunniteltaessa on syytä huomioida erityisesti ne elinkierron vaiheet, joissa kuolleisuus on suurta (kuva 1). Lisäksi on huomattava, että osaan näistä kuolleisuustekijöistä voidaan määrätietoisella yhteistyöllä ja päätöksenteolla vaikuttaa suoraan ja nopeasti (esim. kalastuksensäätely), kun taas joidenkin tekijöiden osalta vaikutusmekanismit ovat epäsuoria, hitaampia ja osin tuntemattomia (esim. postsmolttikuolleisuus). 2

Tässä selvityksessä tarkasteltiin lohikannan mahdollisia kehittymisnäkymiä Kemijoella 5 vuoden aikahorisontissa käyttäen apuna lohen elinkierron eri vaiheiden hävikin arvioimiseksi laadittua populaatiomallia. Tavoitteena oli löytää sellaiset vaihtoehtoiset skenaariot, joissa kalatalous- ja ympäristöviranomaisten päätöksenteolla ja toimenpiteillä pystytään aikaansaamaan ja ylläpitämään lohen luonnonkierto Kemijoen vesistössä. Kuva 1. Kemijoen lohen elinkierto sekä elinvaiheisiin liittyviä keskeisiä tietoja. 3

2. MENETELMÄT 2.1. Lähtökohdat lohen palauttamistoimenpiteille Tämän selvitystyön lähtökohtana on Vaelluskalat palaavat Iijokeen -hankkeessa (28-21, http://www.ymparisto.fi/default.asp?contentid=388113&lan=fi) toteutettu monitavoitearvionti vaelluskalakantojen palauttamisen tukena (Karjalainen ym. 211). Monitavoitearvioinnissa eri sidosryhmien ja toiminnanharjoittajien näkemyksistä parhaaksi valikoitui vaihtoehto, jossa Iijokeen rakennetaan kalatiet ja toteutetaan muita kalakantojen kotiutustoimia laajamittaisina. Tätä Iijoelle suunniteltua vaihtoehtoa muokattiin Kemijoen poikastuotantoalueiden laajuuteen sopivaksi ja sen perusteella muotoiltiin seuraavat lähtöoletukset populaatiomallinnukselle Kemijoella: Viiteen alimpaan voimalaitospatoon rakennetaan kalatiet lisääntymisalueille nouseville lohille. Kalateiden lisäksi voimalaitospatojen yhteydessä parannetaan vaelluspoikasten alasvaellusmahdollisuuksia sopivien ohjausrakenteiden avulla. Kalateiden valmistuttua ensimmäiset kuusi vuotta siirretään 45 nousulohta voimalaitosten yläpuolisille jokiosuuksille. Kalateiden valmistuttua ensimmäiset 12 vuotta jokialueille istutetaan vuosittain 75 kpl 1-vuotiaita lohen jokipoikasia. 12 vuotta kalateiden valmistumisen jälkeen istutuksia jatketaan vuosittain 15 yksivuotiaalla jokipoikasella. 2.2. Populaatiomallinnuksen periaate Populaatiomallinnusta varten lohen elinkierto yksinkertaistettiin siten, että tehtiin seuraavat oletukset: Kaikki poikaset vaeltavat mereen 3-vuotiaina. Merivaellus kestää kaikilla lohilla kaksi vuotta. Kudulle nousevista lohista puolet on naaraita. Naaraiden paino on 6 kg. Kuuden kilon naaraslohi tuottaa 8367 mätimunaa (Määttä 2). Kukin lohi kutee vain kerran. Mallinnus tehtiin Microsoftin Excel-ohjelmalla, johon oli liitetty apuohjelmana Monte Carlo - simulaatio (Structured Data, LCC 211a). Taulukkolaskentaohjelmassa kutakin vuosiluokkaa seurattiin mädin määrästä kutupopulaation suuruuteen. Jokaisessa siirtymisessä elinvaiheesta toiseen vähennettiin vuosiluokan määrää kuolevuusparametrien perusteella. Kuvassa 2 esitetään yksinkertaistettu esitys kahdenkymmenen ensimmäisen vuoden laskennasta. Siinä ei ole esitetty kuolevuuksia hajontoina eikä elinvaiheisiin liittyviä kuolevuusparametreja ole eritelty (ks. taulukko 1). 4

Kuva 2. Kemijoen lohikannan populaatiomallinnuksen periaate yksinkertaistettuna. Samanvärisillä korostuksilla seurataan samaa vuosiluokkaa. Oikean puolimaisessa sarakkeessa olevasta kutunaaraiden määrästä lasketaan seuraavalle riville mätimunien määrä (3. sarake vasemmalta), josta uusi lohisukupolvi saa alkunsa. Lohen elinvaiheet ovat sarakkeissa ja vuodet riveillä. Taulukon luvut ovat Kemijoen skenaario A:n (taulukko 2) mediaaneja. Monte Carlo -simulointia käyttäen voidaan lohen eri elinvaiheiden kuolevuusarvoissa oleva epävarmuus ja vaihtelu ottaa huomioon poimimalla simulaatioissa käytetyt arvot tilastollisista jakaumista. Tilastollisilla jakaumilla voidaan kuvata esimerkiksi nykytilannetta, jossa arvio nykytilanteen jostain parametriarvosta sisältää epävarmuutta johtuen sekä mittausepätarkkuudesta (epätarkat havaintoaineistot) että luonnonprosesseissa olevista vaihteluista. Esimerkiksi tämän hetken tilanteessa luonnon- ja istutuspoikasten keskimääräinen post-smolttikuolevuus on arvioitu olevan 83,2 96,3 %, ja todennäköisimmän luvun eli moodin ollessa 91,8 % (ICES 21, Atso Romakkaniemi, kirjallinen tiedonanto 2.4.211, kuva 3). Käytettäessä tämänmuotoista tilastollista jakaumaa yhden kiinteän luvun sijaan populaatiomalli laskee todennäköisyysalueen lohipopulaation koolle post-smolttivaiheen jälkeen oletuksella että post-smolttikuolevuus säilyy nykyisensuuruisena. Kuolevuusparametreille voidaan antaa myös nykyisestä poikkeavia arvoja ja erilaisia tilastollisia jakaumamuotoja. Tällöin simuloidaan kuvitteellisia tilanteita, joissa kuolevuuden oletetaan vaihtelevan annettujen tilastollisten jakaumien mukaisesti. Kemijoen lohen Monte Carlo -simulaatioissa annettiin lohen elinvaiheiden jokaiselle kuolevuusparametrille satunnaislukuja etukäteen muodostettujen todennäköisyysjakaumien mukaisesti 5 kertaa. Suurella simulaatioiden määrällä saatiin katettua hyvin kaikki kuolevuusarvoille määritetty vaihtelu. Ohjelma antaa useammin lähempänä moodia olevia lukuja kuin äärilaidoilla olevia lukuja (Structured Data, LCC 211b). 5

Kuva 3. Lohen post-smolttikuolevuuden tilastollinen jakauma pohjautuen arvioon nykyisentasoisesta kuolevuudesta ja arvioon liittyvästä epävarmuudesta. Ohjelma arpoi kuolevuuslukuja 5 kertaa; pylvään korkeus kertoo kunkin kuolevuusarvon suhteellisen osuuden arvottavista luvuista (moodi,918 arvotaan useimmin). 2.3. Mallinnuksen kuolevuusparametrit Lohen elinkiertoon liittyvät kuolevuudet arvioitiin saatavilla olevan tutkimustiedon perusteella. Lohien selviytyminen mätimunista vaelluspoikasiksi perustuu Perämeren luonnonlohikantojen arviointituloksiin (ICES 21), joista on valikoitu Ounasjoen suuruusluokkaa olevien, tuotantoalueiltaan samantapaisten (keskilaatuisten) jokien tuloksia. Selviytyminen mädistä smoltiksi riippuu lisääntymisalueiden ominaisuuksien lisäksi kudun runsaudesta: vähäisillä kutukalojen määrillä selviytyminen on hyvinkin korkeaa, mutta selviytyminen heikkenee nopeasti kutukalojen runsastuessa, koska syntyvät poikaset joutuvat kamppailemaan enenevässä määrin elintilasta ja ravinnosta. Ounasjoen mallinnuksessa yleisimmin käytetty mädistä smoltiksi selviytyminen vastaa tilannetta, jossa lisääntymisalueilla on suhteellisen vähän kutulohia suhteessa niiden laajuuteen ja siten poikasilla on vain lievää keskinäistä kilpailua. Yksivuotiaiden lohi-istukkaiden selviytymisprosentti vaelluspoikasiksi on saatu Tornionjoen samanikäisille istukkaille arvioidusta selviytymisestä (Romakkaniemi 28). Lohen vaelluspoikasten vaellustappiot jokien luonnonmukaisilla osuuksilla on arvioitu samaksi kuin mihin Laine ym. (22) ovat päätyneet aiemmin tehdyssä Ounasjoen selvityksessä. Smolttien alasvaellustappiot patoaltaissa on arvioitu Oulujoelta saatujen tutkimustulosten perusteella (Annala 22). Yhdessä skenaariossa käytettiin suurempaa alasvaellustappioprosenttia (Laine ym. 22), koska haluttiin arvioida tämän vaikutusta mallinnuksen lopputulokseen. Post-smolttivaiheen kuolevuusjakauma perustuu Kansainvälisen merentutkimusneuvoston (ICES) vuonna 21 tekemän lohikanta-arvioinnin tuloksiin (ICES 21) niin, että luonnonsmolttien ja laitossmolttien kuolevuuksista on laskettu keskiarvo. Tähän päädyttiin sillä perusteella, että lohen palauttamispyrkimysten alkuvaiheessa vain pieni osa smolteista on luonnonlisääntymisestä peräisin. Myöhempinä vuosina ja varsinkin suuren kutupopulaation tuottamissa skenaarioissa yhä suurempi osa smolteista on villiä alkuperää, jolloin kuolevuusarvio on mahdollisesti hieman liian suuri. Itämerenaikaisen luonnollisen ja avomerikalastuskuolevuuden sekä kutunousun aikaisen hyljepredaation ja rannikkokalastuksen aiheuttaman kuolevuuden jakaumat on myös saatu ICESin 6

kanta-arvioinneista (ICES 21). ICESin arviointituloksia kuitenkin muokattiin ottamaan huomioon mallinnuksessa käytetty yksinkertaistus eli se, että merivaellus oletetaan kestävän kaikilla lohilla kaksi vuotta. Tutkimusten mukaan noin puolet lohista jää vielä kahden vuoden jälkeen syönnösalueille ja altistuvat näin pidempään syönnösalueen luonnolliselle ja kalastuskuolevuudelle (esim. Romakkaniemi 28). Syönnösvaiheen kuolevuudet laskettiin uudelleen tämän tiedon pohjalta ja saatujen tulosten soveltuvuus tarkistettiin siten, että koko merivaiheen eloonjäänti vaelluspoikasesta takaisin jokeen kudulle pyrkiväksi loheksi todettiin samansuuruiseksi kuin ICESin arvioissa. Jokisuukalastuksen aiheuttama kuolevuus on arvioitu Tornionjoella tehtyjen tutkimusten perusteella (Fiskeriverket ja RKTL 211) olettaen, että rakennetun joen terminaalialueen (jokisuun merialue ja joen alaosa ensimmäiseen voimalaitokseen saakka) kalastus on yhdessä samanlainen voimakkuudeltaan kuin Tornionjokisuun sisäsaariston ja joen kalastukset yhdessä. Kalatietappioiden moodi on laskettu sillä olettamuksella, että lohista 9 % nousee ensimmäiset kalatiet ja että viimeisen kalatien selvittää jo 95 % nousulohista (Laine, A. kirjall. tiedonanto 23.3.211, Haynes 1992). Jokikalastuskuolevuus on arvioitu tilanteessa, jossa kalastuksen valvonta on hoidettu hyvin ja lohta koskevat kalastusrajoitukset ovat tiukkoja. Taulukkoon 1 on koottu mallinnuksessa käytetyt parametrit, parametrien arvot tai jakaumien tunnusluvut sekä viitteet, joiden perusteella arvoon päädyttiin. Maksimaalista vaelluspoikastuotantoa käytettiin mallissa populaatiokoon leikkurina, jolla estettiin populaatiokoon kasvu epärealistisen suureksi. Taulukko 1. Lohen populaatiomallissa käytetyt kuolevuusparametrit. Tummennetulla esitetään ne kuolevuudet, joita säädettiin eri skenaarioissa. * kirjallinen tiedonanto Kuolevuusjakauma-% Elinvaihe/kuolevuus (min; moodi; max) Viite Mätimunasta vaelluspoikaseksi 98,7 (ei jakaumaa) ICES 21 ja Romakkaniemi 211* 1-v. jokipoikasistukkaasta vaelluspoikaseksi 84, (ei jakaumaa) Romakkaniemi 28 Smolttivaellus Ounasjoen luonnonuomassa 2,; 5,; 1, Laine ym. 22 Smolttivaellus patoaltaissa 3,; 5,; 8, Annala 28 Post-smolttivaihe 83,2; 91,8; 96,3 ICES 21 ja Romakkaniemi 211* Luonnollinen kuolleisuus Itämeressä 7,; 15,; 24, ICES 21 ja Romakkaniemi 211* Avomerikalastuskuolevuus Itämeressä 3,; 4,; 5, ICES 21 ja Romakkaniemi 211* Hyljepredaatio nousuvaelluksen aikana 5,7; 13,2; 2,8 ICES 21 ja Romakkaniemi 211* Rannikkokalastus nousuvaelluksen aikana 17,8; 24,6; 31,8 ICES 21 ja Romakkaniemi 211* Jokisuukalastus nousuvaelluksen aikana 3,; 36,; 45, Fiskeriverket ja RKTL 211 Kalatietappiot 23,; 31,; 41, Laine 211* ja Haines 1992 Jokikalastus 8,; 1,; 13, 2.4. Tukitoimenpiteiden ja kalastuksen säätelyn skenaariot Populaatiomallilla laskettiin useita eri skenaarioita, joiden perusteella arvioitiin lohen palauttamisen edellytyksiä ja mahdollisten lisätoimien tarpeellisuutta lohikannan palauttamisessa. Mallinnukset tehtiin viidellekymmenelle vuodelle kalateiden rakentamisesta eteenpäin, mikä noudattaa kalateihin liittyvien tukitoimien toteutuksessa Kalatiestrategian pitkän aikajänteen linjausta. Tarkasteluun valittiin yhdeksän skenaariota (A - I), joissa mallinnetaan eri toimenpiteiden ja ympäristötekijöissä tapahtuvien muutosten (Taulukko 2) vaikutukset lohien kutukantaan ja smolttituotantoon tällä aikajänteellä. Lisäksi esitetään lohikannan koko lohen eri elinvaiheissa 5 vuotta oletettujen kalateiden valmistumisen jälkeen eri skenaariossa sekä niistä riippuva saaliin alueellinen 7

jakaantuminen avomereltä jokikalastukseen saakka. Kaikissa edellä mainituissa tarkasteluissa jätettiin huomioimatta velvoiteistutuspoikasten vaikutukset kantojen kehitykseen. Kalastuksen säätelyyn liittyen skenaarioissa muutettiin yksittäin ja erilaisina yhdistelminä lohen elinkierron eri vaiheiden kalastuskuolevuuksia (avomeri, rannikko, jokisuu ja joki). Lisäksi muutettiin istutusmäärien ja elinympäristön tilan ja kalojen kulkumahdollisuuden parametrejä. Virtavesien uoma- ja valuma-aluekunnostuksilla oletettiin olevan mahdollista parantaa elinympäristön laatua ja sitä kautta mätimunasta vaelluspoikaseksi selviytymistä tasolle, mikä löytyy parhaista Pohjanlahden joista (ICES 21). Vaelluspoikasten alasvaellusta edistävien toimenpiteiden tarpeellisuutta arvioitiin käyttämällä lähtöoletusta korkeampaa kuolevuusparametria, jollaiseksi vaelluspoikasten hävikki voi kohota ilman alasvaellusta parantavia ohjausrakenteita (Laine ym. 22). Taulukko 2. Kuolevuushajonnat (min % - max %), joita säädettiin eri skenaarioissa. Yksivuotiaiden istutusmäärä on 12 vuoden jälkeen tehtävän tuki-istutuksen istutusmäärä (kpl). Harmaalla on korostettu ne kuolevuudet, joita säädettiin ko. skenaariossa. Elinvaihe/ kuolevuus Mätimunasta smoltiksi Smolttivaellus patoaltaissa Postsmolttivaihe Avomerikalastus Rannikkokalastus Jokisuukalastus Yksivuotiaiden istutumäärä Skenaario A 98,7 3-8 83-96 3-5 18-32 3-45 15 Skenaario B 98,7 3-8 83-96 1-25 18-32 3-45 15 Skenaario C 98,7 3-8 83-96 1-25 8-12 3-45 15 Skenaario D 98,7 3-8 83-96 1-25 8-12 8-12 15 Skenaario E 98,7 3-8 83-96 8-12 8-12 8-12 15 Skenaario F 98,7 3-8 8-92 1-25 8-12 8-12 15 Skenaario G 98,7 3-8 8-92 1-25 8-12 8-12 45 Skenaario H 97,4 3-8 83-96 1-25 8-12 8-12 15 Skenaario I 97,4 6-8 83-96 1-25 8-12 8-12 15 Skenaario A:ta voidaan pitää tämän hetken lähtötilanteena, johon on otettu kalastuskuolevuudet vuoden 21 tilanteesta (ICES 21). Muut skenaariot voidaan ilmaista sanallisesti seuraavasti: Skenaario B kuvaa tilannetta, johon päästäisiin nykytilanteessa mikäli avomerikalastuksessa ei olisi lainkaan raportoimattomia saaliita ja maat pysyisivät vuoden 211 (25 lohta) suuruisen kiintiön puitteissa. Skenaario C kuvaa tilannetta, johon päästäisiin esimerkiksi siten, että B-skenaariossa mainittujen asioiden lisäksi Pohjanlahden rannikkokalastusta vähennettäisiin voimakkaasti lukuun ottamatta jokisuiden kalastusta. Skenaario D:n tilanteeseen päästäisiin, mikäli Euroopan komission ehdotus lohen hoitoohjelmasta toteutuisi lievässä muodossa: kiintiöseuranta kattaisi vain raportoidun ammattikalastussaaliin, mutta raportoimatonta ammattikalastuksen saalista ja vapaa-ajan lohenkalastusta olisi merellä jokisuuta lukuunottamatta nykyisessä määrin. Skenaario E kuvaa voimakkainta kalastusrajoitusten tilannetta, johon voitaisiin päästä jos Euroopan komission ehdotus Itämeren lohenkalastuksen rajoittamisesta toteutuisi tiukimman mahdollisen tulkinnan mukaisesti: kiintiön ulkopuolista lohisaalista ei olisi juuri lainkaan ja samalla Suomi ja Ruotsi luopuisivat avomerikalastuksesta. Skenaario F kuvaa tilannetta, jossa post-smolttikuolevuus olisi hieman pienentynyt. Syytä tämän hetken erittäin suureen post-smolttikuolevuuteen ei tunneta, mutta todennäköisesti se johtuu useista Itämeren alueen ympäristötekijöistä. Skenaario G kuvaa samaa tilannetta kuin skenaario F, mutta siinä tilannetta mallinnetaan suuremmilla jokialueen tuki-istutuksilla. 8

Skenaario H kuvaa skenaario D:n tilannetta muutoin, mutta tässä skenaariossa lohenpoikasten selviytyminen mätimunasta vaelluspoikaseksi on lähtöoletusta suurempi. Skenaario I:ssä kuvataan skenaario H:n tilannetta muutoin, mutta vaelluspoikasten patoallastappiot oletetaan suuremmiksi kuin lähtöoletuksissa. 3. TULOKSET Lohen kutupopulaation koko 5 vuotta kalateiden rakentamisen jälkeen vaihteli eri skenaarioiden välillä noin 15 ja vajaan 5 yksilön välillä (kuva 4). Kuva 4. Kemijoen vesistöön kutemaan selviytyvien lohien määrät (mediaanit) skenaarioissa A-I. Skenaarioissa A E nähdään selvä laskeva trendi ensimmäisen kahdentoista vuoden voimakkaiden tuki-istutusten jälkeen. Tosin voimakkaimmin kalastusta rajoitettavissa skenaarioissa (D ja E) kutupopulaation koko asettuu jo sellaisella tasolle, että lohikannan luonnonlisääntymisellä on jo suuri merkitys ja lohikannan luontaisen elinkierron palauttaminen Ounasjokeen on ainakin osittain mahdollista. F- ja G-skenaarioiden antaman tuloksen perusteella lohen palauttaminen alentuneen postsmolttikuolevuuden tilanteessa olisi menestyksellistä. Lohenpoikasten korkea selviytyminen mätimunasta vaelluspoikaseksi saa kutupopulaation koon pysymään vakaana 12 ensimmäisen vuoden voimakkaiden tuki-istutusten jälkeenkin (skenaariot H vs. D). 9

Skenaario I:ssä, jossa mallinnusparametrit olivat muutoin samat kuin skenaario H:ssa, mutta smolttien alasvaellustappiot suuremmat, merkitsee oleellisesti pienempää lohikannan kokoa (skenaario H vs. I). Lohipopulaation koko eri elinvaiheissa on koottu taulukkoon 3 (mediaanit) ja liitteeseen 1 (todennäköisyysvälit 25. persentiili 75.persentiili). Taulukosta 3 nähdään, miten eri elinvaiheissa tapahtuvat kuolevuudet verottavat lohikantaa. Taulukko 3. Lohien määrät (mediaani) eri elinvaiheissa 5 vuoden jälkeen skenaarioissa A-I. Elinvaihe A B C D E F G H I Smoltteja luonnonkudusta 9 19 14 44 2 32 46 8 67 49 198 22 26 5 357 41 68 68 Smoltteja tukiistutuksista 24 24 24 24 24 24 72 24 24 Luonnontilaisen osuuden jälkeen 31 43 36 48 41 9 67 2 86 51 21 59 281 31 282 13 87 77 Patoallastappioiden jälkeen 15 36 17 7 2 37 32 27 41 34 98 54 131 5 132 34 23 22 Postsmolttikuolevuuden jälkeen 1 32 1 52 1 76 2 8 3 57 12 21 16 27 11 11 2 2 Itämeren luonnollisen kuolevuuden jälkeen 1 12 1 3 1 46 2 48 3 14 1 4 13 7 9 38 1 77 Avomerikalastuksen jälkeen 66 1 4 1 2 1 98 2 86 8 43 11 14 7 61 1 46 Hyljepredaation jälkeen 58 9 1 5 1 71 2 47 7 36 9 65 6 61 1 27 Rannikkokalastuksen jälkeen 43 68 94 1 54 2 23 6 62 8 68 5 95 1 14 Jokisuukalastuksen jälkeen 28 43 6 1 38 2 1 5 96 7 82 5 36 1 2 Kalatietappioiden jälkeen 19 3 41 95 1 38 4 9 5 35 3 67 7 Jokikalastuksen jälkeen 17 27 37 85 1 24 3 67 4 82 3 29 63 Skenaario D:stä lähtien luonnonkudusta peräisin olevien smolttien määrät ovat suurempia kuin tukiistukkaista peräisin olevien smolttien määrät. Suurin yksittäinen leikkuri on post-smolttikuolevuus, jonka vaikutus näkyy selvästi kun verrataan F- ja G-skenaarioiden lukuja post-smolttikuolevuuden jälkeen muiden skenaarioiden vastaaviin lukuihin. Suhteellisen lievä post-smolttikuolevuuden lasku nykytilanteesta merkitsee kolminkertaisia kutulohimääriä (skenaario E vs. F). Meri- ja jokisuukalastusta nykyistä voimakkaammin säätelemällä saavutetaan enimmillään 7-8 kertainen lisäys kudulle selviytyviin lohimääriin (skenaariot A vs. B-E). Lisäys on siis todella merkittävä, mutta se ei vielä estä populaatiota vähitellen pienenemästä, elleivät samanaikaisesti joko luontaiset olosuhteet parane tai toteuteta muitakin tukitoimia. Vaelluspoikasten suuremmat alasvaellustappiot pienentävät kutupopulaation koon viidennekseen (skenaariot H vs. I). Lohenpoikasten parempi selviytyminen mätimunasta vaelluspoikaseksi saisi 1

aikaan noin nelinkertaisen kutupopulaation koon viidenkymmenen vuoden aikajänteellä (skenaario D vs. H). 3.1. Skenaario A Kutupopulaation koko ja smolttituotanto laskevat jyrkästi 12 vuoden voimakkaiden tuki-istutusten jälkeen (kuva 5). 14 12 1 (a) kutulohet - kpl ISTUTUSMÄÄRÄ (tuhansia kpl) KALASTUS- KUOLEVUUS (%) 1-12 v 75 avomeri 4 2 1 patoaltaat 75 5 13-5 v 15 45 rannikko 25 1 meri 92 88 jokisuu 36 1 SMOLTTI- TAPPIO (%) 8 6 4 2 2 175 (b) smolttituotanto - kpl 15 125 1 75 5 25 Vuodet toimenpiteen aloittamisesta 75.PERSENTIILI MEDIAANI 25.PERSENTIILI Kuva 5. Kutualueille pääsevien lohien lukumäärä (a) ja smolttituotanto (b) nykytilannetta kuvaavassa skenaariossa A. Kuvan taulukossa esitetään tummennettuina tässä skenaariossa käytetyt kuolevuusparametrit. Lohen populaatiomalli antoi seuraavanlaisen vaihteluvälin (25.persentiili 75.persentiili) lohien määriksi eri elinvaiheissa: kutulohia enimmillään 87 1 19 kpl, lopulta 13 22 kpl smolttituotanto enimmillään 167 184 kpl, lopulta 31 36 kpl kalateihin selviää enimmillään 1 11 1 85 kpl, lopulta 21 36 kpl. Kalastajille tulevan saaliin määrän vastaava vaihteluväli olisi seuraavanlainen: merikalastuksen saalis enimmillään 1 78 2 98 lohta, lopulta 33 57 rannikkokalastuksen saalis enimmillään 57 96 lohta, lopulta 11 19 jokisuun kalastuksen saalis enimmillään 63 1 7, lopulta 12 21 jokialueen virkistyskalastuksen saalis enimmillään 1 13 lohta, lopulta 1 3. 11

3.2. Skenaario B Pelkkä avomerikalastuksen tiukempi rajoittaminen ei oleellisesti paranna lohikannan palauttamisedellytyksiä (kuva 6). 18 16 14 12 1 8 6 4 2 (a) kutulohet - kpl ISTUTUSMÄÄRÄ (tuhansia kpl) KALASTUS- KUOLEVUUS (%) 1-12 v 75 avomeri 4 2 1 patoaltaat 75 5 13-5 v 15 45 rannikko 25 1 meri 92 88 jokisuu 36 1 SMOLTTI- TAPPIO (%) 225 2 (b) smolttituotanto - kpl 175 15 125 1 75 5 25 Vuodet toimenpiteen aloittamisesta 75.PERSENTIILI MEDIAANI 25.PERSENTIILI Kuva 6. Kutualueille pääsevien lohien lukumäärä (a) ja smolttituotanto (b) skenaariossa B, jossa avomerikalastusta rajoitetaan voimakkaasti (kuvan taulukon tummennetut kuolevuusparametrit). Lohen populaatiomalli antoi seuraavanlaisen vaihteluvälin (25.persentiili 75.persentiili) lohien määriksi eri elinvaiheissa: kutulohia enimmillään 1 4 1 67 kpl, lopulta 2 35 kpl smolttituotanto enimmillään 177 199 kpl, lopulta 35 43 kpl kalateihin selviäisi enimmillään 1 61 2 7 kpl, lopulta 33 56 kpl. Kalastajille tulevan saaliin määrän vastaava vaihteluväli olisi seuraavanlainen: merikalastuksen saalis enimmillään 9 1 55 lohta, lopulta 18 32 rannikkokalastuksen saalis enimmillään 82 1 39 lohta, lopulta 17 29 jokisuun kalastuksen saalis enimmillään 92 1 55, lopulta 19 32 jokialueen virkistyskalastuksen saalis enimmillään 12 19 lohta, lopulta 2 4. 12

3.3. Skenaario C Rannikkokalastuksen vähentäminen lisää edelleen lohikannan kutupopulaation kokoa ja vaelluspoikastuotantoa, mutta vieläkin populaatiokoon lasku on jyrkkä istutusten pienentyessä (kuva 7). 25 2 (a) kutulohet - kpl ISTUTUSMÄÄRÄ (tuhansia kpl) KALASTUS- KUOLEVUUS (%) 1-12 v 75 avomeri 4 2 1 patoaltaat 75 5 13-5 v 15 45 rannikko 25 1 meri 92 88 jokisuu 36 1 SMOLTTI- TAPPIO (%) 15 1 5 225 2 (b) smolttituotanto - kpl 175 15 125 1 75 5 25 Vuodet toimenpiteen aloittamisesta 75.PERSENTIILI MEDIAANI 25.PERSENTIILI Kuva 7. Kutualueille pääsevien lohien lukumäärä (a) ja smolttituotanto (b) skenaariossa C, jossa sekä avomerikalastusta että rannikkokalastusta rajoitetaan voimakkaasti (kuvan taulukon tummennetut kuolevuusparametrit). Lohen populaatiomalli antoi seuraavanlaisen vaihteluvälin (25.persentiili 75.persentiili) lohien määriksi eri elinvaiheissa: kutulohia enimmillään 1 24 2 8 kpl, lopulta 27 48 kpl smolttituotanto enimmillään 183 21 kpl, lopulta 39 5 kpl kalateihin selviää enimmillään 2 1 3 38 kpl, lopulta 45 78 kpl. Kalastajille tulevan saaliin määrän vastaava vaihteluväli olisi seuraavanlainen: merikalastuksen saalis enimmillään 94 1 61 lohta, lopulta 21 38 rannikkokalastuksen saalis enimmillään 35 59 lohta, lopulta 8 14 jokisuun kalastuksen saalis enimmillään 1 15 1 94, lopulta 26 45 jokialueen virkistyskalastuksen saalis enimmillään 14 24 lohta, lopulta 3 6. 13

3.4. Skenaario D Voimakkaat kalastusrajoitukset loiventaisivat lohikannan koon laskevaa trendiä ja kannan koko olisi lopulta tasolla, jota voidaan pitää minimiedellytyksenä lohen palauttamiselle Kemijoen vesistöön (kuva 8). 35 3 25 (a) kutulohet - kpl ISTUTUSMÄÄRÄ (tuhansia kpl) KALASTUS- KUOLEVUUS (%) 1-12 v 75 avomeri 4 2 1 patoaltaat 75 5 13-5 v 15 45 rannikko 25 1 meri 92 88 jokisuu 36 1 SMOLTTI- TAPPIO (%) 2 15 1 5 275 25 225 2 175 15 125 1 75 5 25 (b) smolttituotanto - kpl Vuodet toimenpiteen aloittamisesta 75.PERSENTIILI MEDIAANI 25.PERSENTIILI Kuva 8. Kutualueille pääsevien lohien lukumäärä (a) ja smolttituotanto (b) skenaariossa D, jossa kaikkia kalastusmuotoja rajoitetaan voimakkaasti (kuvan taulukon tummennetut kuolevuusparametrit). Lohen populaatiomalli antoi seuraavanlaisen vaihteluvälin (25.persentiili 75.persentiili) lohien määriksi eri elinvaiheissa: kutulohia enimmillään 1 95 3 27 kpl, lopulta 61 1 2 kpl smolttituotanto enimmillään 21 239 kpl, lopulta 58 9 kpl kalateihin selviää enimmillään 3 17 5 29 kpl, lopulta 99 1 95 kpl. Kalastajille tulevan saaliin määrän vastaava vaihteluväli olisi seuraavanlainen: merikalastuksen saalis enimmillään 1 3 1 81 lohta, lopulta 33 65 rannikkokalastuksen saalis enimmillään 39 66 lohta, lopulta 12 24 jokisuun kalastuksen saalis enimmillään 35 59, lopulta 11 22 jokialueen virkistyskalastuksen saalis enimmillään 22 37 lohta, lopulta 7 14. 14

3.5. Skenaario E Tässä skenaariossa lohikannan koko olisi jo välttävällä myös 5 vuoden jälkeen (kuva 9). 45 4 35 3 25 2 15 1 5 (a) kutulohet - kpl ISTUTUSMÄÄRÄ (tuhansia kpl) KALASTUS- KUOLEVUUS (%) 1-12 v 75 avomeri 4 2 1 patoaltaat 75 5 13-5 v 15 45 rannikko 25 1 meri 92 88 jokisuu 36 1 SMOLTTI- TAPPIO (%) 275 25 225 2 175 15 125 1 75 5 25 (b) smolttituotanto - kpl Vuodet toimenpiteen aloittamisesta 75.PERSENTIILI MEDIAANI 25.PERSENTIILI Kuva 9. Kutualueille pääsevien lohien lukumäärä (a) ja smolttituotanto (b) skenaariossa E, jossa kaikkia kalastusmuotoja rajoitetaan mahdollisimman voimakkaasti (kuvan taulukon tummennetut kuolevuusparametrit). Lohen populaatiomalli antoi seuraavanlaisen vaihteluvälin (25.persentiili 75.persentiili) lohien määriksi eri elinvaiheissa: kutulohia enimmillään 2 22 3 81 kpl, lopulta 86 1 78 kpl smolttituotanto enimmillään 27 25 kpl, lopulta 72 123 kpl kalateihin selviäisi enimmillään 3 6 6 17 kpl, lopulta 1 4 2 88 kpl. Kalastajille tulevan saaliin määrän vastaava vaihteluväli olisi seuraavanlainen: merikalastuksen saalis enimmillään 57 97 lohta, lopulta 22 46 rannikkokalastuksen saalis enimmillään 44 76 lohta, lopulta 17 36 jokisuun kalastuksen saalis enimmillään 4 68, lopulta 16 32 jokialueen virkistyskalastuksen saalis enimmillään 25 43 lohta, lopulta 1 2. 15

3.6. Skenaario F Post-smolttikuolevuuden pienentymisellä olisi todella suuri vaikutus ja lohikannan palauttamisella olisi hyvät edellytykset (kuva 1). 6 5 4 3 2 1 (a) kutulohet - kpl ISTUTUSMÄÄRÄ (tuhansia kpl) KALASTUS- KUOLEVUUS (%) 1-12 v 75 avomeri 4 2 1 patoaltaat 75 5 13-5 v 15 45 rannikko 25 1 meri 92 88 jokisuu 36 1 SMOLTTI- TAPPIO (%) 325 3 275 25 225 2 175 15 125 1 75 5 25 (b) smolttituotanto - kpl Vuodet toimenpiteen aloittamisesta 75.PERSENTIILI MEDIAANI 25.PERSENTIILI Kuva 1. Kutualueille pääsevien lohien lukumäärä (a) ja smolttituotanto (b) skenaariossa F, jossa kaikkia kalastusmuotoja rajoitetaan voimakkaasti ja post-smolttikuolevuuden oletetaan pienenevän (kuvan taulukon tummennetut kuolevuusparametrit). Lohen populaatiomalli antoi seuraavanlaisen vaihteluvälin (25.persentiili 75.persentiili) lohien määriksi eri elinvaiheissa: kutulohia enimmillään 3 42 5 21 kpl, lopulta 2 68 4 83 kpl smolttituotanto enimmillään 232 3 kpl, lopulta 168 286 kpl kalateihin selviää enimmillään 5 54 8 41 kpl, lopulta 4 36 7 81 kpl. Kalastajille tulevan saaliin määrän vastaava vaihteluväli olisi seuraavanlainen: merikalastuksen saalis enimmillään 1 82 2 87 lohta, lopulta 1 41 2 58 rannikkokalastuksen saalis enimmillään 68 1 5 lohta, lopulta 54 96 jokisuun kalastuksen saalis enimmillään 61 94, lopulta 48 86 jokialueen virkistyskalastuksen saalis enimmillään 39 59 lohta, lopulta 3 55. 16

3.7. Skenaario G Lisäämällä jokipoikasten tuki-istutuksia saataisiin vaelluspoikasten tuotanto maksimaaliseksi, ja myös kutupopulaation koko suuremmaksi kuin skenaariossa F (kuva 11). 7 6 5 4 3 2 1 (a) kutulohet - kpl ISTUTUSMÄÄRÄ (tuhansia kpl) KALASTUS- KUOLEVUUS (%) 1-12 v 75 avomeri 4 2 1 patoaltaat 75 5 13-5 v 15 45 rannikko 25 1 meri 92 88 jokisuu 36 1 SMOLTTI- TAPPIO (%) 325 3 275 25 225 2 175 15 125 1 75 5 25 (b) smolttituotanto - kpl Vuodet toimenpiteen aloittamisesta 75.PERSENTIILI MEDIAANI 25.PERSENTIILI Kuva 11. Kutualueille pääsevien lohien lukumäärä (a) ja smolttituotanto (b) skenaariossa G, jossa kaikkia kalastusmuotoja rajoitetaan voimakkaasti ja post-smolttikuolevuuden oletetaan pienenevän. Lisäksi tehdään enemmän tuki-istutuksia (kuvan taulukon tummennetut kuolevuusparametrit). Lohen populaatiomalli antoi seuraavanlaisen vaihteluvälin (25.persentiili 75.persentiili) lohien määriksi eri elinvaiheissa: kutulohia enimmillään 3 91 5 87 kpl, lopulta 3 9 5 83 kpl smolttituotanto enimmillään 284 3 kpl, lopulta 284 3 kpl kalateihin selviää enimmillään 6 36 9 49 kpl, lopulta 6 36 9 42 kpl. Kalastajille tulevan saaliin määrän vastaava vaihteluväli olisi seuraavanlainen: merikalastuksen saalis enimmillään 2 8 3 26 lohta, lopulta 2 6 3 23 rannikkokalastuksen saalis enimmillään 78 1 18 lohta, lopulta 78 1 16 jokisuun kalastuksen saalis enimmillään 7 1 6, lopulta 7 1 6 jokialueen virkistyskalastuksen saalis enimmillään 44 67 lohta, lopulta 43 66. 17

3.8. Skenaario H Parantunut mädistä vaelluspoikaseksi selviytyminen yhdessä nykyistä suurempien kalastusrajoitusten (skenaario D) kanssa tuottaisi elinkykyisen ja lähes pelkästään luonnonlisääntymisen avulla pärjäävän lohikannan (kuva 12). 45 Lisäoletus: mädistä smoltiksi selviytyy 2,6 % 4 35 3 25 2 15 1 5 (a) kutulohet - kpl ISTUTUSMÄÄRÄ (tuhansia kpl) KALASTUS- KUOLEVUUS (%) 1-12 v 75 avomeri 4 2 1 patoaltaat 75 5 13-5 v 15 45 rannikko 25 1 meri 92 88 jokisuu 36 1 SMOLTTI- TAPPIO (%) 325 3 275 25 225 2 175 15 125 1 75 5 25 (b) smolttituotanto - kpl Vuodet toimenpiteen aloittamisesta 75.PERSENTIILI MEDIAANI 25.PERSENTIILI Kuva 12. Kutualueille pääsevien lohien lukumäärä (a) ja smolttituotanto (b) skenaariossa H, jossa kaikkia kalastusmuotoja rajoitetaan voimakkaasti ja mädistä vaelluspoikaseksi selviytyminen olisi 2,6 % (kuvan taulukon tummennetut kuolevuusparametrit). Lohen populaatiomalli antoi seuraavanlaisen vaihteluvälin (25.persentiili 75.persentiili) lohien määriksi eri elinvaiheissa: kutulohia enimmillään 2 56 4 28 kpl, lopulta 2 51 4 26 kpl smolttituotanto enimmillään 3 3 kpl, lopulta 296 3 kpl kalateihin selviää enimmillään 4 17 6 94 kpl, lopulta 4 5 6 91 kpl. Kalastajille tulevan saaliin määrän vastaava vaihteluväli olisi seuraavanlainen: merikalastuksen saalis enimmillään 1 36 2 37 lohta, lopulta 1 34 2 34 rannikkokalastuksen saalis enimmillään 51 86 lohta, lopulta 5 85 jokisuun kalastuksen saalis enimmillään 46 77, lopulta 45 76 jokialueen virkistyskalastuksen saalis enimmillään 29 49 lohta, lopulta 28 48. 18

3.9. Skenaario I Skenaariossa I oletetaan smolteista kuolevan alasvaelluksen yhteydessä 6-8 % (moodi 75 %), mikä johtaisi lohikannan koon selvään laskuun (kuva 13) verrattuna esimerkiksi skenaarioon H (ks. kuva 12). 25 2 ISTUTUSMÄÄRÄ (tuhansia kpl) KALASTUS- KUOLEVUUS (%) 1-12 v 75 avomeri 4 2 5 patoaltaat 75 5 13-5 v 15 45 rannikko 25 1 5 meri 92 88 jokisuu 36 1 SMOLTTI- TAPPIO (%) 15 Lisäoletus: mädistä smoltiksi selviytyy 2,6 % 1 5 3 275 25 225 2 175 15 125 1 75 5 25 (a) kutulohet -kpl (b) smolttituotanto -kpl Vuodet toimenpiteen aloittamisesta 75.PERSENTIILI MEDIAANI 25.PERSENTIILI Kuva 13. Kutualueille pääsevien lohien määrä skenaariossa I, jossa kaikkia kalastusmuotoja rajoitetaan voimakkaasti ja mädistä vaelluspoikaseksi selviytyminen olisi 2,6 %, mutta patoallastappiot olisivat suuret (kuvan taulukon tummennetut kuolevuusparametrit). Lohen populaatiomalli antoi seuraavanlaisen vaihteluvälin (25.persentiili 75.persentiili) lohien määriksi eri elinvaiheissa: kutulohia enimmillään 1 26 2 1 kpl, lopulta 46 88 kpl smolttituotanto enimmillään 23 268 kpl, lopulta 74 122 kpl kalateihin selviää enimmillään 2 5 3 26 kpl, lopulta 74 1 44 kpl. Kalastajille tulevan saaliin määrän vastaava vaihteluväli olisi seuraavanlainen: merikalastuksen saalis enimmillään 67 1 11 lohta, lopulta 24 48 rannikkokalastuksen saalis enimmillään 25 41 lohta, lopulta 9 18 jokisuun kalastuksen saalis enimmillään 23 36, lopulta 8 16 jokialueen virkistyskalastuksen saalis enimmillään 14 23 lohta, lopulta 5 1. 19

4. Pohdinta, johtopäätökset ja suositukset Tässä työssä laadittu laskentamalli tarjoaa hyvän lähtökohdan vaelluskalakantojen palauttamiseen tai kotiuttamiseen tähtäävien tuki- ja säätelytoimien tarpeiden ja vaikutusten arviointiin. Kun tavoitteena on lohikantojen palauttaminen sähköntuotantoon valjastetuille rakennetuille joille, lohikantojen luontaisen elinkierron aikaansaaminen edellyttää tulosten mukaan useiden toimenpiteiden keinovalikoimaa, jossa kalatiet ovat yhtenä keskeisenä osana. Mallinnustulokset osoittavat havainnollisesti, kuinka rakennettujen jokien lohikantojen palauttamiseksi tarvitaan kokonaisvaltaista ja määrätietoista päätöksentekoa. Kannan palauttamiseen on hyvät mahdollisuudet ainoastaan jos syönnös- ja kutuvaelluksen kalastusta vähennetään nykyisestä tasosta kauttaaltaan ja samalla kalojen vaellus joessa ylä- ja alavirtaan pystytään järjestämään ilman liian suuria vaellustappioita. Mallin avulla voidaan myös arvioida, millä yksittäisillä toimenpiteillä voidaan tehokkaimmin edistää lohikantojen palauttamista. Toisaalta on huomattava, että myös lohenpoikasten merivaelluksen alkuvaiheen kuolevuus, johon ei voida vaikuttaa nopeasti hallinnollisilla päätöksillä, vaikuttaa merkittävästi lohikantojen kehitykseen. Tämä näkyy havainnollisesti kun verrataan skenaarioita E ja F. Skenaariossa F post-smolttikuolevuus on neljä prosenttiyksikköä pienempi (88%) kuin skenaariossa E (92%) ja lohikannan kehitys on selvästi suotuisampaa, vaikka avomerikalastus onkin voimakkaampaa skenaariossa F. Kuten kaikessa mallinnuksessa, tämän työn yksinkertaistetun lohen elinkiertomallin tulosten ja skenaarioinnin tulosten käyttökelpoisuutta rajoittavat käytettyjen oletusten realistisuus sekä mallinnustulosten käyttäjän ymmärrys niistä. Yksinkertaistetulla elinkiertomallilla pyrittiin tuottamaan päätöksentekijöiden tarpeisiin sellainen karkea työkalu, jolla tuki- ja säätelytoimia suunniteltaessa voitaisiin ottaa huomioon keskeiset lohipopulaation kokoa leikkaavat kuolevuustekijät elinkierron eri vaiheissa. Karkeaakin työkalua käytettäessä on kuitenkin tarpeen tunnistaa ja mahdollisuuksien mukaan korjata mallin oletuksiin liittyviä virhelähteitä. Tässä työssä näin tehtiin esimerkiksi merivaelluksen kaksivuotiseen kestoon liittyvän oletuksen osalta siten, että pääaltaan kalastuskuolevuutta korotettiin vastaamaan paremmin todellisuutta lohipopulaation pitempiaikaisesta altistumisesta merivaiheen kalastukselle. Sen sijaan mallin voimakkaasti yksinkertaistettua oletusta mäti-smoltti - vaiheen kuolevuudesta (vakioarvo 98,7 %) ei korjattu, mikä aiheuttaa todennäköisesti jonkin verran virhettä tulosten tulkintaan. Elinkierron tässä vaiheessa kuolleisuus on tiheydestä riippuvaa, minkä takia tämä kuolevuus olisi todennäköisesti tätä alhaisempi pienemmissä lohipopulaatioissa (esim. skenaariot A ja B) ja toisaalta suurempi skenaariossa, joissa lohipopulaatiot ovat voimakkaasti kasvaneet (esim. skenaariot F ja G). Tämän seurauksena parhaiden skenaarioiden ennustukset ovat todennäköisesti jonkin verran ylioptimistisia ja vastaavasti huonoimpien skenaarioiden ennusteet ovat hieman liian pessimistisiä. Mallinnustulosten luotettavuuden lisäämiseksi tarvitaan lisätutkimuksia etenkin elinkierron jokivaiheeseen liittyen alasvaeltavien smolttien hävikistä sekä kalateiden toimivuudesta kutukalojen nousuväylinä. Smolttien kuolevuusarviot perustuivat tässä työssä Annalan (28) selvitykseen sekä oletukseen, että kalateiden lisäksi voimalaitospatojen yhteydessä parannetaan smolttien alasvaellusmahdollisuuksia sopivien ohjausrakenteiden avulla. Tällaisten rakenteiden toimivuudesta Suomen rakennetuilla joilla ei ole kuitenkaan tietoa, minkä takia niihin liittyvä tutkimus- ja kehitystyö tulee käynnistää samanaikaisesti kalateiden suunnittelu- ja rakentamisprosessin kanssa. 2

Huusko ym. (212) arvioivat Iijoella vuosina 21 211 toteutettujen telemetriatutkimuksien perusteella smolttien kuolevuuden olevan Annalan (28) esittämää selvästi korkeampi. Tästä syystä ohjausrakenteiden puuttumisen vaikutusta havainnollistettiin tässä työssä kasvattamalla smolttien alasvellustappioita Laineen ym. (22) raportin pessimistisimmälle tasolle, mikä johti pitkällä aikajänteellä selvästi pienempään lohikannan kokoon (skenaario H vs. I). Smolttien alasvaelluksen ohella lähitulevaisuudessa on syytä panostaa kalateiden toimivuuden pitkäjänteiseen tutkimukseen, jotta taloudellisesti mittavalle kalateiden suunnittelulle ja rakentamiselle luodaan parhaat onnistumisen edellytykset. Tässä työssä kalateiden toimivuuteen liittyen lohien oletettiin oppivan viiden peräkkäisen kalatien käyttöön siten, että ensimmäisissä kalateissä tappio on 1 % ja viimeisissä 5 % (Laine 211, Haynes 1992). Oletuksen taustalla olevat arviot ovat epävarmoja ja perustuvat pääosin Tyynenmeren lohiin, koska tietoa Atlantin lohen noususta useiden peräkkäisten kalateiden kautta ei juuri ole saatavilla. Toisin kuin monissa aiemmissa yksinkertaistetuissa laskentamalleissa (esim. Kemppainen ym. 1998, Laine ym. 22), tässä työssä esitetyssä populaatiomallissa on pyritty kuvaamaan ja arvioimaan parametrien epävarmuutta hajontaluvuilla ja Monte Carlo-simuloinnilla lasketuilla todennäköisyysjakaumilla. Kun jakaumaoletuksia pyritään perustamaan mahdollisimman paljon tunnettuihin tai muissa yhteyksissä arvioituihin rajoihin, saadaan ainakin jonkin verran realistisempi kuva muuttujiin ja ilmiöihin liittyvästä epävarmuudesta. On kuitenkin huomattava että kussakin skenaariossa parametriarvojen on oletettu pysyttelevän 5 vuotta tietyssä, muuttumattomassa suuruusluokassa. Näin ollen parametreille annetut tilastolliset jakaumat eivät kuvaa tulevaisuuteen liittyvää epävarmuutta täysimääräisesti. Kun tähän lisätään mäti-smoltti -eloonjäännin ja jokipoikasistukkaiden smoltiksi eloonjäännin oletetut vakioarvot, tuloksissa on epäilemättä aliarvioitu epävarmuuksia vaikka eri skenaarioita tarkasteltaisiin vaihtoehtoisten tulevaisuuksien yhdistettynä kirjona. Seuraava rakennettujen jokien lohikantojen tulevaisuutta arvioivan mallintamisen kehitysvaihe voisi olla räätälöidä näiden jokien tapauksille kehittynyt laskentamalli, joka perustuisi esimerkiksi ICESin käyttämään, useista osamalleista koostuvaan monimutkaiseen elinkiertomalliin (Michielsens ym. 28; ks. tiivis mallin esittely Helle ym. 211). ICESin kanta-arviotyöryhmä otti käyttöön bayesilaiseen tilastotieteeseen pohjautuvan lohen kantamallin jo vuonna 22. Sittemmin lohikantamallia on edelleen kehitetty ja laajennettu. Bayesilaiseen tilastotieteeseen kuuluu ns. priori- eli etukäteistiedon käyttö ja arvioitavien parametrien estimaattien esittäminen todennäköisyysjakaumina. Prioritietoa voivat olla aiempien analyysien tulokset, aiemmista tutkimuksista tai asiantuntijoiden näkemyksistä koottu synteesi liittyen tutkittaviin parametreihin. Myös prioritieto annetaan todennäköisyysjakaumina. Kun prioritieto yhdistetään havaintoaineistoihin tilastollisen mallin avulla, tuloksena saadaan ns. posteriori- eli jälkikäteistieto, joka on tilastotieteellinen synteesi siitä mitä prioritieto ja havainnot yhdessä kertovat tutkittavista parametreista. Myös posterioritieto on todennäköisyysjakauma (ks. esim. Helle ym. 211). Monimutkaisemman ja realistisemman lohikantamallin hyödyntäminen tulevaisuuden arviointiin edellyttää lisäksi skenaarioinnin työkalujen kehittämistä. Erilaisilla lohen elinkiertomalleilla voidaan tarkastella niiden rakenteesta riippumatta vain lohikannan palauttamisen biologisia edellytyksiä. Etenkin suuremmissa kalatiehankkeissa on tarpeen suunnata tarkastelun painopistettä biologisten reunaehtojen ohella myös teknis-taloudellisiin ja sosioekonomisiin kriteereihin. Monitavoitearvionnin avulla voidaan ottaa huomioon ja yhdistää erilaisia tavoitteita ja intressejä ja siten lisätä luottamuksen ja yhteistyön edellytyksiä eri toimijoiden välillä (Dufva & Marttunen 21, Karjalainen ym. 211). 21

Tässä selvitystyössä käytetyn mallin parametrien ja sen rakenteen yksinkertaistuksista ja oletuksista huolimatta rakennettujen jokien vaelluskantojen palauttamisessa tulisi noudattaa seuraavia suosituksia suunnittelun ja hallinnon perustaksi: Kalastuskuolevuuden on pienennyttävä nykytasosta. Suurin muutos olisi saavutettavissa avomerikalastusta säätelemällä ja valvontaa tehostamalla, mikä tarkoittaa laajaa yhteisymmärrystä EU-tasolla. Lisäksi kansallisesti (erityisesti rannikkokalastus) sekä myös alueellisesti ja paikallisesti (jokisuu- ja jokikalastus) on tehtävä rajoituspäätöksiä riittävän nousukalamäärän varmistamiseksi. Smolttien alasvaelluksen turvaamiseen on kiinnitettävä huomiota. Yksittäisiä voimalaitoksia on tarkasteltava erikseen, smolteille vaikeat alueet ja rakenteet on tunnistettava ja niitä varten on järjestettävä toimivia vaellusratkaisuja Nousuvaelluksen onnistuminen on turvattava onnistuneilla kalatieratkaisuilla. Kalateiden toimivuuden varmistaminen edellyttää tutkimustyötä. Jokien elinympäristöt on kunnostuksin ja valuma-alueen hoidon toimin saatettava mahdollisimman hyvään tilaan mäti- ja poikasvaiheen kuolevuuden minimoimiseksi. Viitteet Annala, M. 28. Vaelluskalat palaavat Iijoelle, smolttien alasvaellustappiot osana hankkeen riskianalyysiä. Käsikirjoitus. 16 s. Dufva, M., Marttunen, M. 21. Monitavoitearviointi Mustionjoen kunnostuksessa. Simpukka- ja lohikantojen elvyttämisvaihtoehtojen arviointi. Suomen Ympäristö 2/21. 147 s. Haines, T.A. 1992. New England's rivers and Atlantic salmon. P. 131-139 in R.H. Sound (ed.), Stemming the tide of coastal fish habitat loss. National coalition for marine conservation, Savannah, Georgia. HELCOM 211. Salmon and Sea Trout Populations and Rivers in the Baltic Sea HELCOM assessment of salmon (Salmo salar) and sea trout (Salmo trutta) populations and habitats in rivers flowing to the Baltic Sea. Balt. Sea Environ. Proc, No. 126A, 79 pp. Helle, E., Erkinaro, J., Heinimaa, P., Ikonen, E., Lehtonen, H., Leskelä, A., Pakarinen, T., Rahkonen, R., Romakkaniemi, A. ja Söderkultalahti, P. 211. Suomessa lisääntyvien Itämeren lohikantojen tila tieteellisen havaintoaineiston perusteella. RKTL:n työraportteja 12/211, 77 s. Hiltunen, M. 211. Iijoen merialueen kalatalousvelvoitteen tarkkailutulokset vuosina 26-21. Kalatutkimusraportti nro 5. Pohjolan Voima. 1 s. + liitteet. Fiskeriverket ja RKTL 211. Torneälvens lax- och öringsbestånd biologisk underlag för bedömning av lämpli-ga fiskeregler under 211. Huusko, R., Orell, P., van der Meer, O., Jaukkuri, M., Mäki-Petäys, A. 212. Lohen vaelluspoikasten radio-telemetriaseuranta Iijoella 21 211. Käsikirjoitus. Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos. ICES 21. Report of the Working Group on Baltic Salmon and Trout (WGBAST), 24 31 March 21, St Petersburg, Russia. ICES CM 21/ACOM:8. 253 pp. 22

Jaukkuri, M., Orell, P., Kanniainen, T., Vierelä, M., Huusko, R., Mäki-Petäys, A., van der Meer, O., Jokikokko, E. 212. Lohien ylisiirto- ja radiotelemetriatutkimus Kemi- ja Ounasjoella. Käsikirjoitus. Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos. Karjalainen, T. P., Rytkönen, A-M., Marttunen, M., Mäki-Petäys, A. ja Autti, O. 211. Monitavoitearviointi Iijoen vaelluskalakantojen palauttamisen tukena. Suomen Ympäristö 11/211. 93 s. Kemppainen, S., Korhonen, P. ja Huusko, A. 1998. Kalataloudelliset perusteet mereisen vaelluskalan tuotannolle Iijoella: Kalatieselvityksen biologinen osaraportti. Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos, 25 s. Laine, A., Niva, T., Mäki-Petäys, A. & Erkinaro, J. 22. Kalabiologiset perusteet. Teoksessa: Loikkaako lohi Ounasjokeen? Vaelluskalojen palauttaminen Kemi-/Ounasjokeen. Esiselvitys. Lapin ympäristökeskus. Alueelliset ympäristöjulkaisut 271: 127-199. Laine, A. (toim). 28. Palaako lohi Oulujokeen? Loppuraportti Oulu- ja Lososinkajoilla tehdyistä selvityksistä 26 27. Suomen Ympäristö 5. 167 s. van der Meer, O., Louhi, P., Marttila, M., Jaukkuri, M., Erkinaro, J., Mäki-Petäys, A., Karjalainen, T.P., Laine, A., Orell, P. 21. Vaelluskalojen palauttamisen edellytykset Iijoen vesistöalueella - Esiselvitys. Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos. Julkaisematon käsikirjoitus 24.11.21, 19 s. http://www.ymparisto.fi/download.asp?contentid=123174&lan=fi Michielsens, C.G.J., McAllister, M.K., Kuikka, S., Mäntyniemi, S., Romakkaniemi, A., Pakarinen, T., Karlsson, L. ja Uusitalo, L. 28. Combining multiple Bayesian data analyses in a sequential framework for quantitative fisheries stock assessment. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 65: 962 974. Määttä, V. 2. Kalanviljelylaitoksessa ja luonnossa sukukypsäksi kasvaneiden Tornionjoen lohien (Salmo salar L.) sukukypsyyskoko, mädintuotanto ja mädin hedelmöittyminen. Hydrobiologian ja limnologian pro gradu -tutkielma. Jyväskylän yliopisto, Bio- ja ympäristötieteiden laitos, 39 s. Orell, P., Jaukkuri, M., Kanniainen, T., van der Meer, O., Mäki-Petäys, A., Huusko, R., Karppinen, P., Marttila, M. 211. Ylisiirrettyjen lohien radiotelemetriaseuranta Iijoella v. 29 21. Työraportti 28.1.211. Vaelluskalat palaavat Iijokeen -hanke. Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos. http://www.ymparisto.fi/download.asp?contentid=124666&lan=fi Romakkaniemi, A. 28. Conservation of Atlantic salmon by supplementary stocking of juvenile fish. Väitöskirja. Helsingin yliopisto, biotieteellinen tiedekunta, bio- ja ympäristötieteiden laitos. Structured Data, LCC 211a. RiskAmp Monte Carlo Add-In Library version 3.2. http://www.riskamp.com/ Structured Data, LCC 211b. http://www.riskamp.com/library/pertdistribution.php 23

Liite 1. Kemijoen lohien määrä eri elinvaiheissa 5 vuoden jälkeen Monte Carlo -simulaation antamissa 25. ja 75. persentiilien rajoissa. Elinvaihe Skenaario A Skenaario B Skenaario C Skenaario D Skenaario E Skenaario F Skenaario G Skenaario H Skenaario I Smoltteja luonnonkudusta 7 3-11 92 1 97-18 66 15 17-26 47 33 53-65 82 47 54-99 2 144 26-262 24 212 5-319 22 272 1-462 78 49 71-97 6 Smoltteja tukiistutuksista 24 24 24 24 24 24 72 24 24 Luonnontilaisen osuuden jälkeen 29 34-34 6 33 1-4 35 37 15-47 83 54 49-84 88 67 44-115 8 159 22-27 74 268 6-286 29 274 61-286 29 69 86-114 85 Patoallastappioiden jälkeen 13 2-17 79 14 94-2 61 16 9-24 34 25 7-42 18 31 32-56 6 73 9-126 11 92-151 46 19 65-153 55 18 1-3 89 Postsmolttikuolevuuden jälkeen Itämeren 1 1-1 69 1 17-1 95 1 34-2 29 2 2-3 86 2 51-5 16 8 92-15 92 13 28-19 59 8 74-14 3 1 49-2 81 luonnollisen kuolevuuden jälkeen 85-1 41 99-1 68 1 1-1 92 1 77-3 48 2 25-4 58 7 66-13 69 11 24-12 9 7 12-12 9 1 28-2 48 Avomerikalastuksen jälkeen 51-86 79-1 35 9-1 57 1 42-2 77 2-4 1 6 22-11 11 9 5-13 39 5 77-9 82 1 6-2 5 Hyljepredaation jälkeen 44-74 69-1 17 78-1 37 1 23-2 4 1 73-3 55 5 38-9 64 7 87-11 62 5-8 52 92-1 77 Rannikkokalastuksen jälkeen 33-56 52-88 7-1 23 1 11-2 17 1 56-3 2 4 84-8 68 7 1-1 46 4 51-7 68 82-1 6 Jokisuukalastuksen jälkeen 21-36 33-56 45-78 99-1 95 1 4-2 88 4 36-7 81 6 36-9 42 4 5-6 91 74-144 Kalatietappioiden jälkeen 14-24 22-38 3-54 68-1 34 96-1 98 2 98-5 38 4 34-6 49 2 79-4 75 51-98 Jokikalastuksen jälkeen 13-22 2-35 27-48 61-1 2 86-1 78 2 68-4 83 3 9-5 83 2 51-4 26 46-88