Järven väriluku ja fosforipitoisuus saattavat vaihdella alueellisesti paljonkin. Salla Rajalan tutkimuksen aiheena on järvien veden laadun alueellinen vaihtelu ja sen vaikutukset järvien ekologisen tyypin määräytymiseen. Veden laadun vaihtelu voi myös vaikuttaa koko järven ravintoverkkoon ja ekosysteemin toimintaan.
EU:n vesipuitedirektiivin mukaisessa järvien tilan seurannassa Suomen järvet on tyypitelty mm. veden värin ja ravinnepitoisuuden perusteella. Järvien ekologisen tilan määrittely perustuu järvien syvännealueelta otettuihin vesinäytteisiin. Etenkin rantavyöhykkeiden (/litoraalialueen) veden laatu voi erota huomattavasti avovesialueesta, Salla Rajala huomauttaa.
Salla Rajala on väitöskirjatutkija Helsingin yliopiston Ekosysteemit ja ympäristö -tutkimusohjelmasta. Rajala tutkii sitä, miten järvien ekologisen tilan seurantaa saataisiin parannettua ja kehitettyä vastaamaan paremmin esimerkiksi tummumisen aiheuttamiin muutoksiin. ”Kiinnostukseni aiheeseen syttyi, kun tein graduani osana Helsingin yliopiston HUMI-hanketta, jossa etsitään uusia mittareita järvien tummumisen seurantaan”, Rajala kertoo. Gradussa hän tutki vesikasvien klorofyllisisällön hyödyntämismahdollisuutta tummumisen mittarina. Vesikasvien klorofyllisisällön on havaittu muuttuvan järvien tummumisen seurauksena, ja se voisi toimia mahdollisena bioindikaattorina tummumisen seurannassa.
Joissain järvissä voi silminnähden huomata veden laadun muuttumisen, kun siirrytään esimerkiksi tulo-ojan luota avovesialueelle. Tämä havainto herätti Rajalassa kysymyksen siitä, voiko rantavyöhykkeiden veden laatu olla niin erilainen, että rantavyöhykkeeltä otetut näytteet johtavat erilaiseen järven ekologiseen tilaan, kuin avovesialueelta otetut näytteet. Rantavyöhykkeellä elää vesikasvien lisäksi lukuisia eliöitä, joten litoraalialueen veden laadulla on merkittäviä vaikutuksia koko ekosysteemille. Suomalaiset järvet ovat myös keskimäärin matalia ja pieniä, jolloin rantavyöhykkeen osuus järvestä on huomattavan suuri. Pienissä ja matalissa järvissä esimerkiksi rantavyöhykkeen kasvillisuus voi käsittää suurimman osan järven tuotannosta ja siten säädellä koko järven metaboliaa. Siksi pelkästään avovesialueelta otettu näyte voi antaa väärän kuvan etenkin pienten järvien kokonaistilasta.
”MVTT:n apuraha mahdollisti tutkimukseni, jossa selvitettiin, kuinka suurta veden laadun alueellinen vaihtelu on tyypillisissä suomalaisjärvissä”, Rajala sanoo. Tutkimus tehtiin yhteensä 12 eri järvellä, joista otettiin vesinäytteitä kolmesta eri pisteestä, mahdollisimman eri puolilta järveä. Tulosten perusteella analysoitiin, kuinka paljon veden väriluku sekä fosforipitoisuus vaihtelevat järven sisällä, ja riippuuko vaihtelun suuruus esimerkiksi järven keskimääräisestä väriluvusta.
Veden laadun vaihtelulle monta syytä
Järvien veden laadun ja väriluvun alueellinen vaihtelu voi johtua monista tekijöistä, Rajala kertoo. Järven valuma-alueelta tulevan orgaanisen hiilen ja raudan vaikutus riippuu vesistön syvyydestä ja laajuudesta. Sedimentistä taas vapautuu enemmän laatuun vaikuttavia ainesta matalissa vesissä kuin syvissä vesissä.
Rajala huomauttaa myös, että Suomessa järvet ovat usein rikkonaisen muotoisia ja sisältävät toisistaan eriytyneitä alueita, jolloin valuma-alueen paikallinen merkitys veden laadulle korostuu.
Järvien ekologisen tilan arviointi perustuu EU:n vesipuitedirektiiviin, joka velvoittaa jäsenmaat seuraamaan järvien tilaa. Vesipuitedirektiivin mukaan järvien tulisi saavuttaa hyvä ekologinen tila vuoteen 2027 mennessä, joskin tavoitevuotta on jo useampaan kertaan siirretty. Ekologisen tilan arviota käytetään pohjana alueellisissa vesienhoitosuunnitelmissa, joissa eri vesistöjen vesienhoitotoimet määritetään.
Aihe on tärkeä myös siksi, että Suomi on uusimman biodiversiteettisopimuksen myötä sitoutunut pysäyttämään luontokadon vuoteen 2030 mennessä. Rantavyöhykkeet ovat äärimmäisen tärkeitä paitsi kalojen kutualueita, myös selkärangattomien (eli pohjaeläinten) elinalueita, ja siten myös useiden lintujen tärkeitä ruokailualueita. Rajala korostaa, että rantavyöhykkeiden ekologisen tilan tunteminen on tärkeää, koska muutokset rantavyöhykkeessä kertautuvat koko järven ravintoverkkoon.
Veden laadun alueellisen vaihtelun vaikutuksia järvien ravintoverkkoihin olisi syytä tutkia lisää
Tutkimuksessa havaittiin tietyissä järvissä suurtakin alueellista vaihtelua veden laadussa. Näissä järvissä ekologiset luokkarajat ovat niin laajoja, ettei korkeakaan vaihtelu muuta järven ekologista luokkaa tai tyyppiä. Vaikka vaihtelulla ei ole merkitystä järven tyypin määräytymiseen, alueellinen veden laadun vaihtelu vaikuttanee koko ekosysteemin toimintaan.
Toiveena on, että tutkimustuloksia voidaan hyödyntää esimerkiksi järvien ekologisen tilan arvioinnin kehittämisessä. Hankkeesta on lisäksi paljon hyötyä uusien järvien tummumisen indikaattoreina toimivien mittarien, etenkin vesikasvi-indikaattorin kehittämisessä. Hankkeessa saadut tutkimustulokset yhdistetään Helsingin yliopiston HUMI-hankkeen vesikasvitietoihin, jolloin selvitetään, kuvastaako vesikasvien ulpukan klorofyllisisältö järven keskimääräistä tummuutta vai vaihteleeko se alueellisesti samalla tavalla, kuin veden väriluku.
Lisäksi, kun tiedetään paremmin, millainen on rantavyöhykkeiden ekologinen tila, voidaan arvioida mihin järvien kuormitus kohdistuu ja edelleen kohdentaa valuma-alueella tehtäviä kunnostusratkaisuja järvien kuormituksen hillitsemiseksi. Siten tutkimustuloksia voidaan hyödyntää myös järvien kunnostusratkaisujen suunnittelussa.
Teksti: Salla Rajala, Minna Maasilta
Kuva: Salla Rajalan arkistosta
