Metsä talouden vesien suojelu 1/2024 www.vesitalous.fi
Vesitalous liikehakemisto Vesitalous 1/1 LIIKEHAKEMISTO VESITALOUS-LEHDEN Valitse osastosi ja nosta yrityksesi tunnettavuutta. Kysy tarjousta! toimitus@vesitalous.fi Jarkko Narvanne p. Toista tai vaihda ilmoitusta numeroittain. 045 305 0070. Palstan leveys liikehakemistossa 80 mm, kaksi palstaa 170 mm
Vuosikerran hinta on printtilehtenä 65 € ja digilehtenä 50 €. Ilmoitusvaraukset 9.2. LXV Sisältö 1/2024 JULKAISIJA JA KUSTANTAJA Ympäristöviestintä YVT Oy Annankatu 29 A 18, 00100 Helsinki Puhelin (09) 694 0622 Yhteistyössä Suomen Vesiyhdistys ry PÄÄTOIMITTAJA Minna Maasilta Maaja vesitekniikan tuki ry Annankatu 29 A 18, 00100 Helsinki e-mail: minna.maasilta@mvtt.fi TOIMITUSSIHTEERI / ILMOITUKSET Jarkko Narvanne Elontie 115, 00660 Helsinki Puhelin 045 305 0070 e-mail: toimitus@vesitalous.fi TILAUKSET JA OSOITTEENMUUTOKSET Taina Hihkiö Maaja vesitekniikan tuki ry Puhelin (09) 694 0622 e-mail: vesitalous@vesitalous.fi ULKOASU JA TAITTO Taittopalvelu Jarkko Narvanne, PAINOPAIKKA Punamusta | ISSN 0505-3838 TOIMITUSKUNTA Harri Koivusalo, tekn.tri., teknisen vesitalouden professori, Aalto-yliopisto, Insinööritieteiden korkeakoulu Vuokko Laukka, TkT, johtava asiantuntija, Suomen ympäristökeskus Riina Liikanen, tekn.tri., vesiasiain päällikkö, Suomen Vesilaitosyhdistys ry Anna Mikola, tekn.tri., apulaisprofessori, Aalto-yliopisto, Insinööritieteiden korkeakoulu Pekka M. mennessä. 4 Ratkaisuja suometsien ilmastoja vesistövaikutusten hallintaan Antti Leinonen ja Laura Härkönen METSÄTALOUDEN VESIENSUOJELU 5 Valuma-alueen veden varastointi maatalouden kastelukäyttöön Maarit Liimatainen, Timo Lötjönen, Toni Liedes, Miika Läpikivi, Juho Kinnunen ja Hannu Marttila 9 Vesiensuojelu monitavoitteisen metsänhoidon osana Annamari Laurén, Hannu Hökkä, Antti Leinonen ja Marjo Palviainen 12 Metsätalouden vesistökuormituksen vähentäminen matalammalla ojitussyvyydellä ja tehokkaammilla vesiensuojelurakenteilla Mirkka Visuri, Tuija Mattsson, Leena Stenberg, Pirkko Kortelainen, Heikki Mykrä, Juha Jämsen, Tiina Ronkainen, Ari Kangas, Samuli Joensuu ja Sakari Sarkkola 20 Monitavoitteiset vesienhallintaja ilmastokestävyystarkastelut: Avain kokonaisvaltaiseen valuma-aluesuunnitteluun. Tämän numeron kokosi FT Laura Härkönen e-mail: Laura.Harkonen@syke.fi Lehti ilmestyy kuusi kertaa vuodessa. Rossi, tekn.tri., apulaisprofessori, Oulun yliopisto, vesija ympäristötekniikka Maija Taka, fil.tri., akateeminen koordinaattori, Aalto-yliopisto, Insinööritieteiden korkeakoulu Annina Takala, dipl.ins., Suomen Vesiyhdistys ry Saijariina Toivikko, dipl.ins., kehittämispäällikkö, Suomen Vesilaitosyhdistys ry Erkki Vuori, lääket.kir.tri., professori, emeritus, Helsingin yliopisto, oikeuslääketieteen osasto Asiantuntijat ovat tarkastaneet lehden artikkelit. Seuraavassa numerossa teemana on Järvet. Kansikuva:. Vesitalous 2/2024 ilmestyy 22.3. Mika Marttunen, Ville Turunen, Aleksi Räsänen, Teija Rantala ja Miika Kajanus 28 Koko Suomen kattava seurantaverkko tarjoaa tietoa metsätalouden vesistökuormituksesta Sakari Sarkkola, Sirpa Piirainen, Kristian Karlsson, Tuija Mattsson, Antti Taskinen ja Samuli Joensuu 32 Uusi menetelmä vaihtelevan levyisen suojavyöhykkeen rajauksessa – kiintoainekuorman vähentäminen Mikko Kesälä, Annamari Laurén ja Marjo Palviainen 37 KUNNOS-työkalun hyödyntäminen metsätalouden vesiensuojelurakenteiden paikantamisessa Tuomo Karvonen MUUT AIHEET 41 Vesihuollon kasvihuonekaasupäästöt Suomessa ja päästövähennystoimien vaikuttavuus Vuokko Laukka ja Suvi Lehtoranta 45 Happamien sulfaattimaiden nykyisen ja tulevan hydrologian simulointi WSFS-Vemala-mallilla Marie Korppoo, Markus Huttunen, Mikko Sane, Nasim Fazel, Maiju Narikka ja Noora Veijalainen 50 ToiVeTila-hanke Anna-Mari Kristola 51 Vesialan opinnäytetyöt 52 Henkilökuvassa Risto Saarinen: ”Vesi on lainassa luonnosta” -periaatteella läpi työelämän Risto Saarinen 54 Huomio! Tutkimusrahoitusta vesialalle! 55 MVTT-uutiset 56 Liikehakemisto 58 Abstracts 59 Vieraskynä Taina Ihaksi VESITALOUS www.vesitalous.fi VOL
Suometsän hoidon tavoitteena on pitää vedenpinta tasolla, joka mahdollistaa puuston hyvän kasvun, mutta estää turpeen liiallisen kuivumisen. Vesistökuormituksen vähentäminen edellyttää ensisijaisesti turpeen maatumista ja kuormituksen syntyä ennaltaehkäisevien toimintatapojen soveltamista. Tämä koskee sekä suunnitelmat tilaavia metsänomistajia että suunnittelupalveluita tarjoavia yrityksiä. Tässä vuoden 2023 metsätalouden vesiensuojelupäivien teemanumerossa tarjotaan ratkaisuja suometsien ilmastoja vesistövaikutusten hallintaan. Suunnittelijoilla tulee olla osaamista ja välineitä vertailla eri metsänkäsittelyvaihtoehtoja niin talouden kuin ympäristövaikutustenkin näkökulmasta. Lisäksi ilmastonmuutoksen myötä lisääntyvät kuivuuskaudet ja voimistuva sadanta edellyttävät, että turvemaiden metsissä on jatkossa pystyttävä huomioimaan paremmin myös veden varastointiin ja liikakuivatuksen välttämiseen liittyvät näkökohdat. Olennaista on rajata ojien kunnostus vain märkyydestä kärsivälle suon osalle, samanaikaisesti ojien kunnostusmäärä minimoiden sekä uusin tieto riittävästä ojan syvyydestä huomioiden. Vedenpintaa on mahdollista säädellä hakkuuintensiteetillä, ja toisaalta myös haihduttavaa lehtimassaa lisäämällä. Vuoden 2024 alussa voimaantulevaan uuteen metsätalouden kannustejärjestelmään sisältyvän suometsänhoitosuunnitelman kantavana periaatteena on kannustaa suunnittelemaan suometsien metsänhoitoa kokonaisvaltaisesti, erityisesti hydrologian ja kuivatuksen säätelyyn liittyvät erityispiirteet huomioiden. Toisaalta turpeen hajoaminen vapauttaa hiilidioksidin lisäksi myös ravinteita, joista osa sitoutuu puuston kasvuun, mutta ylijäämä kulkeutuu vesistöihin. Perinteisten vesiensuojelurakenteiden lisäksi oleellista on metsänkäsittelyn, eli hakkuiden ja hoitotoimien ketjuttaminen, aikatauluttaminen ja toteuttaminen siten, että vesiensuojelu-, ilmastoja monimuotoisuusnäkökohdat huomioidaan ja haitalliset vaikutukset ympäristölle minimoidaan. Ratkaisuja suometsien ilmastoja vesistövaikutusten hallintaan P etteri Orpon hallitusohjelmassa on kiinnitetty huomioita sekä vesiensuojeluun että suometsiin. Usein samaan suoalueeseen kuuluu osia, jossa kuivatusta ei tule parantaa ilmastopäästöjen ja ravinnehuuhtoumien välttämiseksi, mutta myös monimuotoisuussyistä. Vesiensuojelun tehostamiseksi tarvitaan myös uusien vesiensuojelumenetelmien käyttöönottoa ja nykymenetelmien käytön tehostamista. Tukijärjestelmän tarjoamat mahdollisuudet on kuitenkin osattava tunnistaa hyötyjen ulosmittaamiseksi. Tällöin vesitalous ei näyttäydykään kysymyksenä siitä, missä kunnossa ojat ovat ja pitäisikö niitä kunnostaa, vaan ennen kaikkea puuston määrän kehityksen, käsittelyn ja vedenpinnan säätelyn yhteensovittamisena. Vesistöja ympäristökuormitusta tulee vähentää samalla, kun suometsien taloudellinen hyödyntäminen mahdollistetaan. Tässä onnistuminen edellyttää suometsissä erilaisten metsänkäsittelyvaihtoehtojen vertailua ja punnintaa paitsi kuviotasolla, myös yksittäistä kuviota laajemmalla alueella. Suometsiin ja niiden taloudellisen hyödyntämisen ja ympäristönäkökohtien yhteensovittamiseen on panostettu erityisen paljon. Suometsissä metsänkäsittelyn ympäristövaikutukset kiertyvät voimakkaimmin kuivatukseen, joka toisaalta säätelee puuston kasvua, mutta samanaikaisesti myös turpeen hajoamisnopeutta. Lisäksi tarkastellaan vesiensuojelun suunnittelua erilaisten mallityökalujen avulla. Numerossa käsitellään sekä metsikköettä valuma-aluetasolla toteutettavien vesienhallintakeinojen ja vesiensuojeluratkaisujen mahdollisuuksia vähentää vesistökuormitusta. Hyvin kasvava puusto sitoo hiilidioksidia ja voi tuottaa taloudellista hyvinvointia. ANTTI LEINONEN Erityisasiantuntija, maaja metsätalousministeriö Antti.O.Leinonen@gov.fi LAURA HÄRKÖNEN Erikoistutkija, Suomen ympäristökeskus Laura.Harkonen@syke.fi 4 www.vesitalous.fi PÄÄKIRJOITUS. Toivomme, että tämä teemanumero osaltaan vastaa kasvaneeseen tiedontarpeeseen ja tarjoaa vesistöja ilmastokestävämpiä työkaluja vesiensuojelun suunnitteluun ja toteutukseen
Turvepeltojen vesienhallinnan suunnittelu on tärkeää vesistökuormituksen ja ilmastovaikutusten hillitsemiseksi mutta lisäksi ilmastonmuutokseen sopeutumiseksi ja sen lieveilmiöihin varautumiseksi. Turvepeltojen viljelylle asetettujen ristiriitaisten tavoitteiden yhdistämiseen on siis tarve luoda uutta käytännönläheistä toimintamallia. 5 Vesitalous 1/2024 METSÄTALOUDEN VESIENSUOJELU. Veden varastoaltaan takana näkyy yläpuolinen metsävaltainen valuma-alue, mistä vesi varastoidaan altaaseen. MAARIT LIIMATAINEN Tutkija maarit.liimatainen@luke.fi TIMO LÖTJÖNEN Tutkija TONI LIEDES Tutkija MIIKA LÄPIKIVI Väitöskirjatutkija JUHO KINNUNEN Tutkimusinsinööri HANNU MARTTILA Apulaisprofessori 1. Veden varastointi NorPeattutkimuskentän kasteluun Vesitalous 1/2023 numerossa kerroimme Luonnonvarakeskuksen (Luke) NorPeattutkimuskentän yhteyteen rakennetusta veden varastoaltaasta (kuva 1 ), johon keräValuma-alueen veden varastointi maatalouden kastelukäyttöön Maatalouden harjoittamisessa vesi on kaiken edellytys. Vesienhallinnalla voidaan tarkoittaa esimerkiksi kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi tehtyä pohjavedenpinnan nostamista tai kastelua, jolla turvataan satomäärät kuivuuden haitatessa sadon muodostusta. Kummassakin tapauksessa tarvitaan ylimääräistä vettä. Tausta Vettä tarvitaan ennen kaikkea sadon tuottoon ja turvaamiseen, mutta yhtä lailla veden saatavuus ja vesitalous liittyvät maaperän terveyteen ja kasvukuntoon. Oulun yliopisto, Teknillinen tiedekunta, Vesi-, energiaja ympäristötekniikka, Oulu 3. Turvemaiden kuivatuksella on kuitenkin vaikutuksia alueelliseen hydrologiaan, vesistöjen kuormitukseen ja kasvihuonekaasupäästöihin. Luonnonvarakeskus, Tuotantojärjestelmät, Digitaaliset teknologiat maataloudessa, Oulu 4. Keskija Etelä-Euroopan kuivuusja hellejaksot ovat herättäneet pohtimaan Suomen maatalouden harjoittamisen tulevaisuutta sään ääri-ilmiöiden lisääntyessä. Veden merkitys on viime vuosina vain korostunut myös Suomessa, missä perinteisesti on keskitytty kuivatukseen ja veden on ajateltu riittävän maatalouden käyttöön kuivinakin aikoina. Luonnonvarakeskuksen Ruukin koeaseman NorPeat-tutkimuspellon yhteyteen rakennettu veden varastoallas. Tämän veden saamiseksi valuma-aluetason tarkastelu on tärkeää, jotta sen saatavuudesta ja riittävyydestä voidaan antaa perusteltuja arvioita. Nykyään tiedetään, että turvemaiden palauttaminen jatkuvaan märkään tilaan olisi ilmastonmuutoksen torjunnan ja paikallisen vesistökuormituksen estämisen kannalta tehokkainta. Luonnonvarakeskus, Tuotantojärjestelmät, Nurmet ja kestävä maatalous, Oulu 2. Arvioihin pohjautuvat ratkaisut vesienhallinnan toteutukseen ovat aina tapauskohtaisia, sillä kukin peltolohko on omanlaisensa lähtien rajanaapureista, yläpuolisen valuma-alueen koosta, kytkeytyneiden vesistöjen sijainnista ja tilasta, pellon kuivatusjärjestelyistä sekä kaltevuudesta ja monista muista tekijöistä. Sadon turvaamiseksi tarvittava vesimäärä on maltillisempi, kuin se määrä, jolla pyritään hillitsemään turvepellon kasvihuonekaasupäästöjä nostamalla pohjavedenpintaa. Lisäksi turvepeltojen ympäristövaikutusten ja erityisesti kasvihuonekaasupäästöjen hillinnässä veden hallinta on oleellista. Oulun yliopisto, Teknillinen tiedekunta, Älykkäät koneet ja järjestelmät, Oulu 5. Pohjois-Suomen maataloustuotannon kannalta turvemaiden toimiva kuivatus on ollut historiallisesti tärkeää. Osalla turvemaista peltoviljelyn lopettaminen lyhyellä aikavälillä olisi kuitenkin hankalaa, ja vaikuttaisi merkittävästi Pohjois-Suomen maatalouselinkeinoon. Luonnonvarakeskus, Tutkimusinfrastruktuuripalvelut, Aineistot ja menetelmäkehitys, Ruukki 1,2 3 4 1,2 2,5 2 Kuva 1. Tarvittavien vesimassojen määrät ovat taas riippuvaisia siitä, mikä on vesienhallinnan tavoite
Toisaalta etsittiin ratkaisua, jossa pumppaamisen sijaan varastoidaan luontaisesti pellon ohi virtaavaa vettä ja säästetään siten kustannuksia. Altaaseen voidaan varastoida 10 000 m³ vettä. Säätökastelujärjestelmän etäohjauksen ja automatisoinnin kehitystyö Veden varastointi mahdollistaa monenlaista vesitalouden hallintaa, mutta alueen koko ja säädettävien laitteiden määrä ovat suuria (kuva 2 ). 6 www.vesitalous.fi METSÄTALOUDEN VESIENSUOJELU. Vesienhallintaa tulee tarkastella valuma-aluelähtöisesti ja tässäkin tapauksessa on pitänyt huomioida vaikutukset metsätalouden toimintaedellytyksiin. Tutkimuskentän vedenhallintaa toteuttavat tutkijat ja tutkiKuva 2. Järkevällä näytteenotolla ymmärretään, millaista vettä metsävaltaiselta valuma-alueelta kerätään altaaseen ja käytetään edelleen pellon kastelussa – onko laadulla väliä. Ruukin tapauksessa nämä ajatukset ovat johtaneet varastoaltaan rakentamiseen kasteltavan peltoalueen välittömään yhteyteen. Peltojen pohjavesipinnan säätämiseen altaan ollessa täynnä on siis käytettävissä viljelyalaa kohden 40 mm ylimääräistä vettä, jolla estetään pohjavesipinnan laskeminen kesän aikana. Kasvukaudella 2023 NorPeatkentän säätökaivoihin asennettiin laitteita, joilla säätöja poistokaivojen luukkuja pystyttiin operoimaan etänä. Varastoaltaan rakentaminen on varsin mittava investointi, mutta voidaan ajatella, että valmiin rakenteen energian käyttö on pientä, jolloin sen käyttäminen verraten kalliin alkuinvestoinnin jälkeen on suhteellisen halpaa. Riittävän veden varmistamiseksi sen pidättymistä valuma-alueella parannetaan ja vettä varastoidaan. Ruukin NorPeat-tutkimuspellolla tämä on toteutettu tarkastelemalla valuma-alueelta peräisin olevien, pääasiassa metsätalouden vesien käyttöja varastointimahdollisuuksia turvepellon vesitalouden säätelyyn. Tällöin korostuu tarve tutkia tulevan ja lähtevän veden laatua kokonaisvaltaisesti, jotta ymmärretään valuma-alueen merkitys kuormituksen syntymisessä ja osataan erottaa turvepellon ja turvemetsän kuormitustasot toisistaan. Valuma-alueen hajautetun veden varastoinnin mahdollisuuksien tehokas käyttö edistäisi samalla myös koko valuma-alueen vedenpidätyskykyä sekä vesiensuojelua. Veden varastointiratkaisuja suunniteltaessa yhdessä suunnittelutoimisto Maveplan Oy:n kanssa oli huomioitava kaikki kyseisen alueen asettamat rajoitukset lähtien tutkimuspeltoa ympäröivistä yksityisistä maanomistajista jatkuen läheisen turvemetsän pitkäaikaisiin lannoituskokeisiin sekä vesimääristä, joita veden varastoinnilla tavoiteltiin. Turvepeltojen pohjaveden pinnan nostossa ja kastelussa käytettävää vettä ei pumpata joesta tai järvestä, vaan siinä hyödynnetään peltojen ohi luonnostaan virtaavia vesilähteitä ja painovoimaista kastelua. Rakenne kytkee valuma-alueelta tulevat metsätalouden vedet maatalouden vesienhallintaan, mutta se ei mahdollista juurikaan veden viivyttämistä valumaalueella lukuun ottamatta valunnanmuodostumistilanteita, jolloin allas on osittain tyhjä ja varastointia on mahdollista tehdä. Uusien säätökaivojen asentaminen Ruukin NorPeattutkimuspellolle kesällä 2023. Altaan ollessa täysi, viivyttämistä ei käytännössä tapahdu lainkaan. tään yläpuoliselta valuma-alueelta valuvia vesiä käytettäväksi kastelussa. Veden varastoaltaan rakentamisen jälkeen tutkimuspellon vesistökuormitusta on pitänyt tarkastella uudesta näkökulmasta, koska nyt säätökastelujärjestelmään ohjataan sadeveteen verrattuna ravinteikasta vettä yläpuoliselta metsävaltaiselta valuma-alueelta. Ennen altaan rakentamista arvioitiin maaperän vedenpidätysominaisuuksien avulla pohjavesipinnan nostamisen yhden metrin syvyydestä 30 cm syvyyteen vaativan noin 40 mm vettä. Rakennetun varastoaltaan avulla on mahdollisuus parantaa vain maltillisesti valuma-alueen vedenpidätyskykyä, koska yläpuolinen valuma-alue on verraten pieni. Valuma-aluelähtöinen vesienhallinta Valuma-aluelähtöisen vesienhallinnan tavoitteena on tarkastella sinne sijoittuvien eri vesienhallintatoimien vaikutuksia, valuma-alueen ominaisuuksia ja huomioida hydrologinen kytkeytyneisyys. Ruukin NorPeattutkimuspellon yhteydessä veden varastointi oli mahdollista, koska pelto sijaitsee valuma-alueen alaosassa noin 800 m päässä Siikajoesta. Kun säädeltävää on paljon, etäohjaus ja automaatio edesauttavat aktiivisen vesienhallinnan konkreettista toteuttamista. NorPeat-tutkimuskentän vesistökuormitusmittauksia on tehty tutkimusalustan perustamisesta eli vuodesta 2016 lähtien. Varastoidun lisäveden avulla on nyt pystytty tutkimaan peltomittakaavassa turvepellon pohjavedenpinnan nostoa ja erityisesti kontrolloimista tietyssä tasossa käytännön toteutettavuuden näkökulmasta
Kokemukset säätökastelujärjestelmän käyttämisestä osana vesienhallintaa Kasvukaudella 2022 vasta valmistunutta säätökastelujärjestelmää ajettiin sisään. Peltojen kastelu aloitettiin kevättöiden jälkeen kesäkuun alkupuolella. Allas mahdollisti kastelun jatkamisen läpi kesän, vaikka kesällä olikin pitkä sateeton jakso ja allasta täyttävä uoma kuivui. Kesällä 2023 pellolla kasvoi ohra nurmen suojaviljana ja pohjavedenpinnan tavoitteeksi asetettiin maltillinen 50 cm, jotta ohra ei kärsi liian märästä maaperästä. Elokuun alussa tulivat voimakkaat sateet, joiden myötä varastoaltaan veden pinta lähti nousuun. Vuotoja löydettiin esimerkiksi altaan pääkaivosta, päätypenkoista ja salaojien huuhtelujatkeista. Värigradientti osoittaa turpeen syvyyden vaihtelun pellon eri osissa. Yksi parannuksen vaatima toimi oli nostaa säätökaivojen elektroniikkayksiköt kaivojen kansien yläpuolelle, jotta pohjavedenpintaa voitiin nostaa pellolla ilman että elektroniikka jäi veden alle. Jos taas kastelun tavoitteena on ehkäistä kuivuuden aiheuttamia satomenetyksiä, tämä on Kuva 3. Veden varastoallas sijaitsee lohkojen 1 ja 2 vieressä. Pellon kaltevuudesta ja lohkojen erilaisista koroista johtuen vettä voidaan ohjata kaikille lohkoille, kun allas on täynnä, mutta mitä tyhjemmäksi allas käy, sitä suuremmassa määrin vettä voidaan ohjata vain lohkoille, jotka sijaitsevat kauempana altaasta. musmestarit pystyivät näkemään mobiilisovelluksesta luukkujen tilan ja toisaalta niitä pystyttiin sulkemaan ja avaamaan sovelluksen kautta. Jos kastelun tavoitteena on hillitä turpeen hajoamista, tämä on huono asia, sillä turvetta on eniten varastoaltaan viereisillä lohkoilla (kuva 3 ). 7 Vesitalous 1/2024 METSÄTALOUDEN VESIENSUOJELU. Kasvukauden alku oli monin paikoin PohjoisPohjanmaalla kuiva ja myös Ruukin NorPeat-kentän veden varastoallas alkoi tyhjentyä jo heti kesäkuun alussa. Tämä mahdollisti vesienhallinnan aktiivisen toteuttamisen aivan eri tavalla. Vuodot tukittiin ja kasvukauteen 2023 päästiin ehjällä ja toimivalla kastelujärjestelmällä. Turvepelto on kooltaan 26 ha ja se on jaettu kahdeksaan lohkoon. Tutkimusturvepellon 26 hehtaaria vaati kastelustrategian miettimistä, sillä veden varastoaltaan tilavuudesta suhteutettuna veden tarpeeseen ei ollut aiempia käytännön kokemuksia. Ilmatieteen laitoksen säätietojen mukaan Ruukissa satoi kesäkuussa vain 18 mm vettä. Luonnonvarakeskuksen Ruukin koeaseman NorPeat-tutkimuskenttä. Varastoaltaan painovoimaan perustuva veden syöttö eri lohkoille tarkoittaa kuitenkin, ettei kaikkia lohkoja voida kastella tasavertaisesti. Säätökastelun pilotoinnin osana seurattiin rakennetun etäohjausjärjestelmän käytännön toteutettavuutta ja systeemiä parannettiin kesän aikana tarpeen mukaan
Maankäyttö (CLC2018): – Rakennetut alueet 7,8 ha – Maatalousalueet 74 ha – Metsäalueet 339 ha – Kosteikot ja avoimet suot 0,5 ha – Sisävedet 0,2 ha – Allas tuonut valuma-alueelle lisää varastotilavuutta 2,5 mm Kuva 4. noin 10 000 m³ Valuma-alue . Elektroniikka sieti tulvan hyvin, mutta jatkossa laitteet on suunniteltava jo lähtökohtaisesti toimimaan ajoittain myös veden alla. Kastelua hallitaan 5 kastelukaivolla. Kaikkien lohkojen kesä-elokuun pohjaveden syvyys oli keskimäärin 1,1 m. Turvepeltojen pohjavedenpinnan monitorointia tutkitaan tilayhteistyössä TurPo-hankkeessa, joka jatkaa TurveSopuja VÄPÄ(Hiilestä Kiinni, MMM) hankkeiden yhteistyötä tilojen kanssa. Luonnonvarakeskuksen Ruukin koeaseman NorPeat-tutkimuspellolla mittausja säätöelektroniikka oli vaarassa jäädä veden alle tulvan vuoksi lokakuussa 2023. Kasvukausilla 20222023 tutkimuskentällä kasvoi rehuvilja ja sen ympäristövaikutuksia säätökastellulla pellolla tutkitaan ViljaPäästöhankkeessa (Maaseuturahasto, P-P ELY-keskus). . Syksy 2023 ja Pohjois-Pohjanmaan poikkeukselliset syystulvat toivat konkretian suunnittelutyön tarpeisiin. Tulevaisuuden toimintamalli saattaa olla aktiivisesti ohjattavat ja passiiviset vedenpidätysjärjestelyt eri puolilla valuma-aluetta. 8 www.vesitalous.fi METSÄTALOUDEN VESIENSUOJELU. Vesienhallinnan tekninen toteutus ja etäohjaukseen sekä automatiikkaan panostaminen kasvattavat sään ääriolosuhteiden ja tulvatilanteiden huomioimisen tärkeyttä, kun Ruukissakin pelto ja säätöelektroniikka peittyi lähes kokonaan veden alle (kuva 4 ). siinä mielessä hyvä tilanne, että lohkoista kauimpana sijaitsevat vähäturpeisimmat lohkot, jotka pidättävät huonoiten vettä. . Alkuun vesienhallintaa toteutettiin käyttämällä säätösalaojitusta aktiivisesti luontaisen sadannan ehdoilla, mikä mahdollistaa pohjavedenpinnan nostamisen kasvukaudella heikosti. Pohjaveden keskimääräinen syvyys vaihteli lohkoittain 0,76-1,5 m välillä. Säätökastelujärjestelmän myötä kontrolloitua vesienhallintaa on voitu tehdä tavoitteellisemmin, kun veden varastoaltaan tarjoama lisävesi on mahdollistanut pellon pitämisen märempänä. pinta-ala: 0,8 ha . Altaaseen voidaan varastoida 40 mm:n sadetta vastaava vesimäärä. Valumaalueen koko ja virtaavien vesimassojen tilavuus määrittää tarvittavien rakenteiden järkevän paikan ja kokoluokan, jotta vettä aidosti voidaan viivyttää ilman, että valumaalueen alapuoliset alueet jäävät tulvan alle. syvyys (keskiarvo): 1,3 m . 8 ojastoa yhdistetty altaaseen kastelulinjalla. Ruukin tutkimusaseman henkilökunnalle esitämme erityiskiitokset tutkimusympäristön puitteiden ylläpidosta sekä erilaisten mittausten toteutuksesta. NorPeat tutkimusalusta 26 ha. Näiden avulla vettä saataisiin ohjailtua ja/tai viivytettyä tilanteen mukaan eri paikkoihin ainakin jossain määrin valuma-alueen yläosilla samalla leikaten valunnanmuodostumisen huippua. Syystulvat alueella nosti myös esille tarpeen tarkastella erilaisia ratkaisuja, joilla yläpuolisen valuma-alueen veden liikkeitä pystyttäisiin edes jossain määrin ääritilanteissa hillitsemään. Säätökastelujärjestelmää pilotoitiin tilaja valuma-aluemittakaavassa TURVA-hankkeessa (React EU EAKR, P-P ELY-keskus). Pinta-ala 422 ha . Vesienhallinnan kokemuksia hyödynnetään VesKuhankkeessa (Hiilestä Kiinni, MMM), jossa kehitetään vesitalousalan koulutusta yhteistyössä Sedun ja Salaojayhdistyksen kanssa. Tutkimuksen rahoitus ja kiitokset Veden varastoallas rakennettiin TurveSopu-hankkeessa (Vesienhallintahanke, P-P ELY-keskus) ja varastoallas kytkettiin pellon säätösalaojitukseen ALLAS-hankkeessa (AKKE, P-P Liitto). Vesienhallinnan ja veden varastoinnin kehittäminen jatkossa Luke Ruukin NorPeat-tutkimuspellolla on toteutettu järjestelmällistä vesienhallintaa nyt useamman vuoden ajan. Perustekniikka tähän on jo olemassa, mutta järjestelmän käytännön toteuttaminen ja erityisesti ohjauslogiikan kehittäminen vaatii työtä, mutta ennen kaikkea kyse on mitoituksesta. Näistä syistä johtuen NorPeat-kentällä tavoitteeksi asetettuun 50 cm tasoon ei keskellä kesää päästy yhdelläkään lohkolla. Pohjaveden syvyys vaihteli paljon eri lohkojen välillä ja tätä tutkitaan tarkemmin parhaillaan käynnissä olevissa hankkeissa. Varastoallas . Säätösalaojitettu ohutturpeinen pelto. Kasteltava alue . Säätö kastelujärjestelmän automatisoinnin kehitystyötä on TURVAja ViljaPäästö-hankkeiden lisäksi tehty ESKEja TurPo(Vesienhallintahanke, P-P ELY-keskus) sekä Vesihiisihankkeissa (Hiilestä Kiinni, MMM)
ANTTI LEINONEN Erityisasiantuntija maaja metsätalousministeriössä, tohtorikoulutettava (UEF) aiheenaan ekosysteemimallinnuksen hyödyntäminen metsätalouden vesistökuormituksen vähentämisessä. Lisäksi tarkasteluajanjakso voi vaihdella menneisyydestä kaukaiseen tulevaisuuteen. Kuormituksen ymmärtämiseksi on tunnettava metsän ravinneja vesivirrat, sekä niissä tapahtuvat metsänkäsittelyn aiheuttamat muutokset. Toiminnalliset yhteydet ja takaisinkytkennät metsän ja ekosysteemipalveluiden välillä ovat monimutkaisia siksi onkin varsin epätodennäköistä, että metsäkeskustelijat puhuisivat yhtä aikaa samasta asiasta. annamari.lauren@helsinki.fi HANNU HÖKKÄ Luonnonvarakeskuksen erikoistutkija, suometsätieteen dosentti (HY). Vesistökuormitusta aiheuttavat erityisesti uudistushakkuut, maan muokkaus, kunnostusojitukset ja metsän lannoitus. Ekosysteemipalveluiden tuottamista metsän uudistamisella, metsän rakenteen ja koostumuksen muokkaamisella ja muilla kasvupaikkaan ja ympäristöön kohdistuvilla toimilla tutkiva tieteenala on metsänhoitotiede. Ekosysteemimalleja voidaan käyttää vesiensuojelussa kuormituksen riskialueiden tunnistamisessa, käsittely vaihtoehtojen vertailussa ja uusien toimintamallien etsimisessä. Puhdas vesi on yksi tärkeä ekosysteemipalvelu ja vesiensuojelu on osa modernia, monitavoitteista metsänhoitoa. hakkuutapojen, kunnostusojituksen ja lannoituksen vertailussa, käsittelyalueiden ja vesiensuojelurakenteiden sijoittelussa ja mitoituksessa, sekä ennakoitaessa ilmastonmuutoksen vaikutuksia vesistökuormitukseen. Hän on kehittänyt ekosysteemimalleja, joita voidaan käyttää monitavoitteisen suometsien ja valuma-alueiden käsittelyn suunnittelussa. Monet samanaikaiset tavoitteet tekevät modernista metsänhoidosta vaikeaa, sillä eri ekosysteemipalvelut, esimerkiksi puun tuotanto, ilmastonmuutoksen hillintä ja siihen sopeutuminen, sekä vesistövaikutusten vähentäminen, syntyvät samoista ekologisista ja biogeokemiallisista prosesseista ja siis riippuvat toisistaan. MARJO PALVIAINEN Metsänhoitotieteen apulaisprofessori (HY). Huoli metsistä ja vesistöistä Metsäkeskustelulle on ominaista keskusteli joiden erilaiset metsään kohdistuvat, usein julkilausumattomat mielikuvat ja odotukset, jotka voivat liittyä omaisuuteen, ympäristöön, ilmastoon, mökkijärveen, työhön, vapaa-aikaan, toimialaan ja alueeseen lähimetsästä koko maapalloon asti. Nämä tekijät muodostavat niin moninaisen vaihtoehtojen avaruuden, että niitä ei voida hallita pelkillä nyrkkisäännöillä. 9 Vesitalous 1/2024 METSÄTALOUDEN VESIENSUOJELU. ANNAMARI LAURÉN Suometsätieteen (HY) ja ekosysteemimallinnuksen professori (UEF). Ekosysteemimalleja voidaan käyttää vesien suojelussa kuormituksen riskialuei den tunnistamisessa, käsittelyvaihtoehtojen mm. Suometsien kasvatus, uudistaminen, ravinnetalous, vesitalous. Vesiensuojelu monitavoitteisen metsänhoidon osana Siirtyminen monitavoitteiseen täsmämetsänhoitoon vaatii paikkatiedon ja ekosysteemimallien yhdistämistä, käsittelymenetelmien ja käsittelyvoimakkuuden vertailua ja optimointia ja eri tavoitteiden yhteensovittamista. Simulointimallit ovat avainasemassa päätöksenteossa ja suunnittelussa, koska jokaisessa paikassa yhdistyvät ainutlaatuisella tavalla metsän rakenne ja koostumus, metsän käsittely ja sen historia, maaperätekijät, topografia, säätekijät sekä sijainti valuma-alueella. Eri ekosysteemipalvelut voivat olla keskenään ristiriitaisia ja siksi kaikkia ekosysteemipalveluita ei aina voidakaan tuottaa yhtäaikaisesti samassa paikassa. Metsäasiantuntijalta vaaditaan syvällistä ekosysteemiprosessien tuntemusta ja kykyä käyttää erilaisia matemaattisia ekosysteemimalleja. Metsien odotetaan tuottavan samanaikaisesti monenlaisia aineellisia ja aineettomia hyötyjä eli ekosysteemipalveluita. Hän on tutkinut metsätalouden vesistövaikutuksia ja metsänhoidon vaikutusta ekosysteemipalveluihin. Vesistökuormitus ja ekosysteemimallit Metsätalous voi aiheuttaa ravinteiden, liuenneen hiilen ja kiintoaineen kuormitusta vesistöön
Pitkäaikaisten kenttä kokeiden perusteella tuhkalannoituksen tiedetään lisäävän puuston kasvua typpirikkailla soilla 2-3 m 3. Voitaisiinko siis kunnostusojituksia korvata esimerkiksi tuhkalannoituksilla. Eri ilmastoskenaariot ovat yksimielisiä siitä, että pohjoisilla alueilla lämpötila kohoaa, mutta arviot sademäärästä ja sen vuodenaikaisesta jakautumisesta ovat ristiriitaisia. Hajakuormituksen torjunnan hankaluus on, että valunta on suuri ja siinä olevat pitoisuudet ovat pienehköjä. 2021a) voidaan tunnistaa metsäisillä valuma-alueilla sijaitsevat ravinnekuormituksen riskialueet. Mallit ovat tärkeitä päätöksentekoa tukevia työkaluja ja niiden tulosten perusteella voidaan ajoittaa ja sijoittaa käsittelyt siten, että vesistövaikutuksia voidaan vähentää. Suomessa ojitettujen turvemaiden kuivatus on varsin tehokasta, koska kuivatus perustuu säännölliseen sarkaojitukseen, jossa ojat sijaitsevat 30 m 50 m etäisyydellä toisistaan (Päivänen & Hånell 2012). Tuhkalannoitus on lisännyt pitkäkestoisesti puuston kasvua Muhoksen Leppiniemessä. Toisaalta kuivat ja lämpimät olosuhteet vähentävät merkittävästi kuormitusta. Laskennan perusteella voidaan myös tunnistaa taloudellisesti kannattamattomia tai muuten tarpeettomia käsittelyjä ja välttää näin vesistövaikutukset kokonaan. 2023). Moilanen ym. Käyttämättä jäänyt liukoinen typpi voi huuhtoutua vesistöön. Liebigin minimitekijäperiaatteen mukaan puuston kasvu määräytyy minimitekijän, tässä tapauksessa fosforin ja kaliumin, tarjonnan mukaan. Keskiravinteisilla ja ravinteikkailla turvekankailla puilla on käytössään ylen määrin typpeä, mutta suhteessa typen saatavuuteen liian vähän fosforia ja kaliumia. (Kuva: Annamari Laurén, 2023) 10 www.vesitalous.fi METSÄTALOUDEN VESIENSUOJELU. v -1. 2012). Ravinnekuormitus on epätasaisesti jakautunut myös latvavaluma-alueiden sisällä: viisi eniten kuormittavaa pinta-alaprosenttia voi tuottaa jopa neljänneksen koko valuma-alueen kuormituksesta (Leinonen ym. Laskelmiemme mukaan lämpimät ja sateiset olosuhteet voivat lisätä ravinnekuormitusta enemmän kuin hakkuut ja myös kuormituksen riskialueet voivat olla muuttuvassa ilmastossa erilaiset kuin nykyään (Salmivaara ym. 2023). Mutta mitä vesistövaikutuksia tuhkalannoituksella voisi olla. ha -1. 2002; Hökkä ym. Ravinnetaselaskelmat mahdollistavat vesiensuojelurakenteiden ja muiden vesiensuojelukeinojen sijoittamisen alueille, joissa valunta on pienempi ja pitoisuus suurempi ja siten vesiensuojelurakenteilla on mahdollista pidättää suurempi osa kuormituksesta. Vesiensuojelu ja metsätalous ovat pitkäjänteistä toimintaa ja niiden suunnittelu vaatii jo nyt ilmastonmuutokseen sopeutumista. Olemme havainneet, että ravinnekuormitus on hyvin epätasaisesti jakautunut latvavaluma-alueiden välillä, mikä mahdollistaa viisaiden vesiensuojelutoimenpiteiden sijoittamisen ja vesiensuojelun kustannustehokkuuden parantamisen (Leinonen ym. ja vaikutus kestää vuosikymmeniä (esim. Vesiensuojelun ja metsätalouden suunnittelussa joudummekin lyömään vetoa todennäköisimmästä tulevaisuuden ilmastosta. Tällaisessa tilanteessa useimmat vesiensuojelukeinot, kuten pintavalutuskentät ja kosteikot voivat tarjota osaratkaisuja kuormituksen vähentämistavoitteen saavuttamisessa. 2021b). 2023). Olemme havainneet, että ojitetuilla turvemailla tärkein puuston kasvuun vaikuttava tekijä on yleensä kuivatuksen aikaansaama fosforin ja kaliumin saatavuuden paraneminen (Laurén ym. Metsänhoito ja vesiensuojelu ojitetuilla turvemailla Monesti ravinnekuormituksen riskialueet ovat ojitettuja turvemaita. Ojituksen seurauksena pohjaveden pinta laskee, ja juuriston hapen ja ravinteiden saanti paranee. Ravinnetasemallit vesiensuojelussa Hajautetulla ravinnetasemallilla (NutSpaFHy, Laurén ym
(2012). Sekä tuhkalannoitus että kunnostusojitus lisäävät ravinteiden saatavuutta ja siksi kunnostusojituksia voitaisiin korvata tuhkalannoituksella ja siten välttää myös kunnostusojituksen merkittävin ympäristöhaitta eli lisääntynyt kiintoainekuormitus. Typen oton lisääntymisen merkitys avautuu, kun sen suuruutta verrataan turvemailta vesistöön tulevaan typpikuormitukseen. Päivänen, J. Science of the Total Environment 762: 144098. (2013). Monipuolista tutkimusta tarvitaan Esimerkkimme osoittaa ekosysteemimallinnuksen hyödyllisyyden erilaisten metsäkäsittelyvaihtoehtojen vertailussa ja uusien toimintamallien etsimisessä. Drainage for forestry increases N, P and TOC export to boreal surface waters. Forests 12(3): 293; https://doi.org/10.3390/f12030293. (Finér ym. Peatland ecology and forestry–a sound approach. Effects of wood ash on the growth, vegetation and substrate quality of a drained mire: a case study. 11 Vesitalous 1/2024 METSÄTALOUDEN VESIENSUOJELU. (2002). Palviainen, M. Helsingin yliopiston metsätieteiden laitos. v -1. & Finér, L., (2012). NutSpaFHy A Distributed Nutrient Balance Model to Predict Nutrient Export From Managed Boreal Headwater Catchments. Forests 14(3): 612; https://doi.org/10.3390/f14030612. Exploring the Role of Weather and Forest Management on Nutrient Export in Boreal Forested Catchments Using Spatially Distributed Model. & Laurén A. Kirjallisuus Finer, L., Lepistö, A., Karlsson, K., Räike, A., Härkönen, L., Huttunen, M., Joensuu, S., Kortelainen, P., Mattsson, T., Piirainen, S. Siirtyminen monitavoitteiseen täsmämetsänhoitoon vaatii paikkatiedon ja ekosysteemimallien yhdistämistä, käsittelymenetelmien ja käsittelyvoimakkuuden optimointia ja eri tavoitteiden yhteensovittamista. Tämä asettaa uudenlaisen osaamishaasteen meille kaikille, jotka työskentelemme metsätalou den ja vesiensuojelun parissa. Samalla puuston typpivarasto lisääntyy 2-6 kg ha -1. Forests 12(6): 808; https://doi.org/10.3390/f12060808. 2002; Piirainen ym. (2023). 2021). Piirainen,S., Domisch, T., Moilanen, M. & Hånell, B. Kenttäkokeissa tuhkalannoitus ei ole lisännyt fosforin tai typen kuormitusta ja valumaveden typpipitoisuuksien on jopa havaittu vähenevän tuhkalannoituksen jälkeen (Tulonen ym. Identifying Nutrient Export Hotspots Using Spatially Distributed Nutrient Export Model in Boreal Forested Catchments. (2021). Lisäksi tuhkalannoituksen kasvuvaste on huomattavasti kunnostusojituksen kasvuvastetta suurempi (Laurén ym. Modelling volume growth response of young Scots pine (Pinus sylvestris) stands to N, P, and K fertilization in drained peatland sites in Finland. & Sallantaus, T. v -1. v -1 (Palviainen & Finér 2012). Journal of Environmental Quality 31(3): 946-953. 2021b). Ojittamattomilta turvemailta typpikuormitus on 1-3 kg ha -1. & Laurèn, A. Canadian Journal of Forest Research 42: 1359-1370. & Launiainen, S. (2002). Moilanen, M., Silfverberg, K. Laurén, A., Guan, M., Salmivaara, A., Leinonen, A., Palviainen, M. (2021b). Siihen suhteutettuna tuhkalannoitus on edullista ja metsänomistaja saa siitä myös enemmän puunmyyntituloja 10-20 vuoden kuluttua. Forest Ecology and Management 171: 321-338. Leinonen, A., Salmivaara, A., Palviainen, P., Finèr, L. Hökkä, H., Repola, J. Forests 14(1): 89; https://doi.org/10.3390/f14010089. Long-term effects of ash fertilization on runoff water quality from drained peatland forests, Forest Ecology and Management 287: 53-66, https://doi.org/10.1016/j. 2013). Vesiensuojelumenetelmillä, kuten pintavalutuskentillä, kosteikolla tai suojavyöhykkeillä 2-6 kg ha -1. (2023). Estimation of nutrient removals in stem-only and whole-tree harvesting of Scots pine, Norway spruce, and birch stands with generalized nutrient equations. (2012). & Nieminen, M. Drainage and stand growth response in peatland forests. Salmivaara A, Leinonen A, Palviainen M, Korhonen N, Launiainen S, Tuomenvirta H, Ukonmaanaho L, Finér L. Limnological effects of wood ash application to the subcatchments of boreal, humic lakes. ja ojitetuilta turvamailta 3-4 kg ha -1. foreco.2012.09.014. v -1. Description, testing, and application of mechanistic Peatland simulator SUSI. European Journal of Forest Research 131: 945-964. Tulonen, T., Arvola, L., & Ollila, S. & Hökkä, H. & Moilanen, M. & Hokkanen, T. Peltola, H. Optimaalisella tavalla tuhkalannoitusta ja kuivatusta yhdistämällä voidaan siis mahdollisesti saavuttaa harvinainen yhdistelmä useita ekosysteemipalveluita eli lisätä puuntuotantoa ja hiilinieluja ja samalla vähentää vesistökuormitusta. typpimäärän pidättäminen valumavedestä vaatii suuria pinta-aloja ja aiheuttaa merkittävät kustannukset. Laurén, A., Palviainen, M., Launiainen, S., Leppä, K., Stenberg, L., Urzainki, I., Nieminen, M., Laiho, R. (2021a)
Turvemaiden metsätalous aiheuttaa vesistökuormitusta Metsätalouden vesistökuormitusvaikutus on hajakuormituslähteistä laaja-alaisinta, sillä talousmetsien osuus Suomen maa-alasta on monikertainen esimerkiksi maatalousalueisiin nähden. Ojien kunnostamisen aiheuttama kiintoainekuormitus on merkittävimpiä metsätaloustoimenpiteiden päästöjä. 2021). Turvemailla metsätalouden kuormitus MIRKKA VISURI Suomen ympäristökeskus Mirkka.Visuri@syke.fi TUIJA MATTSSON Suomen ympäristökeskus LEENA STENBERG Luonnonvarakeskus PIRKKO KORTELAINEN Suomen ympäristökeskus HEIKKI MYKRÄ Suomen ympäristökeskus JUHA JÄMSEN Suomen metsäkeskus TIINA RONKAINEN Tapio Oy ARI KANGAS Suomen metsäkeskus SAMULI JOENSUU Tapio Oy SAKARI SARKKOLA Luonnonvarakeskus Turvemaiden metsätalous kuormittaa vesistöjä. Turvemetsien hoitotoimenpiteiden vesistökuormitus koostuu pääasiassa ravinne-, kiintoaineja humuspäästöistä. Ojien kunnostamisen aiheuttaman kiintoainekuormituksen on todettu olevan yksi merkittävimmistä metsätaloustoimenpiteiden päästöistä (Finér ym. Metsätalouden vesistökuormituksen vähentäminen matalammalla ojitussyvyydellä ja tehokkaammilla vesiensuojelurakenteilla 12 www.vesitalous.fi METSÄTALOUDEN VESIENSUOJELU. Metsätalouden vesistökuormituksen merkittävyyttä lisäävät kuormituksen pitkäaikaisuus ja kohdistuminen pääosin herkimpiin latvavesiin, joihin muun maankäytön kuormitus on vähäistä. Metsäojitusten vesistökuormitusta voidaan vähentää välttämällä turhia ojituksia, käyttämällä tavanomaista matalampia ojasyvyyksiä ja hyödyntämällä tehokkaampia vesiensuojelurakenteita, kuten esimerkiksi pintavalutusta ojitusalueiden läheisillä kituja joutomailla. Ojitusten seurauksena turpeen hajoaminen voimistuu, joka kasvattaa ravinteiden ja orgaanisen hiilen huuhtoutumista valumavesiin. Kiintoaineen ja siihen sitoutuneiden ravinteiden kuormitus on voimakkainta ja pitkäaikaisinta alueilla, joilla ojien pohjamaalaji on hienoa kivennäismaa-ainesta ja joilla ojien kunnostaminen on ulottunut turpeen alapuoliseen kivennäismaahan saakka. 2010), ja ojituksista puroihin valuneen hiekan on todettu olevan merkittävin purojen luonnontilaa heikentänyt tekijä (Aroviita ym
Metsätalouden vesistökuormituksen vähentämiskeinoja tutkittiin Työkaluja ja menetelmiä turvemaiden metsien käytön vesistöja ilmastovaikutusten torjuntaan (TurVI) -hankkeessa, jota rahoittivat Euroopan aluekehitysrahasto Pohjois-Pohjanmaan ELY-keskuksen kautta sekä Maaja metsätalousministeriö. Metsätaloudelle tyypillinen 90 cm syvyiseksi kunnostettu sarkaoja (vasen kuva) ja tavallista matalampaa edustava 60 cm syvyiseksi kunnostettu sarkaoja (oikea kuva) Virtalan pilottialueella elokuussa 2022. Kuva 1. Suometsien on osoitettu myös aiemmin olevan merkittävä ravinteiden ja hiilen kuormituslähde erityisesti Pohjanlahteen valuvilla vesistöalueilla (Finér ym. 2017, 2018). Kuvat: Mirkka Visuri. Ne pidättävät valumavesistä sekä kiintoainetta että myös liukoisia ravinteita. Turvemaiden vesiensuojelumenetelminä on useimmiten käytetty rakenteita, joiden tavoitteena on vähentää alapuoliseen vesistöön kohdistuvaa kiintoainekuormitusta. linkittyy voimakkaasti liuenneen orgaanisen aineksen huuhtoutumiseen, mikä vaikuttaa huomattavasti esimerkiksi vastaanottavan vesistön happija lämpötalouteen. Pintavalutuskentät ovat osoittautuneet tehokkaiksi metsätalouden toimenpidealueilla syntynyttä kuormitusta pidättäviksi vesiensuojelurakenteiksi. 13 Vesitalous 1/2024 METSÄTALOUDEN VESIENSUOJELU. Lisääntynyt orgaanisen hiilen ja ravinteiden huuhtoutuminen johtaa vesistöjen tummumiseen, rehevöitymiseen ja liettymiseen (Härkönen ym. Tutkimusten mukaan ravinnekuormitus jatkuu vuosikymmeniä ojituksen jälkeen ja voi jopa lisääntyä ojituksesta kuluvan ajan myötä (Nieminen ym. Merkittävä osa turvemaiden metsätalouden hiilija typpikuormituksesta on liuenneessa muodossa, joka vaikeuttaa niiden hallintaa perinteisillä partikkelien laskeutumiseen perustuvilla vesiensuojeluratkaisuilla. Ojien vesistökuormitusta seurattiin sulan kauden aikaisella vesinäytteenotolla, jonka yhteydessä määritettiin siivikon avulla myös hetkellinen virtaama. 2019). 2021). Vesistökuormituksen seurantaa tehtiin kunnostusojituksen jälkeen vuosina 2021–2023 kummallakin kohteella kolmesta 90 cm syvästä tavanomaista ojitussyvyyttä edustavasta sekä kolmesta 60 cm syvästä tavanomaista matalampaa ojitussyvyyttä edustavasta rinnakkaisesta sarkaojasta (kuva 1 ). Matalammista ojista pienempi vesistökuormitus Vesistökuormituksen vähentämistä matalampien ojasyvyyksien avulla tutkittiin kahdella Pohjois-Pohjanmaan Pudasjärvellä sijaitsevalla pilottialueella: Virtalan ja Polvensuon kunnostusojitusalueilla. Kohteilla toteutettiin kunnostusojitus syksyllä 2020. Suomen jokien ainevirtaamien muutoksia selvittäneessä tutkimuksessa havaittiin tilastollisesti merkitsevä yhteys ojitusalueiden ja typpipitoisuuksien ja -kuormituksen välillä (Räike ym. 2023). Suoalueelle perustettu pintavalutuskenttä luonnostaan päästää liukoista orgaanista ainesta eli humusta, joten tällaisella kentällä ei välttämättä pystytä vähentämään orgaanisen hiilen kuormitusta
Vaihtelu keskiarvon ympärillä oli kuitenkin suurta. Näiden näytteenottokertojen tulokset poistettiin myöhemmästä tulosten tarkastelusta. 2 4 6 8 10 12 14 Vi rta am a (l/ s) Virtala_60_1 Virtala_60_2 Virtala_60_3 Virtala_90_1 Virtala_90_2 Virtala_90_3 45 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 25.5.2021 14.6.2021 31.8.2021 20.10.2021 9.6.2022 20.10.2022 22.5.2023 25.9.2023 Vi rta am a (l/ s) Polvensuo_60_1 Polvensuo_60_2 Polvensuo_60_3 Polvensuo_90_1 Polvensuo_90_2 Polvensuo_90_3 Kuva 2. Pilottikohteiden vedenlaadun seurantatulokset olivat samansuuntaisia kuin Joensuun ym. Virtaamat (l/s) Virtalan ja Polvensuon 60 ja 90 cm syvissä ojissa. Virtalan kuvaajassa pystyakseli on katkaistu, koska yhden 90 cm (90 cm 1) ojan virtaama oli toukokuussa 2022 poikkeuksellisen korkea (45 l/s). Virtalan kohteella yhteen 90 cm ojaan (90 cm 1) pääsi todennäköisesti tulva-aikoina purkautumaan vettä padotusta poikkiojasta, jolloin ojan vesimäärä ja valuma-alue poikkesivat muista vertailuojista. Hetkellinen kuorma oli 60 cm ojissa kaikkien tarkasteltujen parametrien osalta keskimäärin pienempi kuin 90 cm ojissa (kuva 3 ). 2 4 6 8 10 12 14 Vi rta am a (l/ s) Virtala_60_1 Virtala_60_2 Virtala_60_3 Virtala_90_1 Virtala_90_2 Virtala_90_3 45 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 25.5.2021 14.6.2021 31.8.2021 20.10.2021 9.6.2022 20.10.2022 22.5.2023 25.9.2023 Vi rta am a (l/ s) Polvensuo_60_1 Polvensuo_60_2 Polvensuo_60_3 Polvensuo_90_1 Polvensuo_90_2 Polvensuo_90_3 14 www.vesitalous.fi METSÄTALOUDEN VESIENSUOJELU. Virtalan pilottialueella mitatut pitoisuudet ja kuormat olivat keskimäärin suurempia kuin Polvensuon pilottialueella johtuen Virtalan ohuemmasta turvekerroksesta, jonka takia matalammatkin ojat ulottuivat Virtalassa kivennäismaahan. Mitä syvempiä ojia kaivetaan, sitä todennäköisemmin ne ulottuvat kivennäismaahan saakka ja aiheuttavat suurempaa vesistökuormitusta. Vedenlaatumuuttujien osalta tarkasteltiin hetkellisiä kuormia. (2001) laajaan vanhojen kunnostusojitusalueiden seurantatutkimukseen. Tarkastelluilla kohteilla virtaamat olivat pääosin sekä Virtalan että Polvensuon pilottialueilla 90 cm syvissä ojissa korkeampia kuin 60 cm syvissä ojissa (kuva 2 )
Kokonaistypen kuormasta pieni osa oli epäorgaanista typpeä (Virtalassa 5,6 % ja Polvensuolla 6,0 %). Kuva 3. Kokonaisfosforin (kok P), kokonaistypen (kok N), orgaanisen kokonaishiilen (TOC), raudan ja kiintoaineen hetkellinen kuorma (kg/d) Virtalan ja Polvensuon 60 cm ja 90 cm syvissä ojissa vuosien 2021–2023 seurannan aikana. Ko k P kg /d 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 Ko k N kg /d 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 TO C kg /d 2 4 6 8 10 12 14 16 R au ta kg /d 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Ki in to ai ne kg /d 10 20 30 40 50 60 70 80 Virtala 60 Virtala 90 Polvensuo 60 Polvensuo 90 Tämä koostui eri puolella Suomea sijaitsevista 26–217 ha kokoisista valuma-alueista, joilla tehtiin kunnostusojitus osalla aluetta. Kokonaisfosforipitoisuudet olivat Polvensuolla samansuuruisia ja Virtalassa vähän suurempia kuin keskimäärin. (2003) aineisto, josta keskiarvopitoisuudet oli laskettu, sisälsi kohteita ympäri Suomen, myös kivennäismailla. Pilottialueiden ojista otetuissa vesinäytteissä pitoisuudet olivat selvästi suurempia kuin metsätalouden vesistökuormituksen seurantaverkon luonnontilaisilla alueilla ja jonkin verran suurempia kuin normaalissa metsätalouskäytössä olevilla alueilla (Finér ym. Orgaanisen kokonaishiilen (TOC) ja kokonaistypen pitoisuudet olivat keskimääräistä suurempia molemmilla alueilla. 2021). 15 Vesitalous 1/2024 METSÄTALOUDEN VESIENSUOJELU. Verrattaessa näihin vanhoihin kunnostusojitusalueisiin kiintoainepitoisuudet olivat Virtalassa keskimäärin suurempia ja Polvensuolla pienempiä kuin keskimäärin. 2018, Aaltonen ym. Tulosten eroavaisuutta voi selittää se, että nyt tutkitut Virtalan ja Polvensuon koekohteet sijaitsevat turvemailla, joilta orgaanisen hiilen ja typen kuormitus on kivennäismaita voimakkaampaa ja Joensuu ym
Molemmat pintavalutuskentät toimivat pääsääntöisesti hyvin kiintoaineen, ravinteiden ja orgaanisen aineksen pidättämisessä (kuva 5 ). Pisimmälle testauksessa päästiin soveltamalla kosteusindeksin DTW-laskennassa käytettävää menetelmää. Nopeampi madaltuminen johtui todennäköisesti syvempien ojien ojaluiskien kivennäismaahan yltävästä pinta-alasta, joka aiheutti suurempaa ojaeroosiota. Menetelmän käyttö vaatii kuitenkin vielä testaamista. 90 cm syvät ojat madaltuivat seuranta-aikana (Polvensuolla 17 cm ja Virtalassa 20 cm) 60 cm ojia nopeammin (sekä Polvensuolla että Virtalassa 5 cm). Aiempien tutkimusten mukaan pintavalutuskentän voidaan olettaa olevan tehokas, jos se vastaa vähintään yhtä prosenttia yläpuolisen valuma-alueen pinta-alasta (Nieminen ym. Hankkeessa seurattiin myös tarkasteltujen ojien madaltumista ja kasvittumista. 2005). Ojassa oleva kasvillisuus hidastaa veden virtausta ja lisää kiintoaineen ja siihen sitoutuneiden ravinteiden laskeutumista ojastoon. Ojitetulle (vasen) ja ojittamattomalle (oikea) suolle perustetut pintavalutuskentät Virtalan pilottialueella. Pintavalutuskentillä typpi ja fosfori voivat sitoutua biologisesti kasvillisuuteen ja maaperän mikro-organismeihin tai kemiallisesti turpeeseen. Ojittamattoman pintavalutuskentän tehollinen pinta-ala oli noin 4 ha ja kentän yläpuolisen valuma-alueen pintaala noin 83 ha. Ojitetun pintavalutuskentän tehollinen pinta-ala oli noin 0,8 ha ja kentän yläpuolisen valumaalueen pinta-ala noin 22 ha. Alueelle perustettiin syksyllä 2020 kaksi pintavalutuskenttää kunnostusojitusalueen läheisille kituja joutomaille, joista toinen ojittamattomalle luonnontilaisen kaltaiselle suoalueelle ja toinen vanhalle metsäojitusalueelle (kuva 4 ). Näin olleen syvemmistä ojista tuleva ravinnekuormitus sisälsi suhteessa enemmän kasveille heti käyttökelpoisia epäorgaanisia ravinteita. Lisäksi typpeä voi poistua kaasumaisessa muodossa ilmakehään. Pintavalutuskenttien perustamisen tavoitteena on pidättää metsätaloustoimenpiteistä vapautunutta kiintoainetta ja ravinteita kentän maaperään ja kasvillisuuteen. Kuva 4. Hankkeessa testattiin eri paikkatietomenetelmiä, joita voitaisiin käyttää apuna kentän tehokkuuden arvioinnissa. Orgaanisen kokonaishiilen (TOC) kuormasta suurin osa (Virtalassa 84 % ja Polvensuolla 93 %) oli liuenneessa muodossa. Pintavalutuskenttien vesistökuormituksen pidätystehoa seurattiin vuosina 2021–2023 kenttien yläja alapuolelta sulan kauden aikaisella vesinäytteenotolla, jonka yhteydessä määritettiin myös hetkellinen virtaama. Pintavalutus tehokas vesiensuojelumenetelmä Pintavalutus on tehokas metsätalouden vesiensuojelumenetelmä (Nieminen ym. 2005). Epäorgaanisten ravinteiden osuudet kuormista olivat molemmilla alueilla suurempia 90 cm syvyisissä ojissa verrattuna 60 cm syvyisiin ojiin. Pintavaluntakenttien tehollisen pinta-alan arviointi hankkeen suunnitteluvaiheessa on haastavaa. Pintavalutuskenttien hyödyntämistä turvemaiden metsätalouden vesistökuormituksen vähentämisessä tutkittiin Virtalan metsäojitusalueella Pudasjärvellä. Pintavalutuskenttien kyky pidättää liukoista orgaanista hiiltä ei ole yksiselitteinen; kentiltä voi myös vapautua orgaanista hiiltä. Seuranta-aikana 60 cm ojat kasvittuivat 90 cm ojia nopeammin molemmilla kohteilla. Koska valunta Pohjois-Suomessa on suurempaa kuin etelässä, pitää pohjoisessa pintavalutukseen todennäköisesti kuitenkin varata suurempi alue samaan tulokseen pääsemiseksi kuin Etelä-Suomessa. Kokonaisfosforikuormasta epäorgaanisen fosforin osuus oli sen sijaan suurempi (Virtalassa 39 % ja Polvensuolla 28 %). Orgaanisen hiilen kuorma oli kuitenkin pienempi 60 cm syvistä ojista kuin 90 cm ojista. 16 www.vesitalous.fi METSÄTALOUDEN VESIENSUOJELU. Molemmilla alueilla 60 cm syvyisissä ojissa liuenneen orgaanisen hiilen osuus oli hieman korkeampi kuin 90 cm syvyisissä ojissa. Ojittamattomalle pintavalutuskentälle tulevassa kuormituksessa oli huomattavan suurta vaihtelua, mutta pintavalutuskentän alapuolella kuormitusvaihtelu oli selvästi pienempää
Taulukko 1. Ojittamattomalla pintavalutuskentällä oli havaittavissa negatiivisia kuormitusreduktiota kokonaistypen ja orgaanisen hiilen osalta kesäkuussa 2021 (taulukko 1 ). Ojitetun (pvk1) ja ojittamattoman (pvk2) kiintoaineen, kokonaisfosforin (Kok P), kokonaistypen (Kok N), kokonaisorgaanisen hiilen (TOC) kuormituksen reduktio ja virtaaman reduktio (%) näytteenottokerroilla. PVM pvk1 pvk2 pvk1 pvk2 pvk1 pvk2 pvk1 pvk2 pvk1 pvk2 25.5.2021 45 98 31 76 24 45 -2 29 19 45 15.6.2021 98 89 92 39 83 -54 76 -87 92 -11 31.8.2021 86 79 74 43 64 55 59 40 77 62 20.10.2021 61 90 49 78 47 71 48 65 46 60 11.5.2022 -176 98 -235 87 -196 44 -288 24 -268 27 8.6.2022 95 99 84 96 86 97 84 95 91 96 30.8.2022 90 95 92 95 91 97 90 96 95 96 29.9.2022 67 93 76 96 75 95 66 87 85 94 17.10.2022 71 85 44 90 47 87 38 85 46 82 23.5.2023 84 99 58 98 57 95 46 92 58 94 27.9.2023 -45 89 -193 92 -173 85 -193 83 -144 82 Kiintoaine % Kok P % Kok N % TOC % Virtaama % Ko k P kg /d 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Ko k N kg /d 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 Ki in to ai ne kg /d 50 100 150 200 250 300 TO C kg /d 50 100 150 200 250 Pvk1 yp Pvk1 ap Pvk2 yp Pvk2 ap 17 Vesitalous 1/2024 METSÄTALOUDEN VESIENSUOJELU. Kokonaisfosforin (Kok P), kokonaistypen (Kok N), Kiintoaineen ja kokonaisorgaanisen hiilen (TOC) kuormitus ojitetun (Pvk1) ja ojittamattoman (Pvk2) pintavalutuskentän ylä(yp) ja alapuolella (ap) (kg/d). Kuva 5. Kumpikin näistä näytteenottohetkistä osui ylivirtaaman aikaan, jolloin on mahdollista, että pintavalutuskentän alapuoliselle mittauspisteelle pääsi myös kentän ulkopuolisia vesiä. Tällöin kaikkien seurattujen aineiden kuormitusreduktiot olivat negatiivisia ja myös mitattu virtaama oli suurempi pintavalutuskentän alakuin yläpuolella. Ojitetulla pintavalutuskentällä havaittiin toukokuussa 2022 ja syyskuussa 2023 suurempia kuormia pintavalutuskentän alakuin yläpuolella (taulukko 1 )
2021a, 2021b) avulla. Metsätalousmaiden ojitukset ovat tavoitellun kuivatuksen lisäksi aiheuttaneet usein myös niihin rajautuvien ojittamattomien suoalueiden osittaista kuivumista ja soiden luontaisten valuma-alueiden pienentymistä. Veden viipymä pintavalutuskentällä vaikuttaa myös siihen, että samaan aikaan kentän yläja alapuolelta otetut vesinäytteet voivat olla vähän erilaisista virtaamatilanteista. Riittävän suurilla pintavalutuskentillä voidaan tehokkaasti estää kiintoaineen huuhtoutumista, joten niiden käyttö metsätalouden vesiensuojelussa on erittäin perusteltua. Turvemailla kunnostusojituksia voidaan osin korvata tuhkalannoituksella. Tällaisten tapausten ekologisista vaikutuksista ei ole saatavilla tutkimustietoa, mutta toisaalta edelleen suurempi haaste on se, miten ylipäänsä saada kuivahtanut suo vettymään tarpeeksi suoluonnon tilan parantamiseksi. Kunnostusojituksen tarpeellisuutta ja riittävää kunnostusojitussyvyyttä voi arvioida esimerkiksi Suosimulaattorin (Laurén ym. Tähän voi myös vaikuttaa kentän alapuoliselle mittauspisteelle mahdollisesti tulevat kentän ulkopuoliset vedet. Ojittamaton pintavalutuskenttä toimi ojitettua kenttää luotettavammin. Suoekosysteemi mukautuu muuttuneisiin olosuhteisiin nopeasti ja vaikka virtaamat yläpuoliselta alueelta kasvaisivat alkuperäistä luonnontilaista tasoa suuremmaksi, siitä ei todennäköisesti ole suoekosysteemille haittaa. Pitkäaikaista vapautumista voi tapahtua, mikäli pintavalutuskenttä on perustettu aiemmin lannoitetulle alueelle tai ennallistetulle ojitusalueelle (Sallantaus ym. Pintavalutus on tehokas keino metsätalouden vesistökuormituksen vähentämiseen ja mikäli suunnitellun kunnostusojitusalueen läheisyydessä on pintavalutukseen soveltuvia kituja joutomaita, niitä kannattaa hyödyntää vesiensuojelussa. Vuonna 2024 voimaan tuleva uusi metsätalou den tukijärjestelmä edellyttääkin jatkuvan kasvatuksen mahdollisuuksien kartoittamista ennen ojien kunnostukseen ryhtymistä. Veden johtaminen suolle parantaa vastaanottavan suon luontoarvoja ja suoluonnon monimuotoisuutta. Tämän hankkeen pintavalutuskentistä ojitetulla kasvoi jonkun verran puustoa, mutta seuranta aikana ei havaittu merkittävää puuston kuolleisuutta tai sen vaikutuksia kentältä lähtevässä vedessä. Pintavalutuskentäksi kannattaa valita vähäpuustoinen alue, sillä jos kentän vesittäminen johtaa kentällä olevien puiden kuolemiseen, ravinteita voi vapautua suuriakin määriä (Saari ym. Vedenpinnan korkeuden suuret vaihtelut ovat luonnontilaisille soille tyypillisiä ja niille tulevat vesimäärät vaihtelevat voimakkaasti vuodenaikojen sisällä normaalistikin (esim. Matala ojasyvyys vähentää kiintoaineen, ravinteiden ja orgaanisen aineen huuhtoutumista vesiin. Jatkuvan kasvatuksen avulla voidaan vähentää metsänuudistamisesta aiheutuvaa vesistökuormaa sekä ojien kunnostustarvetta. Suojelusoille vesien johtaminen vaatii kuitenkin huolelMatala ojasyvyys vähentää kiintoaineen, ravinteiden ja orgaanisen aineen huuhtoutumista vesiin. Tällöin myös kentän alapuolella havaittiin suurempi virtaama kuin kentän yläpuolella. Toisaalta ojitusalue, jolta vettä suoalueelle johdetaan voi olla suurempi kuin vastaanottavan suon luontainen valuma-alue, jolloin johdettava vesimäärä voi olla suurempi kuin suolle luontaisesti on virrannut. Molemmat kentät pidättivät pääsääntöisesti myös liukoista orgaanista hiiltä, vaikka pintavalutus suoalueella voi myös lisätä liukoisen orgaanisen hiilen kuormitusta. Samalla saadaan estettyä suurin osa valuma-alueelta kulkeutuvasta metsätalouden aiheuttamasta fosforikuormasta, sillä metsävaluma-alueilla valtaosa fosforista huuhtoutuu kiintoaineeseen sitoutuneena. 18 www.vesitalous.fi METSÄTALOUDEN VESIENSUOJELU. Jos ojituksia metsänkasvullisista syistä kuitenkin tarvitaan, kunnostetaan ojia vain siihen syvyyteen, joka on tarpeen puuston kasvuolosuhteiden parantamiseksi ja vältetään tarpeettoman syvien ojien kaivamista. Toisinaan pintavalutuskenttien on havaittu vapauttavan fosforia pidemmällä aikavälillä. Pintavalutuskenttinä voidaan käyttää sekä ojittamattomia ja ojitettuja soita, joiden ojat tukitaan kentän perustamisvaiheessa. Tässä hankkeessa seuratut pintavalutuskentät olivat selvästi mitoitusohjeiden minimiä suurempia suhteessa valuma-alueisiinsa ja niiden pidätysteho oli lähes koko seuranta-ajan hyvä. 1998). Kituja joutomaiden hyödyntäminen metsätalouden vesiensuojelussa voi parantaa myös vettä vastaanottavan suon luontoarvoja. 2010a). Riittävän ja oikea-aikaisen tuhkalannoituksen avulla saadaan lisättyä puuston kasvua, joka lisää puustossa tapahtuvaa haihduntaa, joka voi itsessään auttaa kuivatustilan pitämisessä puuston kannalta riittävänä ja vähentää kunnostusojitustarvetta (Ahtikoski & Hökkä 2019). Jatkuva kasvatus on vesiensuojelun näkökulmasta todennäköisesti jaksollista kasvatusta parempi metsänkasvatusmenetelmä (Routa & Huuskonen 2022). Yhteenveto ja suositukset Vesiensuojelun kannalta oleellista on välttää turhia ojituksia. kevättulvat ja kesän kuivat jaksot) ja runsaat virtaamat etsiytyvät luonnontilaisillakin soilla osaltaan uomaverkostoihin
org/10.14214/ma.10575. H., Lepistö, A., Sarkkola, S., Kortelainen, P. https://doi.org/10.3390/f12030293. Luonnonvaraja biotalouden tutkimus 40/2022. Controls of organic carbon and nutrient export from unmanaged and managed boreal forested catchments. Routa, J. Vegetation change in peatland buffers as an indicator of active areas of run-on from forestry. Boreal Environment Research 10: 191–201. Water 13(17):2363. Nieminen, M., Ahti, E., Nousiainen, H., Joensuu, S. Suo 52(1):17-28. Increasing and Decreasing Nitrogen and Phosphorus Trends in Runoff from Drained Peatland Forests—Is There a Legacy Effect of Drainage or Not. Joensuu, S., Ahti, E. Metsätieteen aikakauskirja 2021-10575. Suosimulaattori (SUSI) – uusi mekanistinen simulointimalli suometsien hoidon suunnitteluun. Metsätalouden vesistöhaittojen torjuminen ojitetuista soista muodostettujen puskurivyöhykkeiden avulla. & Tattari, S. https://www.mdpi.com/2073-4441/13/17/2363. http://www.suo.fi/article/9779. lista suunnittelua, sillä ojitusalueiden vesien johtaminen suolle voi aiheuttaa luonnontilaisen suon ekosysteemissä ei-toivottuja muutoksia, kun suolle kulkeutuu kiintoainesta ja ravinteita. 2001. Suo 49(4): 125–133. 2021. https://doi. 2018. & Lepistö, A. 2021. & Huuskonen, S. & Hökkä, H. 19 Vesitalous 1/2024 METSÄTALOUDEN VESIENSUOJELU. Annales Botanici Fennici, 47(6), 425–438. 1998. Suomen ympäristö 10/2010. 2010. Sallantaus, T., Vasander, H. Helsinki. Vesitalous 59 (2): 10-12. Water, Air, & Soil Pollution 229: 10 s. https://doi.org/10.1016/j. 2010. http://www.jstor.org/ stable/23728257. Härkönen, L. 2021. scitotenv.2017.07.210. & Vuollekoski, M. Metsätalouden vesistökuormituksen seurantaverkko tuottaa uutta tietoa hajakuormituksesta. 2021 Drainage and stand growth response in peatland forests. & Ukonmaanaho, L. Metsäisten valuma-alueiden vesistökuormituksen laskenta. Nitrogen and phosphorus concentrations in discharge from drained peatland forests are increasing. (toim.). 5 s. Science of the Total Environment 762:144098. 2019. Nieminen, M., Sallantaus, T., Ukonmaanaho, L., Nieminen, T.M., Sarkkola, S. Forest Ecology and Management 531: 120776. Vesi ohjataan suolle usein ojalinjoja pitkin pistemäisenä kuormituksena, joka näkyy paikallisesti lisääntyneenä kiintoaineen ja ravinteiden määrinä ja voi johtaa esimerkiksi kasvillisuusmuutoksiin. Intensive forest management — does it pay off financially on drained peatlands. 2022. Finér L., Mattsson, T., Joensuu, S., Koivusalo, H., Laurén, A., Makkonen, T., Nieminen, M., Tattari, S., Ahti, E., Kortelainen, P., Koskiaho, J., Leinonen, A., Nevalainen, R., Piirainen, S., Saarelainen, J. Laurén A, Palviainen M, Launiainen S, Leppä K, Stenberg L, Urzainki I, Nieminen M, Laiho R, Hökkä H. https://doi. & Finér L. Finér, L., Lepistö, A., Karlsson, K., Räike, A., Härkönen, L., Huttunen, M., Joensuu, S., Kortelainen, P., Mattsson, T., Piirainen, S., Sallantaus, T., Sarkkola, S., Tattari, S. Laurén A., Palviainen M., Laiho R., Leppä K., Launiainen S., Hökkä H., Nieminen M., Urzainki I., Stenberg L. & Räike, A. & Vuollekoski, M. https://www.sciencedirect.com/science/article/ pii/S0378112723000099?via%3Dihub. & Laine, J. 132 s http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-380427-2 (ulkoinen linkki). Does the use of riparian buffer zones in forest drainage sites to reduce the transport of solids simultaneously increase the export of solutes. 2023. Long-term effects of maintaining ditch networks on runoff water quality. 2017. Saari, P., Saari, V., Luotonen, H., & Alm, J. Jatkuvapeitteinen metsänkasvatus: Synteesiraportti. Finér, L., Tuukkainen, T., Mattsson, T., Nieminen, M., Piirainen, S. Luonnonvarakeskus. Tieteen tori. Science of the Total Environment 609: 974–981. 2005. & Vuollekoski, M. Nieminen, M., Sarkkola, S., Hellsten, S., Marttila, H., Piirainen, S., Sallantaus, T. Kirjallisuus Aaltonen, H., Tuukkanen, T., Palviainen, M., Laurén, A., Tattari, S., Piirainen, S., Mattsson, T., Ojala, A., Launiainen, S. Sarkkola, S. Ahtikoski, A. Forests 12, article id 293. Canadian Journal of Forest Research 49: 11011113. Reviewing peatland forestry: Implications and mitigation measures for freshwater ecosystem browning. org/10.1016/j.scitotenv.2020.144098. Description, testing, and application of mechanistic Peatland simulator SUSI. Drainage for forestry increases N, P and TOC export to boreal surface waters. 2018
Osa paikkatietoaineistoista ei kuitenkaan ole avoimesti saatavilla ja osaa voi vain tarkastella visuaalisesti. MIKA MARTTUNEN Ryhmäpäällikkö, TkT Suomen ympäristökeskus, Syke mika.marttunen@syke.fi VILLE TURUNEN Suunnittelija, DI, Suomen ympäristökeskus, Syke ALEKSI RÄSÄNEN Erikoistutkija, FT, Luonnon varakeskus, Luke TEIJA RANTALA Tki-Asiantuntija, Insinööri (AMK), Savonia MIIKA KAJANUS Tki-Asiamies, MMT, Savonia 20 www.vesitalous.fi METSÄTALOUDEN VESIENSUOJELU. Jotta tavoitteisiin voidaan vastata, tarvitaan tietoa valuma-alueella tapahtuvan päätöksenteon ja suunnittelun tueksi. Joissakin hankkeissa on lähdetty liikkeelle maanomistajien aloitteesta ja haettu ratkaisuja havaittuihin haasteisiin tiiviissä asiantuntija-maanomistajayhteistyössä painottaen käytännön toimenpiteitä. Paikkatiedon ja karttojen käyttö mahdollistaa monipuoliset tarkastelut ja selkeän esittämisen, mikä edistää eri toimijoiden välistä keskustelua. Valuma-aluesuunnittelun näkymistä Sanotaan, että ”järvi on valuma-alueensa lapsi”. Siten kaikkia aineistoja ei voi suoraan käyttää valuma-aluesuunnittelun paikkatietoanalyyseissa. Valuma-aluesuunnittelulla voidaan vastata useisiin yhtäaikaisiin tavoitteisiin kuten vedenlaadun parantamiseen, ilmastonmuutoksen hillintään ja siihen sopeutumiseen, luonnon monimuotoisuuden turvaamiseen sekä maaja metsätalouden kannattavuuteen. SysteemiHiili-hankkeessa kehitetyllä menetelmällä voidaan tunnistaa tärkeimmät valuma-alueet, joille on suurin tarve kohdentaa toimenpiteitä maankäytön vesistökuormituksen vähentämiseksi, ilmastonmuutokseen sopeutumiseksi, ilmastopäästöjen vähentämiseksi ja luonnon monimuotoisuuden turvaamiseksi. Maaja metsätalousministeriössä (MMM) ja ympäristöministeriössä (YM) valmisteltavassa valuma-aluesuunnittelun tiekartan luonnoksessa (syyskuu 2023) on valuma-aluetason toiminnan koordinaatiota vahvistavaksi toiminnaksi tunnistettu muun muassa: ”Priorisoidaan valuma-aluesuunnittelun kannalta kriittisimmät kohteet alueellisesti” ja ”Laaditaan valuma-aluesuunnitelmia tarvelähtöisesti”. Tietoa tarvitaan suunnittelun eri tasoilla aina suurten jokien ja järvien tuhansien neliökilometrien valuma-alueiden yleissuunnittelusta pienten purojen muutaman neliökilometrin valumaalueen tarkkaan toimenpidesuunnitteluun. Kokonaisvaltaiselle valuma-aluesuunnittelulle on nykyisin aikaisempaa paremmat mahdollisuudet, koska avointa paikkatietoaineistoa on tarjolla runsaasti ja erilaisia paikkatietotyökaluja ja -tuotteita on kehitetty useissa hankkeissa, kuten Yhteisen tietopohjan kehittäminen maankäytön ja sen muutosten seurannalle (Mammutti) ja Tietopohjaa ilmastoviisaaseen maankäyttöön (TIIMA). Toisaalta on toteutettu hankkeita, joissa asiantuntijavetoisella teknisellä lähestymistavalla on tunnistettu esimerkiksi kuormituksen ja ennallistamisen kannalta oleellisia alueita, mutta ei olla edetty maanomistajayhteistyön kautta toimenpiteiden toteutukseen. Viime vuosina valumaaluesuunnittelun merkitystä on korostettu niin juhlapuheissa kuin strategisissa ohjelmissa. Tarvitaan esimerkiksi tietoa siitä, mitkä ovat valuma-alueen keskeisiä vesistökuormitusja ilmastopäästölähteitä sekä missä ja millaisia kuormitusta vähentäviä maankäytön toimenpiteitä valuma-alueella kannattaisi tehdä. Vakiintuneita menetelmiä valuma-aluesuunnitteluun ei tällä hetkellä ole johtuen osittain alueiden, rahoitusten ja hanketoimijoiden vaihtelevuudesta. Monitavoitteiset vesienhallintaja ilmastokestävyystarkastelut: Avain kokonaisvaltaiseen valuma-aluesuunnitteluun. Valuma-alueella tehtävien toimenpiteiden merkitys onkin ymmärretty vesiensuojelussa jo pitkään. Valuma-aluesuunnittelua on maaja metsätalouden vesienhallinnan hankkeissa lähestytty monin eri tavoin. Valuma-aluesuunnittelulla tarkoitetaan joen tai järven valuma-alueen maankäytön toimenpiteiden ja vesienhallinnan suunnittelua