| Ing.-Pesendorfer-Strasse 31 | 4540 Bad Hall, Austria | www.agru.at |. Agru PIDEMPI KÄYTTÖIKÄ halkeilunkestävä PE 100-RC KORKEA TALOUDELLINEN TEHOKKUUS hiekkapohjaton asennus KESTÄVÄT LIITOKSET paremmat hitsaustulokset OSTOT YHDESTÄ PAIKASTA täydellinen PE 100-RC -putkistojärjestelmä AGRULINE Liittimet ja putket Halkeilunkestävä PE 100-RC agru Kunststofftechnik Gesellschaft m.b.H
Tämän numeron kokosivat Anna-Kaisa Ronkanen, e-mail: anna-kaisa.ronkanen@syke.fi ja Hannu Marttila, e-mail: hannu.marttila@oulu.fi Kansikuva: Lauri Ikkala Seuraavassa numerossa teemana on Vesihuolto. LXIII JULKAISIJA Ympäristöviestintä YVT Oy Annankatu 29 A 18, 00100 Helsinki Puhelin (09) 694 0622 KUSTANTAJA Ympäristöviestintä YVT Oy Tuomo Häyrynen e-mail: tuomo.hayrynen@vesitalous.fi Yhteistyössä Suomen Vesiyhdistys ry ILMOITUKSET Tuomo Häyrynen Puhelin 050 5857996 e-mail: ilmoitus.vesitalous@mvtt.fi PÄÄTOIMITTAJA Minna Maasilta Maaja vesitekniikan tuki ry Annankatu 29 A 18, 00100 Helsinki e-mail: minna.maasilta@mvtt.fi TOIMITUSSIHTEERI Tuomo Häyrynen Uuhenkuja 4, 80140 Joensuu Puhelin 050 585 7996 e-mail: tuomo.hayrynen@vesitalous.fi TILAUKSET JA OSOITTEENMUUTOKSET Taina Hihkiö Maaja vesitekniikan tuki ry Puhelin (09) 694 0622 e-mail: vesitalous@mvtt.fi ULKOASU JA TAITTO Taittopalvelu Jarkko Narvanne, PAINOPAIKKA Forssa Print | ISSN 0505-3838 Asiantuntijat ovat tarkastaneet lehden artikkelit. Ilmoitusvaraukset 31.3. Vesitalous 3/2022 ilmestyy 11.5. Vuosikerran hinta on printtilehtenä 65 € ja digilehtenä 50 €. Sisältö 2/2022. TOIMITUSKUNTA Hannele Kärkinen, dipl.ins. Paavo Ojanen MUUT AIHEET 43 Torjunta-aineet virtavesissä 2007-2021 Katri Siimes 47 Vesialan opinnäytetyöt 47 Ajankohtaista vesiyhdistykseltä 48 Liikehakemisto 50 Abstracts 51 Vieraskynä 51 Vesien palauttaminen suojelusoille lisää yhteistyötä valuma-alueella eri toimijoiden kesken Samuli Joensuu VESITALOUS www.vesitalous.fi VOL. 4 Soiden ainutlaatuista luontoa sekä hydrologiaa voidaan palauttaa ennallistamistoimilla Anna-Kaisa Ronkanen ja Hannu Marttila SOIDEN ENNALLISTAMINEN 5 Hydrologia-LIFE – aktiivisia ennallistamistoimia suoja pienvesiekosysteemeissä Eerika Tapio 10 Soiden ennallistamisen hydrologiset vaikutukset Anna-Kaisa Ronkanen, Hannu Marttila, Lassi Päkkilä ja Lauri Ikkala 16 Soiden ennallistamisen vaikutukset valumavesien laatuun Mika Nieminen, Tapani Sallantaus, Sakari Sarkkola ja Markku Koskinen 19 Ojittamattomien soiden vaikutus veden laatuun – suon nielut Tapani Sallantaus, Mika Nieminen, Sakari Sarkkola ja Jukka Turunen 24 UAS-menetelmät soiden ennallistamisen vesitalouden tutkimisessa Lauri Ikkala, Anna-Kaisa Ronkanen, Aleksi Räsänen, Hannu Marttila, Jari Ilmonen ja Timo Kumpula 28 Ilmaja satelliittikuvat soiden tilan seurannassa Aleksi Räsänen 32 Aapasoiden vesitalous on muuttumassa ilmastonmuutoksen myötä Teemu Tahvanainen 36 Ekosysteemipalvelu mallinnus ja soiden ennallistaminen Anne Tolvanen ja Artti Juutinen 39 Näkökulmia ennallistamisen kannattavuuteen: mitä alueita kannattaa ennallistaa. mennessä. tri, vesitalouden professori, Aalto-yliopisto, Insinööritieteiden korkeakoulu Erkki Vuori, lääket.kir.tri., professori, emeritus, Helsingin yliopisto, oikeuslääketieteen osasto Lehti ilmestyy kuusi kertaa vuodessa. Riina Liikanen, tekn.tri., vesiasiain päällikkö, Suomen Vesilaitosyhdistys ry Saijariina Toivikko, dipl.ins., vesiasian päällikkö, Suomen Vesilaitosyhdistys ry Minna Maasilta, dipl.ins., toiminnanjohtaja, Maaja vesitekniikan tuki ry Pekka Rossi, tekn.tri., apulaisprofessori, Oulun yliopisto, vesija ympäristötekniikka Annina Takala, dipl.ins., Suomen Vesiyhdistys ry Riku Vahala, tekn.tri., vesihuoltotekniikan professori, Aalto-yliopisto, Insinööritieteiden korkeakoulu Olli Varis, tekn
Ennallistamisia on tehty niin kansallisella rahalla kuin myös EU:n rahoittamissa hankkeissa. Lisäksi on tärkeätä pohtia aktiivisen ennallistamisen kannattavuutta, sillä toimenpiteillä on yleensä aina välittömiä negatiivisia vaikutuksia alueen luontoon ja veteen: Mitä alueita kannattaa ennallistaa ja miten ekosysteemimallinnuksen kautta voidaan arvottaa eri vaihtoehtoja turvemaille. Ne ovat myös monien ravinteiden, hiilen ja metallien varastoja. Suomi suomaana on myös maailmanlaajuisesti merkittävä, sillä maapinta-alastamme 10,4 miljoonaa hehtaaria eli noin 31 prosenttia on alkujaan ollut suota. Samalla haluamme kertoa arvokkaasta ennallistamistyöstä, jota toteutetaan monien tahojen yhteistyöllä. Myös tiettyjen lajien elinympäristöt ovat tuhoutuneet ja suot ovat kaikista Euroopan luontotyypeistä uhanalaisin. Myös ilmastovaikutuksia sivutaan useammassa jutussa. Ennallistamisen vaikutukset valuma-alueen hydrologiaan, valuma vesien laatuun, suon luonnon palautumiseen sekä ilmastoon eivät aina ole selkeitä. Yleensä turvemaiden hyödyntäminen on tarkoittanut suon vedenpinnan alentamista kuivatustoimenpitein ja turvemaiden ojituksia onkin arvioitu olevan Suomessa yli 6 miljoonaa hehtaaria. Näillä ojituksilla on ollut osaksi peruuttamattomia vaikutuksia suoluontoomme ja vesivaroihimme. Soilla on tärkeä merkitys valuma-alueella. Suurin osa ennallistamisista on toteutettu Metsähallituksen toimesta valtion mailla, mutta viime vuosina niitä on toteutettu yhä enemmän myös yksityisillä mailla. Vuonna 2021 käynnistyneessä ympäristöministeriön ja maaja metsätalousministeriön yhteisessä Helmi-ohjelmassa tavoitellaan 12 000 hehtaarin ennallistamisia vuoden 2023 loppuun mennessä. Ne toimivat vesivarastoina, jotka tasaavat purojen ja jokien virtaamavaihteluita etenkin alivirtaaminen osalta ja ylläpitävät kosteita elinympäristöjä. Kautta historian turvemaat ovat tarjonneet monenlaista elinkeinoa luontaistalouden, maatalouden, metsätalouden ja turvetuotannon kautta. Näitä asioita myös käsitellään tässä teemanumerossa. Ojituksen ja turvekerroksen kuivahtamisen myötä nämä varastot ovat vähentyneet ja ravinteita, metalleja ja hiiltä on huuhtoutunut ojien ja purojen kautta muihin vesistöihin. Jotta ennallistamisen vaikutuksia voidaan ymmärtää ja itse ennallistamistoimia suunnitella, tulee meidän tuntea luonnontilaisen suon rooli valuma-alueiden hydrolo giassa ja hiilen sitojana. Tämänkaltaisella ennallistamisella on jo pitkät perinteet Suomessa. Ensimmäiset ennallistamiset on tehty jo 1980-luvulla ja viimeisen reilun 30 vuoden aikana niitä on kertynyt yli 30 000 hehtaaria. Antoisia lukuhetkiä! Soiden ainutlaatuista luontoa sekä hydrologiaa voidaan palauttaa ennallistamistoimilla ANNA-KAISA RONKANEN TkT, dos, erikoistutkija Suomen ympäristökeskus anna-kaisa.ronkanen@syke.fi HANNU MARTTILA apulaisprof, dos, ryhmäpäällikkö Oulun yliopisto hannu.marttila@oulu.fi 4 www.vesitalous.fi PÄÄKIRJOITUS. S uoluonto on meille suomalaisille erityisen läheinen ja osa meidän mielenmaisemaamme. Toivomme tämän teemanumeron valottavan suoluontomme palauttamiseen liittyviä haasteita ja mahdollisuuksia sekä lisäävän vuoropuhelua teeman ympärillä. Valitettavasti ojituksia on tehty myös suoalueilla, jotka ovat jääneet kitumaiksi ilman tavoiteltua hyötyä, mutta jättäen huomattavia haittoja ympäröivään luontoon ja vesistöihin. Soiden ennallistamisessa tukitaan kaivettuja ojia ja ohjataan vettä takaisin suoalueelle. Tämän Vesitalous-lehden teemana on soiden ennallistaminen, ja erityisesti sen vaikutukset vesitalouteen, vedenlaatuun ja luonnon monimuotoisuuteen. Erilaiset suotyypit ja niiden ravinteik kuus sekä suon hydrogeologinen rakenne ja yhteys valuma-alueeseen määräävät pitkälti millaisia lyhyen ja pitkän aikavälin seurauksia ennallistamistoimilla mahdollisesti on
Suomen kasvilajeista 25 % on riippuvaisia soista ja iso osa Suomessa pesivistä lintulajeista tarvitsee suoalueita. Ennallistamista on rahoitettu etenkin EU:n LIFE-ohjelman hankkeilla. S uomen noin 10 miljoonan hehtaarin suoalasta on jäljellä noin 8,7 miljoonaa hehtaaria. Suomessa tätä kehitystä on vauhdittanut erityisesti laajamittainen soiden ojitus metsätalouskäyttöön. Metsätalouden takia tehty massiivinen ojitus ei ole tehnyt haittaa vain metsätalousmaille. Yli 50 % luonnontilaisista soista on ojitettu. Luonnontilaiset suot ovat sekä vähentyneet että muuttuneet ihmistoiminnan myötä, kun soita on raivattu pelloiksi tai ojitettu metsiksi. Lajimäärät ovat laskeneet 60 % vain 40 vuodessa. Pohjoisessa myös vesirakentaminen on laskenut suoalaa. On arvioitu, että joka yhdeksäs laji Suomessa on vaarantunut, suurimmat lajimäärät löytyvät lintuja sammallajeista. Suon kuivuminen muuttaa suokasvillisuutta ja vähenevä avovesialue heikentää etenkin monille hyönteisille tärkeiden ravintokasvien määrää. Maveplan 5 Vesitalous 2/2022 SOIDEN ENNALLISTAMINEN. On arvioitu, että suojelualueilla on yhä noin 50 000 hehtaaria ojitettuja soita. Hydrologia-LIFE – aktiivisia ennallistamistoimia suoja pienvesiekosysteemeissä EERIKA TAPIO projektipäällikkö Metsähallitus, luontopalvelut eerika.m.tapio@metsa.fi Kosteikot ovat maailmanlaajuisesti uhanalaisin luontotyyppi ja siten myös kosteiden elinympäristöjen lajit ovat ahdingossa. Metsähallituksessa soiden ennallistaminen aloitettiin 1990-luvulla
Hankkeen ennallistamistoimien merkittävyys nousee esille jopa maailmanlaajuisesti. Lisäksi nyt tutkitaan, miten soiden ennallistamistoimet vaikuttavat uhanalaisiin lepakoihin. Uhanalaiset tukkasotkat tarvitsevat lisää hyväkuntoisia lintukosteikkoja ja -järviä. Vaikuttavuus syntyy laajaalaisesta, kumppanien välisestä yhteistyöstä, jossa kehitetään myös uutta. uusi toimintamalli, jolla vesiä palautetaan kuivahtaneille suojelusoille. Kuuden vuoden hankkeessa on mukana 9 kumppania ja budjetti on lähes 9 miljoonaa euroa. virkistyskäyttömahdollisuuksia tarjoamalla marjamaita ja riistalle parempia elinympäristöjä. Valmistunut kohde Hankekohde 6 www.vesitalous.fi SOIDEN ENNALLISTAMINEN. Ennen ojientäyttöä osalla ennallistamisalueista tehdään ojalinjojen raivauksia ja puuston laajamittaisempaa poistoa. Laajamittainen ojitus on kuivattanut soita ja lisännyt puuston määrää ojitetuilla alueilla ja niiden läheisillä suoalueilla. Tarvittaessa veden ohjaamisen avuksi tehdään myös turveja puupatoja sekä pintavalleja, joiden tehtävä on ohjata vettä ojista suolle. Hanketoiminnalla parannetaan elinoloja 11 eri luontotyypille yhteensä 6 600 hehtaarilla. Hanke on yksi merkittävimmästä ennallistamishankkeista Euroopassa tällä hetkellä. Biologisen monimuotoisuuden säilyttämistä edistetään myös ekosysteemien monimuotoisuuden kautta, ja maailma tarvitsee enemmän tällaisia lähestymistapoja torjuakseen luontokatoa, ympäristön saastumista ja ilmastokriisiä.” Työtä luontokadon pysäyttämiseksi on tehnyt jo lähes 200 ammattilaista hankkeen parissa. Soille apua aktiivisista suojeluja ennallistamistoimista Hydrologia-LIFE -hanke lisää aktiivisen ennallistamisen määrää niin suokuin pienvesiekosysteemeissä. Kaikki toimet tarjoavat työtä kymmenille yrittäjille ympäri maan. Soiden ennallistamista toteutetaan yhteensä 5 222 hehtaarilla ja pienvesiä kunnostetaan lähes 35 kilometriä, lisäksi veden pintaa nostetaan 14 järvellä. YK:n ympäristöohjelman soidensuojelun koordinaattori Dianna Kopansky nostaa esille hankkeen globaalit hyödyt: ”Hydrologia LIFE-hankkeen tekemä ennallistamistyö ympäri Suomen ei hyödytä pelkästään Eurooppaa, vaan koko maailmaa. Hankkeen aikana on kehitetty ja pilotoitu mm. Luvussa eivät ole vielä mukana alueelliset toimijat kuten koneyrittäjät, joiden avulla konkreettinen ojien täyttö ja sitä edeltävä ennakkoraivaus toteutetaan. Myös neljä arvokasta lintujärveä kunnostetaan. Toimilla parannetaan elinolojen lisäksi mm. Kaikki tehdyt toimet auttavat monimuotoista suoja kosteikkolajistoa. Valtakunnallinen hanke ennallistaa yli 100 kohteella ympäri maan. Yhdessä toteutetaan noin 35 erilaista toimenpidettä sekä luonnon hyväksi että ympäristötietoisuuden lisäämiseksi. Valtakunnallisen Hydrologia-LIFE -hankkeen yli 100 hankekohdetta (2017–2023). Hankkeen aikana täytetään ojia yli miljoona metriä
Hankkeessa kartoitetaan mm. Ojitetun suon ympärillä kangasmaiden vedet eivät enää virtaa ja suodatu suon läpi, vaan ojat johtavat vedet suon ohi suoraan alapuolisiin vesistöihin. Tämän lisäksi niiden hiilensidonta paranee, ja pitkällä aikavälillä tällä on ilmastoa viilentävä vaikutus. Valuma-aluetason hyödyt Soiden ennallistaminen ei pelkästään hyödytä suoluontotyyppejä ja niistä riippuvaisia, usein uhanalaisia, eliölajeja. 7 Vesitalous 2/2022 SOIDEN ENNALLISTAMINEN. Ennallistetut suot pidättävät eri aineita suotyypistä riippuen eri tavoin. Soihin sitoutuu fosforia, alumiinia, epäorgaanista typpeä, sulfaattia ja kalsiumia. tummat vedet ovat luontainen ilmiö monilla suovaltaisilla alueilla. Veden laadun ja soiden hiilitaseen parantuminen yhdessä muiden hyötyjen kanssa auttaa myös hillitsemään ilmastonmuutosta. Sen lisäksi soiden ennallistamisella ja vesienpalautuksella on merkittävä vesiensuojelullinen merkitys. Tällöin suo ei pääse nimensäkään mukaisesti suodattamaan vesiä. Pitkäaikaisten seurantatutkimusten merkitys tiedonsaannille ympäristön hitaista muutoksista ja ennallistamisen hyödyistä on suuri. Suot pidättävät jälleen enemmän vettä, ne tasaavat veden virtaamia sekä pidättävät kiintoainesta ja rehevöittäviä ravinteita. Ennallistamisella on lukuisia hyötyjä niin ekosysteemipalvelujen kannalta kuten esimerkiksi virkistyskäytölle. Luonnontilaisilta soilta huuhtoutuu kuitenkin liuenneita orgaanisia yhdisteitä, eli luonnontilaisillakin soilla on vesistöjä kuormittavaa vaikutusta. Saman pitkän aikasarjan seurantatuloksien avulla Jyväskylän yliopisto selvittää kasvilajieliöyhteisöjen kehitystä ennallistamisen jälkeen. Vesiensuojelullisesti soiden ennallistaminen on merkittävä toimenpide. Tämän lisäksi tuotetaan tärkeää tietoa ennallistamisen vaikutuksista kasvilajeihin ja hydrologisiin muutoksiin. miten droneja voisi hyödyntää ennallistamisen suunnittelussa ja seurannassa, ja miten ennallistaminen vaikuttaa uhanalaisiin lepakoihin sekä lintujärvien eliöstöön. Lisäksi Jyväskylän yliopisto tutkii, kuinka tehokkaasti lahottajasieni purppura nahakalla (Chondrostereum purpureum) voidaan estää koivujen vesomista soiden ennallistamisen yhteydessä. Metsähallituksen Luontopalveluiden toteuttama laaja soiden seurantaverkosto on maailmanlaajuisestikin ainutlaatuinen. Osin humuspitoiset ns. Kauhaneva-Pohjankangas eteläisen suoluonnon helmi ja erämainen lintukeidas yksi hankkeen ennallistamiskohteista. Kuva 2. Ravinteet ja soilta alapuolisiin vesiin valuva humus on samentanut monet aiemmin kirkkaat vedet. Ennallistaminen ei hyödytä vain elinympäristöjä ja auta kamppailemaan luontokatoa vastaan. Tutkittu tieto selkärankana tulevaisuuden toimien suunnittelulle Suojelun ja hoidon lisäksi Hydrologia-LIFE -hanke tuottaa tärkeää tietoa ennallistamisen vaikutuksista. Hankekumppani Oulun yliopisto selvittää ennallistamisen vaikutusta suoveden ja valuma-alueiden vedenlaatuun pitkällä 10–15 vuoden aikaskaalalla. Ennallistamisen tavoitteena on pyrkiä palauttamaan suon luonnollinen vesitalous, joka käynnistää palautumisreaktion
Menetelmässä turvataan suon alapuolisia vesistöjä ja samalla autetaan kuivahtaneen suon lajistoa. Kuva 3. LIFE-rahoitteisissa hankkeissa kiinnitetäänkin erityishuomiota ympäristötietoisuuden lisäämiseen ja levittämiseen. 8 www.vesitalous.fi SOIDEN ENNALLISTAMINEN. perinteisen tiedottamisen lisäksi Hydrologia-LIFE -hankkeessa on rakennettu mm. Kosteikkoystävällisen toiminnan jalkauttamista ympäristökasvatuksella Uusien ja olemassa olevienkin toimintamallien jalkauttaminen ja levittäminen vaatii jatkuvaa ja aktiivista tiedonjakoa sekä ympäristökasvatusta kaikille mahdollisille kohderyhmille. Suolle ohjautuva vesi parantaa kuivuneen suon vesitaloutta, ja suojelun perusteena olevat luontoarvot voivat elpyä. Suomessa on satoja tuhansia hehtaareja näennäisesti ojitta mattomia, mutta ympäröivien ojien vuoksi kuivahtaneita soita. Erilaisten työpajojen, koulutusten sekä ns. Suojelusuo toimii tavallaan pintavalutuskenttänä metsäojilta tuleville vesille ja tehostaa näin vesiensuojelua alapuolisissa vesissä. Tuotettu kosteikkoaiheinen materiaali on koottu hankkeen kotisivuille Kosteikkoviestintää -osioon. Veden palauttaminen edistää monimuotoisuuden lisäksi puhtaan veden kiertoa. kattava kosteikkoaiheinen opetuspaketti, joka on saatavilla mappa.fi -materiaalipankista sekä kaikille avoin ja ilmainen Kosteikkopeli (https://kosteikkopeli.jyu.fi/). Uusi toimintamalli ei vain paranna kuivuneiden suojelusoiden tilaa, vaan säästää myös vesiensuojelukuluissa. Pelissä pelaaja voi tarkastella miten ihmisen toimet ja valinnat vaikuttavat vesistöihin sekä mitä voisimme tehdä uhanalaisen kosteikkoluonnon pelastamiseksi. Uusi toimintamalli vesienpalautukseen ja vesiluonnon parantamiseen Osana hanketta yhdessä Tapion ja Suomen metsäkeskuksen kanssa hankkeessa on kehitetty uusi kustannustehokas menetelmä talousmetsien kunnostusojituksen ja ennallistamistoimien yhteensovittamiseksi. Menetelmä onkin tulevaisuudessa hyödynnettävissä laajasti myös muualla kuin suojelualueiden reunoilla. Vahtisuo on yksi viidestä veden ohjaamisen pilottikohteesta. Toimintamallissa metsätalousmaalle tehtävän kunnostusojituksen yhteydessä, vesi ohjataan suojelualueen suolle, jota viereiset ojat ovat kuivattaneet. Veden ohjaus vaatii erittäin hyvää ojasuunnittelua, jotta siitä saadaan maksimaalinen hyöty ja ympäröivät alueet säästyvät vettymishaitoilta
Tämän vuoksi ennallistettujen soiden kohdalla puhutaankin palauttamisesta kohti luonnontilaisen kaltaista. •Yli 103 hankekohdetta Natura 2000 -alueilla •9 kumppania, lähes 9 milj. Hankkeen jokaiselle yli 100 kohteelle on tehty oma uniikki toimenpidesuunnitelma, sillä soiden ennallistamisessa ei ole yhtä monistettavaa ratkaisua. Usein suoja kosteikkokohteet ovat mosaiikkimaisia kokonaisuuksia, jossa eri luontotyypit vuorottelevat ja luovat ainutlaatuisen kokonaisuuden. Hydrologia-LIFEhanke 9 Vesitalous 2/2022 SOIDEN ENNALLISTAMINEN. vaikutukset lepakkoihin sekä pitkäaikaisseurannat • Kosteikkoviestintää ja -koulutusta Hankkeessa kerättävien tietojen ja uusien menetelmien avulla pystytään turvaamaan kosteikkojen monimuotoisuutta ja niiden monipuolisia hyötyjä aiempaakin tehokkaammin. Jokainen suoja pienvesiekosysteemi on ainutlaatuinen pidetään niistä yhdessä parempaa huolta. Viettävä rinnesuo lettokohtineen vaatii erilaisia lähestymistapoja kuin ojitettu räme tai laaja avonainen aapasuo. Euroopan unionin rahoittamassa HydrologiaLIFE-hankkeessa turvataan 2017-2023 Suomen arvokkaimpia kosteikkoja ennallistamalla soita sekä kunnostamalla puroja ja lintujärviä. € budjetti •Uusia keinoja talousmetsien vesiensuojelun turvaamiseen ja kuivahtaneiden soiden tilan parantamiseen •Lintukosteikkojen ja pienvesien tilan parantaminen kunnostamalla puroja ja lampia •Ennallistamisen vaikutusten seuranta, mm. järeiden puiden kaataminen ja pohditaan, miksi ennen helppokulkuinen suo muutetaan paikoin vetiseksi ja vaikeakulkuiseksi. Hankkeen järjestämät vapaaehtoiset pienvesikunnostustalkoot ovat olleet suosittuja ja mainio keino välittää tietoa eri elinympäristöjen tärkeydestä. Välillä ennallistamistoimista saadaan kriittistä palautetta, joissa kyseenalaistetaan mm. Aiempia virheitämme paikatessamme puutumme muuttuneeseen elinympäristöön joskus varsinkin rajuinkin toimin. Jokainen suo on uniikki jokainen ennallistamissuunnitelma on uniikki Luonnonprosessien palauttaminen ihmistoiminnan aiheuttaman häiriön jälkeen on aina haastava tehtävä. Usein töiden jälki maastoutuu lähes huomaamattomaksi yllättävän nopeasti. Parhaisiin tuloksiin pääseminen vaatii laajalta asiantuntijajoukolta sekä konekuskeilta paljon ja monipuolista ammattitaitoa sekä luonnonlukutaitoa. Taitavat urakoitsijamme kuitenkin tekevät ihmeitä työmailla, turvepaakut kaivetaan ja käännellään oikeinpäin. Lisätietoa Metsähallitus: metsa.fi / projektit / projektilistaus / Hydrologia-LIFE Kuva 4. Ennallistaminen ei useinkaan ole aluksi kaunis toimenpide luonnossa
Ennen ojitusta suo on kehittynyt ainutlaatuiseksi kokonaisuudeksi, ja sen rooli valumaalueen hydrologiassa on käynyt läpi useita eri vaiheita. Myöhemmin turvekerroksen paksuunnuttua yhteys valuma-alueeseen on mahdollisesti muuttunut ja suosta on kehittynyt sadevedestä riippuvainen karu keidassuo, joka purkaa vetensä ympäröivälle alueelle. Se vaatii ennen kaikkea ojien tukkimista ja valunnan ohjaamista ympäröiviltä alueilta takaisin ennallistuskohteelle. Yhteyksien palauttaminen on kuitenkin haasteellista ja vaatii aikaa koska kuivatustoimenpiteet ovat vaikuttaneet myös ympäröivän alueen maaperän painumiseen sekä pinnanmuotoihin. Jos suo on kuivatuksessa muuttunut voimakkaasti, ei alkuperäistä tilaa usein oteta ennallistamisessa tavoitteeksi, vaan hydrologian palauttaminen luonnonsuon kaltaiseksi riittää. Metsähallituksen ylläpitämässä soiden ennallistamisen hydrologisessa seurantaverkostossa on systemaattisesti kerätty veden määrällistä ja laadullista aineistoa lähes 50 kohteelta. Etenkin suot ylläpitävät kesän ja talven alivirtaamia (Meriö ym. O jitetun turvemaan palauttaminen takaisin hiiltä ja ravinteita sitovaksi suoksi lähtee hydrologisten olosuhteiden muutoksesta eli veden määrän ja laadun paikallisesta ja alueellista muutoksesta. Tästä seuraa, että suon hydrologian, turpeen kertymisen sekä kasvillisuuden palautuminen kuivatusta edeltävään tilanteeseen vie vuosikymmeniä. Suon luonnollinen vesitalous on monimutkainen ja sen rooli valumaalueen hydrologiassa vaihtelee. Usein ojitusten myötä myös suon yhteys ympäröivään valuma-alueeseen on häiriintynyt. 2013). Kohteet, joilla on laaja valuma-alue ja uudelleen ohjattavaa vettä on runsaammin, vettyvät yleensä tehokkaammin kuin vähävetiset kohteet (Tahvanainen 2006). Koska tyypillisesti pintavalunta sekä purkautuva pohjavesi ovat ohjattu suon ohi, on ennallistamisessa tärkeää pyrkiä rakentamaan hydrologisia yhteyksiä uudelleen. LAURI IKKALA DI, tohtorikoulutettava Oulun yliopisto lauri.ikkala@oulu.fi LASSI PÄKKILÄ DI, tohtorikoulutettava Oulun yliopisto lassi.pakkila@oulu.fi HANNU MARTTILA apulaisprof, dos, ryhmäpäällikkö Oulun yliopisto hannu.marttila@oulu.fi ANNA-KAISA RONKANEN TkT, dos, erikoistutkija Suomen ympäristökeskus anna-kaisa.ronkanen@syke.f 10 www.vesitalous.fi SOIDEN ENNALLISTAMINEN. 2014). Suon kuivatustoimenpiteet sekä niitä seurannut maankäyttö ovat muuttaneet merkittävästi paitsi veden virtausreittejä, myös turpeen ominaisuuksia. Tässä aineistossa on mukana luonnontilaisia kohteita sekä metsätalouSoiden ennallistamisen hydrologiset vaikutukset Ennallistamisella on suoria ja epäsuoria vaikutuksia suoveden määrän ja laadun vaihteluihin. Turve on hajonnut, sen huokosjakauma on muuttunut ja suolle tyypillinen diplotelminen rakenne (ylin kerros läpäisee vettä runsaasti, mutta alin maatunut kerros pidättää vettä ja vedenläpäisy on heikkoa) on häiriintynyt (Aapala ym. Suon ennallistamisen vaikutuksia on seurattu useissa hankkeissa, joissa ennallistamisen onnistumisesta on haluttu saada parempaa ymmärrystä ennallistamismenetelmien kehittämiseksi. Kuitenkin jo 1–14 vuotta on nähty riittäväksi muuttamaan ennallistetun suon kasvillisuutta selvästi luonnontilaisempaan suuntaan (Maanavilja ym. Suot ovat ennen kaikkea veden varastoja, jotka tasaavat veden virtausta ja säätelevät aineiden varastoitumista. Suon rehevyystaso, suotyyppi, kuivatuksen maaperään aikaansaamien muutosten voimakkuus sekä alueen aikaisempi maankäyttö määräävät pitkälti millaisia nämä vaikutukset ovat. Alueen palautuminen luonnonsuon kaltaiseksi kestää vuosikymmeniä, mutta hydrologisia vasteita kohti luonnontilaisempaa suota voidaan havaita jo ennallistamista seuraavina vuosina. Vesipinnan nosto ja kosteiden olosuhteiden palauttaminen mahdollistavat suon luonnollisen pintakasvillisuuden palautumisen ja orgaanisen aineen varastoitumisen turpeeksi. 2013). 2019). Suo on alkujaan voinut olla aapasuo, joka on kerännyt valumavesiä ympäröivältä alueelta (Aapala ym
2014, Menberu 2018). Kuva 1. teen aikoinaan ojitettuja soita ennen ja jälkeen ennallistamistoimenpiteiden. Vanhimmat aineistot ovat vuodelta 2008 (Ronkanen ym. Aikasarjasta nähdään myös, miten kuivina ajanjaksoina ennallistetun suon vesipinta laskee jyrkemmin kuin vastaavan luonnontilaisen suon. A B 11 Vesitalous 2/2022 SOIDEN ENNALLISTAMINEN. Ilmastonmuutoksen myötä ääri-ilmiöiden on arvioitu tapahtuvat useammin, jolloin soiden vesivaraston riittävyys voi olla keskeistä valumaalueiden hydrologian tasaajina. Salamajärven keskiravinteisella suolla nro 102, jossa suoveden pinta oli ollut ojituksesta huolimatta korkealla, tätä ilmiötä ei selvästi havaita mittausaineistosta (Kuva 1B ). Muutokset suovedenkorkeudessa Aikaisempien tutkimusten ja ennallistettujen soiden verkostossa kertyneiden aineistojen perusteella tiedetään, että ennallistamisprosessissa vedenohjauksen ja ojien tukkimisen seurauksena alueen vesipinta on useimmissa tapauksissa palautunut nopeasti toimenpiteiden jälkeen lähelle vastaavaa luonnontilaista suota (Haapalehto ym. Tämä viittaa siihen, että 10 vuotta ei ehkä ole riittävä palauttamaan ojitetun suon vesivaraston dynamiikkaa luonnontilaisen suon kaltaiseksi vaan tarvitaan useita vuosikymmeniä huokoisen varastokerroksen syntymiseen uuden pintaturpeen kertymisen myötä. Metsähallituksen ylläpitämässä soiden ennallistamisen hydrologisessa seurantaverkostossa mitatut suoveden korkeudet A) karulla Kirkaslammen suolla (nro 85) ja sen vastaavalla luonnontilaisella vertailukohteella sekä B) keskiravinteisella Salamajärven suolla (nro 102) ja sen vastaavalla vertailukohteella. Hydrologia-LIFE -hankkeessa on jatkettu näiden kohteiden seurantaa ja aineisto on saatavilla Metsähallituksen kautta. Esimerkiksi Helvetinjärven Kirkaslammen ennallistetulla suolla (seurantaverkoston kohde nro 85) suoveden pinta oli ennen vesittämistä lähes 30 cm luonnontilaista vastinparia alempana, josta se palautui luonnontilaisen tasolle vuoden 2010 toimenpiteiden jälkeen (Kuva 1A ). Ilmiö voi korostua kohteilla, joissa kuivatussyvyys on ollut suuri, kuten Kirkaslammen kohteella. 2015). Vedenpinnat kuitenkin vaihtelevat vuosittain ja esimerkiksi keskimääräistä kuivempi ja lämpimämpi vuosi 2018 (8 vuotta ennallistamisesta) näkyy Kirkaslammen kohteen aikasarjassa selvästi alhaisena suoveden pinnankorkeutena sekä luonnontilaisella että ennallistetulla kohteella
Tämä on edellytys turpeen kertymiselle. Rahkasammalen levittyminen ennallistetulla suolla on ennallistumisen kannalta suotavaa, sillä rahkasammaleella on luonnollinen solurakenteeseen perustuva kyky tehostaa ja ylläpitää kosteita olosuhteita. Ennallistamisen vaikutusta valuntaan tulisikin monitoroida ja tutkia lisää ymmärtääksemme paremmin ennallistettujen soiden roolia valuma-alueen hydrologiassa kevään lumensulannasta aiheutuvien valuntahuippujen aikana. Tarkasteltaessa yksittäisiä roudattoman kauden sadantavaluntatapahtumia on kuitenkin havaittu, että valuntahuiput tasaantuvat ennallistamisen jälkeen (Menberu 2018). Näin rahkasammal auttaa myös muita suolajeja levittäytymään alueelle. Ennallistamistoimenpiteitä voidaan pitää onnistuneina, kun alueelle on palautettu avainlajien vaatimat maaperän kosteusolosuhteet, jotka vuorostaan ylläpitävät hapettomia olosuhteita. Näin ollen vertailevaa tutkimusta tulisi tehdä vasta alueiden asetuttua ja etenkin pintakasvillisuuden palauduttua. Turvepeltojen valumavesien fosforipitoisuus on tyypillisesti Ennallistettu avosuo (Salamajärvi, Kivipää). Myöskin tehtyjen toimenpiteiden, kuten puuston poiston vaikutus vesitaseeseen on ilmeinen heti toimenpiteiden jälkeen. Muutokset valunnassa Toisin kuin suoveden pinnan nousu, valunnan muutokset ennallistamisen seurauksena eivät ole yhtä yksiselitteisiä. Suomessa ennallistamista on pääosin tehty ns. 12 www.vesitalous.fi SOIDEN ENNALLISTAMINEN. Valunnan muodostumiseen vaikuttaa alueen vesivaraston vaje sekä sateen rankkuus ja kesto. 2020). Ojitetulla suolla vaihtelun on havaittu olevan noin 20–80 cm suon pinnasta, kun se taas luonnontilaisella suolla on tyypillisesti 0–30 cm (Menberu 2018). Osassa tutkimuksia valunnan on todettu jonkin verran lisääntyvän, mutta toisissa se on vähentynyt tai muutosta ei ole havaittu lainkaan. Suon kasvillisuuden palautumisen ja turpeen kertymisen osalta pelkästään suoveden pinnan yleinen taso ei ole riittävä tukemaan suokasvillisuuden palautumista, vaan pinnankorkeuden kausittaisen vaihtelun suuruus on myös oleellista (Maanvilja ym. 2014). Suoluonnon palautumisen pioneerilajeina pidetyille rahkasammalille suovedenpinnan tulisi pysyä noin 30 cm tuntumassa. kitumailla, joilla on voinut edelleen olla rahkasammallajeja, tai ojittamattomien soiden lähettyvillä, jolloin on voitu luottaa rahkasammalen luontaiseen levittäytymiseen. Optimaalisin syvyys rahkasammalen kasvulle on kuitenkin vain muutaman senttimetrin päässä sammalen vihreästä haarakimpusta (Gong ym. Muutokset suovedenlaadussa Ojitetun turvemaan vesistökuormitukseen vaikuttavat etenkin alueen maankäyttö ja sen historia. Esimerkiksi Kanadassa, Saksassa ja Englannissa ennallistamistoimenpiteisiin kuuluu myös rahkasammalen siirtoistutukset tai itiöiden levittäminen alueelle tehostamaan ja nopeuttamaan suoluonnon palautumista ja turpeen muodostuksen käynnistymistä. Tulosten tulkintaa vaikeuttaa valunnan mittaamisen haasteellisuus sekä tarkan valumaalueen määrittäminen yksittäiselle pienelle kohteelle. Kuivan kauden jälkeen ojitetulla suolla voi olla varastotilavuutta pidättää vesi, kun taas ennallistetulla suolla, jossa veden varasto on lähes täysi, pienikin sade voi näkyä valunnassa
u E n n al lis te . u -2 -1 2000 1500 1000 500 1 2 Ko ko na ist yp pi , µg /. u E n n al lis te . Metsähallituksen ylläpitämässä soiden ennallistamisen hydrologisessa seurantaverkostossa karulla Kirkaslammen suolla (nro 85) ja sen vastaavalla luonnontilaisella vertailukohteella mitatut A) liuennut orgaaninen hiili (DOC), B) kokonaistyppi (N kok.) ja C) kokonaisfosfori (P kok.) suovedessä ennen ja jälkeen vuonna 2010 toteutetun ennallistamisen. 3 4 5 6 7 8 9 10 E n n al lis te . Li ue nn ut og aa ni ne n hi ili , µg /. 3 4 5 6 7 8 9 10 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 E n n al lis te . 2021). ja 0,506±0,232 mg/. Seurantaverkoston aineiston perusteella ennallistetuilla soilla suoveden fosforipitoisuuksien on havaittu olevan 0,107±0,024 mg/?, kun ennallistamisesta on kulunut viisi vuotta (Menberu 2018), mutta pitoisuudet ovat laskeneet tasolle 0,020–0,030 lähes kymmenen vuoden kuluessa varsinaisista toimenpiteistä (Kuva 2 ja Kuva 3 ). 2022). ja DOC pitoisuus 44±3,5 mg/. Yleisesti voidaan nähdä, että keskirehevillä ja rehevillä soilla, suoveden ravinneja hiilipitoisuudet pysyvät selvästi pitempään korkeammalla (Menberu 2018) vaikkakin niissäkin on havaittavissa tasaantumista lähemmäs luonnontilaisen suon tasoa kymmenen vuoden seurannassa (Kuva 3 ). Suon rehevyystason onkin todettu yhdessä suotyypin ja vedenpinnan tason kanssa merkittävimmin vaikuttavan suoveden laatuun, ja rehevien soiden ennallistamisella on suurempi riski vesistökuormituksen näkökulmasta (Koskinen ym. 0,12-0,43 mg/. Etenkin karulla suolla fosforipitoisuus on selvästi koholla ennallistamisen jälkeisinä vuosina. Hydrologia-LIFE -hankkeen alustavien tulosten perusteella etenkin turveaineksen sekä turpeen huokosveden korkean typpipitoisuuden on havaittu lisäävän typpeä valumavesissä (julkaisematon aineisto). -2 -1 20 40 60 80 100 120 1 2 Vuodet ennen ja jälkeen ennallistamisen Ko ko na isf os fo ri, µg /. Metsätalouden käytössä olevilla turvemailla fosforija typpipitoisuudet on vuorostaan raportoitu olevan 0,025±0,016 mg/. Suoveden typpipitoisuus viiden vuoden jälkeen ennallistamisesta on havaittu olevan 1,319±0,20 mg/. Kuva 3. 2017). (Nieminen ym. Kuva 2. Ennallistetuilla soilla pitoisuudet vaihtelevat merkittävästi etenkin ennallistamisen jälkeisinä vuosina, mutta erityisesti alueen mahdollinen aikaisempi lannoitus, turpeen luontaiset ravinnepitoisuudet sekä alueen tyypillinen happamuus vaikuttavat maaveden sekä valumavesien ravinnepitoisuuksiin ja -huuhtoutumiin. Tätä ei havaita niin selvästi typpipitoisuuksissa (Kuva 2b ja Kuva 3b ) eikä karujen soiden liukoisen orgaanisen hiilen (DOC) pitoisuuksissa (Kuva 2a ). 3 4 5 6 7 8 9 10 Ennalliste?u karu avosuo (suo-85) -2 -1 20 40 60 80 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Luonnon?lainen vastaava suo (suo-94) A B C Li ue nn ut og aa ni ne n hi ili , µg /. (Yli-Halla ym. u E n n al lis te . (Menberu 2018). Metsähallituksen ylläpitämässä soiden ennallistamisen hydrologisessa seurantaverkostossa keskiravinteisella Salamajärven kohteella (nro 102) ja sen vastaavalla luonnontilaisella vertailukohteella mitatut A) liuennut orgaaninen hiili (DOC), B) kokonaistyppi (N kok.) ja C) kokonaisfosfori (P kok.) suovedessä ennen ja jälkeen vuonna 2010 toteutetun ennallistamisen (punainen viiva). ja typpipitoisuus 2,8-21 mg/. u E n n al lis te . Ennalliste?u karu avosuo (suo-102) 20 40 60 80 Luonnon?lainen vastaava suo (suo-113) A B C 13 Vesitalous 2/2022 SOIDEN ENNALLISTAMINEN. u 2000 1500 1000 500 Ko ko na ist yp pi , µg /. -2 -1 20 40 60 80 100 120 1 2 Vuodet ennen ja jälkeen ennallistamisen Ko ko na isf os fo ri, µg /
Water, Air & Soil Pollution 232, 371 (2021), https://doi.org/10.1007/s11270-021-05293-y Ronkanen A-K., Irannezhad M., Menberu M., Marttila H., Penttinen J., Kløve B. Doctoral Thesis, Acta Universitatis Ouluensis C Technica 661. 2021. Water Resources Research 55(5), 4096-109. Biogeosciences 17: 5693–5719. Tuittila E-S. Haapalehto T., Kotiaho J.S., Matilainen R., Tahvanainen T. Teoksessa. Meriö L-H, Ala-aho P, Linjama J, Hjort J, Kløve B, Marttila H. Journal of Hydrology 519: 1493–1505 Koskinen M, Tahvanainen T, Sarkkola S, Menberu MW, Lauren A, Sallantaus T, Marttila H, Ronkanen A-K, Parviainen M, Tolvanen A, Koivusalo H, Nieminen M. Maanavilja L., Aapala K., Haapalehto T., Kotiaho J.S. Soiden ennallistamisella on välittömiä vaikutuksia alueen hydrologiaan, ja seuranta-aineistot osoittavat muutosten olevan kohti luonnontilaisen suon tilannetta. 2017. Metson seuranta ja arviointi. The effect of long-term drainage and subsequent restoration on water tale level and pore water chemistry in boreal peatlands. Syrjänen K., Horne P., Koskela T., Kumela H. Kymmenen vuoden aikaskaala ennallistettujen soiden kehityksen arvioimisessa. Yli-Halla M, Lötjönen T, Kekkonen J, Virtanen S, Marttila H, Liimatainen M, Saari M, Mikkola J, Suomela R, Joki-Kokko E. 2006. Science of the Total Environment, 586, 858–869. Modelling the habitat preference of two key Sphagnum species in a poor fen as controlled by capitulum water content. Long-term nitrogen and phosphorus dynamics in waters discharging from forestry-drained and undrained boreal peatlands. Tämä on välitöntä seurausta kuivahtaneen turvekerroksen vettymisestä ja siinä vapaana olevien ravinteiden huuhtoutumisesta. Lisäksi maanpinnan rikkoontumisella, ojatukoksilla ja mahdollisilla turvepadoilla kestää aikansa stabiloitua, jolloin niistä voi vapautua kiintoainetta ja ravinteita. Maaja metsätalousministeriö, Ympäristöministeriö, Metsäntutkimuslaitos ja Suomen ympäristökeskus, Helsinki. 2022. Boreal Peatland LIFE -project Effect of restoration and drainage on peatland hydrology A study of data before and after restoration at 46 sites in Finland. Ojitettujen soiden ennallistamisopas. (toim.) 2013. Etelä-Suomen metsien monimuotoisuusohjelman seurannan ja arvioinnin loppuraportti. Forest Ecology and Management, 330: 115-125 Menberu M 2018. Restoration of nutrient-rich forestry-drained peatlands poses a risk for high exports of dissolved organic carbon, nitrogen, and phosphorus. Välittömästi ennallistamistoimenpiteiden jälkeen valumaveden ravinneja hiilipitoisuudet yleensä nousevat (Kuva 2 ja Kuva 3 ). 2019. Science of Total Environment, 806, 150499. Luonnontilaisilla soilla sen sijaan rehevyystasolla ei ole todettu olevan suurta merkitystä suoveden pitoisuuksiin (Menberu 2018). Kirjallisuus Aapala K., Similä M., Penttinen J. https://julkaisut.metsa.fi/en/publications/show/1919 Tahvanainen T. 2020. Gong J., Roulet N., Frolking S., Peltola H., Laine A., Kokkonen N., Tuittila E-S. Snow to Precipitation Ratio Controls Catchment Storage and Summer Flows in Boreal Headwater Catchments. Impact of drainage and hydrological restoration on vegetation structure in boreal spruce swamp forest. 2014. Ennallistamista suunniteltaessa olisikin hyvä ottaa huomioon alueen ominaispiirteet ja ehkäistä ravinteiden ja hiilen huuhtoutumista esimerkiksi vesiensuojelurakenteilla. scitotenv.2021.150499 15 Vesitalous 2/2022 SOIDEN ENNALLISTAMINEN. Vesistökuormitukselta on kuitenkin vaikeata välttyä etenkin, jos toimenpiteet ovat voimakkaita. Tämän vuoksi laajoja ennallistamistoimia ei suositella tehtävän samalla valumaalueella yhtäaikaiseksi. Metsähallituksen luonnonsuojelujulkaisuja, sarja B 188. https://doi.org/10.1016/j. 2014. https://doi.org/10.1029/2018WR023031 Nieminen M., Sarkola S., Hasselquist E., Sallantaus T. (toim.). Thickness of peat influences the leaching of substances and greenhouse gas emissions from a cultivated organic soil. Theories and empirical analysis of the impacts of antropogenic disturbance. 2015. Hydrology of peat-dominated headwater catchments
2021). Vain kylmän kauden aikaan mikrobitoiminnan ollessa vähäistä suon vedenpinta on pidempään lähellä maan pintaa. On selvää, että näissä olosuhteissa ravinteiden ja hiilen vapautumista turpeesta ja niiden huuhtoutumista säätelevät lähinnä hapelliset prosessit (Laurén ym. Juupajoki. Ennallistamisella tarkoitetaan kuivatuksen johdosta muuttuneen suon palauttamista luonnontilaiseksi, esimerkiksi ojia tukkimalla. 16 www.vesitalous.fi SOIDEN ENNALLISTAMINEN. 2016) (ks. MIKA NIEMINEN johtava tutkija, Luonnonvarakeskus mika.nieminen@luke.fi Kirjoittajalla on pitkä kokemus suohydrologiaan ja erityisesti soiden metsätalouskäytön vesistövaikutuksiin liittyvissä tutkimuksissa. Ojitetun suon ennallistaminen nostamalla suon vedenpinta äkillisesti lähelle maan pintaa tai sen yläpuolelle merkitsee sitä, että hapellisten prosessien sijaan hiilen ja ravinteiden vapautumista ja huuhtoutumista alkavat säädellä hapettomat pelkistysreaktiot (Kaila ym. 2010). H arvoin tullaan ajatelleeksi, miten voimakas toimenpide ennallistaminen on soiden ekohydrologian näkökulmasta. TAPANI SALLANTAUS Suomen ympäristökeskus tapani.sallantaus@syke.fi SAKARI SARKKOLA Luonnonvarakeskus sakari.sarkkola@luke.fi MARKKU KOSKINEN Helsingin yliopisto markku.koskinen@helsinki.fi Soiden ennallistamisen vaikutukset valumavesien laatuun Kuva 1. Usein syytä huoleen ei ole, mutta ravinteikkaiden metsäojitusalueiden ja turvepeltojen kohdalla on syytä varovaisuuteen. Ennallistamisella on aluksi haitallisia vesistövaikutuksia, mutta ne vaihtelevat paljon. Ojitetut suot ovat voineet olla vuosikymmeniä tai jopa vuosisatoja tilanteessa, jossa suon vedenpinta kasvukaudella laskee hyvin syvälle. Kuva 1 ). Vedenpinnan nostaminen korkealle rehevää korpea ennallistettaessa voi aiheuttaa suurtakin vesistökuormitusta. Metsäojitetuilla soilla puuston varttuminen yhä kookkaammaksi ja samalla puuston haihdunnan kasvu merkitsee sitä, että suot vähitellen kuivuvat yhä syvemmältä (Sarkkola ym. Ennallistamistekniikoita tulisi kehittää vesistövaikutusten hallinnan parantamiseksi
Karujen rämeiden ennallistaminen on vesistökuormitusmielessä turvallista. Kolmannen ryhmän muodostavat metsäojitetut korvet, joilla niilläkin ennallistamisen vaikutukset ovat hyvin samanlaiset kuin vastaavien soiden avohakkuun vesistövaikutukset. Munasuo, Pyhtää. Turvepelloilla ennallistaminen voi aiheuttaa selvästi suurempaa ja pitkäkestoisempaa kuormitusta kuin metsäojitetuilla soilla (Zak ym. Niillä lannoituksissa maahan kertyneet ravinteet ja muut turpeessa viljelyn vaikutuksesta tapahtuneet muutokset muodostavat riskin hyvin suurten huuhtoumien synnylle. Toisen ryhmän muodostavat hieman ravinteikkaammat suot, alun perin keskiravinteiset rämeet ja nevat, joilla ennallistaminen on lisännyt fosforin huuhtoutumista suunnilleen saman verran kuin vastaavien soiden avohakkuut. Mitä ilmeisemmin fosforin huuhtoutumiseen pelkistävissä oloissa liittyy joitakin vielä toistaiseksi huonosti tunnettuja tekijöitä. 2017). On hyvin tunnettua, että kun rauta pelkistyy hapettomissa oloissa, myös fosfori vapautuu ja voi huuhtoutua. Näin on etenkin silloin, kun on ennallistettu viljavuudeltaan hyvin karuja metsäojitettuja soita, joilla ojitus on kuivattanut suota verraten vähän. Toisaalta hyvin suuret rautapitoisuudet suhteessa fosforipitoisuuksiin voivat myös estää fosforin huuhtoutumista saostamalla fosforin esimerkiksi suon pintaan ennen sen kulkeutumista vesistöihin. Usein ennallistaminen ei juurikaan ole lisännyt huuhtoumia. Raudan pelkistyminen kuluttaa protoneja eli vähentää maavesien happamuutta, minkä seurauksena humusaineiden pidättyminen maahan heikkenee ja niiden huuhtoutuminen kasvaa. 2021). 17 Vesitalous 2/2022 SOIDEN ENNALLISTAMINEN. Mitä ilmeisemmin nämä riskialttiit suot ovat kuitenkin hyvin rautapitoisia. 2011, 2016, Nieminen ym. Ennallistettu karu metsäojitettu räme. Metsäojitettujen soiden ennallistamista käsitelleissä tutkimuksissa on ollut yksittäisiä soita, joilta on suon vettymisen jälkeen huuhtoutunut hyvin paljon fosforia, typpeä, rautaa ja liuennutta humusta (Kaila ym. Toistaiseksi ei ole vielä täyttä varmuutta siitä, mikä tekijä yhdistää näitä soita. Kuva 2. Ensimmäisinä vuosina vedenpinnan noston jälkeen pintaturvekerroksesta voi huuhtoutua fosforia. 2021). Vaihtelevia tutkimustuloksia Ennallistamisen vesistövaikutuksista on raportoitu hyvin vaihtelevia tutkimustuloksia (Koskinen ym. Tulokset ovatkin siinä mielessä ristiriitaisia, että vaikka typen ja liuenneen humuksen huuhtoumat ovat poikkeuksetta kasvaneet ennallistamisen jälkeen viljavuudeltaan reheviltä soilta, fosforin huuhtoumat ovat kasvaneet huomattavasti vain osalta rehevistä soista. 2016, Koskinen ym. Vähemmän tunnettua sen sijaan on, että raudan pelkistyminen säätelee myös humuksen vapautumista ja huuhtoutumista. Osa ojitetuista soista on kuitenkin hyvin ongelmallisia ennallistamisen vesistövaikutusten näkökulmasta. 2016, Nieminen ym
Koskinen, M., Sallantaus, T., Vasander, H. Tutkimustulosten huomioon ottaminen käytännössä Vallitsee suuri yksimielisyys siitä, että soiden ennallistaminen on hyvin tärkeää suoluonnon suojelun näkökulmasta. Laurén, A., Palviainen, M., Launiainen, S., Leppä, K., Stenberg, L., Urzainki, I., Nieminen, M., Laiho, R., Hökkä, H. Zak ym. Luontotyyppien punainen kirja – Osa 1: Tulokset ja arvioinnin perusteet. Impact of Re-wetting of Forestry-Drained Peatlands on Water Quality—a Laboratory Approach Assessing the Release of P, N, Fe, and Dissolved Organic Carbon. 18 www.vesitalous.fi SOIDEN ENNALLISTAMINEN. (toim.). Turvemaan pintakerroksen kuorinnan on ulkomaisissa tutkimuksissa osoitettu olevan hyvin tehokas keino vähentää ennallistamisen aiheuttamaa ravinnekuormitusta turvepelloilta, joten sen käyttöä kannattaisi selvittää myös Suomessa (Zak ym. Kirjallisuus Kaila, A., Koskinen, M., Asam, Z., Uusitalo, R., Smolander, A., Kiikkilä, O., Sarkkola, S., O´Driscoll, C., Kitunen, V., Fritze, H., Nousiainen, H., Tervahauta, A., Xiao, L., Nieminen, M. Kontula, T., Raunio, A. Journal of Applied Ecology 55, 311-320. doi:10.1016/j.ecoleng.2010.06.036. High methane emissions from restored Norway spruce swamps in southern Finland over one growing season. 2017). Tämä tarkoittaisi, että ennallistamisella ei pyritä automaattisesti mahdollisimman kostean kasvupaikan synnyttämiseen, vaan mahdollistettaisiin myös kuivempiin luonnontilaisiin suotyyppeihin rinnastettavien ekosysteemien muodostuminen. doi:10.1007/s11270-016-2994-9. Post-restoration development of organic carbon and nutrient leaching from two ecohydrologically different peatland sites. Sarkkola, S., Hökkä, H., Koivusalo, H., Nieminen, M., Ahti, E., Päivänen, J., Laine, J. 2016. Suomen ympäristökeskus ja ympäristöministeriö, Helsinki. 2010. Water, Air and Soil Pollution 227: 292. Drainage and stand growth response in peatland forests Description, testing, and application of mechanistic peatland simulator SUSI. doi:10.3390/f12030293. Tämä luo tavoitteiden ristiriitoja erityisesti korpien ennallistamisen osalta, koska kaikki korpityypit on luontotyyppien uhanalaisuusarviossa luokiteltu vähintään vaarantuneiksi ja kehityssuunta on yleisesti kohti suurempaa uhanalaisuutta (Kontula & Raunio 2018). doi:10.1016/j. Suomen luontotyyppien uhanalaisuus 2018. doi:10.1139/X10-084. Siksi vesistövaikutukset eivät saisi nousta esteeksi ennallistamisen edistämisessä. Koskinen, M., Maanavilja, L., Nieminen, M., Minkkinen, K., Tuittila, E-L. Role of tree stand evapotranspiration in maintaining satisfactory drainage conditions in drained peatlands. Metsäojitusalueiden ennallistetuilla korpisoilla ongelmana on toisinaan ollut veden pinnan nousu selvästi korkeammalle kuin vastaavilla luonnontilaisilla soilla (Koskinen ym. Science of the Total Environment 586, 858-869. Mires and Peat 17, Article 02, 1-13. Restoration of nutrient-rich forestry-drained peatlands poses a risk for high exports of dissolved organic carbon, nitrogen, and phosphorus. Top soil removal reduces water pollution from phosphorus and dissolved organic matter and lowers methane emissions from rewetted peatlands. 388 s. Toisaalta rehevöityminen on merkittävin sisävesien tilaa heikentävä ilmiö. Metsäojitusalueilla kannattaisi selvittää sitä, voidaanko luonnontilaisten soiden hydrologiaa paremmin simuloivilla ennallistamisilla vähentää kuormitusta. Ecological Engineering 37 (7), 1008–1016. 2018. doi:10.1111/1365-2664.12931. Forests 12, 293. Turvepeltojen ja etenkin rautapitoisten rehevien metsäojitettujen soiden ennallistamisessa kannattaa kuitenkin olla varovainen, sillä niillä ennallistaminen voi lisätä huuhtoumia hyvin merkittävästi pitkäksi aikaa. Suomen ympäristö 5/2018. Zak, D., Goldhammer, T., Cabezas, A., Gelbrecht, J., Gurke, R., Wagner, C., Reuter, H., Augustin, J., Klimkowska, A., McInnes, R. scitotenv.2017.02.065. Canadian Journal of Forest Research 40, 1485-1496. 2016. 2021. 2011. 2016), mikä voi merkittävästi kasvattaa ennallistamisen vesistökuormitusta. Ongelmana on menetelmän kallis hinta, ellei kuoritulle pintamaalle löydy kannattavaa taloudellista käyttöä. Näin on siksi, että kuormittavia toimenpiteitä (lannoitus, ojitus, hakkuut) ei enää tehdä, mutta etenkin siksi, että turpeen hajotus ja sitä kautta ravinteiden vapautuminen turpeesta vähenevät murtoosaan ojitettuun alueeseen nähden (Kuva 2 ). 2017. Koskinen, M., Tahvanainen, T., Sarkkola, S., Menberu, M., Laurén, A., Sallantaus, T., Marttila, H., Ronkanen, A-K., Tolvanen, A., Parviainen, M., Koivusalo, H., Nieminen, M. 23 p. Viljavuudeltaan karuilla rämeillä ja useimmilla rehevilläkin metsäojitusalueilla jo muutaman vuoden tai vähintään noin kymmenen vuoden kuluessa ennallistamisesta vaikutukset kääntyvät positiivisiksi eli ennallistamis alueilta alkaa huuhtoutua vähemmän ravinteita kuin metsätalouskäytössä olevilta soilta. Vesistövaikutusten osalta on kuitenkin otettava huomioon, että kyseessä on kertaluonteinen huuhtoumien kasvu. 2016. (2017) varoittavat jopa vuosikymmeniä kestävistä kohonneista fosforija humuskuormista ennallistetuilta turvepelloilta, jos mitään toimenpiteitä ei tehdä kuormituksen torjumiseksi
Hypoteesina on ollut, että soiden suodattavilla ja eri aineita turpeeseen kerryttävillä toiminnoilla on merkittävää arvoa veden laadun parantajina, ja näitä suoekosysteemien tuottamia palveluita kannattaa elvyttää. Ojittamattomien soiden vaikutus veden laatuun – suon nielut Taulukko 1. Aapasoita kohteiksi Laitinen ym. Valumaalueiden koko vaihteli 115–191 ha, poikkeuksena yli 2 000 ha Suuripään letto Tervolassa. Aapasuoaltaissa soiden potentiaalinen suodatusvaikutus on selkeimmillään ja siksi Suonielut-hankkeen kohteet ovat pääosin aapasoita tai hydrologiansa puolesta saman kaltaisia suovalumaalueita. Aapasuot ovat suoyhdistymä, jossa suon keskinen osa on valumaalueen vesien tuomien ravinteiden varassa kehittyvää suota, valuma-alueen vesien vastaanottajaosiota. Ympäristöministeriön Helmi-ohjelman Suonielut-hankkeessa on tutkittu soiden merkitystä valumavesien laatuun. Tutkimus alue Kunta Kokonais pinta ala ha Suo pinta ala ha Suon osuus % Haaposuo Pyhäntä 185 54 29 Karjusuo Loppi 141 21 15 Koiransuo Ii 191 38 20 Suuripää Tervola 2 623 850 32 Suurisuo Janakkala 169 62 37 Vahtisuo ojitus Sonkajärvi 115 21 19 mediaani 177 46 25 19 Vesitalous 2/2022 SOIDEN ENNALLISTAMINEN. Suomessakin on paljon kokemuksia vesiensuojelullisista kosteikoista, mutta myös varsinaisia soita on käytetty onnistuneesti vesiensuojelun välineinä esim. Suo suodattaa valuma-alueen syöttämästä vedestä tarvitsemiaan ravinteita ja kerryttää niitä orgaanisen aineksen kertymän mukana, toimien sekä hiilen että ravinteiden nieluna. 2007 tarkastelivat erityyppisten soiden hydrologiaa ja erityisesti kuvasivat aapasuoaltaan vesitaloutta. Soiden merkitys laaja-alaisena vesien laatua muokkaavana valuma-alueen osiona silloin, kun tuleva kuormitus on suhteellisen laimeaa metsätalouden maan huuhtoutumaa, tunnetaan kuitenkin huonosti. Suonieluja on palautettavissa ja niitä kannattaa palauttaa sekä suoekosysteemien että vesistöjen turvaamiseksi. Aapasuoaltaan märät vähäpuustoiset osat ovat myös usein jääneet ojittamatta. Pohjoisessa vastaanottajaosioilla oli kaikilla rimpisyyttä, eli avovetisten rimpien ja kohtisuoraan veden liikettä vastaan sijaitsevien kapeiden patomaisten jänteiden vallitsemaa suota. turvetuotannon tai metsätalouden kuormittavia vesiä puhdistavina pintavalutuskenttinä (Heikkinen ym. Tutkimusalueet ja niiden pinta-alat sekä vastaanottavan suo-osion ala sekä osuus valuma-alueesta. Toimiva hydrologia on edellytys myös suoluonnon säilymiselle. 2018). Valuma-aluetta ojittaessa suon elävä pintakerros usein menettää yhteyden valuma-alueeseensa, ja siksi suon nieluista suuri osa on menetetty. Suota ympäröivä valumaalue ruokkii keskiosaa, ollen toiminnallisesti luovuttajaosiota. K osteikkojen käyttö vesiensuojelussa on maailmanlaajuista ja paljon tutkittua. Suonielut-hankkeen aikana vuosina 20202021 seurannassa oli Etelä-Suomen alueelta 2 suota (Suurisuo, Karjusuo) ja aapasoiden alueelta 4 suota (Taulukko 1 ). TAPANI SALLANTAUS MML, vanhempi tutkija, Suomen ympäristökeskus tapani.sallantaus@syke MIKA NIEMINEN MMT, dos., johtava tutkija, Luonnonvarakeskus mika.nieminen@luke.fi SAKARI SARKKOLA MMT, dos., tutkija, Luonnonvarakeskus sakari.sarkkola@luke.fi JUKKA TURUNEN FT, erikoistutkija, Geologian tutkimuskeskus jukka.turunen@gtk.fi Suon synnyn edellytys on vesi
Alueittaisten aritmeettisten keskipitoisuuksien mediaanit vastaanottavalle luonnontilaiselle suolle tulevissa ja suolta lähtevissä valumavesissä. mg/. µg/. Tuleva 1,8 41 29 5 7,5 1300 2,4 15 2,4 3 5,2 Lähtevä 1,4 5 21 4,9 4,8 1600 3,2 8 1 2,4 1,1 Muutos% 22 88 28 36 23 33 47 58 20 79 Taulukko 2. mg/. Kaikilla kohteilla tulevan veden näyte otettiin ojasta tai luonnonpurosta. Aikaskaala on tuoreista vuosikertymistä yli 10 000 vuoteen. Veden laatu – nielut ja lähteet Lähes kaikkien mitattujen aineiden alueittaisten keskipitoisuuksien mediaanit ovat vastaanottajaosan jälkeen pienempiä kuin valuma-alueelta sinne tulevat pitoisuudet. Vastaanottavan suon osuus lähtevässä vedessä on keskimäärin noin neljännes valuma-alueesta. Valuntaa ei mitattu. µg/. Suurin prosentuaalinen ero on epäorgaanisella typellä (Taulukko 2 ). Huuhtoutumat on saatu keskipitoisuuksista kertomalla ne pitkänajan keskivalunnoilla kullakin alueella ja mediaani on laskettu näistä. mg/. spesifinen huuhtouma. µg/. mg/. Tutkimuksella on Jukka Turusen (GTK) vetämä rinnakkaishanke, jossa suon kykyä poistaa ja kerryttää aineksia turpeeseen tutkitaan ajoitetuista turvekerroksista käsin, samaan tapaan kuin esim. mg/. µg/. Näiden erotus suo-osiolle kohdistettuna kertoo suon nettohuuhtoutuman suon pintaalayksikköä kohden; ns. Tuloksiin viitataan lyhyesti. 20 www.vesitalous.fi SOIDEN ENNALLISTAMINEN. Muilla kohteilla lähtevät havaintopisteet olivat luonnonuomassa. Pitoisuudet ovat kuitenkin alhaisia jo tulevassa vedessä. Oletuksena on, että suo ja muu valuma-alue tuottavat yhtä paljon valuntaa, eli haihdunnat ovat yhtä suuret. µg/. µg/. ?25 Ti mg/. µg/. vuosilustoista järvisedimenteissä. Aineisto ja menetelmät Vastaanottajaosiolle tulevia vesiä ja siltä lähteviä vesiä seurattiin pohjoisilla kohteilla vuosijakson verran syksystä 2020 syksyyn 2021. Huuhtouman prosentuaalinen muutos on [(Lähtevä – Tuleva)/Tuleva] x 100 (Muutos%). Enimmillään noin 50 km etäisyydellä sijaitsee mittapatoalue, jonka valumatietoa tullaan käyttämään paremmin hydrologisia oloja kuvastavien keskipitoisuuksien ja huuhtouma-arvojen saamiseksi. Fe Zn Sr SO. Eteläisiltä kohteilta oli aineistoa pidemmältä ajalta, mutta käytettiin vain kahden vuoden aineistoa. Ba K Ca Cl Ptot Ntot Mg Mn Mediaani µmoL/. Näytteenottoa keskitettiin runsaan valunnan kausiin. Näytemäärä havaintopisteittäin vaihteli 7–20 välillä. Maa-alkalimetalleista voimakkain pienenemä on Alk Al NH. Esitetyt keskipitoisuuksien mediaanit pohjautuvat aritmeettisiin keskiarvoihin ja ovat alustavia. µg/. Kukin alue on saman arvoinen riippumatta seurantakauden pituudesta. mg/. Yhdisteissään +3-arvoiset alumiini ja titaani pienenevät myös voimakkaasti, 67 ja 79 %. Laskeumana tullutta ainemäärää ei kuitenkaan lasketa pidättymäksi, ainoastaan valumavesien kuljettamat ainemäärät otetaan tässä nielujen tai lähteiden laskennassa huomioon. Jotta suon vaikutus saadaan kvantitatiivisesti laskettua, tulee tarkastella lähtevän ja tulevan ainemäärän erotusta, johon päästään laskemalla sekä tuleva että lähtevä ainemäärä koko valuma-aluetta kohden. Tuleva 29 520 8 11 0,3 2,4 0,9 20 780 0,7 21 Lähtevä 25 170 3 6 0,2 1,7 0,6 7,5 480 0,6 18 Muutos% 67 63 45 40 29 33 63 38 17 14 Na NO. mS/m µg/. Lähtevä näytteenottopiste oli kolmessa tapauksessa vanhassa ojassa, joka kokosi selkeän valuma-alueen vedet purkautumaan yhden pisteen kautta. mg/. µg/. Oletuksena laskennassa on myös se, että havainnoitu syöttävä valuma-alue edustaa koko syöttävän alueen veden laatua. µg/. TOC pH SiO. Tämä tarkoittaa sitä, että jos lähtevän ja tulevan ainemäärän erotus on negatiivinen, suo ei ole nettona tuottanut mitattua ainetta valumaveteen, vaan se on pidättänyt sitä erotuksen ja laskeuman summan verran