Jokihelmisimpukan (Margaritifera margaritifera) ja lohikalojen (Lohi, Salmo salar & Taimen, Salmo trutta) potentiaaliset elinalueet
vedenlaadulla arvioituna Karjaanjoen vesistön alueella
Janne Törrönen 185433 Itä-Suomen yliopisto Yhteiskunta- ja kauppatieteiden tiedekunta Historia- ja maantieteiden laitos Maantieteen Pro gradu -tutkielma Ohjaajat: Eliisa Lotsari & Anu Suonpää Huhtikuu 2016
ITÄ-SUOMEN YLIOPISTO
Tiedekunta
Yhteiskuntatieteiden ja kauppatieteiden tiedekunta
Osasto
Historia- ja maantieteiden laitos Tekijä
Janne Törrönen (185433) Työn nimi
Jokihelmisimpukan (Margaritifera margaritifera) ja lohikalojen (Lohi, Salmo salar & Taimen, Salmo trutta) potentiaaliset elinalueet vedenlaadulla arvioituna Karjaanjoen vesistön alueella
Pääaine Maantiede
Työn laji
Pro gradu -tutkielma
Päivämäärä 16.4.2016
Sivumäärä 106
Tiivistelmä
Jokihelmisimpukka on maamme pitkäikäisin eläinlaji. Suomessa laji on ollut rauhoitettuna vuodesta 1955 ja se on luokiteltu erittäin uhanalaiseksi. Tutkimuskohteena oleva Karjaanjoen vesistö on ollut elinalueena jokihelmisimpukalle kirjallisten havaintojen perusteella vuodesta 1873 lähtien, mutta viime vuosina se ei ole kyennyt lisääntymään alueella. Jokihelmisimpukka on riippuvainen lohikaloista, sillä ne ovat ainoita väli- isännäksi soveltuvia kaloja. Nykyisellään Mustionjoen neljä voimalaitospatoa estävät kokonaan lohikalojen vaelluksen vesistön yläosiin. Freshabit Life IP on Metsähallituksen koordinoima hanke vuosille 2016–2022.
Hankkeen yhtenä merkittävimpänä toimenpiteenä on patojen yhteyteen rakennettavien kalateiden edistäminen, jotka tulevat mahdollistamaan lohikalojen vaelluksen mereltä Karjaanjoen vesistöön ja takaisin noin 60 vuoden tauon jälkeen.
Tämän pro gradu -tutkielman tavoitteena on kartoittaa jokihelmisimpukalle ja lohikaloille sopivat elinalueet vedenlaadulla arvioituna Karjaanjoen vesistön alueelta. Useissa aikaisemmissa tutkimuksissa on keskitytty lähinnä vesistöjen rakenteellisiin seikkoihin, kuten uoman pohjan raekokoon tai virtausnopeuteen. Tässä tutkielmassa keskitytään näiden sijaan vedenlaatuun ja löytämään sen rajoissa sopivimmat elinalueet. Elinalueet kartoitetaan vertailemalla raakun ja lohikalojen sietoarvoja tutkimusalueen vedenlaadun seurantoihin. Erityisenä kiinnostuksen kohteena on kiintoainekuormitus, sillä se on suuri uhka etenkin nuorille simpukoille. Kasvava sedimentaatio tukahduttaa pohjasedimenttiin kaivautuneet simpukat. Kiintoainetta arvioidaan vedenlaadun seurantojen sekä VEMALA-mallinnuksen avulla.
Tulokset osoittavat, että jokihelmisimpukan ja lohikalojen näkökulmasta parhaimmat elinalueet sijaitsevat tutkimusalueen pohjois- ja länsiosissa, Puneliajärven ja Pusulanjoen alueilla sekä Nummenjoen valuma-alueella.
Yksittäisistä joista ja puroista mainittakoon Puneliajärven alueen Rautajoki sekä Pusulanjoen alueen Myllypuro, joissa on erinomaisen vedenlaadun lisäksi havaittu taimenkantaa. Neljä muuta vesimuodostelmaa luokiteltiin sietoarvojen perusteella elinalueiksi soveltuviksi. Vedenlaatumittausten ja VEMALA-kuormitusmallin perusteella kiintoaine ei näyttäydy nykytilanteessa uhkana. Yksittäisissä vesimuodostelmissa siitä voi olla haittaa, mutta laaja-alaisempia rajoitteita se ei aiheuta. VEMALA:n ilmastonmuutosskenaariomallin perusteella kiintoainekuormitus tulee lisääntymään tulevaisuudessa. Kiintoaine näyttäytyykin tulevaisuuden ongelmana, johon on vielä mahdollista varautua. Tutkimusalueen, ja erityisesti Mustionjoen, suuriin sameuden arvoihin tulee nykyään kiinnittää huomiota, sillä mitatut sameuden arvot ovat säännöllisesti huomattavasti korkeammat sietoarvoihin verrattuna.
Mustionjoen jokihelmisimpukkapopulaatiot ovat huonossa kunnossa eikä lisääntymisestä ole varmuutta.
Arvioiden mukaan populaatiot tulevat häviämään tulevaisuudessa, mikäli kunnostustoimenpiteisiin ei ryhdytä pikaisesti. Kirjallisuudessa mainittuja sietoarvoja on mahdollista arvioida Mustionjoen mittausten perusteella ja tutkia raakkukantojen mahdollista sopeutumista tietynlaiseen vedenlaatuun. Tutkielman tuloksia voidaan soveltaa elinalueiden kartoittamisessa yhdessä vesistöistä tehtyjen elinympäristöselvitysten kanssa.
Avainsanat
Jokihelmisimpukka, Karjaanjoen vesistö, kiintoaine, lohi, Mustionjoki, taimen, vedenlaatu, VEMALA, vesistömallijärjestelmä, vesistötutkimus
UNIVERSITY OF EASTERN FINLAND
Faculty
Faculty of Social Sciences and Business Studies
Department
Department of Geographical and Historical Studies Author
Janne Törrönen (185433) Title
Potential habitats of the freshwater pearl mussel (Margaritifera margaritifera) and salmonids (Atlantic salmon, Salmo salar & Brown trout, Salmo trutta) estimated by water quality in the Karjaanjoki watershed
Major Geography
Level
Master`s thesis
Date 16.4.2016
Number of pages 106
Abstract
The freshwater pearl mussel (FPM) is the longest living species in our fauna. The FPM has been protected in Finland since 1955 and its conservation status is endangered. According to written observations the FPM has lived in the Karjaanjoki watershed since 1873, but in recent years the FPM has not been able to breed for unknown reasons. Salmonids are the only fish species the FPM can use as an intermediate host, and therefore the FPM is heavily dependent on salmonids. Nowadays four dams in the River Mustionjoki are blocking the migration of the salmonids and the FPM towards upper parts of the watershed. The Freshabit Life IP -project is coordinated by the Finnish Forest and Park Service (Metsähallitus) for 2016–2022 and one of the most significant actions during the project is further building of fish ladders and enabling migration again after 60 years.
The aim of the thesis is to determine the most suitable habitats for the FPM and salmonids estimated by water quality in the area of the Karjaanjoki watershed. Previous studies have focused on the water system`s structure, such as grain size and flow velocity in the river channel. This study aims at determining the most suitable habitats within the limits of water quality. Habitats are determined by comparing the salmonids` and the FPM`s tolerance with the measured water quality. The load of suspended solids was estimated by using water quality measurements and the VEMALA-nutrient loading model. Suspended solids are a special field of interest in this thesis, because the load of suspended solids is a significant threat especially for young mussels. Increasing sedimentation suffocates the small mussels living inside the sediment layer.
The most suitable habitats for the FPM and salmonids estimated by water quality are located in the northern and western parts of the study area, in the areas of Puneliajärvi and Pusulanjoki and in the Nummenjoki watershed.
There are two river reaches, Rautajoki in the area of Puneliajärvi and Myllypuro in the area of Pusulanjoki, where the water quality is excellent and salmonids can be found. Furthermore water quality is classified as excellent for the FPM and salmonids in four other river reaches. In present-day conditions suspended solids are not a threat for the FPM and salmonids, apart from very few formations. According to the VEMALA- climate model the load of suspended solids will increase in the future. Suspended solids are a future challenge that can still be tackled. Today attention should be paid to high turbidity levels that regularly exceed the tolerance levels of the FPM and salmonids throughout the study area.
Unfortunately existing populations in the River Mustionjoki are in bad condition and breeding is uncertain.
Based on recent estimations the FPM populations will, without urgent repair actions, disappear in the future.
With the help of water measurements in the River Mustionjoki, it is possible to evaluate the water quality tolerance levels mentioned in the literature, and study possible adaptation to certain water quality or factor in regard to the FPM. The results of this study can be applied alongside habitat analyses in the determination of potential habitats for the FPM and salmonids.
Keywords
Atlantic salmon, brown trout, freshwater pearl mussel, hydrology, Karjaanjoki watershed, River Mustionjoki, suspended solids, VEMALA, water quality, watershed simulation and forecasting system
Sisältö
Esipuhe ... 6
1 Johdanto ja tutkimusongelma... 6
2 Tutkielman tausta ... 9
2.1 Jokihelmisimpukan (Margaritifera margaritifera) nykytila ... 9
2.1.1 Jokihelmisimpukan elinaluevaatimukset ... 9
2.1.2 Suojelu ja uhkatekijät ... 11
2.1.3 Jokihelmisimpukka Karjaanjoen vesistössä ... 13
2.2 Lohen (Salmo Salar) ja Taimenen (Salmo Trutta) nykytila ... 15
2.2.1 Lohikalojen elinaluevaatimukset ... 15
2.2.2 Lohikalat Karjaanjoen vesistössä ... 17
2.3 Mustionjoen purojen kunnostussuunnitelmat ... 19
2.4 Freshabit Life IP -hanke ... 21
2.5 Vedenlaatutekijät ... 22
2.5.1 Kiintoaine ... 22
2.5.2 Liuennut happi, lämpötila ja rauta ... 22
2.5.3 Sameus, veden väri ja sähkönjohtavuus ... 24
2.5.4 Ravinneolosuhteet ... 24
2.5.5 Happamuus (pH) ... 25
3 Tutkimuskohde: Karjaanjoen vesistö ... 26
3.1 Karjaanjoen vesistö ja sen geologia ... 26
3.2 Vesistön tila ... 29
3.2.1 Hiidenveden alueen yhteistarkkailu ... 30
3.2.2 Lohjanjärven alueen yhteistarkkailu ... 30
3.2.3 Mustionjoen, Fiskarsinjoen, Pohjanpitäjänlahden ja Tammisaaren merialueen yhteistarkkailu ... 31
3.3 Vesieliöstö ja suojelu ... 31
4 Menetelmät ... 33
4.1 Vedenlaadun havainnointi ... 33
4.2 Elinalueiden määrittäminen ... 35
4.3 Kiintoainekuormituksen mallintaminen ... 39
5 Tulokset ... 42
5.1 Kriteerit täyttävät alueet osa-alueittain ja niiden mittauksiin perustuva vedenlaatu ... 42
5.1.1 Karjaanjoen alaosan alue ... 42
5.1.2 Lohjanjärven alue ... 46
5.1.3 Hiidenveden alue... 46
5.1.4 Vanjoen alue ... 47
5.1.5 Puneliajärven alue ... 48
5.1.6 Pusulanjoen alue ... 50
5.1.7 Nummenjoen valuma-alue ... 52
5.1.8 Nuijajoen valuma-alue ... 54
5.1.9 Vihtijoen valuma-alue ... 55
5.2 Kiintoainetilanne mittausten ja mallinnuksen perusteella ... 56
6 Pohdinta ... 62
7 Johtopäätökset... 67
7.1 Vedenlaatu ja kiintoainekuormitus jokihelmisimpukan ja lohikalojen kannalta Karjaanjoen vesistössä ... 67
7.2 Elinalueiksi sopivat vesistöt Karjaanjoen vesistön alueella ... 69
7.3 Vedenlaadun seurannan kehittämiskohteet ... 70
8 Lopuksi ... 71
Lähteet ... 72
Liitteet ... 79
Esipuhe
Vesistöihin liittyvä tutkimus on kiinnostanut minua opintojeni alusta lähtien. Kandidaatin tutkielmani tein Pohjois-Savon maakuntajärvi Juojärvestä ja sen vedenlaadun nykytilasta sekä kehityksestä 1960-luvulta lähtien. Tiesin jo hyvissä ajoin, että tuleva pro gradu - tutkielmani tulee liittymään jollakin tavalla vesistötutkimuksen aihepiiriin, mutta aiherajauksen halusin pitää avoimena. Länsi-Uudenmaan vesi ja ympäristö ry:ltä sain ohittamattoman tarjouksen ryhtyä tekemään tutkielmaa yhteistyönä heidän kanssaan.
Alkuasetelma oli haastava, sillä tutkimuskohteena oleva Karjaanjoen vesistö ei ollut minulle entuudestaan tuttua aluetta. Kesän 2015 aikana suoritetun harjoittelun aikana pääsin kuitenkin konkreettisesti tutustumaan alueeseen.
Tutkielman teon aikana sain mahdollisuuden tutustua itselleni tuntemattomaan lajiin nimeltä jokihelmisimpukka (Margaritifera margaritifera), tuttavallisemmin ”raakku”, ja sen varsin riskialttiiseen ja monimutkaiseen elinkiertoon. Jokihelmisimpukan elämä on riippuvainen useista muuttujista, joihin pyritään löytämään tasapainoa Metsähallituksen koordinoimassa Freshabit Life IP -hankkeessa. Hankkeen näkyvimpiä toimia Karjaanjoen vesistössä tulevat olemaan Mustionjokeen rakennettavat kalatiet, jotka mahdollistavat jokihelmisimpukan kehityksen kannalta elintärkeiden lohikalojen paluun Karjaanjoen vesistöön. Tutkielman tuloksia voidaan soveltaa potentiaalisten elinalueiden kartoittamisessa yhdessä vesistöissä tehtyjen elinympäristöselvitysten kanssa.
Haluan kiittää tutkielmaa edesauttaneita tahoja, erityisesti ohjaajiani tutkijatohtori Eliisa Lotsaria Itä-Suomen yliopiston maantieteen oppiaineryhmästä sekä vesistötutkija Anu Suonpäätä Länsi-Uudenmaan vesi ja ympäristö ry:stä. Heidän tarkat täsmennykset pitivät tutkielman tekijän raiteillaan. Kiitokset myös kaikille kollegoilleni maantieteen oppiaineryhmästä, vertaistuki on ollut korvaamatonta. Tutkielman tekoa ovat tukeneet Suomen Luonnonsuojelun Säätiön Rafael Kuusakosken muistorahasto sekä Iivari Smolanderin säätiö.
6
1 Johdanto ja tutkimusongelma
Jokihelmisimpukka, ”raakku”, on maamme pitkäikäisin eläinlaji (Oulasvirta 2006a: 16).
Suomessa laji on ollut rauhoitettuna vuodesta 1955 ja se on luokiteltu erittäin uhanalaiseksi (Suomen ympäristökeskus 2014a). Länsi-Uudellamaalla sijaitseva Karjaanjoen vesistö on toiminut jokihelmisimpukan elinalueena kirjallisten havaintojen perusteella vuodesta 1873 lähtien (Margaritifera margaritifera havainnot 2015), mutta viime vuosien aikana se ei ole enää kyennyt lisääntymään alueella (Valovirta 2005: 82). Jokihelmisimpukan toukka- ja nuoret kehitysvaiheet ovat hyvin herkkiä ympäristönmuutoksille. Jokihelmisimpukat ovat riippuvaisia lohikaloista, sillä ne ovat ainoita väli-isännäksi soveltuvia kaloja. Nykyään Mustionjoen neljä voimalaitospatoa estävät kokonaan lohikalojen vaelluksen vesistön yläosiin.
Karjaanjoen vesistön alueella on tehty useita selvityksiä vedenlaatuun ja lohikalojen levinneisyyteen liittyen. Tutkimuksissa nostetaan esille erityisesti lohikalojen kohdalla vesistön rakenteelliset ominaisuudet, ja kunnostushankkeiden toimenpiteet kohdentuvat pääasiassa niihin. Oulasvirta (2010: 14) on korostanut pohjamateriaalin soveltuvuutta ja vedenlaadun merkitystä jokihelmisimpukan elinalueiden kartoituksessa. Tässä tutkielmassa keskitytään nimenomaan vedenlaatuun ja sen asettamiin ehtoihin raakun ja lohikalojen elinalueiden kartoituksessa.
Tämän pro gradu -tutkielman tavoitteena on jokihelmisimpukan ja lohikalojen potentiaalisten elinalueiden selvittäminen vedenlaadulla arvioituna Karjaanjoen vesistön alueella (kuva 1).
Vedenlaatua arvioidaan kymmenen vedenlaatutekijän perusteella. Tavoitteeseen liittyen kiinnostuksen kohteena ovat kirjallisuudessa mainitut entiset tai nykyiset taimenvesistöt, sekä kunnostussuunnitelmissa mainittujen purojen soveltuvuus elinalueiksi. Tutkielmassa syvennetään käsitystä vedenlaadun tilasta osa-alueittain jokihelmisimpukan ja lohikalojen näkökulmasta sekä kiinnitetään erityishuomiota kiintoainekuormituksen jakautumiseen.
Lisäksi selvitetään, onko tutkimusalueella seurantojen ulkopuolisia, erityisesti kirjallisuudessa potentiaalisiksi mainittuja alueita, jotta näiden soveltuvuus mahdollisiksi elinalueiksi saadaan selvitettyä myöhemmissä tutkimuksissa. Tutkielmassa vastataan seuraaviin tutkimuskysymyksiin:
7
1. Millainen on Karjaanjoen vesistön osa-alueiden vedenlaatu sekä kiintoainekuormitus jokihelmisimpukan ja lohikalojen kannalta?
2. Mitkä tutkimusalueen vesistöt täyttävät jokihelmisimpukan ja lohikalojen elinaluevaatimukset vedenlaadulla mitattuna?
3. Miltä osin vedenlaadun seurantaa tulisi laajentaa tutkimusalueella?
Tutkielma on osa Freshabit Life IP -hankekokonaisuutta ja tehty yhteistyössä Länsi- Uudenmaan vesi ja ympäristö ry:n kanssa. Freshabit Life IP -hankkeen puitteissa Mustionjoen jokihelmisimpukkakannalle suunnitellaan elvytystoimia. Yhtenä merkittävimmistä toimenpiteistä tulevat olemaan patojen yhteyteen rakennettavat kalatiet, jotka mahdollistavat lohikalojen vaelluksen mereltä Karjaanjoen vesistöön ja takaisin noin 60 vuoden tauon jälkeen. Jokihelmisimpukkakanta on merkittävimpiä syitä siihen, miksi vesistön pohjaa tukkivaa kiintoainekuormitusta tulee vähentää ja lohikalakanta elvyttää Karjaanjoen vesistössä. Uudenmaan elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksen (2002) arvion mukaan eteläsuomalaisia jokihelmisimpukkakantoja on mahdollista käyttää apuna hävinneiden Keski-Euroopan kantojen palauttamiseen. Tutkielman tulosten perusteella suojelu- ja kunnostustoimenpiteet voidaan ohjata elinalueiltaan potentiaalisimpiin vesistöihin ja niiden valuma-alueille erityisesti kiintoainekuormitusta silmällä pitäen.
8
Kuva 1. Karjaanjoen vesistön sijoittuminen ja vesistön alueella sijaitsevat kunnat sekä vesistön osavaluma-aluejako. Käsitteistön kohdalla on huomioitavaa, että Karjaanjoen vesistö ja vesistön käsittämä valuma-alue toimivat synonyymeinä.
9
2 Tutkielman tausta
2.1 Jokihelmisimpukan (Margaritifera margaritifera) nykytila
2.1.1 Jokihelmisimpukan elinaluevaatimukset
Jokihelmisimpukka on hitaasti kasvava, väriltään kullan- tai tummanruskea simpukkalaji, jonka keskimääräinen pituus vaihtelee 10–16 cm välillä. Muutamat tunnetut yksilöt ovat eläneet jopa yli 200-vuotiaiksi, mutta keskimäärin ne saavuttavat noin 120 vuoden iän.
Raakun elinaluevaatimukset ovat korkeat – se kelpuuttaa elinalueekseen ainoastaan runsaasti virtaavia, varjoisia, viileitä, runsaan happipitoisuuden omaavia sekä puhtaita jokia tai puroja.
Vesistön pohjan on oltava huokoinen ja lämpötilan oltava juuri sopiva.
Lisääntymisedellytyksenä on tarpeeksi tiheää lohi- tai taimenkanta, sillä ne ovat ainoat kalalajit, joita raakun toukat käyttävät väli-isäntinään. (Suomen ympäristökeskus 2014a.) Sattumalla on valtava rooli raakkujen kehityksessä. Arvioiden mukaan noin miljoonasta raakun toukasta noin 99,9 % kuolee ennen kuin ne ehtivät saavuttaa 5 vuoden iän. (Valovirta 2005: 86.) Jokihelmisimpukka pystyy lisääntymään ainoastaan luonnontilaisissa tai luonnontilaisen kaltaisissa vähäravinteisissa eli oligotrofisissa vesistöissä. Muita sopivia elinalueita jokien ja purojen lisäksi ovat nivat, virrat, kosket sekä virtasuvannot. (Valovirta 2006a: 30.) Lähteiden on tulkittu edesauttavan raakun selviytymistä, sillä kesällä lähteet viilentävät ympäröivää vettä ja talvella ne estävät pohjaa jäätymästä virtauksen kanssa (Oulasvirta 2006b: 115–116).
Jokihelmisimpukan elinkierrossa on havaittavissa kaksi niin sanottua ”pullonkaulavaihetta”.
Ensimmäinen ajoittuu syksyyn, jolloin naaras vapauttaa pienet toukat veteen. Toukkien on löydettävä lohikala isännäkseen talvikuukausien ajaksi ja arvioiden mukaan toukka selviää vedessä noin kuusi päivää ilman isäntäkalaa. Toinen kriittinen hetki koittaa loisimisvaiheen jälkeen keväällä tai kesällä, jolloin nuoret simpukat putoavat isäntäkalan kiduksista vesistön pohjaan ja kaivautuvat pohjasedimenttiin. Sedimentin sisällä ne viettävät noin 1–7 ensimmäistä elinvuottaan, tässä vaiheessa kiintoainekuormituksella on suuri merkitys, jotta pohjassa elävät simpukat saisivat riittävästi happea. Kasvettuaan noin senttimetrin mittaiseksi simpukat nousevat näkyviin pohjalle. (Oulasvirta 2006a: 17–18.) Elinkierrossa ei ole havaittavissa tiettyä vuodenaikaa, joka olisi erityisen olennainen vedenlaadun osalta raakun kehityksessä, vaan vaatimuksena on vedenlaadun säilyminen hyvänä läpi vuoden.
10
Tutkimuksissa esitetyissä sietoarvoissa (taulukko 1) on pientä vaihtelevuutta, mutta Varandas ym. (2013: 383) toteavat, että jokihelmisimpukan elinvaatimukset ovat melkein samat kaikkialla Euroopassa. Eroavaisuuksia löytyy ainakin lämpötilojen, happamuuden sekä fosforipitoisuuksien kohdalla verrattaessa esimerkiksi Iberian niemimaan ja pohjoisten alueiden raakkukantoja keskenään. Tutkielmassa on huomioitu suomalaisten tutkimusten lisäksi useita tutkimuksia esimerkiksi Etelä-Euroopasta, erityisesti Portugalissa on tehty useita aiheeseen liittyviä tutkimuksia.
Taulukko 1. Raakun sietoarvot vedenlaadulle kirjallisuuden perusteella. Tarkemmat tiedot vedenlaatutekijöistä kappaleessa 2.5.
Vedenlaatutekijä Sietoarvo Lähde
Lämpötila
< 18 °C
< 23 °C
< 23 °C 0–23 °C
Valovirta 2006a: 31 Varandas ym. 2013: 387 Reis 2003: 450
Moog ym. 1998: 2442
Happamuus
6–7 6,7–7,6
< 7
< 7,5
Valovirta 2006a: 31 Reis 2003: 450
Varandas ym. 2013: 387 Skinner ym. 2003: 8
Happi (liuennut)
> 9 mg/l*
> 9,7 mg/l
> 9 mg/l
> 10 mg/l
Oulasvirta ym. 2015: 147 Moorkens 2000: 38 Varandas ym. 2013: 387 Teixeira ym. 2010: 10 Fosfori
5–15 µg/l 20–35 µg/l
< 15 µg/l
Degerman ym. 2009: 16 Moog ym. 1998: 2442 Söderberg ym. 2008: 17
Typpi < 1000 µg/l (Kok.N)
< 125 µg/l (Nitraatti)
Degerman ym. 2009: 18 Degerman ym. 2009: 16
Sameus < 1 FNU
< 1,9 NTU (nuoret)
Degerman ym. 2009: 16 Österling ym. 2010: 763
Väri < 80 mg Pt/l
< 90 mg Pt/l
Degerman ym. 2009: 16 Österling & Högberg:
2014: 217 Sähkönjohtavuus
< 10 mS/m
< 4 mS/m
< 10 mS/m
< 10 mS/m
Degerman ym. 2009: 18 Varandas ym. 2013: 387 Skinner ym. 2003: 9 Valovirta 1999: 16 Kiintoaine
< 3 mg/l
< 20 mg/l
< 30 mg/l (Suos. < 10 mg/l)
Oulasvirta ym. 2015: 138 Varandas ym. 2013: 387 Skinner ym. 2003: 11
Rauta < 1500 mg/l Valovirta 2006a: 31
*Tutkimuksessa mainittiin liuenneen hapen vähimmäispitoisuudeksi 90 mg/l, joka todennäköisesti on kirjoitusvirhe ja sillä tarkoitettaneen 9,0 mg/l pitoisuutta.
11 2.1.2 Suojelu ja uhkatekijät
Jokihelmisimpukka lukeutuu Euroopan unionin luontodirektiivin II ja V liitteissä säädettyjen eläinlajien joukkoon. Liitteissä mainittujen eläinlajien suojeluun on osoitettava erityisten suojelutoimien alueita (Natura 2000 -alueet), lisäksi lajistoon kuuluvan yksilön luonnosta ottaminen ja hyödyntäminen vaativat sääntelyperustan. (Suomen ympäristökeskus 2013a.) Jokihelmisimpukka on luonnonsuojeluasetuksessa (LSA, 160/1997) säädetty koko maassa rauhoitetuksi eläinlajiksi sekä erityisesti suojeltavaksi uhanalaiseksi eläinlajiksi. Raakun uhanalaisuusluokaksi mainitaan erittäin uhanalainen (EN). Jokihelmisimpukka on ollut rauhoitettuna Suomessa vuodesta 1955 lähtien. (Suomen ympäristökeskus 2014a.)
Suomessa oli vielä 1900-luvun alkupuolella yli 200 vesistöä, joissa raakku eli ja kykeni lisääntymään. Määrä on pienentynyt 2000-luvulle tultaessa, nykyisin raakkuvesistöjä on noin 90 ja lisääntymiseen sopivien vesistöjen lukumäärä jää alhaisemmaksi. (Suomen ympäristökeskus 2014a.) Valovirta (2006b: 25) arvioi raakkuvesistöjen määrän noin 70:ksi.
Elinalueiden vähenemisen lisäksi raakkua ovat uhanneet ja uhkaavat edelleen vesistörakentamisesta ja sääntelystä aiheutuvat vesistöjen rakenteelliset muutokset, lohi- tai taimenkannan väheneminen tai niiden vaelluksen estäminen, vesistöjen pilaantuminen sekä rehevöityminen, happosateet ja helmenkalastus. Tutkielman kannalta huomionarvoisimmat uhat ovat valuma-alueella tapahtuvat ojitustoimenpiteet sekä maanperän muokkaustoimenpiteet, joiden seurauksena vesistöjen kiintoainekuormitus kasvaa. (Suomen ympäristökeskus 2014a.) Kohonneen kiintoainekuormituksen seurauksena kasvava sedimentaatio uhkaa raakkukantoja tukehduttamalla pohjalla eläviä pieniä simpukoita. Etelä- Suomen raakkukannoille suurimmiksi tuhon aiheuttajiksi on mainittu maa- ja metsäojituksista syntyvä kiintoainekuormitus, vesistöjen ravinnepitoisuuksien nousu ja happipitoisuuden aleneminen sekä vesistöjen patoaminen. (Oulasvirta 2006a: 22.)
Suomessa runsaimmat raakkukannat sijaitsevat Pohjois-Suomessa (kuva 2). Karjaanjoen vesistön kanta luokitellaan heikoksi, joten kunnostustoimenpiteille ja tutkimukselle on tarve.
Etelä-Suomessa moni elinalue on hävinnyt, mutta niin on käynyt myös Pohjois-Suomessa parhaimpien elinalueiden läheisyydessä. Tämä kuvastaa raakun elinalueilleen asettamaa vaativuutta ja lajin haavoittuvuutta ympäristönmuutoksille. Kuvasta 2 havaitaan kantojen suuri vaihtelu Pohjoismaiden välillä. Ruotsissa ja Norjassa kannat ovat huomattavasti laajemmalle levinneet Suomeen verrattuna. Elinalueet ovat säilyneet Norjassa ja Ruotsissa paremmin, sillä esimerkiksi Norjassa mainitaan olevan nykytiedon perusteella 413
12
raakkuvesistöä (Oulasvirta ym. 2015: 18). Raakkujen lukumäärät ovat myös suuremmat kuin Suomessa.
Kuva 2. Raakun elinalueet Suomessa ja Euroopassa (Valovirta 2006b: 25 & 27).
Luontaisia vihollisia raakulla on vähän ja ihminen onkin raakun suurin uhka. Saalistajista saukko, minkki ja piisami kykenevät rikkomaan raakun kovan kuoren. Majavat vaikuttavat raakun elinolosuhteisiin patoamalla jokia ja muuttamalla virtausolosuhteita. Linnustosta suurimman uhkatekijän muodostavat lokit ja varikset. (Oulasvirta ym. 2015: 16–17.)
Raakun suojelussa on huomioitava, että itse simpukan suojelun ohessa yhtä merkittävää on suojella simpukan havaitut elinalueet. Raakku toimii indikaattorilajina, sillä runsaslukuisa ja lisääntyvä raakkukanta kertoo vesistön luonnontilaisuudesta. (Valovirta 2011: 218.) Jos populaatiossa on havaittavissa vain tietyn ikäisiä yksilöitä, kertoo se jostakin historiallisesta ympäristönmuutoksesta, jonka jälkeen raakut eivät ole kyenneet lisääntymään. Raakkua pidetään virtavesien avainlajina, sillä se puhdistaa vettä suodattamalla sitä itsensä läpi parantaen samalla esimerkiksi lohikalojen elinolosuhteita. Avainlajin häviämisellä on todettu olevan negatiivinen vaikutus ekosysteemin rakenteisiin. (Oulasvirta 2006a: 22–23.) Raakku ylläpitää ekosysteemiä ja tarjoaa elintilaa muille lajeille, täten raakkua voidaan kutsua
”sateenvarjo”-eliölajiksi (engl. umbrella species). Raakun häviäminen luonnosta aiheuttaisi suuria muutoksia ekosysteemien toimintaan, täten raakkua kutsutaan myös suojelutoiminnan
”lippulaiva” -eliölajiksi (engl. flagship species). (Oulasvirta ym. 2015: 18.)
13
Hoitosuosituksina on mainittu raakun elinalueiden läheisyydessä tapahtuvien rakennus-, säännöstely-, ruoppaus-, ojitus- ja muiden vastaavien hankkeiden hoitaminen niin, ettei niillä ole raakun kannalta negatiivisia vaikutuksia vesistön rakenteeseen, vedenlaatuun tai kasvillisuuteen. Maatalouden kuormitukselta suojaavat suojakaistat ja riittävän tiheät lohi- tai taimenkannat ovat hoitotoimenpiteinä merkittävässä roolissa. (Suomen ympäristökeskus 2014a.) Riittävänä lohikalakantana pidetään lohen osalta noin viittä yksilöä aaria kohden ja taimenen osalta noin 10–30 yksilöä aaria kohden. Osalle raakkukannoista kumpikin lohikaloista soveltuu väli-isännäksi, mutta osan kannoista on todettu olevan enemmän taimenesta tai lohesta riippuvaisia. (Oulasvirta 2006a: 21.) Oulasvirta ym. (2015: 35) esittävät, että Fennoskandiassa raakun suojelun kannalta olennaisimmat toimenpiteet liittyvät uusien kantojen etsintään ja kartoitukseen, nykytilan arviointiin, tiedossa olevien kantojen valvontaan, kunnostus- ja ennallistamistoimenpiteisiin sekä siirtoistutuksiin.
2.1.3 Jokihelmisimpukka Karjaanjoen vesistössä
Karjaanjoen vesistön eteläosassa sijaitseva Mustionjoki on toiminut elinalueena jokihelmisimpukalle hyvin pitkään, ensimmäiset kirjalliset havainnot ovat vuodelta 1873 (Margaritifera Margaritifera havainnot 2015). Åminneforsin padon alapuolella elävä raakkupopulaatio on tutkimusalueen ainoa lisääntymiskykyinen populaatio ja täten suojelullisesti arvokas. Populaation lisääntymiskykyisyydestä huolimatta sen lisääntymisestä ei ole täyttä varmuutta. Vuonna 1997 muutamia nuoriakin yksilöitä havaittiin tutkimusalueella, pääosin 30–70 vuotiaita yksilöitä, joten alueella on tapahtunut pienen mittakaavan lisääntymistä. Muutamia raakkupopulaatioita on havaittu ylempänä Mustionjoessa, mutta näissä populaatioissa ei ole havaittu nuoria yksilöitä. (Valovirta 2005:
82.) Arvioiden mukaan täysimääräinen lisääntymiskyky palautuisi, mikäli lohikalakanta saataisiin palautettua alueelle. Tämä vaatisi elinolosuhteiden parantamista ja kalateiden rakentamista. Mustionjoki on nykytietämyksen mukaan tutkimusalueen ja samalla koko Uudenmaan ainoa raakkuvesistö. (Uudenmaan elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus 2002.) Mustionjoen raakkupopulaatioiden tulevaisuus on uhattuna, sillä populaatiot tulevat häviämään parin vuosikymmenen aikana, mikäli elvytystoimiin ei ryhdytä pikaisesti.
Nykytilanteessa olennaisia toimenpiteitä ovat lisääntymisen heikkoon tilaan johtaneiden syiden selvittäminen sekä elinalueiden vedenlaadun ja pohjamateriaalin soveltuvuuden arviointi. (Oulasvirta 2010: 14.)
14
Mustionjoen raakkupopulaation kooksi on arvioitu eri lähteiden mukaan noin 1000–2200 yksilöä (ks. Valovirta 2006b: 26 sekä Dufva & Marttunen 2010: 32). Arvioiden mukaan Suomessa elää yhteensä noin kolme miljoonaa raakkuyksilöä (Valovirta 2006b: 25, ks. kuva 2), joten Mustionjoen alueen populaatiot ovat huomion tarpeessa. Mustionjoen raakkupopulaatioiden ikä vaihtelee, sillä Åminneforsin voimalaitoksen alapuolisen alueen
”keski-ikäisessä” populaatiossa esiintyy nuorempiakin yksilöitä, mutta muualla jokialueella elävät yksilöt ovat vanhempia lohikalojen puutteen seurauksena. Raakut pysyvät kuitenkin sukukypsinä 10–20 ikävuoden jälkeen loppuelämänsä ajan, joten kunnostustöille on selkeä peruste (Oulasvirta ym. 2015: 16). Eteläsuomalaisen raakkukannan säilyttäminen ja turvaaminen eivät ole ainoastaan Mustionjoen itsensä hyväksi, vaan ne voivat olla uusi mahdollisuus Keski-Euroopan kadonneille raakkukannoille. Uudenmaan ELY-keskuksen (2002) mukaan Mustionjoen raakkupopulaatioita voidaan mahdollisesti käyttää apuna kantojen palauttamisessa Keski-Euroopan elinalueille.
Raakun levinneisyyteen liittyviä kartoituksia Uudellamaalla on viimeisen parinkymmenen vuoden aikana tehty muutamia, esimerkiksi vuoden 1997 ja 2010 kartoitukset (ks. Valovirta 1999, Uudenmaan ELY-keskus 2002 & Oulasvirta 2010). Oulasvirta (2010: 11) mainitsee jokihelmisimpukalle sopiviksi habitaateiksi pohjanlaatua sekä virtausolosuhteita silmämääräisesti arvioimalla Puneliajärven alueelta Rautajoen, Pitkälänkosken-Nahkakosken alueen Vanjoessa sekä Siikalankosken Saavajoessa. Arviot on tehty sukeltamalla.
Mustionjoessa sijaitsevan Åminneforsin pato uusittiin vuonna 1956 (Uudenmaan ympäristökeskus 1995: 30). Tämän toimenpiteen voidaan katsoa olevan ratkaisevassa asemassa Karjaanjoen vesistön ja jokihelmisimpukan välisessä vuorovaikutuksessa. Pato uusittiin voimalaitoskäyttöön ja myöhemmin kolme muuta voimalaitospatoa rakennettiin Mustionjokeen. Energiantuotanto ja siihen liittyvät paineet asettivat alun perin lohikalat ja samalla jokihelmisimpukan ahtaalle rakenteellisilla muutoksilla. Myöhemmin esimerkiksi teollisuus sekä maa- ja metsätalous ovat osaltaan vaikuttaneet vedenlaatuun. Taustalla on ihmisen luontoon kohdistuva hyödyntäminen ja siitä koituva negatiivinen kehityskulku ekosysteemien toiminnalle ja niiden sisäiselle vuorovaikutukselle.
15
2.2 Lohen (Salmo Salar) ja Taimenen (Salmo Trutta) nykytila
2.2.1 Lohikalojen elinaluevaatimukset
Veden lämpötilalla on vaikutus mätimunien kehittymiseen, mitä korkeampi lämpötila on, sitä nopeammin poikaset kehittyvät ja päinvastoin. Toisaalta liian lämmin vesi lisää mätimunien hapentarvetta, samalla kun veteen liuenneen hapen määrä vähenee. Veden virtausnopeudella on suuri rooli pohjasoran sisällä olevan mädin happitilanteeseen, nopea virtaus pitää happitilanteen hyvänä ja kuljettaa haitallisia aineenvaihduntatuotteita pois. Vesistön happamuuden ollessa 4,5–5,0 siitä koituu akuuttia vahinkoa lohikalojen mätimunille, tappava tilanne on pH:n laskiessa alle 4,0:n. Vahinkoa aiheutuu lisäksi pH:n noustessa yli 9,0:n.
Kiintoainekuormituksen raekoko on merkittävässä roolissa, sillä mitä hienorakeisempaa aines on, sitä syvemmälle sitä kulkeutuu vesistössä ja lopulta enemmän ainesta sedimentoituu vesistön pohjaan. Karkea kiintoaines (> 1 mm) voi muodostaa pohjalle tasaisen kerroksen,
"maton", joka voi estää poikasten nousun pohjasorakosta tai ne joutuvat hapenpuutteen seurauksena nousemaan liian aikaisin. (Louhi & Mäki-Petäys 2003: 8–11.)
Bjornn & Reiser (1991: 85) kertovat tutkimuksesta, jonka mukaan lohikalat välttelevät vesistöjä, joissa kiintoainepitoisuus ylittää 4,0 mg/l. Kiintoainepitoisuuden sietoarvoista on vaihtelevia arvioita, sillä kalavesidirektiivissä (78/659/ETY) ohjeistetaan lohivesille sopivaksi kiintoaineen sietoarvoksi 25 mg/l. Österlingin ym. (2010: 765) tutkimuksen mukaan taimenten esiintymisellä ja sameudella on selkeä yhteys, taimenet viihtyvät alle 1,4 NTU sameusarvoisessa vedessä. Rautapitoisuuden osalta lohikalojen sietoarvot maamme vesistöissä vaihtelevat riippuen vesistön humuspitoisuudesta. Taimenen poikasille humuksettomassa happamassa vedessä tappavan rautapitoisuuden sietoarvo on noin 2 mg/l, toisaalta suomalaisissa humuspitoisissa vesissä sietoarvot saattavat kohota jopa noin 1700–
3700 mg/l saakka. Tutkimuksissa on mainittu 0,9 mg/l rautapitoisuuden olleen pienin kaloille haitallinen rautapitoisuus. (Rinne ym. 2012: 13.) Soimakallio ja Savolainen (1999: 50) mainitsevat liukoisen raudan pitoisuuden sietoarvoksi lohen osalta 0,9 mg/l, kun pH on välillä 6,5–7,5. Heidän mukaansa lohelle veden väriarvolla ei ole sinänsä merkitystä tai sillä ei ole rajoittavaa vaikutusta.
Lohikaloille sietoarvojen löytäminen on haasteellisempaa verrattuna jokihelmisimpukan vastaaviin (vrt. taulukot 1–2), erityisesti veden ravinnepitoisuuteen liittyen tarkkoja sietoarvoja ei kirjallisuudessa esitetty. Lohikalojen osalta useissa tutkimuksissa, muun
16
muassa Mäki-Petäys ym. 2000, Haapala ym. 1998, Huusko ym. 2003, Armstrong ym. 2003 sekä Vehanen ym. 2014, korostetaan veden virtausnopeuden, pohjan raekoon, syvyyden tai muutoin pohjamateriaalin tärkeyttä. Saura ym. (2010) ovat käyttäneet poikastuotantoalueiden kriteereinä myös pohjan laatua, virtausta sekä veden syvyyttä. Lohikalojen voidaan olettaa olevan vähemmän vaativia vedenlaadun suhteen kuin raakun, mutta vähintäänkin yhtä vaativia vesistön rakenteen suhteen. Horne & Goldman toteavat (1994: 311), että yleisesti ottaen esimerkiksi suurilla vesikasveilla on suuri vaikutus kalalajiston monipuolisuuteen.
Taulukko 2. Lohikalojen sietoarvot vedenlaadulle kirjallisuuden perusteella.
Vedenlaatutekijä Sietoarvo Lähde
Lämpötila
7–18 °C 5–25 °C
4–13 °C (kutuaika)
6–22,5 °C (optim. 15,9 °C)**
4–20 °C (optim. 13,1 °C)*
Niinimäki & Penttinen 2014: 14 Jonsson & Jonsson 2011: 54 Armstrong ym. 2003: 156 Armstrong ym. 2003: 162 Armstrong ym. 2003: 162
Happamuus 6–9
6–9
Louhi & Mäki-Petäys 2003: 11 Jonsson & Jonsson 2011: 55
Happi (liuennut) 8–10 mg/l
10–16 mg/l
Louhi & Mäki-Petäys 2003: 9 Niinimäki & Penttinen 2014: 12
Fosfori 9,2 µg/l* Eklöv ym. 1998: 35
Typpi - -
Sameus 2,6 NTU*
1,4 NTU*
Eklöv ym. 1998: 35 Österling ym. 2010: 765
Väri 40 mg Pt/l*
”Ei rajoita”**
Eklöv ym. 1998: 35
Soimakallio & Savolainen 1999:
50
Sähkönjohtavuus 46,3 mS/m* Eklöv ym. 1998: 35
Kiintoaine < 25 mg/l
< 4 mg/l
Kalavesidirektiivi (78/659/ETY) Bjornn & Reiser 1991: 85 Rauta
< 2 mg/l (humuks.)*
< 1700 mg/l (humusp.)*
< 0,9 mg/l (kun pH 6,5–7,5)**
Rinne ym. 2012: 13
Soimakallio & Savolainen 1999:
50
*Taimenelle
**Lohelle
17 2.2.2 Lohikalat Karjaanjoen vesistössä
Mustionjoessa sukukypsien lohikalojen ainoa saavutettavissa oleva poikastuotantoalue on Åminneforsin voimalaitoksen ja mereen rajoittuvalla alueella (Saura ym. 2010: 27).
Mustionjoen neljä voimalaitospatoa muodostavat nousuesteet merestä nouseville lohille sekä taimenille (kuva 3). Mustionjoki on voimakkaasti säännelty padottamisesta johtuen ja virtaaman muutoksilla on suuri rooli poikastuotantoalueiden potentiaaliin. (Saura ym. 2010:
38.) Mustionjoki luokitellaan reheväksi, mutta rehevyyttäkin haitallisempaa kalaston ja simpukoiden kannalta on kiintoainekuormitus, joka on paikoin runsasta. Kiintoaines on haitallisinta lohikalojen mädille ja pienpoikasille. (Saura ym. 2010: 13.)
Mustionjokeen laskevat purot laskevat jokeen ennen Åminneforsin voimalaitosta. Taimenille kyseiset purot olisivat potentiaalisia lisääntymisalueita, jos ne pääsisivät niihin nousemaan (Saura ym. 2010: 27). Mustionjokeen laskevista puroista ainoastaan Mossabäckenissa (kuva 3) on tavattu luonnonvaraista taimenkantaa. Muut taimenkannat elävät tutkimusalueen pohjoisemmissa osissa Lohjanjärven sekä Hiidenveden yläpuolisissa joissa ja puroissa.
Tärkeimmät näistä ovat Someronjoen-Pitkiönjoen reitti, Saavajoen reitti sekä Vihtijoen reitti.
(Saura 2005: 94.) Hunsalanjoen alueella on havaittu luontaisesti lisääntyvä taimenkanta, esille nostetaan lisäksi taimenille sopivaksi elinalueeksi kunnostettu Nuijajoen-Pyhäjärven alue (Vesistöjen erityissuojelutyöryhmä 1992: 154). Havaintojen perusteella taimen puuttuu monilta elinvaatimukset täyttäviltä alueilta (Saura 2005: 94).
18
Kuva 3. Kunnostuskohteiksi esitetyt purot sekä voimalaitospatojen sijainnit Mustionjoessa.
mukaillen Rinteen ym. (2012: 4 & 8) karttaesityksiä. Kunnostuksilla on tarkoitus parantaa vaelluskalakantojen sekä raakun lisääntymisedellytyksiä (Rinne ym. 2012: 2). Kalateiden rakentaminen on tarkoitus aloittaa Åminneforsin ja Billnäsin (suom. Pinjainen) padoista (Karonen ym. 2015a: 185). Kaikki kalatiet tulevat todennäköisesti olemaan patojen yhteydessä olevia teknisiä kalateitä (Raaseporin kaupunki 2015).
Kallio-Nyberg ym. (2001) ovat selvittäneet taimenten levinneisyyttä kansallisella tasolla. He ovat eritelleet mereen ja järveen vaeltavien taimenten sekä purotaimenten levinneisyysalueet Suomessa. Karjaanjoen vesistössä purotaimenten osuus taimenista on selkeästi suurin, sen sijaan järveen vaeltava taimen puuttuu vesistöstä kokonaan. (Kallio-Nyberg ym. 2001: 48–
57.) Selvityksen mukaan tutkimusalueella alkuperäistä ja omavaraista purotaimenkantaa on havaittu Hiidenveden-Karjaanjoen, Vaherman laskupuron (Myllypuro), Hirvijoen sekä Nummenjoen (Leppäkorvenpuro) alueilla (Kallio-Nyberg ym. 2001: 36). Muutoin taimenkantaa on havaittu Hiidenveden alueen Hongistonpurossa sekä Väänteenjoessa, Vanjoen alueella Vanjoessa, Radinojassa ja Maijanojassa, Puneliajärven alueelta Hunsalanjoessa, Saavajoessa, Raudanjoessa sekä Kyrönojassa. Pusulanjoen alueelta taimenia on havaittu Härkäjoessa. Nuijajoen valuma-alueella taimenvesistöjä ovat Nuijajoki sekä Kissanoja (Maasillanoja) ja Vihtijoen valuma-alueella Vihtijoki, Mätäjoki, Sitinoja sekä Myllyoja. (Kallio-Nyberg ym. 2001: 48–54.)
19
Saura (2001) on tutkimuksessaan kartoittanut Suomenlahteen laskevien jokien taimenkantoja sekä arvioinut potentiaalisia taimenjokia. Potentiaalisiksi luokittelut alueet on kartoitettu joko kirjallisuuden perusteella (vanhat tunnetut taimenvedet) tai ne on arvioitu potentiaalisiksi kunnostustöiden tai kalateiden rakentamisen seurauksena. Mustionjoki mainitaan kirjallisuuden perusteella potentiaaliseksi, sillä se on todistetusti ollut taimenen elinaluetta ennen nousuesteiden rakentamista. Potentiaali on edelleen korkea, sillä vesistön on arvioitu olleen aikoinaan yksi maamme merkittävimmistä vaelluskalojen kutujoista ennen sen patoamista vuonna 1956. (Saura 2001: 32–33.)
2.3 Mustionjoen purojen kunnostussuunnitelmat
Mustionjoen puroille on tehty kunnostussuunnitelmat vuonna 2012 (ks. Saura ym. 2010).
Kunnostussuunnitelmissa on pyritty ratkaisuihin, joilla on ensisijaisesti parantava vaikutus jokihelmisimpukan ja lohikalojen elinolosuhteisiin sekä lisääntymisedellytyksiin.
Ratkaisuiksi on mainittu muun muassa kutupaikkojen määrän kasvattaminen sekä niiden laadun parantaminen, kuin myös elinalueiden laadun parantaminen. Tavoitteet pyritään saavuttamaan ilman maa- ja metsätaloudelle koituvia haittavaikutuksia. (Rinne ym. 2012: 2.) Sauran ym. (2010: 19) tutkimuksessa todetaan, että kaikkia puroja on ihmisen toimesta muokattu, mutta moni virtaa vielä lähes luontaisissa uomissaan, joten kunnostustyöt lohikalojen hyödyksi ovat vielä mahdollisia.
Kunnostustöiden kohteeksi on esitetty yhteensä kahdeksaa puroa (kuva 3).
Kunnostustoimenpiteitä olisivat kiveäminen, soraistus, soraikon puhdistus, syvänteiden kaivaminen, vesikasvillisuuden niitto sekä vaellusesteiden poisto. Kiveämisen tarkoituksena on purojen virtausnopeuden muuttaminen ja siihen liittyvän vaihtelun lisääminen, samalla luodaan lisää piilopaikkoja poikasille sekä parannetaan pohjan stabiiliutta. Soraistuksella pyritään lisäämään lohikalojen kutemiselle sopivan pohjamateriaalin määrää. Soran raekoolla on merkitystä kutemisen onnistumiseen, joten raekoon siivilöinti oikeaan kokoon on huomioitava. Syvänteitä kaivamalla monipuolistetaan elinalueita ja lisätään elintilaa.
Lohikalojen liikkumista merkittävästi haittaavaa vesikasvillisuutta poistetaan tarpeen mukaan. Vaellusesteiksi luokitellaan luonnollisesti puun oksista, rungoista tai kivistä muodostuneet esteet sekä ihmisen luomat esteet. Kunnostustöiden tavoitteena on kaikkien esteiden poistaminen tai kalateiden rakentaminen. (Rinne ym. 2012: 16–17.) Kohteesta
20
riippuen kunnostustyöt tulisi tehdä joko käsityönä tai koneellisesti avustettuna (Rinne ym.
2012: 19). Kunnostustöiden laajuus alueella vaihtelee purokohtaisesti noin 200 metristä hieman yli kilometriin (Rinne ym. 2012: 19–27). Valovirta muistuttaa (2006a: 35) raakun haavoittuvuudesta elinalueilla tapahtuviin muutoksiin, mikä on huomioitava kunnostuksissa.
Valovirran mukaan pelkästään lohikaloja palvelevat kunnostustyöt eivät edesauta raakun selviytymistä ja suojelua.
Mustionjoen kunnostuksesta on tehty Dufvan & Marttusen valmistelema monitavoitearviointi vuonna 2010. Toteutusvaihtoehtoja arvioitiin haastatteluiden perusteella. Vaihtoehtoina olivat nykytilan säilyttäminen, istutuksiin perustuva vaihtoehto, kalateiden rakentamiseen perustuva vaihtoehto sekä kaiken kattava vaihtoehto, jossa tehdään kaikki mahdolliset toteutettavissa olevat toimenpiteet. Haastatteluiden perusteella neljäs, eli kaiken kattava vaihtoehto katsottiin toimivimmaksi ratkaisuksi. (Dufva & Marttunen 2010: 7–8.) Kyseisessä vaihtoehdossa kaikkien patojen yhteyteen rakennettaisiin luonnolliset kalatiet, suoritettaisiin lohikalojen ja jokihelmisimpukoiden istutuksia ja ylisiirtoja, kunnostettaisiin poikastuotantoalueita ja rajoitettaisiin kalastusta (Dufva & Marttunen 2010: 24). Kokonaisuutena vaihtoehdon toteuttamiskelpoisuus on arvioitu kohtalaiseksi (Dufva & Marttunen 2010: 100). Tämän tutkielman tarkoituksena on edesauttaa potentiaalisten elinalueiden kartoittamisprosessia ja kohdentaa kunnostustoimenpiteitä raakun ja lohikalojen kannalta tärkeille alueille.
Mikäli Mustionjokeen rakennettaisiin kalatiet (kuva 3) ja kunnostustoimenpiteisiin ryhdyttäisiin, olisi Mustionjoen kokonaispoikastuotantopotentiaali noin 5300 vaelluspoikasta, josta lohen poikasten osuus on noin 3400 ja taimenen poikasten noin 1800 (Saura ym. 2010:
27). Tuotanto vaatisi arviolta 240 aikuisen lohikalan pääsyä kutualueille. Arvioiden mukaan pelkkä luonnontuotanto ei pysty turvaamaan riittävää nousukalojen määrää, vaan istutukset ovat välttämättömiä. (Saura ym. 2010: 4.) Tulevaisuutta ajatellen on positiivista, että Åminneforsin alapuolisella alueella on havaittu runsaasti istutusperäisiä vaelluskalakantoja (Uudenmaan ympäristökeskus 1995: 30).
Mustionjoen virtapaikkojen sopivuutta lohikalojen poikastuotantoon on tutkittu habitaattimallinnuksella. Mallinnuksen perusteella virtapaikoista kaikki paitsi yksi, Jungarsborgin sivu-uoma, ovat liian syviä poikastuotannolle. Muilta osin muutkin virtapaikat ovat sopivia poikastuotantoon. Jungarsborgin sivu-uoma mainitaan tarkastelluista virtapaikoista sopivimmaksi. (Vehanen ym. 2014: 18–19.)
21
Sauran ym. (2010: 4) tutkimuksessa todettiin, että lohikalojen istutukset ovat välttämätön osa kunnostuksia ja poikastuotannon riittävyyttä. Tuoreessa tutkimuksessa (Ozerov ym. 2015) keskityttiin taimenpurojen kunnostuksiin ja istutusten vaikutuksiin. Tutkimuksessa vertailtiin luonnontilaisia ja kunnostettuja elinalueita sekä taimenten lisääntymistä kyseisillä alueilla.
Tuloksena mainittiin, että kunnostetuissa vesistöissä elävät taimenet pystyvät tuottamaan saman määrän poikasia kuin luonnontilaisissa vesistöissäkin elävät yksilöt. Taimenet kelpuuttavat kunnostetut vesistöt yhtälailla elin- ja lisääntymisalueikseen kuin luonnollisessa tilassa olevat vesistöt, mikä on rohkaisevaa kunnostushankkeiden kannalta. Mielenkiintoisena tuloksena ilmeni, että kunnostettuihin vesistöihin ei välttämättä tarvita istutuksia, mikäli vesistössä on pienikin lisääntyvä taimenkanta. Tutkimuksessa havaittiin pienenkin populaation pystyvän tuottamaan suuren määrän jälkeläisiä otollisissa olosuhteissa.
Tutkimuksen mukaan kunnostustoimenpiteet voivat olla toimivampia istutuksiin verrattuna, mikäli taimenkantaa on jo olemassa. Toisaalta olosuhteissa, joissa kantaa lähdetään muodostamaan pienestä populaatiosta, on huolehdittava geneettisen monimuotoisuuden säilymisestä. Tutkimus osoittaa pientenkin taimenkantojen suojelun ja hoidon tärkeyden ekosysteemin tulevaisuuden kannalta.
2.4 Freshabit Life IP -hanke
Metsähallituksen koordinoiman Freshabit Life IP -hankkeen tavoitteena on Natura 2000 - verkostoon lukeutuvien sisävesistöjen suojelustatuksella olevien lajien elinolosuhteiden turvaaminen sekä elinolosuhteiden parantaminen (Länsi-Uudenmaan vesi ja ympäristö ry 2014). Euroopan komissio on myöntänyt hankkeelle rahoitusta kokonaisuudessaan noin 12 miljoonaa euroa, josta Länsi-Uudellemaalle kohdistuvien toimien osuus on noin 1,3 miljoonaa euroa. Läntisellä Uudellamaalla hankkeen kohdealueena on Karjaanjoen vesistö ja alueen toimenpiteistävetovastuussa on Länsi-Uudenmaan vesi ja ympäristö ry. Hanke alkoi 1.1.2016 ja se jatkuu vuoteen 2022 saakka. (Länsi-Uudenmaan vesi ja ympäristö ry 2015.) Karjaanjoen vesistössä Freshabit Life IP -hanke kohdistuu erityisesti Mustionjoessa elävän jokihelmisimpukan elinolosuhteisiin ja populaatioiden elvyttämiseen, mutta myös jokihelmisimpukan kehitysvaiheessa merkittävässä roolissa olevien lohikalojen palauttamiseen ja kannan kasvattamiseen. (Länsi-Uudenmaan vesi ja ympäristö ry 2014.) Hankkeen konkreettisia toimia tulevat olemaan kalateiden rakentaminen ja lohikalojen palauttaminen alueelle, elinaluekunnostukset lisääntymisedellytysten mukaisilla tavoilla,
22
vedenlaadun parantaminen sekä tulvasuojelu. Lupahakemuksia kalateiden rakentamiseen on jo valmisteltu ensimmäisten patojen osalta. (Länsi-Uudenmaan vesi ja ympäristö ry 2015.) Liitteessä 1 havainnollistetaan jokihelmisimpukan asema kyseisessä hankkeessa.
Kuormituksen hallinta ja lohikalakannan elvyttäminen ovat merkittäviä toimenpiteitä raakkupopulaatioiden osalta.
Edellä mainittujen tavoitteiden lisäksi Freshabit Life IP -hankkeen tavoitteena on kiinnittää huomiota sisävesistöjen luonnonvarojen kestävään käyttöön, ympäristöystävällisempään vesivoimaan sekä sisävesistöjen tarjoamiin elinkeinollisiin mahdollisuuksiin. Tavoitteena on koota järvien, jokien ja pienvesistöjen kansallinen luonnon- ja kulttuuriarvojen kartoitusohjelma. (Ympäristöministeriö 2015.)
2.5 Vedenlaatutekijät
2.5.1 Kiintoaine
Kiintoaineella tarkoitetaan vedessä kulkeutuvaa kiinteää ainesta. Kiintoaine on useimmiten hiukkasmaisessa muodossa ja sen pitoisuutta lisäävät jätevesikuormitus, biomassan määrä ja eroosion voimistuminen. Kiintoaineen määrä on veden näkösyvyyteen olennaisesti vaikuttava vedenlaatutekijä veden värin ja veden sameuden lisäksi. (Vuori ym. 2006: 39.) Puhtaassa ja kirkkaassa vedessä kiintoainepitoisuus jää alle 1,0 mg/l, 1–3 mg/l pitoisuus puolestaan kertoo esimerkiksi lisääntyneestä leväntuotannosta (Oravainen 1999: 9).
Veden kuljettamilla hiukkasilla on monitahoinen merkitys vesiekosysteemin toiminnalle.
Hiukkasten kerrostuessa vesistöön ne valtaavat elinalueita vesistön pohjalta ja vaikuttavat näin pohjaeliöstön toimintaan ja pohjan elinympäristöön. (Moss 2010: 94.) Tästä esimerkkinä on pohjasedimenttiin kaivautuneiden jokihelmisimpukoiden tukehtuminen nuoruusvaiheessa liian suuren kiintoainekuormituksen seurauksena.
2.5.2 Liuennut happi, lämpötila ja rauta
Vedessä on happea vesimolekyyleissä ja veteen liuenneena kaasuna. Happea liukenee veteen esimerkiksi suoraan ilmakehästä tai yhteyttämisen seurauksena. Liuennutta happea mitataan milligrammalla litraa kohden, mg/l. Talviaikaan lumi ja jää estävät hapen liukenemisen veteen, jolloin vesiekosysteemin on selvittävä olemassa olevilla happivarannoilla. Talven
23
aikana syntyvät happikadot ovat yleisiä rehevöityneissä vesistöissä, joissa hapen kulutus on runsasta ja joihin ei pääse happea ulkopuolelta. Happipitoisuudella on yhteys fosforipitoisuuteen, runsashappisissa oloissa fosforia sitoutuu sedimenttiin ja vastaavasti happikadon aikana fosforia vapautuu takaisin vesistöön itsekuormituksena. (Niinimäki &
Penttinen 2014: 11–13.) Happipitoisuus kuvastaa muiden vedenlaatutekijöiden vaikutusta vesistöön, esimerkiksi happipitoisuuden voimakas aleneminen voi selittää vesistön rehevöitymisasteen nousun. Suomen vesistöille tyypillistä on talvesta johtuen happipitoisuuden vaihtelu vuodenaikojen välillä. (Vuori ym. 2006: 40.)
Veden lämpötilalla on vaikutus liuenneen hapen pitoisuuteen. Mitä suurempi lämpötila on, sitä vähemmän kaasuja veteen liukenee. (Särkkä 1996: 52.) Lämpötilan vaikutusta liuenneen hapen pitoisuuteen on hahmoteltu taulukossa 3. Lämpötilan luontaista suuremmat vaihtelut aiheuttavat muutoksia vesiekosysteemille, näistä esimerkkeinä ovat orgaanisen aineksen hajoamisnopeuden, lajikirjon sekä ravinteiden kiertonopeuden muuttuminen (Vuori ym.
2006: 40).
Taulukko 3. Lämpötilan vaikutus liuenneen hapen pitoisuuteen (Särkkä 1996: 52).
Lämpötila °C Happipitoisuus mg/l
0 14,62
5 12,77
10 11,29
15 10,08
20 9,09
25 8,26
Kirkkaiden ja karujen vesistöjen rautapitoisuus vaihtelee 50–200 µg/l välillä ja sameammissa vesistöissä lukemat ovat noin 400–600 µg/l, yli 1000 µg/l arvoja esiintyy hyvin ruskeissa vesistöissä. Eroosion seurauksena rautapitoisuudet voivat olla jokivesistöissä huomattavasti näitä arvoja suurempia, jopa 3000–6000 µg/l luokkaa. Veden happipitoisuuden laskiessa rautapitoisuuden määrä kasvaa, joten hapettomissa olosuhteissa voi olla suuria rautapitoisuuksia. (Oravainen 1999: 21–22.) Runsashappisissa vesistöissä rauta saostuu pohjalle ja täten pohjasedimentin rautapitoisuus voi olla huomattavan suuri (Särkkä 1996:
62).
24 2.5.3 Sameus, veden väri ja sähkönjohtavuus
Sameuteen vaikuttavat lähinnä veteen liuenneet savi, rauta, kolloidiset yhdisteet tai levät.
Sameutta mitataan useimmiten FTU -asteikolla (Formazin Turbidity Units), jossa kirkkaan veden sameus on alle 1 FTU ja 1–5 FTU -arvot ovat lievästi samean veden arvoja. (Vuori ym.
2006: 39.) Jokivedet ovat normaalisti selvästi sameampia järvivesiin verrattuna, mikä selittyy jokiin kohdistuvasta suuremmasta eroosiovoimasta (Oravainen 1999: 8). Raakkujen mieltymys kirkkaaseen veteen on siis monin paikoin haasteellinen huomioiden maamme vesistöjen ominaispiirteen, eli runsashumuksisuuden. Sameutta mitataan myös FNU (Formazin Nephelometric Units) ja NTU (Nephelometric Turbidity Units) arvoissa. Edellä mainitut arvot ovat vertailukelpoisia toisiinsa nähden.
Veden väriarvolla kuvataan veden ruskeutta ja se ilmoitetaan yksikkönä mg Pt/l. Kirkkaan veden väriarvot ovat yleensä alle 15 mg Pt/l. Humuspitoisen veden arvot sijoittuvat 50–100 mg Pt/l välille. Väriarvot vaihtelevat paljon vuodenaikojen mukaan, esimerkiksi syyssateiden tai kevätkauden sulamisvesien myötä arvot ovat koholla, toisaalta kuivina aikoina arvot laskevat. (Oravainen 1999: 14–15.)
Sähkönjohtavuudella mitataan veteen liuenneiden suolojen määrää. Sähkönjohtavuus on maamme vesistöissä pieni maa- ja kallioperän laadusta johtuen, ja täten vesieliöstö on tottunut vähäsuolaisiin olosuhteisiin. Suolapitoisuutta nostavat esimerkiksi jätevesikuormitus ja maankuivatus kohottamalla natriumin, kaliumin, kalsiumin ja magnesiumin pitoisuuksia vesistöissä. (Vuori ym. 2006: 41.) Sähkönjohtavuutta mitataan yksikössä mS/m, millisiemensiä per metri.
2.5.4 Ravinneolosuhteet
Ravinnetasoa vesistössä voidaan mitata kokonaisfosforin ja -typen avulla. Kokonaisfosforilla (P) tarkoitetaan luonnossa liukoisena esiintyvän fosfaattifosforin, kiintoaineeseen sitoutuneen partikkelimaisen fosforin sekä eliöiden sisältämän fosforin summaa. Fosforia esiintyy vesiekosysteemissä eri muodoissa, esimerkiksi liuenneena tai sitoutuneena. Fosfaatit ovat luonteeltaan niukkaliukoisia ja tästä syystä fosfori onkin useimmiten rajoittava tekijä eli minimiravinne vesistöissämme. (Niinimäki & Penttinen 2014: 13–14.) Fosfori pysyy pohjassa rautaan sitoutuneena, mikäli liukoisen hapen pitoisuus pysyy yli 0,5 mg/l tasolla.
Happipitoisuuden alittaessa kyseisen arvon rauta alkaa pelkistyä, jolloin sitoutunut fosfori vapautuu vesistöön sisäisenä kuormituksena. (Kettunen ym. 2008: 24.)
25
Kokonaistypellä (N) tarkoitetaan vesistössä olevaa typen kokonaismäärää mukaan lukien eliöiden sisältämä typpi. Vedessä typpi esiintyy liuenneina, liukenemattomina sekä kolloidisina orgaanisina yhdisteinä tai liuenneina epäorgaanisina yhdisteinä, joita ovat esimerkiksi ammoniakki, ammonium, nitraatti ja nitriitti. Fosforin ohessa typpi toimii usein minimiravinteena vesistöissä. (Niinimäki & Penttinen 2014: 17.) Kokonaistyppeä sekä - fosforia mitataan yksikössä mikrogrammaa litrassa µg/l.
2.5.5 Happamuus (pH)
Happamoitumisella tarkoitetaan ihmisen toiminnasta johtuvaa vesistön happamuuden nousua, mutta luontainen happamuus ei ole happamoitumista. Maamme järvistä suuri osa on luontaisesti happamia, johtuen esimerkiksi runsaista turvemaista. Happamoitumisella tarkoitetaan vesistön pH -arvon laskua, esimerkiksi rikin ja typen yhdisteiden vaikutuksesta.
Tyypilliset pH -arvot maamme vesistöissä ovat noin 5,7–7,1 välillä. (Vuori ym. 2006: 41.) Happamoitumista aiheuttavat happosateet ja happamat laskeumat, lisäksi vesistöihin kulkeutuu happoja keväällä lumien sulaessa (Särkkä 1996: 59–60). Normaaleissa olosuhteissa pH -arvo on leväntuotannosta johtuen kesäisin hieman korkeampi kuin talviaikana, myös päällysveden pH -arvo on hieman korkeampi verrattuna alusveteen (Oravainen 1999: 12).
26
3 Tutkimuskohde: Karjaanjoen vesistö 3.1 Karjaanjoen vesistö ja sen geologia
Karjaanjoen vesistö sijaitsee pääosin Uudenmaan maakunnan alueella ja se on Uudenmaan suurin vesistö. Vesistön latvaosat sijaitsevat Hyvinkään ja Nurmijärven kuntien alueilla Uudellamaalla sekä Salon, Lopen, Tammelan ja Someron kuntien alueilla Varsinais- Suomessa sekä Kanta-Hämeessä. (Marttunen 2005: 14.) Muita vesistön alueella sijaitsevia kuntia ovat Raasepori, Lohja, Vihti ja Karkkila, jotka sijaitsevat Uudellamaalla. Taulukossa 4 on esitetty tutkimusalue lukuina.
Taulukko 4. Karjaanjoen vesistön perustiedot (Vuorinen & Hyytiäinen 2005: 11).
Valuma-alue 2046 km²
Järvisyysprosentti 11,9 % Järvet (> 0,5ha) 376 kpl
Suurimmat järvet, Top 5 1. Lohjanjärvi (91,81 km²) 2. Hiidenvesi (29,10 km²) 3. Punelia (8,19 km²) 4. Puujärvi (6,45 km²) 5. Keritty (5,45 km²)
Virtavedet 1791 km
Noroja 1086 km Puroja 535 km Jokia 170 km Suurimmat joet, Top 5
(valuma-alueen mukaan)
1. Mustionjoki 2046 km² 2. Väänteenjoki 935 km² 3. Nummenjoki 602 km²
4. Vanjoki-Karjaanjoki 484 km² 5. Olkkalanjoki 268 km²
Maankäyttö
(Suluissa osuus maa-alasta)
Metsä 59,5 % (67,6 %) Suo 3,0 % (3,4 %) Pelto 19,4 % (22,0 %) Rakennettu 6,2 % (7,0 %) Vesistö 11,9 %
27
Karjaanjoen vesistöalue on historialliselta taustaltaan pääosin vanhaa maa- ja metsätalousseutua (Uudenmaan ympäristökeskus 1995: 5). Teollisuuden historia Karjaanjoen vesistöalueella on pitkä, sillä alue on ensimmäisiä, minne teollisuus alkoi levittäytyä Suomessa. Vuonna 1538 Lohjalle perustetun rautakaivoksen jälkeen saha- ja ruukkiteollisuus levittäytyivät alueelle hyödyntämään vesistön tarjoamaa voimaa. Vaikka tuotantolaitoksia rakennettiin vesistön alueelle, pysyi Mustionjoki "vapaana" ja lohikalakanta runsaslukuisena vielä 1900-luvun alkuun saakka. (Marttunen 2005: 34–36.)
Mustionjoesta muodostui Uudenmaan tärkein vaelluskalajoki. Asema säilyi vuoteen 1956 saakka, jolloin joessa sijainnut Åminneforsin pato uusittiin ja joki menetti arvonsa vaelluskaloille. Karjaanjoen vesistö on mainittu Maa- ja metsätalousministeriön vaelluskalojen elvyttämistyöryhmän mietinnössä esitettyjen kunnostettavien vesistöjen joukkoon. (Uudenmaan ympäristökeskus 1995: 30.) Mustionjoki on mainittu myös kalatierakentamisen kärkikohteeksi. Tavoitteena on palauttaa kalojen vaellusyhteydet, Mustionjoella tämä tarkoittaa meritaimenen ja lohen palauttamista vesistöön. (Maa- ja metsätalousministeriö 2012.)
Karjaanjoen vesistön latvaosat sijaitsevat pääosin metsäisellä ja mäkisellä alueella vesistön pohjoisosissa. Vesistön kattama alue lukeutuu maamme sateisimpien alueiden joukkoon, lisäksi kasvukausi on maamme pisimpiä. Vesistöalueella asuu noin 50 000 ihmistä, loma- asuntojen määräksi on arvioitu noin 76 000. Sijainnista johtuen vesistöön liittyvät käyttöpaineet ovat suuret. (Marttunen 2005: 14.)
Karjaanjoen vesistö laskee Mustionjokea pitkin Suomenlahden Pohjanpitäjänlahteen.
Muutoin vesistö voidaan jakaa Karjaanjoen alaosan (ts. Mustionjoen alue), Lohjanjärven, Hiidenveden, Vanjoen, Puneliajärven ja Pusulanjoen alueisiin sekä Nummenjoen, Nuijajoen sekä Vihtijoen valuma-alueisiin (kuva 1). (Ekholm 1993: 51–52.)
Kallioperä on vesistöalueen pohjois- ja keskiosassa pääosin kvartsi- ja maasälpäliusketta.
Eteläosassa graniitti on vallitsevassa asemassa. Maaperä on pääosin savi-, hiesu- ja moreeniperäistä koko tutkimusalueella. (Marttunen 2005: 16.) Kuvissa 4 ja 5 on esitetty tutkimusalueen maaperää pintamaan sekä pohjamaan osalta. Pintamaiden osalta karkeampaa ainesta esiintyy lähinnä aivan tutkimusalueen pohjoisosissa, muutoin alueen etelä- ja keskiosien maaperä on pääosin hienorakeista ja kalliomaata.
28 Kuva 4. Karjaanjoen vesistön
pintamaaperä.
Kuva 5. Karjaanjoen vesistön pohjamaaperä (alle 1m).
Hiidenveden valuma-alueesta noin 60 % on metsää ja 16 % peltoa (kuva 6). Maaperä Hiidenveden ympäristössä on pääosin savea ja hiesua, hietaa ja hiekkaa esiintyy paikoin (Ranta ym. 2014: 7). Lohjanjärven valuma-alueesta puolestaan metsää on noin 70 % ja peltojen osuus on 14 %. Maaperä on lähinnä moreenia, mutta myös savi- ja liejumaita esiintyy. (Ranta & Valtonen 2015: 6.)
Kuva 6. Hiidenveden valuma-alueen maankäyttö (osuudet on laskettu vuoden 2014 maastotietokannasta).
Metsä 60% Pelto 16% Vesistö 9%
Suo 7% Avoin metsämaa 2% Kallio 2%
Rakennettua 0,5% Muu 3,5%
29
3.2 Vesistön tila
Karjaanjoen valuma-alueen vesistöjä leimaava tekijä on vesistöjen lähdeperäisyys, sillä Salpausselkä I ja Salpausselkä II muodostavat suurimman osan alueen latvapuroista (Karjaanjoki Life 2004). Karjaanjoen vesistön vedenlaatu on latvaosissa yleensä hyvää, mutta heikkenee runsaan hajakuormituksen sekä teollisuuden ja yhdyskuntien jätevesikuormituksen vuoksi vesistön alavirtaan tultaessa. Valtaosa alueen järvistä ja joista ovat rehevöityneitä ja savisameita. (Uudenmaan ympäristökeskus 1995: 5.)
Alueen suurin järvi, Lohjanjärvi, on morfologialtaan rikkonainen järvi. Tästä johtuen vedenlaatu ja pintaveden ekologinen tila vaihtelevat järven eri osien välillä. Ekologinen tila vaihtelee luokkien ”hyvä” ja ”tyydyttävä” välillä. Valtaosa järvestä sijoittuu kuitenkin luokkaan "hyvä". Luokkaan "tyydyttävä" lukeutuvat osa-alueet sijaitsevat järven etelä- sekä pohjoisosissa. Alueen toiseksi suurin järvi, Hiidenvesi, lukeutuu kokonaan luokkaan
"tyydyttävää". Muutama järvi, lähinnä vesistön pohjoisosista on saanut korkeimman, eli
"erinomaisen" laatuluokituksen. (Suomen ympäristökeskus 2014b.)
Karjaanjoen vesistöalueella kuormituksen jakautumisessa ja vedenlaadun alueellisessa jakautumisessa on havaittavissa suuriakin eroja. Vesistöalueen latvaosissa kuormitus on vähäisintä ja ne ovat alueen puhtainta vesistönosaa. Huomioitavaa on niiden haavoittuvuus ja riskialttius muutoksille. Latvaosista vesistön keski- ja alaosiin tultaessa erityisesti maataloudesta ja pistekuormituksesta aiheutuva kuormitus kasvaa. Typpi- ja fosforikuormitus ovat merkittävimmät vesistön tilaan vaikuttavat vedenlaatutekijät, mutta myös kiintoaine, happea kuluttavat, happamoittavat ja myrkylliset aineet kuormittavat vesistöä. (Teräsvuori ym. 2005: 40.)
Mustionjoki on muuttunut patojen rakentamisen seurauksena koskimaiselta olemukseltaan lähinnä vesialtaiden ketjuksi. Padot estävät merivaelluksen lisäksi joen sisäisen vaelluksen.
Arvioiden mukaan hyvän ekologisen tilan saavuttaminen joessa ei onnistu aiheuttamatta merkittävää haittaa vesivoiman tuotannolle. Vesivoiman tuotannosta koituvia haittoja on arvioiden mukaan vielä mahdollista lieventää ilman merkittäviä kustannuksia. (Karonen ym.
2015b: 68.) Mustionjoki on luokiteltu suureksi savimaan joeksi (OIVA – ympäristö- ja paikkatietopalvelu 2014).
30
Karjaanjoen vesistön alueella vedenlaatua on tutkittu laajasti kuormittajille asetettujen velvoitteisiin perustuen. Yhteistarkkailut perustuvat pistekuormittajien osalta ympäristölupiin ja kuntien osalta kuntien lakisääteisiin velvoitteisiin ympäristön tilan tarkkailusta (Ranta ym.
2014: 5). Kappaleissa 3.2.1–3.2.3 on käsitelty Karjaanjoen vesistön yhteistarkkailuiden tuloksia.
3.2.1 Hiidenveden alueen yhteistarkkailu
Hiidenveden alueen yhteistarkkailun tuloksena vuodelta 2013 mainittiin Hiidenveden vedenlaadun vaihtelevan rehevän ja erittäin rehevän välillä ja sen olevan savisamea (Ranta ym. 2014: 22 & 29). Kokonaisfosforin kuormituksesta 74 % on peräisin pelloilta, 15 % muusta maankäytöstä, kolmanneksi suurin fosforin kuormittaja on haja-asutus noin 8 % osuudellaan. Pistekuormituksen osuus fosforikuormituksesta on 2 %. Ulkoinen fosforikuormitus ylittää tutkimustulosten perusteella selkeästi vesistön sietokyvyn rajan.
Kokonaistypen kuormituksessa pellot, 47 %, ja muu maankäyttö, 36 %, ovat suurimmat kuormittajat, laskeuman osuus on noin 8 %. Pistekuormituksen osuus on 6 %. (Ranta ym.
2014: 24.)
3.2.2 Lohjanjärven alueen yhteistarkkailu
Lohjanjärven kokonaiskuormitus on laskettu viimeksi 1990-luvulla Räikkeen ym. (1998) toimesta. Tämän laskelman perusteella ravinteiden kokonaiskuormituksesta noin 80 % on peräisin hajakuormituksesta, laskeumasta sekä luontaisesta huuhtoumasta. Pistekuormituksen osuus oli tuolloin noin 15 %. (Ranta & Valtonen 2015: 9 & ks. Räike ym. 1998.) Koivujärvi (1993) on arvioinut Lohjanjärveen kohdistuvaa kuormitusta, mutta tämäkin tutkimus on tehty 1990-luvun alkupuolella. Ranta & Valtonen (2015: 9) mainitsevat, että Lohjanjärven kokonaiskuormitukseen liittyvät arviot kaipaisivat ajantasaistamista.
Maaperän kalkkipitoisuus on tavanomaista suurempi Lohjanjärven alueella. Tämän seurauksena alueen pH –arvot ovat koholla. (Ranta & Valtonen 2015: 6.) Vuoden 2014 Lohjanjärven alueen yhteistarkkailun perusteella voidaan todeta, että vedenlaadulla arvioituna parhaimmassa kunnossa ovat järven keski- sekä länsiosat (Ranta & Valtonen 2015:
29–32).
