vesien tilan arviointiin Mallien käytöstä potkua

Mallien käytöstä potkua vesien tilan arviointiin

Sirkka Tattari Suomen ympäristökeskus

Kiitokset FresHabit A1 ryhmä

www.metsa.fi/freshabit

#freshabit #vesiperintö

Taustaa:

Maankäytöstä ja muusta ihmistoiminnosta aiheutuu lähes aina ravinne- ja kiintoainekuormitusta vesistöihin.

Kuormituksen aiheuttamien vesistövaikutusten voimakkuus ja laajuus riippuvat mm. maankäytön alueellisesta laajuudesta, toimenpiteiden voimaperäisyydestä ja valuma-alueen ominaisuuksista.

Vesistön luonnollinen rehevyystaso on aina tarkastelujen pohjana.

• Metsien osuus Suomen koko maapinta-alasta on noin 86 %

• Maatalous on toiseksi merkittävin maankäyttömuoto 7,4 %

• Rakennetun maan pinta-ala n. 3,1 %

• Turvetuotantoala n. 0,19 %

Adaptiivinen vesienhoito

VESIENHOITO- SUUNNITELMAT

Kuormitusvähennykset Vaikutusarviot

HOITO- TOIMENPITEET

SEURANTA- MITTAUKSET

Aineiston hyvä laatu, Seurannan kohdentaminen

TILAN ARVIOINTI

Luotettavuus/

todennäköisyys

• Oppivaa, muutokseen ja lisääntyvään tietoon sopeutuvaa

• Huomioi

epävarmuuden

Dia: Niina Kotamäki/SYKE

Mallit

Mallit

Mallin yleinen periaate

Mallin

lähtötiedot

α…β…λ…

Osa 1

Osa 2

Osa 3

Mallin rakenne ja parametrit

Mallin

tulokset Vertailu

havaintoihin Tulosten tulkinta

Havaintojen epävarmuus

Tulosten epävarmuus Puutteet mallikuvauksessa

Havaintojen epävarmuus

Pinta-ala Kokonaisfosfori Kokonaistyppi

Milj. ha kg ha^-1 v^-1 1000 kg/v kg ha^-1 v^-1 1000 kg/v

Hajakuormitus

Luonnonhuuhtouma¹ 30,4 0,05 1 500 1,3 39 500

Metsätalous² 0,28* 0,47 130 5,8 1 600

Maatalous³ 2,2 1,10 2 400 15,0 33 000

Laskeuma veteen¹ 3,5 0,10 350 3,0 10 500

Haja-asutus⁵ 1,07** 0,37*** 400 2,5*** 2 700

Hulevedet⁶ 0,69 0,39 270 4,7 3 200

Pistemäinen kuormitus

Yhdyskuntajätevedet⁵ 160 10 900

Teollisuus⁵ 170 3 700

Kalanviljelylaitokset⁵ 90 780

Turkistarhaus⁵ 45 430

Turvetuotanto⁵ 0,065 0,30 20 8,1 524

Yhteensä 5 535 106 834

Kokonaisravinteiden kuormitus eri lähteistä.

Viite: Tattari ym. 201Suomen ympäristökeskuskenRaportteja 35/2015.

https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/159464/SYKEra_35_2015.pdf?sequence=1

*arvioitu metsätaloustoimenpiteiden piirissä oleva pinta-ala vuodessa, koko metsäpinta- ala 26,1 milj. ha

OMINAIS-

KUORMITUS

-malli

DATA- pankki

Integroitu pohja- ja pintavesi- malli HGS

Eroosio- malli RUSLE

VEMALA

KUHA ominais- kuormitus-

malli

Järvimalli LLR

Pohjavesivirtauksen

merkitsevyys, pidättyminen

Ravinne- ja

kiintoainekuorma - metsämaan kuvauksen tarkentaminen, toimenpiteiden vaikutus ja skenaariot Metsätaloustoimenpi

teet ennen, nyt ja tulevaisuudessa.

Toimenpiteiden kohdistaminen

Miten ylläpidetään vesien hyvää ekologista tilaa NATURA-alueilla

Ravinne malli

NUTSPAT Y

Pienipiirteine n

kuviokohtain en tarkastelu

Kuva 1. Mallien rooli Freshabit

hankkeessa.

Metsäisten latvavaluma-alueiden ravinnemalli

NUTSPATHY

/ LUKE

Ravinne mallin esimerkkitulos, Puruvesi:

Valtakunnallinen vesistömallijärjestelmä: VEMALA

Sanginjoki Oulujoki, Erkkilä

Kokonaisfosforipitoisuus, µg/l

Skenaariot:

• Ilmastonmuutos

• Maankäytön ja viljelytoimenpiteiden muutokset

• Piste-, haja-asutus, ym kuormitusten muutokset

• Vesienhoidon suunniteltujen toimenpiteiden vaikutus

• Kuormitusmuutosten vaikutus:

• Yksittäisessä järvessä tai vesistön osassa

• Koko vesistön tasolla

• Kuorma merialueelle tai kuorma Suomesta Itämereen

Suomen oloihin säädetty

karttapohjainen, peruslohko/

koekenttä tasolla toimiva

eroosiomalli.

Retention vaikutus / kuviotasolla

Erilaisia mallinnuslähestymistapoja

toimenpiteiden vaikutusten laskentaan

Päätehakkuut:

1. Ominaiskuormitusluvut, hakkuupinta-alat metsätilastollisesta vuosikirjasta

2. Lasketaan ravinnekiertojen kautta, kiintoaine ominaiskonsentraatioiden ja valunnan avulla 3. Päätehakkuun vaikutus vesien virtaukseen tulee

haihduntakomponentin kautta

4. Kaltevuuden ja maalajin vaikutus muokkausalojen eroosioon tehdään asiantuntija-arviona

5. Soveltaen RUSLE mallin eri tekijöitä

Mallin mukaan keskimääräisellä kuormituksella Kuonanjärven fosforipitoisuus on kasvukaudella 45 µg/l. Näin ollen todennäköisin kokonaisfosforin tilaluokka on tyydyttävä (72 % todennäköisyydellä).

Hyvään tilaan (alle 40 µg/l) pääsemiseen tarvittava fosforikuormitusvähennys olisi 21 %. Absoluuttinen kuormitusvähennystarve olisi 110 kg/a, eli järven pinta-alaan suhteutettuna 7,3 kg/m²/a (kuva 23).

Kuonanjärven keskimääräisen kesäkauden kokonaisfosforin todennäköisyysjakauma nykykuormituksilla.

Pystyviivat kuvaavat järvityypin Mh luokkarajoja, punainen katkoviiva on tavoitepitoisuus (hyvän ja tyydyttävän tilaluokan raja).

LLR mallilla lasketaan se typpi- ja fosforikuorman määrä, jolla hyvä ekologinen tila voidaan saavuttaa (tavoitekuorma). Malliin tarvitaan tarkasteltavan vesimuodostuman keskisyvyys, tilavuus ja pintavesityyppi sekä mahdollisimman pitkät havaitut aikasarjat tulevasta kuormituksesta, lähtövirtaamasta ja edustavimman syvänteen ravinnepitoisuuksista.

• Tulokset esitetään niin, että tarvittavat taustatiedot on saatavilla.

• Läpinäkyvyys ja mallintajien kriittisyys on tärkeää, jotta usko malleihin ei kärsisi vaikka tulokset joskus poikkeavat mitatuista

• Mallien kytkeminen malliketjuihin on tärkeää, mutta malleja yhdistäessä epävarmuus saattaa lisääntyä ja prosessin pitää olla läpinäkyvä

• Skenaariolaskentaan mallit ovat käyttökelpoisimpia työkaluja

• Jatkuvatoimiset vedenlaatumittaukset ovat tärkeitä mallien kehittämiseen ja testaamiseen

• Trenditarkastelut – muutoksen aiheuttaja esille

• Kalaston epätavallinen rakenne voi sotkea tilannetta, jonka malli muuten osaisi hyvin mallintaa

Yhteenveto

Linkki tarinakarttaan:

http://metsakeskus.maps.arcgis.c

om/apps/MapSeries/index.html?a

ppid=982a3b2b4c3845c7a573941

dcdbf7fbd

Lue VN TEAS -tiedote 24.11.2017:

Mallien käyttö ja laadukkaat tietoaineistot edistävät vesiensuojelua

http://vnk.fi/artikkeli/-/asset_publisher/mallien-kaytto-ja-laadukkaat- tietoaineistot-edistavat-vesiensuojelua

Raportti: Toimivimmat mallityökalut vesistövaikutusten ja ravinteiden kierrätyksen

kustannustehokkaaseen hallintaan

http://tietokayttoon.fi/julkaisu?pubid=22701

Vesikirje:

http://www.syke.fi/fi-

FI/Ajankohtaista/Uutiskirjeet/Vesikirje/Tietoaineistoilla_ja_malleilla_keske inen(45333

http://www.syke.fi/fi-

FI/Ajankohtaista/Uutiskirjeet/Vesikirje/Vesienhoitoon_uudet_metsaisten_

alueiden_(46834)

Kiitos!

Tarina jatkuu huomenna

TEEMA 2…