Valuma-alue kunnostuksen prosessit ja menetelmät
Björn Klöve,
Vesi- ja ympäristötekniikka, Teknillinen tiedekunta,
Oulun yliopisto
University of Oulu
Esityksen sisältö
‒ Vesistöjen ja valuma-alueiden tila
‒ Muutostekijät, vesistöjen vasteet ja kunnostuksen kohdentaminen
(DPSIR prosessi)
‒ Kunnostuksen tavoitteet
‒ Kunnostusmenetelmät
‒ Turvemaiden erityiskysymykset
‒ Mittaus ja mallinnusmenetelmien rooli kunnostuksen suunnittelussa
26.6.2018 2
University of Oulu
Vesistöjen ja valuma-
alueiden tila
26.6.2018 Add footer if needed 3
• Metsät, suot, järvet ja harjus tyypillisiä boreaalisiä systeemejä, jotka vaikuttavat vesistöjen
ominaispiiretisiin
• Monet valuma-alueet ovat hyvässä tilassa, mutta alueellisesti ongelmia mm.
• Turvemaiden ojitus
• Alunamaat
• Maatalous, metsätalous, turvetuotanto
• Kaivokset,
• Yhdyskunnat,
• Teollisuus
• jne
• Pienvesitilaan vaikuttanut suo-ojitus ja
metsätalous (kiintoaines, morfologia, connectivity )
• Maankäytön muutokset näkyvät herkästi pienissä vesistöissä, mutta niiden tila huonommin tunnettu
• Vesivoiman ja säännöstely vaikuttaa vesien tilaan varsinkin isoimmissa vesistössä
University of Oulu
lyhytaikanen säännöstely lisääntynyt, syy tuulivoimalla tuotettu energia vaatii lisää lyhytaikaista säännöstelyä
26.6.2018 Add footer if needed
4 Ashraf et al. 2018 submitted
University of Oulu
DPSIR
Drivers – Muutostekijät, esim. biotalous, ilmaston muutos, säännöstely ym?
Pressures - Vasteet - huuhtoutumien, eroosion, hajakuormitus
State – Vesistöjen tila – kemiallinen ja ekologinen tila
Impact - Vaikutukset – ekosysteeemipalvelut (esim. virkistyskäyttö) Responses – Toimenpiteet, esim. valuma-alue kunnostus
26.6.2018 Add footer if needed 5
Tulevat muutostekijät ja vesistöjen vasteet
Vesistöjen tilan parantamiseksi puututtava Muutostekijöihin, Vasteisiin ja/tai Toimenpiteisiin
University of Oulu
Maankäytön muutokset - biotalous
- maa- ja metsätalous
Vesistöjen käytön muutokset - säännöstely
- pohjaveden otto
Ilmaston muutos
- lumipeitteen ja roudan muutokset
26.6.2018 Add footer if needed 6
Eskelinen, R. Ronkanen, A.K. Marttila, H. Isokangas, E. Kløve, B. 2015. Effect of soil frost on snowmelt runoff generation and surface water quality in drained peatlands. Boreal Environment Research.
Meriö et al. 2018 (submitted)
University of Oulu
Valuma-alue kunnostuksen tavoitteet
Päästöjen vähentäminen (vesistökuormitus,
kasvihuonekaasut) ja vesistön ekologisen tilan parantaminen
Biodiversiteetin lisääminen
Hydrologisen tilan ennallistaminen (vesitase, ali- ja ylivirtaamat)
Muun käytön kuten virkistyskäytön ja metsästyksen lisääminen lisäämien
26.6.2018 Add footer if needed 7
University of Oulu
Vesiensuojelun menetelmät
valuma-alueella
MENETELMÄT
‒ Maankäytön rajoitukset
‒ Suojavyöhykkeet
‒ Kosteikot
‒ Soiden ennallistaminen
8
PROSESSIT
‒ Kuormituksen muodostumisen estäminen
‒ Puhdistuprosessien toimivuuden mahdollistaminen (riittävä viipymä, kasvillisuus, maaperä jne)
‒ Veden pidättäminen valuma-alueelle (kuivuus ja tulvahaittojen
vähentämien)
‒ Muiden tavoitteiden täyttäminen
(biodiversiteetti, ekosysteemipalvelut)
University of Oulu
Turvemaiden
erityiskysymykset
Merkittävä osa metsänkasvuta tulee turvemailta (25 %)
Turvemaat usein lähellä vesistöjä tai yhteydessä niihin
Ojitukset vaikuttavat siksi helposti veistoihin
-Lähes luonnontilaisten alueiden ojitus?
-Ojitus lähellä Natura alueita?
- Paludiculture?
Viimeaikaisia tutkimustuloksia (LUKE)
Metsäojitusten jälkeen huuhtoutuminen lisääntyy ajan kuluessa
Jatkuva kasvatus ehkä lupaava tekniikka päästöjen vähentämisen
26.6.2018 Add footer if needed 9
University of Oulu
BIOWATER - biotalouden
vesistövaikutusten arviointi
‒ Laajat suo-ojitukset 60-70 luvuilla
‒ Valuma-alue muutokset eivät näy kovin selvästi pääuomassa
‒ Vaikutukset luultavasti paikallisia sivu- uomissa, mutta seuranta pääasiassa pääuomassa
‒ Vaikutuksen arviointi vaikeaa
26.6.2018
10 BIOWATER – Nordic CoE hankkeessa edistetään biotalouden vesistövaikutusten arviointia
University of Oulu 26.6.2018
11
Soiden ennallistaminen
Luonnontilainen
Ojitettu
Ennallistettu
Meseret Menberu väitöstyö 2018 Hydrology of peat dominated headwater catchments:
theories and empirical analysis, to study impacts of anthropogenic disturbance http://jultika.oulu.fi/Record/isbn978-952-62-1937-0
University of Oulu
Vaikutuksen mittaaminen ja mallintaminen
‒ Vasteet nopeita: esim. suo-ojien tukkimisen vaikutus suoveden pintaan
‒ Vasteet hitaita: esim. ekologiset muutokset
26.6.2018 Add footer if needed 12
Valuma-alueen
nykyinen tila Ennallistaminen Tavoite
University of Oulu
Uusia mittausmenetelmiä vaikutusten arviointiin
26.6.2018 Add footer if needed 13
Lämpökamera paikallistaa lähteet
Isotoopit paikallistavat pohjavesiekosysteemit
University of Oulu
Mittaus ja mallinnus
‒ Vaikutusten ennakointi ja minimointi valuma-aluetasolla
‒ Uusien haasteiden vaikutusten arviointi
Esim. Mustijoen rautapitoisuuden laskenta (Markus Saari, Hannu Marttila ym)
University of Oulu
Valunnan muodostus turvemailta:
mallinnusesimerkki
Ala-aho et al. 2017, 2018 HGS ja STARR mallinnus
University of Oulu
Yhteenveto
‒ Vesien suojelun ja suunnittelun kannalta on tärkeä tunnistaa valuma-alueiden muutokset ja vasteet (DPSIR)
‒ Muutostekijät (biotalous, ilmaston muutos) voivat heikentää vesistöjen tilaa
‒ Maankäytön muutokset näkyvät latvavesissä ensin ja sitten ehkä pääuomassa (tapauskohtaisesti)
‒ Ilmastonmuutos merkittävä haaste
‒ Valuma-aluekunnostuksella useita tavoitteita ja käytössä useita vesiensuojelumenetelmiä
‒ Kunnostamisen vaikutuksia voi olla vaikea havaita, mutta hydrologiset vasteet ovat usein nopeita
‒ Mallinnuksella ja tutkimuksella on tärkeä rooli
valuma-alueen kunnostuksen kokonaisvaltaisessa suunnittelussa
26.6.2018 Add footer if needed 16
