Uutta tietoa järviemme pohjista: miten turvetuotanto vaikuttaa alapuolisten vesistöjen pohjakerrostumiin

Tutkimustulosten perusteella ihmisen toiminta on muuttanut järvisedimenttien koostumusta merkittävästi. Turvetuotannon vaikutuksia ei kuitenkaan pystytty erottamaan muista tekijöistä sedimentin koostumuksen tai kertymänopeuksien osalta.

Turvetuotannon vesistövaikutusten arviointiin on kaivattu tutkimustietoa erityisesti järvisedimenttien kertymien kehitykseen liittyen, koska huolena on ollut, että turvetuotantoalueilta tulevien vesien mukana alapuolisiin vesistöihin huuhtoutuu ja kerrostuu paljon eloperäistä materiaalia.

Vuonna 2013 alkaneessa Geologian tutkimuskeskuksen järvisedimenttitutkimuksessa kartoitettiin järvenpohjia, paljonko ja mitä järvienpohjiin on kertynyt, mitkä tekijät ovat vaikuttaneet järvisedimentteihin sekä mikä on turvetuotannon osuus järvivesientilaan.

Laaja järviotanta tutkimuksen perustana

Juuri julkaistussa tutkimuksessa tietoa turvetuotannon vesistövaikutuksista kerättiin valitsemalla satunnaisotannalla yhteensä 60 järveä eri puolilta Suomea. Valituista tutkimusjärvistä puolet sijaitsivat turvetuotannon ja muun maankäytön vaikutusten alaisena (kohdejärvet), ja puolet muun maankäytön vaikutusten alaisena (vertailujärvet).

Kaikille järville tehtiin mahdollisuuksien puitteissa kaikuluotaukset, joiden perusteella valittiin edustava näytteenottopaikka ja tulkittiin yleistetty pehmeän sedimentin laajuus ja paksuus. Järvien pohjalta otetuista sedimenttinäytteistä analysoitiin mm. hiilen ja muiden alkuaineiden pitoisuuksia, jotta maankäytön ja muiden tekijöiden vaikutuksia hiilen kertymiseen ja sedimentin koostumukseen voitiin arvioida.

Tutkimusjärvien sedimentit paksuudeltaan ja kerrostumisnopeuksiltaan tyypillisiä Suomen järvien joukossa

Viimeaikaisen kiintoaineksen ja hiilen kertymisen arvioimiseksi sedimenttien ikää selvitettiin ihmisen aiheuttamien, ydinkokeisiin ja -onnettomuuksiin liittyvien radioaktiivisen cesiumin (Cs) laskeumien perusteella. Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuudesta johtuva Cs-pitoisuuden nousu vuoden 1986 kerrostumissa on Pohjois-Euroopassa hallitsevin piirre. Tässä tutkimuksessa suurimmasta osasta tutkittuja järvisedimenttiprofiileja oli selkeästi tunnistettavissa vuoden 1986 laskeumasta johtuva cesiumin piikki, ja järviryhmien välillä ei havaittu tässä eroavaisuuksia. Kohdejärvissä vuoden 1986 piikki oli keskimäärin 6,1 cm syvyydessä (vaihteluväli 3–15 cm), kun se vertailujärvissä oli keskimäärin 7,1 cm (vaihteluväli 3–17 cm). Kummassakaan järviryhmässä ei esiintynyt kuin muutaman senttimetrin paksuisia sedimenttikertymiä vuoden 1986 jälkeen.

Vuoden 1986 jälkeen kerrostuneiden sedimenttien kuiva-aineen ja hiilen kertymänopeuksia verrattiin aikaisempien järvisedimenttitutkimusten tuloksiin Suomessa. Hiilen kertymät olivat samanlaiset molemmissa ryhmissä, ja olivat verrattavissa vastaavien järvien tuloksiin. Turvetuotannon määrällä valuma-alueella, tai millään muullakaan tutkitulla ominaisuudella, ei ollut tilastollisesti merkittävää yhteyttä sedimentin kiintoaineksen tai hiilen kertymiseen.

Tutkimusjärvien sedimentit olivat paksuudeltaan ja kerrostumisnopeuksiltaan tyypillisiä Suomen järvien joukossa: kaikuluotaintutkimusten perusteella selvitetty pehmeän sedimenttikerroksen paksuus ja laajuus eivät poikenneet yhdenkään järven kohdalla muista vastaavista järvistä Suomessa.

Valuma-alueen ja järven ominaisuudet vaikuttavat sedimentin laatuun

Sedimentin kerrostumisnopeuden lisäksi maankäyttö vaikuttaa sedimentin koostumukseen. Molempien järviryhmien näyteprofiileista tutkittiin alkuainepitoisuuksia sekä pitoisuuksien viimeaikaisia muutoksia vanhempien ja uudempien kerrosten välillä. Tällä tutkittiin sitä, miten ympäristömuuttujat kuten maankäyttö näkyy sedimentin kemiallisissa koostumuksissa sekä sitä, voidaanko yksittäisen muuttujan vaikutukset erottaa aineistosta. Erityisesti turvetuotannon vaikutus saattaisi näkyä orgaanisen aineksen lisääntymisenä järvien pohjissa.

Kaikissa tutkituissa järvissä havaittiin, että maankäyttö on muuttanut sedimentin koostumusta viime vuosikymmeninä. Ihmisen toiminta järvien valuma-alueella, kuten peltojen raivaus ja metsien hakkuut, näkyvät järvisedimenteissä. Maamme järvien pohjasedimenttien koostumus on siis laajalti muuttunut valuma-alueilla tapahtuneen maankäytön ja todennäköisesti myös ilmaston muuttumisen myötä. Tämän lisäksi järvien sedimentin laatuun vaikuttivat muut tekijät, kuten valuma-alueen ominaisuudet.

Järviryhmien välillä oli eroja sedimentin koostumuksessa jo ennen laajempia ihmistoiminnan vaikutuksia, eivätkä nämä erot hävinneet nuoremmissakaan sedimenteissä. Järven yläpuolisen valuma-alueen koko, veden syvyys ja turvemaiden osuus valuma-alueesta ovat vaikuttaneet liejun koostumukseen jo ennen viime vuosikymmenien voimakasta maankäyttöä. Nuorempien sedimenttien laatua selittävät samat tekijät, mutta myös maatalousmaan määrä näyttäisi vaikuttavan nykyisten sedimenttien koostumukseen. Turvetuotannon määrän ei havaittu vaikuttavan sedimentin koostumukseen, eikä vaikutus tullut esille myöskään huomioimalla ensin muut tärkeiksi tiedetyt selittäjät.

Turvetuotanto ei vaikuta järvenpohjan kerroksiin merkittävästi

Tulosten perusteella ihmistoiminta on muuttanut sedimenttien koostumusta laajasti. Turvetuotannon vaikutuksia ei kuitenkaan pystytty erottamaan muista tekijöistä sedimentin koostumuksen tai kertymänopeuksien osalta.

Muiden maankäyttömuotojen tavoin turvetuotanto kuormittaa vesistöjä. Turvetuotanto järvien valuma-alueella ei kuitenkaan aiheuta järvien pohjiin nopeasti kertyviä metrien paksuisia orgaanisia sedimenttejä, kuten ei muukaan maankäyttö näytä tekevän. Sedimentin koostumuksen ja kertymien muutokset ja erot tutkituissa järvissä heijastelevat erilaisia alueellisia yleismuuttujia, maankäyttöä sekä globaaleja ilmasto- ja ympäristömuutoksia.

 

Tutkimus on julkaistu vertaisarvioituna artikkelina Geosciences-julkaisusarjassa ”Sedimentation Patterns of Multiple Finnish Lakes Reveal the Main Environmental Stressors and the Role of Peat Extraction in Lake Sedimentation”, linkki julkaisuun

Lisätietoja:

Ryhmäpäällikkö Tuija Vähäkuopus, tuija.vahakuopus@gtk.fi ja päällikkö Samu Valpola, samu.valpola@gtk.fi