Mitä tapahtuu purojen eliöyhteisöissä, kun purovesi alkaa tummua? Monet luonnossa liikkujat ovat huomanneet tuttujen pienvesien ruskistumisen, mutta harvempi ehkä miettii, mitä pinnan alla tapahtuu ilmiön myötä.
Tutkijatohtori Jussi Jyväsjärvi ja professori Timo Muotka Oulun yliopiston ekologian ja genetiikan tutkimusyksikön virtavesien tutkimusryhmästä miettivät näitä asioita työkseen.
He ovat osatekijöinä tutkimusryhmän kahdessa tuoreessa artikkelissa, joissa selvitetään perusteellisesti tummenemisen aiheuttamia muutoksia.
Ensin pitää kuitenkin selvittää, mitä tummuminen on. Jyväsjärven mukaan ilmiön aiheuttaa etenkin liukoisen orgaanisen hiilen lisääntyminen vedessä.
– Häiriö on kuitenkin kokonaisuutena moniulotteisempi. Tyypillisesti tummumisen myötä ravinnepitoisuus kasvaa, happamuus lisääntyy, elohopean, raudan ja alumiinin määrä kasvaa, puronpohjaa peittävän kiintoaineksen määrä lisääntyy, Jyväsjärvi luettelee.
Suomessa tummenemista aiheuttavat pääasiassa metsätalouden toimenpiteet ja ennen kaikkea turvemaiden ojitukset.
– Tummuminen on hyvin pitkälle ojittamisen aikaansaamaa, tämä on tutkimustiedon valossa aika lailla kiistatonta, Jyväsjärvi toteaa.
– Aina kun maanpintaa rikotaan, vesi ja siinä oleva aines huuhtoutuvat helpommin vesistöihin, hän lisää.
Tummumisen myötä levien määrä romahtaa
Pinnan alla tummuminen alkaa vaikuttaa muun muassa puronpohjalla kasvaviin leviin, leviä syöviin selkärangattomiin ja edelleen levänsyöjiä saalistaviin lajeihin, kuten taimeneen.
Tutkijat perehtyivät tummumisen vaikutuksiin koekentällä, jossa he pystyivät manipuloimaan ilmiötä.
– Manipuloimme tummumista lisäämällä veteen humusta, Jyväsjärvi kuvaa Luonnonvarakeskuksen Paltamon tutkimusasemalle rakennetuissa koepuroissa tehtyä työtä.
Keinotekoisten virtavesiuomien avulla pystyttiin tutkimaan erilaisten häiriötekijöiden vaikutusta. Tutkijat keskittyivät vaikutuksiin levissä ja purojen pohjaeläimissä.
Veden tummeneminen näkyi jo ravintoketjun alkupäässä eli levissä.
– Tummumisen myötä levien määrä romahtaa, Jyväsjärvi kertoo.
– Vielä kiinnostavampaa on kuitenkin se, että tummuminen heikentää levien laatua. Levät tuottavat tyydyttämättömiä rasvahappoja, jotka parantavat leviä syövien pohjaeläinten kasvua ja kehitystä, hän lisää.
Veden ruskistuessa levien rasvahappopitoisuudet vähenivät huomattavasti. Pohjaeläimet eivät pysty itse tuottamaan näitä rasvahappoja, joten ravinnon laadun heikkeneminen voi heijastua koko virtavesiekosysteemiin.
– Järvissä perustuotannosta vastaa pääasiassa ulapan kasviplankton, mutta virtavesissä perustuotanto on kivien pinnoilla kasvavien pohjalevien varassa, Muotka korostaa.
Kokeellisen työn lisäksi samat tummumisen vaikutukset leviin pystyttiin toteamaan myös Koillismaan metsäpuroissa.
Vaikutus eläimistöön merkittävä
Kun ravintoresurssien todettiin heikkenevän voimakkaasti, looginen jatkokysymys oli pohtia, vaikuttaako tämä eläimistöön.
– Se vaikuttaa todella merkittävästi: lajien lukumäärä putoaa puoleen ja eliöyhteisön rakenne muuttuu, Jyväsjärvi vastaa.
– Vaikutukset ovat sekä monimuotoisuuden häviämistä että yhteisön muutosta, Muotka lisää.
Pohjaeläimistön määrän lasku koski erityisesti levistä riippuvaisia lajeja, muissa ravintoryhmissä ei havaittu yhtä voimakkaita muutoksia.
Turvemailla tulisi siirtyä jatkuvaan kasvatukseen
Tulokset ja syy-seuraus-suhteet ovat tutkijoiden mukaan selviä. Seuraavaksi tarvittaisiin pienvesien tilaa parantavien toimien selvää tehostamista. Tiedon puutteeseen ei Muotkan mukaan voi enää vedota.
– Kaikki mittarit ovat punaisella, mitä tulee paitsi vesien tilaan, myös metsälajiston ja suolajiston tilaan, Jyväsjärvi tiivistää.
– Pienvesien tila on huolestuttava ja niiden lainsuoja on huono. Metsälaki on heikko ja metsäsertifikaatit ovat suoraan sanoen viherpesua, Muotka toteaa.
Etenkin turvemailla tulisi siirtyä jatkuvaan kasvatukseen, mikä vähentää ojitustarvetta. Myös esimerkiksi sekametsäisyys, purojen suojavyöhykkeiden optimointi ja ojitettujen soiden ennallistaminen auttaisivat vähentämään vesien tummumista.
Jyväsjärven mukaan parempaan suuntaan ollaan metsänhoidossa menossa, mutta tähänastiset toimet eivät riitä. Esimerkiksi laskeutusaltaat ja kosteikot eivät kovin hyvin pysty tummenemista estämään.
– Ymmärrän myös maanomistajien huolen siitä, mitä heidän metsilleen tapahtuu, jos suojelu- ja ennallistamistavoitteita lisätään. Poliittisilla päättäjillä pitää nyt olla selkärankaa tehdä päätöksiä, esimerkiksi suojelu- ja ennallistamistoimien korvaamisesta ja mielekkäistä kannustinjärjestelmistä, Jyväsjärvi pohtii.
Jyväsjärvi pitää EU:n ennallistamisasetusta tässä tilanteessa tervetulleena ja tarpeellisena.
– Tarvitaan kokonaisvaltaista muutosta metsien hoidossa ja sitä tarvitaan aika pian, käytännössä nyt. Valtion soisi olevan tässä suunnannäyttäjä esimerkiksi jatkuvan kasvatuksen lisäämisessä, Jyväsjärvi painottaa.
Muotkan ja Jyväsjärven mukaan vesiensuojelun pitäisi lähteä vesistöverkoston latvoilta, silloin se näkyy myös alapuolisten jokien ja järvien parempana tilana.