Kevättulva siirtää hiiltä ja ravinteita metsästä vesistöihin
Kuva Michael Billett

 

Lumien sulaminen lisää veden valuntaa, mutta veden mukana kulkee muutakin. Soilta ja metsistä sulamisvesi kuljettaa muun muassa ravinteita sekä veteen liuenneita kaasuja, hiilidioksidia ja metaania. Nyt on selvitetty, miten suuri osuus näistä vuotuisista purovesien kasvihuonekaasuista ja muista hiiliyhdisteistä liikkuu lumien sulamisvesien mukana.

 

Miten paljon vettä ja ravinteita virtaa lumen sulamisen tai avohakkuun yhteydessä?

 

 

Metlan, SYKEn ja Skotlantilaisen tutkimuslaitoksen Centre for Ecology & Hydrology tutkijaryhmä seurasi valumaveden laatua keväällä 2008 Sotkamossa. Tutkimustulosten mukaan soilta valui keväällä lumien sulamisvesien mukana peräti 37-45% koko vuoden liukoisen hiilen määrästä. Purovesien hiilidioksidi- ja metaanipitoisuudet olivat poikkeuksellisen korkeita juuri ennen lumen sulamista, mikä viittaa siihen että jää- ja lumipeite hidastavat tehokkaasti talviaikaista kaasujen vapautumista ilmakehään.

 

Tutkijoiden mukaan aikaisemmin soilla ja järvissä tunnettu metaanin ja hiilidioksidin päästöhuippu jään sulamisvaiheessa havaittiin nyt ensi kertaa purovesissä. Hiilidioksidin ja liukoisen orgaanisen hiilen pitoisuudet olivat sen sijaan pienimmillään suurimman tulvan aikaan. Myös veden pH nousee tulvan myötä.

Tutkijat mittaavat puroveden hiiltä Pohjois-Karjalassa talvella ja keväällä 2008 ennen lumien sulamista...
...sulamisen aikana ..

...ja sulamisen jälkeen.

Kuvat: Michael Billett

 

Metsäntutkimuslaitoksessa tutkitaan myös vettä, koska metsätaloudella on vaikutuksia vesistöihin.

 

- Erilaisilla metsänkäsittelyillä, esimerkiksi hakkuilla ja lannoituksella on vaikutuksia ravinteiden huuhtoutumiseen vesistöihin, tutkija Sirpa Piirainen Metlasta kertoo.

 

Tietoa huuhtoutumisesta tarvitaan muun muassa Kansallista metsäohjelmaa (KMO) varten: niiden pohjalta lasketaan mm. metsämailta Itämereen valuva ravinnekuormitus. Mittaustietoa muun muassa metsänhoitotoimenpiteiden vaikutuksista on kerätty jo lähes kolmekymmentä vuotta, mutta ilmastomuutoksen aiheuttamat muutokset hydrologiaan ja ravinteiden huuhtoutumiseen vaativat lisätutkimusta.

 

Skotlantilainen tutkijaryhmä kiinnostui Kainuussa Välipurosta ja Suopurosta, sillä niistä on mittaustietoja jo vuodesta 1982. Luonnontilaisen Välipuron ja ojitetun Suopuron veden valunta ja orgaanisten hiiliyhdisteiden pitoisuudet tunnetaan vuositasolla, mikä helpottaa sen selvittämistä, miten suuri on kevättulvan osuus koko vuoden valunnasta. Metsäntutkimuslaitoksella ja SYKEllä muitakin on valuma-alueita, joita on seurattu pitkään.

 

Soihin ja veteen on sitoutunut hiiltä

 

- Turvemaat ovat Suomen suurin hiilen varasto, Piirainen toteaa.

 

Hiilen kierrossa kasvit ottavat ilmasta hiilidioksidia, joka yhteyttämisessä sidotaan osaksi kasvien biomassaa. Turve taas muodostuu osittain maatuneista sammaleista ja muista suokasveista.

 

Globaalisti soihin ja muihin turvemaihin on sitoutunut hiiltä kaksi kertaa enemmän kuin metsien biomassaan

.

- Ilmaston muuttuminen voi vaikuttaa merkittävästi kevään hydrologiaan, Sirpa Piirainen sanoo.

 

Kun lumipeite ohenee ja maa on vähemmän aikaa lumen peitossa, myös keväällä vesistöihin virtaavan veden määrä eli valunta vähenee. Syysvalunta vastaavasti kasvaa. Nyt kevään valunta on noin puolet koko vuoden valunnasta. Veden mukana liikkuu myös ravinteita ja erilaisia liukoisia hiiliyhdisteitä sekä kasvihuonekaasuja: hiilidioksidia, metaania ja ilokaasua.

 

Jos ilmasto muuttuu, soilta voi vapautua hiiltä entistä enemmän veteen liuenneina tai vedessä kaasumaisena olevina hiiliyhdisteinä.

 

Veden ominaisuuksissa on myös vuorokautista vaihtelua

 

Kevään sulamisvesistä kerätään tietoa mittalaitteilla, jotka mittavat maan, ilman ja veden lämpötilaa ja veteen liuenneen hiilidioksidin pitoisuutta sekä veden pH-arvoa kymmenen minuutin jaksoissa. Veden koostumus ja virtaavan veden määrä on erilaista vuorokaudenajasta riippuen. Alkuillasta, kun aurinko on lämmittänyt päivän ajan, lumesta sulanutta vettä virtaa eniten ja pienimmillään virtaus on aamupäivällä. Veden pH arvo nousee valunnan kasvaessa. Myös veden hiilidioksidipitoisuudella on vuorokausirytmi, yöllä pitoisuudet ovat suurempia kuin päivällä.

 

- Uudet jatkuvatoimiset mittalaitteet veden laadun tarkkailuun ovat tuoneet uutta tietoa vuorokauden sisäisestä vaihtelusta. Jos vesinäytteitä otetaan analysoitavaksi kerran päivässä, täytyy kellonaikakin ottaa huomioon, Sirpa Piirainen sanoo. Hän arvostaa jatkuvatoimisia mittalaitteita.

 

Lisätietoja:

 

 


<< paluu etusivulle

 

© Metsäntutkimuslaitos (Metla), PL 18, 01301 VANTAA ,p. 029 532 2111
www.metla.fi | Liity tai poistu uutiskirjeen jakelusta verkkolomakkeella
Lähetä palautetta | Toimitus: Sanna Kettunen, etunimi.sukunimi @ metla.fi