Leuto talvi ei lisännyt nitraattitypen kuormaa Vantaanjokeen

Suomen ympäristökeskuksen kehitysinsinööri DI Maria Kämäri on tarkastellut väitöstyössään sääoloiltaan erilaisten talvien vaikutusta jokiin päätyviin ravinnekuormiin. Väitöstutkimuksen mukaan leuto talvi ei vuositasolla lisännyt nitraattitypen kuormaa Vantaanjokeen. Leuto talvi kuitenkin lisäsi jokiveden talviaikaista sameutta sekä Vantaajoella että Kokemäenjoella. Väitös tarkastetaan Itä-Suomen yliopistossa keskiviikkona 5. joulukuuta.

Ilmaston lämmetessä Suomen talvet käyvät leudommiksi. ”Usein oletuksena on, että vesistöjä rehevöittävä hajakuormitus kasvaa leutojen talvien takia. Vantaanjoella tekemäni mittaukset eivät tue tätä oletusta nitraattitypen osalta”, kertoo Maria Kämäri.

Väitöstutkimuksessa mitattiin ympäri vuoden jatkuvatoimisilla mittareilla nitraattitypen ja orgaanisen aineen pitoisuuksia, veden sameutta sekä virtaamaa Vantaanjoen vesistössä vuosina 2011–2014. Fosforikuormitusta mittaukset eivät kattaneet. Lisäksi tutkittiin joen jääpeitteen vaikutuksia jokiveden sameuteen ja jokiuoman eroosioon sekä sedimentaatioon Vantaanjoella ja Kokemäenjoella.

Vantaanjoella talvi 2010–2011 oli runsasluminen. Runsaan lumitalven jälkeen huhtikuinen kevätsulanta aiheutti merkittävän osan vuotuisesta joen mereen kuljettamasta kiintoaine- ja ravinnekuormituksesta. Lämpimänä talvena 2013–2014 nitraattitypen kuormitus kasvoi jo tammi-maaliskuussa, mutta oli vähäistä huhtikuussa, koska lunta ei ollut. ”Mereen vuosittain päätyvä hajakuormituksen määrää säätelee pääasiassa se, kuinka suuri on jokeen päätyvä valunta koko vuoden aikana, ei niinkään se, sataako talvella vettä vai lunta”, summaa Maria Kämäri.

Jokiuoman jääkansi vaikuttaa uoman eroosioherkkyyteen ja veden sameuteen. ”Pakkastalvina jääkansi vähensi jokiveden sameutta sekä Vantaanjoella että Kokemäenjoella”, kertoo Kämäri. Hän sovelsi väitöstyössään Kokemäenjoen alaosalle hydrodynaamista jokimallia. Sen mukaan jääkansi pienensi uoman pohjaan kohdistuvaa, pohjan ainekset liikkeelle puskevaa voimaa. Siksi jokivesi ei ollut jääpeitteisenä aikana niin sameaa kuin jäättömänä aikana.

Tutkimuksessa mitattiin jokiveden aineiden pitoisuuksia jatkuvatoimisilla optisilla antureilla. Tutkimus osoitti, että kiintoaineen, nitraattitypen ja orgaanisen aineen pitoisuudet reagoivat osin eri tavoin virtaaman muutoksiin. Kiintoaineen ja orgaanisen aineen pitoisuudet kasvoivat virtaaman kasvaessa, kun taas nitraattitypen pitoisuus joidenkin mittausten mukaan jopa laimeni.

”Toivoisin laaja-alaista jatkotutkimusta siitä, miten lämpenevät talvet vaikuttavat ravinnekiertoihin”, sanoo Maria Kämäri. Jatkossa jatkuvatoimisia mittalaitteita voitaisiin käyttää tarkentamaan Itämereen päätyvän kiintoaineen, nitraattitypen ja orgaanisen aineksen määrän arvioita.

”Erityisesti virtaamahuippuihin, lumen sulantaan ja lyhytkestoisiin rankkasateisiin liittyvä pitoisuusvaihtelu pystytään havaitsemaan työssäni käytetyillä menetelmillä erittäin hyvin. Menetelmät mahdollistavat myös ilmastonmuutoksen hillintä- ja sopeutumistoimien vaikutusten todentamisen”, arvioi Kämäri.

Suomen ympäristökeskuksen Vesikeskuksen kehitysinsinööri DI Maria Kämärin maantieteen alaan kuuluva väitös Spatiotemporal variation of sediment and nutrient dynamics in seasonally ice-covered rivers tarkastetaan keskiviikkona 5. joulukuuta klo 13 Itä-Suomen yliopiston yhteiskuntatieteiden ja kauppatieteiden tiedekunnassa.

Vesitalouden uutiskirjeMarraskuu 201830.11.2018