Kari-Matti Vuori, Suomen ympäristökeskus SYKE, Metsätalouden vesiensuojelupäivät 17. - 18.9.2019 Savonlinna

1. PuuMaVesi
Puupohjaisilla uusilla materiaaleilla tehoa metsätalouden
vesiensuojeluun ja vesistökunnostuksiin
KARI-MATTI VUORI
Suomen ympäristökeskus SYKE
Metsätalouden vesiensuojelupäivät, Savonlinna 17.9.2019

2. 1) Taustaa
-vesiensuojelun tehostaminen
-vesistövaikutukset
-uppopuuston ekologiaa
2) Hankkeen tavoitteet
3) Alustavia tuloksia
-ekotoksisuus, monimuotoisuus
-vedenlaatumuutokset

3. ● Metsätalouden toimenpiteet kasvussa
• Hakkuumäärät kasvavat (17%, 2016 70 milj. m3, kasvutavoite
jopa 80 mm3)
• käsitys kestävästä tasosta vaihtelee (ilmasto, monimuotoisuus, vesiensuojelu)
● Uhkana erityisesti suometsien korjuussa ravinne- ja humus-
sekä metallihuuhtoumat (Ni, Cu, Fe, Zn, Al, Hg) vesistöihin
• Vesistöjen ruskenemiskehitys, elohopea-ongelmat
• Vesienhoitosuunnitelmissa metsätalouden kuormituksellle
herkät vesimuodostumat
3
Metsätalouden vesiensuojelun
tehostamistarpeet

4. 4
Nykyisten menetelmien (laskeutusaltaat, pintavalutus, pohjapadot, kaivukatkot,
lietetaskut, ojalevennykset) heikko/olematon pidätyskyky etenkin tulvavirtaamilla –
liukoiset ravinteet, humus

5. 5
Vesistövaikutukset, esim.
ruskenemiskehitys Kuolimolla
16.9.2019KARI-MATTVUORI,SYKE
Vuori & Kuusipuro-Korjonen 2018:Alue ja Ympäristö 47:1
Vuori 2016: Vesitalous 6/2016

6. Puruveden näkösyvyyden kehitys
*80% valuma-alueen soista ojitettu 1960-
80 -luvuilla
*Ojitukset heikensivät veden laatua 1950-
luvun tilanteeseen verrattuna (Pro Puruvesi
2017)
*Metsätalous nykyisinkin merkittävin
kuormittaja –hakkuut ja maanmuokkaus
lisääntyneet 2000-luvulla
LÄHDE: HERTTA, Vuori 2019
Pro Puruvesi 2017: Puruveden viiden FRESHABIT-kohdealueen muutokset 1950-luvulla
Mediaani
Alle 5
harvinainen,
>2003

7. Puruvesi näkösyvyys vuosikymmenittäin
kevätalvisin
Vuosikymmen Keskiarvo Minimi Maksimi
1960 (2 mittausta) 3.6? 2.6 4.6
1970 9.9 6.3 14.0
1980 8.1 5.2 11.0
1990 10.3 7.7 14.0
2000 9.9 4.7 13.6
2010 5.8 2.6 8.9

8. ● Puulla on keskeinen merkitys vesiekosysteemien
itsepuhdistusprosesseissa
● Uppopuusto on merkittävä aineenvaihduntapinta, hiilen ja
ravinteiden lähde
• veteen päätynyt runkopuusto
• synnyttää, muokkaa ja ylläpitää elinympäristöjä tuhansille eliölajeille
• vaikuttaa ekosysteemiprosesseihin
• BONUS: pitkäikäinen hiilivarasto (esim. Saimaa >8000 v. vanha uppopuusto)
8
Puu vesiekosysteemien
puhdistajana ja ruokkijana
16.9.2019KARI-MATTIVUORI,SYKE

9. saimaarium.fi | #saimaarium

10. ● Puun vaikutukset ainekiertoihin ja poistumisreitit laskeutusaltaista
10
Hankkeen teoriatausta

11. • Kehitetään ja demonstroidaan hakkuutähde-
pienpuupohjaisten materiaalien käyttöä metsätalouden
vesiensuojelussa sekä purokunnostuksissa
• Käytännön tavoitteet
• Suunnitella ja toteuttaa käytännön sovellusmittakaavaan soveltuvia
prototyyppejä
• Selvittää prototyyppien toimivuutta kokeellisesti
• Demonstroida materiaalien käyttöä
• Luoda uusi toimintamalli metsätalouden vesiensuojeluun
11
Hankkeen tavoitteet
16.9.2019KARI-MATTIVUORI,SYKE

12. 12
16.9.2019ESITYKSENPITÄJÄ,SYKE
+ Karstula

13. Tutkimus 1
13
Vaikutus vedenlaatuun ja
vesiensuojelurakenteiden
toimivuuteen
A) Kenttäkokeet
-tuleva ja lähtevä vesi
-kenttämittari YSI-ProDSS
-pullonäytteet
B) Allaskokeet
-eri puumateriaalit (koivu,
mänty, kuusi)

14. Tutkimus 2
14
Biologiset vaikutukset
-ekotoksisuus (saavikoe)
-pohjaeläimet ja kalat
(+ravut, päällyslevästö)
-lajimäärä, yksilötiheydet,
ravintoketju ja tuotanto
(hiili- ja ravinnepoistuma)

15. Alustavia tuloksia
Ekotoksisuus
Monimuotoisuus
Vedenlaatumuutokset

16. 16

17. 17
16.9.2019ESITYKSENPITÄJÄ,SYKE
Vesikirppujen ja kotiloiden akuuttitoksisuuskoe kuusisaavinäytteillä
● Normaali akuuttitesti kahdella vesikirppulajilla (taulukot). Staattinen koe, ei ilmastusta tai veden vaihtoa.
● Happipitoisuus laskee nopeasti ja se lienee pääsyy heikkoon menestymiseen
• Esim. D magna std vaatii vähintään 3 mg/L (34% 21C).
Daphnia magna
altistus 24h altistus 48h
Näyte % pH Happi %
Elossa
% pH Happi %
Elossa
%
100 7,7 0 0 7,1 0 0
50 7,1 0 0 7,1 0 0
25 7 7 24 7 15 0
12,5 7,1 28 100 7,1 37 84
kontrolli 7,2 89 88 7,6 84 88
Daphnia longispina
altistus 24h altistus 48h
Näyte % pH Happi %
Elossa
% pH Happi %
Elossa
%
100 7 0 0 7,1 0 0
50 6,9 0 0 7 0 0
25 6,8 0,2 0 6,8 0 0
12,5 6,7 6,2 8 6,6 12 0
kontrolli 7,1 91 100 7,2 93 96
● Näyte B: Suoraan saaveista ämpäreihin  100% näyte koeastioihin, joissa hapetus ja pH:n säätö  7,1, O2 20%.
● Koeastioissa jatkuvailmastus, lisätty 7 piippolimakotiloa ja muutamia vesikirppuja kummastakin lajista
● 24h: pH 7,1, happi 29%, kotilot ja D longispinat kuolleet ja muutama D magna liikkuu heikosti.
● Todennäköisesti 100% näytteessä joku muukin tekijä haitallinen kuin vähäinen happi

18. Miltä näyttää?
Pelkästään surviaissääsken toukkia nipussa keskimäärin n. 43 000 yksilöä, 43000/ m2
ESKON ALTAAN RANKATUKIT TARJOAVAT RUOKAPÖYDÄN JOPA
PUOLELLE MILJOONALLE SURVIAISSÄÄSKEN TOUKALLE

20. Tarja Rantama
Puukäsittelyaltaat/oja>< verrokkialtaat
-100-1000 kertaiset pohjaeläimistön yksilömäärät
-arviolta 10-20 kertainen lajirunsaus

21. Laskeutusaltaiden tulevan ja lähtevän
veden ainepitoisuuksien muutos%
N=4, pullonäytteenotot 11/2018-05/2019
-40
-30
-20
-10
0
Kok_P Kok_N DOC Kiintoaine
VERROKKIALLAS
PUU

22. Tulossa 3 gradua (TuY, JY)

23. Pidätysprosentin vaihtelut
• VERROKKIALTAAT
– Fosfori -20><+19%
– Typpi -20><+7%
– DOC -8><+8
• PUUKÄSITTELY
– Fosfori -33><-19%
– Typpi -2><-20%
– DOC -13><-3
Happi ja pH: ei eroja tulevassa><lähtevässä vedessä

24. Päätelmiä
• Uppopuusto toimi altaissa ja uomassa teoria-
oletusten mukaisesti
– Tehostaen ravinne- ja liukoisen orgaanisen aineksen pidätystä
– Lisäten huimasti biologista monimuotoisuutta ja tuotantoa
• Kenttäoloissa ei tuoreellakaan puulla
vedenlaatuhaittoja
• Bonus: pysyvä hiilivarasto

25. Uppopuuston ekologisia hyötyjä sovellettavissa
myös kosteikko-, luonnonhoito-, ranta- ja
vesistökunnostushankkeissa

26. KIITOS!