Arkadian yhteislyseon Valkjärvi by Mika Sipura

Arkadian yhteislyseon

ValkjĂ¤rvi

Mika Sipura (toim.) -1-

Â© Mika Sipura ISBN 978-952-94-0529-9 (pdf) Kansi: Mika Sipura Taitto: Mika Sipura Arkadian yhteislyseo 2018

Tiivistelmä Arkadian yhteislyseossa tutkittiin Nurmijärven Valkjärven biogeokemiallisia ominaisuuksia vuosina 2014-2018. Tutkimuksen kenttätyöt tehneiden 96 Valkjärvi-kurssin opiskelijoiden lisäksi analyyseihin ja kirjoitustyöhön osallistui kymmeniä muiden biologian ja maantieteen kurssien opiskelijoita. Tutkimuksessa totesimme Valkjärven olevan muihin Nurmijärven seudun järviin verrattuna savinen ja runsasravinteinen, joten se on luonnostaan rehevä ja altis liialliselle rehevöitymiselle. Kerrostuneisuusmittaukset osoittivat Valkjärven olevan etenkin syyskesällä voimakkaasti lämpökerrostunut, mikä häiritsee hapen pääsyä alusveteen ja aiheuttaa fosforin vapautumista pohjasedimentistä eli sisäistä kuormitusta. Mittauksemme osoittavat Valkjärven kuitenkin niin matalaksi, että voimakkaat tuulet liikuttavat lämpökerroksia koko järven laajuudelta, ja sekoittavat äärimmillään koko vesimassan. Tällöin pohjan ja rantojen savi lähtee liikkeelle, ja koko järvi samenee. Toisaalta havaitsimme Valkjärven sameuden vaihtelevan melko paljon myös pysty- ja vaakasuunnassa. Sameinta vesi on Pohjoislahdella ja purojen suissa. Jään peittäessä veden pinnan vesipatsaan yläosa kirkastuu, mutta pohjan yläpuolinen vesi on jopa sameampaa kuin kesällä. Pidämme ainoana selityksenä tähän eläinten aiheuttamaa pohjan saven tupruamista eli bioturbaatiota. Valkjärven ohi virtaava Luhtajoki on yläjuoksullaan kirkasvetinen, mutta samenee matkallaan Nurmijärven peltojen läpi ennen Valkjärveä. Mahdollinen Valkjärven happikadon hoitokeino, putken johtaminen keskisyvänteestä pohjoispään padolle ei siksi kuormittaisi Luhtajokea. Valkjärveen virtaavista puroista löysimme ajoittain korkeita ravinnepitoisuuksia, mutta keskimäärin esimerkiksi kiintoaineen ja fosfaattifosforin määrät olivat vähäisiä. Valkjärveen laskevista puroista suurinta, Lähtelänojaa, tutkimme neljä kertaa. Suurimmat pitoisuudet ravinteita ja kiintoainetta tavattiin runsaiden sateiden jälkeen syksyllä, jolloin myös virtaama oli suurin, joten puro saattoi aiheuttaa muutaman päivän aikana melkoisen kuormituspulssin. Valkjärven profundaalivyöhykkeen pohjaeläinten totesimme suosivan järven syvempiä osia, minkä seurauksena niitä oli hyvin vähän Lähtelänlahteen keskittyneessä tutkimuksessamme. Talvella 2018 keskisyvänteen selkärangattomien, erityisesti surviaissääsken toukkien (Chiromidae), tiheydet olivat erittäin suuria. Neljänä vuonna tehdyissä lintulaskennoissa totesimme Valkjärven pesimälinnuston järven rehevyyteen nähden hyvin vähälukuiseksi, mutta muutonaikaisen linnuston runsaaksi ja monimuotoiseksi. Pidämme pesimäpaikkojen (saarien, luotojen, vesikivien, ilmaversoiskasvillisuusvöiden, pesäpönttöjen jne.) puutetta syynä tähän, ja ehdotamme keinotekoisten alustojen rakentamista linnuille. Uimarantojen käyttäjätutkimuksessa totesimme Tiiran ja Lähtelän uimapaikkojen kävijäprofiilien poikkeavan huomattavasti toisistaan. Talven 2018 mittausten perusteella näimme Valkjärven tilan ja kehityksen positiivisena. Avainsanat: alusvesi, bioturbaatio, fosfaattifosfori, hajakuormitus, happikato, hydrologia, järviekosysteemi, kiintoaine, Klaukkala, limnologia, Lähtelänoja, lämpökerrostuneisuus, pesimälinnusto, pohjaeläimet, päällysvesi, rehevöityminen, sameus, sisäinen kuormitus, termokliini, uimaranta, ulkoinen kuormitus, Valkjärvi, valuma-alue

Sisällys Saatteeksi Mika Sipura

Sivu 9

Nurmijärven seudun järvet Atte Kajander, Olli Nurmes ja Mika Sipura

Valkjärven veden kerrostuneisuus 2014 Juulia Möksy, Lumi Virolainen ja Mika Sipura

Kerrostuneisuus ja fosfaattifosfori Jesse Cederberg, Roosa Immonen, Otto Lekclin, Teemu Luhtanen, Misia

Rytkönen, Akseli Saarinen ja Mika Sipura

Samea Valkjärvi Sami Kiiskinen, Teemu Kuhberg, Kasper Leppänen, Lauri Pajulahti, Elmo

Rautio ja Mika Sipura

Onko Valkjärvi samea myös talvella?

Samuel Kärkkäinen, Oskari Niskanen ja Mika Sipura

Valkjärven bakteeritoiminnan kerrostuneisuus

Aleksi Murtomaa, Tatu Sokka ja Mika Sipura

Veden matkassa halki Nurmijärven Daniella Haaga, Julia Jokela, Sanna Lindfors ja Mika Sipura

Toisen veden matkassa Katariina Hiillos, Eeva Vaittinen ja Mika Sipura

Kolmannen ja neljännen veden matkassa Antti Hellstedt, Miko Keinänen, Lotta Kinnunen, Joona Laukkanen, Lauri

Parviainen ja Mika Sipura 113

Putkea pitkin pois

Samuel Haaranen, Nikolai Lindbohm, Veeti Myllärinen ja Mika Sipura

Valkjärveen laskevat purot 2013

Tomi Ahtola, Ville Salmela, Vertti Vesanto ja Mika Sipura

Valkjärven länsirannan purot 2014

Vivian Enström, Andre Mitzner, Aleksi Rönkkö ja Mika Sipura

129

147

163

Lähtelänoja 2014

Maria Kihlberg, Aleksi Kuronen, Elias Takala, Sampo Yrjölä ja Mika Sipura 181

Lähtelänojan kevät 2015

Jasmiina Lehtinen, Roosa Vesala, Elina Ylikotila ja Mika Sipura

Lähtelänojan syksy 2017

Niko Lahtinen, Sami Salo, Ella Sundell ja Mika Sipura

Hyypiänmäenojan syksy 2017 Joel Harilainen, Ilmari Kauppinen, John Nyström, Saku Seppälä

ja Mika Sipura

Puokanojan syksy 2017

Julia Heinonen, Sofia Pulkka ja Mika Sipura

Valkjärven pohjaeläimet

Anni Hekali, Arttu Majoinen ja Mika Sipura

Lähtelänlahden pohjaeläimet

Juuso Juntunen, Antti Salmela, Jonni Uusi-Hakimo ja Mika Sipura

Valkjärven vesi- ja rantalinnusto 2014

Juho Lätti, Markus Malinen, Mikael Rantanen ja Mika Sipura

Valkjärven vesi- ja rantalinnusto 2015

Katariina Sorkkila, Riku Vakkuri ja Mika Sipura

197

211

221

231

245

257

265

275

Valkjärven vesi- ja rantalinnusto 2017 Akseli Aula, Meri Haataja, Elli Kallela, Susanna Kannisto, Ada Miettinen, Petra

Riikonen, Hanna-Leena Simola, Teea Tanskanen ja Mika Sipura

283

Valkjärven talvi 2018

Miska Aaltonen, Aapo Leinonen, Oskari Saari, Ada Sjövall ja Mika Sipura 303

Valkjärven uimarannat virkistysalueina

Christian Hakkarainen, Max Pajunen, Ville Pirhonen ja Mika Sipura

319

Lähteet

329

Mitä nyt?

330

Kiitokset 330

Tämän julkaisun kuvituksen on tehnyt ja tekstin toimittanut Mika Sipura. Useimpien tutkimusten analyyseihin on osallistunut vastuuryhmän tukena suuri joukko Arkadian yhteislyseon opiskelijoita osana kurssien harjoitustöitä. Diagrammit on piirretty, ja regressiokäyrät laadittu SigmaPlot 12.5 -ohjelmalla. Yksinkertaisempiin laskutoimituksiin ja analyyseihin on käytetty LibreOffice Calc -taulukkolaskentaohjelmaa. Muilta osin tilastolliset analyysit on tehty Systatin MYSTAT 12 -ohjelman ja Instat+ -ohjelman freeware-versioilla. Kartta- ja ilmakuva-aineistot on hankittu Maanmittauslaitoksen latauspalvelusta (https://tiedostopalvelu.maanmittauslaitos.fi/tp/kartta). Ilmakuvan sivulla 9 on ottanut Mika Laakkonen. Valokuvia projektin vaiheista löytyy myös takakannen linkeistä. Valkjärvi-projektissa on tehty tiivistä yhteistyötä Arkadian yhteislyseon vaelluskurssin tunturivesitutkimuksen kanssa. Tuossa tutkimuksessa on tutkittu 39 Tunturi-Lapin veden biogeokemiallisia ominaisuuksia suhteessa Nurmijärven vesien vastaaviin. Tunturivesitutkimuksen loppuraportti on osoitteessa: http://sipura.pp.fi/Julkaisut/Tunturivesitutkimus.pdf. -8-

Saatteeksi Kartalla yksinäiseltä näyttävä Nurmijärven Valkjärvi on ollut aiemmin osa laajempaa vesistöä, mutta maan pinnan noustessa viimeisimmän jäätikkövaiheen jälkeen moni ympäröivistä vesialueista on kuivunut (Seppä 2006). Peltomaaksi 1850-luvulla kuivatetun Kuhajärven ja 1950-luvulla samaan käyttötarkoitukseen lopullisesti hävinneen Nurmijärven jälkeen Valkjärvi jäi Salpausselän eteläpuolisen Nurmijärven ainoaksi järveksi. Koska Valkjärvi sijaitsee lähes 20 000 asukkaan Klaukkalan välittömässä läheisyydessä, ja perinteikkään maatalousympäristön keskellä, se on ekosysteemipalvelujen tarjoajana, virkistysalueena ja maisematekijänä alueen väestölle korvaamaton. Monen nurmijärveläisen ajatuksissa Valkjärvi on kuitenkin potilas. Rannoilla tutkimusvälineiden kanssa liikkuvalle satelee kysymyksiä: Miten järvellä menee, onko sinilevää, riittääkö pohjalla happi? Huoli ei ole aiheeton, sillä luonnostaan rehevä järvi on saanut ihmistoiminnan vilkastuttua lisää ravinteita, ja kärsinyt sinilevien massaesiintymisistä ja happikadosta. Järven pelastamiseksi on perustettu aktiivisesti toimiva Pro Valkjärvi ry, joka on yrittänyt parantaa järven tilaa muun muassa hoitokalastuksin. Pahoin voiva Valkjärvi tarjoaa lukion ympäristöekologian opetukseen erinomaisen esimerkin, ja mahdollisuuden toteuttaa tieteen tekemisen perusteiden opiskelua käytännönläheisesti. Siksi päätimme hakea Arkadian yhteislyseolle Opetus- ja kulttuuriministeriön tukea tiedeopetuksen kehittämiseen syksyllä 2013. Saimme kannustavan palautteen hakemuksellemme, ja 8 000 euron avustuksen, jonka turvin olemme hankkineet tutkimusvälineitä tämän Valkjärvi-projektin toteuttamiseksi. Vuosina 2014-2018 78 opiskelijaa on tehnyt 30 ryhmässä tutkimuksia Valkjärven ja sitä ympäröivien vesistöjen veden laadusta ja eliöstöstä, ja laatinut näiden perusteella käsikirjoitussuunnitelmia ja kuvitusluonnoksia. Näiden pohjalta, ja täsmennyksiä kysellen olen Valkjärvi-kurssin opettajana toimittanut tämän 24 artikkelia sisältävän loppuraportin yhtenäiseksi kokonaisuudeksi. Projektin jatkuessa Arkadian yhteislyseon toimintaperiaatteeksi on kiteytynyt kolmijalka: tiede, taide ja hyvinvointi. Valkjärvi-projekti on ollut näitä kaikkia. Olen ylpeä tämän loppuraportin tutkimuksiin osallistuneista opiskelijoista. Nurmijärven Röykässä 22.5.2018

-9-

Kuva 1. Matkunlammin suorantaa - 10 -

Nurmijärven seudun järvet Atte Kajander, Olli Nurmes ja Mika Sipura

Johdanto

Tutkitut järvet

Suomalaiset järvet jakaantuvat runsasravinteisiin (eutrofisiin), ruskeavetisiin (dystrofisiin) ja kirkasvetisiin (oligotrofisiin). Yleensä lievästi emäksisiä, sameita ja eliöstöltään yltäkylläisiä runsasravinteisia järviä on eniten Etelä- ja Lounais-Suomen tasaisilla savialueilla. Humuksen kahvinruskeaksi värjäämiä happamia järviä tavataan soisilla seuduilla, ja karuja kirkasvetisiä järviä Etelä-Suomen harju- ja moreeniharjanteilla, ja Tunturi-Lapissa.

1. Valkjärvi sijaitsee eteläisen Nurmijärven alavalla savikkoalueella, Klaukkalan taajaman tuntumassa. Sen pinta-ala on 152,2 hehtaaria, tilavuus 10 948 000 kuutiometriä, keskisyvyys 7,19 metriä, syvin kohta 12,3 metriä ja pinnan keskikorkeus merenpinnasta 32,8 metriä (Ympäristöhallinnon Hertta-tietokanta). Valkjärven 809 hehtaarin valuma-alueesta 22 % on peltoa, ja kaikki merkittävimmät järveen laskevat purot virtaavat peltojen halki, joten maatalous on potentiaalinen ulkoisen kuormituksen lähde (Hagman 2009). Vesi poistuu Valkjärvestä Luhtajokeen, ja edelleen Vantaanjoen kautta Suomenlahteen järven poispäästä lähtevän, padolla säännöstellyn laskujoen kautta. Veden keskiviipymäksi on arvioitu peräti 5,8 vuotta (Metsänen 2006). Valkjärven vedelle on tyypillistä saven aiheuttama vaalean harmaa, kasvillisuuden vihertämä, hieman turkoosiin vivahtava väri.

Vaikka Nurmijärven kunnan alueella ja sen läheisyydessä on vain kourallinen varsin pieniä järviä, ne edustavat monipuolisesti kaikkia edellä mainittuja pääjärvityyppejä. Tämä tarjoaa erinomaisen mahdollisuuden havainnollistaa varsinaisen tutkimuskohteemme, Nurmijärven Valkjärven, luonteenomaisimpia piirteitä suhteuttamalla tämän veden fysikaalis-kemialliset ominaisuudet alueen muiden järvien vastaaviin.

Rantaviivaa Valkjärvellä on 8,03 kilometriä. Ranta on pohjoisinta osaa lukuun ottamatta melko jyrkästi syvenevä, minkä seurauksena vesikasvillisuusvyöhykkeet ovat runsasravinteiselle järvelle epätyypillisen kapeita. Vain järven pohjoispäässä on hieman laajempia kapea- ja leveälehtiosmankäämin, sarjarimmen ja järviruo’on muodostamia ilmaversoisvyöhykkeitä (Kuva 11). Etenkin järven itäreunalla asutus ja loma-asutus hallitsevat rantamaisemaa.

Tässä tutkimuksessa mittasimme vedenlaadun perusmuuttujia neljästä nurmijärveläisestä, ja kahdesta hieman Hyvinkään puolelle jäävästä järvestä kahdesti kevään 2014 aikana (Kuva 2). Järvistä Valkjärvi (1) on ainoa luontaisesti rehevä järvi, ja ainoa jonka valuma-alueella on maataloutta. Toista ääripäätä edustaa kirkasvetisyydestään kuuluisa Sääksi (3), ja kolmatta puhdaspiirteinen suolampi Matkunlammi (6). Vaaksi (2), Länsi-Herunen (4) ja Märkiö (5) ovat puolestaan järviä, joiden vedessä voi valuma-alueen geolo- 2. Vaaksi eli Vaaksinjärvi on huomattavasti Valgian ja kasvillisuuden perusteella olettaa olevan kjärveä pienempi (pinta-ala 47,45 ha), mutta sekä kirkasvetisen että humusjärven piirteitä. syvempi (syvin kohta 22,1 m) järvi Röykän taa- 11 -

3. Sääksi eli Sääksjärvi on kirkasvetisyydestään tunnettu ”Nurmijärven helmi” Salpausselän harju- ja reunamuodostumien keskellä sijaitseva laskujoeton lähde. Suurin osa järvestä on alle 4 metriä syvää, syvimmän kohdan ollessa noin 8,5 metriä. Hiekkaista rantaviivaa Sääksillä on 10,35 kilometriä. Sääksi on kesäisin suosittu virkistysalue, mutta loma-asutus ei kuitenkaan ole kovin tiheää. Pohjaveden otto Sääksin lähialueelta laskee järven vedenpintaa, mistä johtuen Sääksiin juoksutetaan ajoittain vettä ominaisuuksiltaan hyvin erilaisesta Vihtilammesta (Salo 2014). Vesi poistuu laskujoettomasta Sääksistä pääosin suodattumalla kivennäismaakerrosten läpi. 4. Länsi-Herunen eli Taka-Herunen on Pohjois-Nurmijärvellä, Hyvinkään rajan tuntumassa sijaitseva pieni (pinta-ala 7,89 ha, rantaviiva 1,25 km) ja matala (syvin kohta vain 3,5 m) kuoppa Salpausselän harjumuodostumien joukossa. Järvi on yhteydessä hieman suurempaan (12 ha), mutta muuten samanlaiseen Itä-Heruseen. Molempien järvien puskurointikyvyn on todettu olevan alhainen, ja niitä on kalkittu happamoitumisen vuoksi edellisen kerran vuonna 1985. Länsi-Herunen sijaitsee tutkituista järvistä korkeimmalla, peräti 73,3 metriä Valkjärven pintaa ylempänä.

Kuva 2. Tutkittujen järvien sijainti suhteessa keskeisiin taajamiin. Salpausselän reunamuodostuma kulkee lounas-koillinen -suunnassa Röykän pohjoispuolelta Herusiin. Kuivatettu Kuhajärvi sijaitsi Perttulan kaakkoispuolella, ja Nurmijärvi kirkonkylän lounaispuolella. jaman itäpuolella. Vaaksin pinta 57,2 metriä Valkjärven pinnan yläpuolella. Vesi Vaaksiin tulee pääosin Salpausselän distaalirinteiden havumetsäisiltä moreeniharjanteilta, ja osa myös soistuneilta metsäalueilta, joten valuma-alue on hyvin erilainen kuin Valkjärvellä. Vaaksilla on tiheähkösti rakennettua, mutta metsäistä rantaviivaa 4,67 km. Järven vesi on näytepullossa tarkasteltuna kirkasta, mutta syvyydestä ja pohjan rakenteesta johtuen järvi vaikuttaa tummalta.

5. Märkiö sijaitsee muiden Pohjois-Nurmijärven järvien tapaan Salpausselällä. Valuma-alue on pääosin harju- ja reunamuodostumia, mutta rannoilla on myös soistuneita metsäalueita. Märkiö on matala, keskiosiltaankin laajalti vain metrin syvyinen, mutta sen syvintä kohtaa Hertta-tietokanta ei tunne. Pinta-alaa Märkiöllä on 36,5 hehtaaria ja rantaviivaa 3,65 kilometriä. Märkiön keskimääräinen vedenpinnan korkeus on 102,9 metriä merenpinnan yläpuolella. 6. Matkunlammi on pienehkö (pinta-ala 8,8 ha, rantaviiva 1,43 km) kauttaaltaan suorantainen lampi Salpausselällä. Lampi sijaitsee suojellulla Matkunsuolla, jota reunustavat karut harjumuodostumat. Matkunlammin pinta on 105,9 metriä merenpinnan yläpuolella. Syvyyttä ei liene koskaan tutkittu. Tunnusomaista järvelle on kahvinruskea humusvesi ja höttöinen turvepohja (Kuva 13). Suorantaisuuden takia suora ihmistoiminta Lammen rannalla rajoittuu koillisrannalla sijaitsevaan, satunnaisesti käytettyyn uimapaikkaan.

- 12 -

Kuva 3. Yläkuvassa Atte ja Olli mittaavat veden lämpötilaa, happamuutta, redox-potentiaalia, happipitoisuutta ja sähkönjohtavuutta Länsi-Herusella. Matkunlampi oli järvistä ainoa, jossa mittaukset tehtiin rannalta. Muilla järvillä käytettiin uima- ja venerantojen laitureita. Alakuvassa Olli valmistelee veden alkaliteetin mittausta YSI 9300 fotometrillä sekoittamalla reagensseja. Atte toimii kirjurina. - 13 -

Kuva 4. Yläkuvassa Secchi-levy uppoamassa Vaaksinjärveen. Levyn käyttö olisi vaatinut mittauksia veneestä kaikilla järvillä Valkjärveä lukuun ottamatta, sillä pohja näkyi hyvin kaikilla muilla näytteenottopaikoilla. Alakuvassa pohjanäyte Vaaksilta. Järvien pohjat olivat hyvin erilaisia. Vaaksin pohja oli lehtikerroksen peitossa, Sääksillä se oli hiekkaa, Valkjärvellä savea ja Matkunlammilla turvetta. - 14 -

Taulukko 1. Näytteenottopaikkojen sijainti koordinaatein, sekä veden syvyys ja pohjan laatu. Valkjärveä lukuun ottamatta pohjaan laskettu Secchi-levy erottui hyvin näytettä otettaessa. Järvi

ETRS-TM35FIN

Syvyys (cm)

Pohjan laatu

1. Valkjärvi

6697483 : 373671

281

Savi

2. Vaaksi

6707646 : 372033

173

Hiekka, paljon detritusta

3. Sääksi

6710833 : 373195

159

Hieno hiekka

4. Märkiö

6712972 : 373175

133

Hiekka, paljon detritusta

5. Länsi-Herunen

6716649 : 376128

182

Karkea hiekka ja sora

6. Matkunlammi

6713328 : 374563

119

Turve

Menetelmät

Järvien pintavedestä otetuista vesinäytteistä mittasimme laboratoriossa sameuden, värin ja alkaliteetin, sekä nitraattitypen, nitriittitypen, ammoniumtypen, kokonaisfosfaatin, kaliumin, magnesiumin ja raudan määrän YSI 9300 fotometrillä (alakuva 3). Fotometrillä mitattu sameusarvo perustuu suodatetun ja suodattamattoman vesinäytteen, ja väriarvo tislatun veden ja suodatetun näytteen absorbanssieroon. Muut YSI 9300:lla tehdyt mittaukset perustuvat käsittelemättömän järviveden ja spesifeillä reagensseilla värjätyn veden absorbanssieroon.

Vierailimme jokaisella kuudella järvellä kahdesti: 24.4.2014 ja 22.5.2014. Kiersimme näytteenottopaikat iltapäivän aikana järjestyksessä: Valkjärvi, Vaaksi, Märkiö, Matkunlammi, Länsi-Herunen ja Sääksi. Teimme mittaukset ja otimme vesinäytteet uima- ja venerantojen laitureilta, lukuun ottamatta laituritonta Matkunlammia, jonka itärannan jyrkkä turverantatörmä mahdollisti mittaukset ja näytteenoton suoraan rannalta (Kuva 9). Sääksin laituria ei oltu asennettu vielä 24.4., joten otimme näytteet rannalla olleelta ponttonilta hieman yli metrin syvyisestä vedestä. Näyt- Biologisen hapenkulutuksen (BOD7) mittateenottopaikkojen sijainnit koordinaatein, veden simme suuripiirteisellä menetelmällä, pitämälsyvyydet ja pohjan laatu on esitetty taulukossa 1. lä vettä suljetuissa litran vesiastioissa seitsemän vuorokauden ajan huoneenlämmössä pimeässä, Mittasimme maastossa metrin syvyydestä läm- ja mittaamalla veden happipitoisuus ennen ja jälpötilan, hapen määrän (mg/l), hapen kyllästys- keen inkuboinnin Vernier Labquest2:n optisella prosentin, pH:n ja redox-potentiaalin (mV) YSI happianturilla (ODO-BTA). Mittasimme meProfessional Plus -mittarilla, ja sähkönjohtavuu- netelmän luotettavuuden arvioimiseksi saman den (mS/m) ja TDS:n (Total Dissolved Solids; myös viidestä Arkadian yhteislyseon hanaveden ppm) Aquashock Water Purity Kit -mittarilla. näytteestä, ja saimme tulokset - 0,02 mg, 0,11 Näkösyvyyden määrittäminen Secchi-levyllä tai mg, 0,07 mg, 0,02 mg ja 2,19 mg. Viimeksi mainäkösyvyysputkella ei ollut mahdollista, koska nittu tulos johtuu huonosti pestystä astiasta (heValkjärveä lukuun ottamatta pohja näkyi näyt- terotrofisten bakteerien määrä oli inkuboinnin teenottopaikoissa hyvin. jälkeen 2150 yksilöä / ml, ja vedessä erottui myös - 15 -

Sähkönjohtavuus (mS/m)

10 5 0

8 6 4

40 30 20

220

200

ORP (mV)

O2 (mg/l)

9 8 7 0

6 5

24.4.2014 22.5.2014

TDS (ppm)

Lämpötila (°C)

180 160 140 120

Järvi

Kuva 5. Maastossa metrin syvyydeltä laiturin päästä (Matkunlammilla rannalta) mitatut muuttujat tutkituissa järvissä. 1 = Valkjärvi, 2 = Vaaksi, 3 = Sääksi, 4 = Märkiö, 5 = Länsi-Herunen ja 6 = Matkunlammi. Huomaa katkaistut akselit pH-, redox-potentiaali- ja happikuvissa. limamaista kiintoainetta). Neljä ensimmäistä lu- keen. Enterobakteerien, koliformien ja E. colin kua kuvannevat lähinnä anturista johtuvaa vä- määrittäminen perustuu näillä alustoilla pesäkhäistä epätarkkuutta. keiden väriin ja kaasuntuotantoon (Kuva 137). Aerobisten heterotrofisten bakteerien, enterobakteerien, koliformien ja Escherichia colin tiheydet laskimme 3M Petrifilm kasvatusalustoilla. Menetelmässä elatusainealustoille (AQHC, AQEB ja AQCC) pipetoidaan millilitra vettä, ja näyte tasoitetaan levyllä painamalla kalvon alle elatusaineen päälle. Bakteeripesäkkeet on laskettavissa vuorokauden inkuboinnin (+35 °C) jäl-

Tulokset Maastossa tehtyjen mittausten tulokset on esitetty kuvassa 5. Molemmilla havaintokerroilla vesi oli viileintä vesitilavuudeltaan suurimmissa altaissa, Valkjärvessä, ja Vaaksissa, ja lämpimintä matalarantaisissa ja pienissä altaissa. Ensimmäisellä havaintokerralla teimme Sääksin mittaukset

- 16 -

24.4.2014

22.5.2014

200

Väri (mg Pl/l)

Sameus (FTU)

4 3 2 1

0,5

Runsashumuksinen järvi

200

0,4 0,3 Hyvä puskurointikyky

0,2

150 100 50

0,1 0,0

100

Rauta (µg/l)

Alkaliteetti (mmol CaCO3/l)

150

Järvi

Kuva 6. Veden sameus, väri, alkaliteetti ja rautapitoisuus tutkituissa järvissä. 1 = Valkjärvi, 2 = Vaaksi, 3 = Sääksi, 4 = Märkiö, 5 = Länsi-Herunen ja 6 = Matkunlammi. YSI 9300 antaa sameusarvot kahden FTU-yksikön välein, joten tulos on kirkkaissa järvivesissä vain suuntaa antava. aurinkoisella rannalla vain reilun metrin syvyi- Röykän taajaman hanavedessä 54 ppm. ja Klauksessä vedessä, mikä selittää sen yleisestä linjasta kalan jätevedenpuhdistamon poistoputken pääspoikkeavan korkean lämpötilan. tä otetussa näytteessä 351 ppm. Valkjärven, Vaaksin ja Märkiön vesi oli lievästi emäksistä. Matkunlammi oli ensimmäisellä havaintokerralla selvästi happamin, mutta Länsi-Herunen hieman sitä happamampi toisella havaintokerralla. Muutos happamuudessa havaintokertojen välillä oli Matkunlammia lukuun ottamatta hyvin pieni.

Eniten happea oli Valkjärven vedessä, ja vähiten Matkunlammissa, Länsi-Herusessa, ja etenkin toisella havaintokerralla Märkiössä. Hapen määrä väheni havaintokertojen välillä eniten Vaaksissa, ja vähiten Matkunlammissa. Redox-potentiaali oli pienin Valkjärvessä ja Vaaksissa, ja korkein Länsi-Herusessa ja Matkunlammissa.

Sähkönjohtavuus ja TDS mittaavat käytännössä samaa asiaa, veteen liuenneiden suolojen määrää. Näiden lukemat muuttuivat havaintokertojen välillä hyvin vähän, ja erottelivat järvet selvästi toisistaan. Eniten liuenneita suoloja oli Valkjärven vedessä, ja lähes yhtä paljon Märkiössä. Lukemat olivat huomattavasti pienempiä Vaaksissa ja Sääksissä, ja hyvin pieniä Matkunlammissa, ja etenkin Länsi-Herusessa. TDS oli samaan aikaan Arkadian yhteislyseon hanavedessä 124 ppm,

Vesinäytteistä mitattu veden sameus, väri, alkaliteetti ja raudan määrä on esitetty kuvassa 6. Vesi oli sameinta (joskin hyvin eri tavalla sameaa) Valkjärvessä ja Matkunlammissa. Sääksin, Märkiön ja toisella havaintokerralla myös Vaaksin vesi oli niin kirkasta, ettei sameus ollut YSI 9300 -fotometrillä mitattavissa. Matkunlammin vedessä myös väriarvo oli humusvesille tyypillisen korkea. Sääksin vesi oli toisen havaintokerran aikaan YSI 9300:n mittaustarkkuudella väritöntä.

- 17 -

Kalium(µg/l)

Magnesium (µg/l)

45000 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0

Ammoniumtyppi (µg NH4-N/l)

Nitriittityppi(µg NO2-N/l)

80 60 40 20 0 60

40 30 20 10 1

6 5 4 3 2 1 0

Fosfaattifosfori (µg PO4-P/l)

Nitraattityppi (µg NO3-N/l)

100

9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0

Järvi

80 70

24.4.2014 22.5.2014

60 50 40 30 20 10 0

Järvi

Kuva 7. Tutkituista järvistä mitatut ravinteiden määrät. 1 = Valkjärvi, 2 = Vaaksi, 3 = Sääksi, 4 = Märkiö, 5 = Länsi-Herunen ja 6 = Matkunlammi. Visuaaliseen tarkasteluun perustuva LaMotten fosfaattifosforitesti osoitti pieniä pitoisuuksia myös Sääksistä, mutta YSI 9300 antoi tulokseksi nollan. Veden alkaliteetti oli hyvin korkea Valkjärvessä, keskitasoa Vaaksissa, Sääksissä ja Märkiössä, ja hyvin alhainen Länsi-Herusessa ja Matkunlammissa. Matkunlammin vedessä oli paljon rautaa. Sääksissä, Valkjärvessä ja toisella havaintokerralla myös Vaaksissa rautaa oli vedessä hyvin vähän. Vesinäytteistä mitatut ravinteiden määrät on esitetty kuvassa 7. Magnesiumia oli selvästi eniten Valkjärven vedessä. Magnesiumin määrä muuttui havaintokertojen välillä hyvin vähän, lukuun ottamatta Märkiötä, jonka veden magnesiumpitoisuus oli toisella havaintokerralla kymmenker-

tainen. Myös kaliumia oli eniten Valkjärvessä, mutta paljon myös Matkunlammissa, ja melko paljon Märkiössä. Vähiten kaliumia oli Länsi-Herusessa. Nitraattityppeä oli selvästi eniten Matkunlammissa, ja melko paljon Valkjärvessä. Vaaksissa ja Märkiössä nitraattityppeä oli hyvin vähän. Nitriitti ei ole vedessä pysyvä yhdiste, joten nitriittitypen määrät olivat hyvin pieniä kaikissa järvissä. Ammoniumtyppeä oli melko paljon Märkiössä, Länsi-Herusessa ja Valkjärvessä, ja hyvin vähän Matkunlammissa ja Vaaksissa. Levien käyttöön

- 18 -

Heterotrofisia bakteereja / ml

2000 1500 1000 500 0 100

Enterobakteereja / ml

ritiheys mitattiin myös Märkiöstä. Bakteerien määrä ei kuitenkaan heijastunut biologiseen hapenkulutukseen, joka oli etenkin toisella havaintokerralla hyvin alhainen. Ensimmäisellä havaintokerralla Enterobakteereja tavattiin vain Sääksistä, ja toisellakin havaintokerralla Sääksin veden enterobakteeritiheys oli selvästi muita järviä korkeampi. Koliformisia bakteereja (ml. E. coli) ei tavattu järvien vesinäytteistä lainkaan.

2500

Johtopäätökset

24.4.2014 22.5.2014

80 60 40 20 0 3,0

BOD7 (mg)

2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

Järvi

Kuva 8. Heterotrofisten bakteerien ja enterobakteerien tiheydet, sekä biologinen hapenkulutus seitsemän vuorokauden aikana tutkituissa järvissä. 1 = Valkjärvi, 2 = Vaaksi, 3 = Sääksi, 4 = Märkiö, 5 = Länsi-Herunen ja 6 = Matkunlammi.

Havaintoaineistomme kuvaa hyvin näiden kuuden järven luonteenomaisia piirteitä. Valkjärvi on Nurmijärven seudun järvistä selvästi emäksisin, samein ja ravinteikkain. Sääksin vesi edustaa toista ääripäätä, sillä sen vesi on kristallinkirkasta ja vähäravinteista. Matkunlammin humusvettä kuvaavat hyvin happamuus, korkea väriarvo, alhainen alkaliteetti, suuri raudan ja nitraattitypen määrä, ja pieni ammoniumtypen ja fosfaattifosforin määrä. Länsi-Herusta luonnehtii alhainen puskuroimiskyky, ja siitä seuraava melko kirkasvetiselle järvelle alhainen pH. Vaaksi on varsin monen muuttujan suhteen Valkjärven ja Sääksin välimuoto, Märkiö taas ravinteikkaan järven, kirkasvetisen järven ja humusjärven sekoitus. Tulokset tarjosivat hyvin vähän yllätyksiä. Ainoa täysin ennakko-oletusten vastainen havainto oli bakteerien suuri määrä Sääksin vedessä. Ensimmäisen kerran tulokseen emme kykene löytämään selitystä, sillä vesi oli kirkasta, eikä uimareita vielä ollut rannalla. Toisen havaintokerran tulos on selitettävissä rantaan ajelehtineella siitepölylautalla. Vaikka siitepölyä ei varsinaisella havaintopaikalla ollut, hajotustoiminta lämpimällä rannalla oli ilmeisen vilkasta, ja bakteereja saattoi levitä myös kauemmas rantaviivasta.

soveltuvaa fosfaattifosforia oli eniten Valkjärvessä, ja vähiten Sääksissä. Vaaksissa ja Märkiössä Tutkituista järvistä tiivistä kemiallisen ja ekolofosfaattifosforia oli hieman alle 20 µg/l, Matkun- gisen tilan seurantaa kaipaavat lähinnä Valkjärvi lammissa ja Länsi-Herusessa hieman alle 10 µg/l. ja Länsi-Herunen. Valkjärven valuma-alueella asutus tiivistyy uusien asemakaavoitusten myöYllättäen suurimmat bakteerimäärät havaittiin tä, ja muun muassa hevostilat lisääntyvät, joten kirkkaassa ja vähäravinteisessa Sääksissä (Kuva ulkoinen ravinnekuormitus saattaa ilman las8). Ensimmäisellä havaintokerralla aerobisten keutusaltaiden, kosteikkojen ja suojavyöhykkeiheterotrofisten määrä oli Sääksin vedessä mo- den rakentamisen kaltaisia toimenpiteitä kasvaa ninkertainen kaikkiin muihin järviin verrattuna, (Hagman 2009). Länsi-Herusesta on puolestaan mutta toisella kertaa lähes yhtä korkea baktee- mitattu aiemmissa tutkimuksissa melko korkeita - 19 -

Kuva 9. Mittausten jälkeen Atte ottaa viiden litran vesinäytteen Matkunlammista laboratorioanalyysejä varten, ja Olli pakkaa välineet seuraavaa paikkaa varten. Sää ei aiheuttanut maastopäivinämme mielipahaa.

- 20 -

Kuva 10. Toisella mittauskerralla (22.5.) Sääksin hiekkaranta oli paksulti männyn siitepölyn kuorruttama. Vaikka keräsimme näytteet kirkkaasta vedestä laiturin päästä, siitepöly selittänee suuret bakteerimäärät vedessä. ravinnemääriä, ja se on heikon puskuroitumisky- järvessä vähintään yhtä puhtaalta kuin keväällä, kynsä johdosta myös altis happamoitumiselle. joten järvien ekologista tilaa kesällä 2014 voinee pitää hyvänä. Syynä sinilevien vähäisyyteen Heinäkuun lopun helteiden aikaan (22.-28.7.) saattaa olla vähäluminen talvi, ja siitä seurannut tekemissämme tarkastuksissa yhdeltäkään näyt- vähäinen ulkoinen kuormitus, ja lähes sateeton teenottopaikalta ei löytynyt silmin havaittavia heinäkuu, jonka seurauksena ravinteita valui järmääriä sinilevää, ja vesi näytti kaikissa kuudessa viin hyvin vähän levien parhaaseen kasvuaikaan.

Kuva 11. Valkjärven rehevyys näkyy erityisesti järven matalassa pohjoispäässä, jossa levittäytyvät melko laajat ilmaversoiskasvustot. Kuvassa etualalla ulpukan (Nuphar lutea) kelluslehtiä. Keskellä sarjarimpeä (Butomus umbellatus). Taustalla oikealla kapealehtiosmankäämiä (Typha angustifolia) ja järviruokoa (Phragmites australis). Rannalla lahtea reunustaa tervaleppävyö (Alnus glutinosa). - 21 -

Kuva 12. Valkjärven kahdet kasvot. Yläkuvassa matalaa, ulpukan kelluslehtien ja sarjarimpitupsujen kirjomaa Lähtelänlahtea 9.7.2014. Vesi on levien ja viherkasvien vihertäväksi värjäämää. Alakuva on otettu 26.4.2014 Tielahdelta Åberginnokan ”Kaltsin” ohi kohti Lähtelänlahtea. Valkjärven rannat ovat paikoin hyvin jyrkkiä ja kallioisia, ja tyynien jaksojen jälkeen vesikin näyttää melko kirkkaalta. - 22 -

Kuva 13. Ylemmässä kuvassa Matkunlammin itärantaa 8.7.2014, alemmassa Olli ja Atte tekemässä mittauksia Vaaksin uimarannalla 24.4.2014. Pyöröpolarisaatiosuotimen avulla järvien vedenlaadut erot näkyvät selvästi: humuksinen Matkunlammi on kahvinruskea, Vaaksi kirkas. Syvyydestään johtuen Vaaksikin tosin näyttää usein tummalta. Vertaa näitä myös Valkjärven veden väriin kuvassa 12. - 23 -

Kuva 14. Soutumatka kohti mittausasemia alkoi täältä Lähtelänlähdeltä 12 kertaa. Keskisyvänteen mittausasema ja pohjoisempi hapetin jäävät juuri ja juuri niemen taakse. - 24 -

Valkjärven kerrostuneisuus 2014 Juulia Möksy, Lumi Virolainen ja Mika Sipura

Johdanto

kutsutaan lämpötilan harppauskerrokseksi eli termokliiniksi. Termokliinin päällä oleva kerros Järvien pystysuuntaisen kerrostuneisuuden hel- on päällysvettä (epilimnium), ja sen alapuolella poimmin havaittava komponentti ja muiden oleva kerros alusvettä (hypolimnium). muuttujien kerrostuneisuuden syy on makeissa vesissä lämpötila. Vesi on tiheimmillään nelias- Järvet jakaantuvat kerrostuneisuuden suhteen teisena, joten lähellä tätä lämpötilaa oleva vesi kahteen pääryhmään: holomiktisiin ja merosiirtyy pohjaan, ja kauempana tästä lämpötilasta miktisiin (Lewis 1983). Holomiktisiin järvissä oleva vesi pintaan. Koska erityisesti tuuli sekoit- lämpötilajakauma on ainakin kerran vuodessa taa pintakerrosta, kerrostuneen järven pintaosa tasainen pinnasta pohjaan, ja vesikerrokset seon usein tasalaatuista, mutta pintakerroksen koittuvat, kun taas meromiktisissa järvissä on alla vesi jäähtyy hyvin nopeasti pohjaa kohti las- pysyvä veden sekoittumista estävä lämpökerkeuduttaessa. Tätä nopean muutoksen kerrosta rostuneisuus. Meromiktiset järvet ovat yleensä

Kuva 15. Juulia ja Lumi mittaamassa lämpötilan, happipitoisuuden, pH:n ja redox-potentiaalin syvyysprofiilia Lähtelänlahden edustalla YSI Professional Plus -mittarilla. Lumi laskee anturia veteen metri kerrallaan, ja odottaa lukemien tasaantumista. Vaikka laite tallentaa mittaustulokset muistiinsa, Juulia kirjoittaa tulokset varmuuden vuoksi myös lomakkeelle. - 25 -

pohjan veden ollessa viileämpää (kylmempää), ja syksyllä se jäähtyy +4 asteeseen lämpimämmän (kevyemmän) pohjan veden päälle. Suomen järvissä tapahtuu siksi keväisin ja syksyisin veden täyskierto, mutta talvisin ja kesäisin niihin muodostuu kerrostuneisuus. Polymiktiset järvet ovat puolestaan liian matalia pysyvän kerrostuneisuuden syntymiseen, joten vesi sekoittuu läpi vuoden usein esimerkiksi tuulen vaikutuksesta. Lewis (1983) jakaa polymiktiset järvet edelleen jatkuviin polymiktisiin, joiden vesi sekoittuu lähes päivittäin, ja epäjatkuviin polymiktisiin, joiden vesi voi olla kerrostunutta useiden viikkojen ajan. Rehevyydestä johtuen Valkjärven pohjan mikrobien soluhengitys kuluttaa paljon happea, joten pohjan profundaalivyöhykkeen ja alusveden eliöt saattavat kärsiä hapen puutteesta mikäli happea ei siirry tehokkaasti pintakerroksista kohti pohjaa. Tämä on todennäköisintä kevättalvella ja syyskesällä, pitkään kestäneen kerrostuneisuuden jälkeen. Kerrostuneisuuden kestoaika on siksi järven hoitoa ajatellen keskeinen tieto. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on seurata Valkjärven veden lämpötilan, ja happipitoisuuden kerrostuneisuutta kevään ja alkukesän 2014 aikana, ja yrittää löytää vastaus kysymykseen: muodostuuko Valkjärveen kesän edetessä pohjaosien happitilannetta heikentävä lämpötilan harppauskerros eli termokliini?

Kuva 16. Kerrostuneisuusmittausten havaintoasemat. Sijainnit vaihtelivat tuulesta johtuen mittauskerroittain muutamia kymmeniä metrejä. Asemien syvyydet ovat: keskisyvänne (1) = 12,3 m, pohjoinen (2) = 9,8 m, itäinen (3)= 12,1 m, eteläinen (4) = 10,2 m ja läntinen (5) = 8,8 m. Menetelmät

erittäin syviä ja jyrkkärantaisia, tai niiden pohjan Mittasimme veneestä veden lämpötilan (°C), havesi on suolaista. Suomen meromiktiset järvet pen määrän (mg/l) ja hapen kyllästysprosentin 20 metrin kaapelilla ja polarografisella happisenovat tyypillisesti syvissä rotkolaaksoissa. sorilla varustetulla YSI Professional Plus -mitHolomiktiset järvet jakaantuvat edelleen mono- tarilla (Kuva 18) pintavedestä, ja metrin välein miktisiin, dimiktisiin ja polymiktisiin. Mono- pinnasta pohjaan saakka viidestä paikasta (Kuva miktisissä järvissä vesimassa sekoittuu kerran 16). Pintamittauksessa upotimme anturin veteen vuodessa. Ne ovat joko lämpimiä, jolloin pintave- niin, että lämpötila-anturi oli juuri ja juuri vesi on viileänä vuodenaikana lyhyen aikaa pohjan den alla, ja happisensori noin 8 cm:n syvyydessä. vettä viileämpää, tai kylmiä, jolloin pintavesi su- Pohjan mittauksessa 900 gramman sinkkipainollaa vain lyhyeksi ajaksi (Dodds & Whiles 2010). la ja muovisuojuksella varustetun anturin (Kuva 18) annettiin levätä vapaasti pohjassa, joten pehSuomen järvet ovat enimmäkseen dimiktisiä, meämmällä savipohjalla se saattoi olla useiden sillä pintavesi lämpenee keväällä +4 asteeseen senttimetrien syvyydessä pohjasedimentissä. - 26 -

Toistimme mittaukset 11 kertaa kevään ja kesän 2014 aikana, ja kerran loppusyksyllä (Kuva 20) viidellä mittausasemalla. Näistä hieman yli 12 metriä syvä keskisyvänne on vain muutamien kymmenien metrien etäisyydellä järven pohjoisemmasta hapettimesta. Kiersimme mittausasemat numerojärjestyksessä 3 kolmen tunnin kuluessa. Kaikki mittaukset teimme klo 12-18.

saturaatiota. Laitteen valmistaja selittää tämän saturoituneessa ilmassa tapahtuvasta kalibroinnista johtuvaksi ominaisuudeksi. Sensorin membraanin vaihtaminen, tai uudelleenkalibrointi eri lämpötilassa ei vaikuta tulokseen, joten eri aikoina tehdyt mittaukset ovat täysin vertailukelpoisia. Esitämme tässä tutkimuksessa tulokset sellaisina kuin mittari ne antoi.

YSI Professional Plus antoi yleisesti yli sadan prosentin happisaturaatiolukuja. Korkeimmat luvut (~ 112 %) mittasimme kesällä, jolloin hapen supersaturaatio saattoi johtua levien yhteytyksestä. Suuria lukemia (~ 107 %) saimme kuitenkin myös varhain keväällä kylmän veden aikaan, jolloin levien yhteyttäminen ei voi aiheuttaa super-

Teimme kaikki mittaukset alle 3 m/s tuulessa, poutasäällä. Vuorokauden ylimmän ja alimman lämpötilan, tuulen keskinopeuden ja sademäärän vuorokaustinen vaihtelu 2,6 kilometrin päässä Valkjärven keskipisteestä sijaitsevalla Klaukkalan sääasemalla (www.saapalvelu.fi/klaukkala) mittausjakson aikana on esitetty kuvassa 17.

Lämpötila (°C)

Alin lämpötila Ylin lämpötila

25 20 15 10 5 0

Tuulen nopeus (m/s)

-5 4,0

Keskimääräinen tuulen nopeus

3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5

Sademäärä (mm)

0,0 42 40 38 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

1.4.14

1.5.14

1.6.14

1.7.14

1.8.14

1.9.14

1.10.14

Kuva 17. Sääolojen vaihtelu mittausjaksolla Klaukkalan sääasemalla, noin kahden kilometrin päässä Valkjärven keskipisteestä. Huomionarvoista jaksossa oli toukokuun lopun lyhyt hellejakso, kesäkuun viileys, heinäkuun kuivuus, sekä heinä-elokuun helteisyys ja vähätuulisuus. - 27 -

Kuva 18. Ylemmässä kuvassa YSI Professional Plus mittari, ja sen lämpötila- happi- pH- ja redox-anturit suojuksineen. Käytimme anturissa 900 gramman sinkkipainoa, jotta mittauspää laskeutusi syvyyksiin mahdollisimman kohtisuoraan. Alemmassa kuvassa Lumi mittaa, ja Juulia merkitsee lukemat lomakkeelle. Etenkin happianturin lukemien tasaantumisessa kului joskus useita minuutteja. - 28 -

Tulokset Lämpötilan ja hapen kyllästysprosentin vertikaalivaihtelu keskisyvänteessä on esitetty kuvassa 20. Yhdeksän vuorokautta jäiden lähdön (12.4.) jälkeen tehty ensimmäinen mittaus osoitti pinnan ja pohjan lämpötilaeron olevan varsin pieni, ja hapen kyllästysprosentin säilyvän yli 90 prosentissa aina 11 metrin syvyyteen saakka. Lämpimän ja tuulisen vuorokauden jälkeen seuraavana päivänä tehdyssä mittauksessa vesi oli sekoittunut: pintaveden lämpötila oli laskenut, mutta yhdestä kuuden metrin syvyyteen lämpötila oli noussut, ja hapen saturaatio lisääntynyt aina yhdeksään metriin saakka. Sää säilyi tämän jälkeen viileänä, joten toukokuun alun mittauksessa (6.5.) koko vesipatsas oli lämmennyt vain reilulla asteella, ero pohjan ja pinnan välillä oli pieni, ja happitilanne oli hyvä lähes pohjaan saakka. Toukokuun lopun helteisen jakson jälkeen 25.5. pintavesi oli lämmennyt selvästi, ja lämpötila laski ilman selvää harppauskerrosta pohjaa kohti. Erikoisen muotoisen käyrän muodostava hapen kyllästysprosentti oli pintavedessäkin vain hieman yli 80, ja esimerkiksi kahden metrin syvyydessä prosenttiluku oli pienempi kuin kuuden metrin syvyydessä. Ilman viilennyttyä nopeasti, ja muututtua tuulisemmaksi vesi jäähtyi dramaattisen nopeasti (vielä kahden metrin syvyydessäkin yli 10 astetta kolmessa vuorokaudessa), ja happitilanne parani ensimmäisten mittausten tasalle pohjasedimenttiä lukuun ottamatta. Viileän kesäkuun aikana Valkjärvi lämpeni hitaasti, ja hapen määrä pysyi korkeana pohjaa lukuun ottamatta. Kesäkuun vaihduttua helteiseksi heinäkuuksi pintavesi lämpeni nopeasti, ja 14.7. veteen oli muodostunut selvä lämpötilan harppauskerros 3-5 metrin syvyyteen. Lämpötilan harppauskerros jyrkkeni 22.7. mittauksessa entisestään, ja jakoi happipitoisuuden selvästi kahtia: vesi pinnasta kolmen metrin syvyyteen oli supersaturoitunutta, kun taas neljän metrin alapuolella kyllästysprosentti oli alle 50.

Kuva 19. Etualalla Valkjärven pohjoisempi hapetin. Taustalla häämöttää valkoisena hapettimista eteläisempi. Kesällä molemmat pumppaavat happea alusveteen, talvella vain toinen. metrin syvyyteen noin 104, ja neljän metrin syvyydessä 100, mutta kolmen metrin syvyydessä 113. Aistinvaraisesti arvoituna Valkjärven vesi oli 14.7. kirkkaimmillan kesän 2014 aikana. Erityisesti heinäkuun loppu ja elokuun alku olivat helteisiä, ja yölämpötilatkin korkeita (Kuva 17), joten 5.8. tehty mittaus oli kesän 2014 ääritilanne. Pintaveden lämpötila oli kolmeen metriin saakka 23,8 °C, minkä jälkeen lämpötila laski yli seitsemän astetta metrin matkalla. Tästä syvemmälle laskeuduttaessa lämpötila laski hyvin vähän, ja pohjasedimenttikin on yli 15 asteista. Myös hapen määrä romahti kolmen ja viiden metrin välillä lähes täydestä saturaatiosta 35 prosenttiin. Alusvedessäkin on silti kohtuullisesti happea pohjasedimenttiä lukuun ottamatta.

Heinäkuun puolivälin (14.7.) hapen kyllästysasteessa näkyy mielenkiintoinen supersaturaa- Marraskuun alussa koko vesipatsas oli jäähtynyt tiopiikki kolmen metrin syvyydessä. Hapen 6,5-asteiseksi, ja kuten spatiaalisesta aineistosta kyllästysprosentti oli tuolloin pinnasta kahden (Kuva 21) nähdään, koko järven veden lämpöti- 29 -

Lämpötila (°C) 0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 21.4. 22.4. 06.5. 25.5. 28.5. 05.6. 17.6. 27.6. 14.7. 21.7. 05.8. 1.11.

-1 -2

Etäisyys pinnasta (m)

-3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12

Hapen kyllästysprosentti 0 -1 -2

Etäisyys pinnasta (m)

-3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10

100

110

21.4. 22.4. 06.5. 25.5. 28.5. 05.6. 17.6. 27.6. 14.7. 21.7 05.8. 1.11.

-11 -12

Kuva 20. Valkjärven keskiselänteen lämpötilan ja happipitoisuuden vertikaaliprofiili 12 mittauskerralla. Alimmassa mittaussyvyydessä anturi painoineen lepää pohjassa, kenties osittain jopa hieman pohjasaven sisässä. Koska mittauskohtaa ei pystytty saamaan täsmälleen samaan pisteeseen, alimman pisteen syvyys vaihteli välillä 12.0 - 12.3 metriä. - 30 -

Lämpötila (°C)

Etäisyys pinnasta (m)

0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13

Etäisyys pinnasta (m)

0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13

Etäisyys pinnasta (m)

Lämpötila (°C) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0 Keskisyvänne -1 -2 Pohjoinen -3 Itäinen -4 Eteläinen -5 Läntinen -6 -7 -8 -9 -10 -11 21.4.2014 -12 -13

Lämpötila (°C)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 06.5.2014 22.4.2014 -12 -13

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0 0 -1 -1 -2 -2 -3 -3 -4 -4 -5 -5 -6 -6 -7 -7 -8 -8 -9 -9 -10 -10 -11 -11 -12 25.5.2014 28.5.2014 -12 05.6.2014 -13 -13 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0 0 0 -1 -1 -1 -2 -2 -2 -3 -3 -3 -4 -4 -4 -5 -5 -5 -6 -6 -6 -7 -7 -7 -8 -8 -8 -9 -9 -9 -10 -10 -10 -11 -11 -11 -12 -12 14.7.2014 27.6.2014 -12 17.6.2014 -13 -13 -13 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

21.7.2014

0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 01.11.2014 05.8.2014 -13

Kuva 21. Valkjärven lämpötilan syvyysprofiilit viidellä havaintoasemalla 12 mittauskerralla. Kunkin aseman alimmassa mittauspisteessä anturi lepäsi pohjassa, tai osittain pohjasaven sisässä. Kiersimme asemat ensimmäisen kuvan osoittamassa järjestyksessä kolmen tunnin aikana, joten sään aiheuttamat muutokset asemien välillä ovat mahdollisia, mutta luultavasti hyvin vähäisiä. - 31 -

O2 (mg/l) 0

Etäisyys pinnasta (m)

-1 -2

Etäisyys pinnasta (m)

21.4.2014

-1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

22.4.2014

-1 -2

-3

-4

-5

-6

-7

-8

-9

-10

-11

-12

-13

-3 -4 -5 -6 -7

-1 -2

Keskisyvänne Pohjoinen Itäinen Eteläinen Läntinen

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

25.5.2014

0 -1

28.5.2014

0 -1 -2

-3

-4

-5

-6

-7

-8

-9

-10

-11

-12

-13

-1 -2

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

17.6.2014

0 -1 -2

27.6.2014

-1 -2

-3

-4

-5

-6

-7

-8

-9

-10

-11

-12

-13

-1 -2

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

21.7.2014

0 -1 -2

06.5.2014

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

05.6.2014

-13 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

-3

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

-13 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

-2

Etäisyys pinnasta (m)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

O2 (mg/l)

-2

Etäisyys pinnasta (m)

O2 (mg/l)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

05.8.2014

0 -1 -2

-3

-4

-5

-6

-7

-8

-9

-10

-11

-12

-13

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

14.7.2014

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

01.11.2014

Kuva 22. Valkjärven veden happipitoisuuden syvyysprofiilit viidellä havaintoasemalla 12 mittauskerralla. Kunkin aseman alimmassa mittauspisteessä anturi lepäsi pohjassa, tai osittain pohjasaven sisässä, mikä selittää hapen vähäisen määrän ylempään mittauskohtaan verrattuna. Happianturin suojuksen rakenteen (kuva 17) takia savi ei todennäköisesti peittänyt happianturin membraania. - 32 -

la näytti olevan sama. Vesi oli täysin kyllästynyt Johtopäätökset hapella kahdeksaan metriin saakka, ja tämän alapuolellakin happitilanne oli kohtuullinen. Kevät ja kesä 2014 olivat sääoloiltaan erinomaisia tutkimukseemme (Kuva 17). Sää lämpeni noKuvassa 21 on esitetty lämpötilan spatiaalinen peasti heti jäidenlähdön (12.4.) jälkeen, viileni vaihtelu havaintoasemien välillä. Valkjärven ve- uudelleen toukokuun alussa, ja lämpeni hetkeksi simassan lämpöolojen heilahtelu sään muuttu- hellelukemiin toukokuun puolivälin jälkeen. Keessa tulee esiin jo kahdessa ensimmäisessä mit- säkuu oli poikkeuksellisen kylmä, mutta heinätauksessa. Tyynen jakson jälkeen, 12 vuorokautta kuu ja elokuun alku poikkeuksellisen lämpimiä. jäiden sulamisesta 21.4. pintavesi oli lämmennyt Heinäkuun lopussa monessa suomalaisessa järhieman, mutta vesi jäähtyi nopeasti syvemmäl- vessä saavutettiin lämpöennätyksiä, ja tiedotusle laskeuduttaessa. Yön ja seuraavan päivän voi- välineet uutisoivat lämpötilasta johtuvan vähämakas tuuli jäähdytti pintaveden ja siirsi lämpöä happisuuden haitallisista vaikutuksista kaloihin. syvemmälle, joten käyrät nousivat pystyyn. Ilma Monissa uutisissa kerrottiin yli 30 asteen pintavirtasi suoraan pohjoisesta, läpi pitkän pohjois- lämpötiloista melko kookkaissakin järvissä, mutlahden, joten lämmin vesimassa pakkautui ete- ta Valkjärven keskisyvänteessä pintaveden keskiläiselle ja läntiselle havaintoasemalle, ja muiden lämpötila ei koskaan ylittänyt +24 astetta. asemien pintavesi jäähtyi selvästi enemmän. Myös 25.5. ja 5.6. eteläisen ja läntisen havainto- Aineistostamme nousee esiin kaksi tyypillistä aseman pintavesi oli selvästi muita lämpimäm- Valkjärven piirrettä: 1) lämpiminä aikoina järpää. Hellekauden jälkeen 5.8. läntisen ja eteläisen veen muodostuu lämpötilan harppauskerros 3-5 havaintoaseman vesi oli muita lämpimämpää 3-7 metrin syvyyteen, mikä aiheuttaa harppauksen metrin välillä, mutta pintavesi oli kaikissa ha- myös happipitoisuudessa, ja 2) sääolosuhteiden vaintoasemissa yhtä lämmintä. (tuulen ja lämpötilan) vaihtelu heiluttaa Valkjärven vesimassan lämpöoloja nopeasti. Lewisin Toukokuun alku oli viileä etenkin yölämpötilo- (1983) luokittelussa Valkjärvi olisi siis epäjatkujen osalta, mikä selittänee yhdenmukaisen läm- va polymiktinen järvi, tai jotakin dimiktisen ja pötilajakauman 6.5. Ilmeisesti järvi oli kokenut polymiktisen järven välistä. Positiivisena asiana keväisen täyskierron uudelleen. Myöskään 1.11. on kuitenkin syytä huomata, että silloinkin kun havaintoasemien välillä ei ollut lainkaan eroja. harppauskerros muodostuu, happea on kohtuullisen paljon alusvedessäkin, ja ainostaan pohjaHapen määrää (mg/l) kuvaavat spatiaaliset käy- sedimentti kärsii hapen puutteesta. Tämän voirät on esitetty kuvassa 22. Huomionarvoisia ovat tanee kokonaan tai osittain selittää hapettimilla. erityisesti toukokuun helleaallon käyrät 25.5., heinäkuun hellejakson käyrät 14.7. ja lämpi- Sään vaikutus Valkjärven kerrostuneisuuteen on mimmän hellejakson käyrät 5.8. Toukokuun lo- hyvin nähtävissä kuvissa 21 ja 22. Ensimmäinen pun käyristä nähdään pinnan vähähappisuuden mittaus (21.4.) tehtiin vuodenaikaan nähden olevan voimakkainta läntisessä, eteläisessä ja lämpimänä iltapäivänä (päivän ylin lämpötilakeskisyvänteen havaintoasemassa ja vähäisem- päivänä yli +18 °C), heikkotuulisten vuorokaupää pohjoisessa havaintoasemassa. Itäisessä ha- sien jälkeen. Pintakerrokset ovat siksi melko vaintoasemassa happitilanne on sen sijaan veden lämpimiä, mutta jo kahdesta metristä alkaen sylämpötilaan nähden erinomainen myös pinnas- vemmät osat tasaisen kylmiä. Seuraavana päiväsa. Heinäkuun puolivälin (14.7.) käyrät sen sijaan nä (22.4.) päivän ylin lämpötila oli vain +10 °C, kertovat kolmen metrin hypersaturaatiopiikin ja pohjoistuuli voimistui. Kuvasta 21 nähdään koskevan koko järveä, joskin tässäkin itäinen ha- miten tuuli on, paitsi sekoittanut lämmintä vettä vaintoasema eroaa muista. Hellejakson jälkeinen syvemmälle, myös pakannut lämmintä ja hapekäyräparvi 5.8. puolestaan vahvistaa eteläisen ja kasta pintavettä järven eteläpäähän, eteläiseen läntisen havaintoaseman eroavan myös happi- ja läntiseen havaintoasemaan. Kylmintä ja väloiltaan muista: niissä hapen määrä laskee muita hähappisinta pintavesi oli itäisellä havaintoaseasemia jyrkemmin harppauskerroksessa. malla, jonka kohdalla tuulella oli pisin rata kul- 33 -

Etäisyys pinnasta (m)

Lämpötila (°C) 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15

Iitin Märkjärven keskisyvänne 29.7.2014 Näkösyvyys 265 cm Sähkönjohtavuus pintavedessä 5,46 mS/m

100

Hapen kyllästysprosentti Kuva 23. Iitin Märkjärven keskisyvänteen (ETRS-TM35FIN 6760894 : 460480) lämpötila- ja happikerrostuneisuus hellekauden jälkeen, ukkosmyräkän lähestyessä 29.7.2014. Huomaa hapen harppauskerroksen jyrkkyys ja alusveden viileys suhteessa Valkjärven keskisyvänteeseen 5.8.2014 (kuva 20). kea järven pintaa. Sääolosuhteiden muutoksen veden sekoittumisen, minkä seurauksena happiseurauksena kerrostumisen jo aloittanut järvi tilanne oli 28.5. yksi mittausjakson parhaista. sekoittui täysin, ja koki 6.5. mitattujen tulosten perusteella kevättäyskierron uudelleen. Voimakas supersaturaatio kolmen metrin syvyydessä lämpimänä aikana 14.7. saattaa johtua Toinen suuri muutos tapahtui kolmen vuorokau- yhteyttävistä levistä. Valkjärven vesi on yleensä den aikana 25.-28.5. Näistä ensimmäisellä mit- melko sameaa, joten leville parhaat olosuhteet tauskerralla pintavesi oli lämmennyt helleaallon ovat pinnassa. Heinäkuussa Valkjärvi oli kuitenseurauksena jo yli 20 asteeseen, ja vielä 3 metrin kin hyvin kirkasvetinen, joten voi olla että yhsyvyydessäkin vesi oli 18-asteista. Hapen määräs- teyttävien levien kerros keskittyi kolmen metrin sä lämpötilan kerrostuneisuus luultavasti näkyisi syvyyteen. Seuraavassa mittauksessa supersatuhyvin, ellei männyn siitepölystä johtunut mi- raatio ulottui pinnasta kolmen metrin syvyyteen, krobitoiminta olisi kuluttanut happea erityisesti ja oli voimakkaimmillaan metrin syvyydessä pinnassa (Kuva 68). Seuraavana päivänä 26.5. (kyllästysaste 112 %). Pinnassa kelluvia sinileväilman lämpötila laski nopeasti, ja puuskittainen lauttoja havaitsimme mittauksissamme vain 27.6. tuuli yltyi. Tämän seurauksena järven lämpötila ja happiolot olivat 28.5. täysin toisenlaiset. Järven Kuvassa 23 on esitetty vertailun vuoksi syvyyspintaosat olivat jäähtyneet yli kymmenen astet- profiilitulokset Iitin Märkjärveltä kuumimman ta, ja lämpötilan profiilikäyrä pönöttää pystyssä hellejakson jälkeen heinäkuun lopussa. Valkjär(Kuva 20). Tämä yhdessä tuulen kanssa aiheutti ven tapaan myös Märkjärvi kärsii rehevöitymi- 34 -

sestä, mutta veden ominaisuuksiltaan se eroaa tyypillisenä Salpausselän pohjoispuolina järvisuomen järvenä melkoisesti. Märkjärven pinta-ala on 423 hehtaaria, ja sen syvin kohta on 15,6 metriä, mutta koska järven keskisyvyys on vain 4,35 metriä, Märkjärven vesitilavuus (18 406 200 m3) on vähemmän kuin kaksinkertainen Valkjärven tilavuuteen nähden. Kuten kuvasta 23 nähdään, Märkjärven keskisyvänteen vesi jäähtyy melko jyrkästi kolmen ja kuuden metrin välissä, mikä aiheuttaa erittäin jyrkän hapen harppauskerroksen neljän ja kuuden metrin väliin: kuudessa metrissä happea ei ole juuri lainkaan. Märkjärven keskisyvänteen alusvesi kuuden metrin alapuolella on hyvin viileää ja lähes hapetonta pohjaan saakka. Kun tätä verrataan Valkjärven tilanteeseen lämpimimpänä aikana 5.8., huomataan, ettei Valkjärven kerrostuneisuus sittenkään ole kovin voimakas. Vesi lämpenee syvällä jopa 16-asteiseksi, eikä lämpötilaero pinnan ja syvänteen välillä ole kovin suuri. Vaikka Valkjärven veden happitilanne heikkenee huomattavasti kolmen metrin syvyydestä alaspäin, happea riittää kuitenkin helteisimpänäkin aikana lähes pohjaan saakka. Yksi selitys tähän eroon voi olla

Valkjärven molempien hapetinten toiminta läpi kesän (Kuva 19). Märkjärvellä ei ole hapettimia. Pienikokoista ja kompaktin muotoista järveä on helppo ajatella yhtenäisenä kokonaisuutena tai monoliittina, jonka vesimassa on kauttaaltaan samanlaista. Tutkimuksemme aikana havaintoasemien välillä oli kuitenkin eroja, ja niille kehittyi omat luonteenpiirteensä. Itäinen asema on karskein. Vesi on syvää, lähin ranta jyrkkä ja tuulensuojaa on asemista vähiten. Keskisyvänne ja pohjoinen asema tuntuvat suojatummilta, kenties loivan länsirannan vaikutuksesta. Eteläisen havaintoaseman vesi on usein kolmea aiemmin mainittua lämpimämpää, ja helteisimpänä aikana hapen määrä väheni nopeasti harppauskerroksen alla. Läntinen havaintoasema on lässyin. Se on selvästi muita matalampi, ja vesi usein lähes pohjaan saakka lämmintä, tai ainakin pinnassa on paksu lämpimän veden kerros. Itäisen havaintoaseman vesi vaikutti usein tummansiniseltä, jopa mustalta, pohjoisen aseman ja keskisyvänteen vesi sinisen ja turkoosin sekoitukselta, eteläisen aseman vesi vihreältä ja läntisen aseman vesi vaalean harmaanvihreältä. Vesissä on eroja.

Kuva 24. Sään suosiessa syvyysprofiilien mittaminen ei ole niitä kaikkein raskaimpia töitä. Lumi odottaa mittarin lukeman tasoittumista, ja Juulia Lumin käskyä laskea anturi metrin alemmas. - 35 -

Kuva 25. Roosa ja Misia ovat saaneet saalista, vettä 11 metrin syvyydestä. Näytteenotossa vaakanoutimen päissä olevat valkoiset tulpat avataan, ja ne kiinnitetään vaijereilla putken päällä olevaan laukaisukoneistoon. Noudin lasketaan haluttuun syvyyteen, ja sitä liikutellaan vaakasuunnassa, jotta vesi putken sisällä varmasti vaihtuu. Laite laukaistaan narua pitkin kulkevalla metallipainolla, joka irroittaa vaijerit laukaisukoneiston tapeista, ja tulpat sulkeutuvat. Näin kymmenen sentin tarkkuudella tietyltä syvyydeltä pyydystetty vesi saadaan nostettua veneeseen pullotettavaksi. Valkjärvi-projektin aikana tälle noutimelle kertyi nostokertoja yli tuhat. Kerran putkeen jäi kala, piskuinen salakka. - 36 -

Kerrostuneisuus ja fosfaattifosfori Jesse Cederberg, Roosa Immonen, Otto Lekclin, Teemu Luhtanen, Misia Rytkönen, Akseli Saarinen ja Mika Sipura

Johdanto Suomalaisissa järvissä levien kasvua rajoittavana minimiravinteena on yleensä fosfori. Fosforin muodoista levät käyttävät eniten fosfaattifosforia (Dodds & Whiles 2010). Levien pintavedessä sitoma fosfori vajoaa levien kuollessa orgaanisena pohjalle, jossa se muuttuu hajotustoiminnan kautta takaisin epäorgaaniseen muotoon. Hajotuksessa mikrobien soluhengitys kuluttaa pohjan ja alusveden happea, mikä voi johtaa runsaiden leväesiintymisten jälkeen pohjan happikatoon. Fosfori esiintyy luonnonvesissä yleensä rautayhdisteinä. Hapekkaissa olosuhteissa rauta on Fe(III)-muodossa ja saostuu ferrihydroksidina, joka puolestaan sitoo fosfaatti-ionin. Pelkistävissä (hapettomissa) olosuhteissa rauta pelkistyy Fe(II)-muotoon, ja kompleksi hajoaa. Näin fosforia vapautuu pohjan läheisiin vesikerroksiin, josta se veden kumpuamisen mukana kulkeutuu vähitellen myös pintaveteen. Näin runsaasti fosforia sisältävä rehevä järvi lannoittaa itseään. Tätä kutsutaan sisäiseksi kuormitukseksi. Valkjärveen on tullut sen eliniän aikana fosforia luontaisesti ympäröiviltä maa-alueilta, mutta viime aikoina myös ihmistoiminnan seurauksena pelloilta, hakkuu-alueilta ja asutuilta alueilta. Jos Valkjärven pohjasedimenttiin on varastoitunut runsaasti fosforia, tämän ulkoisen kuormituksen hillitseminen ei välttämättä pelasta järveä. Pohjasedimentin viljavuustutkimukset (Hagman 2009) ovat kuitenkin viitanneet siihen ettei Valkjärven savinen pohja sisältäisi kovin paljon fosforia. Lisäksi kaksi hapetinta pitää huolen sii-

tä, ettei syvänne pääse hapettomaan tilaan, eikä mahdollinen fosfori pääse näin liukenemaan. Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää sisäisen kuormituksen määrää suhteuttamalla fosforin määrä pinnassa ja pohjassa kerrostuneisuuden asteeseen. Koska vesi on tiheimmillään (raskaimmillaan) neljäasteisena, lähellä tätä lämpötilaa oleva vesi laskeutuu pohjaan. Etenkin syksyllä ja keväällä vesi on usein pinnasta pohjaan melko tasalämpöistä, joten vesi liuenneet ravinteet mukanaan liikkuu paljon pinnan ja pohjan välillä. Talvella lämpimämpi vesi laskeutuu pohjaan, ja jää estää paitsi hapen liukenemisen, myös tuulten sekoittavan vaikutuksen. Näin vesi liikkuu pinnan ja pohjan välillä varsin vähän, eli järvi on kerrostunut. Kesällä pintavesi puolestaan lämpenee ja kylmä vesi laskeutuu pohjaan. Lämpötilaero pinnan ja pohjan välillä voi kasvaa suureksi (Valkjärvestä olemme mitanneet heinäkuisen hellejakson jälkeen enimmillään lähes yhdeksän asteen eron), joten myös kesällä vesi liikkuu pinnan ja pohjan välillä vähän. Koska happi liukenee lämpimään veteen huonosti, lämmin pintavesi muodostaa hapen pääsylle lähes jäähän verrattavan kannen järven pintaan. Voimakkaan kerrostuneisuuden aikaan talvella ja kesällä hapen määrä vähenee pohjasta, joten joten fosforia vapautuu sisäisenä kuormituksena enemmän kuin syksyllä ja keväällä. Koska vesi myös liikkuu samalla vähemmän, liuenneen fosforin pitäisi loogisesti pysyä pidempään pohjan lähellä. Siksi oletamme tässä tutkimuksessa, että fosforin määrä lähellä pohjaa, ja fosforimäärän ero pinnan ja pohjan välillä korreloivat positiivi-

- 37 -

Kuva 26. Yläkuvassa Otto mittaamassa syvyysprofiilia järven keskisyvänteellä. Akseli vastaa soudusta, johon haasteensa tuo rikkinäinen airo. Tällä mittauskerralla kokeiltiin ensimmäisenä tietojen tallentamista digitaalisesti. Tietojen lopullinen menetteäminen oli lopulta lähellä, sillä ne MS:n laite hajosi. Alakuvassa Teemu ja Jesse samassa puuhassa alkusyksyllä, puolisen vuotta myöhemmin. - 38 -

sesti kerrostuneisuuden asteen (pinnan ja pohjan lämpötilaeron) kanssa. Tämän selvittämiseksi käytämme Valkjärvi-projektin aikana kertynyttä 26 havaintokerran aineistoa, joissa on mitattu sekä kerrostuneisuus että fosfaattifosforin määrä pinnassa ja pohjan läheisyydessä. Menetelmät Mittasimme lämpötilan ja hapen syvyysprofiilin järven keskisyvänteestä (Kuva 16) 20 metrin kaapelilla varustetulla YSI Professional Plus -mittarilla. Hapen mittamiseen käytimme ensimmäkseen polarografista anturia, mutta muutamalla mittauskerralla käytössä oli hieman hitaammin toimiva galvaaninen anturi. Valmistajan mukaan näiden antamat tulokset eivät eroa toisistaan. Teimme kaikki mittaukset klo 12-18 alle 5 m/s tuulessa. Upotimme anturin ensin noin viiden senttimetrin syvyyteen, minkä jälkeen mittasimme lämpötilan, hapen määrän (mg/l) ja hapen kyllästysprosentin metrin välein pohjaan saakka. Pohjassa anturiin kiinnitetty sinkkipaino riitti upottamaan anturin muutaman senttimetrin syvyyteen pohjan sedimenttiin. Happianturi ei ole käytännössä koskaan vakaa, joten pidimme hapen määränä lopun heittelehtimisen mediaania. Pintavesinäytteen koukkaismme veneen viereltä noin viiden senttimetrin syvyydeltä suoraan litran, puolen litran tai kahden desilitran vesipulloon. Lisäksi nostimme WaterMark-vaakanoutimella vesinäytteen 11 metrin syvyydeltä. Valitsimme tämän syvyyden, koska se on noin 1,2 metriä pohjan yläpuolla, ja alusvettä johon pohjasta aika ajoin pölähtelevä savi ei nouse. Liikuttelimme noudinta vaakatasossa hetken aikaa jotta vesi ehti varmasti vaihtua. Koska emme käyttäneet ankkuria, vene siirtyi yleensä hieman syvyysprofiilin mittauskohdasta. Fosforinäytteen vesipatsas oli näin ollen häiriintymätön. Vuoden 2014 vesinäytteet säilytimme pakastettuna kevääseen 2015, jolloin saimme käyttöömme reagenssit fosfaattifosforin mittaamiseen. Uudemmat näytteet analysoimme tuoreeltaan YSI 9300 fotometrillä. Yksikkönä käytämme fosfaattifosforia. Lisäksi mittasimme savisuudesta kertovat kaliumin ja magnesiumin määrät.

Tulokset Lämpötilan ja hapen kyllästysprosentin syvyysprofiilit on esitetty kuvassa 29. Kuten oletettua, talvella lämpimin vesi on pinnassa ja kylmin pohjassa. Kevättalven mitausten perusteella Valkjärven vesi jäähtyy noin kylmimmillään 1,8-asteiseksi. Kesällä lämpimän ja kylmän veden harppauskerros (Kuva 40) asettui mittauksissamme kolmen ja viiden metrin välille. Lämpimimmillään pohjan veden lämpötila oli 15,3 °C. Keväällä ja syksyllä täyskierron aikaan lämpötilaprofiilit olivat pystysuoria. Hapen määrä noudatteli lämpötilan kerrostuneisuutta. Kun vedessä ei ollut lämpökerrostuneisuutta, happea riitti hyvin 11 metrin syvyyteen saakka, mutta hellejakson aikana kesällä, harppauskerroksen ollessa jyrkkä, hapen määrä väheni jo neljän metrin syvyydellä. Pinnan ja pohjan hapen kyllästisyysasteen ero suhteessa pinnan ja pohjan lämpötilaeroon on esitetty kuvassa 30. Lämpöero selittää erittäin merkitsevästi happimäärän eroa (y = 2,87x + 2,05, F1,24 = 45,84, p < 0,0001, R2 = 0,65), joten kerrostuneisuus estää hapen pääsyä alusveteen. Fosfaattifosforin määrät pinassa ja pohjassa näytteenottokerroillamme on esitetty kuvassa 32. Useimmiten fosfaattifosforia on pinassa ja pohjassa suunnilleen saman verran kuin pohjassa. Veden ollessa kerrostuneimmillaan kesällä pohjassa on fosfaattifosforia selvästi enemmän. Yllättäen samaan aikaan pitosiuudet ovat myös pinnassa korkeat, vaikka levät ovat kesällä pinnassa kuluttamassa ravinteita. Kuvan 33 ylemmissä diagrammeissa on esitetty fosfaattifosforin pitoisuus pohjassa ja pohjan ja pinnan pitoisuuksien ero suhteessa pohjan ja pinnan lämpöeroon. Lämpöero selittää erittäin merkitsevästi sekä pohjan fosfaattifosfaattifosforipitoisuutta (y = 2,86x + 2,05, F1,24 = 45,84, p < 0,0001, R2 = 0,65) että pitoisuuksien eroa pohjan ja pinnan välillä (y = 0,49x -5,40, F1,24 = 39,29, p < 0,0001, R2 = 0,61). Alemmissa diagrammeissa on esitetty fosfaattifosforin pitoisuus pohjassa ja pohjan ja pinnan pitoisuuksien ero suhteessa pohjan ja pinnan hapen kyllästyneisyysasteen aroon. Hapen kyllästyneisyyden ero selittää erittäin merkitsevästi sekä pohjan fosfaattipitopi-

- 39 -

Kuva 27. Yläkuvassa Roosa mittaa veden kerrostuneisuutta ja Misia kirjaa tulokset ylös. Tutkimus ei ole kilpailu, mutta Roosan ja Misian nopeus oli silti silmiinpistävää. Lämpöanturi on ensin valmis, sitten pH/ORP-anturi. Tämän jälkeen ryhdytään pyydystämään desimaaleiltaan edestakaisin heittelevää happpianturin mediaania. Alakuvassa vaakavedennoudin lähdössä kohti 11 metrin syvyyttä. - 40 -

Kuva 28. Yläkuvassa tuttu näky kymmeniltä tutkimusmatkoilta Valkjärvelle: YSI Professional Plus -mittari antaa tuloksia, jotka kirjataan vedenkestävälle kirjoitusmuoville tulostettuun taulukkoon. Alakuvassa YSI 9300 -fotometri varusteineen. Reagenssit värjäävät yhdisteet värillä, jonka määrän fotometri lukee. Kuvassa ammoniumtypen, fosfaattifosforin, magnesiumin ja rauhdan kyvetit. - 41 -

Lämpötila (°C) 0

-3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 21.4.2014 22.4.2014

-1

06.5.2014 25.5.2014

-2

28.5.2014 05.6.2014

Etäisyys pinnasta (m)

-3

17.6.2014 27.6.2014

-4

14.7. 2014 21.7. 2014

-5

05.8.2014

-6

27.4.2015

01.11.2014 28.4.2015 08.7.2015

-7

29.9.2015 20.1.2016

-8

04.2.2016 04.5.2017

-9

11.9.2017

-10

25.9.2017

13.9.2017 31.1.2018 03.2.2018

-11

10.3.2018

-12 Hapen kyllästysprosentti 0

Etäisyys pinnasta (m)

-1

05.6.2014

100

110

28.5.2014 17.6.2014 27.6.2014 14.7. 2014 21.7. 2014 05.8.2014 01.11.2014

-6

27.4.2015

-7

08.7.2015

-9

06.5.2014

-3

-8

22.4.2014 25.5.2014

-5

21.4.2014

-2 -4

28.4.2015 29.9.2015 20.1.2016 04.2.2016 04.5.2017 11.9.2017 13.9.2017

-10

25.9.2017

-11

03.2.2018

31.1.2018 10.3.2018

-12

Kuva 29. Valkjärven keskiselänteen lämpötilan ja happipitoisuuden vertikaaliprofiili 26 mittauskerralla vuosina 2014-2018 mitta. Alimmassa mittaussyvyydessä anturi painoineen on vajonnut pohjaan noin 3 cm:n syvyyteen. Koska mittauskohtaa ei pystytty saamaan täsmälleen samaan pisteeseen, alimman pisteen syvyys vaihteli välillä 12.1 - 12.3 metriä. - 42 -

Happimäärän ero 1 - 11 m (%-yksikkö)

70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

Lämpötilaero 1- 11 m (°C) Kuva 30. Yhden ja yhdentoista metrin syvyydestä mitatttujen lämpötilojen erotuksen suhde samoista syvyyksistä mitattujen hapen saturaatioprosenttien erotukseen. Kuvaan piirretyn pienimmän neliösumman regressiosuoran tilastolliset tunnusluvut ovat tekstissä. Suora on tilastollisesti erittäin merkitsevä, joten lämpötilakerrostuneisuus johtaa happipitoisuuden kerrostuneisuuteen.

Kuva 31. Valkjärven keskisyvänteen pohjoisempi hapetin. Sähkömoottori siirtää hapekasta pintavettä pohjaan, minkä seurauksena sisäinen kuormitus saadaan vähenemään ja happikato estettyä. - 43 -

Fosfaattifosfori (µg PO4-P/l) -5

0 -1

Etäisyys pinnasta (m)

-2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10

21.4.2014 22.4.2014 06.5.2014 25.5.2014 28.5.2014 05.6.2014 17.6.2014 27.6.2014 14.7. 2014 21.7. 2014 05.8.2014 01.11.2014 27.4.2015 28.4.2015 08.7.2015 29.9.2015 20.1.2016 04.2.2016 04.5.2017 11.9.2017 13.9.2017 25.9.2017 31.1.2018 03.2.2018 10.3.2018

-11 Kuva 32. Fosfaattifosforin määrä pintavedessä ja yhdentoista metrin syvyydessä järven keskisyvänteessä 26 mittauksessa vuosina 2014-2018.Vesinäytteet 11 metrin syvyydestä on noudettu kaikilla havaintokerroilla samalla vaakanoutimella. Pintavesinäytten on otettu suoraan 2 desilitran purkkiin. suutta (y = 1,92x - 1,51, F1,24 = 42,35, p < 0,0001, kuormitusta, eli järvi lannoittaa itseään, mutta R2 = 0,64) että pohjan ja pinnan fosfaattipitoi- tätä tapahtuu vain lämpimään aikaan syyskesällä. suuksien eroa (y = 0,33x - 6,63, F1,24 = 38,52, p < 0,0001, R2 = 0,62). Hieman yllättäen fosfaattifosforipitoisuudet olivat myös pintavedessä suurimmillaan voimakJohtopäätökset kaimman kerrostuneisuuden aikana loppukesällä. Oravaisen (1999) mukaan fosforipitoisuudet Tulostemme perusteella valkjärven veden ker- ovat kesällä päällysvedessä yleensä pieni, koska rostuneisuus johtaa pohjan ja pinnan happimää- fosfori toimii yleensä levien minimiravinteena, ja rän eron kasvuun ja edelleen fosfaattifosforin levät ottavat sen vedestä nopeasti talteen. Valkjärmäärän kasvuun pohjassa, ja pinnan ja pohjan vi on aiempien tulostemme mukaan niin matala, fosfaattifosforipitoisuuksien eron kasvuun. Tämä että tuulet sekoittavat vettä ja siihen liuenneita johtunee kahdesta syystä: 1) Kun vesi on kerros- ravinteita tehokkaasti kesälläkin. Tässä tapauktunutta, happea kulkeutuu alusveteen hitaasti, sessa kerrostuneisuus oli kuitenkin voimakas ja happipitoisuus pohjan läheisyydessä ja pohjase- pitkäkestoinen. On myös mahdollista, että lämpidimentissä laskee, ja fosfaatti liukenee veteen. 2) mään aikaan pintaveteen tullut fosfaattifosfori on Kerrostuneessa vesipatsaassa viileään alusveteen peräisin puroista, joiden fosfaattifosforipitoisuus liuennut fosfori kulkeutuu hyvin hitaasti footti- on on ollut mittauksissamme aina suurempi kuin seen päällysveteen levien käytettäväksi. Talvi- Valkjärven. Havaintojemme mukaan Valkjärven saikainen käänteinen lämpökerrostuneisuus ei voimakkaita leväkukintoja edeltää yleensä sateitähän näytä riittävän. Valkjärvessä on siis sisäistä nen jakso, jolloin purot tuovat ravinteita levien - 44 -

Fosfaattifosforieri 11 - 1 m (µg PO4-P/l)

Fosfaattifosfori 11 m (µg PO4-P/l)

45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

25 20 15 10 5 0

Lämpöero 1- 11 m (°C) Fosfaattifosforiero 11 -1 m (µg PO4-P/l)

Fosfaattifosfori 11 m (µg PO4-P/l)

40 35 30 25 20 15 10 5 0

Lämpöero 1- 11 m (°C)

25 20 15 10 5 0 0

Happiero 1- 11 m (%-yksikkö)

Kuva 33. Pinnan ja 11 metrin lämpötilaeron ja hapen saturaatioprosentin eron suhde fosfaattifosforin määrään 11 metrin syvyydessä, ja fosfaattifosforin määrien eroon pinnan ja 11 metrin välillä. käyttöön. Viittä näytteenottoa, jolloin fosfaattifosforin määrät pintavedessä olivat korkeimmillaan, ei myöskään edeltänyt sateinen jakso, vaan pikemminkin päin vastoin. Kesäaikainen kerrostuneisuus on suurimmilaan pitkien loppukesän aurinkoisten jaksojen jälkeen. Kolmantena vaihtoehtona ehdotamme Luodeslammen (suull. Pro Valkjärvi ry:n kokouksessa keväällä 2018) ehdottamaa mahdollisuutta: fosfori ei aina ole minimiravinne Valkjärvessä, vaan joskus typpi asettuu tähän rooliin. Näin levät eivät käyttäisi pintaveden fosforia, vaan sitä pääsisi kertymään veteen vaikka sitä siirtyisi alusvedestä hitaasti.

Valkjärven sisäinen kuormitus on arvioitu suureksi (Lappalainen 1990 Hagmanin 2009 mukaan). Valkjärven virtaama on pieni, ja vesi viipyy järvessä 5,8 vuotta, joten suurin osa tulleista ravinteista sedimentoitunee pohjaan. Ristiriidassa tälle Valkjärven pohjasedimentin ravinnepitoisuuksien, mukaan lukien kokonaisfosfori, on mitattu olevan pieniä (Heikkinen 2008 Hagmanin 2009 mukaan). Valitettavasti emme pystyneet määrittämään tässä tutkimuksessa Valkjärven sisäisen kuormituksen määrää. Pystyimme vain osoittamaan sen olemassaolon kesällä, ja kerrostuneisuuden ratkaisevan rooli tämän synnyssä.

- 45 -

Kuva 34. Syyskuun 2018 loppuun osui poikkeuksellisen myöhäinen ja Valkjärvi-projektin ajan voimakkain sinileväkukinto. Sateisen kauden jälkeen ilman lämpötila nousi kahdenkymmenen asteen tuntumaan, ja pintavesikin parhaimmmillaan 18 asteeseen. Tulkitsemme tämän niin, että sateet toivat maalta fosforia ja typpeä, jonka levät pystyivät hyödyntämään kasvuunsa lämpimässä vedessä. Levää kellui selällä suurina lauttoina, ja sitä ajelehti erityisesti Lähtelänlahden rannoille paksuiksi kerroksiksi. Alakuvan Motic 220 -mikroskoopin läpi puhelimella kuvattu levä on Anabaena sp. - 46 -

Kuva 35. Valkjärvi-projektin alussa käytimme fosfaattifosforin mittauksiin menetelmää, jossa tulos arvioitiin harvasilmäisestä väritaulukosta. Menetelmä vaikutti suurpiirteiseltä, mutta silläkin saatiin kohtuullisia tuloksia. Alakuvan Hyypiämäenojan fosfaattifosforipitoisuus oli tällä menetelmällä 120160 µg/l. Pakastetusta näytteestä kaksi vuotta myöhemmin fotometrillä mitattu lukema oli 131 µg/l. - 47 -

Kuva 36. Sami laskemassa vaakavedennoudinta järveen keskisyvänteellä.Kun metallipaino pudotetaan narua pitkin laukaisukoneistoon, noutimen läpi kulkeva kumiletku vetää molemmissa päissä näkyvät tulpat kiinni, ja noin kaksi litraa vettä jää tiiviiseen noutimeen. Vesi valutetaan näytepulloihin noutimen vasemmalla puolella näkyvästä letkusta. - 48 -

Samea Valkjärvi Sami Kiiskinen, Teemu Kuhlberg, Kasper Leppänen, Lauri Pajulahti, Elmo Rautio ja Mika Sipura

Johdanto Luonnonvesien laadun huonominen näkyy veteen sekoittuneiden epäorgaanisten ja orgaanisten hiukkasten määrän ja lienneiden epäorgaanisten kemikaalien lisääntymisenä. Vesi alkaa näyttää likaiselta, eikä valo pääse tunkeutumaan enää yhtä syvälle. Veden laadun yleiset mittarit, näkösyvyys, kiintoaineen määrä, väri ja sameus kertovat tämän prosessin etenemisestä. Näkösyvyys määritetään syvissä vesissä upottamalla veteen mustavalkoinen Secchi-levy (Kuva 4) ja seuraamalla milloin se katoaa näkyvistä. Matalissa vesissä voidaan käyttää näkösyvyysputkea (Kuva 172). Tässä tutkittavaa vettä laitetaan läpinäkyvään putkeen niin, että pohjassa oleva mustavalkoinen ristikuvio ei enää erotu. Vettä aletaan laskea hitaasti putken alapäästä pois samalla koko ajan ylhäältä muutosta seuraten. Vesipatsaan korkeus jossa pohjan kuvio tulee näkyviin on näkösyvyys. Molemmat menetelmät ovat riippuvaisia sekä mittaajasta että valaistusoloista, mutta tutkimustemme mukaan vaihtelu on vähäistä: mittaajasta riippuvat erot tuloksissa ovat korkeintaan parin sentin luokkaa, ja eri päivinä tehdyt mittaukset antavat poikkeuksetta korkeintaan viidella senttimetrillä poikkeavan tuloksen. Tässä tutkimuksessa näkösyvyyttä vain sameutta täydentävänä muuttujana. Vedessä oleva kiintoaine on maaperän hiukkasia (savea), maalta tullutta humusta, keijuvia leviä ja irronneita osittain hajonneita kasvinosia. Kiintoiaineen määrä mitataan punnitsemalla paperinen tai lasikuituinen suodatin, valuttamalla tun-

nettua vettä suodattimen läpi, ja punnitsemalla kuivattu suodatin uudelleen. Epäorgaaninen aines voidaan tarvittaessa erottaa orgaanisesta kuumentamalla suodatinta orgaanisen aineksen polttavassa korkeassa lämpötilassa (> 450 °C) ja punnitsemalla suodatin tämän jälkeen uudelleen. Arkadian yhteislyseon käytössä olevat paperiset suodattimet ja 0,001 gramman tarkkuudella punnitseva vaatisivat Valkjärven kiintoainemäärillä yli 5 litran vesimäärän suodattamista, joten kiintoaineen määrän mittaaminen ei ole ulappaveden tutkimuksessa mielekäs menetelmä. Tässä tutkimuksessa keskitymme selvittämään Valkjärven veden kirkkautta veden värin ja etenkin sameuden avulla. Veden väri kertoo Suomen olosuhteissa lähinnä humuksen määrästä (Oravainen 1999). Yksikkönä käytetään platina-asteikkoa ja yksikkönä on mgPT/l. Platinan ajatellaan olevan värittömistä väritöntä, joten alkuperäiseessä menetelmässä veden väriä verrattiin värikiekon värikarttaan suhteessa platinaan. Sameuden mittaamiseen on kehitetty useita menetelmiä, joista käytämme käytämme tässä tutkimuksessa standardiliuoksiin perustuvaa nefelometrisesti mitattavaa ISO 7027 -standardin mukaista FTU-yksikköä (Formazin Nephelometric Unit). Tässä valonsäde (yleensä LED) kulkee vesinäytteen läpi, ja siroaa tai absorboituu vedessä olevista hiukkasista tai kemikaaleista. Valonlähteen vastakkaisella puolella fotodiodi pyydystää jäljelle jääneen valon, ja muuttaa sen FTU-yksiköksi. Puhtaan veden rajana pidetaan yhtä FTU-yksikköä. Jokiveden FTU-arvo voi oli sateisena aikana luonnostaan pitkälti yli sata.

- 49 -

Kuva 37. Sameustutkimuksen ensimmäiseksi maastopäiväksi osui kesäinen ja lähes tyyni sää, eikä Valkjärvelle tyyppilisestä harmaanvihreästä väristä ollut jäljellä kuin aavistus. Yläkuvassa Lauri, Sami ja Elmo mittaamassa järven keskisyvänteen kerrostuneisuutta Ysi Professional Plus -mittarilla. Alakuvassa otetaan näytteet vaakanoutimella metrin välein kaikilta syvyyksiltä pinnasta pohjaan saakka. - 50 -

Kuva 38. Yläkuvassa Kasper ja Teemu keräämässä sameuden vertikaaliprofiilin näytteitä keskisyvänteeltä aurinkoisena syyskuun päivänä 2018. Alakuvassa sameuden mittausta pakastetuista näytteistä puoli vuotta myöhemmin. Vertailunäytteemme osoittivat, ettei näytteiden pakastaminen heti näytteenoton jälkeen ja niiden analysointi heti sulatuksen jälkeen aiheuta virhettä tuloksiin. - 51 -

Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää, miten veden väri ja etenkin sameus vaihtelevat Valkjärvellä ajallisesti, alueellisesti ja vertikaalisesti. Lisäksi tutkimme, onko sameuden lisääntymisellä oikeastaan väliä, eli liittyykö sameuteen myös leville tärkeiden ravinteiden kohonnut pitoisuus. Menetelmät Selvitimme Valkjärven pohjan sedimentin ravinteiden liukenemista veteen yksinkertaisella kokeella, jossa lisäsimme 2 desilitraan tislattua vettä 2 ja 5 grammaa pohjaeläinpyyntien yhteydessä Valkjäven keskisyvänteestä talteen otettua savea. Kuivatimme saven +50 ° lämmössä ja sekoitimme sen veteen tomuna. Annoimme saven olla vedessä vuorokauden huoneenlämmössä, minkä jälkeen sekoitimme veden uudelleen ja annoimme sakan laskeutua 15 minuutin ajan. Tämän jälkeen mittasimme YSI 9300 -fotometrillä pintavedestä fosfaattifosforin, nitraattitypen, ammoniumtypen, magnesiumin ja kalium määrät. Toistimme kokeen kymmenen kertaa. Sameuden horisontaalivaihtelua selvitimme viidellä eri tavoin Valkjärven läpäisevällä linjalla (Kuva 41). Soudimme linjan läpi nopeasti, koukkasimme aika ajoin näytteen pintavedestä (0-5 cm:n syvyydeltä) ja määritimme näytteen sijainnin metrin tarkkuudella GPS:llä. Analysoimme pakastettujen ja huolella sekoitettujen näytteiden sameudet Hanna HI93703 sameusmittarilla. Sameuden ja veden värin vertikaalivaihtelua selvitimme kymmenellä näytteenottokerral-

la vuosina 2015, 2016 ja 2017 ottamalla vaakavedennoitimella vesinäytteet keskisyväntelltä metrin välein pinnasta pohjaan. Seitsemällä näytteenottokerralla mittasimme myös fotosynteettisesti aktiivisen säteilyn (PAR) vähenemisen pinnasta kolmen metrin syvyyteen. Mittarina käytimme secchi-levyyn kiinnitettyä ja Vernier Labquest2-keräimeen kytkettyä Vernierin PAR-anturia (Kuva 52). Teimme mittaukset veneen Auringon puoleiselta reunalta. Tulokset ilmoitamme sekä säteilyn absoluuttisena määränä (µmol m-2 s-1) että prosentteina veden pinnan yläpuolisesta säteilystä. Lähtelänojan ja Hyypiänmäenojan samean veden kulkeutumista Valkjärven pintavedessä selvitimme kuutena havaintopäivänä ottamalla näytteet pintavedestä 0, 2, 4, 8, 16, 32, 64 ja 100 metrin etäisyydeltä puron suusta keskisyvännettä kohti. Myös nämä näytteet analysoimme laboratoriossa Hanna HI93703 sameusmittarilla. Valkjärven veden värin vaihtelua selvitimme pintavedestä otetuista näytteistä Vernierin SpectroVis Plus spektrofofometrillä (Kuva 39). Valitsimme analyyseihin päivät jolloin Valkjärvi näytti opiskelijoiden mielestä erityisen kirkkaalta, harmaalta, turkoosilta ja vihreältä. Verrokkinäytteinä käytimme Barentsinmereltä pitkän niemen kärjestä tyrskyaallosta poimittua ja Norjan Lyngenin Sydbreen-jäätiköstä sulavaa vettä. SpectroVis Plus mittasi kaikista aallonpituuksista väliltä 380-900 nm absrbtion tuhat kertaa, ja laski näistä keskiarvon. Muun muassa veden liikkeestä kyvetissä johtuvat anomaliat saatiin näin minimoitua.

Kuva 39. Vernierin SpectroVis Plus -spektrofotometri. Vesinäytteen sisältävä kyvetti asetetaan oikealla ylhäällä näkyvään aukkoon. Mittausta ohjataan LoggerPro -ohjelmalla USB-liitännän kautta. Koska vesi liikkuu kyvetissä, mittauksia tehdään yleensä useita peräkkäin. Tässä tutkimuksessa olemme käyttäneet sadan mittauksen sarjaa kaikilla näkyvän valon aallonpituuksilla. - 52 -

Litoraalivyöhyke

Profundaalivyöhyke Ulappa eli pelagiaali Foottinen (valoisa)

Päällysvesi eli epilimnion (harppauskerroksen päällä)

Afoottinen (pimeä)

Alusvesi eli hypolimnion (harppauskerroksen alla)

Kuva 40. Järven vyöhykkeiden ja kerrosten nimitykset. Litoraalivyöhykkeessä kasvavat pohjaan juurilla kiinnittyvät ilmaversoiset ja pohjakasvit. Aluetta jossa valo ei enää riitä näille kasveille kutsutaan profundaalivyöhykkeeksi. Profundaalivyöhykkeen valoisaa yläosaa kutsutaan foottiseksi ja pimeää alaosaa afoottiseksi kerrokseksi. Nimitykset päällysvesi ja ja alusvesi liittyvät valon sijaan lämpötilan harppauskerroksen sijaintiin. Valkjärvessä molempien vyöhykkeiden raja näyttää sijoittuvat useimmiten lähelle toisiaan, noin kolmen metrin syvyyteen. Pohjakuvan lähde: Wikipedia Commons. Tulokset

sijaan tislatun veden magnesium- ja kaliumpitoisuudet nousivat luonnossa esiintyvälle tasolle. Sameuden horisontaalivaihtelu sameuslinjoissa Tuloksen perusteella voimme jatkossa päätellä on esitetty kuvassa 41. Matalan Pohjoislahden korkeiden magnesium- ja kaliumpitoisuuksien sameusarvot ovat järven muita osia korkeampia. kertovan veden savisuudesta. Mikroskooppirakastelun perusteella tämä johtunee sekä pohjan savesta että (uposlehtisten) Jokien tuoman sameuden vaikutus pintaveteen vesikasvien osista ja kasvien pinnalta irtoavas- on esitetty kuvassa 44. Hämmästyttävästi sameus ta kiintoaineesta. Jyrkkärantaisen, kallioisen ja lisääntyy Hyypiänmäenojan suulta keskisyvänmetsäisen itärannan arvot ovat sen sijaan hyvin nettä kohti ainakin sataan metriin saakka. Lähpieniä. Linjoista huomataan myös, että lähellä telänojan suulta sameus lisääntyy suunnilleen rantaa arvot ovat korkeampia kuin järven keski- 30 metrin etäisyydelle. Emme luonnollisesti voi osassa. Lämpiminä aikoina järven keskiosassa on sulkea tästä rannan vaikutusta pois. Kaikki pintapienialaisia muuta keskiosaa sameampia laikku- veden sameus ei välttämättä tule puroista. ja. Tämä sameus johtunee sinilevälautoista. Kuva 46 kertoo veden värin ja sameuden vertiPohjasedimentistä veteen liukenevista ravinteis- kaaprofiilin vaihtelun kymmenellä havaintokerta tehdyn kokeen tulokset on esitetty kuvassa 42. ralla. Valkjärven vesi ei ole kovin värikästästä, ja Sekä fosfaattiforia, nitraattityppeä, magnesiumia heikko mittaustarkkuus haittaa tulkintaa. Väriarettä kaliumia liukeni sedimentin savesta veteen, voilla näyttäisi kuitenkin olevan taipumus laskea mutta luonnossa esiintyviin pitoisuuksiin näh- pohjaa kohti. Sameusarvoissa on yllättävän pieni den fosforia ja typpeä liukeni hyvin vähän. Sen ero pohjan ja pinnan välillä. Muutamina näyt-

Kuva 41. (Seuraava sivu) Valkjärven pintaveden sameudet viideltä linjalta. Sininen linja on tehty 24.5.2015, punainen 29.9.2015, musta 20.5.2017, keltainen 25.5.2017 ja valkoinen 29.9.2017. Kussakin pisteessä on koukasimme näytteen pintavedestä liikkuvasta veneen vierestä kahde desilitran purkkiin ja merkitsimme kunkin näytteen sijainnin lomakkeeseen. - 53 -

- 54 -

Nitraattityppi (µg NO3-N/l)

Fosfaattifosfori (µg PO4-P/l)

1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0

0 Tislattu vesi

2 g savea

14 12 10 8 6 4 2 0

5 g savea

0 Tislattu vesi

Käsittely 7000 6000

40000

Kalium (µg/l)

Magnesium (µg/l)

5 g savea

Käsittely

50000

30000 20000 10000 0

2 g savea

4000 3000 2000 1000

0 Tislattu vesi

5000

2 g savea

5 g savea

Käsittely

0 Tislattu vesi

2 g savea

5 g savea

Käsittely

Kuva 42. Valkjärven pohjasaven lisäämisen vaikutus tislatun veden ravinnepitoisuuksiin (keskiarvo ± SD, n = 10). Vuorokauden liuotuksen ja sekoituksen jälkeen fosfaattifosforia ja nitraattityppeä liukeni veteen vain vähän, mutta magnesiumin ja kaliumin määrissä päästiinn hyvin lähelle Valkjärvestä mitattuja todellisia lukuja. Tislatun veden mittaustulokset olivat kaikissa tapauksissa tasan nolla.

Kuva 43. Tässä näytteenotossa hienosteltiin pedantin tieteellisesti: pinnan näyte otettiin noutimella. Myöhemmin vertailimme otantatapoja, ja totesimme että pintaveden voi kaapaista suoraan purkkiin. - 55 -

9 8

Lähtelänoja Hyypiänmäenoja

Sameus (FTU)

7 6 5 4 3 2 1 0

100

Etäisyys puron suulta (m) Kuva 44. Pintaveden sameusarvot kuuden 5.5.-31.5.2015 tehdyn mittauksen keskiarvona (±SD) kahdeksalta etäisyydeltä Lähtelänojan ja Hyypiänmaenojan suulta keskisyvännettä kohti. Ojan suuna pidimme kohtaa, jossa oja työntyy ralvehtineen ilmaversoiskasvillisuuden joukosta avoveteen.

Kuva 45. Lähtelänoja laskee Valkjärveen Lähtelänlahden eteläpäässä. Kuten kuvasta näkyy, oja tuo mukanaan kiintoainetta, joka kertyy suistomaisesti Valkjärven rantaan. Kesäisin tälle aluelle ei kuitenkaan synny yhtä rehevää kasvillisuutta kuin Hyypiänmäenojan vastaavaan suistoon. Tämä voi osittain johtua ilmansuunnista: Lähtelänoja laskee kohti pohjoista ja Hyypiänmäenoja kaakkoon. - 56 -

Väri (mg Pl/l) 0

-1

Etäisyys pinnasta (m)

-2 -3 -4

10.05.2015 08.07.2015 29.09.2015 24.05.2016 28.09.2016 29.11.2016 20.05.2017 25.05.2017 29.09.2017 15.10.2017

-5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12

Sameus (FTU) 0

-1

Etäisyys pinnasta (m)

-2 10.05.2015 08.07.2015 29.09.2015 24.05.2016 28.09.2016 29.11.2016 20.05.2017 25.05.2017 29.09.2017 15.10.2017

-3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12

Kuva 46. Värin ja sameuden syvyysprofiili Valkjärven keskisyvänteessä kymmenellä havaintokerralla. YSI 9300 antaa värilukeman viiden mg:n välein, Joten diagrammista tuli varsin värittömällä Valkjärvellä levoton. 29.9.2017 ajauduimme tuulen mukana matalalle alueelle, minkä seurauksena noudin osui pohjaan 9 metrin syvyydessä. Näytteet syvyyksistä 4-8 eivät siksi ole keskisyvänteestä. - 57 -

Etäisyys pinnasta (m)

PAR (µmol m-2 s-1) 0,0 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8 -1,0 -1,2 -1,4 -1,6 -1,8 -2,0 -2,2 -2,4 -2,6 -2,8 -3,0

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

10.05.2015 (FTU 0,94) 08.07.2015 (FTU 8,65) 29.09.2015 (FTU 0,23) 28.09.2016 (FTU 0,51) 26.11.2016 (FTU 0,193) 25,05.2017 (FTU 2,99) 25.09.2017 (FTU 2,86)

Etäisyys pinnasta (m)

PAR (prosentteina pinnan arvosta) 0,1 0,0 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8 -1,0 -1,2 -1,4 -1,6 -1,8 -2,0 -2,2 -2,4 -2,6 -2,8 -3,0

100

10.05.2015 (FTU 0,94) 08.07.2015 (FTU 8,65) 29.09.2015 (FTU 0,23) 28.09.2016 (FTU 0,51) 26.11.2016 (FTU 0,193) 25,05.2017 (FTU 2,99) 25.09.2017 (FTU 2,86)

Kuva 47. Fotosynteettisesti aktiivisen säteilyn (PAR ) määrän väheneminen pinnasta kolmen metrin syvyyteen seitsemänä mittauspäivänä Valkjärven keskiselänteellä. Alakuvassa säteily on esitetty prosentteina pinnan säteilymäärästä logaritmisella asteikolla, jolloin käyrien jyrkkyys kuvaa muutoksen nopeutta. Muista erottuvana päivänä 8.7.2015 pintavedessä ajelehti silmin nähtävä levälautta. - 58 -

Kirkas Valkjärvi

0,8

Harmaa Valkjärvi Turkoosi Valkjärvi

0,7

Vihreä Valkjärvi Sydbreenin jäätikkö

Absorbanssi (%)

0,6

Barentsinmeri

0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 400

450

500

550

600

650

700

750

800

850

900

Aallonpituus (nm) Kuva 48. Absorbtiospektrit Valkjärven keskisyvänteen pintavedestä kolmena päivänä, sekä kahden verrokkinäytteen, Barentsinmeren pintaveden ja Lyngenin Sydbreenin jäätiköstä valuvan sulamisveden vastaavat spektrit. Valkjärven näytteet on on otettu päivänä jolloin vesi näytti opiskelijaryhmän mielestä poikkeuksellisen kirkkaalta (siniseltä sinitaivaan alla), sekä päivinä jolloin vesi oli harmaata, turkoosia ja vihreää. Jokaisen aallonpituuden arvo on tuhannen mittauksen keskiarvo. teenottokerroilla pinta on sameampi kuin pohja. vesi absorboi eniten lyhyitä aallonpituuksia, ja Näillä havaintokerroilla pinnassa oli silmin näh- muistuttaa yleispiirteiltään Sydbreenin jäätikön tävä määrä sinilevää, ilmeistä sameuden syytä. joessa voimakkaan turkoosilta näyttävää sulamisvettä. Harmaan Valkjärven absorbtio on enFotosynteettisesti aktiivisen säteilyn määrän nakkooletuksista täysin poiketen hyvin vähäistä (PAR) väheneminen pohjaa kohti on esitetty kaikilla aallonpituuksilla. Turkoosi Valkjärvi erokuvassa 47. Päivien välillä on eroa etenkin pin- si tästä vain noin 460 nm:n ympärille asettuvan taveden absorbtiossa. Päivistä 8.7.2015 eroaa sel- piikin osalta. Vihreän Valkjärven abrorbtiospektvästi muista. Tällöin levien käytössä olevan valon ri eroaa täysin muista, ja muistuttaa yllättävän määrä väheni hyvin nopeasti. Samana päivänä paljon (silmään niinikään vihreältä näyttäneen) mittasimme myös pintaveden ennätysmäisen Barentsinmeren spektriä. Vihreän ja kirkkaan sameuslukeman, ja keskisyvänteen pintavedessä Valkjärven veden spektrit olivat lähes peilikuvat. oli sinilevää enemmän kuin milloinkaan muulloin projektin aikana. Kaikkina mittauspäivinä Sekä fosfaattifosforin, nitraattitypen, magnesiukolmen metrin syvyydessä oli lähes pimeää. min että kaliumin pitoisuudet korreloivat pintavedessä sameuden kanssa (Kuva 50). Kun lineaaKuvassa 48 on esitetty spektrofotometrilla mita- risessa regressiomallissa pintaveden sameutta tut absorbtiospektrit. Näissä on yllätävän suuria selitetään näiden ravinteiden määrällä, malli seeroja. Kirkkaan, siniseltä näyttävän Valkjärven littää vaihtelusta 68,2 % vaihtelusta (F4,21 = 11,29, - 59 -

Kuva 49. Savisameus tulee Valkjärveen kahdesta lähteestä: tuulen irrottamana järven pohjasta ja puroja pitkin. Purot ovat sameimmillaan tulva-aikana, jolloin noussut veden pinta irrottaa savea uoman yläosista. Kuvassa Niko ja Ella mittauksissa Lähtelänojan tulviessa syksyllä 2017. Vesi on hyvin sameaa ja kiintoainetta on vedessä melko paljon. - 60 -

200

Nitraattityppi pinnassa (µg NO3-P/l)

Fosfaattifosfori pinnassa (µg PO4-P/l)

175 150 125 100 75 50 25 0

90000

10000

80000

9000

70000

8000

60000 50000 40000 30000 20000 10000 0

Sameus pinnassa (FTU)

Kalium pinnassa (µg/l)

Magnesium pinnassa (µg /l)

Sameus pinnassa (FTU)

7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000

Sameus pinnassa (FTU)

Kuva 50. Fotometrillä pintavesinäytteestä mitattujen fosfaattifosforin, nitraattitypen, magnesiumin ja kaliumin määrät suhteessa pintaveden sameuteen. Regressioanalyysien tulokset tekstissä. p < 0,0001), mutta ainoaksi tilastollisesti merkitseväksi selittäjäksi nousee fosfaattifosfori (t = 2,89, p = 0,009). Yhdentoista metrin syvyydessä fosfaattifosfori ja nitraattityppi eivät sen sijaan korreloi sameuden kanssa (Kuva 51). Vastaava regressiomalli 11 metrin syvyydessä selittää vaihtelusta kunnioitettavat 93,6 % (F4,21 = 76,6, p < 0,0001). Tässä mallissa tilastollisesti merkitseviä selittäjiä ovat sekä magnesium (t = 3,19, p = 0,004) että kalium (t = 9,64, p < 0,0001). Pohjan läheisyyden sameus johtuu tällä perusteella lähinnä savesta (josta magnesium ja kalium ovat liuenneet veteen), mutta pinnan sameudella on ainakin osittain toinen alkuperä.

Johtopäätökset Tuloksemme osoittavat Valkjärven veden sameuden vaihtelevan vertikaalisesti, spatiaalisesti, temporaalisesti. Näistä vertikaalivaihtelu keskisyvänteellä on yllättävän vähäistä. Kesäaikaan pintavesi on hieman sameampaa, kun taas keväällä ja syksyllä vesi on pohjan läheisyydessä sameampaa. Spatiaalisesti pintaveden sameus vähenee järven keskiosaa kohti, ja on suurimmillaan matalassa Pohjoislahdessa. Ajallista eli temporaalista vaihtelua aiheuttavat pohjasta savea virtaukset, joiden syynä on Valkjärvessä käytännössä aina tuuli, ja purojen tulvien tuoma savi.

- 61 -

200

175

Nitraattityppi 11 m (µg NO3-P/l)

Fosfaattifosfori 11 m (µg PO4-P/l)

30 25 20 15 10 5 0

150 125 100 75 50 25 0

Sameus 11 m (FTU)

10000 9000

Kalium 11 m (µg/l)

80000

Magnesium 11 m (µg /l)

Sameus 11 m (FTU)

90000

70000 60000 50000 40000 30000

8000 7000 6000 5000 4000 3000

2000

Sameus 11 m (FTU)

Kuva 51. Fotometrillä 11 metrin syvyydestä nostetuista vesinäytteistä mitattujen fosfaattifosforin, nitraattitypen, magnesiumin ja kaliumin määrät suhteessa veden sameuteen samoissa näytteissä. Regressioanalyysien tulokset tekstissä. Sameuden aiheuttajat eivät ole järven eri osissa samoja. Kokeellisten tulostemme perusteella savesta liukenee paljon magnesiumia ja kaliumi veteen, mutta selvästi vähemmän fosfaattifosforia ja nitraattityppeä. Järven pohjoispään pintavedessä ei ole julkaisemattomien tulostemme perusteella keskiosaa enempää magnesiumia eikä kaliumia, mutta sameuslukemat ovat silti korkeita. Mikroskooppihavaintojemme perusteella suuri osa orgaanista alkuperää, muun muassa vesikasvien pinnoilta irronnutta epifyyttistä levää. Myös järven keskiosan sameutta magnesium ja kalium selittivät huonosti, mutta fosfaattifosfori

melko hyvi, joten sameus lienee peräisin elävistä ja kuolleista levistä. Pohjan läheisyyden sameutta magnesium ja kalium selittävät hyvin, joten se linee peräisin veden liikkeiden ylös tupruttanmasta savesta. Myös purotutkimuksissa havaittuun sameuteen liittyy aina korkeat magnesium- ja kaliumpitoisuudet, joten purot tuonevat Valkjärveen lähinnä savea pelloilta ja rehevistä metsistä. Jo aiemmassa tutkimuksessa havaittu ristiriita saa tässä tutkimuksessa hieman lisää valoa. Hagmanin (2009) siteeraamaat julkaisemattomat tutkimukset ovat toisaalta arvioineet Valkjärven

- 62 -

Kuva 52. Fotosynteettisen aktiivisen säteilyn (PAR) mittaamiseen käytetty laitteisto. Kiinnitimme PAR-anturin Secchi-levyyn, jolloin näkösyvyyden mittaaminen onnistui samalla. Mittasimme ensin säteilyn määrän veden päällä, ja laskimme sitten levyä 20 cm kerrallaan kohti syvyyksiä. Neljän metrin mittaisella kaapelilla varustettu anturi oli kiinni LabQuest2-keräimessä, josta luimme arvot. sisäisen kuormituksen, eli pohjasta hapettomissa olosuhteissa vapautuvan fosforin määrän suureksi, mutta toisaalta pohjasedimentissa ravinteisuustutkimuksissa havaittu fosforipitoisuus on todettu mittauksissa pieneksi. Tässä tutkimuksessa Valkjärven savesta koostuvasta pohjasedimentista liukeni muutaman päivän aikana suuri määrä magnesiumia ja kaliumia tislattuun veteen, mutta samassa ajassa fosfaattifosforia ja nitraattityppeä liukeni vain vähän. Samoin kor-

keat, kaliumin ja magnesiumin pitoisuuksien kanssa vahvasti korreloivat sameusarvot pohjan läheisyydessä eivät selitä näiden ravinteiden pitoisuuksia. Nämä tulokset voisivat viitata siihen, ettei savi Valkjärven pohjassa sisällä suuria määriä leville keskeisiä ravinteita, tai ainakin niiden liukoisuus veteen on huono. Siksi pidämme Valkjärven pohjasedimentin ominaisuuksien tarkempaa tutkimista tärkeänä Valkjärven tilan seurannassa ja ja järven tulevaisuuden arvioinnissa.

Kuva 53. Valkjärvi ei ole aina samea. Kuva päivältä jolloin järvi oli opiskelijoiden mielestä poikkeuksellisen kirkasvetinen. Laboratoriossa mintattu pintaveden absorbtiospektri noudatteli melko hyvin Norjan Lyngenin niemimaan Sydbreenin jäätikön reunasta valuvan sulamisveden spektriä. - 63 -

Kuva 54. Samuel ja Oskari nostamassa vettä Valkjärven keskisyvänteeltä. YSI Professional Plus -mittarin käyttöön riitti yksi kairattu reikä, mutta jään paksuuden vuoksi noutimen mentävä avanto oli sahattava halkaisijaltaan lähes puolimetriseksi. Otimme tällä kertaa näytteet myös biologisen hapenkulutuksen mittaamiseksi, joten vedentarve oli 1,2 litraa. Putkinoudin nostaa kerralla kaksi litraa. - 64 -

Onko Valkjärvi samea myös talvella? Samuel Kärkkäinen, Oskari Niskanen ja Mika Sipura

Johdanto

den vapauttajia. Paitsi tonkimalla, ne aiheuttavat pohjan läheisyyden samentumista myös ulostamalla. Brönmark ja Hansson (1999) pitävät myös harvasukamatoja merkittävinä bioturbaation aiheuttajina, sillä ne ovat pohjassa pää alaspäin, ja vapauttavat ulosteensa veteen. Valkjärvessä paljon runsaammat surviaissääsken toukat elävät pohjasedimentin pintaosassa pää ylöspäin, mutta nekin aiheuttavat sedimentin liikettä luolia kaivaessaan ja liikkuessaan. Simpukoista Valkjärvellä tavataan vain järvisimpukkaa, joka on melko harvalukuinen, mutta isokoinen, ja saattaa tunkeutua syvälle sedimenttiin.

Savisesta valuma-alueestaan johtuen Valkjärvi on ilmeisesti ollut samea koko olemassaolonsa ajan, vaikka sen nimi voisikin viitata nykyistä kirkkaampaan menneisyyteen. Sameusmittauksemme kuitenkin osoittavat järven sameuden vaihtelevan niin vaaka- ja pystysuunnassa kuin ajallisesti. Matala pohjoisosa on keskimäärin eteläosaa sameampi, ja rannat keskiosaa sameampia. Toisinaan pohjan läheisyydessä on savisameutta enemmän kuin pinnassa, mutta kesällä pintavesi on usein levistä johtuen sameampi. Kerrostuneisuusmittauksemme ovat osoittaneet Valkjärven olevan niin matala, että kesän voimakkainta ker- Menetelmät rostuneisuuden aikaa lukuun ottamatta tuulet pystyvät helposti sekoittamaan koko vesimassan. Määritimme Valkjärven veden värin ja sameuTällöin järvi on kauttaaltaan tasaisen samea. den syvyysprofiilit kerran kevätkierron aikaan, kerran kesän kerrostuneisuuden aikaan, kerran Talvella jääkansi peittää Valkjärven, ja koska syyskierron jälkeen ja kolmesti talvella jään alta. järveen tulee vain hyvin matalia puroja, ja sieltä Sulan veden mittaukset teimme veneestä ja talvipoistuu vettä vain pienenä norona pohjoispään mittaukset kolmionmuotoisesta, sivuiltaan noin padon yli, vesimassan olettaisi olevan talvella 60 cm:n kokoisesta avannosta. Teimme avannon hyvin rauhallinen. Koska tästä ei ole tutkimuk- kairaamalla kolme reikää mahdollisimman väsia, päätimme selvittää, laskeutuuko sameutta ai- hän vettä häiritsemättä, sahaamalla reikien väheuttava epäorgaaninen ja orgaaninen aines tal- lit jääsahalla ja nostamalla irronnut pala jäälle. vella pohjaan, ja kirkastuuko Valkjärvi talveksi. Avannon tekeminen saattoi sekoittaa pintavettä ja muuttaa hieman tuloksia, mutta emme usko Yksi, ja Valkjärven tapauksessa kenties ainoa häiriön sekoittaneen vettä metriä syvemmällä. mahdollisuus talvisen sameuden aiheuttajaksi Otimme keskisyvänteen päältä vaakavedennouovat eliöt. Tässä bioturbaatioksi kutsutussa ilmi- timella näytteet pinnasta ja vesipatsaasta metrin össä kalat ja pohjan selkärangattomat tupruttavat välein 12,4 metrin syvyydessä sijaitsevaan pohpohjan irtainta ainesta veteen. Valkjärvessä hy- jaan saakka. Koska vesi ei automaattisesti vaihdu vin runsaat särki ja lahna etsivät talvella pohjasta noutimessa sitä laskettaessa, liikuttelimme nouravinnokseen selkärangattomia ja ovat tunnet- dinta sivusuunnassa noin puolen minuutin ajan tuja bioturbaation aiheuttajia ja pohjan ravintei- ennen sen laukaisemista. - 65 -

Kuva 55. Yläkuvassa Oskari sahaamassa kolmionmuotoista avantoa samalla kun Samuel tekee viimeisiä happimittauksia pohjan tuntumassa. Pyrimme minimoimaan vesipatsaan häiritsemisen aloittamalla kairanreiästä, ja suurentamalla avantoa vasta kun vaakanoutimen käyttö sitä vaati. Alakuvassa Oskari tyhjentää noutimen saalista näytepulloon 33,3 senttimetriä paksulla jääpalalla istuen. - 66 -

Laboratoriossa mittasimme veden värin suodatetusta näytteestä YSI 9300 fotometrillä ja sameuden Hanna HI93703 sameusmittarilla. Aiemmat tutkimuksemme ovat osoittaneet magnesiumin ja kaliumin määrän kertovan Valkjärven ympäristössä savisameudesta, joten määritimme jokaisesta näytteestä myös näiden määrät YSI 9300 fotometrillä.

rä nousee jyrkästi 8-10 metrin syvyydeltä kohti pohjaa. Alakuvassa 56 esitetyt kaliumpitoisuudet noudattelevat magnesiumin profiileja, mutta yllättäen kaliumin määrät ovat keväällä ja syksyllä lähes samat. Kuten magnesiumin, myös kaliumin pitoisuudet laskevat vapaan veden aikaan pohjaa kohti vain hieman, mutta jään alla kaliumpitoisuudet nousevat jyrkästi 7-8 metrin syvyydeltä kohti pohjaa. Näiden tulosten perusteella jokin Selvitimme kesän ja talven eroja veden värissä pöllyttää Valkjärven keskisyvänteessä savea vesimäärittämällä molempien keskimääräiset absor- patsaaseen aina neljän metrin korkeudelle pohbtiospektrit kokoomanäytteistä Vernier Spectro- jan yläpuolelle. Vis Plus -spektrofotometrillä. Keräsimme kesän 2015 aikana (2.6.-22.8.) keskisyvänteeltä seitse- Kuvassa 59 on esitetty vapaan veden ajan ja jään män näytettä pinnasta, sekä vaakaputkinoutimel- peittämän ajan seitsemässä näytteenotosta yhla näytteet yhden, kolmen, kuuden ja 11 metrin distetyt keskimääräiset absorptiospektrit. Kaikki syvyydeltä. Pakastimme näytteet, kunnes sula- käyrät muistuttavat kuvan 48 vihreän Valkjärven timme ne viimeisen mittauksen jälkeen ja sekoi- spektriä. Ainoastaan pinnan näyte eroaa hieman timme 100 ml vettä kustakin näytteestä yhdeksi muista, mikä johtunee levistä. Absorboituneen 7 dl:n kokoomanäytteeksi. Määritimme tästä ve- valon määrä vähenee kuuteen metriin saakka, destä spektrofotometrillä aallonpituuksien 380- mutta nousee hieman tästä 11 metriin. Talvella 900 nm absorbanssit tuhannen mittauksen kes- absorboituminen on vähäisintä pintavedessä ja kiarvona. Toistimme saman seuraavana talvena suurinta 11 metrin syvyydessä. Talvella käyrien 20.1.-22.3. Havaintojemme mukaan pakastami- muodot eivät eroa toisistaan lainkaan, ja ovat nen ei juuri vaikuttanut veden absorbanssispekt- lähes identtisiä kesän syvemmän veden käyrien riin, vaikka valoa absorboivat levät kuolivat. kanssa. Tulokset

Johtopäätökset

Veden värin syvyysprofiilit on esitetty yläkuvassa 57. Fotometrin asteikko on näin värittömälle vedelle liian harva, mutta sulan veden aikaan väri näyttäisi kuitenkin vähenevän pohjaa kohti. Sen sijaan jään alla pohjan ja pinnan välillä ei juuri ole värieroa. Myös sameuden syvyysprofiilissa on eroa kesän ja talven välillä (alakuva 57). Talvinäytteissä pintavesi on kirkkaampaa kuin kesällä, mutta sameusarvot nousevat pohjaa kohti, ja ovat pohjan läheisyydessä korkeampia kuin kesällä. Vapaan veden aikaan pohjan ja pinnan välillä on hyvin vähän eroa sameudessa. Heinäkuun näytteenottokerralla vesi oli muihin Valkjärven tuloksiin nähden hyvin sameaa pinnassa ja metrin syvyydessä. Tämä johtunee levistä.

Tutkimuksemme alussa kysyimme: kirkastuuko Valkjärvi talveksi? Vastaus on: ei kirkastu. Päällysveden sameusarvot kyllä laskevat jään peitettyä järven, mutta ne ovat silti 50-70% kesän arvoista. Pohjassa tilanne on päinvastainen. Kesällä päällys- ja alusvesi ovat yhtä sameita, mutta talvella alusvesi muuttuu yhdeksästä metristä alaspäin huomattavasti yläpuolella olevaa vettä sameammaksi. Valkjärven veden väriarvot ovat olemattoman pieniä, mutta niissäkin trendi on saman suuntainen. Kesällä vesi on pinnassa hieman värikkäämpää, mutta talvella päällys- ja alusveden välillä ei ole eroja.

Magnesiumpitoisuuden syvyysprofiili on esitetty kuvassa 60. Kevät- ja syyskierron aikaan magnesiumia on pinnassa ja pohjassa lähes saman verran, keväällä luultavasti tuulisuudesta johtuen selvästi enemmän. Talvella magnesiumin mää-

Emme löydä ilmiölle muuta selittäjää kuin bioturbaatio. Valkjärven keskisyvänteen sedimenteissä tiedetään elävän suuria määriä pohjaeläimiä, etenkin surviaissääsken toukkia, ja Valkjärvessä tiedetään elävän suuria määriä näitä ravintonaan käyttäviä ja siten pohjan savisia sedimenttejä tonkivia särkikaloja. Brönmark ja Hansson (1999)

- 67 -

Kuva 56. Oskari mittaamassa näytteenotttopaikan vedensyvyyttä. Käytimme syvyyden mittaamisen sukeltajien etäisyysmittariksi suunniteltua Hondex PS7 -muttari. Laite lähettää veteen ultraäänipulsseja, jotka heijastuvat pohjasta takaisin. Laite täytyy asettaa täsmälleen pystysuoraan asentoon ettei se antaisi liian suuria lukemia. Tällä lähestymiskulmalla Valkjärven syvyys näyttäisi olevan pitkälti yli 13 metriä. Mittarin patteri kestää toista tuhatta mittausta, joten yrityksen ja erehdyksen kautta oikea kulma lopulta löytyy.

- 68 -

Väri (mg Pl/l) 0

-1

Etäisyys pinnasta (m)

-2 -3 -4 -5 -6 -7

10.05.2015 08.07.2015 29.09.2015 20.01.2016 04.02.2016 28.02.2016

-8 -9 -10 -11 -12

Sameus (FTU) 0

-1

Etäisyys pinnasta (m)

-2 -3 -4 -5 -6

10.05.2015 08.07.2015 29.09.2015 20.01.2016 04.02.2016 28.02.2016

-7 -8 -9 -10 -11 -12

Kuva 57. Veden värin ja sameuden vertikaaliprofiili Valkjäven keskisyvänteestä kolmena avoveden ja kolmena jääpeitteisenä päivänä. Fotometri ilmoittaa väriarvot viiden platinayksikön tarkkuudella, minkä seurauksena profiilikäyristä tulee levottomia ja vaikeasti luettavia. 28.2.2016 12 metrin näytteeseen on sekoittunut pohjan savea. Muilta osin alimmat näytteet ovat pohjan yläpuolelta. - 69 -

Kuva 58. Talvipäivä on vesitutkijalle lyhyt. Yläkuvassa Oskari ja Samuel ovat ottamassa viimeisiä näytteitä iltaauringon värjätessä maiseman oranssiksi. Alakuvan oli tarkoitus olla Valkjärvi-projektin jäähyväiskuva, viimeisen maastotyöpäivän viimeiset hetket. Muutaman kuukauden kuluttua selvisi, että projekti jatkuisi edelleen, ja vuotta myöhemmin se etteivät maastotyöt olleet edes puolivälissä. - 70 -

1,0 Pinta 1m 3m 6m 11m

0,9 0,8

Absorbanssi (%)

0,7 0,6

Kesä-elokuu 2015 (7 näytettä)

0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 400

450

500

550

650

700

750

800

850

900

Aallonpituus (nm)

1,0 Pinta 1m 3m 6m 11m

0,9 0,8 0,7

Absorbanssi (%)

600

0,6

Tammi-maaliskuu 2016 (7 näytettä)

0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 400

450

500

550

600

650

700

750

800

850

900

Aallonpituus (nm) Kuva 59. Valkjärven veden absorbtiospektrit kesällä ja talvella. Otimme molempina vuodenaikoina näytteet seitsemänä valikoimattomana päivänä, säilytimme ne mittaukseen asti pakastettuna, ja sekoitimme lopulta näytteet kokoomanäytteeksi. Viivat ovat siis seitsemän päivän keskiarvoja. Jokaisen aallonpituuden arvo on Vernier SpectroVis Plus -spektrofotometrin tuhannen mittauksen keskiarvo. - 71 -

Magnesium (µg/l) 0

10000

20000

30000

40000

-1

60000 10.05.2015 08.07.2015 29.09.2015 20.01.2016 04.02.2016 28.02.2016

-2

Etäisyys pinnasta (m)

50000

-3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12

Kalium (µg/l) 0

2000

4000

6000

8000

10000

-1 10.05.2015 08.07.2015 29.09.2015 20.01.2016 04.02.2016 28.02.2016

Etäisyys pinnasta (m)

-2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12

Kuva 60. Magnesiumin ja kaliumin määrien syvyysprofiilit Valkjärven keskisyvänteessä kolmena avoimen veden pävänä ja kolmena jääpeitteisenä päivänä. Alimmat näytteet on otettu selvästi pohjan yläpuolelta, lukuun ottamatta 28.2.2016 otettua näytettä, jolloin 12 metrin näytteeseen sekoittui pohjan savea. Yli 50 000 mikrogramman arvot on mitattu laimentamalla näytteitä tislatulla vedellä. - 72 -

Kuva 61. Putkinoutimessa on vettä kahdentoista metrin syvyydestä, vain kolmisenkymmentä senttiä pohjan yläpuolelta. Silmämääräisesti vedessä ei ole havaittavaa eroa pinnan veteen, mutta sameusmittari paljastaa totuuden: pohjan lähistön vesi on talvella selvästi pinnan vettä sameampaa. Ravinneanalyyseissä magnesiumin ja kaliumin pitoisuudet ovat pohjan lähellä selvästi pintavettä korkeammat, mikä vihjaa pohjan sameuden johtuvan savesta, kenties kalojen pöllyttämästä pilvestä. pitävät bioturbaation vaikutusta isompana kesällä, koska sen aiheuttajat ovat vaihtolämpöisiä, ja niiden aineenvaihdunta ja siten myös aktiivisuus vähenevät talvella. Tuloksemme viittaavat kuitenkin siihen, että Valkjärvessä bioturbaatio olisi merkittävämpää talvella. Kesällä pinnan sameus johtunee suurelta osin levistä, joten jos levien vaikutus poistettaisiin, sameuden lisääntyminen pohjaa kohden saattaisi tulla profiilikäyrissä esiin. Sameusarvot ovat kuitenkin pohjan läheisyydessä talvella kesää suurempia. Kesällä surviaissääsket ovat aikuisina ilmassa, ja Valkjärven kalat todennäköisesti hakevat ravintonsa muualta kuin keskisyvänteen pohjasta. Savi 12,4 metrin syvyydessä saa siksi olla kesällä rauhassa. Myös absorbtiospektrit kertovat kesän ja talven eroista. Kesällä päällysvesi absorboi valoa enemmän kui alusvesi, mutta talvella käyrien järjestys vaihtuu lähes täysin päinvastaiseksi. Abrorbtiokäyrissä on kaksi erikoista piirrettä. En-

simmäinen on lähes olematon ero kesän ja talven käyrissä. Aiemmassa sameustutkimuksessamme osoitimme Valkjärven veden absorbtiospektrien vaihtelevan suuresti. Toisinaan veden väri muistuttaa Jäämeren väriä, toisinaan jäätikön sulamisveden väriä, ja joskus ei näitä kumpaakaan. Silti, kun otetaan kesältä seitsemän erilaista spektria, ja talvelta seitsemän erilaista spektriä, niiden keskiarvot ovat kesällä ja talvella lähes samat. Oletimme kesän spektrin kuvaavan lähinnä levistä tulevaa väriä, ja talven spektrin enemmän saven väriä, mutta tämän tuloksen perusteella näin ei ole. Kun Valkjärvi on vihreä, sekin ilmeisesti johtuu savesta. Toinen erikoinen piirre on se että keskimääräiset käyrät muistuttavat lähinnä ”vihreän valkjärven” käyrää. Kun edellisessä tutkimuksessa otimme ”vihreän veden” näytteen, valkjärvi näytti meistä poikkeavan väriseltä. Tämä poikkeus on kuitenkin sama kuin useamman näytteen keskiarvo.

- 73 -

Kuva 62. Näytteenottoa Valkjärven keskisyvänteellä. Tatu on nostanut vettä seitsemän metrin syvyydestä. Aleksi laskee veden hanasta näytepulloon. Huomaa myös Tatun asiallinen John Deere -lippis. - 74 -

Valkjärven bakteeritoiminnan kerrostuneisuus Aleksi Murtomaa, Tatu Sokka ja Mika Sipura

Johdanto

Menetelmät

Yksi rehevöityvien vesien merkittävimmistä ongelmista on lisääntynyt mikrobiaalinen hengitys, joka kerrostuneissa tai jään peittämissä vesissä johtaa hapen määrän vähenemiseen, ja äärimmillään alusveden tai koko vesimassan happikatoon. Oppikirjoissa asia esitetään usein niin, että rehevöitymisen seurauksena syntynyt suuri leväbiomassa vajoaa kuoltuaan pohjaan, missä aerobiset bakteerit kuluttavat leviä hajottaessaan hapen. Tämä herätti eräällä lukion biologian oppitunnilla kysymyksiä: 1) Miten paljon bakteereja on muualla vedessä? 2) Eikö hajottajabakteerien määrä ja hapenkulutus voisi olla suurinta pintavedessä, sillä se on lämpimämpää, ja pintaveteen yhteyttävät levät kuolevat? 3) Jos hapen määrä on pohjasedimentissä ja pohjan tuntumassa pysyvästi alentunut, eivätkö olosuhteet siellä suosi erityisesti anaerobisia bakteereja? Miksi happea tarvitsevat anaerobiset bakteerit toimisivat ahkerimmin siellä missä happea ei juuri ole?

Teimme mittaukset ja otimme näytteet Valkjärven keskisyvänteestä (piste 1 kuvassa 16) kolme kertaa kevätkesän 2014 aikana, ja kerran loppusyksyllä (päivämäärät kuvassa 66). Mittasimme lämpötilan (°C), hapen määrän (mg/l) ja hapen kyllästysprosentin 20 metrin kaapelilla ja polarografisella happisensorilla varustetulla YSI Professional Plus -mittarilla pinnasta, ja kaikilta syvyyksiltä metrin välein pohjaan saakka. Vesinäytteet otimme hanalla suljettavalla, painolla laukaistavalla kahden litran WaterMark -vaakanoutimella (Kuva 63) samoilta syvyyksiltä suoraan yhden litran inkubointipulloihin (Kuva 64).

Tämän tutkimuksen tarkoituksena on hakea havaintoaineiston turvin vastauksia edellä esitettyihin kysymyksiin. Monissa tutkimuksissa aerobisten heterotrofisten bakteerien on todettu olevan runsaimmillaan veden pintaosissa, ja vähälukuisimmillaan termokliinin kohdalla ja pohjassa (Maier ym. 2009), mutta jakauman on todettu riippuvan järven ominaisuuksista, ja vaihtelevan vuoden- ja vuorokaudenajoittain (esim. Tammert ym. 2005, Maier ym. 2009). Vuoden 2014 aikana Valkjärvi oli ajoittain hyvin samea, toisinaan taas erittäin kirkas, joten myös bakteeritoiminnan voi olettaa vaihtelevan ajallisesti.

Laboratoriossa otimme inkubointipulloista aluksi 10 ml:n näytteet absorbanssin määritystä varten, ja 1 ml:n näytteet steriileillä pipeteillä bakteerikasvatuksiin. Biologisen hapenkulutuksen (BOD7) selvittämiseksi mittasimme kaikista näytteistä hapen määrän Vernier Labquest2:n optisella happianturilla (ODO-BTA) ennen ja jälkeen seitsemän vuorokauden inkuboinnin pimeässä kaapissa huoneenlämmössä. Menetelmä ei ota huomioon nitrifikaatioprosesseissa kuluvaa happea (ei-atu). Lämpötila laboratorion kaapissa vaihteli välillä 20,8 - 21,7 °C. Veden sameuden FTU-asteikko käyttämässämme YSI 9300 fotometrissä järvivedelle liian suuripiirteinen, joten mittasimme sameuden fotometrillä epäsuorasti 650 nanometrin aallonpituuden absorbanssina, jossa sokeana näytteenä käytetään tislattua vettä. Sameuden on todettu korreloivan pidemmillä aallonpituuksilla mitattujen

- 75 -

Kuva 63. Kenttätöiden tärkeimmät välineet. Yläkuvassa YSI Professional Plus -mittari, jonka 20 metriä kaapelin päässä on kolme anturia. Näillä saadaan mitattua lämpötila, hapen kyllästysprosentti, hapen määrä (mg/l), pH ja redox-potentiaali. Alakuvassa Watermark vaakanoudin, jolla saadaan noin 10 cm:n korkuinen näyte vesipatsaasta. Tässä yllättävän kirkasta vettä 12 metrin syvyydestä. - 76 -

Kuva 64. Ylemmässä kuvassa 27.6.2014 kerätyt muoviset vesinäyte- ja inkubointipullot Valkjärven keskisyvänteestä. Etualalla Vernier LabQuest II -tiedonkeräin, jossa on kiinni Vernierin optinen happipitoisuusanturi (ODO-BTA). Alakuvassa Tatu on ottamassa vesipulloista näytteitä bakteerimäärien ja veden absorbanssin selvittämiseksi. Aleksi odottaa happipitoisuuslukeman tasoittumista. - 77 -

Etäisyys pinnasta (m)

-2

-4

-6

-8

-10

-12

Pohja -12

Etäisyys pinnasta (m)

-2

-4

-6

-8

-10

-12

Pohja

-12

500 1000 1500 2000 2500 3000

Pohja 0

5 0

-2

-4

-6

-8

-10

-12

500 1000 1500 2000 2500 3000

Pohja 0

5 0

-2

-4

-6

-8

-10

-12

500 1000 1500 2000 2500 3000

Heterotrofisia bakteereja / ml

Pohja 0

BOD7 (mg/l)

Pohja 2

27.6.2014

Pohja 0

Pohja

-12

25.5.2014

Pohja

-12

Pohja 0

Etäisyys pinnasta (m)

500 1000 1500 2000 2500 3000

7.5.2014

14.11.2014

-12

Pohja 0

Absorbanssi (%)

Kuva 65. Aerobisten heterotrofisten bakteerien tiheyksien, biologisen hapenkulutuksen ja veden absorbanssin syvyysprofiilit neljällä havaintokerralla. Alin palkki tarkoittaa pohjaa (= savinen vesinäyte), jonka syvyys vaihteli veneen ajautumisen takia havaintokerroittain välillä 12.1-12.4 metriä. absorbanssiarvojen kanssa (Turbidity Technical Review 2010), ja Lähtelänoja-aineistossa sameusarvo (FTU), väriarvo (mg Pl/l) ja kiintoaineen määrä (mg/l) selittävät lineaarisessa regressiomallissa vastaavalla menetelmällä mitatun absor-

banssin vaihtelusta 91,3 %, ja sameusarvo yksin 80,8 %. Pidämme tällä perusteella absorbanssia varsin kelvollisena bakteerien käytössä olevan orgaanisen aineen mittana, vaikka sen vaihtelu johtunee osittain epäorgaanisesta savesta.

- 78 -

Lämpötila (°C) 0

-1

Etäisyys pinnasta (m)

-2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9

7.5.2014 25.5.2014 27.6.2014 14.11.2014

-10 -11 -12

Hapen kyllästysprosentti 0 -1

Etäisyys pinnasta (m)

-2 -3 -4

100

7.5.2014 25.5.2014 27.6.2014 14.11.2014

-5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12

Kuva 66. Yläkuvassa lämpötilan ja alakuvassa hapen syvyysprofiili neljänä havaintokertana. YSI Professional Plus -mittari antoi yleisesti yli sadan prosentin kyllästyslukemia. Nämä voivat olla osin todellisia, mutta ne saattavat valmistajan mukaan johtua myös laitteen kalibroinnista, joka suoritetaan täysin vesihöyryllä saturoituneessa ilmassa. - 79 -

1,0

a) BOD7 residuaalit (mg)

BOD7 (mg)

5 4 3 2 1 0 0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0,5

0,0

-0,5

-1,0

3,5

Log10 (heterotrofiset bakteerit + 1)

Absorbanssi (%)

Kuva 67. a) Log-muunnetun heterotofisten bakteerien tiheyden suhde biologiseen hapenkulutukseen (BOD7). Pohjan sameat näytteet on jätetty tästä pois. Lineaarisessa regressiomallissa bakteeritiheys selittää yksin 81,8 % biologisen hapenkulutuksen vaihtelusta. b) Veden absorbanssin suhde biologisen hapenkulutuksen jäännösvaihteluun eli residuaaleihin. Kahden selittävän muuttujan regressiomallissa myös absorbanssi selittää merkitsevästi biologisen hapenkulutuksen vaihtelua. Heterotrofisten aerobisten bakteerien määrät laskimme inkubointipulloista näytteenottopäivänä steriileillä pipeteillä otetuista yhden millilitran näytteistä 3M Petrifilm kasvatusalustoilla (AQHC). Menetelmässä näyte pipetoidaan kuivalle elatusainelevylle muovikalvon alle, ja tasoitetaan koveralla muovilevyllä. Punaisina erottuvien pesäkkeiden määrä lasketaan vuorokauden (+ 35 °C) inkuboinnin jälkeen. Tulokset Kuten kuvasta 65 nähdään, bakteeritoiminnan kerrostuneisuus vaihteli havaintokertojen välillä suuresti. Toukokuun alussa (7.5.) vesi oli viileää, täysin kerrostumatonta, ja hapen määrä oli vähäinen vain yli kymmenen metrin syvyydessä (kuva 66). Heterotrofisten aerobisten bakteerien tiheys oli suurin pinnassa, mutta biologinen hapenkulutus ei vaihdellut suhteessa syvyyteen (Kuva 28). Pohjan näyte oli luonnollisesti kuravettä, mutta yllättäen vain 30 cm pohjan yläpuolella oleva vesi oli kirkkaampaa kuin pintavesi (Kuva 65).

oli lämmennyt selvästi, ja lämpötilan harppauskerros oli alkanut muodostua 4-6 metrin välille (Kuva 66). Hapen määrä oli pintavedessäkin vähentynyt, ja kuvassa 29 näkyvä hapen profiilikäyrä oli varsin erikoisen muotoinen. Heterotrofisten bakteerien tiheys, samoin kuin absorbanssi ja biologinen hapenkulutuksen arvot oli huomattavan korkeita neljän metrin syvyyteen saakka (Kuva 65). Vesi viiden metrin syvyydestä lähes pohjan saakka oli likimain yhtä kirkasta kuin ensimmäisellä havaintokerralla. Kesäkuun lopussa (27.6.) viileä kesäkuu oli jäähdyttänyt veden uudelleen, ja happeakin riitti kohtuullisesti lähes pohjaan saakka (Kuva 66). Vesi oli silmin nähden kirkasta. Bakteeritiheydet olivat hyvin pieniä pinnasta pohjaan ja biologinen hapenkulutus hyvin vähäistä (Kuva 65). Myös absorbanssilukemat olivat lähes pohjaan saakka hyvin pieniä.

Marraskuun puolivälissä (14.11.) vesi oli jäähtynyt koko syvyydeltään noin 5,5 asteeseen, ja happeakin riitti paljon 9 metrin syvyyteen (Kuva 66). Toukokuun lopussa (25.5.) männyn siitepöly oli Heterotrofisia bakteereita oli vähän lukuun ottalevinnyt Valkjärven pintaan, ja alkanut paak- matta syvyyksiä 6-10 metriä (Kuva 65). Pohjan kuuntua ja vajota. Hellekauden jäljiltä pintavesi kuravettä lukuun ottamatta myös absorbanssi ja - 80 -

biologinen hapenkulutus olivat korkeimmillaan Toisella havaintokerralla siitepöly oli jo osittain näissä syvyyksissä. hajonnutta ja vettynyttä niin, että oli alkanut upota. Aineistosta näkyy selvästi, että siitepölyä Kun poikkeavat kuraiset pohjanäytteet poiste- riitti tasaisesti neljän metrin paksuudelta, mutta taan aineistosta, logaritmisesti muunnettu bak- tämän alla vesi oli kirkasta. Bakteerien hajottaesteeritiheys ja absorbanssi selittävät lineaarisessa sa siitepölyä pintavedessä, vesi sai biologisen hapienimmän neliösumman regressiomallissa 87,5 penkulutuksen perusteella jopa hieman jätevesi% (R2) biologisen hapenkulutuksen vaihtelusta mäisiä piirteitä, ja menetti happea. Valitettavasti (F2,49 = 171,5, p < 0,001). Näistä bakteeritiheys (t emme pystyneet keräämään aikasarjaa tämän = 17,6, p < 0,001) selittää vaihtelua absorbanssia jälkeisistä tapahtumista: ehtivätkö bakteerit ha(t = 4,7, p < 0,001) paremmin (Kuva 67). jottaa siitepölyn ennen kuin se ehti pohjaan? Johtopäätökset

Pohjasta otetut näytteet olivat luonnollisesti huomattavan sameita, mutta tämä johtui lähinnä savesta. Bakteeritiheydet ja biologinen hapenkulutus eivät sen sijaan olleet pohjassa erityisen korkeita. Happea kuluttuva bakteeritoiminta ei siksi näiden tulosten perusteella näytä keskittyvän Valkjärvellä erityisesti pohjaan.

Pystyimme osoittamaan neljän havaintokerran aineistollamme että: 1) bakteereille sopivan orgaanisen materiaalin määrän vertikaaliprofiili vaihtelee Valkjärvessä suuresti, 2) heterotrofisten bakteerien tiheydet vaihtelevat havaintokerroittain veden sameuden mukana ja 3) biologinen hapenkulutus on yleensä suurinta pohjasta ote- Huomionarvoista aineistossa on myös Valkjärtussa näytteessä, mutta usein yhtä korkealla, tai ven veden sameuden tasaisyys suhteessa syvyykorkeammalla tasolla muualla vesipatsaassa. teen, ja savipohjan päällä olevan veden kirkkaus. Peräti kolmella havaintokerralla neljästä muutaAineistosta nousee esiin erityisesti männyn sii- ma kymmenen senttimetriä pohjan yläpuolella tepölyn aiheuttamat muutoksen veden laadussa. oleva vesi oli jopa kirkkaampaa kuin pintavesi.

Kuva 68. Lintulaskenta-aamuna 24.5. Valkjärvi näytti erikoiselta. Männyn siitepöly oli paakkuuntunut isommiksi hiutaleiksi, jotka alkoivat hiljalleen upota kohti syvyyksiä. Särkikalat hyppelivät pinnassa, mikä sai veden pinnan näyttämään kiehuvalta puurolta. Kuten seuraavana päivänä otetuista vesinäytteistä nähdään, Valkjärven pohjan bakteeritoiminta oli tuolloin pintaan verrattuna vähäistä. - 81 -

Kuva 69. Kenttätöissä on usein liian hauskaa. Tässä kuvaaja on pyytänyt ryhmää poseeraamaan vakavana, entisaikojen tutkimusmatkailijoiden tapaan. Vasemmalla haudanvakavana Sanna, keskellä peruslukemilla Julia ja oikealla tosikkona Daniella. - 82 -

Veden matkassa halki Nurmijärven Daniella Haaga, Julia Jokela, Sanna Lindfors ja Mika Sipura

Johdanto Valkjärvi kerää vetensä noin 8,1 neliökilometrin maa-alueelta, säilyttää sitä keskimäärin 5,8 vuotta, minkä jälkeen vesi joko haihtuu ilmaan tai luisuu säännöstelypadon yli Luhtajokeen. Ennen Valkjärveä Luhtajoen virtaama on kertynyt pienistä puroista Salpausselän eteläreunan männiköiltä, rehevämpien savikkoalueen kuusikoista, pelloilta, pihoista ja taajamista. Matkan varrella veden mukaan on tarttunut liuenneita kemikaaleja, ja virtaaman mukaan irronnutta kiintoainesta. Samaan aikaan kiintoainesta on sedimentoitunut virtaaman hidastuttua pohjaan, eliöt ovat käyttäneet veteen liuenneita aineita ja tuottaneet siihen uusia, ja vesi on laimentunut, tiivistynyt tai jopa saastunut yhä uusien sivu-uomien liityttyä joeksi kasvavaan puroon.

kuaan meanderoivassa uomassa metsäalueella Urttilankulman länsipuolelle (2). Yhdistyttyään useampien uomien kanssa metsäalueella (3) vesi saapui laajemmille peltoalueille Ojaniitun talon kohdalla (4), ja sai lisävettä alavilta peltoalueilta. Nurmijärven Kirkonkylään saavuttuaan uomaa aletaan kutsua Kyläjoeksi (5). Kyläjoki virtaa kuivatun Nurmijärven entisen pohjan peltoalueiden halki, ja muuttuu Luhtajoeksi, joka mutkittelee Hongisojan peltoalueiden läpi, kunnes syöksyy kuohuvana puhkaistun kallion läpi alas Kuhakoskena (6). Kuhakosken jälkeen Luhtajoki (7) saa lisää vettä Valkjärvestä (11), ja lähtee virtaamaan etelään, kohti Klaukkalan taajamaa. Klaukkalassa uoma saa lisää vettä useista pienemmistä uomista, näiden joukossa Klaukkalan jätevedenpuhdistamon laskuoja. Toivolan (8) pohjoispuolella joki suuntaa kaakkoon, ja kääntyy etelään yhdistyäkseen Luhtaanmäen kohdalla Lepsämäjoen vesien kanssa Luhtaanmäenjoeksi (9). Vain muutaman kilometrin päässä tästä, Keimolan pohjoispuolella, Luhtaanmäenjoki laskee vetensä Vantaanjokeen, ja saa pian vauhtia Königstedtin kartanon alapuolisesta koskesta (10).

Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli seurata veden laadun muutoksia yhtenä keväisenä päivänä latvavesiltä Vantaanjoelle, ja selvittää Valkjärvestä valuvan veden osuutta jokiveden muutoksissa. Valkjärvellä on maineensa rehevänä ja pahoinvoivana järvenä, ja sen hapettomia ja kuonaisimpia pohjavesiä on suunniteltu johdettavan putkea Menetelmät pitkin Luhtajokeen (Metsälä 2006), mutta mikä on Valkjärven merkitys Vantaanjokea pitkin Itä- Kiersimme tutkimuspisteet 10.5.2014 klo 10-16 mereen valuvan veden laadulle tällä hetkellä? veden mukana alavirtaan edeten, ja poimimme matkan varrella ylimääräiseksi havaintopaikaksi Veden matka alkaa Matkunsuolta ja sen länsi- Valkjärven säännöstelypadon luusuan. Tutkipuoliselta soistuneelta metsäalueelta vetensä am- mus edustaa siten vain yhtä hetkellistä tilannetta. mentavalta Matkunojalta (1). Virrattuaan Raja- Edellinen vuorokausi sattui olemaan kevätkaumäen taajaman itäpuolitse, ja tehdasalueen halki, den runsassateisin (Kuva 17), ja koska lumipeite ja saatuaan lisää vettä muun muassa Rajamäen oli läpi talven ohut, eikä varsinaisesta lumensutaajamasta saapuvasta purosta, vesi jatkaa kul- lamiskaudesta voida puhua, tutkiemme virtojen - 83 -

Kuva 70. Seuraamamme veden kulkureitti ja havaintopaikat sen varrella. Paikkojen nimet, sijainti koordinaatein, uoman leveys ja virtausnopeus on esitetty taulukossa 2. Katso Vantaanjoen vesistĂśn piirteistĂ¤, kemiallis-biologista ominaisuuksista, ja nykytilasta tarkemmin Vahtera ym. (2014) - 84 -

Taulukko 2. Näytteenottopaikkojen sijainti koordinaatein, virtausuoman leveys ja virtausnopeus. Paikka

ETRS-TM35FIN

Uoman leveys (cm)

Virtausnopeus (m/s)

1. Matkunoja

6711860 : 375269

102

0,16

2. Urttilankulma

6710681 : 375623

195

0,26

3. Harjula

6709454 : 376713

290

0,55

4. Ojaniittu

6707560 : 377838

420

0,21

5. Aurinkorinne

6704965 : 378358

615

0,11

6. Kuhakoski

6701793 : 374103

760

1,38

7. Holma

6700668 : 374992

830

0,56

8. Toivola

6697688 : 378230

1035

0,08

9. Moottoritie

6691601 : 378975

1395

0,26

10. Königstedt

6691630 : 381327

3150

0,12

11. Valkjärvi

6700011: 374662

Kuva 71. Valkjärven tutkimuspiste pohjoispään säännöstelypadolla. Tässä Julia ottaa vesinäytettä. - 85 -

Kuva 72. Yläkuvassa Julia mittaa veden sähkönjohtavuutta ja lämpötilaa luotettavaksi ja nopeatoimiseksi osoittautuneella Aquashock Water Purity -mittarilla Harjulan talon kohdalla (havaintopiste 3). Daniella takaa turvallisuuden. Alakuvassa Sanna mittaa veden happipitoisuutta, happamuutta ja redox-potentiaalia YSI Professional Plus -mittarilla Aurinkorinteen notkossa (havaintopiste 5). - 86 -

Kuva 73. Yläkuvassa Sanna mittaa veden virtausnopeutta Harjulan talon kohdalla (havaintopiste 3) LabQuest II:n virtausnopeusanturilla. Veden virtauden vaihtelun vuoksi keskimmäärisen lukeman saamiseen kului aikaa. Alakuvassa Daniella odottaa LabQuest II:n optisen happianturin (ODOBTA) lukeman tasoittumista biologisen hapenkulutuksen lähtötasoja mitatessaan. - 87 -

8,0

7,5 7,0

Lämpötila (°C)

6,0

2 0

5,5 5,0 1

Johtokyky (mS/m)

TDS (ppm)

100

60 40 20 0

6,5

20 15 10 5 0

Paikka

Kuva 74. Veden lämpötila, pH, TDS ja sähkönjohtavuus kymmenessä havaintopisteessä, ja Valkjärven säännöstelypadolla (sininen vaaviiva). TDS ja sähkönjohtavuus mittaavat käytännössä samaa asiaa, joten käyrien väliset erot johtuvat mittaushetken ajallisesta vaihtelusta. virtaamat saattoivat olla kenttätyöpäivänä suurimmillaan vuoden 2014 kevätpuoliskon aikana. Vesi havaintopisteeltä 3 alaspäin näytti tuona pilvisenä keväisenä lauantaina kermakahvilta, kun se myöhemmin keväällä oli lähinnä maitokahvia - kitsaasti annostellulla rasvattomalla maidolla. Maastossa mittasimme veden virtausnopeuden Vernier LabQuest2:n virtausmittarilla (FLOBTA; kuva 0), ja uoman leveyden Trotec BD15 -lasermittarilla. Lämpötilan, pH:n, hapen määrän (mg/l ja kyllästysprosentti), ja redox-potentiaalin (ORP) mittasimme 10 cm:n syvyydeltä polarografisella happianturilla varustetulla YSI Professional Plus -mittarilla. Sähkönjohtavuuden ja TDS:n (Total Dissolved Solids) mittaamiseen käytimme Aquashock Water Purity Kit -mittaria. Lisäksi otimme äyskärillä muoviämpäriin noin kahdeksan litraa pintavettä 0-5 cm:n syvyydeltä varoen häiritsemästä pohjasedimenttejä. Laboratoriossa mittasimme kiintoaineen määrän suodattamalla kaksi litraa vettä +80 °C lämpö-

tilassa kuivatun ja 0,001 gramman tarkkuudella punnitun kahvinsuodatinpaperin läpi, ja punnitsemalla suodatinpaperi vuorokauden uudelleenkuivatuksen jälkeen (alakuva 87). Näkösyvyyden määritimme näkösyvyysputkella, joka on kuvattu ja arvioitu tarkemmin luvussa VI. Veden sameuden ja värin, sekä raudan, magnesiumin, kaliumin, kokonaisfosforin, ammoniumtypen, nitraattitypen ja nitriittitypen määrittämiseen käytimme YSI 9300 -fotometria reagensseineen. Biologisen hapenkulutuksen (BOD7) mittasimme pitämällä jokivettä seitsemän vuorokauden ajan tiiviisti suljetuissa muovipulloissa, ja mittaamalla Vernier Labquest2:n optisella happianturilla (ODO-BTA) hapen määrän ennen ja jälkeen inkuboinnin. Tämä menetelmä sisältää organismien soluhengitykseen kuluvan hapen lisäksi myös mm. nitrifikaatiossa käytetyn hapen (ns. eiatu), mutta pidämme sitä silti kohtuullisena mikrobitoiminnan mittarina. Aerobisten heterotrofisten bakteerien, enterobakteerien, koliformien ja Escherichia colin määrät laskimme 3M Petrifilm alustoilla (AQHC, AQEB ja AQCC).

- 88 -

12,0

O2 kyllästysprosentti

105

O2 (mg/l)

11,5 11,0 10,5 10,0

95 90 85 80

120 100

1200

1000

60 40 20 0

1400

Rauta (µg/l)

ORP (mV)

100

800 600 400 200

Paikka

Kuva 75. Hapen määrä vedessä, hapen kyllästysaste, redox-potentiaali ja veden rautapitoisuus jokivedessä kymmenessä havaintopisteessä ja Valkjärven säännöstelypadolla (sininen vaakaviiva). Tulokset

nousivat Ojaniittuun mennessä lähtötilanteeseen nähden kolminkertaisiksi, ja laskivat vähitellen Pilvistä kenttäpäiväämme edeltävä perjantai oli kohti Vantaanjokea. Matkunojaa lukuun ottakoko Valkjärvi-projektin tutkimusjakson (21.4.- matta arvot olivat Valkjärveä korkeammat. 22.11.) toiseksi sateisin (22 mm/vrk). Todennäköisesti tämä vaikutti ratkaisevasti saamiimme Hapen määrä ja kyllästysaste olivat melko korkeituloksiin. Jokiuomat olivat täynnä savisen rus- ta koko joen matkalla, kuitenkin alemmalla takeaa vettä, ja vesi oli huomattavan kylmää ver- solla kuin Valkjärvessä. Odotetusti liuenneen harattuna vaikkapa Valkjärven veteen (Kuva 74). pen määrä oli korkeimmillaan Kuhakosken alla, Koska sadevesi on hapanta (tyypillisesti 5,6), ja alhaisimmillaan hitaasti virtaavassa Kyläjoessa suuri sademäärä vaikuttanee myös kuvassa 74 Aurinkorinteen kohdalla. Hapetus-pelkistyspoesitettyihin yllättävän alhaisiin happamuusarvoi- tentiaali (ORP) nousi tasaisesti Urttilankulmalta hin. Matkunojan vesi oli väriltään humuksellisen Vantaanjoelle. Raudan määrä vedessä sen sijaan ruskeaa, joten sen alhainen pH-arvo ei yllätä. laski jyrkästi humuspitoiselta Matkunojalta HarArvo nousi odotetusti siirryttäessä Nurmijärven julaan, ja pysyi tämän jälkeen melko tasaisena. savisille peltoaukeille, Harjulan kohdille, mutta- Valkjärveen verrattuna jokiveden rautapitoisuus nousi sen jälkeen vain hieman. oli kuitenkin koko matkalla korkea (Kuva 75). Kuvassa 74 esitetyt TDS ja johtokyky (sähkönjohtavuus) mittaavat samaa asiaa, veteen liuenneiden aineiden kokonaismäärää. Matkunojalla arvot olivat vielä Valkjärveä alhaisemmat, mutta

Kuvassa 76 on esitetty veden väriin ja sameuteen liittyvät muuttujat. Odotetusti humuksisen Matkunojan väriarvo oli korkein, mutta yllättäen mittasimme maastossa kirkkaalta näyttäneen

- 89 -

130

120

Kiintoaine (mg/l)

Näkösyvyys (cm)

50 40 30 20

90 80

60 1

120 100

600

500

60 40 20 0

700

Väri (mg Pl /l)

Sameus (FTU)

100

10 0

110

400 300 200 100

Paikka

Kuva 76. Näkösyvyysputkella (kuva 66) mitattu näkösyvyys, kiintoaineen määrä, sameus ja väri jokivedessä kymmenessä havaintopisteessä ja Valkjärven säännöstelypadolla (sininen vaakaviiva). Urttilankulmankin veden väriarvoksi yli 700 mg Pl/l. Kaiken kaikkiaan väriarvot säilyivät odottamattoman korkeina koko matkalla. Väri ei kuitenkaan vähentänyt veden läpinäkyvyyttä, sillä mittasimme suurimmat näkösyvyysarvot värikkäimmistä vesistä. Harjulan jälkeen näkösyvyys pysyi loppumatkan melko tasaisena, kirkastuttuaan kuitenkin hieman Valkjärven ohituksen jälkeen. Tästä kertovat myös sameusarvot. Kahden ensimmäisen paikan veden sameus oli lähes Valkjärven luokkaa, mutta alkoi matkan edessä samentua tasaisesti, pois lukien näkösyvyydessäkin havaittu hetkellinen kirkastuminen Holman kohdalla. Kiintoainetta oli eniten virran alkupäässä, Harjulassa lähes 130 mg/l. Valkjärven jälkeen kiintoainemäärät putosivat Valkjärven tasolle, nousten kuitenkin hieman Vantaanjoessa.

havaintopisteessä hyvin pieniä, mutta nousivat selvästi Valkjärven tasoa korkeammiksi joen saavuttua peltoalueille. Toivolan ja Moottoritien havaintopisteissä pitoisuudet laskivat väliaikaisesti. Korkein fosfaattifosforipitoisuus mitattiin Vantaanjoella. Myös nitraatti-, nitriitti- ja ammoniumtypen määrät olivat yläjuoksulla vähäisiä, mutta saavuttivat fosfaattifosforista poiketen huippunsa jo Ojaniitun kohdalla. Typen määrä oli Matkunojan ammoniumtyppeä lukuun ottamatta koko virtausmatkalla vähintään kertaluokkaa Valkjärven typpimääriä korkeampi. Magnesiumia oli sen sijaanValkjärveä enemmän vain Aurinkorinteen ja Kuhakosken kohdalla, ja kaliumiakin oli Valkjärveä enemmän vain neljässä havaintopisteessä. Matkunojassa sekä magnesiumia että kaliumia oli hyvin vähän.

Kuvassa 77 on esitetty tärkeimmät laboratoriossa fotometrillä mitatut jokiveden ravinnepitoisuudet. Fosfaattifosforipitoisuudet olivat kolmessa ensimmäisessä, pääosin metsässä virtaavassa

Kuvassa 78 on esitetty vesistä mitatut bakteerimäärät. Heterotrofisia aerobisia oli Matkunojassa vähemmän kuin Valkjärvessä, mutta bakteerimäärä nousi nopeasti Ojaniittuun saakka. Siitä

- 90 -

4500

Nitraattityppi (µg NO3-N/l)

Fosfaattifosfori (µg PO4-P/l)

120 100 80 60 40 20 0

3000 2500 2000 1500 1000 500 0

20 15 10 5

500 400 300 200 100 0

60000

600

Ammoniumtyppi (µg NH4-N/l)

Nitriittityppi (µg NO2-N/l)

3500

4000

4000 3000

40000

Kalium (µg/l)

Magnesium (µg/l)

50000

30000

2000

20000

1000

10000 0

Paikka

Kuva 77. Ravinteiden määrät jokivedessä kymmenessä havaintopisteessä ja Valkjärven säännöstelypadolla (sininen vaakaviiva). eteenpäin bakteeritiheys heittelehti 1600 bakteerin / ml molemmin puolin, ollen korkeimmillaan Luhtajoessa Toivolan kohdalla, ja alimmillaan Kuhakoskessa. Enterobakteerien määrä nousi tasaisesti Kuhakoskeen saakka, ja laski sitten hieman kohti Vantaanjokea. Ulosteperäisten koliformisia bakteereja ei ollut Matkunojassa ja Valkjärvessä lainkaan, mutta jo Urttilankulman vedessä niitä tavattiin 19 yksilöä millilitrassa. Tästä koliformien määrä laski Kuhakoskeen saakka,

oli hieman korkeampi Holman kohdalla, nousi teräväksi piikiksi Toivolan kodalla, ja väheni sitten kohti Vantaanjokea. Eschericia colia tavattiin vain Toivolan kohdalla, 18 yksilöä millilitrassa. Biologinen hapenkulutus on vähäistä Matkunojan vedessä, mutta Valkjärven taso (joka oli havaintopäivänä korkeampi kuin tyypilliset kevään ja kesän 2014 aikana mitatut BOD7-lukemat) ylittyi jo Urttilankulmalla. Biologinen hapenkulutus oli muihin muuttujiin verrattuna yllättäen

- 91 -

200

2000

180

1800

160

Enterobakteereja / ml

Heterotrofisia bakteereja / ml

2200

1600 1400 1200 1000 800 600 400

100 80 60 40 0

120

4,0

100 3,5 80

BOD7 (mg/l)

Koliformisia bakteereja / ml

120

200 0

140

60 40

3,0

2,5

20 0

2,0 1

Paikka

Kuva 78. Bakteeritiheydet ja biologinen hapenkulutus jokivedessä kymmenessä havaintopisteessä ja Valkjärven säännöstelypadolla (sininen vaakaviiva). suurimmillaan Kuhakosken vedessä, ja laski sit- piirteitä. Se oli hapanta, ruskeaa, rautapitoista ten hieman kohti Vantaanjokea. ja vähäravinteista. Yhtä odotetusti vähemmän soisilta alueilta ja taajamasta lisää vettä saanut, Johtopäätökset mutta edelleen Salpausselän distaalirinteellä virtaava puro oli Urttilankulman kohdalla menetOdotetusti soiselta metsäalueelta alkunsa saa- tänyt humusveden piirteitä, ja oli edelleen kirvan Matkunojan vesi sisälsi paljon humusveden kasvetinen ja vähäravinteinen. Kun joki saapui

Kuva 79. Toivolan kohdalla Luhtajokea voi jo kutsua joeksi. Sivuutettuaan Klaukkalan, ja saatuaan lisää vettä mm. Klaukkalan modernin jätevedenpuhdistamon poistoputkesta, joki oli saanut veteensä melkoisen määrän ulosteperäisiä koliformisia bakteereja. Kuvassa Daniella merkitsemässä mittausten tuloksia vedenkestävälle lomakkeelle. Taustalla Sanna mittaamassa happipitoisuutta. - 92 -

Kuva 80. Yläkuvassa Matkunojan näytteenottopaikka kaatosateessa heinäkuun alussa, kaksi kuukautta kenttätöiden jälkeen. Vesi oli edelleen humuksen värjäämää, mutta selvästi kirkkaampaa kuin keväällä. Alakuvassa puoli tuntia myöhemmin kuvattu Harjulan näytteenottopaikka, jonka vesi on niinikään puhtaampaa (vähemmän saven värjäämää) kuin sama virta kenttätöiden aikaan. - 93 -

Kuva 81. Yläkuvassa Julia haasteen edessä; tulkitsemassa veden virtausnopeutta akanvirtoina pyörivästä Kuhakoskesta. Kuhakosken kallioon louhitussa uomassa vesi syöksyy 150 metrin matkalla 16 metriä alaspäin, mikä veden laadussa näkyy lisääntyneenä happipitoisuutena. Alakuvassa Julia äyskäröimässä vesinäytettä yli 30 metriä leveästä Vantaanjoesta Königstedtin kartanon edustalla. - 94 -

savipohjalla kasvavalle metsäalueelle Harjulassa (Kuva 80), sen väri oli muuttunut ruskeaksi, pH oli noussut yli seitsemän, ja ravinteiden määrä oli noussut. Tästä eteenpäin jokiveden yleispiirteet eivät enää muuttuneet joen virratessa Nurmijärven peltoalueiden läpi kohti Vantaanjokea. Suurimmat muutokset havaintopisteiden 3 ja 10 välillä olivat sameuden lisääntyminen ja kiintoaineen väheneminen, sekä hetkelliset piikit typen määrässä Ojaniitun kohdalla ja koliformisten bakteerien tiheydessä Toivolan kohdalla. Sameuden lisääntyminen selittyy avoimien peltoalueiden määrällä, ja kiintoaineen väheneminen jokiuomien syvyyden kasvulla (kiintoaine virtasi veden mukana lähellä pohjaa). Vastausta vaille jää sen sijaan fekaalisten koliformien alkuperä Toivolassa. Ennen Toivolan havaintopistettä Luhtajokeen laskee Klaukkalan jätevedenpuhdistamon poistoputki, mutta myös muita lähes 20 000 asukkaan Klaukkalan taajaman vesiä. Yleisvaikutelmana aineistostamme Luhtajoki näyttää hieman puhdistuvan Holman kohdalla, Valkjärven vesien liityttyä siihen, tai ainakaan vesi ei tässä likaannu lisää. Tämä voi johtua kaikkien mitattujen muuttujien perusteella jokiveteen nähden hyvin puhtaan järviveden laimentavasta vaikutuksesta, mutta varmuutta tästä ei tämän perusteella saa. Valkjärvestä poistui vettä säännöstelypadon yli Luhtajokeen hyvin vähäisen näköinen määrä joen virtaamaan nähden. Veden suhteellinen puhtaus Holman kohdalla saattaa liittyä myös uoman syvyyteen ja virtauksen hitauteen, mikä voi aiheuttaa esimerkiksi pintaveden suhteellisen kirkkauden. Tähän Valkjärven mahdolliseen laimentavaan vaikutukseen perehdymme tarkemmin vuoden 2015 tutkimuksissa. Metsänen (2006) on esittänyt yhdeksi Valkjärven hoitotoimenpiteeksi pohjan hapettoman veden poisjohtamista putkella. Metsänen (2006) pitää toteuttamista mahdollisena, mutta esim. Hagman (2009) epäilee pohjan veden aiheuttavan haittoja alajuoksulla Luhtajoelta Vantaanjoelle. Meidän tulostemme perusteella näitä haittoja on syytä epäillä. Ensinnäkin, aiemmassa tutkimuksessa (Kuva 65) Valkjärven pohjan tuntumassa olevan veden havaittiin olevan yhtä kirkasta tai jopa kirkkaampaa kuin pintaveden. Tällä hetkellä Valkjärvestä poistuu tämän tutkimuksen

perusteella selvästi jokivettä puhtaampaa vettä säännöstelypadon yli pintavettä Luhtajokeen. Emme ole mitanneet Valkjärven alusveden ravinnepitoisuuksia, mutta veden sameuden perusteella puolisen metriä keskisyvänteen pohjan yläpuolelta putkea pitkin säännöstelypadon läpi johdettava vesi ei aiheuttaisi muutoksia Luhtajoen kuormituksessa. Valkjärvestä jokeen tuleva vesi on joka tapauksessa jokivettä puhtaampaa, ja vaikutus lähinnä laimentava, joskaan ei vähäisen virtaaman takia välttämättä merkittävä. Tuloksissa on syytä huomioida ainoata kenttätutkimuspäivää edeltäneen vuorokauden sateisuus. Jokiuomat olivat täynnä vettä, ja vesi oli heti virran siirryttyä Salpausselän eteläpuolisille tasaisen vaaleanruskeaa (katso esimerkiksi kuvat 72, 79 ja 81). Silmämääräisesti arvioituna havaintopaikkojen veden laadussa olisi saattanut olla suurempia eroja vähäsateisempina aikoina. Myös esimerkiksi Kuhakoskesta nouseva mädäntyneen orgaanisen aineksen haju on voimakkaampaa silloin kun vettä on virrassa vähemmän. Pyrimme Valkjärvi-projektimme myöhemmissä tutkimuksissa selvittämään myös tätä vaihtelua.

Kuva 82. Kenttätyöpäivät olivat pitkiä, tämäkin lauantai yli kahdeksantuntinen. Eteneminen tuntui siltä kuin olisimme olleet löytöretkeilijöitä etsimässä uusia maailmoja. Siksi halusimme ikuistaa ryhmistä löytöretkeilijämäisiä pönötyskuvia. Tässä jokiryhmä on löytänyt muinaista asutusta.

- 95 -

Kuva 83. Eeva ja Katariina matkalla viimeiselle havaintopisteelle Königstedtin kartanon eteläpuolella. Takana on pitkä päivä, mutta uupumus ei näytä vielä painavan. Kaikkia Valkjärvi-projektin maastopäiviä yhdisti hyvä henki. Ei ollut kiire mihinkään., - 96 - vaikka nälkä yltyi ja happimyrkytys unetti.

Toisen veden matkassa Katariina Hiillos, Eeva Vaittinen ja Mika Sipura

Johdanto Nurmijärven kunnan alueella virtaa useita pieniä ja keskikoisia jokia. Kenties huomiotaherättävin niistä on Vantaanjoen jälkeen Luhtajoki, jonka latva löytyy Nurmijärven pohjoisrajan tuntumasta ja tyvi Vantaan puolelta Luhtaanmäenjoesta ja edelleen Vantaanjoesta. Tämä virta siis halkaiseen lähes koko kunnan (Kuva 85). Selvitimme vuonna 2014 tämän virran veden laadun muutoksia kymmenstä havaintopisteestä sen kasvaessa ja matkatessa kohti etelää. Kenttäpäiväämme edelsi tuolloin kaatosateinen vuorokausi, minkä seurauksena joessa oli runsaasti vettä, ja vesi oli pelloilta ja metsistä huuhtoutuneen saven ja humuksen takia maitokahvin väristä. Olimme nähneet aiemmin veden olevan joko huomattavasti tummempaa tai kirkkaampaa kuivien ajanjaksojen jälkeen, joten päätimme tehdä tutkimuksen uudelleen, ja toivoimme kenttätyöpäiväämme edeltävä viikon olevan sateeton. Se ei kuitenkaan ollut, joten myös tässä tutkimuksessa joessa oli paljon vettä ja vesi saven värjäämää. Lisäsimme tähän tutkimukseen kuitenkin havaintopisteitä, joten saimme paitsi lenkin aikasarjaamme, myös tarkennettua tieto virrasta halki Nurmijärven. Veden matka alkaa Salpausselän etelärinteeltä, Rajamäen Matkunsuon etelälaidalta ja Käpylänkankaan kaakkoisreunan soistuvalta metsäalueelta. Kaivetut metsäojat yhdistyvät mutkittelevaksi luonnonpuroksi, joka alittaa Kiljavantien juuri ennen ensimmäistä, rehevähkössä kuusikossa sijaitsevaa havaintopistettämme. Puro alittaa kaksi tietä ja rautatien, kunnes siirtyy virtaamaan rehevään notkoon, ja ohittaa toisen ha-

vaintopisteen Urttilankulmalla. Tämän jälkeen puroon liittyy useita pelto-ojia, ja lännestä tuleva isompi sivupuro, ja se alkaa meanderoida pehmeässä savimaassa Ennen Koivumäentien alituspuro virtaa syvässä raviinissa ja saa lisää vettä metsäisiltä aluilta tulevista sivupuroista. Ennen kolmatta havaintopistettämmepuroon liittyy ensimmäinen sivupuro, jolla on nimi (Kumpuranoja), ja puro alkaa näyttää enemmän joelta. Hieman yli kilometri ennen neljättä havaintopistettämme jokeemme liittyy idästä tätä leveämpi, Koiransuolenoja, ja joen leveys alkaa lähennellä viittä metriä. Neljännessä havaintopisteessä joki jättää metsäiset alueet, ja siirtyy virtaamaan Nurmijärven tasaisille peltoaukeille. Ensimmäisellä näistä jokeen pumpataan vettä alueelta johon kuuluu myös Metsä-Tuomelan jäteasema. Samalla joki vaihtaa nimensä Kyläjoeksi, ja pian kuivatun Nurmijärven alueelta pumpattua vettä mukaan saatuaan Luhtajoeksi. Nyt kuuden metrin levyiseksi kasvanut joki ohittaa peltojen keskellä virraten Hongisojan ja Uotilan kylät, läpäisee kuivatun Kuhajärven alta paljastuneet pellot, tunkee louhitun kallion läpi, ja syöksyy Kuhakoskena laaksoon, jossa Valkjärvi sijaitsee. Ohitettuaan Valkjärven pohjoispuolelta ja saatuaan tältä hieman lisää vettä, Luhtajoki virtaa jyrkkärinteisessä metsäisessä laaksossa kohti Haikalaa, jossa sijaitsee kahdeksas havaintopisteemme. Haikalasta joki siirtyy uudelleen peltoaukealle, ja saa vettä pelto-ojista ja Klaukkalan jätevedenpuhdistamolta. Yhdeksäs ja kymmenes havaintopisteemme sijaitsevat viitisenkymmentä metriä ennen puhdistamon poistoputkea, ja kolmisenkymmentä metriä sen jälkeen. Toivolan omakotitaloalueen ohitettuaan Luhtajoki alittaa

- 97 -

Kuva 84. Yläkuvassa Katariina mittaa Matkunojan veden lämpötilaa, happipitoisuutta ja happamuutta kolmannella näytteenottopaikalla. Oja on kulkenut toisen näytteenottopaikan jälkeen pitkän taipaleen savisessa maaperässä, mutta ilmeisesti alueen metsäisyydestä johtuen vesi on vielä kirkasta. Alakuvassa sama on menossa sama mittaus kuutisen tuntia myöhemmin Vantaanjoella, Seutulassa. - 98 -

Taulukko 3. Näytteenottopaikkojen sijainti koordinaatein, virtausuoman leveys ja virtausnopeus. Paikkojen sijainnit kartalla on esitetty kuvassa 00. Paikka

ETRS-TM35FIN

Uoman leveys (cm)

Virtausnopeus (m/s)

1. Matkunoja

6711857 : 375269

160

0,41

2. Urttilankulma

6710676 : 375623

140

0,21

3. Harjula

6709455 : 376710

378

1,02

4. Ojaniittu

6707559 : 377834

516

0,06

5. Aurinkorinne

6704973 : 378353

740

4,71

6. Kuhakoski

6701789 : 374100

515

8,33

7. Holma

6700681 : 374993

632

2,34

8. Haikala

6697389 : 375674

780

2,35

9. Putsari 1

6696406 : 377325

1020

2,54

10. Putsari 2

6696378 : 377330

1130

2,61

11. Toivola

6694145 : 377666

1146

3,22

12. Luhtaanmäenjoki

6691601 : 378976

1475

3,02

13. Seutula

6691627 : 381478

2240

2,87

14. Valkjärvi

6700011: 374661

Klaukkalantien, jonka sillan kupeessa sijaitsee yhdestoista havaintopisteemme. Tämän jälkeen Luhtajoki jättää Nurmijärven ja yhdistyy lännestä virtaavaan Lepsämänjoen muodostaen jo lähes 15 metriä leveän Luhtaanmäenjoen. Pian moottoritien alitettuaan Luhtaanmäenjoki liittyy pohjoisesta tulevaan Vantaanjokeen, jonka mukana vetemme jatkaa Suomenlahteen. Viimeinen havaintopisteemme sijaitsee Köningstedtin kartanon mailla, Seutulan kappelin eteläpuolella.

padon yli virtaavasta vedestä. Kullakin pisteellä mittasimme sijainnin metrin tarkkuudella Garminin GPS:llä, jokiuoman leveyden lasermittarilla ja virtausnopeuden FLO-BTA -virtausnopeusmittarilla. Koska meillä ei ollut mahdollisuutta mitata syvyyttä, emme voi arvioida virtaamaa.

Maastossa mittasimme YSI Professional Plus mittarilla veden lämpötilan, hapen kyllästysprosentin, hapen absoluuttisen määrän, pH:n ja redox-potentiaalin puolen metrin etäisyydelMenetelmät tä rannasta. Lisäksi mittasimme samaan aikaan sähköjohtavuuden ja TDS:n (Total Dissolved Teimme kenttämittaukset ja otimme vesinäytteet Solids) Aquashock Water Purity Kit mittarilla. kolmestatoista pisteestä veden matkalta (Tau- Lopuksi otimme viiden litran vesinäytteen pintalukko 3, Kuva 85), ja Valkjärvestä, pohjoispään vedestä (0-5 cm) muovisiin kanistereihin äyskä- 99 -

Kuva 85. Näytteenottopaikkojen sijainnit kartalla. Virta alkaa Matkunojana, muuttuu sitten Kyläjoeksi, ja ohittaa Klaukkalan Luhtajokena. Lopussa vesi virtaa Luhtaanmäenjoesta Vantaanjokeen. - 100 -

Kuva 86. Katariina ammentaa viiden litran vesinäytettä ensimmäisellä ja neljännellä näytteenottopaikalla Matkunojalla. Suurin osa näytteestä menee kiintoaineen määritykseen, ja kun näkösyvyys ja biologinen hapenkulutus vaativat kummatkin vähintään litran vettä, muiden analyysien käyttöön jää alle litra. Tästä suuri osa jää yli, sillä ravinneanalyysit tehdään kymmenen millilitran näytteestä. - 101 -

Kuva 87. Yläkuvassa Katariina mittaa vesinäytteiden sameutta upouudella sameusmittarilla. Vaikka kyseessä on pienikoinen kannettava mittari, se on 200 kertaa tarkempi kuin YSI 9300 -fotometri. Alakuvassa Katariina ja ruotsin kokeesta mukaan liittynyt Eeva suodattavat vesinäytettä. Kameran kattoon suunnattu salamavalo kimpoaa vedestä Katariinan kasvoihin. Vahingossa onnistunut kuva. - 102 -

10 8,0 7,5 7,0

Lämpötila (°C)

6,0

2 0

6,5

5,5 5,0 1

9 10 11 12 13

45 40

Johtokyky (mS/m)

TDS (ppm)

150

100

35 30 25 20 15 10 5

9 10 11 12 13

Paikka

Kuva 88. Veden lämpötila, pH, TDS (veteen lienneiden suolojen määrä) ja veden sähkönjohtavuus kolmessatoista havaintopisteessä ja Valkjärven säännöstelypadolla (sininen vaakaviiva).

Kuva 89. Katariina ja Eeva mittaamassa Kyläjoen veden laatua Aurinkorinteen havaintopisteessä 5. Tässä kohdin vedessä oli poikkeuksellisen suuri ravinnepiikki, mistä kertoo myös korkea TDS-arvo. - 103 -

110

13,5

O2 kyllästysprosentti

13,0

O2 (mg/l)

12,5 12,0 11,5 11,0 10,5 10,0

100 95 90 85 80

9 10 11 12 13

120

1600

100

1400

Rauta (µg/l)

ORP (mV)

9,5

105

60 40

9 10 11 12 13

1200 1000 800 600 400

20 0

200 1

9 10 11 12 13

Paikka

Kuva 90. Hapen määrä vedessä, hapen kyllästysaste, redox-potentiaali ja veden rautapitoisuus jokivedessä kymmenessä havaintopisteessä ja Valkjärven säännöstelypadolla (sininen vaakaviiva).

Kuva 91. Eeva ja Katariina Kuhakoskella. Virtausnopeus aiheutta suuria heilahteluita mittareiden lukemissa. Onneksemme keksimme jälkikäteen keinon saada näistä luotettava keskiarvo: laitteiden lokin data siirtyy melko näppärästi Exceliin, jolla kymmenen sekunnin aikana tehdyn tuhannen mitauksen keskiarvo on helppo laskea. - 104 -

Kuva 92. Kevät oli maastopäivänämme heleimmillään. Vuohenputket nostivat vartaan, ja valkovuokot ja metsätähdet kukkivat. Tässä Eeva ja Katariina kolmannella mittauspisteellä. - 105 -

100

Kiintoaine (mg/l)

Näkösyvyys (cm)

90 70 60 50 40 30 20

10 8 6 4

9 10 11 12 13

700 600

Väri (mg Pl /l)

Sameus (FTU)

0 1

40 30 20 10 0

10 0

500 400 300 200 100

9 10 11 12 13

Paikka

Kuva 93. Näkösyvyysputkella mitattu näkösyvyys, kiintoaineen määrä, sameus ja veden väri kolmessatoista havaintopisteessä ja Valkjärven säännöstelypadolla (sininen vaakaviiva). rillä puolen metrin etäisyydeltä rannasta varoen häiritsemästä pohjan savisia sedimenttejä. Kahdessa ensimmäisessä havaintopisteessä otimme näytteet puron keskeltä. Laboratoriossa mittasimme heterotrofisten aerobisten bakteerien, Koliformien, Escheria colin ja Enterobakteerien määrän 3M Petrifilm kasvatusalustoilla (AQHC, AQEB ja AQCC). Alustoilla on kiinteässä muodossa bakteereille sopivaa elatusainetta, joka liukenee, kun alustalle pipetoidaan yksi millilitra tutkittavaa vettä. Kahden vuorokauden +32 °C tapahtuvan inkuboinnin seurauksena bakteerit muodostavat alustalle tyypillisen pesäkkeen. Heterotrofisten bakteerien pesäkkeet ovat punaisia, Koliformien pesäkkeet punaisia kaasukuplan tuottaneita, Escheria colin sinisiä kaasukuplan tuottaneita ja Enterobakteerien punaisia omalla punaisella alustallaan. Laskimme alustojen kaikki pesäkkeet, vaikka niitä oli joissain tapauksissa tuhansia.

Biologinen hapenkulutus on käyttökelpoinen veden likaisuuden mitta, sillä yksi arvo kertoo samanaikaisesti sekä bakteerien että niille käyttökelpoisen orgaanisen aineen määrästä. Mittasimme seitsemän vuorokauden biologisen hapenkulutuksen (BOD7) laittamalla litra tutkittavaa vettä litran muoviseen pulloon, mittaamalla veden hapen määrä Vernierin optisella happianturilla (ODO-BTA) kokeen alussa, säilyttämällä pulloja huoneenlämmössä pimeässä kaapissa ja mittaamalla happipitoisuus uudelleen seitsemän vuorokauden kuluttua. BOD7 ilmoitetaan mittausten erotuksena (mg). Veden sameuden mittasimme kahdella menetelmällä: näkösyvyysputkella ja sameusmittarilla. Näkösyvyysputki on halkaisijaltaan 5 cm:n läpinäkyvä PVC-putki, jonka pohjaan on piirretty musta rasti valkoiselle pohjalle. Putkeen laitetaan tutkittavaa vettä hyvin sekoitettuna, kunnes rasti ei enää näy putken yläpäästä. Veden pintaa las-

- 106 -

250

Nitraattityppi (µg NO3-N/l)

Fosfaattifosfori (µg PO4-P/l)

10000

200 150 100 50 0

Ammoniumtyppi (µg NH4-N/l)

Nitriittityppi (µg NO2-N/l)

20 15 10 5 0

6000 4000 2000 0

9 10 11 12 13

8000

9 10 11 12 13

800 700 600 500 400 300 200 100 0 8000 7000 6000

Kalium (µg/l)

Magnesium (µg/l)

80000 60000 40000

4000 3000 2000

20000 0

5000

1000

9 10 11 12 13

Paikka

Kuva 94. Fosfaattifosforin, nitraattitypen, nitriittitypen, ammoniumtypen, magnesiumin ja kaliumin määrät kolmessatoista havaintopisteessä ja Valkjärven säännöstelypadolla (sininen vaakaviiva). ketaan alapäässä olevan letkun kautta, kunnes rasti tulee näkyviin. Tämä vesipatsaan korkeus on näkösyvyys. sameuden mittasimme Hanna HI93703 sameusmittarilla. Lisäksi mittasimme veden värin suodatetusta näytteestä YSI9300 fotometrillä.

suodatinpaperin läpi ja punnitsemalla +80 °C lämmössä kuivattu suodatinpaperi 0,001 gramman tarkkuudella. Kiintoaineen määrä litrassa on tällöin kuivan suodatinpaperin painojen erotus jälkeen ja ennen suodatuksen.

Veden sisältämän raudan, fosfaattifosforin, nitVedessä olevan kiintoaineen määrän mittasim- raattitypen, nitriittitypen, ammoniumtypen, me suodattamalla litra hyvin sekoitettua tutkitta- magnesiumin ja kaliumin määrät mittasimme vaa vettä imulla huokoskooltaan 5 mikrometrin YSI 9300 fotometrillä kullekin sopivilla valmista- 107 -

30 25

2000

Koliformit / ml

Heterotofiset bakteerit / ml

2500

1500

1000

500

20 15 10 5

9 10 11 12 13

6,0

250

5,5 5,0

BOD7 (mg)

Enterobakteerit / ml

200

150

100

4,5 4,0 3,5 3,0 2,5

2,0 0

0,0

9 10 11 12 13

Paikka

Kuva 95. Aerobisten heterotrofisten bakteerien, koliformisten bakteerien ja enterobakteerien määrät, sekä seitsemän päivän biologinen hapenkulutus (BOD7) kolmessatoista havaintopisteessä ja Valkjärven säännöstelypadolla (sininen vaakaviiva). jan reagensseilla. Menetelmä perustuu reagenssien tuottamaan spesifiin väriin, jonka määrän fotometri mittaa näytteestä. Pitoisuuksien ylittäessä fotometrin asteikon, laimensimme näytteitä tislatulla vedellä. Tulokset Jokiveden perustiedot on esitetty kuvassa 88. Jokiveden lämpötila nousi hieman veden matkan edetessä, mikä voi johtua päivän lämpenemisesti tai maiseman muuttumisesta avoimemmaksi ja aurinkoisemmaksi. Vesi oli lievästi hapanta

kahdessa ensimmäisessä havaintopisteessä, mutta nousi matkan aikana tasaisesti päätyen Vantaanjoessa lähelle kahdeksaa. Veteen liuenneiden suolojen (jota johtokykykin kuvaa) määrä oli melko tasainen, ja Valkjärven tasoa vain aavistuksen verran korkeampi lukuun ottamatta Aurinkorinnettä (piste 5), jossa luku väliaikaisesti kaksinkertaistui. Liuenneen hapen määrä vedessä laski hieman matkan loppua kohti (Kuva 90). Koska lämpötila samaan aikaan hieman nousi, hapen kyllästysprosentin käyrä on tätä tasaisempi. Hapetus-pel-

- 108 -

Kuva 96. Yläkuvassa Katariina mittaamassa TDS:ä Luhtajoessa kolmisenkymmentä metriä ennen Klaukkalan jätevedenpuhdistamon laskuojaa. Viidenkymmenen metrin päässä alavirrassa puhdistamon jätevedet ovat mukana virrassa, ja esimerkiksi bakteerien kokonaismäärä on kaksinkertainen. Alakuvan virta Toivolassa ei näytä erityisen samealta, mutta pettämätön sameusmittari kertoi toisin. - 109 -

Kuva 97. Matkunojan vesi havaintopisteessä 1 on vaahdonnut silmiinpistävästi kaikilla neljällä näytteenottokerralla. Kuvassa Katariina mittaa lämpötilaa ja hapen määrää vain vähän vaahtoavasta purosta. Käyttämillämme menetelmillä vaahdon syytä ei valitettavasti ole ollut mahdollista selvittää. kistys-potentiaali pysyi koko matkan ajan tasaisena. Raudan määrä sen sijaan oli suoperäiselle humusvedelle tyypilliseen tapaan ensimmäisessä havaintopisteessä erittäin korkea, ja laski sitten, ollen alimmillaan Luhtaanmäenjoessa. Veden sameuteen liittyvät muuttujat on esitetty kuvassa 93. Näkösyvyys laski matkan loppua kohden. Kiintoaineen määrä jokivedessä oli kaiken kaikkiaan alhainen ja vaihteli huomattavasti paikasta toiseen. Pienimmät määrät mitattiin kahdessa ensimmäisessä pisteessä ja Kuhakoskessa, ja korkeimmat Luhtaanmäenjoessa ja Vantaanjoessa. Havaintojemme mukaan alkupään kiintoaine oli lähinnä kasvien osia, ja loppumatkan hienojakoista savea. Sameusarvot olivat erittäin alhaiset kahdessa ensimmäisessä havaintopisteessä, nousivat sitten vähitellen saavuttaen huippunsa Toivolan sillan alla. Sameus ei kuitenkaan tuollakaan lähennellyt Valkjärveen laskevien pikkuojien sameutta samaan aikaan. Väriarvot laskevat lähes peilikuvana samaudelle. Veden

edetessä se näyttää muuttuvan kahvista teeksi, ja sitten maitokahviksi ja maitoteeksi. Tärkeimpien ravinteiden pitoisuudet on esitetty kuvassa 94. Kolmessa ensimmäisessä havaintopisteessä ei ollut fosfaattifosforia juuri lainkaan, mutta Aurinkorinteessä pitoisuus nousi nopeasti yli kahteen ja puoleen sataan milligrammaan litrassa, eli pitoisuus muosti poikkeuksellisen voimakkaan piikin. Tämän jälkeen pitoisuus laski melko pieneksi jääden kuitenkin hieman Valkjärven tason yläpuolelle. Nitraattitypen, nitriittitypen, ammoniumtypen ja kaliumin määrä muistutti pitkälti fosfaattifosforin määrää, mutta näissä on pienempi piikki myös jätevedenpuhdistamon kohdalla. Magnesiumilta Aurinkorinteen piikki puuttui, mikä johdattelee mielen helposti yleisimmin käytetyn Y-lannoksen säkissä oleviin kirjaimiin: NPK (typpi, fosfori, kalium). Kaliumin Aurinkorinteen piikkiä lukuun ottamatta magnesiumin ja kaliumin määrät kertonevat lähinnä savipitoisuudesta.

- 110 -

Bakteerien määrät ja biologinen hapenkulutus on esitetty kuvassa 95. Heterotrofisten bakteerien kokonaismäärä oli Valkjärvessä ja kahdessa ensimmäisessä havaintopisteessä hyvin vähäinen, mutta nousee loppua kohden. Havaintopisteiden 9 ja 10 välinen etäisyys on vain hieman alle satametriä, mutta matkalle mahtuu jätevedenpuhdistamon poisto-oja, mikä selittää bakteerimäärien kaksinkertaistumisen. Samaa kaavaa noudatteli myös Koliformisten bakteerien määrä, joka sekin saavutti huippunsa jätevedenpuhdistamon jälkeen. Escheria colia tavattiin vain havaintopisteissä 8-11. Tiheydet olivat 1, 2, 8 ja 2 yksilöä millilitrassa. Enterobakteerien määrä poikkesi muista, sillä ne runsastuivat jo kolmannessa havaintopisteessä. Alkupään havaintopisteissä huomatta osuus heterotrofisista bakteereista oli siis Enterobakteereja. Biologisessa hapenkulutuksessa näkyy kaksi selvää piikkiä. Ensimmäinen näistä oli Aurinkorinteessä, jossa oli saman tyyppinen piikki myös ravinteiden määrässä. Toinen on ennustettavasti jätevedenpuhdistamon jälkeen, mutta jo tätä ennen, Haikalasta Isoniitun peltaukealle, tapahtui nousua. Kahta ensimmäistä havaintopistettä lukuun ottamatta biologinen hapenkulutus (BOD7) oli jokivedessä selvästi Valkjärven vettä korkeampi.

Johtopäätökset Tuloksemme vahvistavat aiemman tutkimuksemme pääkohdat. Virtamme yläjuoksun vesi on kirkasta ja humuksista, eli siinä on suoveden piirteitä. Moreiinista koostuvan maaperän läpi virratessaan se kirkastuu entisestään ja suodattaa itsestään humuksisia ominaisuuksia. Metsäiselle savimaalle saapuneessa joessa alkaa olla savea ja ravinteita, ja lopulta Nurmijärven laakeille pelloille ja taannoisille järvenpohjille saapuessaan vesi on kauttaaltaan savista, lievästi emäksistä, ja siinä on melko paljon ravinteita. Aineistossamme on kaksi mielenkiintoista yksityiskohtaa. Toinen on Aurinkorinteen alapuolelle syntynyt ravinnepiikki: jostain on tullut runsaasti suoloja veteen. Lähellä on hylätty kaatopaikka, ja hieman kauempana toimiva Metsä-Tuomelan jäteasema, mutta pidämme ravinteiden lähdettä paikallisempana. Kenties jostain on valunut juuri tuohon kohtaan väkilannoitteita? Toinen yksityiskohta on Klaukkalan jätevedenpuhdistamosta tulleet bakteerit. Bakteereja käytetään prosessissa, joten heterotrofien määrä ei yllätä. Koliformien määrä ja biologinen hapenkulutus sen sijaan kertovat, ettei vesi ole täysin puhdistunut.

Kuva 98. Katariina pelastaa Eevan putoamasta kuraojaan. Vaiko dippaa hänet virtaan? Harva tietää totuuden. - 111 -

Kuva 99 Miko upottaa happimittarin anturin kahvinruskeaan Matkunojaan ensimmäisellä näytteenottopaikalla. Lotta lukee mittarin arvot ja Lauri kirjaa ne tuloslomakkeeseen. - 112 -

Kolmannen ja neljännen veden matkassa Antti Hellstedt, Miko Keinänen, Lotta Kinnunen, Joona Laukkanen, Lauri Parviainen ja Mika Sipura Johdanto Olemme seuranneet Valkjärvi-projektissa kahdesti veden matkaa Salpausselän rinteiltä Nurmijärven peltoaukeiden läpi Vantaanjoelle veden laadun muuttujia mitaten. Molempia toukokuisia havaintokertoja on edeltänyt sateinen jakso, joten joessa on ollut paljon vettä, ja se on savista ja kermakahvin väristä. Havaintojemme mukaan kuivempien jaksojen jälkeen vesi on väriltään tummemman ruskeaa tai kirkasta, joten päätimme kokeilla kolmannen kerran, jotta saisimme havaintosarjaamme myös toisenlaisen veden matkan. Tämä onnistui, sillä kevään kenttäpäivää edelsi sateeton jakso, ja vesi oli ainakin yläjuoksulla selvästi aiempaa kirkkaampaa. Kesän aikana pakastinonnettomuus tuhosi kuitenkin vesinäytteemme, ja saimme analysoitua vain kourallisen muuttujia. Siksi lähdimme matkaan myös syksyllä. Sää oli taas ollut sateinen, mutta saimme havaintosarjaamme heleiden kevätvesien rinnalle myös kolean syysveden matkan. Tässä tutkimuksessa seuraamme virtaa yksittäisen vesimolekyylin näkökulmasta. Se on satanut alas kuivalle Kapylännummen kankaalle, Matkunsuon rämemännyn neulaselle tai vaikkapa Matkun pienen peltoläntille, rypsinkukalle. Alkumatkan se on kulkenut traktorilla kaivettua ojaa pitkin, mutta Matkun omakotialueen länsipuolelle se on siirtynyt luonnonmukaiseen, maaperän ominaisuuksien mukaan kiemurtelevaan puroon. Kiljavantien alitettuaan, ja ensimmäisen havaintopisteemme (Kuva 100, alakuva) ohitettuamme vesi läpäisee tehdasalueen vedenpuhdistamoineen ja siirtyy lehtimet-

säiseen, mutta peltojen ympäröimään raviinin. Urtillankulman toisen havaintopisteen jälkeen vedellä on edessään muutaman kilometrin matka metsäisessä, melko syvässä notkossa, jossa se saa seuraa kolmesta isommasta ja useammasta pienestä sivupurosta. Pari sataa metriä ennen kolmatta havaintopistettämme Harjulan talon alapuolella (Kuva 100, yläkuva) seuraa tulee lisää ensimmäisestä nimetystä sivupurosta, Kumpuranojasta, ja pari kilometria myöhemmin Matkunojaa selvästi isommasta koiransuolenojasta. Nyt vesimolekyylimme kulkee ojan tai puron sijaan joessa, joka aloittaa neljännen havaintopisteemme (Kuva 114, yläkuva) kohdalla savisen matkansa Nurmijärven peltotasangoilla. Näistä ensimmäisessä Kyläjoeksi nimensä muuttaneeseen puroon pumpataan vettä pelloilta, ja muun muassa metsäalueelta, jossa sijaitsee Nurmijärven kunnan Metsä-Tuomelan jäteasema. Vesi kiertää Nurmijärven kirkonkylän ulkoilualueen, Parkkimäen ja ohittaa Aurinkorinteen asutusalueen, siirtyäkseen kuivatun Nurmijärven pohjan pelloille, ja muutamia kilometrejä myöhemmin kuivatun Kuhajärven pohjan pelloille. Samalla Kyläjoki muuttuu Luhtajoeksi. Kuhajärvi saatiin tyhjennettyä louhimalla kallioon uoma, josta vesimolekyylimmekin matkaa, ja syöksyy pauhaavaa Kuhakoskea alas laaksoon, jossa Valkjärvi sijaitsee. Vesi ei kuitenkaan mene Valkjärveen, vaan ohittaa tämän pohjoispuolelta ja ottaa kaverikseen hieman järven pohjoispään padon yli valunutta vettä. Pitkän, kanjonimaisen laakson läpi kuljettuaan vesi saapuu Klaukkalaan, ensin Haikalaan, ja sitten Isoniitun peltoalueelle, jossa veden seuraan liittyy Klaukkalan jätevedenpuhdistamon luolastoissa aktiivilietemenetelmällä

- 113 -

Taulukko 4. Näytteenottopaikkojen sijainti koordinaatein, virtausuoman leveys ja virtausnopeus. Paikka

ETRS-TM35FIN

Uoman leveys (cm)

Virtausnopeus (m/s)

1. Matkunoja

6711857 : 375269

160

0,41

2. Urttilankulma

6710676 : 375623

140

0,21

3. Harjula

6709455 : 376710

378

1,02

4. Ojaniittu

6707559 : 377834

516

0,06

5. Aurinkorinne

6704979 : 378353

740

4,71

6. Kuhakoski

6701789 : 374100

515

8,33

7. Holma

6700681 : 374993

632

2,34

8. Haikala

6697389 : 375325

780

2,35

9. Putsari 1

6696406 : 377325

1020

2,54

10. Putsari 2

6696378 : 377330

1130

2,61

11. Toivola

6694145 : 377666

1146

3,22

12. Luhtaanmäenjoki

6691602 : 378976

1475

3,02

13. Seutula

6691354 : 380264

2240

2,87

14. Valkjärvi

6700011 : 374661

kuonasta erotettua vettä. Yhdeksäs havaintopisteemme sijaitsee viitisenkymmentä metriä ennen puhdistamon poistoputkea ja kymmenes muutamia kymmeniä metrejä tämän jälkeen. Isoniitun peltoaukeilta metsään siirtyvä vesi virtaa aluksi kaakkoon, mutta kääntyy sitten jyrkästi lounaaseen, alittaa Klaukkalantien ja poistuu Nurmijärven kunnan alueelta. Pian tämän jälkeen vesi saa seurakseen kaakosta lähestyvän samanlevyisen Lepsämänjoen vettä. Samalla nimi muuttuu Luhtaanmäenjoeksi. Kuutisen sataa metriä moottoritien alituksen jälkeen edessä on taas iso muutos, sillä Luhtaanmäenjokikin lakkaa olemasta sen yhdistyessä Vantaanjokeen. Viimeisen kerran kohtaamme vesimolekyylimme sen virratessa kermakahvin värisessä, yli 20 metriä leveässä Vantaanjoessa kohti Suomenlahtea.

Menetelmät Teimme kenttämittaukset ja otimme vesinäytteet 20.5.2017 ja 11.11.2017. Kevään mittauksen sää oli lämmin ja aurinkoinen, kun taas syksyllä päivän lämpötila oli lähellä nollaa, ja räntää rätki. Molemmilla kerroilla havaintopisteinä toimivat samat 13 paikkaa veden matkalla ja yksi Valkjärvellä, pohjoispään padolla (Taulukko 4, Kuva 85). Kullakin paikalla mittasimme täsmällisen sijainnin GPS:llä, jokiuoman leveyden rakennustöihin tarkoitetulla lasermittarilla ja virtausnopeuden Vernierin virtausmittarilla FLO-BTA. Syksyllä virtausmittari hajosi ilmeisesti pauhaavaa vettä säikähdettyään Kuhakoskella (paikka 6), ja kävimme tekemässä loput virtausmittaukset anturin kuivuttua seuraavana aamuna.

- 114 -

Kuva 100. Yläkuvassa Miko, Lotta ja Lauri näytteenotossa kolmannella näytteenottopaikalla. Kahdesta aiemmasta vuodesta poiketen maastopäivää edeltävä viikko oli kuiva, eikä virta ollut maitokahvin väristä. Harmillisesti Laurin ammentamasta vesinäytteestä ei pakastinonnettomuuden vuoksi ehditty mitata juuri mitään. Alakuvassa Joona ja Antti kastumassa ja räntäsateisella Matkunojalla. - 115 -

Kuva 101. Vuodenaika ja toinen vuodenaika ovat erilaisia. Yläkuvassa Lauri mittailee kaikessa rauhassa veden virtausnopeutta seitsemännellä näytteenottopaikalla. Ei ole mihinkään kiire. Alakuvassa Joona ja Antti samassa puuhassa samalla paikalla marraskuun räntäsateessä. Vesi tuntuu tunkevan vaatteisiin vedenpitävän kuoritakin läpi, joten tekee mieli päästä liikkeelle. Eikä mittarikaan toimi! - 116 -

Kuva 102. Yläkuvassa Lotta, Lauri ja Miko laittavat bakteereja kasvamaan maastopäivän päätteeksi. Tämän jälkeen näytteistä määritettiin vielä kiintoaineen määrä ennen niiden pakastamista. Paria kuukautta myöhemmin pakastinarkun mätälieju tunkeutui näytteisiin muovin läpi. Alakuvassa Lauri ja Miko ovat tulleet Antin avuksi syksyn näytteiden analyyseihin. Lotta oli tuolloin jo ylioppilas. - 117 -

8,0

7,5

7,0

Lämpötila (°C)

8 6

6,0

5,5

2 0

5,0 1

9 10 11 12 13

175

Johtokyky (mS/m)

TDS (ppm)

9 10 11 12 13

150 125 100 75 50

25 20 15 10 5

25 0

6,5

9 10 11 12 13

Paikka

Kuva 103. Veden lämpötila, pH, TDS (liuenneiden suolojen määrä) ja sähkönjohtavuus kolmessatoista havaintopisteessä ja Valkjärven säännöstelypadolla (sininen vaakaviiva) kevään mittauksissa.

Kuva 104. Miko ja Lotta mittauksissa Luhtajoen rannalla Klaukkalan jätevedenpuhdistamon laskuojan jälkeen (paikka 9). Puhdistamon vesi oli tällä kertaa ilmeisen likaista, sillä bakteerien määrät olivat monikertaisia 50 metriä yläjuoksuun otettuun näytteeseen verrattuna. - 118 -

O2 kyllästysprosentti

O2 (mg/l)

12 11 10 9

100 95 90 85

9 10 11 12 13

150

125

Kiintoaine (mg/l)

ORP (mV)

105

20 15 10 5 0

9 10 11 12 13

100 75 50 25

9 10 11 12 13

Paikka

Kuva 105. Hapen määrä ja kyllästysprosentti, sekä redox-potentiaali ja kiintoaineen määrä kolmessatoista havaintopisteessä ja Valkjärven padolla (sininen vaakaviiva) kevään mittauksissa.

Kuva 106. Lotta, Lauri ja Miko mittauksissa ensimmäisellä näytteenottopaikalla. Lotan takana näkyvän näyteastian vesi vaikutti aiempiin vuosiin verrattuna vahvemmalta kahvilta. Harmillisesti näyte jäi analysoimatta, ja lupaavasti alkaneeseen aikasarjaan tuli katkos. - 119 -

1200

Koliformit / ml

3000

2000

1000 800 600 400

1000

200 0

Enterobakteerit / ml

1400

9 10 11 12 13

2000

1750

1500

1250

BOD7 (mg)

Heterotofiset bakteerit / ml

4000

1000 750

250

1 2

9 10 11 12 13

Paikka

9 10 11 12 13

3 2

500

Paikka

Kuva 107. Aerobisten heterotrofisten bakteerien, koliformien ja enterobakteerien määrät, sekä seitsemän vuorokauden biologinen hapenkulutus (BOD7) kolmessatoista havaintopisteessä ja Valkjärven säännöstelypadolla (sininen vaakaviiva) kevään mittauksissa. Kussakin havaintopisteessä mittasimme veden lämpötilan, hapen kyllästysprosentin, hapen määrän milligrammoina litrassa, veden happamuuden ja redox-potentiaalin YSI Professional Plus mittarilla puolen metrin etäisyydeltä rannasta. Veteen liuenneiden aineiden kokonaismäärän (TDS) ja sähkönjohtavuuden mittasimme samoista paikoista Aquashock Water Purity Kit mittarilla. Mittasimme nämä kaksi muuttujaa myös uudelleen kolmen kuukauden kuluttua pakastetusta ja sulatetusta vedestä, ja totesimme tulosten erojen olevan keskimäärin vain 0,7 prosentin luokkaa.

Kiintoaineen määrän mittasimme suodattamalla imulla litra tutkittavaa vettä huokoskooltaan 0,5 mikrometrin suodatinpaperin läpi. Koska papereissa on eroja, punnitsimme jokaisen paperin etukäteen, kuivasimme sen suodatuksen jälkeen + 80 °C lämmössä ja punnitsimme kahden vuorokauden kuluttua uudelleen. Kuivan kiintoaineen määrä litrassa on näin ollen näiden massojen erotus. Veden sameuden mittasimme Hanna HI93703 sameusmittarilla ja veden värin suodatetusta näytteestä USI 9300 fotometrillä. Kiintoaineen,

- 120 -

7,25

7,00

5 4

Lämpötila (°C)

3 2

6,75 6,50

1 0

6,25 1

9 10 11 12 13

100 20

Johtokyky (mS/m)

TDS (ppm)

75 50 25 0

15 10 5 0

9 10 11 12 13

Paikka

Kuva 108. Veden lämpötila, pH, TDS (liuenneiden suolojen määrä) ja sähkönjohtavuus kolmessatoista havaintopisteessä ja Valkjärven säännöstelypadolla (sininen vaakaviiva) syksyn mittauksissa. sameuden ja veden värin yhteisvaikutusta selvitimme näkösyvyydellä. Koska matalassa vedessä ja rannalta on mahdotonta käyttää Secchi-levyä, teimme mittaukset näkösyvyysputkella. Korkeudeltaan 130 cm:n ja halkaisijaltaan 5 cm:n läpinäkyvän PVC-putken pohjaan on maalattu musta risti valkoiselle pohjalle. Putkeen laitetaan tutkittavaa vettä sen verran, ettei rasti enää näy. Putken alapäässä olevasta putkesta juoksutetaan vettä pois, kunnes rasti ilmestyy näkyviin. Tämä vesipatsaan korkeus on näkösyvyys.

Kenttätyöpäivän päätteeksi mittasimme laboratoriossa heterotrofisten aerobisten bakteerien, Koliformisten bakteerien, Escherichia colin ja Enterobakteerien määrän 3M Petrifilm kasvatusalustoilla (AQHC, AQEB ja AQCC). Alustoilla on kiinteässä muodossa bakteereille sopivaa elatusainetta, joka liukenee kun alustalle pipetoidaan ja levitetään yksi millilitra tutkittavaa vettä. Kahden vuorokauden +32 °C tapahtuvan inkuboinnin seurauksena bakteerit muodostavat alustalle pesäkkeen. Heterotrofisten bakteerien pesäkkeet ovat punaisia vaalealla pohjalla, Koliformien pesäkkeet punaisia kaasukuplan tuottaneita, Escherichia colin sinisiä kaasukuplan tuottaneita ja Enterobakteerien punaisia omalla punaisella alustallaan. Emme tyytyneet otantaan, vaan laskimme alustojen kaikki pesäkkeet, vaikka niitä oli joissain tapauksissa tuhansia.

Raudan, fosfaattifosforin, nitraattitypen, nitriittitypen, ammoniumtypen, magnesiumin ja kaliumin määrät mittasimme YSI 9300 fotometrillä. Valmistajan kullekin kemikaalille spesifi reagenssi värjää näissä menetelmissä tutkittavan kemikaalin tietyn väriseksi, ja fotometri mittaa värin eron sokeaan näytteeseen verrattuna. Värin määrä on lineaarisessa suhteessa tutkittavan Biologinen hapenkulutus kertoo samalla sekä kemikaalin määrän, joten fotometri voi ilmoittaa hajottavien bakteerien että näiden ravinnoksi tuloksen suoraan milligrammoina litrassa vettä. sopivien orgaanisten aineiden määrästä, joten se - 121 -

120

Kiintoaine (mg/l)

Näkösyvyys (cm)

80 60 50 40 30 20

9 10 11 12 13

300

175

250

150

Väri (mg Pl /l)

Sameus (FTU)

200

125 100 75 50

200 150 100 50

25 0

10 0

100

9 10 11 12 13

Paikka

Kuva 109. Näkösyvyysputkella mitattu näkösyvyys, kiintoaineen määrä, sameus ja väri kolmessatoista havaintopisteessä ja Valkjärven säännöstelypadolla (sininen vaakaviiva) syksyn mittauksissa. sopii hyvin veden likaisuuden mitaksi. Laitoimme seitsemän vuorokauden biologisen hapenkulutuksen (BOD7) määrittämiseksi litran muovipullon täyteen tutkittavaa vettä, mittasimme hapen määrän alussa Vernierin ODO-BTA -anturilla, inkuboimme kumikorkilla suljettuja pulloja seitsemän vuorokauden ajan pimeässä kaapissa huoneenlämmössä, ja mittasimme viikon kuluttua hapen määrän uudelleen. Biologinen hapenkulutus on näiden happimäärien erotus. Heinäkuussa 2017 tapahtui suuronnettomuus. Vesivahingon jälkiä korjanneet rakennusmiehet ottivat pakastimen ottivat pakastimen sähköverkosta, ja unohtivat laittaa sen takaisin. Pakastettujen vesinäytteiden lisäksi arkussa oli noin 90 kiloa naudan ja possun suolenpätkiä, sydämiä, munuaisia, keuhkoja ja silmiä - ja noin kymmenen rottaa. Kun haju alkoi levitä kuukauden kuluttua varastosta käytävään, mitään ei ollut enää tehtävissä. Mätälieju oli tunkeutunut muovin läpi

vesinäytteisiin. Pakastearkku sinetöitiin avaamaamatta ja vietiin pois. Kevään vesinäytteistä saatiin määritettyä vain noin puolet muuttujista. Tulokset Jokiveden perustiedot keväällä ja syksyllä on esitetty kuvissa 103 (kevät) ja 108 (syksy). Molemmilla kerroilla lämpötila pysyi koko matkan ajan tasaisena, mutta pH nousi. kevään maastokertaa edelsi kuiva jakso, kun taas syksyllä satoi. Koska sadevesi on luonnostaan hapanta, syksyn pH-arvot olivat keskimäärin alempi. Myös TDS ja sähkönjohtavuus muuttuivat syksyllä ja keväällä yllättävän samalla tavalla. Liikkeelle lähdetään pienistä luvuista, mutta peltoaukealle tultaessa ne nousevat, ja huippu saavutetaan jätevedenpuhdistamon jälkeen. Hapen määrä ja kyllästysaste olivat jokivedessä molemmilla havaintokerroilla suuria, syksyllä jopa selvästi suurempia kuin Valkjärvessä (Kuvat 105 ja 110). Redox-potentiaali

- 122 -

105

O2 kyllästysprosentti

13,5

O2 (mg/l)

13,0 12,5 12,0 11,5 11,0

95 90 85 80

9 10 11 12 13

600

500

400

Rauta (µg/l)

ORP (mV)

10,5

100

30 20 10 0

9 10 11 12 13

300 200 100

9 10 11 12 13

Paikka

Kuva 110. Hapen määrä ja kyllästysprosentti, sekä redox-potentiaali ja kiintoaineen määrä kolmessatoista havaintopisteessä ja Valkjärven säännöstelypadolla (sininen vaakaviiva) syksyn mittauksissa.

Kuva 111. Antti ja Joona mittaamassa virtausnopeutta kuohuvalla Kuhakoskella. Virtausmittari sai moisesta rynkytyksessä tarpeekseen ja jumittui arvoon 6,41 m/s. MS kuivasi mittarin yö aikana ja kävi tekemässä loput mittaukset seuraavana aamuna. - 123 -

Nitraattityppi (µg NO3-N/l)

Fosfaattifosfori (µg PO4-P/l)

10000

350 300 250 200 150 100 50 0

40 30 20 10 0

9 10 11 12 13

2000

9 10 11 12 13

900 800 700 600 500 400 300 200 100 0

64000 62000

40000

Kalium (µg/l)

Magnesium (µg/l)

50000

30000 20000 10000 0

4000

1000

Ammoniumtyppi (µg NH4-N/l)

Nitriittityppi (µg NO2-N/l)

6000

9 10 11 12 13

8000

4000 3000 2000 1000

9 10 11 12 13

Paikka

Kuva 112. Fosfaattifosforin, nitraattitypen, nitriittitypen, ammoniumtypen, magnesiumin ja kaliumin määrä kolmessatoista havaintopisteessä ja Valkjärven padolla (sininen vaakaviiva) syksyn mittauksissa. Huomaa katkaistu akseli kaliumdiagrammissa ja Vantaanjoen muista poikkeava lukema. nousi keväällä loppua kohden, mutta laski hie- vivelliksi. Ennustettavasti sameuskäyrä on tälle man syksyllä. Tämä voi kieliä hajotettavan orgaa- peilikuva. Vantaanjoesta mitattu arvo on korkein nisen aineksen määrästä. Valkjärvi-projektin aikana mistään mitattu. Vesi oli kahdessa ensimmäisessä havaintopisteessä Veden sameuteen liittyvät muuttujat syksyltä on kohtuullisen värikästä, ja kirkastui sitten, mutta esitetty kuvassa 109. Näkösyvyys laski tasaises- jäi Valkjärven lukemiin verrattuna melko rusti veden matkan aikana ja putosi Vantaanjoessa keaksi. Kiintoainetta (käytännössä kasvien osia) seitsemään senttiin. Käytännössä tämä tarkoit- oli Matkunojassa melko paljon, mutta heti seutaa, että vettä olisi kutsuttava mieluummin sa- raavassa havaintopisteessä vähän. Tästä kiintoai- 124 -

30 25

2000

Koliformit / ml

Heterotofiset bakteerit / ml

2500

1500 1000 500 0

20 15 10 5

9 10 11 12 13

4,0

3,5

2,5 2,0

BOD7 (mg)

Enterobakteerit / ml

3,0

1,5

3,0

2,5

1,0 2,0

0,5 0,0

0,0

9 10 11 12 13

Paikka

Kuva 113. Aerobisten heterotrofisten bakteerien, koliformisten bakteerien ja enterobakteerien määrät, sekä seitsemän vuorokauden biologinen hapenkulutus (BOD7) kolmessatoista havaintopisteessä ja Valkjärven säännöstelypadolla (sininen vaakaviiva) syksyn mittauksissa. neen määrä (käytännössä savea) nousi tasaisesti loppua kohden. Myös keväällä ehdittiin mittaamaan kiintoaineen määrä ennen pakastinonnettomuutta. Kuvio on muuten samanlainen kuin syksyllä, mutta pisteissä 2-5 oli keväällä selvästi enemmän kiintoainetta. Tärkeimpien ravinteiden määrät syksyllä on esitetty kuvassa 112. Fosfaattifosforia ei ollut Matkunojassa juuri lainkaan, mutta sen määrä nousi hyvin suureksi, saavuttaen huippunsa Isoniitun pelloilla, jätevedenpuhdistamoa edeltävässä pis-

teessä. Nitraattityppi, nitriittityppi ja ammoniumtyppi noudattelivat samaa trendiä, mutta etenkin nitraattia oli humusvedelle tyypillisesti paljon myös Matkunojassa. Ammoniumtypen määrä nousi vasta Valkjärven jälkeen. magnesiumin määrä oli korkeimmillaan Nurmijärven peltoaukeilla, kun taas kaliumin huippu saavutettiin vantaanjoen savivellissä. Pitoisuus on niin korkea, että sen mittaamiseksi vettä piti laimentaa tislatulla vedellä muutamaan prosenttiin alkuperäisestä. Raudan määrä on esitetty kuvassa 110. Sen määrä on korkea kahdessa ensimmäi-

- 125 -

Kuva 114. Yläkuvassa Lauri mittamassa veden sähkönjohtavuutta ja TDS:ää havaintopisteellä 4, jossa vesi on saapunut Nurmijärven pelaukeille, ja saanut sille koko loppumatkaa leimaan maitokahvin värin. Tämän ei kuitenkaan näy ravinteiden räjähdysmaisenä lisääntymisenä. Alakuvassa Antti ja Joonas havaintopistellä 6 toteamassa vuonna 2016 havaitun voimakkaan ravinnepiikin kadonneen. - 126 -

sessä havaintopisteessä, mutta muissa hyvin pieni. Raudan määrä kertonee humuspitoisuudessa. Nurmijärven savilakuksien savessa rautaa on ilmeisesti hyvin vähän. Bakteerien määrät ja biologisen hapenkulutuksen mittasimme sekä keväällä (Kuva 107) että syksyllä (Kuva 113). Keväällä heterotrofisia bakteereja oli koko veden matkalla melko paljon, mutta selvä piikki osui jätevedenpuhdistamon jälkeiseen havaintopisteeseen. Samassa paikassa oli myös koliformeja 46 kertaa edellisvuotta enemmän, ja enemmän kuin yhdessäkään muussa näytteessä Valkjärvi-projektin aikana. Näistä 244 oli Escheria colia. Myöskään Enterobakteereja emme ole koskaan tavanneet yhdestä näytteestä noin paljon. Biologisessa hapenkulutuksessa on niin ikään tässä kohtaa piikki, mutta se on hillitympi kuin bakteerien määrissä. Syksyllä heterotrofisia bakteereja oli kolmessa ensimmäisessä havaintopisteessä vähän, mutta pisteissä 4-9 selvästi kevättä enemmän. Koliformeja ja Enterobakteereja oli erittäin vähän, ja biologinen hapenkulutuskin oli melko tasaista. Syksyn näytteissä ei ollut yhtään Escheria colia.

Kuva 115. Lotta kirjaamassa tuloksia sillan alla, Luhtaanmäenojan partaalla. Pakastinonnettomuuden seurauksena kovin montaa tulosta keAiempien vuosien tuloksiin nähden tämä tut- vään näytteenotosta ei tämän jälkeen saatukaan. kimus ei tarjoa oleellista uutta, mutta vahvistaa aiempia tuloksia, ja saattaa tarjota selityksiä ai- Havaintopisteen 4 jälkeen, Nurmijärven Pohempiin, avoimeksi jääneisiin kysymyksiin. En- jois-Vantaan peltoaukeilla virratessaan jokivesimmäinen ja toinen havaintopiste ovat tässäkin den yleiset piirteet eivät ratkaisevasti muutu. aineistossa muista poikkeavia. Ensimmäinen havaintopiste sijaitsee muutamien satojen metrien Vuonna 2016 tekemässä täsmälleen samat hapäässä sen soisilta lähteiltä, joten suovedelle tyy- vaintopisteet sisältävässä tutkimuksessa saimme pilliset piirteet ovat ymmärrettäviä. Vesi on mel- todeta bakteerimäärien kohoavan huomttavasti ko hapanta, värikästä ja sen kiintoaine koostuu Klaukkalan jätevedenpuhdistamon poisto-ojan lähinnä hajoamattomista kasvinosista. Aiemmin liityttyä Luhtajokeen. Tässä tutkimuksessa ilmiö Nurmijärven seudun järvitutkimuksessamme on vielä voimakkaampi. Keväällä koliformien Matkunlammesta mitattaamamme korkea nit- määrä vedessä satakertaistui, enterobakteerien raattitypen määrä (Kuva 7) kertoo myös Matku- määrä 80-kertaistui ja biologinen hapenkulutus nojan veden suomaisuudesta. Toiseen havainto- kaksinkertaistui muutaman sadan metrin matpisteeseen mennessä puro on virrannut pitkään kalla. Syksyllä bakteerimäärien muutokset olivat Salpauselän moreerinirinteellä, vesi on kirkastu- hyvin pieniä, mutta ravinteista typen määrä linut, ja siitä on suodattunut pois suoveden piirtei- sääntyi samalla matkalla selvästi. Jätevedenpuhtä. Tämän jälkeen joki siirtyy savialueille, ensin distamon työn onnistumisesta syksyllä kertoo se, metsäisille ja sitten peltojen keskelle, mikä näkyy että fosfaattifosforin määrä kasvoi vain hieman. pH:n kohoamisena, sameuden lisääntymisenä Puhdistuksessa on tavoitteena poistaa nimenja fosfaattifosforin pitoisuuden kohoamisena. omaan minimiravinteena vesissä toimiva fosfori. Johtopäätökset

- 127 -

Kuva 116. Samuel, Nikolai ja Veeti tekemässä mittauksia YSI Professional Plus -mittarilla Valkjärven pohjoispään padolla. Happimittarin lukema saatiin pysymään vakaampana, kun anturi upotettiin virtaavan veden sijaan kuivalle maalle ämpärissä nostettuun näytteeseen. - 128 -

Putkea pitkin pois? Samuel Haaranen, Nikolai Lindbohm, Veeti Myllärinen ja Mika Sipura

Johdanto Valkjärvi on vuosikymmenten kuluessa rehevöitynyt erityisesti maatalouden, mutta myös yksittäisten viemäriverkkoon kuulumattomien asumusten aiheuttaman ravinnekuormituksen seurauksena. Näkyviä sinileväesiintymiä on tavattu jo 60-luvulla, ja kenties myrkyllisistä sinilevistä johtuvia kalakuolemia vuonna 1988 (Luodeslampi 2018). Vaikka Valkjärven tila on kehittynyt vähitellen parempaan suuntaan. Vuonna 2017 uudistunut ympäristölainsäädäntö tullee vähentämään haja-asutuksen aiheuttamaa ulkoista kuormitusta entisestään 2020-luvulla, mutta Luodeslammen (2018) arvion mukaan Valkjärveen tulee tällä hetkellä enemmän ravinteita kuin sieltä poistuu. Ulkoisen kuormituksen lisäksi Valkjärven sisäinen kuormitus, eli pohjan sedimenteistä vapautuva fosfori saattaa olla ongelma vuosikymmenten ajan. Rehevöityneen järven hoitoon on käytettävissä runsaasti menetelmiä, ja usein niitä käytetään tukemaan toisiaan. Ulkoista kuormitusta voidaan vähentää muun muassa vähentämällä lannoitteiden käyttöä, jättämällä pellon ja veden väliin riittävän levät suojavyöhykkeet ja huolehtimalla vesistöön laskevien purojen tuomista ravinteista esimerkiksi kosteikkoja rakentamalla. Järveen jo kulkeutuneita ravinteita voidaan poistaa ja tai niiden liukoisuutta vähentää poistamalla ilmaversoiskalastusta, tai ääritilanteissa saostamalla ravinteet kemikaalein tai kuivattamalla koko järvi pohjasedimentin tiivistämiseksi. Valkjärvellä on käytettä kahta yleistä hoitokeinoa: hapetusta ja hoitokalastusta.

Hapetuksen tarkoituksena on johtaa hapekasta pintavettä alusveteen. Valkjärvellä kahden hapettimen tavoitteeksi on asetettu happipitoisuuden pysyminen yli 2 mg/l tasossa, jolloin pohja säilyy elävänä ja pohjasedimentin fosforin liukenemiselta veteen vältytään. Tähän on päästy, kun talvella on käytetty yhtä, ja kesällä kahta hapetinta (Luodeslampi 2018). Hapetinten merkitys tuli hyvin esiin, kun hapetin talvella hajosi: hapen määrä pohjassa notkahti lähelle nollaa muutamassa päivässä (Elina Salo, suull.). Hoitokalastus perustuu särkikalojen taipumukseen lisätä sisäistä kuormitusta. Kalojen aiheuttama kuormitus johtuu niiden tuottamista ulosteista ja muista eritteistä, sekä pohjan tonkimisesta syntyvän bioturbaation veteen nostamista ravinteista. Niinimäki & Penttinen (2014) arvioivat kalojen aiheuttaman kuormituksen vaihtelevan välillä 0,003 – 0,05 grammaa fosforia kalakiloa kohden vuorokaudessa. Kun särkikalojen määrän vähentäminen lisäksi lisää niiden ravinnon, kasviplanktonia syövän eläinplanktonin, määrää, särkikalojen poistaminen esimerkiksi nuottaamalla parantaa useimmiten järven tilaa. Valkjärvellä hoitokalastus on toteutettu kahdesti. Metsänen (2006) esitti opinnäytetyössään harvemmin käytetyn menetelmän Valkjärven tilan parantamiseksi. Vesi poistuu Valkjärvestä kontrolloidusti, pienestä aukosta pohjoispään padossa. Kontrollia olisi mahdollista lisätä entisestään määrittämällä järven tilan kannalta myös optimaalisin kohta, mistä poistuva vesi on peräisin. Hapenpuutteesta kärsivästä keskisyvänteestä (kenties noin 11 metrin syvyydestä) voitaisiin

- 129 -

- 130 -

johtaa noin 1700 metriä pitkä putki pohjoispään padolle, jolloin järvestä poistuva vesi olisi nykyisen hapekkaan pintaveden sijaan vähähappista pohjan vettä. Tämän alentaisi vähähappisen kerroksen rajaa ja mahdollisesti sekoittaisi keskisyvänteen vesikerroksia, jolloin järven happitilanne paranisi. On kuitenkin esitetty (Hagman 2009) että tämä lisäisi Luhtajoen ja muun Valkjärven alapuolisten vesien kuormitusta. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää, miten putkea pitkin järvestä pois johdettava vesi muuttaisi Luhtajoen kuormitusta suhteessa nykytilanteeseen. Oletamme, ettei putken pää makaisi järven pohjassa, vaan se olisi tuettu hieman pohjan yläpuolelle, jolloin järvestä poistuvia pohjasedimenttejä ei tarvitse ottaa huomioon. Menetelmät Koska tavoitteenamme oli verrata Valkjärvestä nykyisin poistuvan veden laatua pohjan läheisyydestä mahdollisesti putkea pitkin poistuvan veden laatuun, ja suhteuttaa näiden ero Luhtajoen veteen, päädyimme ottamaan kuusi näytettä: 1) Valkjärven pohjan tuntuma, 12 metrin syvyydessä, 2) putken todennäköisen alkupään sijainta 11 metrin syvyydessä, 3) todennäköisesti puhtain vesi Valkjärven pinnassa keskisyvänteen päällä, 4) Valkjärvestä padon yli poistuva vesi, 5) Valkjärven Luhtajokeen yhdistävän joen vesi ja 6) Luhtajoen vesi ennen Valkjärvestä tulevaa vettä. Jokivesien näytteet otimme konservatiivisesti puhtaimmasta mahdollisesta kohdasta, pinnasta joen keskeltä. Järvellä käytimme näytteenottoon vaakavedennoudinta, joella pitkän teleskooppivarren päähän kiinnitettyä ämpäriä. Toistimme näytteenoton kolmesti: keväällä kaksi viikkoa jäiden lähdön jälkeen, syksyllä syyskierron jälkeen ja talvella jään peittäessä Valkjärven.

Kuva 118. Valkjärven kaikuluotauksella laadittu syvyyskartta. Tummin sininen väri on yli 12 metrin syvyistä aluetta, niin sanottua keskisyvännettä. Lähde: Pro Valkjärvi ry:n kotisivut. pianturilla. Teimme mittaukset järvellä suoraan veteen upotetulla anturilla, mutta joella mittasimme arvot ämpärillä rannalle nostetusta näytteestä.

Käytimme maastossa veden lämpötilan, hapen kyllästysasteen, hapen absoluuttisen määrän, Kiintoaineen määrän mittasimme punnitsemalpH:n ja redox-potentiaalin mittaamiseen YSI la huokoskooltaan viiden mikrometrin suodaProfessional Plus mittaria polarografisella hap- tinpaperit, suodattamalla vesinäytteet näiden

Kuva 117. (Edellinen sivu) Hapetonta vettä pois kuljettavan putken mahdollinen kulku keskisyvänteestä, nykyisten hapettimien läheltä pohjaa pitkin pohjoispään padolle. Pikkuvissa ylempänä yleiskuva pohjoispään padosta ja kuva joka osoittaa Valkjärvestä virtaamalla poistuvan veden vähäisen määrän. Karttaan on merkitty myös tärkeimmät järveä kuormittavat purot ja uimarannat. - 131 -

Kuva 119. Keskimmäinen maastopäivä 28.9.2015 oli Valkjärvi-projektin historian tuulisimpia. Nikolai sai tehdä täyden päivätyön yrittäessään pitää veneen paikallaan. Tästä kiitoksena hän sai käsiinsä rakot. Ankkuria emme näytteenotossa käyttäneet, sillä sen narulla on taipumis sotkeutua mittareiden kaapeleihin. Alakuvassa Samuelin nostama näyte sisältää pohjaa. Tämäkin näyte otettin talteen. - 132 -

Kuva 120. Putkea pitkin pois oli Valkjärvi-projektin aiheista maastotöiden osalta kenties monipuolisin. Olimme liikkeellä keväällä, syksyllä ja talvella, sekä veneellä että kävellen. Valkjärveä sivuavan Luhtajoen rantaan lyhin reitti kävi viljapellon poikki, joten kävelimme pitkiä matkoja sänkipellolla. Alakuvassa ryhmä on päässyt perille ja tekee mittauksia padolta ämpäriin nostetusta vesinäytteestä. - 133 -

Kuva 121. Yläkuvassa Samuel yrittää saada selvää YSIn mittarin näytöstä. Laitteessa on useamman tuhannen euron hintaiseksi vekottimeksi yllättävän huono näyttö. Luettavuutta parantaa taustavalo, joka kuitenkin ujeltaa korvia vihlovasti. Alakuvassa ongelmat ovat kasvaneet, sillä näyttö tummuu kylmässä. Uusi versio päivitetyllä näytöllä julkaistiin luonnollisesti pian hankintamme jälkeen. - 134 -

Kuva 122. Yläkuvassa Valkjärvestä padon yli poistuvaa vettä syyskuussa 2015. Vesi saapuu Valkjärveen sateen mukana tai pienehköjä puroja pitkin, ja poistuu joko haihtumalla tai kuvassa oleavn pienen aukon kautta. Tästä johtuen H2O-molekyyli viipyy Valkjärvessä keskimäärin 5,8 vuotta. Alakuvassa Samuel ottaa vesinäytettä Luhtajoesta. Puomilla pyrimme minimoimaan rannan vaikutuksen. - 135 -

14 Valkjärvi 12 m Valkjärvi 11 m Valkjärven pinta Padon ylittävä vesi Padon alapuoli Luhtajoki

13 12

O2 (mg/l)

11 10 9 8 7 6 120 110 100

O2 kyllästysprosentti

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

27.04.2015

28.09.2015

09.02.2016

Päivämäärä

Kuva 123. Hapen määrä ja kyllästysprosentti kolmella syvyydellä Valkjärvessä, Valkjärvestä padon yli poistuvassa vedessä, Valkjärven Luhtajokeen yhdistävässä joessa ja Luhtajoessa kolmena päivänä. läpi, kuivattamalla suodatinpapereita + 80 °C lämmössä kaksi vuorokautta, ja punnitsemalla paperit uudelleen. Valkjärven vesistä ei kertynyt punnittavaa määrää kiintoainetta (< 0,0005 g), mutta koska näytteitä otettiin vain hieman yli litra, emme kyenneet tarkentamaan tulosta isommilla suodatusmäärillä, vaan käytimme kaikissa tapauksissa litran vesimäärää. Veden sameuden

mittasimme 0,01 FTU-yksikön tarkkuudella Hanna HI93703 sameusmittarilla hyvin sekoitetuista, mutta kuplattomista näytteistä. Veteen liuenneiden suolojen määrän (TDS) ja sähkönjohtavuuden mittasimme Aquashock Water Purity Kit -mittarilla ja veden värin YSI 9300 fotometrillä. Tärkeimpien ravinteiden (fosfaatti-

- 136 -

Kuva 124. Valkjärven ja Luhtajoen veden laatujen eron näkee helposti silmällä. Tässä jokitutkimusryhmän Lauri ja Miko ovat tekemässä mittauksia Luhtajoella pitkähkön sateettoman kauden jälkeen, jolloin joen vesi poikkeuksellisen puhtaan näköistä, ja savipitoisuus (kiintoaineen määrän ja kaliumpitoisuuden perusteella arvioituna) varsin pieni. Silti vesi on maitokahvin väristä. fosfori, nitraattityppi ja ammoniumtyppi) pitoisuudet mittasimme YSI 9300 fotometrillä. Menetelmässä valmistajan tabletteina toimittamat reagenssit värjäävät tutkittavan kemikaalin spesifillä värillä, jonka määrän fotometri mittaa suhteessa sokeaan näytteeseen. Ilmoitamme tulokset fosforin ja typen määrinä. Biologinen hapenkulutus sopii tässä yhteydessä poikkeuksellisen hyvin selvityksen kohteeksi, sillä se kertoo veden likaisuudesta, ja siten kuormituksen määrästä. Menetelmässä laitetaan täysin umpinaiseksi suljettavaan pulloon litra tutkittavaa vettä ja mitataan vedestä liukoisen hapen määrä. Pulloa säilytetään huoneenlämmössä pimeässä (jotta yhteyttämistä ei tapahtuisi) viikon ajan, minkä jälkeen mitataan hapen määrä uudelleen. Happimäärien erotuksesta muodostuu seitsemän vuorokauden biologinen hapenkulutus (BOD7). Hapen mittaamiseen käytimme Vernierin optista ODO-BTA-anturia.

Välittömästi näytteenoton jälkeen aloitimme bakteerikasvatukset 3M Petrifilm alustoilla. Pipetoimme yhden millilitran näytettä spesifeille, kuivaa elatusainetta sisältäville alustoille, kasvatimme bakteereja +32 °C lämpötilassa kahden vuorokauden ajan, minkä jälkeen laskimme heterotrofisten aerobisten bakteerien, koliformien ja Escheria colin pesäkkeiden määrät. Tulokset Kuvassa 123 on esitetty hapen määrä ja sen kyllästysprosentti Valkjärven eri osissa ja sen alapuolisessa vesistössä. Kevätkierron aikaan happea on paljon jopa Valkjärven pohjassa. Syyskuussa hapen määrä on 12 metrin syvyydessä alempi kuin pinnassa mutta happea on silti vain alle milligramma vähemmän kuin Luhtajoen pintavedessä. Talvella jään alla happea on 12 metrin syvyydessä vain hieman yli 6 mg/l, joten hapen

- 137 -

60 55

Valkjärvi 12 m Valkjärvi 11 m Valkjärven pinta Padon ylittävä vesi Padon alapuoli Luhtajoki

Kiintoaine (mg/l)

45 40 35 30 25 20 15 10

80 70

Sameus (FTU)

60 50 40 30 20 10 0

27.04.2015

28.09.2015

09.02.2016

Päivämäärä

Kuva 125. Kiintoaineen määrä ja sameus kolmella syvyydellä Valkjärvessä, Valkjärvestä padon yli poistuvassa vedessä, Valkjärven Luhtajokeen yhdistävässä joessa ja Luhtajoessa kolmena päivänä. lisääminen olisi tarpeen. Padon alapuoliset vedet yhden milligramman tarkkuudella. Padon alaolivat tuolloinkin vapaina, joten niiden kylmään puolella ja Luhtajoessa sen sijaan oli kiintoainetveteen sekoittui hyvin happea ilmasta. ta 15-155 mg/l. Nämäkään luvut eivät ole kovin korkeita. On mahdollista että huomattava osa Kuvassa 125 on esitetty kiintoaineen määrä ja hienosta saviaineesta pääsi suodattimemme läpi. sameus. Valkjärvestä ei pystytty mittaamaan Sameusdiagrammista nähdää, että myös tämän kiintoainetta lainkaan kun suodatinpaperin läpi muuttujan kohdalla padon alapuolen ja Luhtajolaskettiin litra vettä ja kuivattu paperi punnittiin en lukemat liikkuvat aivan eri tasolla kuin Val- 138 -

80 70

TDS (ppm)

60 50 40 30 20 10 150

Valkjärvi 12 m Valkjärvi 11 m Valkjärven pinta Padon ylittävä vesi Padon alapuoli Luhtajoki

140 130 120 110

Väri (mg Pl/l)

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

27.04.2015

28.09.2015

09.02.2016

Päivämäärä

Kuva 126. TDS ja veden väri kolmella syvyydellä Valkjärvessä, Valkjärvestä padon yli poistuvassa vedessä, Valkjärven Luhtajokeen yhdistävässä joessa ja Luhtajoessa kolmena päivänä. kjärvessä. Vain talvella Valkjärven pohjan tuntumassa mitattiin merkittävää savisameutta. Sekin oli silti vain kuudesosa Luhtajoen keskiosan pintaveden sameudesta.

levan hyvin vähän Valkjärven syvyysprofiilissa. Tämä vahvistaa asian. Valkjärven pohjassa on saman verran suoloja kuin pinnassa, eikä vuodenaikainenkaan vaihtelu ole suurta. Padon alapuolella ja Luhtajoessa arvot sen sijaan ovat 20-30 Kuva 126 esittää veteen liuenneiden aineiden yksikköä korkeampia. Sama koskee myös veden määrän (TDS) ja veden värin. Jo aiemmissakin väriä. Ainoastaan talvella ero jokien ja Valkjärmittauksissa olemme todenneet TDS:n vaihte- ven välillä on pienempi. - 139 -

6,5 6,0 5,5 5,0

BOD7 (mg/l)

4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 400 380

Fosfaattifosfori (µg PO -P/l) 4

360 120 100

Valkjärvi 12 m Valkjärvi 11 m Valkjärven pinta Padon ylittävä vesi Padon alapuoli Luhtajoki

80 60 40 20 0

27.04.2015

28.09.2015

09.02.2016

Päivämäärä

Kuva 127. Seitsemän vuorokauden biologinen hapenkulutus (BOD7) ja fosfaattifosforin määrä kolmella syvyydellä Valkjärvessä, Valkjärvestä padon yli poistuvassa vedessä, Valkjärven Luhtajokeen yhdistävässä joessa ja Luhtajoessa kolmena päivänä. Huomaa alemman diagrammin katkaistu akseli. Kuvassa 127 on esitetty biologinen hapenkulutus ja liukoisen fosfaattifosforin määrä. Kevään mittauksessa biologinen hapenkulutus oli jokivedessä lähes kolminkertainen Valkjärven veteen nähden, ja talvellakin ero oli selvä, mutta syksyn mittauksessa 12 metrin syvyydessä hapenkulutus oli sama kuin padon alapuolella joessa. Koska

vene ei aina pysynyt paikallaan, tässä näytteenotossa 12 metrin syvyydestä saattoi nousta tavallista enemmän pohjan savea. Hapenkulutus putken todennäköisellä syvyydellä 11 metrissä oli kuitenkin jopa vähäisempää kuin Valkjärven pinnassa. Fosfaattifosforia oli kevään mittauksessa pohjassa vähemmän kuin pinnassa ja selvästi

- 140 -

Nitraattityppi (µg NO3-N/l)

2500 2400 2300 2200 350 325 300 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 0 Valkjärvi 12 m Valkjärvi 11 m Valkjärven pinta Padon ylittävä vesi Padon alapuoli Luhtajoki

Ammoniumtyppi (µg NH4-N/l)

70 60 50 40 30 20 10 0

27.04.2015

28.09.2015

09.02.2016

Päivämäärä

Kuva 128. Nitraatti- ja ammoniumtypen määrä kolmella syvyydellä Valkjärvessä, Valkjärvestä padon yli poistuvassa vedessä, Valkjärven Luhtajokeen yhdistävässä joessa ja Luhtajoessa kolmena päivänä. Huomaa ylemman diagrammin katkaistu akseli ja Luhtajoen suuri nitraattitypen määrä. vähemmän kuin jokivedessä. Syksyllä tulos oli hieman tasaisempi, mutta talvella ero oli taas selvä: jokivedessä oli noin kaksinkertainen määrä fosfaattifosforia jokiveteen verrattuna.

tityppeä on kaikilla syvyyksillä vähä, pohjassa jopa vähemmän kuin pinnassa. Luhtajoen pitoisuuden sen sijaan olivat kaikilla näytteenottokerralla omaa luokkaansa. Keväällä ero Valkjärven pohjaan oli 41-kertainen. Ammoniumtyppeä Kuvassa 128 on esitetty nitraattitypen ja am- oli Valkjärven pohjan läheisyydessä talvella jopa moniumtypen pitoisuudet. Valkjärvessä nitraat- enemmän kuin Luhtajoessa, mutta muilla mit- 141 -

Aerobisia heterotrofisia bakteereja / ml

2200

Valkjärvi 12 m Valkjärvi 11 m Valkjärven pinta Padon ylittävä vesi Padon alapuoli Luhtajoki

2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0

27.04.2015

28.09.2015

09.02.2016

Päivämäärä

Kuva 129. Heterotrofisten bakteerien määrä kolmella syvyydellä Valkjärvessä, Valkjärvestä padon yli poistuvassa vedessä, Valkjärven Luhtajokeen yhdistävässä joessa ja Luhtajoessa kolmena päivänä. tauskerroilla ero oli yhtä selvä kuin muissa muut- jan vedessä, mutta Luhtajoen veden totesimme tujissa. Ammoniumtyppeä oli Valkjärven pohjan haisevan syksyllä tunkkaiselle ja syyskuussa jopa tuntumassa vain 30-50% padon alapuolisen joen voimakkaasti mädäntyvälle kasvimateriaallille. ja Luhtajoen pitoisuuksista. Johtopäätökset Kuva 129 esittää aerobisten heterotrofisten bakteerien määrän. Kevään näytteenotossa Val- Tämän tutkimuksen keskeisimpänä tavoitteekjärven pinnan ja pohjan välillä ei ollut eroa na oli selvittää, muuttaisiko Valkjärven pohjan bakteerien määrässä, mutta ero Luhtajokeen oli läheisyydestä pohjoispään padolle johdettu vekymmenkertainen. Syksyn näytteenotossa mit- siputki Valkjärven aiheuttamaa kuormitusta tasimme Valkjärvestä suurempia bakteerimääriä Luhtajokeen ja sen alapuoliseen Vantaanjoen vekuin milloinkaan muulloin projektimme aikana, sistön osaan. Vastaus tähän on poikkeuksellisen mutta tällöinkin Valkjärven ja jokiveden välillä selvä. Valkjärvestä ei pystytty mittaamaan kiinoli selvä ero. Talvella bakteereja oli kaiken kaik- toainetta sen mistään osasta, kun taas Luhtajoeskiaan vähemmän, mutta myös tällä kerralla Luh- ta saadussa suodatinpaperissa oli etenkin savea tajoessa oli kolme kertaa enemmän bakteereja silmämääräisestikin arvioituna paljon. Samoin kuin Valkjärven pohjan tuntumassa 12 metrin tarkalla sameusmittarillamme saadut olivat Luhsyvyydessä. Syksyllä laskimme myös koliformis- tajoessa aivan eri luokkaa kuin Valkjärven pohten bakteerien määrät. Valkjärvestä niitä ei tavat- jan tuntumassa 12 metrin syvyydessä, puhumattu lainkaan, kun taas padon alapuolella oli 230 takaan putken todennäköisemmästä alkupäästä koliformia millitrassa vettä, ja Luhtajoessa 348. 11 metrissä. Veteen liuenneita suoloja ja väriä Escheria colia näistä oli 12 ja 34. oli Luhtajoessa selvästi enemmän kuin missään Valkjärven osassa. Samaa linjaa jatkoivat bioloArvioimme aistinvaraisesti myös vesien hajuja. ginen hapenkulutus, sekä nitraatti- ja ammoniuValkjärven vedessä emme huomanneet kertaa- mtypen määrät. Keskeisimmän, levien suosiman kaanepämiellyttäviä piirteitä, emme edes pohja yleensä minimiravinteena olevaa fosforia si- 142 -

Kuva 130. Kairaamisessa peilikirkaalla jäällä on omat haasteensa: miten pyörittää kairaa niin ettei kaira pyöritä sinua? Kolme reikää saatiin kuitenkin aikaan, ja niiden väli sahaamalla riittävän iso kolmionmuotoinen avanto putkinoutimelle.

- 143 -

Kuva 131. Uusiseelantilainen hydrobiologian professori kyseli MS:ltä, millaista näytteenottoproseduuria ja näytteenotinta käytämme tutkimuksessamme. Otin: sininen ämpäri (ei ilmaisjakelusta hankittu vaan Klaukkalan edesmenneestä Tarjoustalosta ostettu). Proseduuri: ämpäri laitetaan veteen ja siihen koukataan kuravettä. Alakuvassa Samuel ja Nikolai toimittamassa mittausproseduuria. - 144 -

sältämän ravinteen, fosfaattifosforin kohdalla ero Valkjärven alusveden ja Luhtajoen välillä oli keväällä ja talvella noin kaksinkertainen, syksyllä nelinkertainen. Myös hajottajina toimivien heterotrofisten bakteerien määrissä ero oli selvä. Luhtajoessa oli myös hygieenisiä ongelmia, sillä sen vedestä tavattiin vatsatautia aiheuttavaa Escheria colia, jotta emme ole löytäneet koskaan Valkjärven vesinäytteistä. Luhtajoen vesi on siis sekä Valkjärvestä nyt poistuvaan että mahdollisesti putken kautta poistuvaan veteen verrattuna kuravettä. Puhdas vesi kuraveteen kaadettuna ei likaa kuravettä. Toinen kysymys on, olisiko putki kustannuksiinsa nähden tehokas hoitokeino. Valitettavasti emme tehneet tässä tutkimuksissa virtaamamittauksia, mutta silmämääräisesti arvioituna Valkjärvestä padon yli poistuvan veden määrä vaikutta vähäiseltä (Kuvat 117 ja 122). Putkea pitkin poistuvan veden määrä olisi korkeintaan tämä. Omien ja muiden tekemien tutkimusten (esim. Luodeslampi 2018) perusteella Valkjärvi tarvitsisi kuumeisimmin hapen lisäämistä alusveteen hajotuksen ja sisäisen kuormituksen pahimpina aikoina heinä-elokuussa, ja sitä enemmän, mitä lämpimämpää on. Toinen kriittinen vaihe on kevättalvi. Putken täytyisi siis toimia erityisesti silloin kun Valkjärveen tulee vähiten vettä, ja poistuma on pienintä. Havaintojemme mukaan näinä aikoina padon yli ei mene juuri lainkaan vettä. Pro Valkjärvi ry:n puheenjohtaja Ilpo

Pölönen on kuitenkin kertonut suullisesti laskeneensa virtaamat huomioiden putken vaikutusta ja todennut sen alentavan happirikkaan päällysveden alareunaa huomattavasti. Olemme Hagmanin (2009) kunnostussuunnitelman kanssa yhtä mieltä siitä, että monet jo Valkjärvellä käytetyt hoitomenetelmät saattavat johtaa vähintään yhtä hyviin tuloksiin. Hapettimet tuntuvat toimivat hyvin estäen talven ja etenkin loppukesän sisäistä kuormitusta. Myös kaksi kertaa Valkjärvellä toteutettua hoitokalastusta kannattaisi harkita edelleen, sillä sameustutkimustemme tulokset viittaavat vahvasti voimakkaaseen talviaikaiseen bioturbaatioon, eli kalojen aiheuttamaan pohjasedimenttien tupruamiseen veteen (joskin on vielä epäselvää, miten suuria määriä fosforia vesi saa sedimentin myötä). Etenkin kevätaamuisin Valkjärven pinta näyttää kiehuvan valtavan kokoisten särkikalaparvien liikkuessa pinnassa, joten etenkin pienikokoista särkikalaa Valkjärvellä tuntuu riittävän. Valkjärven tila lienee muutoksessa myös ilman uusia toimenpiteitä. Valuma-alueen monet viljapellot ovat korvautuneet viime aikoina hevoslaitumilla, haja-asutusalueiden jätehuoltoa on parannettu (ja uuden ympäristölainsäädännön myötä jätevedenpuhdistus tulee tehostumaan entisestää n 2020-luvulla) ja Lähtelänojan valuma-alueen pellot tullaan rakentamaan lähes täyteen, ja puron savinen, ajoittain paljon kiintoainetta sisältävä vesi muuttuu ainakin osittain hulevedeksi.

Kuva 132. Nyt pitäisi vielä päästä jäältä pois. Peilijäällä kumisaappailla vastatuuleen lipsutteluun tarvittiin lihaksia joita ei ole olemassakaan. Silti ne olivat seuraavana päivänä kipeät. Ja viikon sen jälkeen! - 145 -

Kuva 133. Puroryhmä on ylittänyt iltapäivärupeamansa puolivälin, ja on syystä tyytyväinen. Meanderoivan Lähtelänojan särkällä vasemmalla Vertti, keskellä Ville ja oikealla Tomi. - 146 -

Valkjärveen laskevat purot 2014 Tomi Ahtola, Ville Salmela, Vertti Vesanto ja Mika Sipura

Johdanto Valkjärven ravinteisuuden, erityisesti levien kasvulle tärkeän fosforin määrän lisääntyminen, ja siitä seuraava levien biomassan kasvu saa alkunsa kahdesta lähteestä: sisäisestä ja ulkoisesta kuormituksesta. Sisäinen kuormitus tarkoittaa vesistön pohjalle kertyneiden ravinteiden liukenemista veteen, jota fosforin tapauksessa tapahtuu eniten liuenneen hapen määrän ollessa vähäinen (Bertoni 2011). Fosforin sisäistä kuormitusta voidaan näin ollen vähentää parantamalla pohjan happitilannetta esimerkiksi hoitokalastamalla, hapettamalla alusvettä, tai saostamalla fosforia kemiallisesti (Sarvilinna & Sammalkorpi 2010). Ulkoinen kuormitus puolestaan tarkoittaa valuma-alueelta vesistöön lähinnä jokien, purojen ja vajoveden mukana tulevia ravinteita. Lappalainen ja Väisänen Vesi-Eko Oy:stä ovat Pajusen (2010) mukaan arvioineet Valkjärven sisäiseksi kuormituksen osuudeksi jopa 90 % kokonaiskuormituksesta. Sisäinen fosforikuormitus olisi tällä perusteella peräti 3 690 kg fosforia ja 15 800 kg typpeä vuodessa. Hagman (2009) kuitenkin siteeraa Heikkilän vuonna 2008 kirjoittamaa julkaisematonta Valkjärven pohjasedimenttitutkimusta, jossa järven pohjasedimentin fosforipitoisuus on melko pieni (ylimmässä 20 cm:n kerroksessa 1-1,6 mg/g kuivapainoa, ja sen alapuolella 1 mg/g) verrattuna pintaveden pitoisuuksiin, ja epäilee Valkjärven savipohjan varastoivan ravinteita tehottomasti.

sietokyvyn rajan. Hän arvioi Valkjärveen tulleen vuoden 2008 aikana 664 kg fosforia ja 5 700 kg typpeä, mikä on valuma-aluehehtaaria kohden vain hieman vähemmän kuin laajemmalti peltojen ympäröimässä Tuusulanjärvessä. Vahtera ym. (2009) arvioivat kolmen suurimman Valkjärveen virtaavan puron (Lähtelänoja, Järvenpään pelto-oja ja Hyypiänmäenoja) tuoneen vuoden mittaisen tutkimusjaksonsa aikana (2008-2009) Valkjärveen 343 kg fosforia ja 3 200 kg typpeä. Kokonaisfosforista 197 kg (1,1 kg/ha) tuli Lähtelänojasta, 83 kg (0,9 kg/ha) Hyypiänmäenojasta ja 73 kg (0,7 kg/ha) Järvenpään pelto-ojasta. Jos koko Valkjärven valuma-alueelta järveen tulevat ravinnemäärät ovat samaa suuruusluokkaa kuin näissä kolmessa purossa, päädytään lukuihin 734 kg fosforia, 6 855 kg typpeä ja 460 000 kg kiintoainetta vuodessa. Nämä luvut ovat selvästi suuremmat kuin Hagmanin (2009) esittämät. Valkjärven veden viipymä on myös arvioitu hyvin pitkäksi, peräti 5,8 vuodeksi (Metsänen 2006). Jos järven veden viipymä on lyhyt, ulkoisen kuormituksen tuomilla ravinteilla on vähemmän merkitystä, koska ne poistuvat järvestä nopeasti.

Tutkittuaan Valkjärveen virtaavia puroja intensiivisesti vuoden ajan Vahtera ym. (2009) ja Pajunen (2010) päätyvät ehdottamaan Valkjärven tilan parantamiseksi ojauomien kunnostamista helposti sortuvien savipenkkojen eroosion torjumiseksi, maanviljelystekniikoiden parantamista (mm. suojavyöhykkeitä), haja-asutuksen ja eläintilojen jätevesiratkaisujen kehittämistä ja hulevesien käsittelyä ennen niiden päästämistä vesistöiVollenweiderin mallia käyttäen Hagman (2009) hin. Kosteikkojen rakentamista valuma-alueelle arvioi ulkoisen kuormituksen ylittävän selvästi Pajunen (2010) ei sen sijaan pidä kannattavana. - 147 -

Tämän tutkimuksen päämääränä on selvittää Valkjärveen virtaavien purojen ominaisuuksia Vahteran ym. (2009) jälkiä seuraten, mutta pienimuotoisemmin. Tutkimuksen tarkoituksena on luoda pohjaa tuleville tutkimuksille, ja kartoittaa mahdollisuuksia myöhemmille, mahdollisuuksien mukaan kokeellisillekin tutkimuksille. Purot 1. Puokanoja on puroistamme pohjoisin (Kuva 45). Sen kauimmat vedet lähtevät kohti Valkjärveä Valkjärventien länsipuolelta, Soltin tilan pelloilta. Tien alittaessaan puro saa lisää vettä tienvarsiojista, ja pienistä lehtipuuvaltaisista metsäsaarekkeista. Muista tämän tutkimuksen puroista Puokanoja eroaa lähinnä siinä, että se virtaa koko matkansa Valkjärveen hevostilojen ja -laidunten tuntumassa (Kuva 215). Kesäaikaan Puokanoja on sankan kasvillisuuden peittämä. Vahtera ym. (2009) ovat arvioineet Puokanojan valuma-alueen kooksi 54 ha. Pajunen (2010) arvioi 54 % Puokanojan valuma-alueesta olevan metsää, ja 46 % peltoa. 2. Hyypiänmäenojan valuma-alue (89 ha) on Puokanojan valuma-alueeseen verrattuna metsäisempi, ja jonkin verran isompi. Pajusen (2010) mukaan Hyypiänmäenojan valuma-alueesta 66 % on metsää ja 34 % peltoa, joten metsän osuus on suurempi kuin muissa tutkimissamme puroissa. Puro alkaa pelto-ojana Suonrannan tien pohjoispuolelta, Hakamäen tilan liepeiltä mistä se virtaa

Kuva 134. Tutkimuspurojen näytteenottopaikat. Paikat sijaitsevat noin kymmenen metrin etäisyydellä Valkjärven rannasta, kuitenkin niin, ettei järven vesi pääse sekoittumaan virtaan. Tasaisella alueella alajuoksullaan virtaavan Lähtelänojan näyte otettiin siksi 100 metrin päästä rannasta.

Taulukko 5. Näytteenottopaikkojen sijainti koordinaatein, puron valuma-alueen laajuus Vahteran ym. (2009) mukaan, ja veden virtausnopeus näytteenottopaikoilla (29.4./13.5.) Puro

ETRS-TM35FIN

Valuma-alue (ha)

Virtausnopeus (m/s)

1. Puokanoja

6697483 : 373671

0,04 / 0,15

2. Hyypiänmäenoja

6707646 : 372033

0,07 / 0,10

3. Lähtelänoja

6710833 : 373195

180

0,16 / 0,45

4. Tiiranoja

6712972 : 373175

0,01 / 0,03

5. Rantalanoja

6716649 : 376128

0,02 / 0,16

- 148 -

Kuva 135. Yläkuvassa tutkimusryhmä työnsä ääressä Hyypiänmäenojalla. Ville ottaa äyskärillä vesinäytettä ämpäriin. Vertti mittaa samalla veden syvyyden näytteenottopaikalla, ja Tomi veden virtausnopeuden. Alakuvassa ryhmä tekemässä mittauksia Lähtelänojan meandereilla. Vertti mittaa hapen määrää, redox-potentiaalia ja pH:ta, Tomi johtokykyä. Ville merkitsee lukemat lomakkeelle. - 149 -

Kuva 136. Yläkuvassa Vertti ja Ville suodattamassa purovettä kiintoainepitoisuuksien määrittämiseksi. Suodatinpaperit punnittiin aluksi uunikuivattuina, minkä jälkeen niiden läpi suodatettiin kaksi litraa purovettä. Suodatinpaperit kuivattiin lämpökaapissa, minkä jälkeen ne punnittiin uudelleen. Alakuvassa Tomi odottaa happimittarin tasoittumista biologista hapenkulutusta määrittäessään. - 150 -

Kuva 137. Bakteeritiheyksien mittaamiseen käytetyt 3M Petrifilm alustat. Vasemmalla heterotrofisten aerobisten bakteerien kokonaismäärän laskemiseen sopiva alusta. Pesäkkeet näkyvät punaisina pisteinä. Keskellä enterobakteereille spesifi alusta, jossa enterobakteerit erottuvat kaasukuplan muodostaneina punaisina pisteinä (tässä tapauksessa 5 yksilöä / ml). Oikealla koliformeille spesifi alusta, jolla ei tässä tapauksessa ole yhtään koliformipesäkettä. Eschericia coli näkyisi tällä alustalla sinisenä kaasua muodostaneena pisteenä, ja muut koliformit punaisina kaasua muodostaneina pisteinä. pellon reunaa, saaden vettä pienten suolaikkujen täplittämältä metsäiseltä mäeltä. Valkjärventien alitettuaan Hyypiänmäenoja virtaa meanderoiden maaperältään savisessa lehtomaisessa kuusikossa (Kuvat 146 ja 203), missä siihen yhtyy pienempiä puroja Hyypiänmäen suunnasta. Oja laskee lopulta Valkjärveen Saunalahden perukassa, pienessä tervaleppäviidassa (Kuva 145). 3. Lähtelänoja on Valkjärveen laskevista putoista suurin virtaamaltaan ja valuma-alueeltaan (180 ha). Oja pulppuaa esiin Klaukkalan tekonurmikentän alta, virtaa halki kesantona ja loppupäästään karjan laitumena olevan peltoalueen, sukeltaa sitten sekametsäalueelle, ja virtaa lopulta viimeiset sadat metrinsä hylätylle pellolle kasvaneessa koivikossa (Kuva 143). Huomattava osa Lähtelänojan yläjuoksusta on asutusaluetta, joten suuri osa ojan valumasta lienee hulevettä. Pajunen (2010) arvioi Lähtelänojan valuma-alueesta 38 % olevan taajama-aluetta, 36 % peltoa ja 26 % metsää. Valuma-alue tulee muuttumaan lähiaikoina voimakkaasti, sillä ojan pohjoispuolelle on parhaillaan rakenteilla Pikimetsän asutusalue, ja Nurmijärven kunnanvaltuusto on vastikään hyväksynyt myös Lähtelänojan yläjuok-

sun, tekonurmikentän ja kuplahallin pohjois- ja koillispuolen ns. Ali-Tilkan asemakaavan. Tälle alueelle on kaavailtu valmistuvan asuntoja jopa tuhannelle klaukkalalaiselle. 4. Tiiranoja näyttää näytteenottokohdassa puroistamme pienimmältä, mutta valuma-alueeltaan (27 ha) se on selvästi Rantalanojaa suurempi. Tiiranojan vedet virtaavat puroon pohjoisesta Pitkäkallion alueelta ja etelästä Järvihaan teollisuusalueelta ja metsistä. Pääosan matkastaan Tiiranoja taittaa kesantopellon keskellä, kiiltopajujen varjostamana, ja laskee lopulta huomaamattomasti Tielahteen Tiiran uimarannan reunalla (Kuva 140). Pajusen (2010) mukaan Tiiranojan valuma-alueesta 54 % on metsää, 20 % peltoa ja 22 % tiheää asutusta. Jäljelle jäävä 4 % on pajusen arvioissa mm. uimaranta-aluetta. 5. Rantalanoja on puroistamme lyhyin, ja valuma-alueeltaan (8 ha) pienin. Se saa alkunsa Klaukkalantie tienvarsiojista ja omakotitalojen pihoista. Puro virtaa kauniissa notkossa kasvillisuuden joukossa (Kuva 144), kunnes syöksyy jyrkemmin kuusikkoiseen raviiniin, saa lisää vettä muutamasta sivupurosta, ja laskee rytei-

- 151 -

kön keskellä Tiiranojaa vuolaamman näköisenä Rantalan talon tuntumassa Valkjärveen (alakuva 144). Pajusen mukaan puolet Rantalanojan valuma-alueesta on tiheää asutusta ja puolet metsää. Nämä viisi ovat luonnollisesti vain otos Valkjärveen laskevista puroista. Valkjärven eteläpäässä järveen laskee kirkasvetiseltä vaikuttava Järvenpään pelto-oja, jonka valuma alue on 109 ha (Vahtera ym. 2009), sekä muutamia pieniä Lähtelänojan suuntaisia puroja. Kallioisilla rannoilla vesi lorisee Valkjärveen jyrkkien rinteiden tilapäisissä puroissa erityisesti keväällä ja sateisina aikoina. Järven pohjoispään metsissä virtaa hyvin pieniä ja lyhyitä, hädin tuskin erottuvia puroja, joiden vesimäärää on vaikea arvioida. Näiden merkitystä Valkjärvelle tulemme selvittelemään myöhemmissä tutkimuksissamme. Menetelmät

sotaan samalla vesipatsaan läpi putken yläpäästä, vedensyvyyttä jossa +-merkki näkyy, voidaan pitää Secchi-levyllä määritettyyn vedensyvyyteen verrattavana. Teimme kaikki näkösyvyyden määritykset rakennusten varjossa. Mittasimme huolellisesti sekoitetuista vesinäytteistä kiintoaineen määrän suodattamalla kaksi litraa purovettä kuivattujen ja milligramman tarkkuudella punnittujen kahvinsuodatuspaperien läpi, ja punnitsemalla uunissa (+80 °C) kuivatut suodatinpussit kiintoaineineen uudelleen kahden vuorokauden kuluttua. On mahdollista, että kahvinsuodatuspaperi päästää osan saviaineksesta ja muusta hienojakoisesta kiintoaineesta läpi, mutta oletamme menetelmän olevan huonoimmassakin tapauksessa suuntaa antava. Veden sameuden, värin, fosfaattifosforin määrän, ammoniumtypen määrän, nitraattitypen määrän ja nitriittitypen määrän mittaamiseen käytimme YSI 9300 fotometria. Sameuden mittaaminen perustuu suodatetun ja suodattamattoman vesinäytteen absorbanssieroon, ja värin mittaaminen suodatetun vesinäytteen ja tislatun veden absorbanssieroon. Ravinteiden määrän mittaaminen perustuu käsittelemättömän puroveden ja spesifeillä reagensseilla värjätyn puroveden absorbanssieroon sopivalla aallonpituudella.

Teimme kenttämittaukset ja otimme viiden litran vesinäytteet puroista 29.4. ja 13.5.2014. Valitsimme havaintopisteet noin kymmenen metrin etäisyydeltä Valkjärven rannasta, paikasta jossa vedensyvyys mahdollisti vesinäytteen ottamisen pohjasedimenttiä häiritsemättä (yläkuva 135). Lähtelänoja virtaa loppupäästään lähes tasamaalla, joten valitsimme sen mittauspisteen noin 120 metrin päästä Valkjärven rannasta, paikasta jossa vesi virtaa pysyvästi vain Valkjärven suuntaan Aerobisten heterotrofisten bakteerien, entero(alakuva 135). bakteerien, koliformisten bakteerien ja Escherichia colin määrät laskimme 3M Petrifilm kasvaMittasimme maastossa viiden senttimetrin sy- tusalustoilla. Menetelmässä elatusainealustoille vyydestä lämpötilan, hapen määrän, hapen kyl- (AQHC, AQEB ja AQCC) pipetoidaan millilitra lästysprosentin, pH:n ja redox-potentiaalin YSI vettä, ja näyte tasoitetaan levyllä painamalla kalProfessional Plus -mittarilla, ja sähkönjohtavuu- von alle elatusaineen päälle. Bakteeripesäkkeet den ja TDS:n (Total Dissolved Solids) Aquashock lasketaan vuorokauden inkuboinnin (+35 °C) Water Purity Kit -mittarilla. jälkeen. Enterobakteerien, koliformien ja E. colin määrittäminen perustuu alustoilla pesäkkeiden Otimme vesinäytteet äyskärillä ylimmästä viiden väriin ja kaasuntuotantoon. senttimetrin vesikerroksesta kymmenen litran ämpäreihin. Laboratoriossa mittasimme näistä Biologisen hapenkulutuksen (BOD7) määrinäytteistä näkösyvyyden näkösyvyysputkella. timme mittaamalla hapen määrän (mg/l) litran Käyttämämme läpinäkyvä akryyliputki on sisä- inkubointipulloissa maastopäivän päätteeksi halkaisijaltaan 4,5 senttimetriä, ja pituudeltaan Vernier Labquest2 tiedonkeräimellä ja sen op120 senttimetriä. Putken pohjaan on maalattu tisella happianturilla (ODO-BTA), ja uudelleen kirkkaanvalkoiselle pohjalle musta +-merkki seitsemän vuorokauden jälkeen. Tiiviisti suljetut (Kuva 172). Kun putkeen kaadettua vesinäytettä inkubointipullot säilytimme huoneenlämmössä lasketaan alapäässä olevasta putkesta pois, ja kat- laboratorion pimeässä kaapissa. Menetelmä on - 152 -

8,0

8 6

Lämpötila (°C)

7,0

6,5 1

0,0

200

100

100 O2 kyllästysprosentti

11 10 9 8 7 0

10 0

150

TDS (ppm)

Sähkönjohtavuus (mS/m)

O2(mg/l)

7,5

29.4.2014 13.5.2014

8,5

80 60 40 20 0

Puro

Kuva 138. Puroveden lämpötila, pH, sähkönjohtavuus ja TDS (Total Dissolved Solids), sekä hapen määrä ja sen kyllästysaste tutkituissa puroissa kahdella havaintokerralla. 1 = Puokanoja, 2 = Hyypiänmäenoja, 3 = Lähtelänoja, 4 = Tiiranoja, 5 = Rantalanoja. karkea, ns. ei-atu, joka ei ota huomioon nitrifi- vaintokertojen välillä. Kaikki purot olivat lievästi kaatioprosesseissa kuluvaa happea. emäksisiä, mutta pH-arvot putosivat selvästi havaintokertojen välillä. Tämä johtunee toukokuun Tulokset alun sateisuudesta (Kuva 17), sillä sadevesi on tavallisesti hapanta. Purojen veteen liuenneiden Maastossa mitatut muuttujat on esitetty kuvas- aineiden määrässä (ja samalla myös sähkönjohsa 51. Havainnointipäivien aikana elettiin vielä tavuudessa) oli melkoisia eroja. Suurimmat luvut varhaiskevättä, ja erityisesti toukokuun alku oli mittasimme Rantalanojasta, ja toiseksi suurimviileä, joten purot olivat vielä viileitä (Kuva 17). mat Lähtelänojasta. Puokanojassa veteen liuenVain Rantalanojan vesi lämpeni merkittävästi ha- neiden aineiden määrä oli pienin. Liuennutta - 153 -

200

Väri (mg Pt/l)

Sameus (FTU)

100

60 40 20 0

50 40 30 20 10 0

100 50

Näkösyvyys (cm)

Kiintoaine (mg/l)

13.5.2014

150

29.4.2014

40 30 20 10 0

Puro

Kuva 139. Puroveden sameus, veden väri, kiintoaineen määrä ja näkösyvyysputkella mitattu näkösyvyys tutkituissa puroissa kahdella havaintokerralla. 1 = Puokanoja, 2 = Hyypiänmäenoja, 3 = Lähtelänoja, 4 = Tiiranoja, 5 = Rantalanoja.

Kuva 140. Tiiranoja laskee Tiiranrannassa Valkjärveen. Kiintoaine laskeutuu viuhkaksi pohjaan. - 154 -

100 50 0 1200

Nitraattityppi (µg NO3-N/l)

Ammoniumtppi (µg NH4-N/l)

150

Nitriittityppi (µg NO2-N/l)

Fosfaattifosfori (µg PO4-P/l)

200

1000 800 600 400 200 0

160

Puro

13.5.2014

120 100 80 60 40 20 0

10 8 6 4 2 0

29.4.2014

140

Puro

Kuva 141. Puroveden ravinnepitoisuudet tutkituissa puroissa kahdella havaintokerralla. 1 = Puokanoja, 2 = Hyypiänmäenoja, 3 = Lähtelänoja, 4 = Tiiranoja, 5 = Rantalanoja. happea oli kaikissa puroissa paljon, mutta Tiira- ojan suuri kiintoainemäärä selittyy purossa ajenojan hapen määrä laski huomattavasti mittaus- lehtineella kuolleella kasvimateriaalilla. kertojen välillä. Kuvassa 141 on esitetty puroista mitatut ravinSameuteen ja veden väriin liittyvät muuttujat on nepitoisuudet. Puokanojasta mitattiin ensimesitetty kuvassa 139. Kirkkainta vesi oli Tiirano- mäisellä havaintokerralla varsin pieni fosfaatjassa, ja vaikka Rantalanojan vesi ei eronnut sil- tifosforimäärä, mutta toisella kertaa määrä oli mämääräisesti tästä, siitä mitattiin molemmilla nelinkertainen. Myös Tiiranojan, Lähtelänojan ja havaintokerroilla suurimmat sameusarvot. Sa- Hyypiänmäenojan fosfaattifosforin määrä lisäänmaa osoittaa myös näkösyvyysputkella mitattu tyi havaintokertojen välillä. Rantalanojassa ei sen näkösyvyys, joka oli Rantalanojassa molemmil- sijaan tapahtunut muutoksia. Ammoniumtyppeä la mittauskerroilla alle 10 cm. Tiiranojassa, ja oli eniten Puokanojassa, erityisesti toisella haniin ikään melko kirkasvetisessä Puokanojassa vaintokerralla. Melko paljon ammoniumtyppeä näkösyvyys oli ensimmäisellä havaintokerralla oli myös Hyypiänmäenojassa ja Lähtelänojassa, lähes 50 cm. Vesi oli värikkäintä Lähtelänojas- kun taas Tiiranojan ja Rantalanojan lukemat olisa ja Hyypiänmäenojassa, ja vähiten värikästä vat hyvin pieniä. Kuten fosfaattifosforin, myös Tiiranojassa ja Rantalanojassa. Väriarvot olivat nitraattitypen määrä lähes nelinkertaistui Puokuitenkin esimerkiksi joki- ja järvitutkimuksis- kanojassa havaintokertojen välillä. Hyypiänmäesa humusvedestä mitattuihin arvoihin nähden nojassa, Lähtelänojassa ja Rantalanojassa nitraatpieniä. Kiintoainetta oli selvästi muita enemmän tityppeä oli hieman vähemmän, eikä määrissä Tiiranojassa ja Rantalanojassa molemmilla ha- tapahtunut muutoksia. Tiiranojassa nitraattitypvaintokerroilla. Nämä ojat ovat muita pienempiä, peä oli hyvin vähän. Nitriittitypen määrä väheni ja näytteenottokohdat matalia, ja ainakin Tiiran- Rantalanojassa suhteellisesti paljon mittausker- 155 -

1500 1000 500 0 50

100 80 60 40 20

4 BOD7 (mg/l)

Koliformit / ml

120

40 30 20 10 0

29.4.2014 13.5.2014

140 Enterobakteerit / ml

Heterotrofiset bakteerit / ml

2000

3 2 1

Puro

Kuva 142. Puroveden bakteeritiheydet ja biologinen hapenkulutus tutkituissa puroissa kahdella havaintokerralla. 1 = Puokanoja, 2 = Hyypiänmäenoja, 3 = Lähtelänoja, 4 = Tiiranoja, 5 = Rantalanoja. tojen välillä, mutta tällä ei liene käytännön mer- telänojassa, ja selvästi vähemmän Tiiranojassa kitystä, sillä nitriittiä oli hyvin vähän, eikä se ole ja Rantalanojassa. Escherichia colia löysimme vedessä pysyvä yhdiste. vain Lähtelänojasta toisella havaintokerralla (3 yksilöä millilitrassa). Biologisen hapenkulutukBakteerien määrät ja biologinen hapenkulutus sen arvot olivat puroissa yllättävän pieni, toisella on esitetty kuvassa 142. Aerobisia heterotrofisia havaintokerralla jopa pienempiä kuin Valkjärbakteereja oli ensimmäisellä kerralla purovedes- ven keskisyvänteen pintavedessä samaan aikaan. sä melko vähän, eniten Lähtelänojassa. Toisella Huomionarvoista hapenkulutuksessa on kuitenhavaintokerralla Puokanojan, Rantalanojan ja kin Puokanojan lukeman voimakas nousu toiselTiiranojan bakteerimäärä oli nelinkertaistunut, la havaintokerralla. minkä seurauksena Puokanojan bakteerimäärä erosi selvästi muista puroista. Enterobakteerien Teimme tutkimuspuroista silmämääräisiä arvimäärä oli niin ikään ensimmäisellä havaintoker- oita ja sameusmittauksia myös myöhemmin keralla pieni, mutta lisääntyi kaikissa puroissa Ran- sällä. Tiiranoja kuivui jo toukokuun lopussa, eikä talanoja lukuun ottamatta toiseen havaintoker- siinä virrannut vettä kesäaikana kuin sadejaksoitaan mennessä. Tällöin Puokanojassa oli erittäin na kesä- ja elokuun puolivälissä. Rantalanojassa paljon enterobakteereja, Hyypiänmäenojassa ja vettä riitti pidempään, mutta oja virtasi kesällä Lähtelänojassa selvästi vähemmän, ja Tiirano- hyvin kapeana norona syvällä kasvillisuuden kätjassa ja Rantalanojassa hyvin vähän. Koliformeja köissä. Isompien ojien vesi kirkastui jälkimmäilöysimme ensimmäisellä havaintokerralla yhden sen havaintopäivämme jälkeen silmin nähden. pesäkkeen verran (Lähtelänojassa), mutta toi- Kesäkuun lopussa (29.6.) mittasimme Lähteläsella havaintokerralla niitä oli melko runsaasti nojasta sameusarvon 10 (FTU), Hyypiänmäekaikissa puroissa. Eniten koliformeja oli Läh- nojasta arvon 6 ja Puokanojasta arvon 4. Näistä - 156 -

Kuva 143. Ajauduttuaan tutkimaan keväisiä puroja lukiolainen saattaa huomata, ettei ole joutunut opiskelu-uransa pahimpaan paikkaa. Vesi solisee, linnut laulavat, heleät korpikaislan versot nostavat päätään, mutta eivät vielä häiritse kulkemista, ja auringon valo siivilöityy hiirenkorvien lomasta luoden erikoisen värisiä valomaailmoja. Näkäräisiä, hyttyjä ja muita viheliäisiä verenimijöitä ei vielä ole, eikä ojanpenkalla makoileva opettajakaan ahdistele kohti parempia suorituksia. Koska ei tarvitse. - 157 -

Puokanojan arvo oli sama kuin Valkjärven keskisyvänteen pintavedestä samana päivänä mitattu sameus. Heinäkuussa Valkjärven vesi kirkastui niin, ettei mittarimme resoluutio riittänyt. Purojen sameusarvot pysyivät sen sijaan ennallaan.

Myös Vahtera ym. (2009) havaitsivat Puokanojassa ulostekuormitusta E. colin suuriin määriin väitteensä perustaen. Erikoista kuitenkin on, ettei muutos näy aineistossamme lainkaan veden värissä, eikä sähkönjohtavuudessa.

Johtopäätökset

Valkjärven valuma-alueella metsämaatkin ovat luontaisesti ravinteikkaita (Pajunen 2010), mutta maatalouden ja taajamien kuormitukseen voidaan vaikuttaa enemmän. Hagman (2009) arvioi pelloilta tulevan fosforikuormituksen olevan noin 50 % Valkjärveen tulevasta kokonaiskuormituksesta. Käyttämässään Vollenweiderin mallissa noin 70 % vähentäminen fosforikuormituksessa riittäisi laskemaan Valkjärven kuormituksen kestävälle tasolle. Tähän pääsemiseksi hän ehdottaa vähintään 15 metrin levyisiä suojavyöhykkeitä pelloille, tarkkoja viljavuusmäärityksiä oikean lannoitusmäärän saavuttamiseksi, pelto-ojien loiventamista ja ojakasvillisuuden lisäämistä, sekä mahdollisesti myös kosteikkojen rakentamista merkittävimpien purojen varsille. Aiempia selvityksiä mukailleen Hagmanin (2009) kartassa kosteikot sijaitsisivat Lähtelänojassa pellolla havaintopisteiden 3 ja 4 välissä, sekä notkossa havaintopisteen 4 ja 5 välissä. Myös Puokanojan, Hyypiänmäenojan ja Järvenpäänpelto-ojan kosteikot sijaitsisivat pellolla melko kaukana Valkjärvestä. vaihtoehtoisesti tässä suunnitelmassa esitetään kosteikkoja aivan Valkjärven tuntumaan, myös Tiiranojaan. Näiden maatalouteen liittyvien toimenpiteiden lisäksi Valkjärven valuma-alueella on syytä huomoida myös maankäytön muutokset, esimerkiksi hevostalouden aiheuttamat haasteet, ja lisääntyvän taajama-asutuksen aiheuttamat toimenpiteet hulevesien puhdistamiseksi (Pajunen 2010).

Vaikka tutkimuksemme perustuu vain kahteen havaintokertaan, se riitti paljastamaan tutkittujen purojen luonteenomaisimmat piirteet. Puokanoja virtaa kauneimmassa maisemassa, kumpuilevien hevoslaitumien joukossa, ja laskee vetensä Valkjärveen rehevässä lehdossa. Se on naapuriinsa Hyypiänmäenojaan verrattuna vähemmän savinen, mutta valuma-alueensa ominaisuuksista johtuen arvaamaton Valkjärven kuormittaja. Hyypiänmäenoja sen sijaan virtaa pääosin rehevässä metsässä, joten sen aiheuttama kuormitus lienee tasaisempaa, ja helpommin ennustettavaa. Lähtelänoja on puroistamme omituisin, ja säilytti hyvin salaisuutensa, vaikka toinen ryhmä erikoistui sen tutkimiseen. Puro oli välillä hyvin samea, ja sisälsi ainoana tutkimistamme puroista E. colia. Toisinaan taas Lähtelänojan vesi vaikutti erittäin kirkkaalta, ja ravinnemäärät olivat pieniä. Koska Lähtelänoja on myös suurin Valkjärveen laskevista puroista, sen tutkimiseen on syytä keskittyä jatkossakin, ja jos hoitotoimenpiteitä suunnitellaan, Lähtelänojasta on hyvä aloittaa.

Tiiranoja ja Rantalanoja ovat puroistamme pienimmät. Ne ovat niin pieniä, että lopettavat kesällä olemassaolonsa. Tiiranoja vaikutti puhtaalta, eikä se aiheuttane ongelmia Valkjärvelle. Rantalanoja sen sijaan osoittautui yllättäväksi murheenkryyniksi. Valuma-alueen perusteella sen ei pitäisi olla noi samea ja ravinteikas, eikä Koska tutkitut purot Järvenpään pelto-ojalla veden biologisen hapenkulutusken noin suuri. täydennettynä vastaavat mitä ilmeisimmin suuresta osasta Valkjärven kuormitusta, aiomme Puokanojan valuma-alueella oli tapahtunut jo- jatkaa niiden tutkimista Valkjärvi-projektissamtain ennen toista havaintokertaa. Sameus, ra- me myös jatkossa. Tulevissa tutkimuksissa seuviteiden määrä ja bakteerien määrät olivat mo- raamme edelleen keväisin purojen tilaa muutninkertaistuneet, ja biologinen hapenkulutus tujien ja puroejn määrää lisäten, ja tarkemmin paljastaa vedessä jopa jätevesimäisiä piirteitä. yksittäisten purojen piirteisiin perehtyen. Mikäli Koska teimme vain yhden mittauksen, emme voi Valkjärven hoitotoimenpiteissä päädyttäisiin putietää, oliko kyseessä vain hetkellinen tila. Koska rojen kunnostamiseen tai vaikkapa kosteikkojen ojan tuntumassa laiduntaa hevosia, kyseessä voi rakentamiseen, tämä tarjoaisi erinomaisen maholla vain yksi sopivaan kohtaan lorautettu virtsa. dollisuuden myös kokeellisiin tutkimuksiin. - 158 -

Kuva 144. Yläkuvassa tienvarsiojista alkunsa saava Rantalanoja uurtamassaan notkossa roudan sulaessa huhtikuun lopussa. Ojan valuma-alue on varsin pieni, eikä sen vuolauskaan juuri tästä nouse. Alemmassa kuvassa Rantalanojan ryteikköinen näytteenottopaikka Valkjärven partaalla. Yllättäen yläjuoksullaan kirkkaalta näyttänyt Rantalanoja oli molemmilla havaintokerroilla puroista samein. - 159 -

Kuva 145. Yläkuvassa kohta jossa Hyypiänmäenojan savi ja muut sedimentit leviävät Valkjärven Saunalahteen. Edellisen kesän kasvien jäänteet sitovat hieman pilvenä leviävää kiintoainetta (huomaa väriraja vedessä). Kuva on otettu 14.4.2014. Alakuvassa sama paikka 7.7.2014. Sedimenttien ravinteisuuden vaikutus näkyy selvänä: kasvillisuus on tässä selvästi lähiympäristöä rehevämpää. - 160 -

Kuva 146. Yläkuvassa Hyypiänmäenoja meanderoi lehtomaisessa kuusikossa kohti Valkjärveä. Savisen maaperän vaikutus näkyy veden laadussa etenkin keväällä, mutta väri säilyy harmaana läpi vuoden. Alakuvassa kohta jossa Puokanoja laskee Valkjärveen. Kuvanottohetkellä veden biokemiallisissa ominaisuuksissa oli jätevesimäisiä piirteitä, mutta ulkonäössä ja hajussa ei havaittu poikkeavuuksia. - 161 -

Kuva 147. Vivian mittaamassa sähkönjohtavuutta Hyypiänmäenojan yläjuoksulla. Andre valmistautuu taustalla mittaamaan virtausnopeutta - joka oli nolla. Ja kyllä, on se puro siellä jossain. - 162 -

Valkjärven länsirannan purot 2015 Vivian Enström, Andre Mitzner, Aleksi Rönkkö ja Mika Sipura

Johdanto Valkjärvi saa ulkoisen ravinnekuormituksensa lähinnä kuudesta purosta (Vahtera ym. 2009). Näistä virtaamaltaan suurin on Klaukkalan taajama-alueelta alkunsa saava ja etelästä Valkjärveen laskeva Lähtelänoja. Itärannan purot, valuma-alueeltaan pienet Rantalanoja ja Tiiranoja, ovat lumen sulamisen ja voimakkaiden sateidenkin aikaan virtaamaltaan vähäisiä, ja kuivuvat kesäaikaan pitkiksi ajoiksi. Näiden väliin virtaamaltaan ja valuma-elueeltaan osuvat länsirannan Puokanoja, Hyypiänmäenoja ja Järvenpään pelto-oja (jota kutsumme tässä Järvenpäänojaksi). Puokanoja saa alkunsa Soltin laitumena ja kesantona olevalta pellolta, mutta selvästi erottuva puro sen on vasta siltarummun päässä, Valkjärventien alituksen jälkeen. Muutamia satoja metrejä pensaikkoisella alueella virrattuaan se syöksyy melko jyrkkää rinnettä alas, ja siirtyy virtaamaan hitaasti tasaiselle hevoslaitumena toimivalle Puokan tilan pellolle. Ennen Valkjärveä oja virtaa noin 300 metriä pellon keskellä syvässä pensaikkoisessa raviinissa ja valuu lopulta Valkjärveen rehevähkön lehtimetsän läpi. Matkan aikana aikana Puokanojaan liittyy useita pelto-ojia, mutta myös etelästä Hyypiänmäen metsäisiltä rinteiltä tulevia puroja. Tyypillistä Puokanojan valuma-alueelle on hevoslaidunten suuri määrä. Vahtera ym. 2009 ovat arvioineet valuma-alueen kooksi 54 hehtaaria.

tien alitusta puroon yhtyy pohjoisesta kesantona olevan pellon oja ja heti alituksen jälkeen tienvarsioja. Tämän jälkeen puron ympäristö muuttuu täysin. Se virtaa nyt kahden mäen välissä melko jyrkkärinteisessä raviinissa, lehtokorvessa, hienojakoisessa savimaassa, josta se saa itseensä aivan uuden värin. Tämän taipaleen alkupuolella ympäristö muistuttaa hetken aikaa hylättyä puutarhaa. Loppumatkan puro virtaa kuusen juurten seassa lievästi meanderoiden, kunnes se lopulta jättää vetensä Valkjärveen viuhkaksi leviävässä suistossa. Tyypillistä Hyypiänmäenojalle on muihin puroihin verrattuna valuma-alueen metsäisyys ja loppumatkan savinen ja rehevä maaperä. Vahtera ym. 2009 ovat arvioineet Hyypiänmäenojan valuma-alueen kooksi 89 hehtaaria. Järvenpäänoja alkaa erottua virtaavana purona kahden mäen välissä olevalla, Kaidassuoksi nimetyllä metsäalueella, joka on vain 200 metrin päässä Hyypiänmäenojan alkupisteestä. Virrattuaan puoli kilometriä metsässä puro saapuu Toukolan pellolle ja alittaa Valkjärventien tiheähkön omakotitaloalueen koillispuolelta ja virtaa peltoalueen läpi osittain tienvarsiojana, ja laskee lopulta Valkjärven hyvin kapean metsäkaistaleen läpi. Järvenpääojan valuma-alueelle on tyypillistä peltojen suuri määrä, viljan suuri osuus peltomaasta ja omakotitalojen suuri määrä. Vahtera ym. (2009) ovat arvioineet Järvenpääojan valuma-alueen kooksi 109 hehtaaria.

Vahtera ym. (2009) ja Pajunen (2010) ovat selHyypiänmäenojan latva on lievästi soistuneella vittäneet yksityiskohtaisesti Valkjärven purojen Renksuolla, josta puro laskeutuu jyrkähköä rin- vaikutusta Valkjärven ravinnekuormitukseen. nettä alas kohti Valkjärventietä. Hieman ennen Tässä vuosina 2008 ja 2009 tehdyssä tutkimuk- 163 -

sissa päädytään pitämään Lähtelänojaa merkittävimpänä Valkjärven rehevöittäjänä, mutta myös Puokanojan, Hyypiänmäenojan ja Järvenpääojan veden laadussa on huolestuttavia piirteitä. Purojen vesissä on paljon kiintoainetta, ne ovat sameita, ja niissä on ajoittain korkeita fosforipitoisuuksia huolestuttavia määriä fekaaleja koliformeja (mukaan lukien Escherichia coli) ja enterokokkeja. Siksi tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää käytössä olevien menetelmien puiteeissa lisään näiden kolmen puron ominaisuuksia ja arvioida niiden vaikutusta valkjärven tilaan. Menetelmät Otimme kaikista kolmesta purosta vesinäytteet viimeisten lumien sulettua 1.4.2015, kesän kynnyksellä 28.5.2015 ja loppusyksyllä 26.11.2015. Kussakin purossa oli kaksi havaintopistettä. Kaikki yläjuoksujen pisteet sijaitsivat Lepsämäntien varressa, heti tien alituksen jälkeen, ja kaikki alajuoksujen pisteet muutamia metrejä Valkjärvestä. Havaintopisteiden täsmälliset sijainnit, uoman mittanauhalla mitattu leveys ja syvyys, sekä Vernierin virtausanturilla FLO-BTA on esitetty Kuva 148. Näytteenottopaikkojen sijainti maas- taulukossa 6. tokartalla. Kaikkien purojen alempi paikka on noin kaksi metriä Valkjärvestä rannasta, ja ylem- Kaikilla kuudella havaintopisteellä mittasimme pi Valkjärventien alittavan siltarummun itäpuo- maastossa veden lämpötilan, hapen kyllästyslella. Kaikki purot levenevät huomattavasti tien prosentin, veteen liuenneen hapen määrän milalitettuaan. Puokanoja ei tulvakausia lukuun ot- ligrammoina, pH:n ja redox-potentiaalin YSI Professional Plus mittarilla. Hapen mittaamitamatta edes erotu virtana tien länsipuolella.

Taulukko 6. Tutkittujen purojen näytteenottopaikkojen sijainti koordinaatein, sekä virtausuoman keskimääräinen leveys, syvyys ja virtausnopeus mittauspäivinä. Paikka

ETRS-TM35FIN

Leveys (cm)

Syvyys (cm)

Virtaus (m/s)

6699699 : 373754

0,15

6699285 : 374275

0,32

6698710 : 373477

0,41

6698418 : 373789

108

0,11

6698011 : 373203

0,35

6697645 : 373638

0,08

- 164 -

Kuva 149. Yläkuvassa Aleksi ammentaa vesinäytettä Hyypiänmäenojasta. Kaikki näytteet otettiin 5 sentin paksuisesta pintakerroksesta puron keskeltä tai vähintään 30 cm rannasta äyskärillä varoen häiritsemästä pohjaa. Kuvassa näkyy erinomaisesti Hyypiänmäenojalle tyypillinen kermakahvinen savisameus. Alakuva osoittaa ettei tutkimustyö ole aina niin vakavaa. Aina on aikaa rapsuttaa turpaa. - 165 -

Kuva 150. Ylempi kesäinen kuva Hyypiänmäenojan yläjuoksulta toukokuussa on ollut suosittu. Otava otti sen mukaan lukion biologian oppikirjaansa, minkä jälkeen kyselyitä on tullut useita. Viimeisin on australialaisen kustantajan lähettämä sähköposti, jossa kuvan käyttoikeudesta tarjottiin 500 euroa. Maanläheisellä värimaailmalla kyllästetty alempi kuva nimettiin Dressmann-kuvaksi. - 166 -

Kuva 151. Yläkuvassa ravinnemäärityksiä Arkadian yhteislyseon laboratoriossa. Vaikka YSI 9300 -fotometrilla oltiin mitattu hyvin kuraisen näköisiä vesiä, vasta savinen Hyypiänmäenoja sai laitteen tarjoamaan liiallisen sameuden aiheuttamaa ERRORia. Näytteet jouduttiin suodattaamaan, mikä saattaa hieman laskea mittaustuloksia. Alakuvassa Aleksi, Andre ja Vivian kasvattamassa bakuja. - 167 -

Kuva 152. Hyypiänmäenojan savisuus ei välttämättä näy ravinnemäärissä tai sähkönjohtavuudessa. Paljon kirkasvetisemmän näköisessä oli saman verran fosfaattifosforia kuin Hyypiänmäenojassa, ja vielä kirkkaaman oloisessa Järvenpäänojassa ammoniumtyppeä oli monikertainen määrä Hyypiänmäenojaan nähden. Alakuvassa ryhmä poseeraa Valkjärven rannassa Puokanojan alajuoksulla. - 168 -

seen käytimme polarografista anturia, joka galvaaniseen anturiin verrattuna nopeampi, mutta havaintojemme mukaan hieman epävakaampi. Lisäksi mittasimme maastossa veden sähkönjohtavuuden ja veteen liuenneiden aineiden määrän (TDS) Aquashock Water Purity Kit mittarilla.

putken pohjaan on maalattu musta risti valkoiselle pohjalle. Putkeen lisätään tutkittavaa vettä kunnes risti ei enää näy. Vettä aletaan poistaa putken alapäässä olevasta letkusta kunnes risti tulee näkyviin. Tämä vesipatsaan korkeus on näkösyvyys. Lisäksi mittasimme laboratoriossa veden sameuden Hanna HI93703 sameusmittarilla Otimme kaikista havaintopisteistä näytteen pu- 0,01 FTU-yksikön tarkkuudella ja veden värin ron keskeltä pintavedestä (0-5 cm:n syvyydeltä) YSI 9300 fotometrillä. äyskärillä varoen sekoittamasta pohjan sedimenttejä. Noin kahdeksan litran näytteestä litra Vedessä olevan kiintoaineen määrän selvitimme kului biologisen hapenkulutuksen määritykseen, punnitsemalla kuiva, huokoskooltaan 5 mikrokaksi litraa kiintoaineen määritykseen, vajaa metrin suodatinpaperi ennen suodatusta 0,001 kaksi litraa näkösyvyyden määritykseen näkösy- milligramman tarkkuudella, suodattamalla litra vyysputkella, ja noin 2 dl muihin mittauksiin. Li- tutkittavaa vettä imulla paperin läpi, kuivaamalla säksi pakastimme puoli litraa kustakin näytteestä paperi tomuineen +80 °C lämpötilassa ja punmahdollisia uusintamittauksia varten. nitsemalla paperi uudelleen. Painojen erotus on näin ollen kiintoaineen kuivapaino. Heti kenttämittausten jälkeen laitoimme bakteerit kasvamaan kolmelle alustalle: anaerobisten Fosfaattifosforin, nitraattitypen, ammoniumheterotrofien alustalle, koliformien alustalle ja typen ja magnesiumin määrät purovedessä selenterobakteerialustalle. Menetelmässä yksi mil- vitimme fotometrisesti YSI 9300 fotometrillä. lilitra näytettä pipetoidaan automaattipipetin Menetelmissä kullekin kemikaalille sopivat reasteriilistä kärjestä kuivalle elatusaineelle ja levi- genssit värjäävät tutkittavat yhdisteet spesifin tetään tasaiseksi. Kahden vuorokauden +32 °C väriseksi, ja fotometri mittaa tämän värin eron inkuboinnin seurauksena heterotrofiset baktee- sokeaan näytteeseen. rit muodostavat värittömälle alustalle punaisia pesäkkeitä, koliformit punaiselle alustalle tum- Tulokset manpunaisia pisteitä kaasukuplan kanssa, Escherichia coli sinisiä pisteitä kaasukuplan kanssa ja Kuvassa 154 on esitetty puroista mitattu perusEnterobakteerit punaisia pisteitä kaasukuplan data. Olimme liikkeellä kerran lämpimän veden kanssa omalle punaiselle alustalleen. Bakteerien aikaan, ja kahdesti kylmän veden aikaan. Purotoimintaa kuvaavan biologisen hapenkulutuksen jen välillä ei ole eroja lämpötiloissa, eikä myösmittasimme laitamalla täysin umpinaiseksi sul- kään veden happamuudessa. pH vaihteli seitsejettavaan muovipulloon litra näytevettä, ja mit- män ja kahdeksan välillä. Syksyllä vedet olivat taamalla veden happimäärä Vernierin optisella keskimäärin happamimmillaan. Veteen liuenODO-BTA happimittarilla. Säilytimme näytteet neiden aineiden määrä (TDS) oli Puokanojassa huoneenlämmössä laboratorion pimeissä kaa- keväällä korkea etenkin yläjuoksulla, mutta arvot peissa seitsemän vuorokauden ajan, minkä jäl- näyttivät pienenevän kohti Valkjärveä ja syksyä. keen mittasimme hapen määrän uudelleen. Seit- Muissa puroissa TDS-arvot olivat Valkjärven tasemän vuorokauden biologinen hapenkulutus solla (54 ppm), Hyypiänmäenojan alajuoksulla ja (BOD7) on näiden mittausten erotus. Se kertoo Järvenpääojassa toukokuun lopussa tätäkin paltoisaalta siitä, että näytteessä on orgaanista ai- jon alempana. nesta hajottavia aerobisia bakteereja että näiden ruokaa, eli orgaanista ainesta. Kuva 155 kertoo hapen määrän milligrammoina litrassa, hapenkyllästysprosentin, redox-poKoska näkösyvyyden mittaaminen Secchi-levyl- tentiaalin ja raudan määrän puroissa samoina lä on matalissa purovesissä mahdotonta, määri- kolmena päivänä. Puroissa oli runsaasti happea timme näkösyvyyden näkösyvyysputkella. Noin lukuun ottamatta Järvenpäänojan yläjuoksua metrin mittaiseen ja halkaisijaltaan viisisenttisen toukokuun lopussa. Tuolloin puro oli kauttaal- 169 -

Kuva 153. Tutkijan työ yllättää ja tarjoaa tarjoaa elämyksiä uteliaalle mielelle. Aleksilla on sellainen. taan kelluslehtisen pikkulimaskan valtaama, ja limaskakerroksen alta mitattu happipitoisuus oli Valkjärvi-projektin puromittauksistamme alhaisin. Rexox-potentiaali oli kaikissa puroissa Valkjärven luokkaa, eivätkä luvut eronneet purojen välillä. Puokanojan yläjuoksulla oli toukokuussa ja marraskuussa paljon rautaa, samoin kuin Järvenpäänojan yläjuoksulla toukokuussa, mutta muuten rautaa oli puroissa vähän. Kuvassa 157 on esitetty veden sameuteen liittyvät muuttujat. Useimmat sameusarvot ovat selvästi Valkjärven tasoa korkeammat, mutta eivät kuitenkaan purovedeksi korkeita. Savisuudestaan tunnettu Hyypiänmäenoja oli puroista selvästi samein, mutta marraskuussa senkin arvot asettuivat Puokanojan tasolle. Toiseksi samein oli Puokanoja, jonka vesi niin ikään kirkastui melkoisesti marraskuuksi. Järvenpäänojan sameuslukemat ovat etenkin kun otetaan huomioon että se on suurelta osiin saviseen maahan kaivettu pelto-oja. Kasvillisuuden keskellä virtaavan yläjuoksun vettä ei marraskuussa erottanut ulkoisesti vesijohtovedestä. Siltarummusta putkahtava Puokanojan yläjuoksu oli kaikilla kerroilla melko värikästä, mutta niin ikään kaikilla kerroilla väri lähes katosi ennen Valkjärveä. Hyypiänmäenojan arvot olivat hieman tätä alemmat, mutta Järvenpääojassa väri ei juuri erottunut. Kiintoainetta oli eniten Puokanojan yläjuoksulla huhtikuun alussa. Silmämääräisesti arvioituna se koostui

pääosin kasvien osista, ja siksi kiintoainetta ei juuri näkynyt kasvillisuusviidakon läpi suodattuneessa vedessä alajuoksulla. Hyypiänmäenojan kiintoaine puolestaan muodostuu hienojakoisesta savesta, ja siksi on ymmärrettävää, että pienimmät kiintoainemäärät punnittiin syksyllä kun sameuslukematkin olivat pienimpiä. Järvenpääojan kiintoainemäärät olivat kaikilla havaintokerroilla olemattoman pieniä, mikä on jälleen yllättävää, kun muistetaan, että virtausuoman reunat ovat suurelta osin savea. Edellisten yhteisvaikutuksesta muodostuva näkösyvyys oli pieni Puokanojassa ja Hyypiänmäenojassa, mutta purovedeksi suuri Järvenpääojassa. Merkittävää vuodenaikaista vaihtelua oli vain Hyypiänmäenojassa, jonka vesi kirkastui näkösyvyyden perusteella arvioituna selvästi marraskuuksi. Kuvassa 158 on esitetty tärkeimpien ravinteiden, fosfaattifosforin, nitraattitypen, ammoniumtypen ja magnesiumin pitoisuudet purojen vesissä. Fosfaattifosforin pitoisuudet eivät olleet korkeita missään purossa. Korkeimmillaan ne olivat Puokanojan ja Hyypiänmäenojan alajuoksulla toukokuun lopussa. Toisena ääripäänä ovat Järvenpäänojan pitoisuudet marraskuussa, sillä ne jäävät jopa Valkjärven senhetkisten pitoisuuksien alle. Nitraattityppeä oli purovesien tyypillisiin arvoihin nähden paljon vain Puokanojan yläjuoksulla huhtikuussa. Monen muun muuttujan lailla myös nitraattityppi näyttää puhdistuvan

- 170 -

Veden lämpötila (° C)

Puokanoja 16

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

140

120

100

1.4.

28.5

26.11.

Sähkönjohtavuus(mS/m)

Järvenpäänoja

TDS (ppm)

Hyypiänmäenoja

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

15 10 5 0

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

Päivämäärä

Kuva 154. Veden lämpötila, pH, TDS ja sähkönjohtavuus kolmessa purossa kolmena päivänä 2015. Tummemman sininen pylväs on yläjuoksu, vaaleamman sininen alajuoksu. - 171 -

Happi (mg/l)

Puokanoja

Hapen kyllästysprosentti (%) ORP (mV)

Järvenpäänoja

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

100

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

150

125

100

1.4.

Rauta (µg/l)

Hyypiänmäenoja

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

700

600

500

400

300

200

100

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

Päivämäärä

Kuva 155. Hapen määrä ja kyllästysaste, sekä redox-potetiaali ja raudan määrä kolmessa purossa kolmena päivänä 2015. Tummemman sininen pylväs on yläjuoksu, vaaleamman sininen alajuoksu. - 172 -

Puokanojan vedestä pois ennen Valkjärveä. Hyypiänmäenojan vedessä nitraattityppeä oli läpi vuoden vähän. Järvenpäänojan pitoisuudet olivat erittäin alhaiset. Yllättäen ammoniumtyppeä oli sen sijaan Järvenpäänojassa paljon, ja pitoisuudet vain kasvoivat syksyä kohden. Huomattavaa on myös, että pitoisuudet olivat suurempia yläjuoksulla, joten ammoniumtyppi on saattanut päästä veteen jo yläjuoksulla. Magnesiumia oli Puokanojassa melko vähän, mutta Hyypiänmäenojassa erittäin paljon etenkin toukokuun lopussa. Magnesium on Valkjärvi-tutkimuksissamme yleensä liitettysavisuuteen, joten on yllättävää, että myös Järvenpäänojassa oli toukokuussa ja marraskuussa paljon magnesiumia. Harmillisesti emme mitanneet tässä tutkimuksessa kaliumin määrää, sillä se tuntuu kertovan Valkjärven ympäristössä savisuudesta magnesiumia paremmin.

vuoden purovedeksi hyvin vähän, mutta sekä Hyypiänmäenojassa että Järvenpäänojassa on toukokuun lopussa hyvin erottuva piikki. Huhtikuussa ja marraskuussa Hyypiänmäenojan ja Järvenpäänojan bakteerimäärät olivat Puokanojan tasolla. Enterobakteereja ei ollut Puokanojassa ja Järvenpääojassa juuri lainkaan, mutta Hyypiänmäenojassa oli niidenkin kohdalla piikki toukokuun lopussa. Koliformisia bakteereja oli Puokanojassa ja Hyypiänmäenojassa paljon huhtikuun alussa, mutta muuten vähän. Järvenpäänojassa koliformeja oli isompi määrä vain toukokuun lopussa yläjuoksulla, eli pikkulimaskan valtaamassa paikassa, jossa happipitoisuus oli hyvin alhainen. Alhaiselle happipitoisuudelle saattaa löytyä selitys biologisesta hapenkulutuksesta, sillä se oli nelinkertainen muihin mittauksiin nähden. Ilmeisesti limaskakerroksen alla oli paljon orgaanista ainesta, jota runsas bakteerimäärä hajotti Kuvassa 159 on esitetty bakteerien tiheydet ja kuluttaen hapen pois. Muissa puroissa hapenkubiologinen hapenkulutus purovesissä. Aerobisia lutus ei ylittänyt merkittävästi Valkjärven tasoa, heterotrofisia bakteereja oli Puokanojassa läpi ja pysyi lähes vakiona kaikkina havaintoaikoina.

Kuva 156. Aleksi ja Andre tekemässä mittauksia kevään talvisissa maisemissa Hyypiänmäenojan yläjuoksulla. Puro saa alkunsa melko korkealla mäellä sijaitsevalta soistuneelta metsäalueelta, mistä se solisee kirkkaan oloisena rinnettä alas, liittyy pienempään pelto-ojaan, alittaa Valkjärventien, ja saapuu tälle tien itäpuolen mittauspisteellemme. Tässä kohdin puro saa nopeasti savisen luonteensa. - 173 -

Sameus (FTU)

Puokanoja

Väri (mg Pl/l) Kiintoaine (mg/l)

Järvenpäänoja

200

150

100

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

100

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

100

1.4.

Näkösyvyys (cm)

Hyypiänmäenoja

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

Päivämäärä

Kuva 157. Sameus, väri, kiintoaineen määrä ja näkösyvyysputkella mitattu näkösyvyys kolmessa purossa kolmena päivänä 2015. Tummemman sininen pylväs on yläjuoksu, vaaleampi alajuoksu. - 174 -

Ammoniumtyppi (µg NH4-N/l)

Nitraattityppi (µg NO3-N/l)

Fosfaattifosfori (µg PO4-P/l)

Puokanoja

Järvenpäänoja

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1500

1250

1000

750

500

250

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1250

1000

750

500

250

1.4.

Magnesium (µg/l)

Hyypiänmäenoja

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

80000

60000

40000

20000

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

Päivämäärä

Kuva 158. Fosfaattifosforin, nitraattitypen ammoniumtypen ja magnesiumin määrä kolmessa purossa kolmena päivänä 2015. Tummemman sininen pylväs on yläjuoksu, vaaleampi alajuoksu. - 175 -

Koliformisia bakteereja / ml

Enterobakteereja / ml

Heterotrofisia bakteereja / ml

Puokanoja

Järvenpäänoja

2500

2000

1500

1000

500

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

BOD7 (mg)

Hyypiänmäenoja

28.5

26.11.

28.5

26.11.

28.5

26.11.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

1.4.

28.5

26.11.

Päivämäärä

Kuva 159. Heterotrofisten bakteerien, enterobakteerien ja koliformien, sekä biologisen hapenkulutuksen määrä kolmessa purossa kolmena päivänä 2015. Tummemman sininen pylväs on yläjuoksu, vaaleampi alajuoksu. - 176 -

Kuva 160. Vesitutkijan kulku ei aina vie laineille tai villiin luontoon. Homma hoituu pientareelta.

- 177 -

Johtopäätökset Pajunen (2010) totesi kaikki merkittävimmät Valkjärveen laskevat purot kattaneessa tutkimuksessaan Lähtelänojan ja Hyypiänmäenojan tuovan Valkjärveen eniten kiintoainetta erityisesti suuren sadannan aikana. Kiintoaine, joka tässä tapauksessa on pääosin hienojakoista savea, sisältää yleensä suuria määriä vesissä minimiravinteena olevaa fosforia, joka kuormittaa järviä osittain saman tien, osittain myöhemmin sisäisenä kuormituksena. Pajusen (2010) tutkimuksessa kaikki fosfori ei kuitenkaan ollut peräisin kiintoaineesta, sillä erityisesti Järvenpäänojassa tavattiin suuria fosforipitoisuuksia silloinkin kun kiintoaineen määrä oli pieni. Pajunen (2010) arveli tämän liukoisen fosforin olevan peräisin ihmis- tai eläinperäisis-

tä jätteistä, Järvenpäänojan tapauksessa todennäköisimmin puron läheisyydessä sijaitsevalta hevoslaitumelta. Tähän viittaasi myös Järvenpääojan korkea ammoniumtyppimäärä. Yleisesti ajatellaan nitraattitypen olevan peräisin lähinnä kasvinviljelyyn käytetyiltä (ja siksi lannoitetuilta) pelloilta ja ammoniumtypen karjataloudesta. Pajusen (2010) tutkimuksesta kaikista kolmesta tutkimastamme purosta tavattiin myös ulosteperäisiä enterokokkeja, mikä voisi viitata hevosten ulosteisiin. Kaikkien kolmen puron lähettyvillä oli tuolloin, ja on yhä hevoslaitumia. Vähiten ja kauimpana purosta niitä on Hyypiänmäenojassa. Tässä tutkimuksessa Järvenpääoja oli veden laadultaan paras. Sameutta ja väriä oli vedessä vähän ja kiintoainetta tuskin lainkaan, mikä johti suureen näkösyvyyteen. Ravinteista fosfaattifosforia ja nitraattityppeä oli vähän, mutta ammonium-

Kuva 161. Vivian kirjaa huolella Puokanojan tietoja lomakkeeseen tiheässä tuomiviidassa ja toteaa pian kesän tulleen: verenhimoisia hyttysiä. - 178 -

typpeä paljon. Eniten ammoniumtyppeä vedessä oli viimeisellä havaintokerralla, jolloin bakteerimäärät ja biologinen hapenkulutus olivat pieniä. Tämä viittaa siihen, ettei ammoniumtyppi ole peräisin hevosten ulosteista. Virtsan vaikutusta ei voi tässä sulkea pois. Erikoisena yksityiskohtana Järvenpääojassa oli purovedeksi erittäin vähäinen happipitoisuus puron yläjuoksulla toisella havaintokerralla. Kauttaaltaan pikkulimaskan peitossa olevassa uomassa oli tulloin poikkeuksellisen irtainta kasvimateriaalia, ja hajotustoiminta ilmeisesti poikkeuksellisen nopeaa. Tästä kertovat myös erittäin suuret hapenkulutusarvot. Vedenlaadultaan toiseksi paras puro oli Puokanoja. Vaikka TDS-arvot olivat korkeampia kuin Hyypiänmäenojassa, Puokanojassa oli keskimäärin vähemmän sameutta, kiintoainetta, fosfaattifosforia ja bakteereja. Myös näkösyvyys oli keskimäärin suurempi kuin Hyypiänmäenojassa. Nitraattityppeä Puokanojan vedessä oli sen sijaan enemmän kuin Hyypiänmäenojassa. Vedenlaadultaan heikoin puroista oli Hyypiänmäenoja. Vesi oli sameaa ja kiintoainetta oli kaikki havaintokerrat huomioituna eniten, mistä seurasi pieni näkösyvyys. Ravinteista typpeä oli vähän, mutta fosfaattifosforia näistä kolmesta purosta eniten. Myös magnesiumia oli enemmän kuin muissa puroissa, mikä kertonee saven suuresta määrästä. Aiemmissa tutkimuksissamme

kalium on ollut selvempi savisuuden ilmentäjä, mutta valitettavasti emme mitanneet tässä tutkimuksessa kaliumin määrää. Biologinen hapenkulutus oli vähäistä, mikä sekin saattaa viitata savisuuteen: epäorgaaninen kiintoaine ei bakteerille maistu. Purojen vesiä voidaan puhdistaa kosteikoilla ja laskeutusaltailla. Kosteikko on laaja luonnontilainen lampi, jossa on avovesialueita ja ilmaversoiskasvillisuuden alueita. Kosteikolle tulevat ravinteet, erityisesti fosfori saostuu virtauksen hidastuessa pohjalle, mistä vesikasvit ottavat itseensä. Kun vesikasvit poistetaan esimerkiksi niittämällä ja viedään pois (vaikkapa kompostoitavaksi), altaasta poistuu ravinteita. Kun allas padotaan ja veden annetaan poistua vain ohuena kerroksena padon yli, allas toimii ilman kasvejakin. Kun vesi viipyy altaassa riittävän pitkään, vettä raskaammat yhdisteet painuvat pohjasedimentiksi. Koska Valkjärven ympäristön kiintoaine on hyvin hienojakoista savea, altaiden olisi Pajusen (2010) oltava Valkjärven alueella laajoja, vähintään 2% yläpuolisen valuma-alueen koosta. Hagmanin (2009) Valkjärven kunnostussunnitelmassa Puokanojaan on kaavailtu kosteikko sen keskivaiheille pellolle, Hyypiänmäenojaan sen yläjuoksulle pellolle (ojan sivuhaaraan) tai vaihtoehtoisesti alajuoksulle lehtokorpeen. Järvenpäänojan kosteikon paikaksi on suunniteltu asutusalueen itäpuolta ennen Järvenpään peltoja.

Kuva 162. Aleksi, Vivian ja Andre nousemassa Valkjärven rannasta Hyypiänmäen rinnettä saaliinaan kuravettä ja vähän numeroita. Tämä kuva on yksi niistä kolmesta, joiden oli alun perin tarkoitus olla Valkjärvi-projektin päättävä jäähyväiskuva, joka ei sitten ollutkaan. - 179mutta -

Kuva 163. Ryhmä on päättänyt kenttätyöpäivänsä Valkjärven rantaan, ja on nyt lähdössä jatkamaan iltaa laboratorioon. Purojen syvyydet on mitattu, ja Maria on löytänyt mitalle parempaa käyttöä. - 180 -

Lähtelänoja 2014 Maria Kihlberg, Aleksi Kuronen, Elias Takala, Sampo Yrjölä ja Mika Sipura

Johdanto Lähtelänoja on valuma-alueensa koon ja maankäytön perusteella merkittävin Valkjärveen virtaavista puroista (Taulukko 5, Kuva 164), ja myös virtaamaltaan suurin (Vahtera ym. 2009). Oja saa alkunsa Klaukkalan urheilualueen reunalta, mistä se virtaa pääosin kesantona ja lypsykarjan laitumena olevan peltoalueen läpi, sukeltaen viimeisten satojen metrien ajaksi seka- ja lehtimetsään. Keskivaiheilla ojaan laskee hulevesiä pohjoisesta teollisuusalueelta, ja kasvavalta pientaloalueelta. Ojan penkat ovat koko tämän 1,57 kilometrin matkalla helposti kuluvaa ja veden mukana kulkeutuvaa savea. Lähtelänoja on siksi monessa mielessä riski Valkjärven ekologiselle tilalle. Erityistä huolta ovat aiheuttaneet Lähtelänojan veden mukana Valkjärveen kulkeutuva ravinteikas kiintoaine, veden korkeat ravinnepitoisuudet ja kiihtyvän rakentamisen seurauksena lisääntyvät hulevedet (Vahtera ym. 2009). Kiintoaineongelma johtuu savisesta maaperästä, ja ojan jyrkistä kasvittomista reunoista, joiden sortumisen seurauksena ojaa on jouduttu kaivamaan auki useita kertoja. Tähän on ehdotettu ratkaisuksi penkkojen loiventamista, kasvillisuuden lisäämistä, ja saostusaltaan tai kosteikon rakentamista kuvan 61, pisteiden 4 ja 5 väliin. Hulevesiongelman ratkaisu on pintavalunnan vähentäminen, mikä Lähtelänojan tapauksessa voitaisiin toteuttaa esimerkiksi suojavyöhykkein. Tällä tutkimuksella on kolme keskeistä tavoitetta. 1) Pyrimme muodostamaan kokonaiskuvan Lähtelänojan veden kiintoainemäärästä, sen

vaihtelusta ja vaihteluun vaikuttavista tekijöistä myöhempien tutkimusten pohjaksi. 2) Tutkimme sähkönjohtavuuden ja veden värin vaihtelua mahdollisten hulevesivalumien löytämiseksi. 3) Vertaamme käyttämiämme menetelmiä, ja pyrimme löytämään tulevia tutkimuksia varten mahdollisimman helppoja, edullisia ja tehokkaita tapoja seurata Lähtelänojan veden kuormituksen muutoksia lukiomme resursseja hyödyntäen. Menetelmät Sijoitimme Lähtelänojaan seitsemän mahdollisimman edustavaa havaintopistettä (Kuva 164). Piste 1 sijaitsee kohdassa, jossa vesi pulppuaa esiin Klaukkalan tekonurmikentän alta, ja lähtee virtaamaan matalassa pelto-ojassa kesannoidulla pellolla. Pisteessä 2 ojan uoma on jo syvä, ja tutkimuksen alussa tuoreeltaan auki kaivettu (Kuva 170). Piste 3 sijaitsee kohdassa, jonka pohjoispuolella rakennetaan uusia asuinrakennuksia, ja johon saattaa kulkeutua myös Järvihaan teollisuusalueen vesiä. Ennen pistettä 4 Lähtelänojaan yhtyy etelästä lähes yhtä leveä, Lepsämäntien varresta laidunten läpi virtaava oja (S), josta otimme myös näytteet. Pisteen neljä jälkeen oja virtaa hieman jyrkemmin kohti Valkjärveä hakkuualueen pohjoispuolitse, tuomiviidan läpi. Pisteessä 5 oja alittaa tien, ja lähtee virtaamaan meanderoiden lähinnä koivua kasvavan entisen pellon läpi. Pisteessä 6 oja meanderoi voimakkaimmin, ja saapuu tasaisemmalle alueelle, jossa virtaus vähitellen hidastuu. Piste 7 sijaitsee noin 40 metrin etäisyydellä Valkjärvestä, mutta johon kutenkin työntyy maaston tasaisuuden vuoksi usein Valkjärven vettä.

- 181 -

Kuva 164. Lähtelänoja (sininen viiva), sen valuma-alue (valkoinen viiva) ja tutkimuksen näytteenottopaikat (valkoiset numerot 1-7). S on Lähtelänojaan etelästä laskevan sivuojan näytteenottopaikka. Kiersimme havaintopisteet kevään ja kesän 2014 aikana virtaussuuntaan edeten viidesti. Mittasimme maastossa veden virtausnopeuden Vernier LabQuest2:n virtausmittarilla (FLO-BTA), ja lämpötilan, sähkönjohtavuuden ja TDS:n (Total Dissolved Solids) Aquashock Water Purity Kit -mittarilla. Noin kahdeksan litran vesinäytteen otimme äyskärillä muoviämpäriin pintavedestä, 0-5 cm:n syvyydeltä, varoen häiritsemästä savisia pohjasedimenttejä.

man tarkkuudella punnitun kahvinsuodatuspaperin läpi kaksi litraa vettä, ja punnitsemalla paperi kiintoaineineen uudelleen kahden vuorokauden uunikuivatuksen (+80 °C) jälkeen.

Syvemmissä vesissä käyttökelpoiseksi veden laadun mittariksi osoittautunut näkösyvyyden mittaus secchi-levyllä ei matalissa puroissa ole mahdollista, joten käytimme näkösyvyyden määrittämiseen näkösyvyysputkea. Tämän kirkkaasta akryylimuovista valmistetun, sisähalkaiLaboratoriossa määritimme kiintoaineen määrän sijaltaan 4,5 senttimetrin ja pituudeltaan 120 suodattamalla uunissa kuivatun, ja milligram- senttimetrin putken pohjaan maalasimme kirk-

Kuva 165. Menetelmä jossa veden likaisuutta pyritään mittaamaan dekantterilasin vesipatsaaseen absorboituneen valon (lux) määränä. Vasemmalla tislattua vettä, mitattaavana Lähtelänojan vettä. - 182 -

kaanvalkoiselle pohjalle mustan +-merkin. Kun putkeen kaadettua näytevettä lasketaan putken alapään letkusta ulos, ja seurataan samalla putken yläpäästä milloin rasti tulee näkyviin, näkösyvyys voidaan tällä putkella mitata epäsuorasti hyvinkin matalista vesistä (Kuva 172).

korkeudelle lattiasta, ja asetimme pimennetyssä laboratoriossa sen alle lattialle valaistusanturilla varustetun Vernier Labquest2 -tiedonkeräimen. Asetimme valaistusanturin päälle 250 millilitran dekantterilasin, mittasimme valon määrän (lux) tislatulla vedellä täytetystä lasista, ja uudelleen purovedellä täytetystä lasista. Näistä laskimme Veden sameuden ja värin mittaamiseen käytim- veden absorbanssiprosentin. me YSI 9300 fotometriä. Sameuden mittaamisessa verrataan lasikuitusuotimen läpi suodatetun Tulokset veden absorbanssia jokiveden absorbanssiin. Koska käyttämämme fotometrin FTU-asteikko Veden syvyydet ja virtausnopeus näytteenotto(Formazin Turbidity Unit) on karkea, mittasim- paikoilla on esitetty kuvassa 168. Lähtelänoja on me myös tislatun veden absorbanssiin verratun latvajuoksullaan hyvin vaatimaton puro (Kuva näytteen absorbanssiprosentin 650 nanometrin 64), jonka uoma on kauttaaltaan matala, mutta aallonpituudella. Aiemmissa tutkimuksissa (Tur- virtausnopeus suurempi kuin alajuoksulla. Habidity Tecnical Review 2010) 700 nanometrin vaintopisteessä 7 vesi vaihtaa Valkjärven pinnan aallonpituuden on todettu korreloivan absor- kohotessa kulkusuuntansa päinvastaiseksi. Vebanssin kanssa erittäin voimakkaasti FTU-arvon densyvyyksissä näkyy hyvin myös uoman kuivukanssa, joten käytimme lähinnä sitä olevaa foto- minen: kesäkuussa näytteenottopaikat ovat selmetrimme aallonpituutta. Veden väri platina-as- västi toukokuuta matalampia. Sivuojan (S) veden teikolla (mg pl/l) saadaan vertaamalla suodatet- syvyys vaihteli välillä 43-56 cm. Siinä ei koskaan tua näytettä tislattuun veteen. havaittu mitattavissa olevaa virtausta. Lisäksi kokeilimme menetelmää, joka ei vaadi Tärkeimmät tulokset on esitetty kuvassa 173. fotometriä (Kuva 165). Kiinnitimme halogee- Lähtelänojan vesi on tekonurmikentän alta pulnivalaisimen pöydän reunaan 80 senttimetrin putessaan kylmää, mutta lämpenee pian avoimel-

Kuva 166. Lähtelänoja kulkee muuttuvan peltomaiseman halki, joten niin tekevät myös tutkijat. Elias, Aleksi, Maria ja Sampo ovat siirtymästä sivuojalta havaintopisteelle 4. - 183 -

Kuva 167. Ylemmässä kuvassa Maria, Aleksi ja Sampo aloittamassa kenttäpäivää Lähtelänojan alkulähteiltä, Klaukkalan tekonurmikentän aidan vierestä. Lähtelänoja on tässä vain muutamia kymmeniä senttimetrejä leveä, ja viitisen senttimetriä syvä. Alemmassa kuvassa kohta jossa Lähtelänoja laskee Valkjärveen, ja ojan tuoma ravinteikas kiintoaine laskeutuu pohjaan suistomaiseksi viuhkaksi. - 184 -

Syvyys (cm)

TDS oli ennakkokaavailuissamme tärkeä muuttuja, sillä se kertoo hulevesiongelmasta, esimerkiksi tiesuolan päätymisestä veteen. Kuten kuvasta 173 nähdään, TDS:n vaihtelu on vähäistä, eikä siinä ole minkäänlaista ajallista trendiä. Kahta ensimmäistä havaintokertaa lukuun ottamatta lukemat kuitenkin nousivat kohti Valkjärveä, mikä kertonee matkan varrella Lähtelänojaan kohdistuvasta kuormituksesta.

30 20 10 0

0,8

Virtausnopeus (m/s)

la kesantopellolla virratessaan. Veden jäähtyminen Valkjärveä kohti johtunee toisaalta syvyyden lisääntymisestä, toisaalta varjoisuuden lisääntymisestä purouoman syventyessä. Pisteessä 4 Lähtelänoja myös sukeltaa metsään.

0,6

7 23.4. 4.5. 27.5. 18.6. 3.7.

Veden väri näyttää kuvan 173 perusteella keski0,4 määrin vähenevän kohti Valkjärveä. Kolmannella havaintokerralla värilukemat ovat erikoisen 0,2 korkeita, samoin kuin sameuslukema toisella havaintopisteellä, mikä edelleen heijastuu absorbansseihin ja näkösyvyyteen. Lähtelänojan 0,0 1 2 3 4 5 6 7 valuma-alueella ei ole soita, ja metsätkin ovat ohutturpeisia, joten väri veteen on tullut joko Paikka maataloudesta tai Klaukkalan hulevesistä. Alun Kuva 168. Näytteenottopaikkojen veden syvyyperin melko korkeat värilukemat pienenivät ylädet ja virtausnopeus keskellä puroa. juoksullakin toukokuun jälkeen. Jos kolmannen havaintokerran erikoinen piikki toisen havaintopisteen sameusarvossa (Kuva 173) jätetään huomioimatta, sameudessa on nähtävissä kaksi trendiä: 1) sameus lisääntyy kohti Valkjärveä ja 2) sameus vähenee kesän edetessä. Tämä näkyy käänteisesti myös näkösyvyysarvoissa, ja melko hyvin molemmissa absorbansseissa. Vaihtelu päivien ja havaintoasemien välillä on kuitenkin melko voimakasta. Kiintoaineen määrissä (Kuva 173) näkyy kolme trendiä. 1) Toukokuun alkupuolen mittauksissa kiintoainetta on paljon ja havaintopisteiden väliset erot suuria. Kuten kuvasta 73 nähdään, Lähtelänoja ei ole vastikään perattuja osia lukuun ottamatta uomaltaan tasainen, mikä saattaa aiheuttaa kasvittomana voimakkaan virtauksen aikana täyttyneiden altaiden purkautumisia, ja näiden mukanaan tuomia kiintoainepulsseja. 2) Kiintoaineen suurimmat määrät näyttävät keskittyvän havaintopisteeseen 4. Lähtelänojan uoma on tässä kohdin syvimmillään, ja vähän

ennen pistettä 4 ojaan liittyy etelästä leveähkö sivuoja (S) 3) Kiintoaineen määrä on kesäkuussa huomattavasti toukokuuta pienempi. Kuva 174 havainnollistaa havaintopisteiden 3 ja 4 välissä Lähtelänojaan etelästä liittyvän sivuojan (S kuvassa 61) vaikutusta Lähtelänojan veden laatuun. Sivuoja on vain muutamia satoja metrejä pitkä, mutta se on melko syvä, ja siinä on yleensä runsaasti vettä (Kuva 68). Ojan valuma-alue muodostuu lypsykarjan laitumista, lypsykarjatilan pihapiiristä, Lepsämäntiestä ja muutamasta pienemmästä tiestä, ja muutamasta omakotitalotontista. Sivuoja osoittautui kaikkien mitattujen muuttujien perusteella selvästi Lähtelänojaa likaisemmaksi. Ensimmäisellä havaintokerralla ojasta mitattiin mm. käsittämättömän suuri, yli 800 mg Pl/l väriarvo. Kuvassa 71 on kuvattu vaaleansinisillä pylväillä Lähtelänojan veden ominaisuudet ennen sivuoja, tummalla violetilla sivuojan ominaisuudet, ja vaalealla violetilla Lähtelänojan veden ominaisuudet sivuojan jäl-

- 185 -

Kuva 169. Yläkuvassa Lähtelänojan loppupään meanderointia huhtikuun lopussa. Veden nopeus on mutkan ulkokaarteessa suurempi kuin sisäkaarteessa, joten ulkokaarteen törmä kuluu ja irronnut aines kasaantuu vähitellen sisäkaarteeseen särkäksi. Alakuvassa Lähtelänojan loppupään koivikon vehmautta heinäkuun alussa. Tässä kohdin Valkjärven vesi työntyy pohjoistuulella Lähtelänojaan. - 186 -

Kuva 170. Yläkuvassa Lähtelänoja näytteenottopaikan kolme kohdalla. Kuvassa oikealla uutta Pikimetsän asutusaluetta. Vahtera ym. (2009) ovat pitäneet yhtenä Lähtelänojan ongelmista näitä jyrkkiä, helposti sortuvia rinteitä, ja ojan toistuvia kunnostuksia. Alakuvassa Lähtelänoja heinäkuun alussa näytteenottopaikan 2 kohdalla. Pintavesi on vain aavistuksen Valkjärven vettä sameampaa. - 187 -

Kuva 171. Yläkuvassa Elias, Maria ja Sampo tekemässä mittauksia Lähtelänojan sivuojalla. Saven aiheuttaman maitokahvin värin takaa paljastui voimakas keltainen tai ruskea väri, ja korkea sähkönjohtavuus, mikä kertoo veden likaisuudesta. Alakuvassa Sampo, Elias ja Aleksi mittaamassa Lähtelänojan alajuoksulla, näytteenottopaikalla 7. Sampon edessä näkyy kiinteä vedenkorkeusmittari. - 188 -

Kuva 172. Yläkuvassa Maria mittaamassa kahden litran vesinäytettä kiintoaineen määritystä varten. Alakuvassa Elias, Sampo ja Aleksi määrittämässä näytteen näkösyvyyttä näkösyvyysputkella. Elias laskee vettä vähitellen putkesta alapään hanasta. Sampo tarkkailee putken yläpäästä, ja pyytää sulkemaan hanan kun pohjan musta rasti näkyy. Aleksi mittaa tämän jälkeen vesipatsaan korkeuden. - 189 -

250 200

TDS (ppm)

15 10 5 0

Väri (mg Pl/l)

100

300 200 100

7 23.4. 4.5. 27.5. 18.6. 3.7.

400

150

Sameus (FTU)

Lämpötila (°C)

60 40 20 0

180

Näkösyvyys (cm)

Kiintoaine (mg/l)

160

10 5

140 120 100 80 60 40 20

Absorboitunut valo (%)

Absorbanssi 650nm (%)

25 20 15 10 5 0

Paikka

50 40 30 20 10 0

Paikka

Kuva 173. Veden lämpötila, TDS, väri, sameus, kiintoaine, näkösyvyys, absorbanssi ja halogeenilampun valon absorbanssi Lähtelänojan seitsemällä havaintopisteellä viidellä havainnointikerralla. - 190 -

800

200

750 200

Väri (mg Pl/l)

TDS (ppm)

250

150 100 50

Näkösyvyys (cm)

100

23.4.

4.5.

27.5.

18.6.

3.7.

180

160

140

Kiintoaine (mg/l)

120 100 80 60

18.6.

3.7.

160

140

120 100 80 60 40 20

18.6.

3.7.

23.4.

4.5.

27.5.

18.6.

3.7.

23.4.

4.5.

27.5.

18.6.

3.7.

15 5

27.5.

20 4.5.

4.5.

23.4.

Paikka 4

150

200

Sivuoja S

Absorboitunut valo (%)

Sameus (FTU)

Paikka 3

60 50 40 30 20 10

23.4.

4.5.

27.5.

18.6.

3.7.

Päivä

Kuva 174. Lähtelänojan sivuojan vaikutus Lähtelänojan veden laatuun. Sivuoja laskee Lähtelänojaan paikkojen 3 ja 4 välissä (katso kuva 58) . keen. Kuten kuvasta nähdään, TDS, väri, sameus, kiintoaineen määrä ja valon absorbanssi kasvavat sivuojan jälkeen, ja näkösyvyys pienenee. Tätä ei kuitenkaan tapahdu aina, sillä erityisesti 27.5.

sivuojalla ei näytä olevan juurikaan vaikutusta Lähtelänojaan. Tuolla havaintokerralla sivuoja oli matala, ja sen vesi valui Lähtelänojaan hiljaa osmankäämikasvuston juurten lomasta.

- 191 -

Käytettyjen menetelmien arviointi Näkösyvyys näkösyvyysputkella korreloi erittäin hyvin kaikkien muiden mittarien kanssa, ja on helppo käyttää maasto-olosuhteissakin, kunhan käyttäjiä on vähintään kaksi. Vaikka menetelmä perustuu aistinvaraisuuteen, myöskään henkilöiden väliset erot eivät näytä olevan suuria: hyvin harvoin kahden eri henkilön tekemät mittaukset samasta näytteestä poikkeavat kahdella senttimetrillä tai enemmän. Teimme kaikki mittauksemme rakennusten varjossa, mutta vaihtelevissa sääoloissa. Emme ole toistaiseksi selvittäneet valaistusolojen vaikutusta tuloksiin. Sameus (FTU) YSI 9300 -fotometrillä on helpohko määrittää, ja toistettavuus vaikuttaa varsin hyvältä. Sameuslukema myös korreloi hyvin kaikkien muiden mittareiden kanssa (Taulukko 7). Jostain syystä valmistaja on kuitenkin jättänyt fotometrin resoluution hyvin heikoksi: se ilmoittaa lukemat kahden FTU-yksikön välein. Fotometri soveltuu siksi vain hyvin sameiden vesien tutkimiseen, ei esimerkiksi järvivesille. Jo hintaluokassa 400 euroa monien valmistajien laitteet ilmoittavat sameusarvot 0,01 FTU-yksikön vä- Kuva 175. Maria kirjoittamassa kenttämittauslein, eli 200 kertaa tiheämmällä resoluutiolla. ten tuloksia lomakkeelle heleässä keväisessä koivikossa Lähtelänojan partaalla. Muistiinpanojen Kiintoaineen määritys kahvinsuodatuspussien helpottamiseksi käytimme kaikissa tutkimukavulla kaipaa parannuksia. Emme käyttäneet sissa sukeltajienkin käyttämälle vedenkestävälle suodatuksissa pihiyttämme imua, joten menetel- kirjoitusmuoville tulostettuja lomakkeita. Varmä on hyvin hidas, ja hidastuu entisestään, jos mistimme muistiinpanot käsin kirjoittamalla näytteessä on paljon kiintoainetta. Kastuessaan myös niissä tapauksissa, joissa tulokset tallennetsuodatinpaperit myös hajosivat helposti, mikä li- tiin ensisijaisesti mittalaitteiden logeihin. säsi entisestään turhautuneisuutta. Emme myöskään tiedä, miten paljon suodatinpussit läpäisi- lonpituuksiin. Menetelmän huonona puolena voi vät savea ja muuta hienojakoista kiintoainetta. pitää mm. sitä, ettei se erottele värin (liuenneen Jatkossa kiintoaineen määritys on syytä tehdä aineen) vaikutusta sameudesta. Kiintoaineen imulla, ja tarkoitusta varten Büchner-suppiloille vaikutus tuloksiin saattaa myös olla sattumanvatehtyjä lasikuitusuodattimia käyttäen. rainen: osuuko nökkönen näytteeseen vai ei? Veden absorbanssi YSI 9300 -fotometrillä 650 nm:n aallonpituudella. Menetelmä on nopea, ja tulokset vaikuttavat vakailta. Tulokset korreloivat hyvin muiden mittarien kanssa lukuun ottamatta kiintoainetta. Myös aiemmissa tutkimuksissa erityisesti suurten aallonpituuksien on todettu korreloivan erinomaisesta, joten käytimme siksi fotometrin suurinta aallonpituutta, emmekä testanneet tulosten suhdetta muihin aal-

Veden absorbanssi LabQuest II:n lux-mittarilla (Kuva 165). Tätä menetelmää pidimme etukäteen epävarmimpana, mutta toisaalta halpana, koska kahdeksan tiedonkeräintä oli valmiiksi hankittuna. Laitoimme ensin anturin päälle tislattua vettä dekantterilasissa, ja vertasimme sitten lukemaa samaan määrään ojavettä. Käytännön työ oli turhauttavaa, sillä huoneen valaistusolojen muutokset häiritsivät mittarin toimintaa, samoin kuin

- 192 -

Taulukko 7. Korrelaatiomatriisi käytettyjen veden epäpuhtautta mittaavien menetelmien tuloksista (Lähtelänojaryhmän, puroryhmän ja jokiryhmän yhdistetty aineisto, n = 61). Taulukon yläosassa on esitetty Pearsonin korrelaatiokertoimet (r) sellaisenaan, alaosassa kerrointen bootstrap-estimaatit 50 uudelleenotannalla. Näkösyvyys on log10 -muunnettu ennen analyysiä. Absorb. = YSI 9300 -fotometrin aallonpituudella 650 nm mitattu absorbanssi. LBQIIabs. = Vernier Labquest II:n valaistusanturilla (lux) mitattu dekantterilasin vesipatsaaseen absorboitunut valo, kontrollina tislattu vesi. n = 61

Näkösyvyys

Sameus

Väri

Kiintoaine

Absorb.

LBQIIabs.

Näkösyvyys

1,000

- 0,907

- 0,571

- 0,621

- 0,867

- 0,865

Sameus

- 0,908

1,000

0,518

0,577

0,899

0,852

Väri

- 0,575

0,506

1,000

0,165

0,726

0,534

Kiintoaine

- 0,621

0,578

0,207

1,000

0,385

0,712

Absorb.

- 0,867

0,898

0,668

0,393

1,000

0,768

LBQIIabs.

- 0,865

0,854

0,508

0,698

0,753

1,000

pienenkin ilmavirran aiheuttama värinä veden pinnalla, ja lux-arvojen vakautuminen kesti pitkään. Lukema saattoi heilahdella vielä kymmenen minuutin kuluttua mittauksen aloituksesta sadoilla luxeilla. Yllättäen saadut tulokset kuitenkin korreloivat hyvin luotettavammilta vaikuttavien menetelmien kanssa.

paa. TDS-arvomme eivät myöskään osoita haitallisia hulevesivalumia päässen Lähtelänojaan. Aineistomme paljastaa kuitenkin uuden ongelman Lähtelänojalle, ja edelleen Valkjärvelle. Lyhyt ja valuma-alueeltaan pieni sivuoja osoittautui erittäin likaiseksi lisäksi Lähtelänojan veteen. Sivuojan veden ollessa alimmillaan haitat eivät kuitenkaan ulottuneet Lähtelänojaan, minkä epäilemme johtuvan suodattimen tapaan toimivasta osmankäämikasvustosta sivuojan suulla. Ongelma saattaisi näin ollen olla hoidettavissa tämän kaltaisen kasvuston lisäämisellä.

Jatkossa tulemme käyttämään tutkimuksissamme näkösyvyysputkea ja YSI 9300 -fotometrillä mitattua absorbanssia sellaisenaan. Uusi, tarkempi sameusmittari lienee Valkjärvi-projektin hankintalistalla ensimmäisenä (mahdollisia esim. pöytämalli Hanna HI88703 tai kannettava Hanna HI93703). Kiintoaineen mittaamiseen Vahtera ym. (2009) kiinnittivät erityistä huomiotarvitaan imu (vähintään kahden litran kolvit ja ta Lähtelänojan helposti sortuviin penkkoihin, ja Büchner-suppilot), ja sopivat suodatinpaperit. tästä aiheutuvaan kiintoaineongelmaan. Ratkaisuna tähän he ehdottavat penkkojen loventamista Johtopäätökset ja/tai sitovan kasvillisuuden lisäämistä penkoilla. Vuonna 2014 tämä ei ollut alhaisten virtaamien Keväällä 2014 ei ollut varsinaista lumensula- vuoksi erityisen suuri ongelma, mutta Sysimetmisaikaa. Talvella satoi kyllä lunta, mutta se suli sän asuinalueen kohdalla uoman perkaaminen pois monta kertaa talven aikana, eikä sitä maa- on saattanut aiheuttaa kiintoainepulsseja kohti liskuun lopussa ollut kuin muutamia senttimet- Valkjärveä. Myös ojan yläjuoksulla pisteiden 1 ja rejä. Siksi Lähtelänojan virtaama oli huhtikuussa 2 väli kaipaa lähiaikoina uudelleenavaamista. poikkeuksellisen pieni, ja veden mukana liikkui paikallisten asukkaiden mukaan edellisvuoteen Toinen mahdollinen hoitotoimenpide on patoaverrattuna poikkeuksellisen vähän kiintoainetta. malla suoritettava kosteikkojen rakentaminen Ja kuten aineistomme osoittaa, vesi kirkastui ke- Lähtelänojan varsille. Potentiaalisin paikka kossää kohti entisestään, jopa niin ettei Lähtelänojan teikolle olisi havaintopisteiden 4 ja 5 välinen metvesi ollut heinäkuussa Valkjärven vettä sameam- säalue, jossa oja virtaa sopivasti kourumaisessa - 193 -

Kuva 176. Lähtelänoja ei ole kuivana kesänä selvärajainen ja tasaisesti etenevä virta. Yläkuvassa havaintopisteen 4 siltarummun jälkeen oja laajenee laakeaksi altaaksi, ja virtaa sen jälkeen muutaman sentin syvyisenä kapeana norona kasvillisuuden lomitse. Oikealla ojaan liittyy sivuoja tuoreelta avohakkuulta. Alakuvassa Lähtelänojan luusua kohti kivistä, koskimaisen vuolaasti virtaavaa köngästä. - 194 -

laaksossa. Kosteikkoalueen altaassa kiintoaine laskeutuu pohjaan, ja ilmaversoiskasvit käyttävät siinä olevia ravinteita, jotka voidaan myöhemmin poistaa niittämällä ja kompostoimalla kasvimateriaali. Näin padon yli päästettävä pintavesi olisi puhdistunutta. Pajunen (2010) päätyi yksityiskohtaisissa laskelmissaan kuitenkin siihen, ettei kosteikkojen rakentaminen Valkjärven puroihin ole kannattavaa. Valkjärven tapauksessa lähellä järveä oleva, vesilinnuille pesäpaikkoja tarjoava kosteikko voisi toisaalta myös monimuotoistaa alueen vesi- ja rantalinnustoa. Lähtelänojan valuma-alue elää parhaillaan voimakkaan muutoksen aikaa. Havaintopisteen 3 pohjoispuolelle on vastikään noussut tiheästi rakennettu Sysimetsän kerros- ja omakotitaloalue, ja ojan yläjuoksun pohjoispuolelle kaavoitetulle Ali-Tilkan asuinalueelle odotetaan jopa tuhatta kerros- ja pientaloasukasta (Nurmijärven kunnan asemakaavat). Molemmat uudet alueet ulottuvat Lähtelänojaan saakka, joten hulevedet tulevat jatkossa muodostamaan hyvin suuren osan Lähtelänojan virtaamasta. Siksi Lähtelänojan vedenlaadun seurannalle, ja varotoimenpiteiden Kuva 177. Ryhmän nostalginen retkikuntakuva. Valkjärven ranta on saavutettu. Mihin jäi Maria? suunnittelulle on juuri nyt erityinen tilaus.

Kuva 178. Etelästä Lähtelänojaan laskeva sivuoja. Ojat yhtyvät kuvan vasemmassa alakulmassa, jossa syvähkö sivuoja madaltuu kosteikon kaltaiseksi osmankäämiviidakoksi. Tämä voi selittää sivuojan vähäisen vaikutuksen Lähtelänojan veden laatuun, erityisesti kiintoaineen määrään ja sameuteen. - 195 -

Kuva 179. Elina, Jasmiina ja Roosa ovat tulleet tutkimusmatkansa määränpäähän, Valkjärven rantaan. Räntää vihmoo ja tuuli ujeltaa. On aika siirtyä lämpimään laboratorioon lutraamaan kuravellä. - 196 -

Lähtelänojan kevät 2015 Jasmiina Lehtinen, Roosa Vesala, Elina Ylikotila ja Mika Sipura

Johdanto Lähtelänoja on valuma-alueeltaan ja virtaamaltaan suurin Valkjärveen laskevista putoista (Vahtera ym. 2009, Pajunen 2010). Valuma-alueen itäosat ovat Klaukkalan (juuri tähän suuntaan voimakkasti leviävässä) taajamassa, josta puroon saattaa virrata mahdollisesti arveluttavia hulevesiä. Keskiosa on osittain paketoitua, osittain viljeltyä peltoa, jonka savisesta maasta Lähtelänoja ottaa mukaansa savista kiintoainetta. Valuma-alueen itäosa on rehevää, savimaassa kasvavaa metsää. Näistä syistä Lähtelänojaa pidetään merkittävänä Valkjärven kuormittajana. Olemme tutkineet puroa Valkjärvi-projektissa menetelmä-näkökulmasta vuonna 2014, mutta tuossa tutkimuksessa ei selvitetty muun muassa veden kuljettamia ravinteita. Tämän tutkimuksen alkuperäisenä tarkoituksena oli selvittää Lähtelänojan veden laatua lumen sulamisen aiheuttaman tulvan aikana. Talvella 2015 lumet kuitenkin satoivat ja sulivat pois muutaman viikon välein, eikä varsinaista lumensulamisaikaa ollut. Siksi tavoitteeksemme muodostui puron veden laadun yleinen selvittäminen kevään 2015 aikana.

sivuoja. Tämän jälkeen Lähtelänoja jättää pellot taakseen, laskeutuu pensaikkoisen metsäalueen läpi ja alittaa siltarummun kautta Lähteläntien. Tien jälkeen virtausnopeus hidastuu ja joki alkaa meanderoida savimaassa. Matkan varrelle osuu hylätty pihapiiri hopeapajuineen. Lopulta Lähtelänoja matelee lähes tasaisella maalla kohti Valkjärveä, ja laskee vetensä järveen vaatimattoman suiston läpi. Valkjärven pinnan ollessa vain muutamia senttimetrejä normaalia korkeammalla, sen vesi työntyy toista sataa metriä Lähtelänojaan. Vahtera ym. (2009) ovat arvioineet Lähtelänojan valuma-alueen kooksi 180 hehtaaria. Oman projektimme arvioi valuma-alueen rajoista on esitetty kuvassa 164. Menetelmät

Valitsimme havaintopisteiksemme samat paikat kuin vuoden 2014 tutkimuksessa (Taulukko 8). Pisteiden täsmälliset sijainnit, mittauhalla mitatut uoman leveydet ja syvyydet, sekä Vernier Labquest2 tiedonkeräimeen liitetyllä FLO-BTA -virtausnopeusanturilla mitatut virtaukset (kolmen mittauksen keskiarvot) on esitetty taulukossa 00. Kussakin pisteessä teimme osan mitLähtelänoja pulppuaa esiin vähäisenä, kirkkaan tauksista maastossa, osan laboratoriossa heti oloisena purona Klaukkalan tekonurmikentän kenttämittausten jälkeen ja osan myöhemmin alta. Se virtaa aluksi umpeen kasvaneena pel- pakastetuista ja sulatetuista näytteistä. to-ojana paketoidun pellon keskellä, kunnes siirtyy syvempään uomaan. Pikimetsän asutusalueen Maastossa mittasimme puron keskeltä pintavekohdalla puron uomaa on syvennetty paikoittain den lämpötilan, hapen kyllästysasteen, hapen huomattavasti, mutta osa siitä on siirretty kulke- määrän milligrammoina, veden happamuuden maan putkesta. Putkesta päästyään puro virtaa ja redox-potentiaalin (ORP) YSI Professional Jukolan tilan laitumina olevien peltojen halki, Plus mittarilla. Hapen määrän mittaamiseen ja siihen liittyy etelästä laitumien keskeltä tuleva käytimme YSIn polarografista anturia. Samalla - 197 -

Kuva 180. Tutkimuksen alkuperäisenä tarkoituksena oli selvittää Lähtelänojan aiheuttamaa kuormitusta lumen sulamisen aikaan. Kuten kuvista nähdään, lunta ei ollut edes maaliskuun maastokerralla. Alakuvassa Roosa ja Jasmiina tekevät mittauksia kohdassa jossa Lähtelänojan uoma on syvin. Koska myös vettä on vähän, Aurinko ei ole päässyt paistamaan puroon, ja jäätä on vielä hieman jäljellä. - 198 -

Kuva 181. Yläkuvassa Elina yrittää ottaa vesinäytettä matalasta ensimmäisestä näytteenottopaikasta pöläyttämättä pohjan savea esiin. Tässä kohdin Lähtelänojaan päätyvä vesi pulppuaa esiin tekonurmikentän alta. Kuvassa näkyvät roskat ovat kertyneet Klaukkalan urheilualueelle talven aikana, ja kasautuneet tuulen ja veden kuljettamina tekenurmikentän reunalle. Alakuvassa likainen sivuoja (S). - 199 -

Taulukko 8. Lähtelänojan näytteenottopaikkojen sijainti koordinaatein, sekä virtausuoman keskimääräinen leveys, syvyys ja virtausnopeus. Paikka

ETRS-TM35FIN

Leveys (cm)

Syvyys (cm)

Virtaus (m/s)

6696156 : 375283

7,7

0,06

6696439 : 374787

8,0

0,51

6696687 : 374281

11,2

0,23

6696985 : 374011

28,1

0,09

6697172 : 373761

16,7

0,02

6697244 : 373707

16,3

0,31

6697375 : 737761

133

35,5

0,04

6696858 : 374067

144

41,5

0,03

Kuva 182. Jasmiina tarkastaa reagenssien liukenemisen Roosan odottaessa seuraavan näytteen pipetointia. Fosfaattifosforin määrityksessä syntyy kahden reagenssin vaikutuksesta sinertävä liuos, jonka tiettyjen aallonpituuksien absorbanssista fotometri määrittää fosfaatifosforin määrän. Edellisen vuoden tutkimuksessa käytimme menetelmää, jossa määrä arvioitiin silmämäisesti värikartalta. - 200 -

Kuva 183. Yläkuvassa Roosa ja Elina täyttävät BOD7-pulloa. Biologinen hapenkulutus määritettiin laittamalla litran pullo täyteen vettä, mittaamalla sen hapen määrä ja sulkemalla pullo viikoksi huoneenlämpöiseen pimeään kaappiin. Hapen määrän mittaus tämän jälkeen kertoo bakteerien kuluttaman hapen määrän. Alakuvassa Roosa ja Jasmiina kasvattavat hapen kuluttajia, aerobisia bakteereja. - 201 -

8,5

8,0

Lämpötila (° C)

7,0

6,5

2 0

6,0

Johtokyky (mS/m)

150

TDS (ppm)

175

125 100 75 50 25 0

7,5

30 25 20

19.3.2015 16.4.2015 23.4.2015

15 10 5

Paikka

Kuva 184. Lähtelänojan veden lämpötila, pH, TDS ja johtokyky seitsemässä näytteenottopisteessä kolmena päivänä keväällä 2015. mittasimme myös veteen liuenneiden yhdisteiden määrän (TDS) ja veden sähkönjohtavuuden Aquashock Water Purity Kit mittarilla. Vertasimme Aquashockin mittaria Vernierin CONBTA anturiin, ja totesimme Aquashockin huomattavasti nopeammaksi ja stabiilimmaksi. Veden lämpötilan mittaamisessa Aquashock oli sen sijaan sekä YSIn että Vernierin (TMP-BTA ja STS-BTA) antureihin verrattuna huomattavan hidas ja epätarkka.

näkyviin. Tämä vesipatsaan korkeus on näkösyvyys. Menetelmä on havaintojemme mukaan hyvin verrannollinen Secchi-levyllä esimerkiksi järvestä mitattuun näkösyvyyteen.

Vedessä olevan kiintoaineen määrän mittasimme suodattamalla litra vettä huokoskooltaan viiden mikrometrin suodatinpaperin läpi. Punnitsimme paperin 0,001 milligramman tarkkuudella ennen suodatusta ja uudelleen paperin kuivuttua +80 °C lämpötilassa kahden vuorokauden ajan. Veden sameuden mittasimme Hanna HI93703 Vedessä olleen kuiva-aineen kuivapaino on näisameusmittarilla 0,01 FTU-yksikön tarkkuudella den massojen erotus. ja veden värin viiden platinayksikön tarkkuudella. Näkösyvyyden mittaamiseen käytimme 120 Veden keskeisimpien ravinteiden (fosfaattifosfocm pitkää näkösyvyysputkea. Tämän halkaisi- ri, nitraattityppi, nitriittityppi, ammoniumtyppi, jaltaan viiden senttimetrin putken pohjaan on magnesium ja kalium) pitoisuudet määritimme maalattu musta risti valkoiselle pohjalle. Putkeen YSI 9300 fotometrillä. Menetelmässä spesifit realisätään tutkittavaa vettä, kunnes rasti katoaa genssit värjäävät tutkittavan kemikaalin tietyllä näkyvistä putken yläpäästä katsottaessa. Putkea värillä, ja fotometri mittaa tämän värin määrän tyhjennetään alapään letkusta, kunnes rasti tulee suhteessa sokean näytteen värin määrään. - 202 -

16 100 80

O2 (%)

O2 (mg/l)

14 12

10 8

23.4.2015

16.4.2015

500

140 120

Rauta (µg/l)

ORP (mV)

19.3.2015

160

100 80 60 40

400 300 200 100

20 0

Paikka

Kuva 185. Lähtelänojan hapen määrä ja kyllästysprosentti, sekä redox-potentiaa ja raudan määrä seitsemässä näytteenottopisteessä kolmena päivänä keväällä 2015. Veden bakteerimäärät mittasimme 3M Petrifilm menetelmällä. Pipetoimme yhden millilitran tutkittavaa vettä automaattipietillä steriilejä kertakäyttökärkiä käyttäen heterotrofisten aerobisten bakteerien alustalle, koliformisten bakteerien alustalle ja enterobakteerien alustalle. Inkuboimme näytteitä kaksi vuorokautta lämpökaapissa +32 °C lämpötilassa. Heterotrofiset bakteerit muodostavat alustalleen punaisia pesäkkeitä, koliformit tummanpunaisia pesäkkeitä kaasukuplalla, Esherichia coli sinisisiä pesäkkeitä kaasukuplalla ja enterobakteerit omalle alustalleen tummanpunaisia pesäkkeitä kaasukuplalla.

tän alta, mutta alle yhden asteen sen saapuessa jäisen Valkjärven rantaan. Myöhemmät lämpökäyrät noudattivat samaa kaavaa. Vesi oli viileähköä alkulähteellä, lämpeni sitten avoimella peltoaukealla, ja jäähtyi uudelleen puron syöksyessä metsään. pH-arvot liikkuivat pääosin 7,5 ja 8,5 välillä, joten Lähtelänojan vesi oli keväällä lievästi emäksistä. Veteen liuenneiden aineiden määrä (TDS) ja johtokyky eivät olleet kovin korkeita, eivätkä yllättäen vaihdelleet juuri lainkaan spatiaalisesti tai temporaalisesti. Tämä viittaa siihen, ettei puron veteen päässyt lannoitteita tai suuria hulevesipurkauksia.

Tulokset

Kuvassa 185 on esitetty hapen määrä, hapen kyllästysprosentti, redox-potentiaali (ORP) ja raudan määrä seitsemässä havaintopisteessämme. Happea oli kaikissa havaintopisteissä paljon. Ensimmäistä likaista ja matalaa paikkaa lukuun ottamatta hapen kyllästysaste oli sata prosenttia ja jopa enemmän Redox-potentiaali oli korkeim-

Kuvassa 184 on esitetty Lähtelänojan seitsemästä havaintopisteestä mitattu perusdata. Maaliskuussa aloitimme mittaukset lähes kaikkien lumien jo sulettua. Veden lämpötila oli hieman alle neljäasteista sen pulputessa tekonurmiken-

- 203 -

Kiintoaine (mg/l)

Näkösyvyys (cm)

40 30 25 20 15 10

16.4.2015

23.4.2015

30 20 10

5 0

19.3.2015

140 200

100

Väri (mg Pl/l)

Sameus (FTU)

120

80 60 40

100 50

20 0

150

Paikka

Kuva 186. Lähtelänojan näkösyvyysputkella mitattu näkösyvyys, kiintoaineen määrä, sameus ja veden väri seitsemässä näytteenottopisteessä kolmena päivänä keväällä 2015. millaan ensimmäisissä havaintopisteissä, mutta putosi loppua kohti sataan millivolttiin, eli käytännössä Valkjärven tasolle. Raudan määrä oli alkumatkan peltoaukealla pieni, nousi korkealle tasolle puron ohitettua karjatilan laitumet, ja laski sitten noin puoleen tästä ennen Valkjärveä. Huomiota herättävää on, miten rautapiikki voimistui kevään edetessä ja maan sulaessa.

kjärveä. Korkein arvo mitattiin viimeisellä havaintokerralla pisteestä 6, eli metsässä saven reunustamana meanderoivasta purovedestä (Kuva 169). Sameusarvot olivat ensimmäisellä mittauskerralla pieniä, ja laskivat kohti Valkjärveä. Jälkimmäisillä mittauskerroilla vesi pulpahteli tekonurmikentän alta kirkkaana, mutta samentui peltojen halki virratessaan, tuplaantuen pisteiden 3 ja 4 välillä. Metsätaipaleella sameusarvot laskivat hieman. Platinan värittömyyteen verratut väriarvot olivat Lähtelänojalle korkealla tasolla ja kasvoivat veden matkatessa kohti Valkjärveä. Ensimmäistä havaintokertaa lukuun ottamatta myös tässä tapahtui nopein hyppäys pisteiden 3 ja 4 välillä. Valkjärveen saapuessaan puron väriarvot olivat kymmenkertaiset Valkjärven väriin verrattuna.

Kuva 186 esittää puroveden sameuteen liittyvät muuttujat. Näkösyvyys oli suurimmillaan kevään ensimmäisessä mittauksessa, mutta laski sitten kesää kohti. Kaikissa mittauksissa puroveden läpinäkyvyys oli suurinta alkupäässä, mutta melko tasaisesti kohti Valkjärveä. Voimakkain samentuminen tapahtui pisteiden kolme ja neljä välillä. Kiintoainetta oli kaiken kaikkiaan melko vähän. Kaikilla havaintokerroilla ensimmäisestä ja toisessa havaintopisteestä mitattiin hyvin pie- Kuvassa 187 on esitetty tärkeimpien ravinteiden niä määriä, mutta ensimmäistä havaintokertaa pitoisuudet Lähtelänojan seitsemässä havaintolukuun ottamatta määrät lisääntyivät kohti Val- pisteessä. Fosfaattifosforin määrä oli ensimmäi- 204 -

Nitraattityppi (µg NO3-N/l)

Fosfaattifosfori (µg PO4-P/l)

450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

Ammoniumtyppi (µg NH4-N/l)

Nitriittityppi (µg NO2-N/l)

20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

80000 60000 40000

300 200 100 1

350 300 250 200 150 100 50 0

6000 4000 2000

20000 0

23.4.2015

400

8000

Kalium (µg/l)

Magnesium (µg/l)

100000

16.4.2015

500

19.3.2015

600

Paikka

Kuva 187. Lähtelänojan fosfaattifosforin, nitraattitypen, nitriittitypen, ammoniumtypen, magnesiumin ja kaliumin määrät seitsemässä näytteenottopisteessä kolmena päivänä keväällä 2015. sellä havaintokerralla pieni, mutta kasvoi vähitellen Valkjärveä kohti. Toisella havaintokerralla pitoisuudet olivat selvästi korkeampia, ja kolmannella kerralla jo huomattavan korkeita. Kaikilla havaintokerroilla korkein arvo mitattiin pisteessä neljällä, ja suurin nousu pisteiden 3 ja 4 välillä. Nitraattityppeä oli kolmessa ensimmäisessä havaintopisteessähyvin vähän, mutta ne moninkertaistuivat pisteiden 3 ja 4 välillä. Vähäisin nousu oli ensimmäisellä havaintokerralla ja suurin, jopa

seitsenkertainen, viimeisellä havaintokerralla. Ensimmäisellä havaintokerralla kertynyt pitoisuus säilyi Valkjärveen saakka, mutta kahdella jälkimmäisellä kerralla pitoisuus laski selvästi. Nitraattityppi noudattelee nitraattitypen määriä, mutta koska se ei ole vedessä pysyvä yhdiste, sen pitoisuudet olivat pieniä. Myös ammoniumtypen määrä noudattelee samaa kaavaa. Ensimmäisellä ja toisella havaintokerralla sitä ei ollut kolmessa ensimmäisessä havaintopisteessä juuri lainkaan,

- 205 -

Koliformisia bakteereja / ml

1000 800 600 400 200 0

Enterobakteereja / ml

19.3.2015 16.4.2015 23.4.2015

1200

60 40 20 0

BOD7 (mg/l)

Heterotrofisia bakteereja / ml

1400

40 30 20

4 3 2 1

10 0

Paikka

Kuva 188. Aerobisten heterotrofisten bakteerien, koliformisten bakteerien ja enterobakteerien määrä, sekä biologinen hapenkulutus seitsemässä näytteenottopisteessä kolmena päivänä keväällä 2015. mutta neljänteen pisteeseen mennessä sen määrä moninkertaistui. Viimeisellä havaintokerralla ammoniumtyppeä oli hieman myös ensimmäisissä havaintopisteissä, mutta pitoisuus lisääntyi kymmenkertaiseksi pisteiden 3 ja 4 välillä. Ensimmäisellä havaintokerralla ammoniumtyppipitoisuus pysyi ennallaan Valkjärveen saakka, mutta kahdella viimeisellä havaintokerralla pitoisuus väheni metsätaipaleella selvästi. Magnesiumia ei ollut tekonurmen alta pulppuavassa vedessä juuri lainkaan, mutta sen määrä kasvoi kohti Valkjärveä. Viimeisellä havaintokerralla metsässä meanderoidessaan Lähtelänojan vesi kantoi mukanaan yli 100 000 mikrogrammaa magnesiumia. Kaliumin määrä noudatteli melko tarkasti magnesiumin määrää. Molempien määrä näyttää korreloivan hyvin kiintoaineen määrän kanssa, joten niiden pitoisuus kertoo mitä ilmeisimmin savisuudesta. Lähtelänoja saattoi kantaa mukanaan niin hienojakoista savea, että se läpäisi kiintoainesuodattimemme.

Kuva 188 esittää bakteerien määrät ja biologisen hapenkulutuksen Lähtelänojan havaintopisteissä. Ensimmäisenä havaintopäivänä aerobisia heterotrofisia bakteereita oli hyvin vähän, mutta niiden määrä nousi hitaasti kohti Valkjärveä. Kahdella jälkimäisellä kerralla bakteerien määrä nousi pisteeseen neljä mennessä tuhatkertaiseksi. Keskimmäisellä havaintokerralla määrä pysyi samana Valkjärveen saakka, viimeisellä kerralla laski hieman. Koliformisia bakteereja oli eniten pisteissä neljä ja viisi, mutta niiden määrä laski huomattavasti ennen Valkjärveä. Escherichia colia löytyi vain viimeisellä havaintokerralla havaintopisteestä 4 (8 yksilöä millilitrassa). Enterobakteereilla oli kaikilla havaintokerroilla selvä piikki pisteessä neljä, mutta niidenkin määrä väheni huomattavasti ennen Valkjärveä. Biologinen hapenkulutus noudattelee pitkälti bakteerien määriä. Arvot ovat pienimmillään ensimmäisissä havaintopisteissä, mutta kasvoivat selvästi pisteeseen neljä mennessä, ja vähenivät taas hieman

- 206 -

Kuva 189. Lähtelänojan helposti sortuvan savireunan takia ojaa on perattu ja syvennetty useaan otteeseen. Tämän seurauksena uoma alkaa olla syvä ojalle tyypilliselle vesimäärälle. Kuvassa Jasmiina pelastaa vesinäytettä kurottaen äyskäröivän, puroon lankeavan Elinan kyseenalaisella tekniikalla. kohti Valkjärveä. Valkjärveen laskiessaan Lähtelänojan puroveden biologinen hapenkulutus oli keskimäärin 2,6 mg/l, kun se Valkjärvessä oli samaan aikaan 1,7 mg/l. Johtopäätökset Lähtelänojan saviset ja helposti erodoituvat uoman reunat ovat huolestuttaneet tutkijoita, jotka ovat pitäneet tätä merkittävänä fosforipitoisen kiintoaineen lähteenä (Vahtera ym. 2009, Pajunen 2010). Aiemmassa tutkimuksessamme Lähtelänojassa oli kuitenkin kaikilla näytteenottokerroilla hyvin vähän vettä, ja puro virtasi kirkaana syvän uomansa kivisellä pohjalla (Kuva 170). Siksi tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää Lähtelänojan veden laadun muutoksia lumien sulaessa, kevättulvan aikaan. Edeltävänä talvena lumet viipyivät maassa vain lyhyitä aikoja joten varsinaista lumensulamisaikaa emme päässeet kokemaan. Ilmeisesti jäisestä maasta johtuen purossa oli kuitenkin paljon vettä.

Tulostemme mukaan suurin osan Lähtelänojan veden kantamasta kuormituksesta tulee havaintopisteiden 3 ja 4 väliltä. Tällä välillä muun muassa nitraattitypen ammoniumtypen ja bakteerien määrät moninkertaistuivat. Fosfaattifosforin määrä sen sijaan lisääntyi vain vähän, ja kiintoaineen määrä kasvoi tasaisesti koko matkalla. Tällä matkalla on karjatila laitumineen ja viherrehua kasvavine peltoineen. Ennen neljättä havaintopistettä Lähtelänojaan yhtyy sateiseen aikaan myös sivuoja, jonka vedestä mittasimme suuria ravinnepitoisuuksia vuoden 2014 tutkimuksessa. Teimme myössä tässä tutkimuksessa kenttämittaukset (Kuva 190), mutta koska sivuoja oli koko kevään suultaan tukossa, eikä laskenut vesiään Lähtelänojaan, emme analysoineet näiden tuloksia. Jälkiviisaana tähän olisi kenties ollut sittenkin syytä. Toisaalta, havaintopisteiden 3 ja 4 välillä Lähtelänojaan vettä tuovat myös pienemmät pelto-ojat, ja vähäisten sateiden aikana havaitsimme myös pintavaluntaa kuivien peltojen savimaiden kovilla pinnoilla.

- 207 -

Kuva 190. Scifistelevien mittalaitteiden rinnalla perinteinen mittanauha on yhĂ¤ voimissaan. Kuvassa Jasmiinan hienostunutta syvyysmittaustekniikkaa. Roosa toimii sensorina.

- 208 -

Hagmanin (2009) Valkjärven hoitosuunnitelmassa on ehdotettu kahden kosteikon tai laskeutusaltaan rakentamista Lähtelänojan valuma-alueelle. Toinen niistä sijaisisi Jukolan talon pohjoispuolella, eli juuri siinä mistä tässä tutkimuksessa havaittu kuormitus näyttäisi tulevan Lähtelänojaan. Maan tasaisuudesta johtuen tämä kosteikko olisi väistämättä matala. Suunnitelman toinen allas olisi kohdassa, jossa Lähtelänoja sukeltaa metsään. Tässä kohdin puro kulkee syvään uurtuneessa raviinimaisessa notkossa, padotusta altaasta tulisi väistämättä pinta-alaansa nähden syvä. Metsä ei näytä tällä hetkellä olevan ainakaan alaosastaan intensiivisessä metsätalouskäytössä, joten altaan rakentaminen ei tältä osin aiheuttaisi suuria kustannuksia. Pidämme näitä altaita onnistuneena kaksikkona, sillä kovin erilaisina geometrialtaan ne saattaisivat täydentää hyvin toisiaan. Lisäksi ne olisivat laajuudeltaan

niin suuria, että niillä voisi olla myös arvoa lisäravinnonlähteenä ja jopa pesimisympäristönä Valkjärven linnuille. Suunnitelman kolmas, varalla oleva kosteikkoalue aivan Valkjärven rannassa ei käsityksemme mukaan olisi yhtä toimiva. On kuitenkin syytä huomata, että Lähtelänojan valuma-alue on muuttunut hoitosuunnitelman tekemisen jälkeen. Peltojen käyttö viljanviljelyyn on lähes täysin lopetettu, ja suuri osa peltopinta-alasta on kaavoitettu asutuskäyttöön. Rakentaminen on aloitettu, ja esimerkiksi Pikimetsän kohdalla Lähtelänoja kulkee pitkiä matkoja putkessa. On ilmeistä, että lähiaikoina ainoat pellot Lähtelänojan valuma-alueella ovat Jukolan talon ympärillä, ja että Lähtelänoja pulpahtaa pintaan ensimmäisen kerran vasta suunnitellun toisen kosteikon kohdalla. Toimenpiteitä lienee syytä suunnitella uudelleen muutokset huomioiden.

Kuva 191. Jasmiina suojautuu rapsakalta sadekuurolta kirjoitusalustan alle. Kaikissa projektin tutkimuksessa urhoollisesti palvellut alusta on muussakin mielessä monikäyttöinen. Siinä on vedenpitävä funktiolaskin, kello, jaksollinen järjestelmä ja taulukoita mittayksikkömuunnoksista. Sade ei kirjanpitoa haitannut, sillä käytimme havaintolomakkeen sijaan sukeltajienkin suosimaa kirjoitusmuovia. - 209 -

Kuva 192. Niko, Ella ja Sami ovat saapuneet Valkjärven rantaan. Tätä maastopäivää dominoi tulva, joka teki mittauksista ajoittain vaikeaa. Joskus oli jopa vaikeuksia päästä Lähtelänojan rantaan. - 210 -

Lähtelänojan syksy 2017 Niko Lahtinen, Sami Salo, Ella Sundell ja Mika Sipura

Johdanto

teet ja kiintoaineen vaatimattoman suiston läpi Valkjärveen. Vahtera ym. (2009) ovat arvioineet Olemme tutkineet Valkjärvi-projektissamme jo Lähtelänojan valuma-alueen kooksi 180 hehtaakahdesti monessa mielessä suurinta Valkjärveen ria. Oman projektimme arvioi valuma-alueen ralaskevaa puroa, Lähtelänojaa. Ensimmäinen tut- joista on esitetty kuvassa 164. kimus vuonna keskittyi 2014 lähinnä kiintoaineeseen ja sameuteen liittyviin menetelmiin ja Menetelmät toinen tehtiin keväällä melko sateettomana ajanjaksona. Halusimme selvittää, millainen on Läh- Teimme kenttämittaukset ja otimme vesinäytteet telänojan veden laatu sateisena aikana, joten pää- samoista havaintopisteistä kuin vuosien 2014 timme toistaa 2015 tehdyn tutkimuksen syksyllä. ja 2015 tutkimuksissa (Kuva 164, Taulukko 9). Onneksemme sateita saatiin aina tulvaksi asti. Näistä poiketen emme tässä tutkimuksessa selvittäneet Lähtelänojaan laskevan sivuojan veden Lähtelänojan latva löytyy Klaukkalan urhei- laatua, sillä ojan rantaan oli karjalaitumen ja lualueen tekonurmikentän länsireunalta, josta tulvan takia hankala päästä. Havaintopisteiden vesi pulppuaa esiin kirkkaana ja kylmänä. Ke- keskeiset ominaisuudet (sijainti koordinaatein, väällä 2017 ojan alkupää kaivettiin auki, joten uoman keskimääräinen leveys ja syvyys, ja Vervarsin vähäinen vesimäärä virtaa laveassa uo- nierin FLO-BTA anturilla mitattu keskimääräimassa hyvin hitaasti. Uoma syvenee vähitellen nen virtausnopeus) on esitetty taulukossa 00. lisää, kunnes sukeltaa Pikimetsän omakotita- Teimme mittaukset syksyn aikana neljästi, mutta loalueen pitkäksi aikaa putkeen. Putken jälkeen ensimmäisen havaintokerran näytteet kontamivesi siirtyy matalampaan uomaan ja ohittaa Ju- noituivat jääkaapissa kaatuneiden koeputkien kolan karjatilan osmankäämien valtaamassa kas- takia. Selvyyden vuoksi emme esitä näistä kentvustossa puikkelehtien. Jukolan kohdalla Lähte- tämittausten tuloksiakaan. länojaan liittyy etelästä sivuoja, jonka vesi valuu hiljakseen Lähtelänojaan tiheän kasvillisuuden Maastossa mittasimme pintaveden lämpötilan, joukosta. Tielahdentien alitettuaan puro vir- hapen kyllästysprosentin, liuenneen hapen määtaa nopeasti pensaikkoisen notkon läpi, kunnes rän milligrammoina litrassa, veden happamuualittaa Lähteläntien, ja hidastaa vauhtiaan. Lop- den ja redox-potentiaalin (ORP) YSI Professiopumatkan puro virtaa voimakkaasti savimaas- nal Plus mittarilla puron keskeltä (tulvan aikana sa meanderoiden hylätylle pellolle kasvanees- 4.10. 40 cm rannasta). Samalla mittasimme vesa koivikossa. Viimeiset sadat metrit matkasta teen liuenneiden aineiden (suolojen) määrän ovat niin tasaisia, että Valkjärven veden pinnan (TDS) ja sähkönjohtavuuden Aquashock Water muutamien senttimetrien nousu kääntää virtaus- Purity Kit mittarilla. Veteen liuenneiden suolojen suunnan päinvastaiseksi. Lopulta Lähtelänoja määrää pidämme tässä tutkimuksessa erityisen laskee vetensä ja mukanaan kantamansa ravin- mielenkiintoisena muuttujana, sillä se paljastaa - 211 -

Kuva 193. Lokakuun alun mittauskerta oli Lähtelänojalle poikeuksellinen: oja tulvi. Puroille on tyypillistä, että suuri vesitilavuus laimentaa, ja ravinnemäärät jäävät pieneksi. Lähtelänojan savisella valuma-alueella tilanne näyttää olevan päinvastainen. Kun vettä sataa paljon, vesi valuu nopeasti pintavaluntana ojaan, ja tuo mukanaan paljon savea. Tulva saattaa siis olla melkoinen ravinnepulssi. - 212 -

ensimmäistä kertaa projektimme aikana vuolaa- anturilla ODO-BTA, antamalla veden olla huona virtaavan puron hulevesien ja peltovesien mu- neenlämmössä pimeässä kaapissa ja mittaamalla kana mahdollisesti saaman kuormituksen. happipitoisuus uudelleen. Happimäärien erotus milligrammoina litrassa on BOD7. Se kertoo saVeden sameuden mittasimme pintavedestä äys- malla sekä hajottajabakteerien että niiden ravinkärillä kerätyistä näytteistä fotometrisesti Han- noksi sopivan orgaanisen aineen määrästä. na Hi93703 sameusmittarilla 0,01 FTU-yksikön tarkkuudella ja veden värin YSI 9300 fotometrillä viiden platinayksikön tarkkuudella. Puroveden Tulokset näkösyvyyden määritimme näkösyvyysputkella. Tässä menetelmässä läpinäkyvään putkeen laite- Perusdata Lähtelänojan havaintopisteistä on esitaan tutkittavaa vettä, kunnes putkeen pohjaan tetty kuvassa 195. Lämpötila oli ensimmäisellä valkoiselle pohjalle maalattu musta rasta ei enää havaintokerralla noin +12 °C, ja jäähtyi viimeinäy. Kun rasti tulee vettä pois laskettaessa näky- seen kertaan mennessä tästä noin kuudella asviin, vesipatsaan korkeus on näkösyvyys. Me- teella. Ensimmäisessä havaintopisteessä veden netelmä mahdollistaa järvitutkimuksista tutun pH oli kaikilla havaintokerroilla lähes sama, näkösyvyyden käytön muuttujana myös muuta- mutta pisteestä 3 alkaen ensimmäisen havainman sentin syvyisissä puroissa. Havaintojemme tokerran vesi oli selvästi muita kertoja happamukaan menetelmä on myös yllättävän hyvin mampaa. Tämä saattaa johtua happamasta sadevertailukelpoinen Secchi-levyllä järvestä mitat- vedestä, sillä ensimmäistä havaintokertaa edelsi tuihin tuloksiin. hyvin sateinen jakso, ja Lähtelänoja tulvi. Veteen liuenneiden aineiden määrässä (TDS) ja sähkönVeden mukana virtaavan mittasimme pintave- johtavuudessa oli pieniä eroja havaintokertojen destä otetuista näytteistä suodattamalla näytteet välillä, mutta luvut eivät juurikaan muuttuneet huokoskooltaan viiden mikrometrin paperisuo- latvavesiltä kohti Valkjärveä. dattimen läpi imulla. Koska paperien massoissa oli eroja, punnitsimme kunkin paperin massan Kuva 197 esittää hapen määrän ja kyllästyneikuivana ennen suodatusta, ja suodatuksen jäl- syyden, sekä redox-potentiaalin ja raudan määkeen, kahden vuorokauden +80 °C uunikuiva- rän havaintopisteissämme. Happea oli Lähtetuksen jälkeen. Massojen ero kertoo paperille jää- länojassa paljon kaikilla havaintokerroilla, eikä neen kiintoaineen kuivamassan. Havaintojemme sen määrä juurikaan muuttunut veden matkalla. mukaan kiintoaine oli pääosin savea ja kasvien Myöskään redox-potentiaalissa ei ole suuria eroja osia. Keskeisimmät ravinteet (fosfaattifosfori, havaintokertojen, eikä paikkojen välillä, ja luvut nitraattityppi, nitriittityppi, ammoniumtyppi, ovat hyvin lähellä Valkjärven tasoa. Rautaa oli magnesium, kalium ja rauta) pitoisuudet mitta- virran latvoilla kohtalaisesti, mutta ensimmäistä simme YSI 9300 fotometrilla. havaintokertaa lukuun ottamatta sen määrä väheni hyvin pieneksi ennen Valkjärveä. Aerobisten heterotrofisten bakteerien, koliformisten bakteerien, Escherichia colin ja Enterobak- Kuvassa 199 on esitetty veden sameuteen liitteerien määrät laskimme 3M Petrifilm alustoilta, tyvät muuttujat. Näkösyvyys oli suuri veden joissa tutkittava vesinäyte pipetoidaan steriilikär- pulputessa esiin tekonurmikentän alta kaikilkisellä automaattipipetillä kuivan elatusaineen la havaintokerroilla, joten liikkeelle lähtiessään päälle. Käytimme alustaa AQHC heterotrofisille Lähtelänojan vesi oli kirkasta. Näkösyvyys kuibakteereille, alustaa AQCC koliformeille ja E. co- tenkin pieneni tasaisesti kaikilla havaintokerlille ja alustaa AQEB Enterobakteereille. roilla viidenteen havaintopisteeseen saakka, ollen alimmillaan ensimmäisellä havaintokerralla Seitsemän vuorokauden biologisen hapenku- vain 17 cm. Viidennen havaintopisteen jälkeen lutuksen määritimme laittamalla litra tutkit- puro meanderoi metsäisellä alueella, ja virtaus tavaa vettä muovipulloon, mittaamalla veden hidastuu. Vaikka rannat ovat tuolla hyvin savihappipitoisuus Vernier Labquest2:n optisella set, näkösyvyys lisääntyi loppua kohden lähes 30 - 213 -

Taulukko 9. Lähtelänojan näytteenottopaikkojen sijainti koordinaatein, ja virtausuoman kolmelta havaintokerralta laskettu keskimääräinen leveys, syvyys ja virtausnopeus. Paikka

ETRS-TM35FIN

Leveys (cm)

Syvyys (cm)

Virtaus (m/s)

6696156 : 375283

9,5

0,19

6696439 : 374787

11,4

0,56

6696687 : 374281

15,2

0,32

6696985 : 374011

32,2

0,27

6697172 : 373761

30,7

0,15

6697375 : 373761

141

28,4

0,10

6696858 : 374067

132

42,3

0,09

cm:llä. Kuten oletettua, kiintoaineen käyrät ovat lähes näkösyvyyden peilikuvia. Kiintoainetta oli kaikilla havaintokerroilla olemattoman vähän havaintopisteissä 1-3, mutta pisteiden 3-5 välil-

lä kiintoaineen määrä monikertaistui, ja saavutti ensimmäisellä havaintokerralla ollen 49 g/l. Havaintojemme mukaan syksyn kiintoaine oli lähes yksinomaan hienojakoista savea, joka saattoi

Kuva 194. Sami, Niko ja Ella määrittämässä Lähtelänojan ravinnemääriä. Ensimmäiset näytteet otettiin jo 4.10.2017, mutta pakastettuja vesiä voitiin analysoida vielä seuraavan vuoden maaliskuulla. - 214 -

8,5

8,0

Lämpötila (° C)

7,0

6,5

250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 0

6,0

40 35

Johtokyky (mS/m)

TDS (ppm)

7,5

30 25 20 15

04.10.2017

17.10.2017

5 1

Paikka

22.11.2017 1

Paikka

Kuva 195. Lähtelänojan veden lämpötila, pH, TDS ja johtokyky seitsemässä näytteenottopisteessä kolmena päivänä syksyllä 2017.

Kuva 196. Sami mittaamassa virtausnopeutta. Näillä main oli vielä muutamia vuosia sitten V-pato, joka mahdollisti virtaaman mittaamisen, ja siten ojan aiheuttaman kuormituksen määrittämisen. - 215 -

100 80

O2 (%)

O2 (mg/l)

14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

17.10.2017 22.11.2017

180 160

140

Rauta (µg/l)

40 30 20

120 100 80 60 40

10 0

04.10.2017

ORP (mV)

20 1

Paikka

Kuva 197. Lähtelänojan hapen määrä ja kyllästysprosentti, sekä redox-potentiaa ja raudan määrä seitsemässä näytteenottopisteessä kolmena päivänä syksyllä 2017.

Kuva 198. Valkjärvi-projektissa tapahtui evoluutiota. Ensimmäisenä vuonna kannoimme maastosta kymmenen litraa vettä. Lopussa määrä oli optimoitunut. 2/3 viiden litran ämpäristä riitti nipin napin. - 216 -

Kiintoaine (mg/l)

Näkösyvyys (cm)

60 50 40 30 04.10.2017

17.10.2017

10 0

20 10 0

Väri (mg Pl/l)

Sameus (FTU)

22.11.2017

40 30 20

30 20 10

10 0

Paikka

Kuva 199. Lähtelänojan näkösyvyysputkella mitattu näkösyvyys, kiintoaineen määrä, sameus ja veden väri seitsemässä näytteenottopisteessä kolmena päivänä syksyllä 2017. päästä osittain suodattimemme läpi, ja todellinen luku saattaa olla korkeampi. Viidennen pisteen jälkeen kiintoaineen määrä väheni jyrkästi, ja ennen Valkjärveä oltiin jo palattu lähes lähtötasolle. Tämä johtunee kiintoaineen laskeutumisesta veden virtauksen hidastuessa. Sameuskäyrät noudattelevat edellisiä. Sameinta Lähtelänojan vesi oli lokakuun alussa, sitten lokakuun puolivälissä, ja kirkkainta se oli marraskuun mittauksessa. Kaikilla havaintokerroilla vesi oli alussa hyvin kirkasta, samentui sitten havaintopistettä 5 kohden kiihtyvällä nopeudella ja kirkastui taas uudelleen kohti Valkjärveä. Korkeinkin mitattu sameusarvo oli kuitenkin purovedestä varsin pieni. Väriarvot olivat kaikkina havaintokertoina hyvin pieniä, lähes Valkjärven luokkaa, ja ne heittelehtivät melkoisesti. Värissä on kuitenkin lievä laskeva trendi kohti Valkjärveä.

Useimmat näistä muistuttavat kiintoaineen ja sameuden käyriä. Fosfaattifosforia oli ensimmäisellä havaintokerralla paljon. Sen määrä lisääntyi jyrkästi toisen havaintopisteen jälkeen, ja saavutti huippunsa neljännessä havaintopisteessä, minkä jälkeen sen määrä väheni hieman. Kahdella myöhemmällä havaintokerralla fosfaattifosforia oli vedessä vähän, eikä sen määrä juuri vaihdellut spatiaalisesti. Nitraattitypen määrä sen sijaan vaihteli kaikilla havaintokerroilla lähes samalla tavalla. Sitä oli puron lähteellä hyvin vähän, mutta sen määrä nousi nopeasti, ja saavutti huippunsa kaikilla havaintokerroilla pisteessä 4, ja laski sen jälkeen huomattavasti. Eniten nitraattityppeä oli vedessä ensimmäisellä havaintokerralla ja vähiten viimeisellä. Nitriittityppi ei ole vedessä pysyvä yhdiste, joten sitä oli vain, mutta sen pitoisuudet noudattelivat kuitenkin nitraattitypen pitoisuuksia. Myös ammoniumtypen määrä Kuva 200 esittää tärkeimpien ravinteiden pitoi- muistutti aiempia. Senkin määrä oli alussa hyvin suudet kaikissa seitsemässä havaintopisteessä. pieni, mutta nousi havaintopistettä 4 kohti, ja vä- 217 -

Nitraattityppi (µg NO3-N/l)

Fosfaattifosfori (µg PO4-P/l)

4500

450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

04.10.2017

10,0

22.11.2017

Ammoniumtyppi (µg NH4-N/l)

Nitriittityppi (µg NO2-N/l)

12,5

17.10.2017

7,5 5,0 2,5 0,0

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0

15,0

4000

250 200 150 100 50 0 10000 8000

30000

Kalium (µg/l)

Magnesium (µg/l)

40000

20000 10000 0

6000 4000 2000

Paikka

Kuva 200. Lähtelänojan fosfaattifosforin, nitraattitypen, nitriittitypen, ammoniumtypen, magnesiumin ja kaliumin määrät seitsemässä näytteenottopisteessä kolmena päivänä syksyllä 2017. heni sitten kohti Valkjärveä. Myös ammoniumtypen kohdalla suurimmat pitoisuudet mitattiin ensimmäisellä havaintokerralla. Magnesiumin ja kaliumin käyrät muistuttavat toisiaan. Molempia oli jo alussa paljon. Magnesiumin määrät nousivat hieman Valkjärveä kohti, mutta kaliumin määrät pysyivät lähes vakiona. Molempia oli eniten ensimmäisen havaintokerran tulvavedessä.

reja oli ensimmäisellä havaintokerralla ja vähiten viimeisellä. Kaikilla havaintokerroilla bakteereita oli vähiten ensimmäisellä havaintopisteellä ja eniten viidennellä havaintopisteellä. Kaikilla havaintokerroilla bakteerien määrä laski vähintään puoleen tästä ennen Valkjärveä. Koliformisia bakteereja oli kahdella jälkimmäisellä havaintokerralla vain muutamia, mutta ensimmäisellä havaintokerralla pisteissä 4 ja 5 kohtalaisesti. Kuva 201 esittää bakteerien määrät ja biologisen Tällöin pisteen 4 näytteessä oli myös 5 Escheria hapenkulutuksen. Eniten heterotrofisia baktee- colia millilitrassa vettä. Enterobakteereja oli hy- 218 -

1000 500 0

Enterobakteereja / ml

Koliformisia bakteereja / ml

1500

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

04.10.2017 17.10.2017

22.11.2017

15 10 5 0

7 6

BOD7 (mg/l)

Heterotrofisia bakteereja / ml

2000

5 4 3 2 1

Paikka

Kuva 201. Aerobisten heterotrofisten bakteerien, koliformisten bakteerien ja enterobakteerien määrä, sekä biologinen hapenkulutus seitsemässä näytteenottopisteessä kolmena päivänä syksyllä 2017. vin vähän ja niiden määrät heittelivät vailla trendi. Havaintokerroista laskettu kokonaismäärä oli kuitenkin suurin havaintopisteessä 5. Biologinen hapenkulutus (BOD7) oli kahdella jälkimmäisellä havaintokerralla hyvin vähäistä (vain vähän Valkjärven tason yläpuolella), mutta ensimmäisellä havaintokerralla huomattavan suurta. Myös tässä tapauksessa suurimmat arvot saavutettiin pisteissä 4 ja 5, minkä jälkeen arvot laskivat varsin pieniksi ennen Valkjärveä. Johtopäätökset Aiemmissa Lähtelänoja-tutkimuksissamme on eletty sateettomia aikoja, eikä lumen sulamisesta johtuvia tulvikaan ole päästy kokemaan, joten tässä tutkimuksessa huomio kiinnittyy kostean syksyn ja siihen liittyvien tulvien vaikutukseen Lähtelänojan veden koostumukseen. Intuitiivisesti suuri taivaalta tuleva, hyvin vähän ravinteita sisältävä sadevesi laimentaa puron sisältöä. Tämä

tutkimus osoittaa lopputuloksen päinvastaiseksi. Vesimäärä Lähtelänojassa oli ylivoimaisesti suurin ensimmäisellä havaintokerralla. Silloin myös kiintoaineen määrä, sameus, veden väri, fosfaattifosforin, ammoniumtypen, magnesiumin, kaliumin ja bakteerien määrä litraa kohden oli suurimmillaan. Kärjistäen, olemme viettäneet kymmeniä tunteja Lähtelänojan äärellä, ja nyt oja tuo hetkessä Valkjärveen ravinteita kenties enemmän kuin aiemmilla kerroilla yhteensä. Valitettavasti meillä ei ollut mahdollisuutta arvioida virtaamaa, sillä pelkkä puron ääreen pääseminen oli paikoin hankalaa. Virtaaman arviointi olisi edellyttänyt v-mittapadon rakentamista etukäteen. Niin ikään harmillisesti emme pystyneet tässäkään tutkimuksessa mittaamaan Lähtelänojaan pohjoisesta liittyvän ojan tuomaa kuormitusta. Syy oli nyt erilainen. Vuonna 2015 sivuojasta ei tullut vettä Lähtelänojaan, joten mittaus oli tarpeeton. Nyt suuri vesimäärä ja karjalaitumen rakennelmat vaikeuttivat yhdessä ojalle pääsyä.

- 219 -

Kuva 202. Joel, Saku ja Ilmari mittaamassa Hyypiänmäenojan lämpötilaa, happipitoisuutta ja happamuutta 23.9.2017. Puro ei ole tässä kohdin vielä erityisen samea, mutta sekä sameus että ravinnepitoisuudet kasvavat tästä kohti Valkjärveä. Matkalla on vain maltillisesti hoidettua lehtomaista kuusikkoa, joten Hyypiänmäenojan aiheuttama kuormitus Valkjärvelle ei ole ihmisen aiheuttamaa. - 220 -

Hyypiänmäenojan syksy 2017 Joel Harilainen, Ilmari Kauppinen, John Nyström, Saku Seppälä ja Mika Sipura

Johdanto

ym. (2009) ovat arvioineet Hyypiänmäenojan valuma-alueen kooksi 89 hehtaaria. Alue on ValHyypiänmäenoja on yksi Valkjärveen laskevis- kjärveen laskevista puroista selvästi metsäisin. ta, ja mahdollisesti Valkjärveä kuormittavista puroista. Aiemmissa tutkimuksissamme puro Menetelmät on osoittatunut metsäisestä valuma-alueestaan huolimatta saviseksi, joten päätimme tässä tut- Valitsimme ojan varrelta kahdeksan havaintokimuksessä selvittää, mistä puro saa savensa, ja pistettä. Näistä ensimmäinen sijaitsee puron miten sen veden laatu muuttuu kohti Valkjärveä. lähteillä, Renksuon tuntumassa, jossa vettä on suurimman osan vuodesta hädin tuskin näkyvä Hyypiänmäenojan latva sijaitsee kartassa nimet- määrä. Piste 2 sijaitsee rinteessä, josta puro putömän mäen päällä sijaitsevalla hieman soistu- toaa jyrkästi kalliota alas. Pisteet 3 ja 4 sijaitseneella, Renksuoksi nimetyllä metsäalueella. En- vat lähekkäin Valkjärven tien molemmin puolin, simmäiset sadat metrit puro virtaa hädin tuskin mutta tällä matkalla puroon ehtii liittyä kaksi erottuvana vanhalla hylätyllä pellolla, mistä se pelloilta ja tien pientareilta vettä tuovaa sivupusyöksyy kirkkaan ja puhtaan oloisena jyrkäh- roa. Piste 5 sijaitsee savisella, hylättyä pihapiiriä köä rinnettä alas kohti Valkjärventietä. Hieman muistuttavalla tasaisella alueella, jossa on runsas ennen tien alitusta puroon liittyy sitä vähän kenttäkerroksen kasvillisuus. Pisteet 6 ja 7 ovat pienempi, Piikainsuon peltoaukealta tuleva pel- jälleen melko lähellä toisiaan, mutta näidenkin to-oja ja heti alitukseen jälkeen tienvarsioja. Tien välillä puroon liittyy Hyypiänmäeltä tuleva sivualituksen jälkeen puron ympäristö muuttuu täy- puro, ja pienempi etelästä tuleva metsäpuro. Pissin. Karuhko, ja hieman soinen metsäalue vaihte 8 on Valkjärven rannan tuntumassa, jossa virtuu reheväksi lehtokorveksi, jonka hienojakoises- tausnopeus hidastuu, ja Hyypiänmäenoja leviää ta savesta koostuva savi antaa puro loppuosalla Valkjärveen viuhkamaiseksi suistoksi. Pisteiden harmaan tai maitokahvin ruskean värin. Korpi- sijainti kartalla on esitetty kuvassa 203, ja sijainti taipaleen alkuosassa puro läpäisee hylätyltä piha- koordinaatein taulukossa 10. Ojan keskimääräipiiriltä näyttävän, erittäin rehevän alueen (Kuva set leveydet, syvyydet ja Vernierin FLO-BTA vir205). Noin 200 metriä ennen Valkjärveä puroon tausmittarilla mitatut keskimääräiset virtausnoliittyy pohjoisesta Hyypiänmäeltä tuleva met- peuden on niin ikään esitetty taulukossa 203. säpuroja, ja muutama pienempi etelästä tuleva puro. Lopulta puro laskee vetensä ja sen mukana Mittasimme maastossa veden lämpötilan, hapen tulevat ravinteet ja kiintoaineen Valkjärveen sau- kyllästysprosentin, liuennen hapen määrän litnalahden perukassa. Hyypiänmäenoja muodos- roina, pH:n ja redox-potentiaalin puron keskeltä taa Valkjärven puroista laajimman suistoalueen, pinnasta YSI Professional Plus mittarilla. Samalja sen tuoma savi lienee syynä puron suun rehe- la mittasimme TDS:n (Total Dissolved Solids) ja vään ilmaversoiskasvustoan (Kuva 145). Vahter veden sähkönjohtavuuden Aquashock Water Pu- 221 -

Kuva 203. Hyypiänmäenojan havaintopisteet maastokartalla. Pohjakartan lähde: Maanmittauslaitos. Taulukko 10. Hyypiänmäenojan näytteenottopaikkojen sijainti koordinaatein, ja virtausuoman kolmelta havaintokerralta laskettu keskimääräinen leveys, syvyys ja virtausnopeus. Paikka

ETRS-TM35FIN

Leveys (cm)

Syvyys (cm)

Virtaus (m/s)

669690 : 373229

10,2

0,08

6698686 : 373301

10,2

0,27

6698677 : 373447

21,4

0,41

6698705 : 373486

120

26,0

0,29

6698599 : 373558

28,3

0,35

6698561 : 373683

113

27,3

0,34

6698477 : 373759

180

25,6

0,29

6698413 : 373793

245

26,2

0,19

rity Kit mittarilla. Lopuksi otimme pintavedestä seurauksena alustoille kasvaa kullekin bakteeriviiden litran vesinäytteen äyskärillä. tyypille tunnusomaisia pesäkkeitä, jotka on yksitellen laskettavissa. Laboratoriossa määritimme heti maastopäivän päätteeksi bakteerien määrät 3M Petrifilm alus- Bakteeritoiminnasta kertovan seitsemän vuotoilla. Aerobisten heterotrofisten laskemiseen rokauden biologisen hapenkulutuksen (BOD7) käytimme alustaa AQHC, koliformeille alustaa mittasimme laittamalla litra tutkittavaa vettä tiiAQCC ja Enterobakteereille alustaa AQ. Kaikki viisti suljettavaan muovipulloon, mittaamalla vetoimivat samalla periaatteella: millilitra tutkit- teen liuenneen hapen määrä Vernierin Labquest2 tavaa vettä pipetoidaan steriilejä pipetinkärkiä tiedonkeräimiin liitetyllä optisella ODO-BTA käyttäen kuivan elatusaineen päälle. Kahden anturilla, sulkemalla pullo seitsemäksi vuorovuorokauden +32 °C tapahtuvan inkuboinnin kaudeksi huoneenlämpöiseen pimeään kappiin, - 222 -

Kuva 204. Yläkuvassa Saku ja Ilmari kevään näytteenotossa. Näistä näytteistä mitattiin vain mikrobimäärät ennen pakastamista ja pakastearkkuonnettomuutta, joten päätimme keskittyä tässä artikkelissa vain syksyyn. Alakuvassa Saku, Joel ja Ilmari näytteenottopaikassa 2, jossa Hyypiänmäenoja syöksyy kirkkaana purona rinnetta alas kallioisessa uomassa. Vedessä on vielä humusveden piirteitä. - 223 -

Kuva 205. Yläkuvassa Saku, Joel ja Ilmari mittauspuuhissa Hyypiänmäenojan näytteenottopaikassa 5. Hyypiänmäenoja kulkee Valkjärven tieltä saakka tällaisessa melko selväpiirteisessä ja suorassa uomassa, ja saa matkalta mukaansa ravinteita. Mikrobimäärät olivat tässä paikassa korkeimmillaan, ja tämän jälkeen fosfaattifosforin määrä vedessä nousi nopeasti. Alakuvassa bakteerien kasvatusta. - 224 -

8,0

7,5

Lämpötila (° C)

7,0

23.9.2017

16.10.2017

6,5

28.11.2017

2 0

15,0

Johtokyky (mS/m)

125 100 75 50

12,5 10,0

25 0

17,5

150

TDS (ppm)

6,0

7,5 5,0 2,5

Paikka

0,0

Paikka

Kuva 206. Veden lämpötila, pH, TDS ja johtokyky kahdeksassa näytteenottopisteessä kolmena päivänä syksyllä 2017. ja mittaamalla hapen määrä uudelleen. BOD7 on pi, nitriittityppi, ammoniumtyppi, magnesium, näiden happimäärien erotus (mg/l). kalium ja rauta) pitoisuudet vedessä mittasimme YSI 9300 fotometrillä. Veden sameuden mittasimme Hanna HI93703 sameusmittarilla ja veden värin YSI 9300 fo- Tulokset tometrillä. Näkösyvyyden mittasimme laboratorion pihalla varjossa 120 cm:n pituisella nä- Kahdeksasta havaintopisteestä mitattu perusdata kösyvyysputkella. Menetelmässä läpinäkyvään on esitetty kuvassa 206. Hyypiänmäenojan veden putkeen laitetaan tutkittavaa vettä, jota aletaan lämpötila pysyi huomiota herättävän tasaisena laskemaan putkesta pois alapään letkulla. Kun havaintopisteiden välillä, mutta luonnollisesti yläpäästä katsova mittaaja erottaa putken poh- jäähtyi syksy kohti. Veden pH oli ensimmäisessä jaan maalatun musta rastin valkoisella pohjalla, havaintopisteessä melko alhainen, mutta nousi mitataan vesipatsaan korkeus. Tämä on näkö- sitten lievästi emäksiseksi ja kasvoi Valkjärveä syvyys. Kiintoaineen määrän mittasimme suo- kohti vain hieman. Veteen liuenneiden aineiden dattamalla huokoskooltaan viiden mikrometrin määrä (TDS) ja johtokyky sen sijaan kasvoi lopsuodatinpaperin läpi litra tutkittavaa vettä, ja pua kohti enemmän, eniten viimeisellä havaintopunnitsemalla +80 °C lämmössä kahden vuo- kerralla. Puron veteen siis näytti tulevan matkan rokauden ajan kuivattu paperi 0,001 gramman varrelta suoloja. tarkkuudella. Kiintoaineen määrä on suodatinpaperin loppupainon ja alkupainon erotus. Kes- Kuva 207 kertoo hapen määrä ja sen kyllästysprokeisimmät ravinteet (fosfaattifosfori, nitraattityp- sentin, sekä redox-potentiaalin ja raudan määrän - 225 -

16 15

100 80

O2 (%)

O2 (mg/l)

14 12 11

9 8

Rauta (µg/l)

ORP (mV)

100

60 40 20 0

23.9.2017 16.102017 28.11.2017

60 40 20

Paikka

Kuva 207. Hapen määrä milligrammoina ja kyllästysprosentti, sekä redox-potentiaa ja raudan määrä kahdeksassa näytteenottopisteessä kolmena päivänä syksyllä 2017.

Kuva 208. Joel, Saku ja Ilmari näytteenottopaikassa 4, jossa puro on Valkjärventien alitettuaan siirtynyt saviselle alueelle, ja kirkas, lievästi humuksellinen vesi alkaa saada savisamean veden piirteitä. - 226 -

45 35

Kiintoaine (mg/l)

Näkösyvyys (cm)

23.9.2017

40 30 25 20 15 10

16.10.2017 28.11.2017

30 20 10

5 0

140

400

100

Väri (mg Pl/l)

Sameus (FTU)

500

120

80 60 40

300 200 100

20 0

Paikka

Kuva 209. Näkösyvyysputkella mitattu näkösyvyys, kiintoaineen määrä, sameus ja veden väri kahdeksassa näytteenottopisteessä kolmena päivänä syksyllä 2017. vedessä. Happea oli havaintokerroilla paljon kyllästysasteen ollessa lähes sata tai jopa yli. Eniten happea oli toisessa havaintopisteessä, jossa vesi syöksyy koskimaisesti alas rinnettä. Redox-potentiaali laski hieman kohti Valkjärveä kaikkina havaintokertoina, mutta muutos lukuarvoissa ei kuitenkaan ollut kovin suuri. Myös raudan määrä laski kohti Valkjärveä. Kaiken kaikkiaan Hyypiänmäenojassa oli kuitenkin varsin pieniä määriä rautaa.

kiintoaineen määrä kasvoi Valkjärveä kohti, eniten viimeisellä, ja vähiten keskimmäisellä havaintokerralla. Sameus oli lähes näkösyvyyden peilikuva. Vesi oli metsätaipaleella kirkasta, mutta samentui nopeasti puro tullessa savialueelle, ja jatkoi samentumistaan Valkjärveen saakka. Sameinta vesi oli ensimmäisellä ja kirkkainta viimeisellä havaintokerralla. Väriarvot olivat korkeita ensimmäisessä havaintopisteessä, mutta pieni kaikissa muissa kaikilla havaintokerroilla.

Kuvassa 209 on esitetty sameuteen liittyvät muuttujat. Näkösyvyys oli korkein keskimmäisellä ja pienin ensimmäisellä havaintokerralla. Kaikilla kerroilla näkösyvyys laski tasaisesti virran edetessä, mikä kertonee saven kertymisestä veteen. Kiintoaineen määrä oli kuitenkinkin melko korkea jo ensimmäisessä havaintopisteessä. Havaintojemme mukaan ylhäällä metsässä ollut kiintoaine oli lähinnä kasvien osia, ja alajuoksun kiintoaine savea. Toisen havaintopisteen jälkeen

Kuvassa 210 on esitetty tärkeimpien ravinteiden pitoisuudet kahdeksassa havaintopisteessä. Fosfaattifosforin pitoisuudet pysyivät erittäin alhaisina kaikkina havaintokertoina neljänteen havaintopisteeseen saakka, mutta nousivat sitten nopeasti suhteellisen suuriksi. Nitraattityppeä oli kaikkina havaintokertoina eniten ensimmäisessä havaintopisteessä, ja vähiten toisessa tai kolmannessa havaintopisteessä, mistä arvot vähitellen nousivat kohti Valkjärveä. Järvi sai kuitenkin

- 227 -

250

100

23.9.2017

28.11.2017

Nitraattityppi (µg NO3-N/l)

Fosfaattifosfori (µg PO4-P/l)

120

16.10.2017

60 40 20 0

Ammoniumtyppi (µg NH4-N/l)

Nitriittityppi (µg NO2-N/l)

14 12 10 8 6 4 2 0

100 50

50 40 30 20 10 0

25000

100000

20000

80000

Kalium (µg/l)

Magnesium (µg/l)

120000

60000 40000

15000 10000 5000

20000 0

150

200

Paikka

Kuva 210. Fosfaattifosforin, nitraattitypen, nitriittitypen, ammoniumtypen, magnesiumin ja kaliumin määrät kahdeksassa näytteenottopisteessä kolmena päivänä syksyllä 2017. vain vähän nitraattityppeä Hyypiänmäenojasta. Nitriittityppeä oli hyvin vähä, mutta sen määrät näyttivät hieman laskevan kohti Valkjärveä. Ammoniumtypen määrä oli myös melko vähäinen, mutta sen määrä kasvoi kaikilla havaintokerroilla kohti Valkjärveä. Nopeinta kasvu oli ensimmäisellä ja vähäisintä viimeisellä havaintokerralla. Kaliumia ja magnesiumia oli ensimmäisessä havaintopisteessä hyvin vähän, mutta molempien pitoisuuden kasvoivat hyvin suuriksi

ennen Valkjärveä. Näiden määrän on aiemmissa tutkimuksissa todettu kertovan savisuudesta. Kuva 211 kertoo bakteerien määrät ja biologisen hapenkulutuksen seitsemässä havaintopisteessä. Aerobisia heterotrofisia bakteereja oli eniten ensimmäisellä ja vähiten viimeisellä havaintokerralla. Kaikilla kerroilla bakteerien määrä oli hyvin vähäinen metsätaipaleella, mutta niiden määrä kasvoi puron laskeuduttua savialueelle, ja jatkoi

- 228 -

23.9.2017

2000

Koliformisia bakteereja / ml

Heterotrofisia bakteereja / ml

2500

16.10.2017 28.11.2017

1500 1000 500 0

25 20 15 10 5 0

40 35

BOD7 (mg/l)

Enterobakteereja / ml

25 20 15 10

2 1

5 0

Paikka

Kuva 211. Aerobisten heterotrofisten bakteerien, koliformisten bakteerien ja enterobakteerien määrä, sekä biologinen hapenkulutus kahdeksassa näytteenottopisteessä kolmena päivänä syksyllä 2017. kasvuaan viidenteen havaintopisteeseen saakka. Tämän jälkeen määrät laskivat ensimmäisellä havaintokerralla ja pysyivät samana muilla. Koliformien määrä oli melko vähäinen ja heitteli vailla trendiä. Kokonaisuutena katsottuna niitä oli eniten viidennessä havaintopisteessä. Myös enterobakteereja oli melko vähä. Niiden määrä lisääntyi kahdella ensimmäisellä havaintokerralla kohti Valkjärveä. Biologinen hapenkulutus oli melko korkea ensimmäisellä havaintokerralla ensimmäisessä pisteessä, mikä johtunee näytteen kasvimateriaalista. Muilta osin hapenkulutus lisääntyi tasaisesti kohti Valkjärveä.

laskevien purojen suilla (Kuva 145). Puron alkulähde sijaitsee metsässä soistuvalla alueella metsässä. Hyypiänmäenojan saavuttua Valkjärventien reunaan, puroon liittyy kesantona olevalta pellolta tuleva sivuoja, joka ei kuitenkaan ole kovin savinen, vaan suurimman osan savesta ja ravinteista puro saa mukaansa vasta Valkjärven jälkeen, puron siirryttyä virtaamaan kuusikkoisen lehtokorven saviseen maahan. Useimmista muista Valkjärveen laskevista puroista poiketen Hyypiänmäenojan kantama kuorma ei heilahtele suuremmin puron eri osissa, vaan näyttää kasvavan tasaisesti kohti Valkjärveä.

Johtopäätökset

Kosteikon tai laskeutusaltaan rakentaminen saattaisi vähentää Hyypiänmäenojan kuormitusta huomattavasti. Hagmanin (2009) esittämässä kartassa ensisijainen allas on sijoitettu pellolle sivuojan varteen, missä se olisi auttamattomasti liian ylhäällä. Toimivampi kosteikko tulisi sijoittaa lähelle Valkjärveä, mikä tosin johtaisi rehevän lehtokorven osittaiseen tuhoutumiseen.

Tutkimuksemme vahvistaa Pajusen (2010) saamat tulokset Hyypiänmäenojasta. Puro on hyvin savinen, ja savi vie mukanaan Valkjärveen suuren määrän ravinteita. Tämä on hyvin nähtävissä puron suulla, jossa ilmaversoiskasvillisuus on kesällä rehevämpää kuin muiden Valkjärveen

- 229 -

Kuva 212. Sofia ja Julia mittaamassa Puokanojan veden sähkönjohtavuutta lähellä Valkjärven rantaa.

- 230 -

Puokanojan syksy 2017 Julia Heinonen, Sofia Pulkka ja Mika Sipura

Johdanto

Menetelmät

Puokanoja on pohjoisin Valkjärveen laskevista puroista. Pienestä valuma-alueestaan huolimatta se on potentiaalinen Valkjärven kuormittaja, sillä vesi tulee puroon pääosin laitumina olevilta pelloilta ja savimaalla kasvavista lehtimetsistä. Aiemmassa tutkimuksessamme totesimme Puokanojan veden olevan yläjuoksulla heikompilaatuista kuin alajuoksulla. Siksi päätimme tässä tutkimuksessa selvittää, miten Puokanojan veden laatu muuttuu matkan varrella kohti Valkjärveä.

Valitsimme ojan varrelta seitsemän havaintopistettä (Kuva 215). Näistä ensimmäinen sijaitsee Valkjärventien alta tulevan siltarummun suulla, paikassa jossa oja muuttuu selvästi erottuvaksi virraksi. Toiseksi havaintopisteeksi valitsimme kohdan, jossa veteen on mahdollisesti tullut jyrkkärinteisen laitumen aiheuttamaan kuormitusta. Tämän pisteen jälkeen oja virtaa jyrkähköä rinnettä alas, ja muuttuu pelto-ojaksi. Kolmas havaintopiste on kohdassa, jossa oja on virrannut hitaasti laitumella ja kesannolla olevien peltojen välissä muutamia satoja metrejä. Hieman ennen neljättä havaintopistettä puroon liittyy kaakosta, Hyypiänmäen alapuolisesta metsästä alkunsa saava sivuoja. Viidennen pisteen kohdalla pääosa puroon valuvista vesistä tullee etäpuolisesta pensaikosta. Tutkimuksemme vedessä oli tässä pisteessä mitattavaa virtausta vain kerran. Havaintopisteessä kuusi puro on virrannut pitkään jyrkkäreunaisessa, puustoisessa raviinissa, ja sukeltaa siltarummun ali kohti Valkjärveä. Loppumatkan puro virtaa koivumetsässä, kunnes laskee puiden juurten seassa Valkjärveen (Kuvat 214 ja 216). Havaintopisteiden sijainnit koordinaatein, sekä jokiuoman leveys, syvyys ja Vernierin FLOBTA virtausnopeusanturilla mitatut keskimääräiset virtausnopeudet on esitetty taulukossa 11.

Puokanojan latvat löytyvät Soltin kesantona olevilta pelloilta Valkjärventien länsipuolelta. Ennen tien alitusta puro ei erotu edes lumen sulamisen tai rankkasateiden aikana, mutta siltarummusta putkahdettuaan puro on jo puolisen metriä leveä. Se kulkee aluksi rehevän oloisessa pensaikossa. Eteläpuolen pellot ovat viljanviljelykäytössä, ja pohjoispuolelle jäävä jyrkkärinteinen pelto ponien ja lampaiden laitumena. Sata metriä lähes tasaisella alueella virrattuaan puro putoaa jyrkähköä rinnettä alas, ja muuttuu pelto-ojaksi. Se virtaa seuraavat 400 metriä kesantona ja hevoslaitumena olevan pellon keskellä hyvin hitaasti ilmaversois- ja uposkasvien täyttämässä uomassa. Koilliseen käännyttyään se saa kyljilleen jyrkät. lehtipuustoiset rinteet, ja sen virtausnopeus kasvaa. Puokantien alitettuaan puro virtaa viimeiset sadat metrit koivujen, tuomien ja tervaleppien juuriston seassa (Kuvat 212, 214 ja 216), ja laskee lopulta Valkjärveen vaatimattoman suiston läpi. Vahtera ym. (2009) ovat arvioineet Puokanojan valuma-alueen kooksi 54 hehtaaria. Huomattavan suuri osa siitä on laidunta.

Teimme kenttämittaukset ja otimme vesinäytteet kaikista havaintopisteistä (Taulukko 11, Kuva 215) kolmesti syksyn 2017 aikana (syyskuussa, lokakuussa ja marraskuussa). Maastossa mittasimme puron keskikohdan pintaveden lämpötilan, hapen kyllästysasteen, hapen määrän mil-

- 231 -

Kuva 213. Syyskuun 25. päivänä pääsimme liikkeelle jo aamupäivällä. Maisema oli sumuinen, mikä korosti eteläsuomalaisen ruskan sävyjä. Puron lounaispuolella kohosi kellanoranssien lehtipuiden täplittämä Hyypiänmäki, josta kuului muutama huuhkajan puhallus. Hyypiä tarkoittaa juuri huuhkajaa, mutta mäen luoteeseen antava, pesimäpaikkana viileä jyrkänne ei ole huuhkajalle typillinen. - 232 -

Kuva 214. Puokanojan alajuoksu on pahimmillaan ämpäreiden kanssa rämpivälle vietävänmoinen risukko, mutta sopivalla silmällä tarkasteltuna myös varsin kaunis peikkometsä. Ensimmäisellä näytteenottokerralla purossa oli vettä hyvin vähän, mutta saimme kuitenkin koukittua vesinäytteet mm. mikrobianalyyseihin. Kentien hieman yllättäen bakteereja oli vähiten juuri tuossa peikkometsässä. - 233 -

Kuva 215. Puokanojan havaintopisteet maastokartalla. Lähde: Maanmittauslaitos. Taulukko 11. Puokanojan näytteenottopaikkojen sijainti koordinaatein, ja virtausuoman kolmelta havaintokerralta laskettu keskimääräinen leveys, syvyys ja virtausnopeus. Paikka

ETRS-TM35FIN

Leveys (cm)

Syvyys (cm)

Virtaus (m/s)

6699699 : 373754

0,022

6699632 : 373796

117

0,014

6699410 : 373874

0,011

6699274 : 373911

0,010

6699197 : 374042

112

0,009

6699303 : 374224

116

0,016

6699285 : 374280

111

0,072

ligrammoina litrassa, veden happamuuden ja redox-potentiaalin (ORP) YSI Professional Plus mittarilla. Hapen mittaamiseen käytimme ensimmäisellä havaintokerralla varaosia odotellessa galvaanista anturia ja kahdella jälkimmäisellä havaintokerralla polarografista anturia. Valmistajan mukaan näiden antamissa tuloksissa ei ole eroa. Samaan aikaan mittasimme myös veteen liuenneiden yhdisteiden määrän (Total Dissolved Solids, TDS) ja veden sähkönjohtavuuden Aquashock Water Purity Kit mittarilla.

Otimme pintavedestä viiden litran vesinäytteen äyskärillä varoen häiritsemästä pohjaa. Heti kenttätöiden jälkeen aloitimme bakteerien määrän mittaamisen pipetoimalla millilitra kutakin vesinäytettä 3M Petrifilm elatusalustoille. Aerobisten heterotrofisten laskemiseen käytimme alustaa AQHC, koliformeille (mukaan lukien Esherichia coli) alustaa AQCC ja Enterobakteereille alustaa AQ. Inkuboimme alustoja kahden vuorokauden ajan +32 °C lämpötilassa, minkä jälkeen laskimme alustoille ilmestyneet pesäkkeet. Vaik-

- 234 -

Kuva 216. Viimeiset näytteet saimme kerätä lumisateessa. Lämpötila oli lievästi plussalla ja lumi suli koko ajan, joten purossakin oli aiempaa enemmän vettä. Alempi lämpötila näkyi laitteiden toiminnassa, sillä happimittarin näyttö tummui ja happianturilta meni tavallista pidempään tasoittua. Puron tila vaikutti yleisesti hyvältä, mutta ammoniumtyppeä oli jostakin lirahtanut tavallista enemmän. - 235 -

Kuva 217. Puokanojan yläjuoksulle on tyypillistä hidas virtaus ja runsas kasvillisuus uomassa. Tämä saattaa selittää sen, miksi ravinteet fosfaattifosforia lukuun ottamatta vähenivät ennen veden solahtamista Valkjärveen. Puron yläjuoksun voi kuvitella luonnonmukaiseksi koskteikoksi, josta kasvit imevät ravinteet itseensä. Fosfaattifosfori ei kentien ole minimiravinne tai sitten sitä tuli matkalta lisää. - 236 -

Kuva 218. Kolme esimerkkiä Julian ja Sofian tekemistä M Petrifilm -mikrobilaskenta-alustoista. Alustalla on kullekin mikrobityypille sopiva elatusaine kuivana kartongin päällä. Alustalle pipetoidaan yksi millilitra tutkittavaa vettä, joka levitetään ympyrän muotoiseksi, ja peitetään muovikalvolla. Mikrobit muodostavat alustalle selvästi erottuvat värilliset pesäkkeet 32 °C lämmössä kahden vuorokauden kasvatuksen jälkeen. Vasemmalla on entobakteerien alusta. Punaisen kaasukuplan muodostanut pesäke on alkanut yhdestä enterobakteerista. Näytteessä on siis 40 entobakteeria millitrassa vettä. Keskellä olevalla alustalla menestyvät kaikki aerobiset heterotrofiset bakteerit. Nämä erottuvat punaisina pesäkkeinä. Vasemmalla olevalla alustalla punaisen pesäkkeen rinnalle kaasukuplan muodostaneet ovat koliformisia bakteereja. Jos pesäke on sininen, kyseessä on Escherichia coli. ka pesäkkeitä oli paljon, emme tyytyneet otan- värin mittasimme YSI 9300 fotometrilla viiden taan, vaan laskimme ne kaikki. platinayksikön tarkkuudella. Niin ikään heti kenttämittausten jälkeen aloitimme seitsemän vuorokauden biologisen hapenkulutuksen (BOD7) määrittämisen. Laitoimme tiiviisti suljettavat litran muovipullot täyteen tutkittavaa vettä, ja mittasimme veden happipitoisuuden. Suljimme pullot ilmatiiviisti, ja säilytimme niitä viikon ajan huoneenlämmössä laboratorion pimeässä kaapissa. Tämän jälkeen mittasimme happipitoisuuden uudelleen. Seitsemän vuorokauden biologinen hapenkulutus on näiden happimäärien erotus (mg/l). Tämän jälkeen pakastimme näytteet ämpäreissä, ja mittasimme niistä loput muuttujat lomittain yhden päivän aikana. Tärkeimpien ravinteiden pitoisuuksien mittaamiseen käytimme YSI 9300 fotometria. Tässä menetelmässä kullekin yhdisteelle spesifi reagenssi reagoi tutkittavan yhdisteen kanssa, ja muodostaa liuokselle tyypillisen värin. Fotometri mittaa tämän värin määrän suhteessa sokeaan näytteeseen, ja muuttaa tämän tutkittavan yhdisteen pitoisuudeksi. Myös veden

Veden sameuden mittasimme Hanna HI93703 sameusmittarilla. Näkösyvyyden mittasimme laboratorion pihalla 80 cm:n pituisella näkösyvyysputkella. Menetelmässä läpinäkyvään muoviputkeen laitetaan tutkittavaa vettä, jota aletaan laskemaan putkesta pois alapäästä. Kun yläpäästä katsova mittaaja erottaa putken pohjaan maalatun musta rastin valkoisella pohjalla, mitataan vesipatsaan korkeus. Tämä on näkösyvyys. Kiintoaineen määrän mittasimme suodattamalla huokoskooltaan viiden mikrometrin suodatinpaperin läpi litra tutkittavaa vettä, ja punnitsemalla +80 °C lämmössä kahden vuorokauden ajan kuivattu paperi 0,001 gramman tarkkuudella analyysivaa’alla. Kiintoaineen määrä on suodatinpaperin loppupainon ja alkupainon erotus. Tulokset Puokanojan seitsemästä havaintopisteestä keräämämme perusdata on esitetty kuvassa 219. Lämpötila ei juurikaan muuttunut virran edetessä,

- 237 -

8,0 25.9.2018 19.10.2018

7,5

Lämpötila (° C)

11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

21.11.2018

7,0 6,5

6,0

150 30

Johtokyky (mS/m)

TDS (ppm)

125 100 75 50 25 0

25 20 15 10 5

Paikka

Kuva 219. Puokanojan veden lämpötila, pH, TDS (Total Dissolved Solids) ja johtokyky seitsemässä näytteenottopisteessä kolmena päivänä syksyllä 2017. mutta lämpötila luonnollisesti laski talvea kohti. pH oli yläjuoksulla kaikissa havaintopisteissä lievästi happaman puolella, mutta nousi kaikilla havaintokerroilla samalla tavalla kohti Valkjärveä. Veteen liuenneiden aineiden määrä (TDS) ja johtokyky olivat korkeimpia ensimmäisellä havaintokerralla ja pienimpiä viimeisellä havaintokerralla. Erot havaintopisteiden välillä olivat pieniä, mutta kaikilla havaintokerroilla ne laskivat hieman kohti Valkjärveä. Kuvassa 220 on esitetty hapen määrä ja kyllästysprosentti, sekä redox-potentiaali (ORP) ja raudan määrä vedessä. Monista muista puroista poiketen Puokanojassa oli ensimmäisellä havaintokerralla huomattavan vähän happea koko puron mitalla. Toisella havaintokerralla kyllästysaste oli jo noussut sataan, mutta kolmannella havaintokerralla tästä taas jäätiin niukasti. Myös redox-potentiaali oli ensimmäisellä havaintokerralla erikoisen alhainen. Raudan määrä oli en-

simmäisellä havaintokerralla hyvin pieni, mutta toiseen ja kolmanteen havaintokertaan mennessä määrä oli noussut yli kaksinkertaiseksi. Kaikilla havaintokerroilla raudan määrä lisääntyi Valkjärveä kohti. Kuvassa 220 on esitetty veden sameuteen liittyvät muuttujat. Puokanojan veden näkösyvyys oli kaikilla havaintokerroilla varsin pieni pisteiden 1 ja 5 välillä, mutta nousi hieman kahteen viimeiseen pisteeseen mennessä. Kiintoaineen määrä oli ensimmäisellä havaintokerralla korkea viidenteen havaintopisteeseen saakka, mutta laski tämän jälkeen jyrkästi. Toisella havaintokerralla käyrän muoto oli lähes sama, mutta kiintoaineen määrä kokonaisuudessaan pienempi. Kolmannella havaintokerralla kiintoainetta oli selvästi vähemmän ja sen määrä laski tasaisesti kohti Valkjärveä. Silmämääräisten havaintojemme perusteella kiintoaineesta noin puolet oli kasvien osia ja puolet hienojakoista savea. Sameusarvot ovat

- 238 -

100

O2 (%)

O2 (mg/l)

10 8 6

60 40

160 140

Rauta (µg/l)

ORP (mV)

21.11.2018

180

30 20

120 100 80 60 40

10 0

19.10.2018

2 0

25.9.2018

20 1

Paikka

Kuva 220. Hapen määrä milligrammoina ja kyllästysprosentti, sekä redox-potentiaa ja raudan määrä seitsemässä näytteenottopisteessä kolmena päivänä syksyllä 2017. savikkoalueen purovedeksi varsin maltillisia. Ensimmäisellä ja toisella havaintokerralla sameusarvot laskivat hieman kohti Valkjärveä. Vesi oli yllättäen sameinta viimeisellä havaintokerralla. Tällöin korkeimmat FTU-arvot mitattiin toisesta ja viimeisestä havaintopisteestä. Humuksisuudesta kertovat väriarvot olivat suurimpia ensimmäisellä ja pienimpiä viimeisellä havaintokerralla. Väriarvot laskivat kaikilla havaintokerroilla kohti Valkjärveä niin, että järveen saapuessaan sen väri oli sama kuin järvessä. Kuva 222 esittää keskeisimpien kasvien, levien ja syanobakteerien käyttämien ravinteiden määrät seitsemässä havaintopisteessämme. Fosfaattifosforin määrät olivat pieniä yläjuoksulla mutta nousivat tasaisesti kohti Valkjärveä. Järvestä mittaamamme fosfaattifosforiarvot ovat olleet korkeimmillaan noin 2/3 Puokanojasta tulevasta määrästä, joten Puokanoja selvästi kuormittaa Valkjärveä fosforilla. Nitraatti- ja nitriittitypellä

käyrät menivät toisin päin. Yläjuoksulla nitriittityppeä oli melko paljon neljänteen havaintopisteeseen saakka, mutta tämän jälkeen ne kääntyivät laskuun, ja Valkjärveen typpeä tuli varsin vähän. Ammoniumtypen määrät nousivat viidenteen havaintopisteeseen saakka, ja kääntyivät sitten laskuun niin, ettei Puokanojasta tullut ensimmäisellä ja toisella havaintokerralla ammoniumtyppeä järveen juuri lainkaan. Yllättäen eniten ammoniumtyppeä oli viimeisen havaintokerran kylmässä vedessä. Korkeimmat arvot olivat projektimme puromittausten historiassa kärkipäässä. Magnesiumin määrä oli korkeimmillaan ensimmäisessä havaintopisteessä, mistä se laski kolmasosaan Valkjärveen mennessä. Viimeisellä havaintokerralla magnesiumia oli vähän alusta asti. Myös kaliumin määrät olivat yläjuoksulla korkeita etenkin alkusyksystä, mutta määrät laskivat magnesiumia nopeammin niin, ettei Valkjärveen tullut Puokanojasta kaliumia juuri lainkaan. Kaliumin määrä kertonee savisuudesta.

- 239 -

45 40

120

19.10.2018

21.11.2018

Kiintoaine (mg/l)

Näkösyvyys (cm)

140

25.9.2018

25 20 15 10

60 40

120

100

Väri (mg Pl/l)

Sameus (FTU)

5 0

100

60 40 20 0

60 40 20

Paikka

Kuva 221. Näkösyvyysputkella mitattu näkösyvyys, kiintoaineen määrä, sameus ja veden väri seitsemässä näytteenottopisteessä kolmena päivänä syksyllä 2017. Kuvassa 223 on esitetty bakteerien määrät ja biologinen hapenkulutus seitsemässä havaintopisteessämme. Aerobisia heterotrofisia bakteereja oli eniten ensimmäisellä ja vähiten keskimmäisellä havaintokerralla. Kaikilla havaintokerroilla bakteerien määrät nousivat aluksi mutta vähenivät sitten kohti Valkjärveä. Ensimmäisellä havaintokerralla väheneminen tapahtui vasta viimeisellä metsätaipaleella ennen Valkjärveä. Koliformisia bakteereita ei tavattu kovia paljon, mutta yllättäen niiden määrät olivat suurimmillaan viimeisen havaintokerran lumisessa havaintopisteessä 6. Kolifomeista neljä oli Escheria colia. Myös edellisellä havaintokerralla koliformeja oli eniten samassa paikassa. Paikka sijaitsee hevoslaitumen vieressä. Enterobakteereja oli ensimmäisen havaintokerran kolmatta pistettä lukuun ottamatta vähä, eikä niiden määrä muodostanut selvää spatiaalista trendiä. Biologinen hapenkulutus oli tässä mielessä päinvastainen, sillä havaintoker-

tojen käyrät olivat saman muotoisia. Suurinta hapenkulutus oli ensimmäisellä ja pienintä viimeisellä havaintokerralla. Vähäisintä se oli ensimmäisessä havaintopisteessä, mistä se nousi neljänteen havaintopisteeseen saakka, ja kääntyi sitten laskuun. Valkjärveen tullessaan puroveden BOD7 oli noin 1,8-kertainen Valkjärvestä samoihin aikoihin mitattuihin tuloksiin nähden. Johtopäätökset Vaikka Puokanoja on valuma-alueeltaan pieni, sen merkitys Valkjärven kuormittajana saattaa olla merkittävä, sillä valuma-alue on suurelta osin laidunta ja viljapeltoa. Lisäksi puro virtaa koko matkansa savisessa maassa, joka on kasvillisuuden perusteella hyvin rehevää. Siksi oletimme tutkimuksen alussa puron keräävän matkansa varrelta yhä enemmän ravinteita, ja laskevan nämä sitten Valkjärveen. Tuloksemme osoittavat

- 240 -

Nitraattityppi (µg NO3-N/l)

Fosfaattifosfori (µg PO4-P/l)

3500

100 80 60 40 20 0

Ammoniumtyppi (µg NH4-N/l)

Nitriittityppi (µg NO2-N/l)

50 40 30 20 10 0

2000 1500

25.9.2017

1000

19.10.2017 21.11.2017

500 1

350 300 250 200 150 100 50 0

8000

140000 120000 100000

Kalium (µg/l)

Magnesium (µg/l)

2500

3000

80000 60000 40000

6000 4000 2000

20000 0

Paikka

Kuva 222. Fosfaattifosforin, nitraattitypen, nitriittitypen, ammoniumtypen, magnesiumin ja kaliumin määrät seitsemässä näytteenottopisteessä kolmena päivänä syksyllä 2017. todellisuuden kahta poikkeusta lukuun ottamatta toisenlaiseksi. Veteen liuenneiden aineiden kokonaismäärä laski hieman Valkjärveä kohti, samoin kuin veden väri, sameus ja kiintoaineen määrä. Viimeksi mainittujen ansiosta veden näkösyvyys parani loppua kohti. Myös nitraattitypen, magnesiumin ja kaliumin määrät laskivat kohti Valkjärveä. Ammoniumtypen määrä nousi virran keskivaiheilla, mutta senkin määrä putosi vähäiseksi ennen Valkjärveä. Samanlaista kuvio-

ta noudattelevat myös bakteerien määrät, jotka nekin ovat korkeimmillaan matkan keskivaiheilla. Poikkeuksena on rauta, jonka määrät nousivat kaikilla havaintokerroilla kohti Valkjärveä. Toinen, paljon merkittävämpi poikkeus on fosfaattifosfori, jonka määrä nousi tasaisesti kaikilla havaintokerroilla kohti Valkjärveä. Valkjärven hoitosuunnitelmassa (Hagman 2009) on suunniteltu optimikoinen kosteikko havain-

- 241 -

Koliformisia bakteereja / ml

Heterotrofisia bakteereja / ml

3000 2500 2000 1500 1000 500 0

21.11.2018

10 5

5,0

4,5 30

BOD7 (mg/l)

Enterobakteereja / ml

19.10.2018

25.9.2018

20 10 0

4,0 3,5 3,0 2,5

2,0

Paikka

Kuva 223. Aerobisten heterotrofisten bakteerien, koliformisten bakteerien ja enterobakteerien määrä, sekä biologinen hapenkulutus seitsemässä näytteenottopisteessä kolmena päivänä syksyllä 2017. topisteen 5 kohdalle puron mutkaan. Paikan eteläpuolella on kauan sitten hylätty pensoittunut, osin jopa isoja puita kasvava tasainen alue, ja pohjoispuolella jyrkästi kohoava laajan hevoslaitumen osa. Pienen valuma-alueen vuoksi varsin pienikokoinen kosteikko sopisi tähän paikkaan erittäin hyvin. Tuloksemme kuitenkin osoittavat Puokanojan puhdistuvan suurelta osin näillä main ilman kosteikkoakin. Syy tähän saattaa olla se, että puro muodostaa jo nyt kosteikon kaltaisen ekosysteemin. Se virtaa hiljakseen tasaisella alueella pitkään, ja on koko matkalta kasvillisuuden täyttämän (alakuva 213). Reunoilla kasvaa runsaasti heiniä, saroja, ohdakkeita ja paikoin tiheitä nokkostiheikköjä. Purossa kasvaa ilmaversoisia vesikasveja, etenkin saroja ja osmankäämiä. Tämän lisäksi vedessä on uposkasveja, erityisesti vesiruttoa ja vesihernettä. Tällä perusteella pidämme todennäköisenä, että puhdistumisen aiheuttavat kasvit. Selitystä vaille jää se, miksi rauta ja fosfaattifosfori näyttävät pääsevän kasvipyydyksestä läpi. On mahdollista, ettei

kumpikaan niistä ole tuossa maaperässä vallitseville kasveille minimiravinne. Puokanojan valuma-alueella paljon hevosia, ja suuri osa siitä on laitumena. Puro tarjoaa siten erinomaisen mahdollisuuden arvioida hevosten ulosteen ja virtsan mahdollisia kuormittavia vaikutuksia. Ensimmäinen, vähän käytetty laidun sijaitsee ennen puron varsinaista muodostumista Soltin peltoaukealla. Intensiivisemmässä käytössä ovat laitumet havaintopisteiden 1 ja 2 välissä (poneja ja lampaita) ja suurikokoinen laidun pisteiden 3-6 pohjoispuolella. Havaintopisteen 7 pohjoispuolella on lisäksi intensiivisesti käytetty kenttä. Yleensä ammoniumtyppeä pidetään eläinperäisenä, joten Puokanojan keskiosan suuri pitoisuus, samoin kuin suuret bakteerimäärät saattavat olla hevosperäisiä. Nämä kuitenkin katoavat ennen Valkjärveä. Vaikka osa Valkjärveen saakka päätyvästä fosfaattifosforista saattaa olla hevosperäistä, tutkimuksemme ei viittaa haitalliseen hevosista johtuvaan kuormitukseen.

- 242 -

Kuva 224. Sofia ja Julia Puokanojan heinikossa syyskuun usvassa.

- 243 -

Kuva 225. Anni ja Arttu pesemässä Valkjärven pohjakuraa. Hieno savi valuu helposti haavin 0,55 millimetrin rei’istä, ja näyttää hetken jo siltä, ettei haaviin jää mitään. Mutta on siellä elämää, punainen kiemurteleva verimato eli surviaissääsken toukka, jos toinenkin. Ja joku muukin. - 244 -

Valkjärven pohjaeläimet Anni Hekali, Arttu Majoinen ja Mika Sipura

Johdanto Järvien ulappaekosysteemeissä kasviplankton vastaa perustuotannosta, jonka varassa kuluttajien ravintoverkot toimivat. Eläinplankton käyttää ravinnokseen kasviplanktonia, jota puolestaan hyödyntävät planktonia syövät kalat, ja edelleen petokalat. Jossain vaiheessa suurin osa kaikkien näiden sisältämästä aineesta ja energiasta (detritus) laskeutuu järven pohjaan pohjaeläinten käytettäväksi. Littoraali- tai profundaalivyöhykkeessä elävät niin sanotut benthiset eliöyhteisöt jakaantuvat edelleen monimuotoisiksi vuorovaikutusverkoiksi. Pohjassa elää detrituksen syöjien lisäksi myös muun muassa perustuottajia, kasvinsyöjiä, petoja ja loisia (Brönmark & Hansson 1998, Dodds & Whiles 2010, Bertoni 2011).

lithofiileihin (esim. koskikorentojen toukat virtaavissa vesissä), 2) hiekkaista pohjaa suosiviin psammofiileihin, 3) pohjaan kaivautujiin (esim. pallosimpukat ja hernesimpukat), 4) puualustaa suosiviin ksylofiileihin, ja 5) kasvipintoja suosiviin fytofiileihin (esim. sudenkorentojen toukat). Osa pohjaeläimistä elää pohjassa koko elinkiertonsa (esim. simpukat, katkat), osa vain jonkin osan elinkierrostaan (useimmat hyönteistoukat). Suomalaisissa järvissä pohjaeläinlajisto on parhaimmillaan hyvin monimuotoinen. Hyvin tutkitussa Lammin Pääjärvessä on arvioitu elävän yli viiden metrin syvyisillä alueilla jopa 128 eläinlajia, mutta yli 40 metrin syvyydellä enää 46 lajia (Hakkari 1986). Hakkarin (1986) mukaan pohjaeläimistön lajimäärä on suurimmillaan niukkatuottoisissa ja kirkkaissa vesissä. Niukkatuottoisissa ruskeavetisissä järvissä lajeja on vähemmän, ja pienimmillään monimuotoisuus on rehevissä, ja rehevöityvissä vesissä, joissa pohjalla on ajoittain puutetta hapesta. Rehevien järvien pohjasedimentti voi myös olla liian pehmeää monille eläinlajeille, ja mikrohabitaattien määrä karuja vesiä vähäisempi. Rehevien vesien rantojen litoraalivyöhykkeillä pohjaeläinten tiheys, biomassa ja monimuotoisuus saattavat sen sijaan nousta hyvinkin suuriksi. Monimuotoisimmillaan pohjaeläineläinyhteisöt ovat hapekkaissa virtavesissä (Smith & Smith 2001).

Pohjaeläimet jakaantuvat kokonsa puolesta kolmeen ryhmään: 1) makrofaunaan (pituus tai halkaisija yli 1 mm), 2) meiofaunaan (0,1 - 1 mm) ja mikrofaunaan (alle 0,1 mm). Toiminnallisesti pohjaeläimet jaetaan usein: 1) kerääjiin, jotka käyttävät ravinnokseen suurikoista detritusta tai kokonaisia eliöitä, 2) suodattajiin, jotka osittain pohjaan upottautuneena odottavat detrituksen laskeutumista, 3) pilkkojiin, jotka keräävät pohjaan laskeutuneita pienehköjä partikkeleita, 4) laiduntajiin, jotka keräävät pienikokoista detritusta pohjan pinnoilta, 5) kaapijoihin, jotka keräävät tiukkaan kiinnittynyttä detritusta pohjan pinnoilta, ja 6) petoihin, jotka pyydystävät eläviä Wiederholm (1980) nosti esiin pohjaeläinten eliöitä (Smith & Smith 2001). merkityksen vesien tilan seurannassa. Pohjaeläimet ovat usein paikallaan pysyviä ja pitkäikäisiä, Pohjaeläimet jaetaan usein myös elinympäris- joten niiden runsaus ja lajikoostumus kuvaavat tövaatimusten perusteella 1) kivikkoa suosiviin hyvin paikallisia olosuhteita. Muutokset pohjan - 245 -

faunassa saattavat kieliä esimerkiksi järven rehevöitymisestä, happamoitumisesta, lauhdevesien aiheuttamista lämpötilojen heilahteluista, ympäristömyrkyistä tai öljyonnettomuuksista. Simpukoiden tiedetään olevan yleisesti herkkiä ympäristömyrkyille ja äyriäisten happamoitumiselle. Järvissä, joissa pohjan happipitoisuus laskee kevättalvisin ja syyskesäisin lähelle happikatoa, pohjaeläinlajisto köyhtyy (Hakkari 1986). Heikkoja happioloja hyvin sietäviä, ja vähähappisissa oloissa suhteellisesti runsastuvia lajeja on harvasukasmadoissa (esim. Limdrilus hoffmeisteri ja Potamothrix hammoniensis), surviaissääskissä (esim. Chironumus plumosus ja Chironomus anthracinus) ja sulkahyttysissä (tavallisimmin Chaoborus flavicans). Happikadon seurauksena syntyvät rikkiyhdisteet suosivat myös joitakin sulfidien hapetukseen kykeneviä sukkulamatoja (Nematoda). Ympäristövaatimuksiltaan vaateliaita, suurta happipitoisuutta vaativia lajeja ovat okakatka (Pallasea quadrispinosa), valkokatka (Pontoporeia affinis), jättikatka (Gammaracanthus lacustris) ja vain talvella pohjassa elävä jäännehalkoisjalkainen (Mysis relicta).

Kuva 226. Pohjaeläintutkimuksen näytteenottopaikat. Kunkin paikan näyte koostuu kahdesta Ekman-noutimellisesta pohjaa (yhteensä 450 cm2). Näytteet 21 - 24 nostimme uima- ja venerantojen laitureilta, muut veneestä.

Pohjaeläintiheyksiä voidaan tutkia kvantitatiivisesti käyttämällä pohjakauhanoutimia (yleisimmin Ekman-tyyppisiä), jotka poimivat pohjasta pinta-alaltaan vakiokokoisen näytteen. Koska pohjaeläimet elävät hyvin ohuessa kerroksessa pohjan pintaosassa, noutimen kauhaisun syvyydellä ei ole merkitystä. Tällä menetelmällä on tutkittu aiemmin myös Valkjärven pohjaeläimis-

Kuva 227. Anni mittaa pohjan happipitoisuutta Lähtelänlahdella. Arttu valmistautuu malttamattomana pohjan mönjän nostoon. Muista ryhmistä poiketen pohjaeläinryhmän kenttätyöt ajoittuivat hyiseen myöhäissyksyyn. Viimeisten näytteiden nostamiseksi laitureilta piti jo rikkoa riitettä. - 246 -

Kuva 228. Yläkuvassa Ekman-noudin. Noutimen sivuilla olevat leuat avataan, ja niiden vaijerit kiinnitetään laukaisimeen. Kun noudin on laskeutunut pohjaan, teräksinen paino lähtetään narua pitkin vapauttamaan leuat. Alakuvassa Arttu nostamassa pohjaeläinnäytettä veneeseen. Pienemmässä kuvassa näytteen seulottua saalista. Hemoglobiinia sisältävät Chirinomidae-toukat erottuvat punaisina. - 247 -

Kuva 229. Yläkuvassa Anni ja Arttu seulomassa suurella vaivalla Valkjärven pohjasta nostettua savea takaisin järveen. Alakuvassa haaviin kaadettu pohjanäyte. Valkjärven pohja on hämmästyttävän tasalaatuista savea lähes rantaan saakka. Kuvan vasemmassa ylälaidassa näytteestä haaviin jäänyt materiaali suodatuksen jälkeen. Kariketta on vähän, joten pohjaeläimet on helppo kerätä talteen. - 248 -

Taulukko 12. Pohjaeläinten yksilömäärät, luokiteltujen ryhmien määrät, ja tiheydet pohjapinta-alaa kohden, sekä tuorepainot ja kuivapainot pinta-alaa kohden havaintopaikoittain (Kuva 77). Paikka

Yksilöt

Taksonit

Tiheys / m2

Tuore mg / m2

Kuiva mg / m2

1133

8111

1497

222

1378

259

622

6089

1134

800

6978

1356

156

267

422

667

125

333

6222

1176

978

5911

1104

267

911

172

755

2689

510

956

4156

781

933

7089

1341

667

3933

737

533

2578

486

244

2200

412

1689

317

1556

293

378

1911

366

800

7311

1399

267

222

3444*

633*

111

1489

280

267

2111

396

* Jätimme näytteen 22 järvisimpukan näistä tilastoista pois tämän suuren massan takia.

töä. Miettinen (2006) päätyi tässä tutkimuksessa Myöhemmissä tutkimuksissa on tarkoitus tutkia hyvin odotettuun lopputulokseen: Valkjärven sa- myös litoraalivyöhykkeen talvi- ja kesäaikaista visen pohjan fauna on yksipuolinen, ja ilmentää lajistoa, ja näiden ekologiaa. järven pohjasedimentin vähähappisuutta. Menetelmät Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää Valkjärven syvänteen ja väliveden pohjaeläin- Keräsimme pohjaeläinnäytteet 24 paikasta eri ten tiheydet ja lajisto monipuolisella otannalla puolilta Valkjärveä (Kuva 226). Näytteet 1-4 tulevien tutkimusten taustatiedoksi, ja toivot- nostimme veneestä 1.11., näytteet 5-12 8.11. ja tavasti pitkäaikaisen seurannan taustatiedoksi. näytteet 13-20 14.11. Näytteet 20-24 nostimme - 249 -

Taulukko 13. Keskeisimpien pohjaeläintaksonien yksilöiden määrä havaintopisteissä. Tubifex = harvasukamadot suvuista Tubifex ja Potamothrix. Chaoborus = Chaoborus flavicans sulkasääsken toukat. C. plumosus = surviaissääsken toukat tyyppiä Chironomys plumosus. C. thummi = surviaissääsken toukat tyyppiä Chironomys thummi. Procladius = Procladius-suvun surviaissääsken toukat. Paikka

Tubifex

Chaoborus

C. plumosus

C. thummi

Procladius

Tiiran- ja Lähtelänrannan venelaitureilta 22.11. Vaikka näytteenoton aikajänne on melko pitkä, pintaveden lämpötila noina aikoina vaihteli välillä 6,4-5,1 °C, ja pohjan lämpötila välillä 5,66,0 °C. Oletamme tällä perusteella etteivät olosuhteet pohjaeläinten kannalta juuri vaihdelleet näytteenottokertojen välillä. Myöskään Chironomus plumosus -yksilöiden tuorepainoissa ei ollut eroja näytteenottopäivien välillä.

Ennen näytteenottoa mittasimme syvyyden, ja pohjan ja sen yläpuolisen veden lämpötilan ja happipitoisuuden (Kuva 227). Laskimme polarografisella happisensorilla ja lämpötila-anturilla varustetun YSI Professional Plus -mittarin suojuksella suojattuna (Kuva 18) makaamaan pohjaan, otimme lämpötila- ja happilukemat, nostimme anturin metrin pohjan yläpuolelle ja otimme lukemat uudelleen. Käytämme analyy-

- 250 -

9000

Tuorebiomassa (mg / m2)

Tiheys (yksilöitä / m2)

1200 1000 800 600 400 200 0

Tuorebiomassa (mg / m2)

800 600 400 200 0,5

1,0

1,5

6000 5000 4000 3000 2000 1000 0

2,0

2,5

9 10 11 12

8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0,0

3,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Hapen määrä pohjassa (mg/l)

1200

9000

Tuorebiomassa (mg / m2)

Tiheys (yksilöitä / m2)

Syvyys (m)

Hapen määrä pohjassa (mg/l)

1000 800 600 400 200 0

9000

1000

0 0,0

7000

9 10 11 12

Syvyys (m)

1200

Tiheys (yksilöitä / m2)

8000

Hapen määrä + 1m pohjasta (mg/l)

8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0

Hapen määrä + 1 m pohjasta (mg/l)

Kuva 230. Veden syvyys, hapen määrä pohjasedimentissä ja hapen määrä metri pohjan yläpuolella pohjaeläintiheyden ja pohjaeläinten tuorebiomassan selittäjinä. Vain syvyys selittää tiheyttä ja biomassaa merkitsevästi. Näytteen 22 kookkaan järvisimpukan jätimme tästä analyysistä pois. seissä molempia muuttujia kuvaamaan pohjan ja kovaan esineeseen, eikä lauennut. Käyttämämme pohjan välittömän läheisyyden happitilannetta. Ekman-noudin koukkaa pohjasta 0,0225 neliömetrin alueen, joten jokainen näyte kattaa 0,0450 Kukin näyte koostui kahdesta nostosta. Ek- neliömetriä pohjaa. Nostojen välillä tuuli siirsi man-tyyppinen pohjakauhanoudin (Kuva 79) venettä muutamia metrejä, joten ensimmäinen laskettiin pohjaan, ja laukaistiin narua pitkin kul- näyte ei todennäköisesti häirinnyt jälkimmäistä. kevan painon avulla. Vain kahdesti noudin osui Kaadoimme näytteet kymmenen litran ämpä- 251 -

reihin, kuljetimme ämpärit rantaan, pesimme näytteet pintaveden tai hanaveden avulla vesihaavissa, jonka silmäkoko on 0,55 mm (Kuva 80). Säilöimme seulotut pohjaeläimet muovisiin astioihin laimeaan etanoliliuokseen. Näytteenotto osoittautui Valkjärvellä poikkeuksellisen helpoksi pohjan pehmeyden ja tasalaatuisuuden vuoksi. Pohjan savi näytti lähinnä keramiikkaa varten valmistetulta (Kuva 229). Kun näyte oli suodatettu, siihen jäi pohjaeläinten lisäksi hyvin vähän kariketta (pieni kuva alakuvassa 80). Puunrunkoon noudin osui kerran.

Tulokset Valkjärven pohjaeläimistö osoittautui varsin runsaaksi, mutta yksipuoliseksi (Taulukko 13). Kaikkiaan 24 paikan näytteistä laskettiin 498 pohjaeläintä. Näytteistä löytyi lähinnä surviaissääsken toukkia (Chironomidae) ja harvasukasmatoja suvuista Tubifex ja Potamothrix. Surviaissääsket jakaantuivat tyyppeihin Chironomus plumosus, Chironomus thummi ja Procladius sp. Näistä suurikokoisinta C. plumosusta esiintyi eniten syvissä vesissä (Pearsonin korrelaatio yksilömäärän ja veden syvyyden välillä, r = 0,60, p = 0,002), samoin kuin pienempää C. thummia (r = 0,42, p = 0,042). Toisin kuin C. plumosusta, C. thummia ei juuri tavattu keskisyvyyksistä, eikä lainkaan matalasta vedestä (Taulukko 13). Procladius-toukkia oli sen sijaan eniten keskisyvyyksissä, mikä tuottaa lähes merkitsevän negatiivisen korrelaation syvyyden ja yksilömäärän välille (r = - 0,40, p = 0,053). Harvasukasmatoja tavattiin eniten syvistä vesistä (r = 0,55, p = 0,006).

Määritimme pohjaeläimet laboratoriossa kirkkaassa valossa (Kuva 232). Nypimme eläimet seulotuista näytteistä kuivauspaperin päälle taksoneittain, ja punnitsimme niiden tuoremassan 0,001 gramman tarkkuudella. Kuivasimme ja punnitsimme aluspaperin, ja kuivasimme tämän päälle asetetut pohjaeläimet uunissa + 80 °C lämpötilassa kahden vuorokauden ajan. Tästä saimme kunkin näytteen pohjaeläinten kuivapainon, joka kuitenkin oli monesti niin pieni, että pidäm- Muita pohjaeläimiä tavattiin vähän. Sulkasääsken me tuorepainon mittaustarkkuutta parempana. toukkia (Chaoborus flavicans) tavattiin yhteensä

Kuva 231. Simpukoista Valkjärven näytteissä tavattiin vain kookasta järvisimpukkaa (Anodonta anatina). Pieniä hernesimpukoita (Pisidium) ja pallosimpukoita (Sphaerium) ei näytteistä löytynyt. - 252 -

Kuva 232. Anni ja Arttu laskemassa pohjaeläinsaalista. Kaadoimme seulotut ja etanoliliuokseen säilötyt näytteet pienissä erissä petrimaljoille, ja nypimme niistä pohjaeläimet kuivauspaperin päälle, ja edelleen punnitukseen 0,001 gramman tarkkuudella (yläkuva). Apuvälineinä käytimme mm. suurennuslaseja, Motic RED-30 -stereomikroskooppeja ja Motic BA210 -mikroskooppeja (alakuva). - 253 -

11 yksilöä, vain kaikkein syvimmistä osista järveä (r = 0,47, p = 0,021). Näytteenottopaikasta 4 löydettiin yksi tarkemmin määrittämätön sukkulamato (Nematoda). Lähtelänlahden kolmelle laiturille nousi järvisampukka (Anodonta anatina), yksi noutimen runtelema sudenkorennon toukka (Odonata), yksi juotikas (Hirudinea), ja yksi vesiskorpioni (Nepa cinerea). Myös näytteenottopaikassa 12 saattoi olla järvisimpukka, mutta sitä ei saatu noutimella ylös (Laatikko 1).

märkäbiomassa oli kuitenkin 12 metrin syvyisessä vedessä 3400 mg / m2, ja seitsemässä metrissä 5300 mg/m2. Meidän aineistossamme pohjaeläinten märkäbiomassa sen sijaan lisääntyi lineaarisesti syvyyden kasvaessa. Määritetyistä runsaista taksoneista Chrironomys-lajit, harvasukamadot ja sulkasääsken toukat olivat runsaampia syvemmällä, ja vain Procladius-toukkia oli enemmän matalammassa vedessä. Syynä tutkimusten eroon voi olla vuosien välinen vaihtelu, tai se, että Mettisen (2006) tutkimus perustuu Pohjaeläinten kokonaistiheys neliömetriä koh- vain kahteen näytteenottopisteeseen. Mettisen den vaihteli välillä 22 - 1 133 (Taulukko 12). Yksi- (2006) tutkimuksen näytteet myös otettiin noin lötiheys kasvoi selvästi veden syventyessä (Kuva kaksi kuukautta oman tutkimuksemme näytteitä 230; y = 76,68x -117,52, F1,22 = 33,22, p < 0,001, R2 aiemmin syksyllä (20.9.2005). = 0,602). Hapen määrä pohjasedimentissä (F1,22 = 1,73, p = 0,202, R2 = 0,073) ja metri pohjan ylä- Valkjärven pohjaeläinlajisto koostuu hapenpuupuolella (F1,22 = 2,98, p = 0,098, R2 = 0,119) ei sen tetta hyvin sietävistä lajeista, mikä selittänee sijaan näyttänyt vaikuttavan pohjaeläintiheyteen. sen, ettei hapen määrä näytä vaikuttavan näiden runsauteen lainkaan. Happitilanteen lisäksi ValPohjaeläinten tuorebiomassa neliömetriä koh- kjärven pohjafaunan lajiköyhyyteen vaikuttanee den vaihteli välillä 89 - 8 111 mg (Taulukko 12). myös pohjan mikrohabitaattien puute. Pohjan Tiheyden tapaan myös biomassa kasvoi selvästi sedimentti on hämmästyttävän tasalaatuista veden syvyyden mukana (Kuva 230; y = 492,44x savea, eikä yli 0,55 millimetriä halkaisijaltaan – 422,26, F1,22 = 17,33, p < 0,001, R2 = 0,44). Ha- olevia kiviä tai detritusmuruja jää haaviin kuin pen määrä pohjassa (F1,22 = 0,056, p = 0,815, R2 = hyppysellinen. Vuonna 2005 tehdyssä viistokai0,003) ja metri pohjan yläpuolella (F1,22 = 0,558, p kuluotauksessa järven pohjasta löytyi 490 kiin= 0,463, R2 = 0,025) eivät vaikuttaneet myöskään teää kohdetta (http://www.provalkjarvi.fi/tautuorebiomassaan. Käytimme näissä analyyseissä lukko1.pdf), mutta pinta-alaltaan nämä lienevät pohjaeläinten tuorebiomassaa kuivabiomassan kuitenkin murto-osa pohjan alasta. Valkjärven sijaan vaa’an mittaustarkkuuden vuoksi. pohja on tasaista savea. Ja sen vieressä savea. Johtopäätökset Kuten aiemman tutkimuksen perusteella voi olettaa, Valkjärven pohjaeläimistö oli lukumäärältään ja biomassaltaan kohtuullisen runsas, mutta lajistoltaan köyhä. Mettinen (2006) määritti tutkimuksessaan keskisyvänteen näytteistä meidän tutkimuksemme tapaan Chironomus plumosusta ja C. thummia, mutta myös C. plumosus ”semireductus” -tyyppiä, jota meidän tutkimuksessamme ei löytynyt. Lisäksi Mettisen (2006) aineistossa syvänteissä esiintyi oman tutkimuksemme tapaan sulkasääsken Chaoborus flavicans toukkia. Mettisen (2006) tutkimuksen kanssa yhteensopivaa tutkimuksessamme on myös Procladius-suvun surviaissääskien ilmestyminen aineistoon syvänteestä väliveteen siirryttäessä. Mettinen aineistossa pohjaeläinten

Käyttämämme menetelmä osoittautui erittäin käyttökelpoiseksi Valkjärvellä pohjan pehmeyden ja tasalaatuisuuden vuoksi. Vain kerran Ekman-noutimen kanssa oli ongelmia, pisteessä 12, jossa sattumat ja muutama kivenmurunen onnistui lukitsemaan noutimen jouset (Laatikko 1). Jatkossa aiomme keskittyä pohjaeläintutkimuksissa kolmeen osa-alueeseen: 1) pohjaeliöstön vuosittaisten muutosten seurantaan tämän tutkimuksen valikoiduissa havaintopisteissä, 2) mahdollisten monimuotoisuuskeskittymien etsintään viistokaikuluotauksessa löydettyjen kohteiden luona, ja 3) litoraalivyöhykkeen pohjaeläinfaunan selvittämiseen. Valkjärvellä pohjaeläinfauna muuttunee nopeasti siirryttäessä rannalta ilmaversois-, kelluslehtis- ja uposlehtiskasvustojen läpi paljaalle savipohjalle, joten pyrimme muodostamaan seurantaan sopivia laskentalinjoja.

- 254 -

Laatikko 1. Yksi pohjaeläinnäytteenottopaikoistamme sijaitsi Saunalahden kuuluisan saunamökin edustalla, 5,5 metriä syvässä vedessä. Kun Arttu laukaisi noutimen, siitä kuului normaalin napsahtavan äänen sijaan kolahdus. Ylös nostettaessa jotakin isoa plumpsahti noutimesta veteen, ja noutimen toinen leuka näytti jääneen auki. Toinen nosto onnistui, mutta noutimen jouset kirskuivat, ja laite oli jumissa. Epäilimme syylliseksi pohjahiekkaa. Olihan siellä hiekkaakin, myös myös paljon muuta. Mikroskooppitarkastelu paljasti vaaleat säikeet koivun tuohen säleiksi, yllättävän tuoreiksi sellaisiksi. Näytteen kiiltävät lastut ja hiukkaset olivat peräisin kookkaan järvisimpukan kuoresta. Kiveksi epäilemämme veteen mulskahtanut kappale saattoi siis olla päivänsä noutimen leukojen väliin päättynyt simpukka. Mutta ei tässä vielä kaikki: näytteessä oli myös melkoinen roikale tuoretta hauen ihoa, murtunut hauen hammas, ja särjen pyrstö! Mitä ihmettä pohjassa oli tapahtunut?

- 255 -

Kuva 233. Jonni valmiina lähettämään viestinviejän pohjaan. Antti tarkkailee soutajana tilannetta. Painon osuessa noutimen laukaisukoneistoon, laitteen leuat sulkeutuvat ja se kaappaa pohjan pintaosasta näytteen. Valkjärven pohja on puhdasta savea, joten laite toimii yleensä moitteettomasti. - 256 -

Lähtelänlahden pohjaeläimet Juuso Juntunen, Antti Salmela, Jonni Uusi-Hakimo ja Mika Sipura

Johdanto Pohjaeläimillä tarkoitetan yleensä makropohjaeläimiä, silmällä näkyviä selkärangattomia, jotka viettävät ainakin osan elinkierrostaan vesistön pohjassa. Makeissa vesissä suurin osa näistä on toukkavaiheensa pohjassa viettäviä hyönteisiä, surviaissääskiä, vesiperhosia ja päivänkorentoja. Näiden lisäksi suomalaisten järvien pohjassa elää nivelmatoja, äyriäisiä ja nilviäisiä. Pohjaeläimet ovat suhteellisen pitkäikäisiä, ja vähän liikkuvina alttiita ympäristön muutoksille, joten niiden on todettu ilmentävän hyvin ympäristön muutoksia. Tiedetään pohjan bioindikaattorilajeja, jotka kestävät hyvin tai huonosti pohjan hapettomuutta, happamuutta, rehevöitymistä tai myrkkyjä. Hyvin voivassa järvessä on tavallisesti runsas ja monimuotoinen pohjaeläinfauna.

näytteenottopaikan aineistolla. Johtopäätökset olivat linjassa muun muassa Mettisen (2006) raportin kanssa: Valkjärven pohjaeläimistö on yksipuolinen, eikä kovin runsas. Profundaalialueen pohjaeläinfauna koostuu lähinnä mutamasta surviassääskilasjista, Tubifex-harvasukamadoista ja yhdestä sulkasääskilajista (Chaoborus flavicans). Nilviäisistä järvessä esiintyy vain järvikotiloa, joka paljon muita suurempana lajina jää usein pohjaeläinanalyysien ulkopuolelle. Vuoden 2014 tutkimuksen mielenkiintoisimpana havaintona pidämme kuvan 230 tulosta. Pohjan happitilanne ei selitä pohjaeläinfaunan tiheyttä, vaan ylivertaiseksi slittäjäksi nousee veden syvyys. Pohjaläimille ratkaisevaa näyttää olevan se, kuinka paljon niiden yläpuolella on vettä. Tässä tutkimuksessa selvitimme tarkemmin pohjaeläinten esiintymistä suhteessa veden syvyyteen ja hapen määrän. Lähtelänlahti soveltuu tarkoitukseen hyvin, sillä suuri osa siitä on vain 3-4 metrin syvyistä, mutta lahden suu laskeutuu jo yli kymmenen metrin syvyyteen. Käytimme lopullisessa analyysissä myös vuoden 2014 näytteitä ja helmikuussa 2018 jäältä kerättyjä näytteitä, joten aineiston kooksi kertyi varsin kattavasti 54 paikkaa ei puolilta Valkjärveä.

Makropohjaeläinten houkuttelevuutta tutkimuskohteena lisää se, että niiden tiheyden ja biomassan arviointi on varsin helppoa. Kaikki järvien pohjaeläimet elävät hyvin ohuena kerroksena pohjasedimentin pinnalla (Brönmark & Hansson 1998). Näytteenotossa tarvitaan vain tunnetun pinta-alan pohjasta keräävä laite, esimerkiksi laatikkomainen, leuoilla suljettava pohjakauha. Valkjärven pohjaeläinnäyttenottoa helpottaa lisäksi savipohjan hienojakoisuus. Valkjärven pohjasedimentti kelpaisi keraamikon materi- Menetelmät aaliksi lähes sellaisenaan. Kun pohjasedimentti pestään hienojakoisen verkon läpi pois, sattumia Valitsimme tutkimusalueeksi Åberginnokan louei juuri pohjaeläinten lisäksi jää. naispuolen, mutta otimme verrokiksi muutaman pisteen myös tämän luoteispuolelta (Kuva 234). Syksyllä 2014 Valkjärvi-projekti selvitti Valkjär- Näytteet 1-12 keräsimme 30.9.2015 ja näytteet ven pohjaeläimistöä koko järven kattavalla 24 13-20 3.10.2015. Ennen pohjanäytteen nostoa - 257 -

mittasimme Ysi Professional Plus -mittarilla lämpötilan ja hapen määrän pinnassa, yhden metrin korkeudelta pohjan yläpuolelta ja pohjasta. Kiinnitimme mittarin anturiin sinkkipainon, joka havaintojemme mukaan upottaa anturin Valkjärven savipohjaan noin 3-5 senttimetrin syvyyteen. Tuloksissa on epävarmuutta, sillä silloin tällöin anturi jää ylöslaisin (ja veteen).

Näytteet syksyllä 2014 ja talvella 2018 on kerätty samalla tavalla, joten yhdistimme kaikkiaan 54 havaintopisteen aineistot. Analysoimme aineiston MyStat-ohjelman yhden ja useamman selittävän muuttujan regressioanalyysilla. Tulokset Lähtelänlahdella on hyvin vähän pohjaeläimiä. Kuvassa 234 suluissa olevat numerot kertovat kahden noston saaliin kokonaismäärän. Lounaisimmasta osasta ei saatu saalista lainkaan, mutta eläinten määrä nousee kohti koillista. Taulukossa 00 on esitetty pohjaeläinten määrät, tuorepainot ja kuivapainot havaintopisteittäin. Kuvasta 00 puoletaan käy ilmi, että saalis koostuu vain muutamasta taksonista, ja että myös monimuotoisuus kasvaa lahden suuta kohden.

Näytteenottoon käytimme Ekman-pohjanoudinta, joka kaappaa pohjasta 0,0225 neliömetrin kokoisen alueen. Yhtä näytettä varten teimme kaksi nostoa, joten yksi näyte kattaa 0,045 neliömetriä pohjaa. Siirsimme näytteet noutimesta ämpäriin, ja pesimme rannalla pohjasedimentin pois haavilla jonka silmäkoko on 0,55 mm. Työn aikana huomasimme, että pienimmät Tubificidae-madot pääsevät oikeaan kulmaan osuessaan haavin verkosta läpi. Pidämme kuitenkin tämän aiheuttamaa virhettä pienenä. Kuvassa 237 on esitetty pohjaeläinten tiheydet ja tuorebiomassat suhteessa syvyyteen, hapen määLaskimme ja määritimme makropohjaeläimet rään pohjasedimentissä ja hapen määrään metri laboratoriossa, punnitsimme niiden tuorepainon pohjan yläpuolella. Sekä tiheys että tuorepaino analyysivaa’alla, kuivasimme ne lämpökaapissa nousevat selvästi kohti syvempiä vesiä (tiheys +70 °C lämpötilassa ja punnitsimme ne kolmen y = 107x-48, F1,53 = 67,56, p < 0,0001, R2 = 0,57 vuorokauden kuluttua uudelleen. ja tuorepaino y = 1517x-6552, F1,53 = 34,10, p <

Kuva 234. Näytteenottopaikkojen sijainnit Lähtelänlahdella. Suluissa olevat numerot ovat kahden noston yhteenlaskettu pohjaeläinten määrä. - 258 -

Kuva 235. Yläkuvassa Jonni on saanut saaliin ämpäriin. Koska näytteen suodattaminen haavin läpi on kuraista puuhaa, keräsimme näytteet veneessä ämpäreihin ja teimme suodatuksen Lähtelänrannan laitutilla. Alakuvassa Jonni nostaa lauenneen Ekman-noutimen veneeseen. Vaikka laite on pieni, toistuvat nostot käyvät fyysisesti raskaiksi. Varsinkin kun noudin tarttuu pohjaan kuin imukuppi. - 259 -

Kuva 236. Yläkuvassa on Juuson vuoro käyttää Ekmania. Alakuvassa pohjaeläinten määritystä ja laskentaa laboratoriossa. Apuvälineinä käytimme muun muassa suurennuslaseja, Motic RED-30 -stereomikroskooppeja ja Motic BA210 -mikroskooppeja. Määrityksen jälkeen punnitsimme eläimet 0,001 gramman tarkkuudella ja kuivatimme ne lämpökaapissa kuivapainon mittausta varten. - 260 -

Taulukko 14. Pohjaeläinten yksilömäärät, luokiteltujen ryhmien määrät, ja tiheydet pinta-alaa kohden, sekä tuorepainot ja kuivapainot pohja-pinta-alaa kohden havaintopaikoittain (Kuva 234). Paikka

Yksilöt

Taksonit

Tiheys / m2

Tuore mg / m2

Kuiva mg / m2

224

352

264

871

166

111

1576

301

156

2496

502

198

712

133

154

1068

210

1103

211

156

2028

401

0,001, R2 = 0,40). Sekä pohjaeläinten tiheys että niiden tuorebiomassa sen sijaan laskavat merkitsevästi pohjan hapen määrän lisääntyessä (tiheys y = -207x+772, F1,53 = 21,15, p < 0,0001, R2 = 0,28 ja tuorebiomassa y = -2530x+9451, F1,53 = 9,18, p = 0,0038, R2 = 0,15). Tulos on saman suuntainen, mutta vieläkin selvempi pohjan yläpuolisen veden happimäärän toimiessa selittäjän (tiheys y = -11+723, F1,53 = 29,60, p < 0,0001, R2 = 0,35 ja tuorebiomassa y = -139x+9017, F1,53 = 13,34, p = 0,0006, R2 = 0,19).

0,41) vain syvyyden regressiokerroin (1322) on tilastollisesti merkitsevä (t = 4,07, p < 0,0001). Pohjan happipitoisuus (t = -0,42, p = 0,68) ja pohjan yläpuolisen veden happipitoisuus (t = -0,51, p = 0,61) sen sijaan eivät selitä pohjaeläintiheyttä. Tiheyden malli selittää vaihtelua paremmin (F3,50 = 26,78, p < 0,0001, R2 = 0,62) syvyys on niin ikään ainoa tilastollisesti merkitsevä selittäjä (kerroin = 58,06, t = 5,46, p < 0,0001). Pohjan happipitoisuus (t = -1,18, p = 0,24) ja pohjan yläpuolisen veden happipitoisuus (t = 1,27, p = 0,27) jäävät kauas tästä.

Laitoimme useamman selittävän muuttujan regressiomallissa, selittäjiksi syvyyden, pohjan Johtopäätökset happimäärän ja pohjan yläpuolisen veden happimäärän. Tuorebiomassan selitysasteeltaan varsin Tuloksemme vahvistavat aiemmassa Valkjärven heikossa mallissa (F3,50 = 11,53, p < 0,0001, R2 = pohjaeläimiä kartoittaneen tutkimuksen tulok- 261 -

Taulukko 15. Keskeisimpien pohjaeläintaksonien yksilöiden määrä havaintopisteissä. Tubifex = harvasukamadot suvuista Tubifex ja Potamothrix. Chaoborus = Chaoborus flavicans sulkasääsken toukat. C. plumosus = surviaissääsken toukat tyyppiä Chironomys plumosus. C. thummi = surviaissääsken toukat tyyppiä Chironomys thummi. Procladius = Procladius-suvun surviaissääsken toukat. Paikka

Tubifex

Chaoborus

C. plumosus

C. thummi

Procladius

sia. Matalassa vedessä pohjaeläimiä ei ole. Lähtelänlahdella esiintymisen raja osuu lähelle viiden metrin syvyyskäyrää. Tämä on helppo ymmärtää, sillä tämän tutkimuksen pohjaeläimet ovat pohjasedimentin pinnassa eläviä detrituksensyöjiä, joiden ravinto sataa niiden päälle. Pohjaeläinten puuttuminen matalasta vedestä voi myös johtua Valkjärven pohjafaunan alhaisesta diversiteetistä. Valkjärvestä puuttuvat muun muassa hernesimpukat tyystin. Voi siksi olla että toisenlaisella lajikoostumuksella pohjaeläimiä voisi löytyä myös matalasta vedestä.

happisista pohjaa suosivista lajeista. Useamman selittävän muuttujan regressioanalyysi kuitenkin paljastaa syvyyden merkittäväksi ja happipitoisuudet merkityksettömiksi selittäjäksi. Valkjärven pohjaeläimet eivät siis suosi vähähappista pohjaa, vaan ne joutuvat elämään vähähappisessa pohjassa, koska niiden suosimissa syvänteissä happi käy usein vähiin.

Vaikka Valkjärven reunojen pohjaeläinmäärät ovat olemattomat, ja syvänteidenkin pohjaeläinfauna on yksipuolinen, se on kuitenkin yli kymmenen metrin syvyydessä varsin runsas. Kuvan 237 tuloksen perusteella voisi myös ajatel- Nostimme 8.2.2018 Valkjärven jäälle kaksi pohla, että Valkjärven lajisto saattaisi koostua vähä- jaeläinnäytettä, joiden yhteenlaskettu eläinmää- 262 -

2000

Tuorebiomassa (mg / m2)

Tiheys (yksilöitä / m2)

1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0

25000 20000 15000 10000 5000 0

9 10 11 12

Syvyys (m)

2000

Tuorebiomassa (mg / m2)

1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

9 10 11 12

Syvyys (m)

1800

Tiheys (yksilöitä / m2)

30000

3,0

3,5

30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 0,0

4,0

0,5

Hapen määrä pohjassa (%)

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

Hapen määrä pohjassa (%)

2000

Tuorebiomassa (mg / m2)

Tiheys (yksilöitä / m2)

1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0

30000 25000 20000 15000 10000 5000 0

Hapen määrä + 1m pohjasta (%)

Hapen määrä + 1 m pohjasta (%)

Kuva 237. Veden syvyys, hapen määrä pohjasedimentissä ja hapen kyllästysprosentti metri pohjan yläpuolella pohjaeläintiheyden ja pohjaeläinten tuorebiomassan selittäjinä. Kokosimme tähän vuoden 2014, 2015 ja 2018 aineistot, minkä seurauksena aineistossa on 54 havaintoa. Regressiosuorat ja niistä tehdyt testit on kuvattu tarkemmin tekstissä. rä oli 80. Se on paljon 21 x 21 senttimetrin kokoiselta alueelta. Näytteenoton yhteydessä esiin nousi myös kysymys, miten pohjaeläimiä voi olla kevättalvella jäljellä noin paljon koska kalat niitä koko ajan etsivät. Heitimme ilmaan hypoteesin:

jos kalat joutuvat välttelemään vähähappisia olosuhteita oman hapentarpeensa vuoksi, pohjaeläimet ovat paremmassa suojassa saalistajilta syvänteissä. Voisiko tämä jopa selittää tuloksemme? Matalasta vedestä pohjaeläimet on syöty pois?

- 263 -

Kuva 238. Lähtelänlahden sinisorsaemo suodattamassa itselleen sapuskaa rantavedestä. Kuva 239. (seuraava sivu) Silkkiuikut soitimella Lähtelänlahdella. - 264 -

Valkjärven vesi- ja rantalinnusto 2014 Juho Lätti, Markus Malinen, Mikael Rantanen ja Mika Sipura

Johdanto Valkjärvi tunnetaan linturikkaana järvenä, jonka rannoilla, etenkin Lähtelänlahdella lintuharrastajat piipahtavat usein. Tämä näkyy runsaina havaintoina Tiira-tietokannassa. Tietojemme mukaan Valkjärven pesimälinnustoa ei kuitenkaan ole selvitetty, ainakaan tuloksia ei ole helposti saatavissa. Siksi otimme tämän tutkimuksen tavoitteeksi kartoittaa Valkjärvellä pesivien vesi- ja rantalintujen määrät mahdollisimman tarkasti.

kisiin, maisemallisesti kauniisiin peltoihin, jotka nykyisin ovat hevoslaitumina ja viljapeltoina. Rantametsät ovat vehmaita tervalepikkoja, haavikkoja, ja tuomimetsiä, jotka ovat Pirunkellarin pohjoispuolella melko iäkkäitä, jopa hieman ikimetsämäisiä. Ilmaversoiskasvillisuus rannan metsävyön ja avoveden välissä on laajimmillaan järven pohjoispäässä, säännöstelypadon länsipuolella. Laajimmat kasvustot ovat järviruokoa ja kapealehtiosmankäämiä, mutta myös leveälehtiosmankäämi ja sarjarimpi dominoivat melko laajoja alueita. Pohjoispään luhdilla on havaittu aiempina vuosina mm. pesivä mustakurkku-uikkupari, luhtahuitti ja laulava rytikerttuskoiras. Tämä kertoo alueen soveltuvuudesta vaativimmillekin lajeille. Pohjoispään itäranta sen sijaan on jyrkkä, rantaan asti havumetsäinen ja tiheästi asutettu, ja sen vesikasvillisuus on niukkaa.

Linnustollisesti lupaavimmat alueet ovat eteläinen Lähtelänlahti, sekä järven pohjoisosa. Lähtelänlahti rajoittuu lännessä kapean tervaleppä- ja tuomivyön reunustamana peltoihin, ja etelässä venerantaan, ja vehmaaseen koivikkoon. Vesi on pitkään alle kolme metriä syvää, ja ulpukkakasvustojen kirjomaa. Eteläosissa ilmaversoiskasvillisuus koostuu lähinnä sarjarimpisaarekkeista ja Menetelmät keiholehdistä. Länsirannalla lahtea reunustaa 4-6 metriä leveä järviruokovyö. Itäranta sen sijaan on Laskimme Valkjärven vesi- ja rantalinnuston jyrkkä, havumetsäinen, ja tiiviisti loma-asutettu. keväällä 2014 Luonnontieteellisen keskusmuseon julkaisemien kiertolaskentaohjeiden (http:// Järven pohjoisosan länsi- ja itäranta eroavat toi- www.luomus.fi/fi/vesilintujen-laskentaohjeet) sistaan huomattavasti. Länsiranta rajoittuu mä- mukaan neljästi kevään aikana: 27.4., 10.5., 25.5.

- 265 -

Kuva 240. Ylemmässä kuvassa Juho ja Markus aloittamassa ensimmäistä laskentaa Lähtelänlahdella. Juho soutaa, ja Markus havainnoi (myöhemmin havahduimme hakemaan pelastusliivit). Alemmassa kuvassa Markus vuorostaan soutamassa, ja Mikael merkitsemässä pohjoispään havaintoja A3-kokoiselle kartalle. Neljän hengen ryhmästä vain kolme mahtui veneeseen, ja yksi jätettiin lepovuoroon. - 266 -

Taulukko 16. Valkjärven pesivän vesi- ja rantalinnuston parimäärät, sekä yksilötiheydet rantaviivaa (km) ja vesipinta-alaa (km2) kohden. Pesinnän alussa kadonnut kalatiirapari ei ole mukana. Laji

Parimäärä

Tiheys / km

Tiheys / km2

11 4 1 9 2 10 8 10 5

2,74 1,00 0,25 2,24 0,50 2,49 1,99 2,49 1,25

14,45 5,26 1,31 11,83 2,63 13,14 10,51 13,14 6,57

Silkkiuikku (Podiceps cristatus) Sinisorsa (Anas platyrhychos) Haapana (Anas penelope) Telkkä (Bucephala clangula) Isokoskelo (Mergus merganser) Kalalokki (Larus canus) Rantasipi (Actitis hypoleuca) Västäräkki (Motacilla alba) Ruokokerttunen (Acrocephalus schoenobaenus)

Laatikko 2. Syvyysprofiilin mittauksen yhteydessä venekuntamme löysi 21.4. Lähtelänlahdelta kalaverkkoon tarttuneen kaakkurin. Verkot omistanut kalastaja ei päässyt vapauttamaan lintua samana iltana, joten leikkasimme sen irti seuraavana päivänä. Kaakkurin kaula hiertynyt verille, mutta se pystyi sukeltamaan, ja ilmeisesti myös lentämään. Harmillisesti tapaus ei jäänyt ainoaksi, sillä 20.5. näimme verkoista omin avuin irti rimpuilleen, vaivalloisesti lyhyitä matkoja kerrallaan lentävän kaakkurin, ja 10.7. MS joutui vapauttamaan verkoista vielä toisen yläpaulaan kietoutuneen linnun. Tapaukset herättivät kysymyksen: miten on mahdollista, että jatkuvasti verkkojen lomassa sukeltavat silkkiuikut eivät tartu verkkoihin? Onko verkkojen välttäminen jo evolutiivinen sopeuma, joka on kehittynyt kalaisilla vesillä eläville silkkiuikuille voimakkaan valintapaineen seurauksena?

- 267 -

Shannon-Wienerin diversiteetti-indeksi

3,0

2,4

Valkjärvi jakaantuu maisemaltaan ja linnustollisesti kolmeen osaan: 1) matalaan, ja länsi- ja pohjoisreunoiltaan luhtarantaiseen pohjoisosaan, 2) karuja jyrkkärantaiseen keskiosaan, ja 3) matalaan ja kasvillisuutensa perusteella rehevältä vaikuttavaan eteläosaan. Erotimme nämä alueet kartalta, ja laskimme jokaiselle Shannon-Wienerin diversiteetti-indeksin. Maastokokemuksiimme perustuen pidimme keskiosaa etukäteen linnustollisesti selvästi köyhimpänä.

2,3

Tulokset

2,9 2,8 2,7 2,6 2,5

2,2 0,0

20/8

20/7

20/8

Etelä

Keski

Pohjoinen

Alue

Kuva 241. Valkjärven vesi- ja rantalinnuston diversiteetti-indeksit järven etelä-, keski- ja pohjoisosassa. Luvut pylväissä ovat parimäärä/lajimäärä. Huomaa katkaistu akseli. ja 5.6. Kaikki laskennat teimme Pro Valkjärvi ry:n soutuveneellä, jolla kiersimme koko järven vastapäivään rantoja pitkin. Lähdimme liikkeelle auringonnousun aikaan Lähtelänrannasta, ja päätimme laskennan noin 3 tuntia myöhemmin samaan paikkaan. Veneessä yksi toimi soutajana, toinen havainnoitsijana, ja kolmas kirjurina ja havainnoitsijana. Lisäksi täydensimme havaintojamme Valkjärvi-projektin muiden tutkimusten yhteydessä tehdyillä havainnoilla. Vesi- ja lokkilintujen lisäksi laskimme myös rantaviivasta riippuvat lintulajit, västäräkit ja rantasipit.

Valkjärven pesivä vesi- ja rantalinnusto on esitetty taulukossa 16, ja kuvan 242 kartassa. Sillkiuikku oli odotetusti Valkjärven rusaslukuisin vesilintu 11 parilla. Muista vesilinnuista runsaimpia olivat telkkä (9 paria) ja sinisorsa (4 paria). Ilmeisesti yksi tukkasotkapari yritti pesintää järvellä, mutta tuntemattomasta syystä pariskunta katosi jo kesäkuun alussa. Järven pohjoispäässä vielä kesäkuun alussa oleskelleen jouhisorsaparin, samoin kuin vielä samoihin aikoihin järvellä pyörineen laulujoutsenkolmikon tulkitsimme pesimättömiksi ruokavieraiksi. Toisella laskentakerralla järvellä lepäili yksinäinen punasotkakoiras, ja tiiviisti siipi siipeä vasten kuherrellut lapasorsapari, ja kolmannen laskentakerran jälkeen Lähtelänlahdella pulikoi yksinäinen mustakurkku-uikku. Nämä olivat kuitenkin vain ohikulkumatkalla. Rantalinnuista västäräkkejä oli 10 paria, kalalokkeja 10 paria, ja rantasipejä 8 paria. Ensimmäisen munan jälkeen järven jättänyttä kalatiiraparia emme pidä osana pesimälinnustoa. Kahdesti Lähtelänrannassa ruokailemassa nähty metsäviklo ei tuonut poikasiaan järven rannoille, joten tulkitsimme sen pesivän toisaalla. Kysymysmerkiksi jää MS:n pohjoispäässä kuulema, vain muutaman sekunnin ajan sivallellut luhtahuitti.

Laskennan aikana pyrimme seuraamaan tarkasti lintujen liikkeitä, varoen laskemasta niitä kahteen kertaan. Laskentojen jälkeen tulkitsimme parimäärät Luonnontieteellisen keskusmuseon ohjeita soveltaen, ja laadimme lintujen havaittujen pesimäpaikkojen, oletettujen pesimäpaik- Shannon-Wienerin monimuotoisuusindeksi oli kojen tai havaintojen painopisteiden perusteella suurin pohjoispäässä, ja pienin järven keskiosassa (Kuva 241). Erot indeksissä olivat pieniä. esiintymiskartan (Kuva 242).

Kuva 242 (seuraava sivu). Valkjärven pesivä vesi- ja rantalinnusto. Ah = rantasipi (Actitis hypoleucos), Ap = sinisorsa (Anas platyrhychos), Ape = haapana (Anas penelope), As = ruokokerttunen (Acrocephalus schoenobaenus), Bc = telkkä (Bucephala clangula), Lc = kalalokki (Larus canus), Ma = västäräkki (Motacilla alba), Mm = isokoskelo (Mergus merganser), Pc = silkkiuikku (Podiceps cristatus). Sijanti on joko todennäköinen pesäpaikka tai havaintojen painopiste. - 268 -

- 269 -

Kuva 243. Valkjärvellä kesän aikana kalastelleista kalatiiroista vain yksi pariskunta yritti pesintää. Yritys epäonnistui jo muninnan alussa. Kuvan yksilö katosi liihoteltuaan kolmisen viikkoa Valkjärven länsirannoilla. Johtopäätökset Valkjärven runsain vesilintu, silkkiuikku, on yksi tyypillisimmistä rehevän tai rehevöityvän järven indikaattorilajeista (Ulfvens 1988), mutta muilta osin Valkjärven vesi- ja rantalinnusto muistuttaa karun järven linnustoa. Tämä johtunee rantojen jyrkkyydestä ja metsäisyydestä, itärannalla kenties myös asutuksen tiheydestä. Silkkiuikku kärsii Valkjärvellä selvästi pesimäpaikkojen puutteesta. Sen tiheys vesipinta-alaa

kohden ei nouse kovin korkeaksi (Taulukko 16, Ulfvens 1988), vaikka laskentojen aikana pinta tuntui suorastaan kiehuvan ravintokaloiksi sopivista särkikaloista. Moni silkkiuikkupareista aloitti pesintänsä kapeiden edellisvuotisten järviruokokasvustojen reunoilla, vain muutamia metrejä rantaviivasta. Pedot tuhosivat suurimman osan näistä pesistä. Poikueiden ikäjakauman perusteella vain yksi pariskunta onnistui saamaan jälkeläisiä ensimmäisellä kerralla. Vasta tuoreiden, tiheiden järviruoko- ja sarjarimpikasvustojen noustua ja levittyä kauemmas rantaviivasta

Kuva 244. Silkkiuikku hautoo Lähtelänlahdella vaikka eletään jo pitkälti heinäkuuta. Ennen tuoreiden järviruokokasvustojen nousua rakennettu ensimmäinen pesä sijaitsi vain kolme metriä rantaviivasta, ja joutui haudonnan loppuvaiheessa maapetojen saaliiksi. - 270 -

uusintapesinnät alkoivat onnistua (Kuva 244). Leveämpien ilmaversoisvyöhykkeiden myötä järvi saattaisi tarjota mahdollisuudet huomattavasti suuremmalle silkkiuikkupopulaatiolle. Telkkä ja sinisorsa käyttävät ravintonaan selkärangattomia ja kasveja, joten myös niiden kannat saattaisivat olla huomattavasti suuremmat, jos ilmaversoisten vesikasvien vyöhykkeet olisivat leveämmät. Lokkilinnuista naurulokki ja pikkulokki eivät löydä Valkjärvestä kolonioilleen sopivia pesimäalustoja, ja kalalokeille, harmaalokeille ja kalatiiroille sopivaa rantakivikkoa on hyvin vähän, eikä saaria ja luotoja ole lainkaan. Rantasipiä Valkjärven rantojen maisemat sen sijaan suosivat, ja sen kanta onkin melko runsas. Järven karuja jyrkkärantainen keskiosa oli sekä linnustontiheydeltään että monimuotoisuudeltaan pohjois- ja eteläpäitä niukempi. Keskiosanlinnusto koostui lähinnä rakennelmissa pesivistä västäräkeistä, kalalokeista, rantasipeistä ja muutamista vesilinnuista. Rehevää rantakasvillisuutta vaativat lajit olivat pakkautuneet Pohjoislahden ja Lähtelänlahden mataliin perukoihin.

Runsas kalaravinnon ja vähäinen pesimäpaikkojen määrä saattaa olla tärkein syy siihen että laskennoissa tavattiin paljon pesimättömiä lintuja. Järven pohjoispäässä vieraili pesimäaikaan kesäkuun alussa useita kaakkureita ja kuikkia, ja 7 aikuista kaakkuria ja 2 kuikkaa ilmaantui järvelle uudelleen juhannuksen jälkeen. Laulujoutsentrio viihtyi pohjoispäässä kesäkuun alkuun, samoin kuin enimmillään 20 kalalokin, 25 naurulokin, 16 pikkulokin ja 22 harmaalokin parvet. Muita kesällä havaittuja pesimättömiä lintuja olivat mm. 8 isokoskeloa, 6 kalatiiraa (Kuva 89), 4 nuorta kalalokkia, lapasorsapari, punasotkakoiras, räyskä, mustatiira, härkälintu ja mustakurkku-uikku. Paikallisen linnuston pesintäaikana järvellä pysähtyi myös arktisia vieraita, joista laskennoissa havaittiin 120 tundrahanhea, noin 750 valkoposkihanhea, 24 mustalintua ja 10 allia. Pesimälinnustonsa perusteella Valkjärveä ei voi pitää varsinaisena lintujärvenä, mutta kuten jo näiden muutamien laskentakertojen aikana tehdyt havainnot osoittavat, sen merkitys muuttoaikaisena levähdysalueena ja pesimättömien lintujen ruokailualueena saattaa olla merkittävä.

Kuva 245. Saarien ja vesikivien puutteessa kalalokki joutuu tähystelemään häiritsijäänsä puusta. - 271 -

Kuva 246. Yläkuvassa Lähtelänrannan itäisen laiturin rakenteissa pesinyt västäräkki. Valkjärvellä on runsaasti västäräkeille sopivia pesä- ja ravinnonhankintapaikkoja niin karuilla kalliorannoilla, kuin rehevämpien lahtien rakennetuissa osissa. Alakuvassa Lähtelänojan rannassa pesinyt sinisorsa. Naaras muni viisi munaa, ja viiden ison poikasen seurassa se uiskenteli vielä elokuun puolivälissä. - 272 -

Kuva 247. Lintulaskijoiden työssä on parasta kauniiden kevätaamun kuulas ja raikas tunnelma. Laskentoja ei voi tehdä tuulisella säällä, eikä mielellään sateellakaan. Ja kun toukokuisen aamun sää on tyyni ja aurinkoinen, varhainen herääminen ei taatusti harmita. Yläkuvassa Juho soutaa aamuruskossa, ja Markus kiikaroi. Alakuvassa Markus soutaa, ja Mikael merkitsee havaitut linnut kartalle. - 273 -

Kuva 248. Katariina ja Riku toukokuisella Valkjärvellä. Riku merkitsee havainnot kartalle. Kuvan perusteella tämä laskenta on kevään ensimmäinen. Syksyllä pesty Pro valkjärven vene on puhdas. - 274 -

Valkjärven vesi- ja rantalinnusto 2015 Katariina Sorkkila, Riku Vakkuri ja Mika Sipura

Johdanto Vuoden 2014 laskennoissa Valkjärven runsaimmaksi vesilinnuksi osoittautui silkkiuikku 11 parilla ja toiseksi runsaimmaksi telkkä 8 parilla. Ennakkohavaintoihin nähden molempien parimäärä jäi yllättävän pieneksi, sillä niitä tuntuu seilaavaan kesäaikaan järvellä lähes parvittain. Lisäksi etenkin järven itärannalla on runsaasti asutusta, ja pihoihin on laitettu pönttöjä telkälle, joten pesäpaikoista ei luulisi olevan puutetta.

miota poikkeaviin ja huonolaatuisiin pesäpaikkoihin ja pesintöjen onnistumiseen. Menetelmät

Laskimme Valkjärven vesi- ja rantalinnuston kolmella auringonnousun jälkeisellä kiertolaskennalla toukokuussa 2015 (10.5., 16.5. ja 30.5.). Kiersimme järven rantoja pitkin ja merkitsimme havaitut linnut karttapohjalle (Kuva 248). Erityistä huomiota kiinnitimme samanaikaishavaintoihin. Myöhemmin tulkitsimme kartoilta lajien Lintulaskentojen ja muiden Valkjärvellä tehty- parimäärät Luonnontieteellisen keskusmuseon jen tutkimusten yhteydessä ymmärsimme, että kiertolaskentaohjeita (https://www.luomus.fi/fi/ pesäpaikkojen puute lienee sittenkin merkittävä vesilintujen-laskentaohjeet) soveltaen. Valkjärven linnustoa rajoittava tekijä. Silkkiuikut joutuivat rakentamaan pesänsä kapeisiin ruo- Kokeilimme myös kahta iltapäivälaskentaa, ja vikkovöihin maapetojen ulottuville, minkä seu- totesimme sellaisen tehottomaksi. Yön jälkeen rauksena lähes kaikki ensipesinnät tuhoutuivat. lintujen on pakko tulla piiloistaan ruokailemaan, Myös telkänpönttöjen määrä osoittautui yllättä- joten ne ovat silloin parhaiten näkyvillä. Aurinvän pieneksi ja useimmat niistä jäivät tyhjiksi, gonnousun jälkeen myös tuulee vähemmän, eikenties huonokuntoisuuden tai pehmusteiden vätkä linnut katoa aaltoihin tai maalintujen liikpuuttumisen vuoksi. Valkjärvellä ei myöskään keet kasvien heiluntaan. Samasta syystä myös ole saaria, vesikiviä eikä järveen työntyviä avoi- äänet kuuluvat aamulla paremmin. Otimme kuimia niemiä, mikä rajoittanee niin ikään monien tenkin myös iltapäivälaskentojen vaatimattomat vesi- ja rantalintujen, erityisesti lokkien ja tiiro- tulokset huomioon parimäärien tulkinnassa. jen määrää. Pesäpaikkojen puutteeseen viittaa myös kevätmuuton aikana yllättävän pitkään Analyyseissä vertailimme myös Valkjärven kolValkjärvellä viipyvät kalastavat linnut. Erityisesti men osa-alueen linnuston monimuotoisuutta kuikat, kaakkurit ja kalatiirat poistuvat järveltä (Kuva 252). Eteläosa käsittää Lähtelänlahden ja toukokuussa kun niiden lajikumppanit ovat jo Tiiranlahden. Sinne keskittyvät ihmistoiminnot, lisääntymispuuhissa. kuten uinti ja veneily. Pinta-alaltaan suurin keskiosa on syvä ja sen rannat ovat jyrkät. Länsiranta Tämän tutkimuksen tarkoituksena on toistaa on kesäasutusta ja metsää, itäranta pysyvää asuvuoden 2014 laskenta kannanvaihteluiden selvit- tusta. Pohjoisosa on matala ja sen pohjoispäässä tämiseksi. Maastossa kiinnitimme erityistä huo- on järven levein ilmaversoiskasvien (järviruoko, - 275 -

Kuva 249. Riku ja Katariina laskentatöissä. Edellisvuodesta poiketen kokeilimme iltapäivälaskentoja, jotka osoittautuivat tehottomiksi. Kevätpäivät ovat tuulisia, joten linnut pysyvät rannalla tai ovat heikosti havaittavissa. Auringonnousun jälkeen on myös pakko lähteä etsimään aamiaista - eli on pakko tulla esiin. Tämän kuvan iltapäivälaskenta jäi kokeiluksi. Palasimme kukonlaululaskentoihin. järvikaisla, kapealehtiosmankäämi ja ratamosarpio) vyöhyke. Laskimme näille linnuston tasaisuutta korostavan Shannon-Wienerin indeksin, enemmän lajimäärää korostavat Simpsonin indeksin ja Margalefin lajirikkauden, sekä tasaisuudesta kertovan Gini-kertoimen. Gini-kerroin on nolla kun kaikkia lajeja on yhtä monta yksilöä, ja se lähestyy yhtä kun yhtä lajia on paljon ja muita vain yksi. Tulokset Lajien parimäärät ja tiheydet on esitetty taulukossa 17 ja lintujenparien sijainnit kuvan 252 kartassa. Kartalla linnun sijainti on joko pesä tai havaintojen painopiste. Silkkiuikuilla kaikki ovat pesiä. Uikut liikkuvat koko järven alueella, joten kaikkien parien liikkeiden painopiste olisi lähellä järven keskipistettä. Rantasipit liikkuvat laajalla alueella, ja niiden pesiä on vaikea löytää, joten kaikki sijainnit ovat painopisteitä, eikä pesä ole

välttämättä lähelläkään tätä. Ruokokerttusista kuusi paria pysytteli yhdyskuntamaisesti hyvin pienellä alueella järviruokosaarekkeessa. Tukkasotkanaaras vietti suuren osan haudonnan aikaisesta ajastaan Tielahdella, mutta poikue liikkui vain Pohjoislahdella. Yhdessä laskennassa Pohjoislahdella lauloi rytikerttunen, mutta se viipyi paikalla vain muutaman päivän. Kalatiiroja liikkui järvellä läpi kesän, mutta koska niiden pesät on helppo havaita, ne eivät olleet pesiviä lintuja. Kuvassa 255 on esitetty diversiteetti-indeksit. Tulokset ovat osittain ristiriitaisia, mikä ilmeisesti johtuu aineiston pienuudesta. Shannon-Wienerin indeksi laskee pohjoista kohti, ja Simpsonin indeksi nousee. Margalefin lajirunsaudessa eteläosa erottuu selvästi monimuotoisimpana alueena. Diagrammeista voi tulkita lähinnä se, että keskiosan lajisto ei ole erityisen monimuotoinen, mutta pohjoisosa on. Pohjoisosan lajisto on kuitenkin vähemmän tasaisesti jakaantunut.

- 276 -

Kuva 250. Lahtelänojatutkimuksen yhteydessä läysimme rantakoivikosta sinisorsan pesän, jossa oli viisi munaa. Tarkastimme pesän myöhempien käyntien yhteydessä. Munia oli tosiaan viisi. Myöhemmin Lähtelänrantaan ilmestyi sinisorsanaaras kahdeksan poikasen kanssa. Kahdessa muussa järven sinisorsapoikueessa oli vähintään kuusi poikasta, joten ilmeisesti emo oli adoptoinut poikasia. - 277 -

Kuva 251. Tämä reppana sinisorsanaaras kadotti jonnekin koko 8-päisen poikueensa. - 278 -

- 279 -

Taulukko 17. Valkjärven pesivän vesi- ja rantalinnuston parimäärät, sekä yksilötiheydet rantaviivaa (km) ja vesipinta-alaa (km2) kohden. Laji

Parimäärä

Tiheys / km

Tiheys / km2

11 5 1 8 1 10 8 10 7 1

2,74 1,25 0,25 1,99 0,25 2,49 1,99 2,49 1,74 0,25

14,45 6,57 1,31 10,51 1,31 12,14 10,51 13,14 9,20 1,31

Silkkiuikku (Podiceps cristatus) Sinisorsa (Anas platyrhychos) Tukkasotka (Aythya fulicula) Telkkä (Bucephala clangula) Isokoskelo (Mergus merganser) Kalalokki (Larus canus) Rantasipi (Actitis hypoleuca) Västäräkki (Motacilla alba) Ruokokerttunen (Acrocephalus schoenobaenus) Pajusirkku (Emberiza schoeniclus) Silkkiuikun ensipesinnöistä kahdeksan tuhoutui. Tuhoutuneiden pesien keskimääräinen etäisyys rantaviivasta oli 4,2 metriä ja selviytyneiden 6,4 metriä. Varsin helposti havaittavia telkkäpoikueita löytyi kahdeksalta pesineeltä naaraalta vain kaksi. Myös sinisorsapoikueita oli heinäkuussa järvellä vain kaksi. Isokoskelon pesintä ilmeisesti epäonnistui, sillä naarastakaan enää ei keskikesällä näkynyt. Johtopäätökset Pesimälinnusto ei muuttunut edellisvuodesta juuri lainkaan. Silkkiuikku ja telkkä olivat edelleen runsaimmat vesilinnut, ja kalalokki, västäräkki ja rantasipi runsaimmat rantalinnut. Ruokokerttusia oli järvellä aiempaa enemmän. Niiden parimäärä ei juuri voi lisääntyä, sillä sopivaa ruovikkoa ja pensaikko on vähän. Silkkiuikkujen pesien tuhoutuminen, ja telkkien ja lokkien vähäinen määrä vahvistavat aiempaa käsitystämme pesäpaikkojen puutteesta Valkjärven lintutiheyden rajoittajana. Tästä kertoo myös kuvan 252 kartassa näkyvä ero itä- ja länsirannan linnustossa. Suurin osa vesikasveista, ulkonevista rantakallioista ja telkänpöntöistä on länsirannalla. Siellä ovat myös linnut.

Kuva 253. Nuori västäräkki elokuun alussa Lähtelänlahden länsirannalla. Ainakin yksi pesintä on siis onnistunut. Västäräkki on lintu joka ei mielellään heinikossa rämmi. Se suosii avointa ympäristöä, kuten kalliorantoja, maanteiden varsia ja asutusalueita joissa on paljon lyhyeksi leikattua nurmikkoa.

Kuva 252 (edellinen sivu). Valkjärven pesivä vesi- ja rantalinnusto. Af = tukkasotka (Aythya fulicula), Ah = rantasipi (Actitis hypoleucos), Ap = sinisorsa (Anas platyrhychos), As = ruokokerttunen (Acrocephalus schoenobaenus), Bc = telkkä (Bucephala clangula), Lc = kalalokki (Larus canus), Ma = västäräkki (Motacilla alba), Mm = isokoskelo (Mergus merganser), Pc = silkkiuikku (Podiceps cristatus). Sijanti on joko todennäköinen pesäpaikka tai havaintojen painopiste. - 280 -

Kuva 254. Kesäisin Valkjärvellä pyörii vesi- ja rantalintuja, jotka eivät siellä kykene lisääntymään. Kesäkuun 2015 lopussa Lähtelänlahdella leyhytteli neljän pikkulokin (Hydrocoloeus minutus) joukkio. Pesimättämiä tai pesänsä menettäneitä kulkureita - mitä lie. Valkjärven kapeat ruovikkovyöt eivät tarjoa näille sopivia pesäpaikkoja vaikka ravintoa riittäisi.

0,20

2,8

0,18

2,6

Simpsonin diversiteetti-indeksi

Shannon-Wienerin diversiteetti-indeksi

3,0

2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4

0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02

0,2 0,0

0,16

Eteläosa

Keskiosa

0,00

Pohjoisosa

Eteläosa

Päivä 1,0

2,75

0,9

2,50

0,8

2,25

0,7

2,00

Gini-kerroin

Margalefin richness

Pohjoisosa

Päivä

3,00

1,75 1,50 1,25 1,00

0,6 0,5 0,4 0,3

0,75

0,2

0,50

0,1

0,25 0,00

Keskiosa

Eteläosa

Keskiosa

0,0

Pohjoisosa

Päivä

Eteläosa

Keskiosa

Pohjoisosa

Päivä

Kuva 255. Shannon-Wienerin ja Simpsonin diversiteetti-indeksit, Margalefsin richness ja Gini-kerroin kuvan 00 karttaan jaetuilla Valkjärven osa-alueilla. - 281 -

Kuva 256. Valkjärvellä kalalokit istuskelevat yleisesti puissa, sillä järvellä ei ole vesikiviä, luotoja eikä puuttomia niemenkärkiä. Pesät sijaitsevat lähes yksinomaan rakennusten katoilla. Tämä kalalokki pesi savupiippumaiseksi katkenneen tervalepän rungon päässä. - 282 -

Valkjärven vesi- ja rantalinnusto 2017 Akseli Aula, Meri Haataja, Elli Kallela, Susanna Kannisto, Ada Miettinen, Petra Riikonen, Hanna-Leena Simola, Teea Tanskanen ja Mika Sipura Johdanto Veden ja vesialtaan ominaisuuksien perusteella rehevän Valkjärven linnusto on todettu aiemmissa tutkimuksisamme varsin niukaksi, ja silkkiuikun runsautta lukuun ottamatta jopa karun vesistön linnustoa muistuttavaksi. Kolmena tutkimusvuotena linnusto on myös pysynyt lähes identtisenä, vaikka kannanvaihteluita on valtakunnallisesti ollut. Tämä on viitannut siihen, että jokin muu kuin tuottavuus (ravinnon määrä) rajoittaa Valkjärven linnuston määrää. Havaintojemme perusteella todennäköisin rajoite ovat pesäpaikat. Ilmaversoiskasvillisuuden vyöhykkeet ovat Valkjärvellä kapeita, ja saaret, luodot, niemet ja vesikivet puuttuvat järveltä kokonaan. Samaan viittaavat myös havaintomme varsin runsaasta muutoaikaisesta linnustosta.

le viikolle kaksi kertaa viikossa. Laskentakeroja kertyi näin ollen 12, joista kahdeksan tehtiin aamulla heti auringonnousun jälkeen, ja neljä illalla klo 18 alkaen. Kaikilla laskentakerroilla kiersimme järven 1-2 Pro Valkjärven soutuveneellä Lähtelänrannasta myötäpäivään kiertäen, rantoja pitkin lipuen. Veneessä yksi toimi soutajana, ja yksi havaintojen kirjaajana ja yksi pääasiallisena havainnoitsijana. Kaikki kuitenkin osalistuivat havainnointiin.Yksi laskenta kesti säästä ja lintujen määrästä riippuen 2½-3½ tuntia.

Laskennan aikana seurasimme lintujen liikkeitä järvellä varoen laskemasta niitä kahteen kertaan. Laskentojen jälkeen tulkitsimme parimäärät Luonnontieteellisen Keskusmuseon ohjeita mukaillen, ja laadimme lopullisen esiintymiskartan pesäpaikkojen tai havaintojen painopisteen perusteella. Valkjärvi on niin pieni, että esimerkiksi Tämän tutkimuksen tavoitteena on 1) jatkaa ja silkkiuikut liikkuvat koko järven alueella. Kaikki tarkentaa Valkjärven pesivän vesi- ja rantalinnus- silkkiuikun pesät oli kuitenkin helppo löytää, joton seurantaa aiempien vuosien havaintosarjan ten kaikki esiintymiskartan pisteet ovat pesiä. jatkoksi, 2) kerätä lisää havaintoja Valkjärven pesimälinnustoa rajoittavista tekijöistä ja 3) verata Syksyllä 2017 laskimme muutonaikaisen linnuskeväällä monen laskennan perusteella arvioidun ton samalla menetelmällä kuin keväällä. Havainpesimälinnuston määrää ja monimuotoisuutta tokertoja yli kuitenkin vain seitsemän ja kaikki syksyllä järvellä lepäilevien muuttavien vesi- ja laskennat tehtiin iltapäivällä klo 14 alkaen. Sykrantalintujen määrään ja monimuotoisuuteen. syllä lepäilevä linnusto pysyi paikallaan vähintään yhtä hyvin kuin pesivä linnusto keväällä, Menetelmät joten pidämme syksyn ja kevään laskettuja yksilömääriä täysin vertailukelpoisina. Laskimme Valkjärven vesi- ja rantalinnuston keväällä 2017 Luonnontieteellisen Keskusmuseon Valkjärvi jakaantuu sekä altaan muodon perussuunniteltuja laskentaohjeita (https://www.luo- teella että eliömaantieteellisesti kolmeen osaan. mus.fi/fi/vesilintujen-laskentaohjeet) mukaillen Matalassa ja ilmaversoiskasvillisuudeltaan melko huhtikuun viimeiseltä kesäkuun ensimmäisel- runsaassa eteläosassa on eniten ihmistoimintaa, - 283 -

Kuva 257. Valkjärvi-tutkimuksen parhaita hetkiä ovat toukokuiset aamut heti auringonousun jälkeen. Silloin järvi on kirkkaalla säällä tyyni, nouseva Aurinko värjää maiseman eksoottiseksi, ja vain jokunen aamuvuorolaisen auto tai myöhäinen taksi rikkoo hiljaisuuden. Yläkuvassa Akseli, Petra ja Teea kuusiasteiden veden päällä. Koska ilman lämpötila on miinus viisi, vesi höyryää. Alakuvassa Ada, Susanna ja Elli Lähtelänlahdella taustanaan nousevan Auringon värjäämä rantalepikko. - 284 -

Kuva 258. Yläkuvassa Hanna-Leena ja Meri nousevan Auringon usvassa. Hetken mielijohteesta kuva lähti Ylen järjestämään Suomen juhlavuoden kilpailuun, ja sijoittui toukokuun sarjassa seitsemänneksi. Kuva ei ole silhuetti, vaan suurempana tarkateltuna pienetkin yksityiskohdat erottuvat, jopa yksittäiset hiukset. Alakuvassa Hanna-Leena ja Meri palaamassa kuulakkaasta syyslaskennasta. - 285 -

Kuva 259. Yläkuvassa Elli, Susanna ja Ada kiikaroimassa lähes tyynellä järvellä lähes neljäntoista asteen lämmössä. Alakuvassa Teea, Akseli ja Petra samoissa puuhissa kaksikymmentä astetta kylmemmässä säässä. Vuoden 2014 ja 2015 laskennoista poiketen käytimme kahta venettä. Tämä tarkentaa laskennan tulosta, sillä toinen vene voi tarkistaa on kiikarissa näkyvä lintu sama kuin jo laskettu. - 286 -

sillä siellä sijaitsevat molemmat uimarannat ja venevalkama. Syvässä ja jyrkkärantaisessa keskiosassa on hyvin vähän vesikasvillisuutta ja rannat ovat suurelta osin kallioiset. Matalassa pohjoislahdessa sijaitsee järven levein ilmaversoisvyöhyke, ja etenkin sen länsireunassa ihmistoimintaa on vähän. Koska nämä osat eroavat selvästi toisistaan, teimme useimmat analyysit (mm. diversiteetti-indeksit) kullekin alueelle erikseen. Kevään pesimälinuston ja syysmuuton aikaisen lepäilevän linnuston vertaamiseen käytämme kaikkia seitsemää syyslaskentaa, ja kevään laskennoista kuutta lähimmäs lopullista parimääräarviota osunutta laskentakertaa. Yksilömäärän lisäksi käytämme muuttujana biomassaa. Biomassat laskimme käyttämällä yksilöiden painoina Luontoportista (http://www.luontoportti. com/) löytyvien painorajojen keskiarvoa. Tulokset

tasaisuudesta. Tämän indeksin perusteella järven keskiosa on lajikoostumukseltaan tasaisin. Taulukossa 19 on esitetty syyslaskennoissa havaittujen lintulajien yksilömäärät laskentakerroittain. Lajeista valkoposki- ja kanadanhanhi, sekä silkkiuikku esiintyivät runsaina kaikissa laskennoissa. Kolmannella laskentakerralla lajimäärä oli korkein, ja mukaan mahtui ainutlaatuisia havaintoja (Laatikko 2). Kuva 262 kertoo kaikkien laskentojen kokonaisyksilömäärän ja niiden arvioidun biomassan. Havaintojen määrän perusteella lähimmäs lopullista parimäärää osuneissa kuudessa kevätlaskennassa molemmat ovat hyvin tasaisia, ja selvästi syksyn laskentoja pienempiä. Syksyllä etenkin biomassa on moninkertainen kevään pesimälinnustoon nähden. Lajistoltaankin runsas 20.9. on myös yksilömäärältään ja biomassaltaan omassa luokassaan. Monimuotoisuusindeksit havaintopäivittäin on esitetty kuvassa 264. Uskomme Simpsonin indeksin ja Margalefin richnessin kuvaavan tässäkin monimuotoisuutta parhaiten. Näiden perusteella syksyn muuttava linnusto on pesimälinnustoa monimuoisempi, ja huippupäivä 20.5. yksilämäärän ja biomassan lisäksi myös monimuotoisuudessa omaa luokkaansa. Shannon-Eienerin indeksissä vuodenaikojen välillä ei ole eroja, ja 20.9. olisi jopa vähiten monimuotoinen. Koska syksyn parvissa oli jopa sadoittain tai tuhansittain lintuja, gini-kerroin on syksyllä korkeampi.

Linnuston kokonaisparimäärät on esitetty taulukossa 18. Järven ylivoimaisesti runsain vesilintu on silkkiuikku ja runsain rantalintu pienistä ruovikoista huolimatta ruokokerttunen. Kuvassa 260 on esitetty Valkjärven vesilinnuston pesimäpaikat tai havaintojen painopisteet ilmakuvassa. Havainnot keskittyvät selvästi alueille, joiden rannat ovat matalia ja joissa on paljon ilmaversoiskasvillisuutta, Pohjoislahdelle ja Lähtelänlahdelle. Järven keskiosan itärannalla on vain yhden isokoskelopari, yhden kalalokkiparin ja yhden havaintojen painopiste. Näissäkään tapauksissa Kuvassa 270 on esitetty Valkjärven runsaimpien ei ole varmaa, pesivätkö linnut tällä alueella. vesi- ja rantalintujen kannat neljä vuotena. Huomiota näissä herättävät lähinnä silkkiuikkukanKuva 261 kertoo diversiteetti-indeksit osa-alueit- nan jyrkkä lisääntyminen pesimäkauteen 2017, tain. Shannonin-Wienerin indeksi näyttäisi hie- sekä västärakkikannan väheneminen ja ruokoman nousevan pohjoista kohti. Pieni otoskoko kerttusten vähittäinen lisääntyminen. heikentää kuitenkin tämän indeksi käyttöarvoa, joten pidämme Simpsonin indeksiä ja Margalefin Johtopäätökset richnessiä tähän sopivampina mittareina. Molemmissa näissä järven keskiosa on linnustoltaan Tulokset vahvistavat aiempien tutkimusvuosien yksipuolinen. Gini-kerroin kertoo lajijakauman tulkintojamme. Kun silkkiuikut runsastuiva, ne

Kuva 260 (seuraava sivu). Valkjärven pesivä vesi- ja rantalinnusto. Af = tukkasotka (Aythya fulicula), Ah = rantasipi (Actitis hypoleucos), Ap = sinisorsa (Anas platyrhychos), As = ruokokerttunen (Acrocephalus schoenobaenus), Bc = telkkä (Bucephala clangula), Cc = laulujoutsen (Cycnus cycnus), Lc = kalalokki (Larus canus), Ma = västäräkki (Motacilla alba), Mm = isokoskelo (Mergus merganser), Pc = silkkiuikku (Podiceps cristatus). Sijanti on joko todennäköinen pesäpaikka tai havaintojen painopiste. - 287 -

- 288 -

Taulukko 18. Valkjärven pesivän vesi- ja rantalinnuston parimäärät, sekä yksilötiheydet rantaviivaa (km) ja vesipinta-alaa (km2) kohden. Laji

Parimäärä

Tiheys / km

Tiheys / km2

20 3 1 2 6 1 5 7 4 9 2

4,98 0,75 0,25 0,50 1,49 0,25 1,25 1,74 1,00 2,24 0,50

26,27 3,94 1,31 2,64 7,88 1,31 6,57 9,20 5,25 11,82 2,64

3,0

0,26

2,8

0,24

2,6

Simpsonin diversiteetti-indeksi

Shannon-Wienerin diversiteetti-indeksi

Silkkiuikku (Podiceps cristatus) Sinisorsa (Anas platyrhychos) Laulujoutsen (Cygnus cygnus) Tukkasotka (Aythya fulicula) Telkkä (Bucephala clangula) Isokoskelo (Mergus merganser) Kalalokki (Larus canus) Rantasipi (Actitis hypoleuca) Västäräkki (Motacilla alba) Ruokokerttunen (Acrocephalus schoenobaenus) Pajusirkku (Emberiza schoeniclus)

2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4

0,20 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02

0,2 0,0

0,22

Eteläosa

Keskiosa

0,00

Pohjoisosa

Eteläosa

Päivä 1,0

2,75

0,9

2,50

0,8

2,25

0,7

2,00

Gini-kerroin

Margalefin richness

Pohjoisosa

Päivä

3,00

1,75 1,50 1,25 1,00

0,6 0,5 0,4 0,3

0,75

0,2

0,50

0,1

0,25 0,00

Keskiosa

Eteläosa

Keskiosa

0,0

Pohjoisosa

Päivä

Eteläosa

Keskiosa

Pohjoisosa

Päivä

Kuva 261. Shannon-Wienerin ja Simpsonin diversiteetti-indeksit, Margalefsin richness ja Gini-kerroin kuvan 260 karttaan jaetuilla Valkjärven osa-alueilla. - 289 -

Taulukko 19. Valkjärven kuudessa syyslaskennassa havaittujen lintujen kokonaisyksilömäärät. Laji Kuikka (Gavia arctica) Kaakkuri (Gavia stellata) Silkkiuikku (Podiceps cristatus) Härkälintu (Podiceps grisegena) Merimetso (Phalacrocorax carbo) Kaulushaikara (Botaurus stellaris) Harmaahaikara (Ardea cinerea) Jalohaikara (Egretta alba) Laulujoutsen (Cygnus cygnus) Metsähanhi (Anser fabalis) Tundrahanhi (Anser albifrons) Kanadanhanhi (Branta canadensis) Valkoposkihanhi (Branta leucopsis) Sinisorsa (Anas platyrhynchos) Jouhisorsa (Anas acuta) Haapana (Anas penelope) Tavi (Anas crecca) Lapasorsa (Anas clypeata) Tukkasotka (Aythya fulicula) Pilkkasiipi (Melaniitta fusca) Mustalintu (Melaniitta nigra) Alli (Clangula hyemalis) Telkkä (Bucephala clangula) Tukkakoskelo (Mergus serrator) Uivelo (Mergus albellus) Isokoskelo (Mergus merganser) Kalasääski (Pandion haliaetus) Merikotka (Haliaeetus albicilla) Ruskosuohaukka (Circus aeruginosus) Kurki (Grus grus) Nokikana (Fulica atra) Meriharakka (Haematopus ostralegus) Rantasipi (Actitis hypoleucos) Taivaanvuohi (Gallinago gallinago) Tunturikihu (Stercorarius longicaudus) Naurulokki (Larus ridibundus) Kalalokki (Larus canus) Harmaalokki (Larus argentatus) Räyskä (Sterna caspia) Västäräkki (Motacilla alba) Pajusirkku (Emberiza schoeniclus)

16.9.

18.9.

20.9.

27.9.

1.10.

8.10.

6 4 46 2 1 1 8 138 65 12 2 2 12 2 1 6 2 11 7 15 2 14 2

3 2 42 5 1 1 8 4 142 60 2 2 12 15 2 1 12 2 14 6 22 2

2 5 41 2 1 1 1 8 42 160 1630 8 4 12 2 16 12 32 29 2 2 1 2 2 8 2 2 45 58 23 1 6 1

1 6 42 1 12 231 22 8 2 12 14 4 2 1 12 16 2 12 2

1 2 23 1 1 55 19 22 2 2 2 4 16 20 2 -

2 10 42 25 5 2 35 8 1 3 12 -

- 290 -

Laatikko 3. Kaikkien aikojen linturetki! Ei siinä mitään. Retki Valkjärven puroille oli peruuntunut ja minulla oli yhtäkkiä kokonainen iltapäivä vailla suunnitelmia. Päätin mielijohteesta lähteä tekemään itsekseni Valkjärven syyslintulaskennan. Kaksi päivää sitten tehdyssä laskennassa lintuja oli ollut ihan mukavasti. Ilmassa ei ollut mitään sellaista miksi ei olisi nytkin. Pilvistä, melko lämmintä, lähes tyyntä. Aloin huovata venettä Lähtelänlahdelta kohti keskisyvännettä. Oli omituisen hiljaista. Menisiköhän liikunnaksi tämä reissu? Saunalahdella alkoi tapahtua. Saunamökin ranta porisi hanhista. Aloin laskea. Yli 1500 valkoposkihanhea ja toista sataa kanadanhanhea. Vilkaisin hanhia tiiraillessani sivusilmällä selälle. Hyvänen aika, siellähän oli vesilintuja ihan olemalla. Silkkiuikkuja lipui laivastona veneen ohi. Kaksi oli erilaisia, härkälintuja. Soudin plaanissa kohti selän vesilintuparvea, ja aloin kiikarietäisyydelle päästyäni määrittää. Arktista väkeä. Alleja ja pilkkasiipiä. Ne päästivät lähelle. Kävin lintuja yksi kerrallaan läpi kun kerrankin erottui yksityiskohtia. Ei ollut joukossa eksoottisempia lajeja. Ei mustalintujakaan. Sitten pääni yllä suhahti. Kalasääski kaartoi veneeni ylitse niin matalalla että olisin voinut koskettaa. Pian sen seuraan liittyi toinen, tuhti haukimamma kynsissään. Minun päältäni koukannut sääksi ajatteli päästä helpolla, ja napata mamman itselleen. Toinen ei luovuttanut, vaan ne alkoivat kieppua jaloistaan toisissaan kiinni ilmassa. Seurasin taistoa haltioituneen. Sääksien takana satujen puita känkkyräisyydessään muistuttavassa tervalepässä istui jyhkeä silhuetti. Vanha merikotka! Sen takaa siivilleen lehahti synkeä hahmo, merimetso. Olisiko syytä maistaa vettä? Onko Valkjärvi muuttunut mereksi kun näin merilinnut viihtyvät? Laulujoutsenet sentään olivat ihan järven omia kasvatteja. Emot ja kuusi poikasta. Pesintä oli onnistunut. Pohjoislahdella kellui lisää vesilintuja. Sinisorsia, haapanoita, jouhisorsia, pari lapasorsaa ja Valkjärvellä harvoin nähtyjä tavejakin. Lähestyin niitä ja huomasin oikealla sivullani kaksi tuttua pallukkaa. Nokikanoja, ensimmäistä kertaa Valkjärvellä. Keskityin laskemaan vesilintujen seassa melskaavia lokkeja kun huomasin pellon yllä kaksi siroa hahmoa. Liian kaukana. Jatkoin lokkien laskentaa. Naurulokkeja enemmän kuin olin nähnyt koskaan Valkjärvellä. Kalalokkeja ja harmaalokkejakin paljon. Kun sain lokit kirjattua, aloin kiikaroida siroja. Olivat poissa. Tai ei sittenkään. Nehän olivat ihan vieressä Pohjoislahden yllä. Tunturikihuja. Olin nähnyt tunturikihuja Lapissa kosketusetäisyydellä ja joskus kaukaa muutolla, mutta en koskaan syksyllä näin läheltä. Eikä tuo valkoinen joutsenen pesän takana sittenkään ollut muovipussi. Jalohakarahan siellä törötti. Samassa kuvassa tunturikihujen kanssa. Se ei ole enää superharvinaisuus, mutta ei niitä spontaanisti joka vuosi näe. Kun paluumatkan aluksi selälle laskeutui aivan veneeni ylitse 42 tundrahanhien tokka, ja tutut kaakkuritkin löytyivät, ajattelin lintuhavaintojen olleen siinä. Mutta kummallisin oli edessä. Pohjoisesta lähesty lokki, joka en ensi alkuun osannut yhdistää mihinkään lajiin. Koska se ei ollut lokki. Se oli jättiläistiira, räyskä. Erittäin raihnainen lintu vaappui vaivalloisesti kohti etelää, laskeutui toviksi pohjoisemman hapettimen päälle, ja jatkoi sitten raahustaen matkaansa. Höyheniä sojotti sinne tänne ja lintu oli tahrainen. Selvästi sairas. Tähän aikaan vuodesta ei räyskiä pitäisi olla missään Suomessa, mutta eikös yksi eksy tänne sisämaahan, jossa en ole räyskää koskaan nähnyt. Soutelin kädet innosta täristen kohti Åberginnokkaa, jossa olin näkevinäni jotain kontrastikasta. Kaksi meriharakkaa. Kappas. Eivät ihan Nurmijärven tyyppilintuja nekään. Pysähdyin hetkeksi järvelle kellumaan. Oliko tämä totta? Olinko hereillä? Eikä mukanani tietenkään ollut kuin laajakulmainen linssi. Olinhan vaelluskurssilla oppinut, että 35-millisellä pärjää useimmissa tilanteissa. -MS-

- 291 -

2250

2000

1750

1500

Biomassa (kg)

Yksilömäärä

2250

1250 1000 750

500

250

9.5. 13.5. 20.5. 25.5. 29.5. 5.6. 16.9. 18.9. 20.9. 27.9. 1.10.

Päivä

9.5. 13.5. 20.5. 25.5. 29.5. 5.6. 16.9. 18.9. 20.9. 27.9. 1.10.

Päivä

Kuva 262. Havaitut lintuyksilömäärät ja niiden yhteenlaskettu biomassa kuudessa kevätlaskennassa (vihreät pylväät) ja kuudessa syyslaskennassa (ruskeat pylväät).

Kuva 263. Kaakkuria ei äkkiseltään osaa pitää samean Valkjärven tyyppilintuna. Luonnollisesti se ei Valkjärvellä pesikään, mutta kevätmuuton aikaan lähialueille pesimään matkalla olevat linnut tuntuvat viivyttelevän järvellä mahdollisimman pitkään. Kesäkuun alkupuolella kakkureita ei Valkjärvellä näy, mutta usein jo ennen juhannusta muutama yksilö saapuu kalastelemaan. Viimeiset poistuvat järveltä usein vasta marraskuussa. Tämä kertonee järven kalaisuudesta. - 292 -

0,60

3,00

0,55

2,75

0,50

Simpsonin diversiteetti-indeksi

Shannon-Wienerin diversiteetti-indeksi

3,25

2,50 2,25 2,00 1,75 1,50 1,25 1,00 0,75 0,50

0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05

0,25 0,00

0,45

0,00

9.5. 13.5. 20.5. 25.5. 29.5. 5.6. 16.9. 18.9. 20.9. 27.9. 1.10. 8.10.

Päivä

Päivä 1,0

4,0

0,9

3,5

0,8

3,0

0,7

Gini-kerroin

Margalefin richness

9.5. 13.5. 20.5. 25.5. 29.5. 5.6. 16.9. 18.9. 20.9. 27.9. 1.10. 8.10.

2,5 2,0 1,5

0,6 0,5 0,4 0,3

1,0

0,2

0,5 0,0

0,1 0,0

9.5. 13.5. 20.5. 25.5. 29.5. 5.6. 16.9. 18.9. 20.9. 27.9. 1.10. 8.10.

Päivä

9.5. 13.5. 20.5. 25.5. 29.5. 5.6. 16.9. 18.9. 20.9. 27.9. 1.10. 8.10.

Päivä

Kuva 264. Shannon-Wienerin ja Simpsonin diversiteetti-indeksit, Margalefsin richness ja Gini-kerroin kuudessa kevätlaskennassa (vihreät pylväät) ja kuudessa syyslaskennassa (ruskeat pylväät). joutuivat turvautumaan yhä epätoivoisempiin pesäpaikkoihin. Muutamat pesivät jopa vedenlaisilla vesikivillä ja veteen kaatuneiden puiden oksilla. Muiden lintujen kannat sen sijaan pysyivät aiempien vuosien tasolla, ja esimerkiksi kalalokit ja telkät tuntuivat käyttävän kaikki mahdolliset pesäpaikat hyväkseen. Västäräkkien vähäinen määrä sen sijaan johtunee muuton ajan kylmyydestä. Laulujoutsenen liittyminen Valkjärven pesimälajistoon on yksittäistapaus, mutta silti odotettu, ja osa suurempaa jatkumoa. 1940-luvulla joutsenia arvioitiin olevan Suomessa vain 15-20 paria, jot-

ka kaikki elivät Pohjois-Suomen syrjäisimmillä seuduilla (Väisänen ym. 1998). Yrjö Kokon lähdettyä etsimään ja kuvaamaan joutsenia, ja kirjoitettua kirjan Laulujoutsen (1950) joutsenen suojeluun alettiin kiinnittää huomiota. Toisen lintuatlaksen päättymisen aikaan 1998 Suomessa arveltiin pesivän 1500 joutsenparia. Kolmannessa lintuatlaksessa Suomessa arvioitiin pesineen vuonna 2011 jo 5000-7000 joutsenparia (Valkama ym. 2011). Joutsenet ovat levittäytyneet eteläisen Suomen lintujärville, ja viime aikoina pesiä on löydetty jopa pelloilta. Siksi oli erittäin todennäköistä, että joutsen saapuisi myös Valkjärvelle. Ja hyvinhän joutsenten pesintä Pohjoislahdella

- 293 -

Kuva 265. Täysin vailla pesäpaikkoja ei Valkjärvikään ole. Saunalahden tunnetun maamerkin savupiipun päällä on pesinyt kaikkina tutkimusvuosinamme kalalokki ja räystään alla västäräkki. Vuonna 2015 saunan lämmitykseen tuli ilmeisesti tauko, sillä piipussa pesi telkkä. Telkkiä on Valkjärvellä järven rehevyyteen nähden vähän, mikä saattaa johtua pesäpönttöjen puutteesta tai huonosta kunnosta. - 294 -

Kuva 266. Syksyllä 2016 Valkjärven valtasi parin kuukauden ajaksi parhaimmillaan monituhatpäinen valkoposkihanhi- ja monisatapäinen kanadanhanhitokka. Päivät hanhet viettivät järvellä, mutta iltapäivisin ne lepäilivät Tiiran uimarannalla. Tämä oli monen mielestä ongelma, sillä hanhet likasivat ulosteillaan rantaa, ja olivat noin runsaana esiintyessään hieman pelottavakin näky. - 295 -

Kuva 267. Kesällä 2017 Valkjärvellä pesi peräti 20 paria silkkiuikkuja. Talven jää oli kohdellut järviruovikkoja hellävaraisesti ja riittävän etäällä rannasta olevia ruovikon reunoja löytyi silkkiuikkujen käyttöön. Kesällä 2014 uikkujen pesät olivat joskus vain parin metrin päässä rannasta. Yläkuvan vuoden 2017 pesä on kuusi metriä rannasta, alakuvan pesä viisi metriä rannasta. - 296 -

Kuva 268. Kaikille 20 silkkiuikkuparille ei suojaisia pesäpaikkoja löytynyt. Holman kurssikeskuksen edustalla pesä oli vain puolentoista metrin päässä rannasta. Yläkuvan vesikiven päälle kyhätty pesä selviytyi yllättäen aallokoista, ja pari sai poikaset maailmalle. Alakuvan uikku rakensi pesänsä kaatuneen koivun oksalle. Tämän pesän tuhosi jokin maapeto haudonnan loppuvaiheessa. - 297 -

Kuva 269. Etenkin keväällä päivälaskennat ovat osoittautuneet tehottomiksi, sillä päivisin on usein tuulista, ja linnut näkyvät huonosti tai pysyttelevät rannalla. Lisäksi tuulen ja aaltojen äänet vaikeuttavat havaintoja. Yläkuvassa Elli soutaa syksyn 20.9. laskennan vastatuulessa. Muut syksyn laskentapäivät olivat lähes tyyniä. Alakuvan 27.9. laskennassa hanhien siipien äänet kuuluivat vastarannalle. - 298 -

Silkkiuikku

Sinisorsa

Parimäärä

16 14

Telkkä

Tukkasotka

2014

2015

Kalalokki

2016

2017

Vuosi

Rantasipi Västäräkki Ruokokerttunen

2014

2015

2016

Vuosi

Kuva 270. Runsaimpien vesi- ja rantalintujen pesivien parien määrät Valkjärvellä vuosina 20142017. Vaikka laskentakertojen määrä vaihteli kolmesta kahteentoista, pidämme tuloksia luotettavina.

Kuva 271. Joutsenpariskunta asettui pesimään Pohjoislahden luoteisreunalle. Tämä haittasi hieman laskentojamme, sillä emme halunneet häiritä hautovia joutsenia tarpeettomasti. Pohjoislahden tiheä kasvillisuus vaatisi laskennoissa hieman hitaampaa etenemisvauhtia kuin järven muut osat. Nyt kiersimme Pohjoislahden erityisen nopeasti ja pääosin itärannan puolelta. - 299 -

2017

Kuva 272. Lähtelänlahden västäräkki on pyydystänyt päiväkorennon. Tämän yksilön reviiri oli osunut oikeaan paikkaan sillä tiheä korentoparvi asettui rantakallion päälle ja viereiseen ruovikkoon useammaksi päiväksi. sujui. Pariskunta lähti järveltä lokakuussa kuu- luvan, pohjaan ankkuroidun pesälautan. Samanden lentopoikasen kanssa. Tämä on paljon, sillä laisia lauttoja voisivat käyttää ainakin kalalokit ja joutsen munii 3-7 munaa. västäräkit, ja kenties jokunen Valkjärvelle uusi pesimälaji, esimerkiksi kalatiira. Myös telkälle ja Arviomme mukaan Valkjärven vesi- ja ranta- isokoskelolle sopivia pönttöjä on järven rannoillinnostoa voisi lisätä huomattavasti tarjoamalla la vähän, eikä niiden kunnosta ole tietoa. Usein linnuille pesäpaikkoja. Kuvan 268 perusteella pöntön pohjalle ei ole laitettu pehmustetta, jolsilkkiuikut voisivat hyväksyä pesäpaikakseen kel- loin se on telkälle ja isokoskelolle käyttökelvoton.

Kuva 273. Sinisorsia on Valkjärvellä yllättävän vähän, vaikka niille pesäpaikat eivät ole rajoite. Tämän naaraan pesä sijaitsi rantametsässä 150 metrin päässä rantaviivasta. Naaras sai tuotua neljä poikasta Lähtelän venelaiturin kupeeseen, mutta viikon kuluttua se pyöri paikalla yksin. - 300 -

Kuva 274. Hanna-Leena ja Meri aamun kultaisena hetkenĂ¤. - 301 -

Kuva 275. Miska ja Aapo sahaamassa avantoa havaintopisteellä 1. Tässä vaiheessa jaksoimme vielä tehdä kaksi avatoa. Jäätä oli vain 15 cm. Kun jäätä kertyi yli 40 cm, tyydyimme yhteen avantoon. - 302 -

Valkjärvi talvella 2018 Miska Aaltonen, Aapo Leinonen, Oskari Saari, Ada Sjövall ja Mika Sipura

Johdanto

Vaikka Valkjärvi-projektin aikana järveä on katsottu useista vinkkeleistä, jäällä on vietetty varsin Loppusyksy ja alkutalvi ovat järvien elämälle hy- vähän aikaa. Tämän kronologisesti tutkimuksen vää aikaa (Brönmark & Hansson 1999, Dodds & tarkoituksena on yleiskatsauksenaselvittää, milWhiles 2010). Koska vesi on tiheimmillään nel- lainen Valkjärvi on talvella jääpeitteen aikaan. jäasteisena, viimeistään pintaveden jäähdyttyä tähän pisteeseen tapahtuu syystäyskierto. Kesän Menetelmät levätuotantoa hajottaneet mikrobit ovat käyttäneet kesän aikana soluhengityksessään happea, Kävimme tekemässä mittaukset ja hakemassa ja kenties vähentäneet sitä alusvedestä, etenkin näytteet Valkjärven keskisyvänteen eri puolilta, pohjan läheltä. Syystäyskierrossa raskas pintavesi vähintään 11 metriä syvistä kohdista viidesti helpainuu pohjaan ja vie mukanaan happea. Samalla mi-maaliskuun 2018 aikana. Sopivien sijaintien pohjan vähähappinen vesi nousee pintaan ja saa määrittämiseen käytimme sukeltajille etäisyyshappea ilmasta. Näin koko vesipatsas on talven mittariksi suunniteltua Hondex PS-7 -syvyysalla hapekas. Kun happi lisäksi liukenee kylmään mittaria. Havaintopisteet 1-3 sijaitsivat keskiveteen paremmin kuin lämpimään, kalojen kel- syvänteen itäosissa (ETRS-TM35FIN 6698244 : paa alkutalvesta tonkia sapuskaa pohjastakin. 374594, 6698292 : 374653 ja 6698240 : 374551) ja paikat 4-5 lähellä hapettimia (ETRS-TM35FIN Talven edetessä ongelmat kuitenkin lisääntyvät. 6698442 : 374391 ja 6698274 : 374391). Kun koko vesimassa on alle neljäasteista, veden kierto päällys- ja alusveden välillä hidastuu, ja Aluksi kairasimme jäähän kolme reikää, minkä kun riite lopulta peittää pinnan, tuulen sekoitta- jälkeen sahasimme näiden välit, ja nostimme va vaikutus lakkaa kokonaan. Vaikka vaihtoläm- veden häiritsemistä välttäen kolmionmuotoisen pöisten eliöiden aineenvaihdunta on kylmässä jääpalan avannosta. Neljällä ensimmäisellä kervedessä hidasta ja hapen tarve siten vähäinen, ralla teimme kaksi avantoa kuuden metrin pääjääpeite estää ilman hapen pääsyn tehokkaasti, ja hän toisistaan, mutta viimeisellä kerralla (jään happi vähenee talven edetessä vääjäämättä. Pa- ollessa 44 cm paksua) sahaaminen kävi työlääksi himmassa tapauksessa happi loppuu pohjasta ja ja tyydyimme yhteen avantoon. alusvedestä kokonaan. Tämä voi johtaa kalakuolemiin, sillä lohikalat, made, ahven ja kuha tarvit- Aluksi mittasimme ensimmäisestä avannosta sevat vähintään 7 milligrammaa happea litrassa, veden lämpötilan, happipitoisuuden, pH:n ja ja vähähappisia olosuhteita hyvin sietävät lahna redox-potentiaalin pinnasta pohjaan metrin väsuutari ja pasurikin vähintään yhden milligram- lein Ysi Professional Plus -mittarilla. Käytimme man. Vain ruutana kestää hapettomuutta. Hap- anturissa sinkkipainoa, joka riittää upottamaan pikadon ja kalakuolemien estämiseksi Valkjärveä anturin 3-5 cm:n syvyyteen pohjan saveen. Viihapetetaan läpi vuoden (Luodeslampi 2018). meinen mittaus on siksi pohjasedimentin sisältä. - 303 -

Kuva 276. Miska ja Aapo ovat saaneet aikaan kolmion muotoisen avannon. Ensimmäisinä näytteenottopäivinä jään olleesa vielä melko ohutta teimme avantoja kaksi. Näistä ensimmäisestä mittasimme lämpötilan ja hapen syvyysprofiilin ja toisesta nostimme vesinäytteet putkinoutimella. Lopuksi kurasimme molemmat avannot ruskeanharmaiksi kiskomalla savea pintaan pohjaeläinnoutimella. - 304 -

Tämän jälkeen vesinäytteen pinnasta pohjaan metrin välein vaakaputkinoutimella (Kuva 00). Näistä kahden desilitran näytteistä analysoimme myöhemmin laboratoriossa TDS:n Aquashock Pure Water -mittarilla ja sameuden Hanna HI93703 -mittarilla. Ravinteiden (fosfaattifosfori, nitraattityppi ja rauta) määrän mittaamiseen käytimme Ysi 9300-fotometriä. Bakteerimäärät laskimme 3M Petrifilm -alustoilta. Lisäksi otimme litran pulloihin näytteet pinnasta ja 11 metrin syvyydestä, ja miitasimme niistä biologisen hapenkulutuksen (BOD7). Mittasimme aluksi happipitoisuuden Vernier Labquest2in optisella happianturilla (ODO-BTA), säilytimme pulloja pimeässä kaapissa huoneenlämmössä seitsemän vuorokautta, ja mittasimme happipitoisuuden uudestaan. BOD7 on happipitoisuuksien erotus. Se kertoo samaan aikaan siitä että vedessä on orgaanista ainesya hajottavia bakteereja, ja siitä että näille on vedessä purtavaa. Säilöimme vesinäytteet myöhempää käyttöä varten pakastamalla. Kolmantena vaiheena maastossa mittasimme fotosynteettisesti aktiivisen säteilyn (PAR) määrän vähenemisen kohti pohjaa. Menetelmä on talvella hyvin kyseenalainen, mutta päätimme silti tallentaa tiedot myöhempiä analyysejä varten. Lapioimme aluksi lumen pois kolmion muotoisen avannon ympäriltä yhden neliömetrin alueelta. Sitten mittasimme secchi-levyyn kiinnitetyllä Vernier Labquest2:n PAR-anturilla (PAR-BTA) lukeman ilman säteilymäärästä, ja upotimme sitten anturin veteen. Mittasimme säteilyn määrän 20 cm:n välein aina kolmeen metriin saakka niin, että mittaaja seisoi Auringon suuntaan nähden avannon varjopuolella. Viimeisenä vaiheena otimme pohjaeläinnäytteen Ekman-pohjanoutimella. Noudin lasketaan leuat avoimena narun varassa pohjaan, ja se laukaistaan narussa olevalla painolla. Noudin koukkaa pohjasta 0,0225 m2:n kokoisen alueen, joten kahden nostomme kokonaispinta-ala on 0,045 m2. Pesimme näytteestä pohjasedimentin pois vesihaavin läpi (silmäkoko 0,6 mm). Havaintojemme mukaan osa pienimmistä Tubificidae-madoista saattoi läpäistä haavin seulan ja päästä karkuun. Säilöimme saaliin avannoittain jääkaappissa muovipurkkeissa. Arkadian yhteislyseon laboratoriossa määritimme eläimet tarkimpiin mah-

dollisiin taksoneihin ja punnitsimme niiden tuorepainon milligramman tarkkuudella. Kolmen vuorokauden lämpökaappikuivauksen jälkeen (+70 °C) punnitsimme saaliin kuivapainon. Tulokset Kuvassa 279 on esitetty lämpötilan ja hapen määrän syvyysprofiili. Talven edetessä lämpötila laski, ja pohjan läheisyydenkin vesi oli viimeisessä mittauksessa vain kaksi astetta. Alimmassa mittauspisteessä sinkkipaino upotti anturin muutaman sentin syvyyteen pohjan saviseen sedimenttiin. Kahden alimman mittauspisteen välinen etäisyys saattoi siksi olla vain muutamia senttimetrejä, mutta tulosten perusteella pohjan sisässä oli kuitenkin suhteellisesti paljon lämpimämpää. Hapen määrä oli pinnassa korkea, mutta laski tasaisesti pohjaa kohden. Pohjasedimentin sisässä hapen määrä oli kaikissa mittauksissa hyvin lähellä nollaa. Hieman huolestuttavasti alimmat happilukemat saatiin viimeisissä mittauksissa. Kuva 280 esittää veteen liuenneiden aineiden määrän (TDS) ja veden sameuden syvyysprofiilit. TDS-lukemat ovat kaiken kaikkiaan hyvin matalia, ja valkjärvelle tyypillisiä, mutta ero kolmen ensimmäisen kahden viimeisen mittauksen välillä on selvä. Jostain on tullut Valkjärven veteen suoloja. Muutos on suurin alusvedessä, joten näiden lähde voisi olla pohjassa. Sameuden syvyysprofiili sopii hyvin yhteen sameustutkimuksissa saamiemme tulosten kanssa. Vesi on melko kirkasta yhdeksän metrin syvyyteen saakka, josta alaspäin se nopeasti samenee. Kuvassa 281 on esitetty fosfaattifosforin ja nitraattitypen pitoisuuksien syvyysprofiilit. Fosfaattifosforia on vedessä melko vähän, eikä pohjan ja pinnan välillä ole käytännössä eroa, mikä saattaisi viitata siihen ettei sisäistä kuormitusta ole. Pitoisuuksien määrässä ei myöskään ole lineaarista ajallista trendiä, vaan suurin pitoisuus saavutettiin ensimmäisellä mittauskerralla ja pienen toisella, vain viisi päivää myöhemmin. Nitraattitypessä sen sijaan on selvä ajallinen trendi: sen määrä väheni talven edetessä. Fosfaattifosforista poiketen nitraattitypelle näyttää olevan myös tyypillistä, että sen määrä lisääntyy pohjaa kohden. Kokonaisuutena määrät eivät ole suuria.

- 305 -

Kuva 277. Yläkuvassa Ada ja Oskari palaamassa näytteenotosta. Ämpäri on osoittautunut vesitutkimuksissa yhdeksi monikäyttöisimmistä välineistä. Sillä voidaan ottaa näyte, siinä voidaan lämmittää varsin hitaasti käynnistyvää happimittarin anturia, sillä voidaan pestä pohjanäytteet ja siinä olevassa vedessä voidaan estää näytepurkkien jäätyminen. Alakuvassa syntyy happimäärän syvyysprofiili. - 306 -

Kuva 278. Yläkuvassa Oskari nostaa vesisaaliin 11 metrin syvyydestä. Talvinäytteenotossa on haasteensa. Näistä vähäisin ei ole tutkijoiden näppien kohmettuminen, sillä monet tarkkuutta vaativat työt on parasta tehdä ilman hanskoja. Tällä kerralla vaikeuksia aihutti myös kohmettunut noutimen laukaisin, jäätynyt noutimen putki ja jäätyvät näytepullot. Bakteerimittausten takia vesi ei saisi jäätyä. - 307 -

Lämpötila (°C) 0,0 0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

-1

4,0

06.02.2018 11.02.2018 23.2.2018 03.03.2018 08.03.2018

-2 -3

Etäisyys pinnasta (m)

3,5

-4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 Hapen määrä (mg/l) 0 -1 -2

Etäisyys pinnasta (m)

-3 -4 -5

0 1

06.02.2018 11.02.2018 23.02.2018 03.03.2018 08.03.2018

-6 -7 -8 -9 -10 -11 -12

Kuva 279. Lämpötilan ja hapen määrän syvyysprofiilit viitenä talvipäivänä 2018. Molemmissa kuvioissa on syytä huomata x-akselin skaala. Lämpötilaerot ovat päivien ja syvyyksien välillä pieniä. Happea on mittaustemme mukaan vielä yhdentoista metrin syvyydessäkin jopa lohikaloille riittävästi. Alimmassa pisteessä anturi upposi pohjan saveen, mikä selittää suuren eron muihin syvyyksiin. - 308 -

TDS (ppm) 0

06.02.2018 11.02.2018 23.2.2018 03.03.2018 08.03.2018

-1 -2 -3

Etäisyys pinnasta (m)

-4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12

Sameus (FTU) 3,8 0

4,0

4,2

4,4

4,6

4,8

5,0

5,2

-1

5,6

5,8

6,0

6,2

6,4

6,6

06.02.2018 11.02.2018 23.02.2018 03.03.2018 08.03.2018

-2 -3

Etäisyys pinnasta (m)

5,4

-4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12

Kuva 280. TDS:n jasameuden syvyysprofiili talvella 2018. TDS:n (veteen lienneiden suolojen määrän) osalta on huomattava, että arvot ovat suhteellisen pieniä ja erot niin päivien kuin syvyyksienkin välillä hyvin vähäisiä. Sameusmittauksissa otimme alimman näytteen selvästi pohjan yläpuolelta, joten pohjan läheisyyden sameus ei johtune pohjasta pölähtäneestä savesta. - 309 -

Fosfaattifosfori (µg PO4-P/l) 5,0 0 -1 -2

Etäisyys pinnasta (m)

-3 -4 -5

5,5

6,0

6,5

7,0

7,5

8,0

8,5

9,0

9,5

10,0

06.02.2018 11.02.2018 23.2.2018 03.03.2018 08.03.2018

-6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 Nitraattityppi (µg NO3-N/l) 150 0

175

200

225

250

300

325

350

06.02.2018 11.02.2018 23.02.2018 03.03.2018 08.03.2018

-1 -2 -3

Etäisyys pinnasta (m)

275

-4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12

Kuva 281. Fosfaattifosforin ja nitraattitypen syvyysprofiilit talvella 2018. Nitraattitypen määrä näyttää vähenevän kevättä kohti kun taas fosfaattifosforin (varsin pieni) määrä vaihtelee pukkoilevasti. Määritimme fosfaattifosforin määrän myös vuonna 2014 käytössä olleella vanhemmalla menetelmällä, jossa tulos katsotaan värikartassa. Vertailu osoitti menetelmien johtavan samoihin tuloksiin. - 310 -

Kuva 282. Oskari kairaa ja Ada puhdistaa jäätä jäämurskasta. Avannon tekeminen 44 cm paksuun jäähän oli hikistä puuhaa, eikä kolmion muotoisen jääpalan nostaminen avannosta ollut aivan helppoa. Vaakanoutimen mentävä avanto kuitenkin syntyi.

- 311 -

Heterotrofisia bakteereita / ml 0

100

150

200

250

300

350

400

450

-1 -2 Etäisyys pinnasta (m)

-3 -4 -5 -6 -7 06.02.2018 11.02.2018 23.2.2018 03.03.2018 08.03.2018

-8 -9 -10 -11 -12

Kuva 283. Aerobisten heterotrofisten bakteerien syvyysprofiili talvella 2018. 6.2.2018 otetun näytteen jälkeen epäilimme bakteerien tulevan noutimesta, minkä seurauksena desinfioimme noutimen ja otimme Arkadian yhteislyseon hanavedestä verkkoinöytteen ennen maastokertaa 11.2.2018. Aerobisten heterotrofisten bakteerien kohdalla tulos on mielenkiintoinen (Kuva 283). Bakteereita oli Valkjärven vedessä keskimäärin vähemmän kuin kesällä, mutta kaikilla havaintokerroilla pinnassa oli enemmän bakteereja kuin alusvedessä. Tulos on selvin kahdella ensimmäisellä kerralla, ja pienin viimeisellä kerralla. Ensimmäisen tuloksen saatuamme aloimme epäillä bakteerien tulleen noutimen letkusta, joten neljällä viimeisellä kerralla desinfioimme noutimen denaturoidulla etanolilla, ja otimme verrokkinäytteen bakteerittomaksi tiedetystä Arkadian yhteislyseon hanavedestä. Hanavedessä bakeereja oli oli 0-5 / ml, joten kuvan 000 bakteerit tulivat Valkjärvestä. Kaikilla havaintokerroilla pohjasedimenttiä sisältävässä näytteessä on hieman enemmän bakteereja kuin sen yläpuolisessa vedessä. Viimeisellä havaintokerralla tässä pohjanäytteessä oli enemmän bakteereja kuin pintavedessä.

pinta-alaa kohden ja biomassat tuorepainona ja uunikuivauksen jälkeen yhden milligramman tarkkuudella punnittuna kahden noston näytteessä. Peräkkäiset paikat (esim. 1 ja 2) ovat vierekkäisiä, noin kuuden metrin päässä toisistaan olevia avantoja. Yksilömäärät ja biomassat ovat selvästi suurempia kuin aiemmissa pohjaeläintutkimuksissamme, vaikka lajisto vaikuttaakin yksipuolisolta. Taulukossa 21 on kerrottu määrittämiemme taksonien yksilömäärät. Chironomys plumosus on ylivoimaisesti yleisin pohjaeliö, ja koska sen toukat olivat myös kookkaimpia, se muodostaa suurimman osan biomassasta. Huomattavaa on myös pohjan hapettomuudesta viestivän Chaoborus-sulkasääsken vähäinen määrä.

Kuvassa 288 on esitetty PAR-mittauksen syvyysprofiili kolmen ylimmän metrin osalta. Tulosten perusteella Valkjärvessä on jo hieman yli kahden metrin syvyydessä pimeää vaikka avannosta ja Taulukossa 20 on esitetty pohjaeläinten yksilö- sen ympärille puhdistetusta alueesta tulee valoa. määrät, taksonimäärät, yksilötiheydet pohja- Menetelmä sopii talvimittaukseksi huonosti. - 312 -

Taulukko 20. Pohjaeläinten yksilömäärät, luokiteltujen ryhmien määrät, ja tiheydet pohjapinta-alaa kohden, sekä tuorepainot ja kuivapainot pohja-pinta-alaa kohden havaintopaikoittain. Paikka

Syvyys

Yksilöt

Taksonit

Tiheys / m2

Tuore mg / m2 Kuiva mg / m2

12,3

1022

12672

2455

12,2

1488

31244

6333

11,9

556

9233

1746

11,9

778

9558

1991

12,1

1222

22850

4502

12,0

1356

24221

4920

12,1

1644

33121

6980

12,1

711

10023

2002

11,4

733

7772

1632

12,0

1778

28433

5283

Kuva 284. Ekman-pohjanoudin laskeutumassa avantoon. Noutimen leuat on vitetty kiinnittämällä ne vaijereilla laatikon päällä näkyvään laukaisukoneistoon. Kun noudin on laskeutunut pohjaan, se laukaistaan lähettämällä teräspaino narua pitkin laukaisukoneistoon. Koneisto niiaa painon vaikutuksesta ja vapauttaa vaijerit, jolloin leuat kauhaisevat laatikon pinta-alan verran pohjan pintaosasta. - 313 -

Taulukko 21. Keskeisimpien pohjaeläintaksonien yksilöiden määrä havaintopisteissä. Tubifex = harvasukamadot suvuista Tubifex ja Potamothrix. Chaoborus = Chaoborus flavicans sulkasääsken toukat. C. plumosus = surviaissääsken toukat tyyppiä Chironomys plumosus. C. thummi = surviaissääsken toukat tyyppiä Chironomys thummi. Procladius = Procladius-suvun surviaissääsken toukat. Pagastiella = Pagastiella-suvun surviassääsken toukat (todennäköisesti Pagastiella orophila). Paikka

Tubifex

Chaoborus C. plumosus

C. thummi

Procladius

Pagastiella

Kuva 285. Miska ja Aapo pesemässä pohjan savea pois pohjaeläinten paljastamiseksi. Valkjärven pohja on osoittautunut yllättävän puhtaaksi saveksi. Oletimme ennen tutukimuksia, että pohjassa lojuisi puiden lehtiä, oksanpätkiä ja muuta kariketta, mutta kun savi lopulta saatiin suodatettua halkaisijaltaa 0,6 mm:n haavin verkon läpi, haaviin ei jäänyt käytännössä muuta kuin pohjaeläimet. - 314 -

Kuva 286. Näytteenottopaikan 10 runsasta pohjaeläinsaalista. Pääosa tässä olevista surviaissääsken toukista kuuluu lajiin Chironomys plumosus. Joukossa on myös kaksi Chironomys thummia, kaksi Pagastiella orophilaa ja ainakin yksi Procladius-suvun yksilö. Toukkien kirkas punainen väri johtuu hemolymfan hemoglobiinista, joka auttaa toukkia saamaan happea vähähappisissa olosuhteissa.

Kuva 287. Pohjaeläinnäytteissä Valkjärven pohja on osoittautunut hämmästyttävän tasalaatuiseksi saveksi. Kun savi pestään haavin 0,5 millimetrin verkon läpi, pohjalle ei juuri jää puiden lehtiä, oksia tai muuta kariketta. Kun pohjaeläimet poistetaan pohjan savi saattaisi kelvata sellaisenaan kuvaveiston materiaaliksi. Projektin aikana heitettiin ilmaan jopa ajatus, että kaikille mukana olleille tehtäisiin muistoksi Valkjärven pohjan savesta tehty veistos.

- 315 -

Etäisyys pinnasta (m)

PAR (prosentteina pinnan arvosta) 0,01 0,0 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8 -1,0 -1,2 -1,4 -1,6 -1,8 -2,0 -2,2 -2,4 -2,6 -2,8 -3,0

0,1

100

06.02.2018 (FTU 4,79) 11.02.2018 (FTU 4,82) 23.02.2018 (FTU 4,36) 03.03.2018 (FTU 4,61) 08.03.2018 (FTU 4,09)

Kuva 288. Fotosynteettisesti aktiivisen säteilyn (PAR) määrän väheneminen pohjaa kohti ylimmän kolmen metrin matkalla. Teimme jokaisen kolmion muotoisen (sivu 60 cm) avannon ympärille yhden neliömetrin kokoisen lumettoman alueen. Tulokset ovat verrannollisia toisiinsa nähden, mutta ne eivät kerro todellisesta säteilyn määrästä jään alla, eikä niitä voi verrata kesän tuloksiin. Johtopäätökset Tulostemme perustella Valkjärvellä meni talvella 2018 hyvin. Fosfaattifosforin määrä oli melko pieni, ja mikä parasta, sen määrä ei näyttänyt lisääntyvän talven edetessä. Toisen kasviplanktonille tärkeän ravinteen, nitraattitypen määrä jopa väheni kevättä kohti. Myös happea riitti vedessä hyvin aina kymmenen metrin syvyyteen saakka.

Pohjaeläinten biomassat tuorepainoina ovat huikeita. Kymmenessa naytteenottopaikassa oli enimmillään 33 grammaa eläimiä, ja keskimäärinkin peräti 18,9 grammaa eläimiä neliömetrillä. Pääosa yksilöistä oli surviaissäsken toukkia, jotka koska nämä ovat myös kookkaimpia, pääosa biomassasta muodostuu niistä. Arvioimme Valkjärven keskisyvänteen pinta-alaksi 11 metrin syvyyskäyrää suurpiirteisesti noudattaen, ja kuvan 118 mittaustuloksia apuna käyttäen 321368 m2. Keskisyvänteen alueella olisi näin ollen 6074 kg pohjaeläimiä. Tuorepainossa on aina mukana hieman vettä, ja kenties eläinten mukana tulleita roskia, joten aivan näin suuri kokonaisbiomassa ei todellisuudessa ole. Pohjaeläimiä on toki 11 metriä matalammassakin vedessä, joten koko Valkjärven pohjaeläinten biomassa saattaisi olla selvästi tuota lukua suurempi.

Sameudesta saadut tulokset olivat hyvin linjassa sameustutkimuksemme tuloksiin: jokin pöllyttää Valkjärven pohjasta savea 2-3 metrin korkeudelle pohjasta. Pohjaeläintiheydet huomioiden on varsin helppoa muodostaa mielikuva särkikaloista tätä puuhaa tekemässä. Tästä voi löytyä myös selitys veteen liueneiden suolojen määrän nousulle etenkin pohjan tuntumassa talven edetessä. Saven mukana voi vapautua suoloja veteen. Aiempien tutkimustemme mukaan nämä ovat to- Bakteerien suhteellisesti suuri tiheys jään alla jäädennäköisesti magnesiumin ja kaliumin suoloja. nee ilman vastausta. On mahdollista että esimer- 316 -

kiksi kalojen tai pohjan selkärangattomien ulosteet ovat vettä kevyempiä ja nousevat pintaan, tai jossain pohjan prosesseissa syntyy kaasukuplia. jotka nostavat orgaanista ainesta bakteerien kulutettavaksi jään alle. Oma osansa tässä saattaa olla myös pohjaa tonkivilla kaloilla. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli toisaalta täydentää Valkjärvi-tutkimusten ajallista kirjoa talvisilla maastopäivillä, ja toisaalta luoda katsaus talvisen Valkjärven tilaan projektimme päättyes-

sä. Tutkimuksemme onnistui tässä vähintäänkin hyvin. Saimme todeta lähijaärvemme tilan vähintääkin kelvolliseksi ja pohjan villin menon jopa riemastuttavaksi. Vaikka Valkjärvi-projektin maastotyöt päättyivä näihin jään kairauksiin ja sahauksiin, lukiomme tulee todennäköisesti jatkamaan muilla kursseilla Valkjärven talvisen tilan seurantaa toivottavasti hyvinkin pitkän aikasarjan toivossa. Lukiomme laboratorion varustus sopii erittäin hyvin vesitutkimusiin, erityisesti talvisiin. Meillä kun ei ole omaa venettä.

Kuva 289. Tutkijat ja tutkijoiden välineet. Ahkiossa on muun muassa jääkaira, jäätuura, 2 jääsahaa, sohjolapio ja -kauha, 10 litran ämpäri, syvyysmittari, putkivedennoudin 15 metrin narulla, Ekman pohjanoudin 20 metrin narulla, kasviplanktonhaavi, eläinplanktonhaavi, vesihaavi, naskalit, pelastusköysi, secchi-levy PAR-anturilla, Ysi Professional Plus -mittari 20 metrin kaapelilla, kolme Labquest2 -mittaria, ruiskupullo, mittanauha, 21 kahden desilitran vesinäytepurkkia, kylmälaukku näytteiden jäätymisen hidastamiseksi, kaksi litran näytepurkkia, kirjoitusalusta laskimella, tuloslomake kirjoitusmuoville tulostettuna ja kyniä. Tässä vaiheessa kaikki on vielä tiptop-järjestyksessä. Kolmen tunnin näytteenoton jälkeen välineet ovat kastuneita, jäätyneitä ja hyytyneitä. Samoin ihmiset. - 317 -

Kuva 290. LĂ¤htelĂ¤nranta valmistautuu uimakauteen

- 318 -

Valkjärven uimarannat virkistysalueina Christian Hakkarainen, Max Pajunen, Ville Pirhonen ja Mika Sipura Johdanto Valkjärvellä on kaksi yleiseen uintikäyttöön tarkoitettua rantaa. Näistä Tiiran uimaranta sijaitsee Valkjärven koillisreunalla, Klaukkalan keskustasta katsottuna Järvihaan teollisuusalueen takana (Kuva 291). Noin sata metriä rantaviivaa käsittävä alue on ollut alun perin savipohjainen, mutta perustettu tuomalla hiekkaa suodatinkankaan päälle. Ranta on ruopattu vuonna 2010, ja sen alueelle on valmistunut huoltorakennus vuonna 2015. Samalla alue myös aidattiin. Huoltorakennuksessa WC, pukutilat ulkona ja sisällä, sekä lämpimimpinä päivinä avoinna oleva kioski. Kesäaikaan rannalla toimivat rantapelastajat. Nurmijärven kunnan arvion mukaan rannalla on kesä-heinäkuussa noin 150 kävijää päivässä. Talvella laiturin kupeessa ylläpidetään avantoa. Tiiran rantaa pinta-alaltaan suurempi Lähtelän uimapaikka sijaitsee järven lounaisosassa, Lähtelänlahden perukassa. Se ei ole virallinen uimaranta, joten siellä ei ole rantapelastajia, eikä palveluita. Rannassa on kolme pitkää venelaituria, joten uiminen tapahtuu veneiden seassa. Rannalla on pieni pukeutumissuoja, ja sen huoltorakennuksessa on aiemmin toiminut kioski. Samassa rakennuksessa on myös venevaja, jonka soutuveneet (järvellä on sallittua käyttää vain sähköperämoottoreita.) ja kanootti ovat Pro Valkjärvi -yhdistyksen jäsenten lainattavissa. Talvella Lähtelänrannassa järjestetään Klaukkalan rotareiden, partiolippukunta Klapasien, Pro Valkjärvi ry:n Valkjärven kyläyhdistyksen ja Klaukkalan Kirin toimesta koko perheen talvitapahtuma. ja toukokuussa Valkjärvi-soudut (Kuva 300).

Etenkin nuorten keskuudessa suorittu uimapaikka on edellisten lisäksi Åberginnokassa sijaitseva korkeahko kallio eli ”Kaltsi” (Kuvan 291 kartta), jossa jyrkästi syvenevä ranta mahdollistaa hypyt veteen. Kaltsille mennään tavallisesti uimalla Tiiranrannasta Tielahden yli. Menetelmät Toteutimme tutkimuksen kyselynä iltapäivisin 3.7.2015, 15.8.2015, 16.8.2015 ja 20.8.2015. Kiersimme molemmilla uimarannoilla poimien ihmisiä kaikista ikäluokista mukaan kyselyyn. Kyselijä luki kysymykset yksi kerraallaan, antoi vastausvaihtoehdot, ja merkitsi vastaukset lomakkeeseen (liitteenä raportin lopussa). Taustatietoina keräsimme vastaajan sukupuolen ja iän (kentällä syntymävuoden). Avoimina kysymyksinä kysyimme rannalle kertyneen matkan ja kulkuneuvon, sekä syyn tulla juuri sille uimarannalle. Lisäksi tiedustelimme, oliko vastaaja tullut rannalle yksi, perheenjäösenten vai ystävien seurassa. Kysymysessä 6 annoimme vastaajan arvottaa asteikolla 1-5 (jossa 1 = ei lainkaan merkitystä ja 5 = erittäin iso merkitys) seuraavat toiminnot: 1) uiminen, 2) auringonotto, 3) rentoutuminen tai virkistäytyminen, 4) yhdessäolo ja 5) luonto ja maisemat. Kysymyksessä 7 tiedustelimme mielipidettä kyseisen uimarannan ominaisuuksista asteikolla 1-5 (1 = erittäin huono ja 5 = erittäin hyvä): 1) veden lämpötila, 2) veden kirkkaus, 3) uimavden yleinen laatu, 4) rannan viihtyisyys ja 5) oma rauha. Kysymyksissä 8 ja 9 tiedusteltiin eliöhavaintoja: oletko havainnut Valkjärvellä sinilevää tai järvisyyhyä, ja onko jostain eläimestä

- 319 -

Kuva 291. Valkjärven uimarantojen sijainnit maastokartalla. Åberginnokkaan on merkitty myös Kaltsi, korkeahko kallio, luonnon hyppyteline uhkarohkeille. Sille on tapana uida Tiiranrannasta. ollut sinulle rannalla haittaa. Viimeisenä numeerisena tehtäväna vastaajaa pyydettiin antamaan uimarannalle kouluarvosana asteikolla 4-10. Kysymyksessä 11 haluttiin tietää, onko Valkjärvellä vastaajalle jotain muuta merkitystä uimarannan lisäksi. Viimeisenä kysymyksenä tiedustelimme käsitystä uimareiden järven tilanteesta: ”Valkjärven tilaa seurataan tarkasti, ja järven tilan kohentamiseksi tehdään paljon työtä. Mikä on sinun käsityksesi mukaan Valkjärven suurin ongelma?”

Tulokset Kyselyyn vastasi kaikkiaan 141 uimarantojen käyttäjää, 71 Tiiranrannassa ja 70 Lähtelänrannassa. Tiiranrannan vastaajista 35 oli miehiä ja 36 naisia. Lähtelänrannan vastaajista miehiä 23 ja naisia 47. Uskomme otannan olleen satunnainen, joten rantojen sukupuolijakaumassa on tilastollisesti merkitsevä ero (χ2 = 3,93, p = 0,07). Vastaajien keski-ikä oli Tiiranrannassa 35,2

Tiiranranta

Lähtelänranta

Lähellä Rauhalllinen Kaverien seura Viihtyisä Joku muu

Kuva 292. Tutkimuksessa kysyttiin syytä tulla juuri tälle uimarannalle. Kysymys oli avoin, mutta vain yksi vastaajista kertoi syyksi jonkun muun kuin tässä diagrammissa diagrammissa esitetyn. - 320 -

Kuva 293. Yläkuvassa Kaisla ja Kaisla ovat tulleet viettämään lämmintä kesäpäivää Tiiranrantaan, ja päässeet saman tien vastailemaan Christianin kysymyksiin. Alakuvassa Saana ja Jenna samoissa pihdeissä Lähtelänrannan laiturilla. Molemmilla rannoilla pyyhkeensä voi levittää joko hiekalle, tai nurmikolle vähän kauemmas rannasta. Vain lähtelänrannassa on tapana palvoa aurinkoa laiturilla. - 321 -

Tiiranranta

Lähtelänranta

Yksin Perheenjäsenen kanssa Kaverien seurassa

Kuva 294. Uimarannan seuralaiset. Tiiranrannalle tultii selvästi useammin perheen kanssa tai yksin, kun taas yli puolet Lähtelänrannan vastaajista oli tullut paikalle kaverien kanssa. vuotta ja Lähtelänrannassa 29,2 vuotta. Myös tämä ero on tilastollisesti merkitsevä (t = 2,35, p = 0,02). Matka kotoa rannalle oli Tiiranrannalla keskimäärin 3,93 km ja Lähtelänrannalla 5,1 km. Ero ei ole merkitsevä (t = - 1,46, p = 0,145).

= 46,85, p < 0,0001). Vain yksi vastaaja Tiiranrannalla kertoi syyksi jonkin muun kuin läheisyyden, rauhallisuuden, kaverien seuran tai viihtyisyyden (”Muuten vaan”). Uimarannan seura on esitetty kuvassa 00. Myös tässä uimarantojen välillä on eroa. Tiiranrantaan tultiin aavistuksen Syyt uimarannan valintaan on esitetty kuvassa enemmän yksin ja perheenjäsenten kanssa, kun 292. Tiiranrannalla yleisin syy oli rannan lähei- taas Lähtelänrantaan tultiin eniten kaveriporusyys ja Lähtelänrannalla rauhallisuus. Ero on kassa. Myös tämä ero on tilastollisesti merkitsevä tilastollisesti erittäin merkitsevä (Pearsonin χ2 (Pearsonin χ2 = 8,00, p = 0,018). Uiminen

Auringonotto

Rentoutuminen

Yhdessäolo

Luonto

70 65 60 55 50

Määrä

1 2 3 4 5

40 35 30 25 20 15 10 5 0

Tiira

Lähtelä

Tiira

Lähtelä

Tiira

Lähtelä

Tiira

Lähtelä

Tiira

Lähtelä

Kuva 295. Uimarannan toimintojen tärkeys vastaajille (1 = ei lainkaan tärkeä, 2 = vain vähän tärkeä, 3 = neutraali, 4 = jokseenkin tärkeä ja 5 = erittäin tärkeä). - 322 -

Lämpötila

Veden kirkkaus

Veden laatu

Viihtyisyys

Rauha

70 65 60 55 50

Määrä

1 2 3 4 5

40 35 30 25 20 15 10 5 0

Tiira

Lähtelä

Tiira

Lähtelä

Tiira

Lähtelä

Tiira

Lähtelä

Tiira

Lähtelä

Kuva 296. Vastaajien tyytyväisyys uimarannan ominaisuuksiin (1 = erittäin huono, 2 = jokseenkin huono, 3 = neutraali, 4 = jokseenkin hyvä ja 5 = erittäin hyvä). Toimintojen tärkeys on esitetty kuvassa 295. Auringonottoa pidettiin molemmilla uimarannoilla hieman muita vähemmän tärkeänä, mutta erot olivat yleisesti pieni. Luonto ja maisemat olivat harvojen mielestä erittäin tärkeitä, mutta sitäkin useampi piti näitä jokseenkin tärkeänä. Uimarantojen välillä on tilastollisesti merkitsevä ero rentoutumisessa: Lähtelänrannalla oltiin selvästi enemmän rentoutumassa ja virkistäytymässä (Pearsonin χ2 = 22,59, p < 0,0001). Mielenkiintoista viimeisessä pyläikössä on, että yksikään (ei vät edes yksin rannalla olleet) ei pitänyt yhdessäoloa täysin merkityksettömänä.

parempana kuin Tiiranrannalla (Pearsonin χ2 = 16,04, p = 0,003).

Mielipiteet uimarannan ominaisuuksista on esitetty kuvassa 296. Vähiten tyytyväisiä oltiin veden kirkkauteen ja lämpötilaan. Vaikka veden lämpötilassa ei ollut eroja rantojen välillä, Lähtelänrannan uimarit olivat tilastollisesti merkitsevästi enemmän siihen tyytymättömiä (Pearsonin χ2 = 25,45, p < 0,0001). Lähtelänrannan uimarit olivat merkitsevästi tyytymättömämpiä myös veden kirkkauteen (Pearsonin χ2 = 11,44, p = 0,022), mutta veden yleisessä laadussa ei ollut eroa rantojen välillä (Pearsonin χ2 = 7,56, p = 0,109). Myös rannan viihtyisyys arvioitiin Lähtelänlahdella huonommaksi (Pearsonin χ2 = 10,10, p = 0,018). Rauhaa pidettiin Lähtelänrannalla

Tiiranrannalle annettin kouluarvosanojen keskiarvo 8,18 ± 0,57 (SD). Lähtelänrannan keskiarvo oli 7,86 ± 0,77. Ero on tilastollisesti merkitsevä (t = 2,80, p = 0,006). Kouluarvosana ei korreloi vastaajan iän kanssa (Pearsonin r = 0,04, p = 0,64), eikä miesten ja naisten välillä ole eroa (7,99 vs. 8,05, t = - 0,54, p = 0,59).

Vastaajista 18% oli havainnut rannalla sinilevää. Heistä 11 oli Tiiranrannalla ja 15 Lähtelänrannalla. Vain viisi vastaajaa oli havainnut järvisyyhyä (kolme Tiiranrannalla ja kaksi Lähtelänrannalla. Vastaajista 12 oli kokenut eläinten aiheuttaneen rannoilla haittaa. Heistä viisi oli Tiiranrannassa ja seitsemän Lähtelänrannassa. Yksi Tiiranrannan uimari ja neljä Lähtelänrannan uimari oli kokenut häiritseviksi hanhet. Muut riesaeläimet olivat paarmoja, muurahaisia ja koiria.

Avoimeen kysymykseen 11 vastattiin: kalastus (52 mainintaa), luistelu (13), hiihto (5) ja maalaus (1). Viimeisen kysymyksen vastaukset on esitetty Wordle-kuvana kuvassa 297. Eniten mainintoja keräsi En osaa sanoa, mutta heti perään tulivat sinilevä ja rehevöityminen.

- 323 -

Kuva 297. Yleisimmät vastaukset kysymykseen ”Valkjärven tilaa seurataan tarkasti, ja järvellä tilan kohentamiseksi tehdään paljon työtä. Mikä on Sinun käsityksesi mukaan Valkjärven suurin ongelma?” Wordlellä havainnollistettuna. Sanan koko kuvaa mainintakertojen määrää. Eos tarkoittaa vastauksia joissa vastaaja ei osannut tai halunnut mainita mitään. Laiturilla viitattiin sen epävakauteen ja nuorisolla näiden taipukseen metelöidä rannalla. Johtopäätökset Valkjärven uimarannat ovat ominaisuuksiltaan ja siten myös käyttötarkoituk-seltaan hyvin erilaisia. Tiira on nykymuodossaan viimeistelty ja viimeistä piirtoa myöten uimareiden ja auringonpalvojien käyttöön suunniteltu, kun taas Lähtelässä uidaan veneiden seassa ja levitetään viltti kauemmas muista vähemmän huolitellulle alustalle. Tuloksemme osoittavat tämän yllättävänkin hyvin. Tiira sijaitsee lähellä Klaukkalaa, joten sinne tullaan koska se on lähellä. Lähtelään saakka vaivautuvat hakevat jotain muuta. Se näyttää olevan rauha olla ja turista kavereiden kanssa. Tiiraan tullaan selvästi enemmän perheen kanssa ja yksin, mikä kertonee toisaalta rannan hyvästä palvelusta uimavalvojineen, aitoineen ja kioskeineen, toisaalta tiiviin rannan merkityksestä näyttäytymispaikkana. Lähtelän rantaan puolestaan tultiin enemmän kaveriporukassa ja pidettiin tärkeänä yhdessäoloa. Hieman kärjistäen voisi todeta Lähtelän asiakkaan toivovan, ettei höpötys kavereiden kanssa keräisi mulkaisuja.

Hassuna yksityiskohtana Lähtelän ihmiset näyttävät olevan selvästi kriittisempää väkeä. Vaikka veden lämpötila oli molemmilla rannoilla sama, Lähtelän väki piti selvästi useammin vettä liian kylmänä. Myös veden kirkkaus, sen yleinen laatu ja rannan heikko viihtyisyys harmittivat Lähtelän väkeä enemmän enemmän kuin järven toisella laidalla, Tiiran rannalla viltillään kölletteleviä. Tähän voi olla selitys: kyselyt tehtiin iltapäivällä ja illalla, jolloin Aurinko porotti täydeltä terältä Tiiraan, mutta selän takaa Lähtelään. Koska ihmiset makoilevat jalat rantaan päin, alamäkeen, Tiirassa oli haastattelujen aikaan lämpimämpää, ja virkistaytyminen saattoi olla tervetullatta vähän viileämmältäkin tuntuvassa vedessä. Linjassa muiden tulosten kanssa on, että Lähtelän ihmiset pitivät uimarannan rauhasta enemmän.

Hieman huolestuttavasti suuri osa vastaajista ei tiennyt, mikä on Valkjärven suurin ongelma, ja miksi sen eteen nähdään paljon vaivaa. Toisaalta, kun vastaukset sinilevä, rehevöityminen ja happikato yhdistetään, nämä muodostavat enemmistön. Vastauksissa epävakaa laituri ja metelöivä nuoriso herättivät kyselijöissä hilpeyttä, mutta Yksi mahdollisuus Valkjärven ja sen ympäristön on syytä muistaa kyselyn subjektiivisuus: happivirkistyskäytön lisäämiseksi voisi olla lintutor- kato ei vaikuta uimarin elämään millään tavalla nin rakentaminen järven pohjoispään vallille. ennen kuin mätiä kaloja alkaa kellua rantaan. - 324 -

Kuva 298. Valkjärven pahikset: sinilevä ja valkoposkihanhi. Sinilevät eli paremmalta nimeltään syanobakteerit ovat globaalisti hyviksiä, sillä 3 miljardin vuoden olemassaolonsa aikana ne ovat tuottaneet suurimman osan maapallon ilmakehän hapesta. Osa lajeista kuitenkin tuottaa hermo- ja maksamyrkkyjä, ja levämassan hajotus kuluttaa vedestä happea, joten rannalle ajelehtinut levämassa on oikeutetusti kauhistus. Valkoposkihanhet (ja taustan kanadanhanhet) kerääntyvät ruokailun jälkeen rannalle lepäämään, huoltamaan höyhenpukuaan - ja ulostamaan. Tuhatpäinen, viikkoja Tiiranrannassa viihtynyt hanhitokka sai tämän seurauksena hiekkarannan näyttämään kanalan lattialta. - 325 -

Kuva 299. Syksyllä 2016 Tiiranrannan valtasivat valkoposkihanhien ohella kanadanhanhet, jotka tuntuivat viihtyvän mieluummin laiturilla. Uimarannan hiekan lisäksi ulosteisiin tahriutui siksi myös laituri. Syksyllä 2018 Tiiranrantaan asennettiin kevytrakenteinen aita, joka toimi tehokkaasti: hanhet alkoivat viettää rantalomiaan Saunalahden saunan pihapiirissä, ja osittain myös Lähtelänrannassa. - 326 -

Kuva 300. Kesäisenä sunnuntaina 21.5.2017 myös Arkadian yhteislyseon joukkue osallistui perinteiseen Valkjärven soutuun kirkkovenejoukkueella. Aivan mitaleille ei ylletty, mutta kirkkaalle pistesijalle ensimmäistä kertaa kirkkoveneeseen astunut joukkue nousi. Kisan jälkeen soutajien kanta oli yhtenevä: ei leppeää sunnuntaita voisi paremmin viettää. Kiitos ekosysteemipalvelusta Valkjärvi! - 327 -

Kuva 301.Talvella Lähtelänrannassa ylläpidetään avantoa, ja uuden rakennuksen pukukopit ovat myös silloin uimarien käytössä. Eliöt olivat häirinneet yllättävän pientä osaa vastaajista. Tämä saattaa osittain johtua siitä, ettei esimerkiksi järvisyyhyä aina muisteta tai sitä ei mielletä eliöksi. Samoi saattaa olla, ettei kohtaaminen hanhen ulosteen kanssa välttämättä muistu mieleen kyselyaikaan puhtaalla hietikolla. Hanhet ovat kesällä Valkjärvellä hyvin vähälukuisia, ja ongelmat kasaantuvat syksyyn, jolloin rantojen käyttö on vähäistä. Kaikenkaikkiaan uimarannat näyttävät tarjoavan kalastuksen ja talviliikunnan ohessa erinomaiset ja sopivan erilaiset mahdollisuudet Valkjärven virkistyskäytölle. Yksi uusi mahdollisuus lisätä Valkjärven virkistysmahdollisuuksia olisi lintutornin rakentaminen järven pohjoispäähän.

Tornimäen muutontarkkailupaikkaa lukuun ottamatta Nurmijärvellä ei ole lainkaan lintutornia, mikä on suomalaisessa kunnassa poikkeuksellista. Valkjärven pesimälinnusto tuskin riittää suuriin kävijämääriin, mutta esimerkiksi syksyn 2017 lintulaskentojen parhaina päivinä Valkjärven linnusto oli erittäin monimuotoinen. Ympäristön mäkisyyden vuoksi korkeinkaan torni tuskin tarjoaisi muutontarkkailijalle kummoisia näkymiä horisonttiin, joten torni voisi olla matalampi lavakin, jos ympäristön puustoa hieman poistettaisiin. Samassa yhteydessä tornille olisi rakennettava polku, jota voisi edelleen jatkaa luoteisrannan rehevään tervaleppävyöhon luontopolkuna. Myös Hyypiänmäen metsät ja Pirunkellari saattaisivat olla luontopolun arvoisia.

Kuva 302. Tiiranranta tarjoaa talvellakin monia mahdollisuuksia. Rannasta lähtevät hiihtoladut, polku ja järven kiertävä luistelureitti. Helmikuussa 2018 pilkkijän yllätti kairanreiästä jäälle pulppuava vesi. Näytti siltä, että osa jäästä oli painut kuopalle, ja jos reiän sattui tekemään kuoppaan, vesi nousi jäälle ja sohjoutti osan luisteluradasta. - 328 -

Lähteet Bertoni, Roberto 2011: Limnology of Rivers and Lakes. Teoksessa Encyclopedia of Life Support Systems (EOLSS), Unesco. Eolss Publishers, Oxford. [http://www.eolss.net] Dodds, Walter & Whiles, Matt 2010: Freshwater Ecology; Concepts & Environmental Applications of Limnology. Academic Press. Brönmark, Christer & Hansson, Lars-Anders 1998: The Biology of Lakes and Ponds. Oxford University Press. Hagman, Anne-Marie 2009: Nurmijärven Valkjärven kunnostussuunnitelma. Uudenmaan ympäristökeskuksen raportteja 10/2009. Hakkari, Lasse 1986: Ulappaveden ekosysteemit. Teoksessa Huhta, Veikko (toim.): Suomen eläimet 5, sivut 276-282. Weilin+Göös. Lewis, William M. 1983: A Revised Classification of Lakes Based on Mixing. Canadian Journal of Fishing and Aquatic Science 40: 1779-1787. Luodeslampi, Paula 2018: Nurmijärven järvien veden laatu 2016 ja 2017. Keski-Uudenmaan ympäristökeskuksen julkaisu 1/2018. Maier, Raina M., Pepper, Ian L. & Gerba, Charles P. 2009: Environmental Microbiology. Second Edition. Academic Press. Metsänen, Timo 2006: Valkjärven kunnostusselvitysten yhteenveto ja alusveden poisjohtamisen suunnitelmaselvitys. Opinnäytetyö. Laurea Ammattikorkeakoulu, Laurea Hyvinkää-Instituutti. Kestävän kehityksen koulutusohjelma. 59 s. Mettinen, Ari 2006: Nurmijärven Valkjärven pohjaeläintutkimus vuonna 2005. Tutkimusraportti 104/2006. Länsi-Uudenmaan vesi ja ympäristö ry. Niinimäki, Juhani & Penttinen, Kari 2014: Vesienhoidon ekologiaa. Ravintoverkkokunnostus. BoD, Books on Demand. Pajunen, Virpi 2010: Valkjärveen laskevien ojien kiintoaine- ja ravinnekuormitus, sekä kunnostustoimien optimointi. Pro Gradu -tutkielma, Helsingin yliopisto, Ympäristöekologian laitos. Salo, Elina 2014: Nurmijärven järvien veden laatu 2012-2013. Keski-Uudenmaan ympäristökeskus. Sarvilinna, Auri & Sammalkorpi, Ilkka 2010: Rehevöityneen järven kunnostus ja hoito. Ympäristöopas 2010. Suomen ympäristökeskus. Seppä, Johanna 2006: Nurmijärven arkeologinen inventointi. Museovirasto. Smith, Robert L. & Smith, Thomas M. 2001: Ecology & Field Biology, 6th edition. Benjamin Cummings. Tammert, Helen, Kisand Veljo & Nõges, Tiina 2005: Bacterioplankton abundance and activity in a small hypertrophic stratified lake. Hydrobiologia 547: 83-90. Ulfvens, Johan 1988: Comparative breeding ecology of the Horned Grebe Podiceps auritus and the Great Crested Grebe Podiceps cristatus: archipelago versus lake habitats. Acta Zoologica Fennica 183: 1-75. Vahtera, Heli, Pajunen, Virpi & Valkama, Pasi 2009: Purot Valkjärven kuormittajina. Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry. - 329 -

Vahtera, Heli, Männynsalo, Jari & Lahti, Kirsti 2014: Vantaanjoen yhteistarkkailu. Vedenlaatu vuosina 2011-2013. Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry, julkaisu 72/2014. Valkama, Jari, Vepsäläinen, Ville & Lehikoinen, Aleksi 2011: Suomen III Lintuatlas. – Luonnontieteellinen keskusmuseo ja ympäristöministeriö. <http://atlas3.lintuatlas.fi> (viitattu [18.10.2017]) ISBN 978-952-10-6918-5. Väisänen, Rista A, Lammi, Esa, Koskimies, Pertti 1998: Muuttuva Pesimälinnusto. Otava. Wiederholm, Torgny 1980: Use of Benthos in lake monitoring. Journal (Water Pollution Control Federation) 52: 537-547.

Mitä nyt? Projekti ei ole projekti ellei se ala ja pääty. Arkadian yhteislyseon Valkjärvi-projekti alkoi tammikuussa 2014 ja päättyy maaliskuussa 2018. Vaikka monenlaista touhuttiin, paljon jäi myös tutkimatta. Planktonia, vesikasveja, rantavyöhykkeen selkärangattomia ja kaloja ei ei ehditty vilkaistakaan. Joku voi jopa olla sitä mieltä, ettemme päässeet edes asiaan. Mutta niidenkin pariin saatetaan vielä ehtiä, sillä syksyllä 2018 Arkadian yhteislyseossa alkaa koulukohtainen syventävä kurssi ”Suomalaiset ekosysteemit ja ekologian tutkimusmenetelmät”. Sen tarkoituksena on osittain jatkaa Valkjärvi-projektin perintöä, osittain täydentää aiemmilla kursseilla varsin kevyeksi jäävää ympäristöekologian osaamista. Huomiota kurssin tutkimuksissa tulevat saamaan Klaukkalan taajamaekosysteemi, aivan Klaukkalan kupeessa kohoava Isosuo, Klaukkalan ympäristön metsät ja vesiekosysteemien edustajana tässäkin raportissa vahvasti olleet Luhtajoki ja Lepsämänjoki - sekä luonnollisesti itse Valkjärvi. Projekti päättyy, kiinnostus Valkjärveen ei.

Kiitokset Olemme kiitollisia Pro Valkjärvi ry:lle tuesta ja kannustuksesta, 2000 euron avustuksesta laitehankintoihin ja opiskelijoiden stipendeihin, sekä mahdollisuudesta käyttää yhdistyksen kahta venettä varusteineen. Keski-Uudenmaan ympäristökeskuksen Elina Salo auttoi meitä suuresti mm. pohjaeläintutkimuksessa. Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistykseltä saimme ohjeita käytännön työn toteutukseen. Opetus- ja kulttuuriministeriötä kiitämme luottamuksesta, ja saamastamme tiedeopetuksen erityisavustuksesta. Lisäksi kiitämme Arkadian yhteislyseon biologian opiskelijoita avusta, oivaltavista vinkeistä ja myötäkarvaisuudesta.

Kuva 93. Valkjärvi-projektin viimeinen maastopäivä on takana. Oskari ja Ada suuntaavat lämmittämään kohmettuneita sormiaan, jotta viimeiset -labratyöt 330 - sujuisivat. Ope raahustaa haikeana perässä.

Kuvia 2014

Kuvia 2015-2016

- 332 -

Kuvia 2017-2018