Rannikkovesien ravinnekuormituksen malli tarkentui – “Suomessa toteutetut ravinnekuormituksen vähentämistoimet koituvat suoraan omaksi iloksemme”

Tekniikka&talous 16.1.2019

Ravinnekuormituksen vaikutus rannikkovesien tilaan pystytään nyt mallintamaan entistä tarkemmin, tiedottaa Suomen ympäristökeskus (Syke).

Sykessä Suomenlahdelle, Saaristomerelle ja Selkämerelle kehitetty rannikon kokonaiskuormitusmalli tarjoaa uuden työkalun veden tilan seurantaan, vesienhoidon toimenpiteiden suunnitteluun sekä erilaisten toimintojen, esimerkiksi kalankasvattamoiden, ympäristövaikutusten arviointiin.

Kyseessä on verkkopohjaisella käyttöliittymällä varustettu mallijärjestelmä Suomenlahden, Saaristomeren ja Selkämeren rannikon eri ravinnekuormituslähteiden vaikutusten laskentaan.

Aiemmista Itämeren ekosysteemimalleista on puuttunut ihmisten ja ekologian kannalta keskeinen rannikkovyöhyke. Uusi malli mahdollistaa nyt sisävesien, rannikon ja ulapan muodostaman jatkumon yhtenäisen tarkastelun.

Uudessa mallijärjestelmässä kokonaiskuormituksen laskennassa otetaan valuma-alueelta tulevan kuormituksen ohella huomioon meren pohjasedimenteistä vapautuva sisäinen ravinnekuormitus, pistekuormitukset, ilmalaskeuma ja ulapan vedenvaihdon myötä tuleva taustakuormitus.

Asiantuntijat voivat hyödyntää kehitettyä FICOS-mallijärjestelmää (Finnish Coastal Nutrient Load Model) vesien- ja merenhoidon toimenpiteiden suunnittelussa, meren tilan seurannan tukena ja erilaisten ihmistoimintojen vesistövaikutusten arvioinnissa. Lisäksi se soveltuu työkaluksi lupapäätösten valmisteluun.

"Suurin haaste oli saada kolmiulotteiset virtausmallit toimimaan pinnanmuodoiltaan erittäin monimuotoisella meren rannikolla ja saaristossa. Kehittämämme mallijärjestelmä kytkee riittävän realistisen meren biologisia, geologisia ja kemiallisia olosuhteita sekä ravinnekiertoja kuvaavan vedenlaatumoduulin veden virtauksista, lämpötilasta ja suolaisuudesta kertovaan fysikaaliseen malliin. Yhdessä valuma-alueen kuormitusta kuvaavan, SYKEssä aikaisemmin kehitetyn VEMALA-mallin kanssa ne muodostavat kokonaisuuden, joka on Itämeren alueella uraa uurtavaa", sanoo hankkeen vetäjä erikoistutkija Risto Lignell tiedotteessa.

Nyt valmistuneella mallijärjestelmällä pystytään kuvaamaan realistisesti leväbiomassan (typpeä sitovat sinilevät ja muut levät), a-klorofyllin sekä fosfori- ja typpipitoisuuksien vuotuinen kehitys sekä ravinnekuormituksen muutosten vaikutus niihin. Parhaimmillaan ravinnepäästöjen kulkeutumista ja laimenemista saariston eri osissa voidaan simuloida puolen kilometrin alueellisella erotuskyvyllä.

FICOS-mallilla arvioitiin Saaristomeren eri kuormituslähteiden vaikutusalueet ja eri lähteiden suhteellinen merkitys. Sisä- ja välisaariston veden tilan kannalta merkittävimmiksi osoittautuivat valuma-alueelta kulkeutuvat epäorgaaniset typpiravinteet ja sisäinen kuormitus, eli pohjasedimentistä vapautuva epäorgaaninen fosfori. Niiden vastaavat osuudet meren tuottavaan pintakerrokseen päätyvästä epäorgaanisten ravinteiden kokonaiskuormituksesta olivat huhti-syyskuussa 30-70 prosenttia.

Tulosten mukaan pohjan sisäisestä fosforikuormituksesta päätyy veden pintakerrokseen noin puolet. Ulkosaariston ylivoimaisesti merkittävin ravinnelähde on ulapalta veden vaihdon myötä tuleva taustakuormitus, joka tosin suurimmalta osin poistuu lyhyellä viiveellä alueelta virtausten myötä.

"FICOS-tarkastelut osoittavat, että Suomen mereen päätyvän ravinnekuormituksen vaikutukset keskittyvät omalle rannikollemme. Käytännössä se tarkoittaa, että Suomessa toteutetut ravinnekuormituksen vähentämistoimet koituvat suoraan omaksi iloksemme. Lisäksi tuloksista nähdään, että mikäli esimerkiksi kalankasvatuksen tietylle alueelle aiheuttamaa ravinnekuormitusta halutaan kompensoida, tulee kompensaatiomenettely, kuten poistokalastus tai muun kuormituksen pienentäminen, kohdistaa samalle rannikkoalueelle", Lignell sanoo.

Hankkeessa tehtiin Saaristomerelle ennuste siitä, miten erilaiset merenhoidon toimenpiteet vaikuttavat veden tilaan pitkällä tähtäimellä, 30-100 vuoden kuluessa.

Jos Itämeren suojelun toimintaohjelma toteutettaisiin koko Itämerellä ja lisäksi Saaristomeren valuma-alueen pelloilta tuleva kuormitus vähennettäisiin pienimpään nykymenetelmillä saavutettavissa olevaan määrään, vesipatsaan rehevöitymistä kuvaava a-klorofyllipitoisuus olisi vuoteen 2050 mennessä vesialueesta riippuen keväällä ja syksyllä 10-30 prosenttia pienempi ja kesällä 0-20 prosenttia pienempi kuin nykyisiä toimenpiteitä jatkettaessa.

Nykyisten ja tiukempien vesiensuojelutoimien välinen suhteellisen pieni ero johtuu ainakin osittain ilmastonmuutoksen vaikutuksista: kevään ja syksyn lisääntyvä sadanta kasvattaa ravinteiden huuhtoutumista ja vähentää näin suojelutoimenpiteiden tehoa, kun taas kesällä valunta ja kuormitus ovat pieniä. Kaikesta huolimatta leväbiomassan väheneminen johtaisi sedimentaation vähenemiseen ja edelleen pohjan happitilanteen paranemiseen ja sisäisen kuormituksen pienenemiseen sekä näin muun muassa loppukesän fosforirajoitteisten sinileväkukintojen pienenemiseen.

https://www.tekniikkatalous.fi/tiede/tutkimus/rannikkovesien-ravinnekuormituksen-malli-tarkentui-suomessa-toteutetut-ravinnekuormituksen-vahentamistoimet-koituvat-suoraan-omaksi-iloksemme-6755276