Pohjasedimenttitutkimuksen tuloksia Enäjärvellä Veli-Pekka Salonen Näytteenottoa Nummelanportin laskeutusaltaalla Enäjärven lyhyt kunnostuskronologia • Kunnostustoimet aloitettiin 1993 • Poisto- ja hoitokalastusta toteutettu jatkuvasti vuodesta 1993 lähtien • Ensimmäiset laskeutusaltaat ja kosteikot valmistuivat 1995 – viimeisin, ”Nummelan portti” Kilsonojan suulle valmistui 2010 • Hapetusta Niemoon Etulahdella vuosina 1994 – 2004 • Järven veden tilan seuranta on ollut monipuolista 50 µg/l Sedimenttitutkimuksista Sedimenttitutkimus on toteutettu aikaisemmin vuosina 1991 (Salonen ja Itkonen) ja 1999 (Salonen ja Varjo) Nyt esitettävät tulokset perustuvat Tomi Varjuksen gradu-tutkimukseen sekä syyskuussa 2014 tehtyyn yliopiston kurssityöhön Kokonaisuudessaan vuosina 1991, 1999 ja 2013-14 tehdyt pintasedimenttitutkimukset muodostavat yli 20-vuotisen Enäjärven sedimentin muutosseurannon Vuoden 2013-14 sedimenttitutkimukset - Talvella 2013 tutkittiin 30 näytepistettä, kolme näytesyvyyttä: • Pinta 0-3 cm • sulfiditaso n. 7-10 cm • tausta n. 15-23 cm • Näytteenotto Limnosnoutimella kevättalvella 2013 - Tavoitteena toistaa vuosien 1991 ja 1999 tutkimukset ja selvittää Vihdin Enäjärven pintasedimentin nykytila ja sen kyky pidättää ravinteita (fosforia) - Syksyllä 2014 tehtiin lisäksi sedimentin pohjaeläin- ja piileväanalyysi, jolla pyrittiin rekonstruoimaan vedenlaadun viimeaikaista kehitystä järven eliöstön avulla - Lisäksi kolmesta laskeutusaltaasta tutkittiin alkuainepitoisuuksia Näytteenottoa Enäjärvellä huhtikuussa 2013 Kekki Riilahti Nummela Kartoitusnäytteistä määritettiin: • • • • Sedimentin ulkonäkö ja kerrokset silmämääräisesti Vesipitoisuus Orgaanisen aineksen määrä Kokonaisfosforin pitoisuus • Kokonaisfosforin jakautuminen neljään eri kemialliseen sitoutumispaikkaan (vuodet 1999 ja 2013), jotka heijastavat fosforinpidätyskykyä • Sedimentin pinnan kartoittaminen kertoo pohjanläheisen vesimassan happitilanteesta jo itsessään Hapekas ruskeanvihreä sedimentin pinta Alkavaa suldinmuodostusta lähellä pintaa Musta sulfidiketto peittää sedimentin pinnan osoittaen anaerobista vesi/sedimentti -rajapintaa Sedimentin pinnassa näkyy sulfidia, rautasaostumaa ja metaanikuplan synnyttämä“kraatteri” Surviaissääsken toukan kaivamia käytäviä Pitoisuusvertailu (30 pintanäytteen keskiarvo) Vuosi: 2013 1999 1991 Syvyys: 0-3 cm 0-2 cm 0-10 cm Vesipitoisuus (%) 89 % 86 % 77 % 18,8 % 16,6 % 13,8 % 1,69 1,86 1,04 Hehkutushäviö (%) Kokonaisfosfori (mg/g) Enäjärven sedimentin kokonaisfosforipitoisuudet tutkimusvuosina Orgaanisen aineksen määrä kasvaa pintaa kohti Enäjärvi 2014 hehkutushäviö-% Hehkutushäviö-% 10 0 2 4 Syvyys cm sedimentin pinnasta 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Fosforin fraktiot (kaikki pintanäytteet) Vuosi: 2013 1999 Labiili-P 0,07 (4%) 0,08 (4%) Orgaaninen-P 0,7 (41%) 0,7 (37%) Metallioksidi-P 0,6 (36%) 0,6 (32%) Apatiitti-P 0,3 (18%) 0,5 (26%) Fraktio mg/g: Suluissa prosenttiosuus kokonaisfosforista -> v. 2013 näytteissä apatiittifosforia vähemmän kuin ennen, orgaanista ja oksideihin sitoutunutta enemmän. Labiilin fosfaatin osuus muuttumaton Apatiittifraktio (HCl-P) Fraktio kuvastaa valuma-alueelta peräisin olevaa fosforia 1999 2013 Valuma-alueen fosforikomponentin osuus on selvästi pienentynyt ja Tasoittunut koko järven alueelle Orgaaninen fraktio (residuaali-P) Pitoisuudet ovat nykyisin tasaisesti jakaantuneet koko järven alueelle 1999 2013 Orgaanisen fraktion prosentuaalinen muutos vuodesta 1999 Fosforin määrä lisääntynyt: vihreät pallot Fosforin määrä vähentynyt: punaiset pallot Vuoden 1999 tutkimus: Hehkutushäviö Sedimentin orgaanisen aineksen ja siihen sitoutuneen fosforin korrelaatio parantunut heikosta hyväksi: Orgaaninen fosfori Vuoden 2013 tutkimus: Orgaanisen fosforin ja hehkutushäviön korrelaatio (pinta): 1999 2013 0,420* 0,643** n=28 n=30 * ** 0,05 0,01 Fosfori on enenevästi orgaanisen aineksen säätelemää Metallioksidifraktio (NaOH-P) 1999 2013 Metallioksidifraktion prosentuaalinen muutos vuodesta 1999 Fosforin määrä lisääntynyt: vihreät pallot Fosforin määrä vähentynyt: punaiset pallot kasvutrendi Labiili fosfori – huokosveden fosfaatti • v. 1999 0,08 mg/l • v. 2013 0,07 mg/l -> molemmissa aineistoissa 4 % kokonaisfosforista • Enäjärvi syksy 2014 • altaissa 0,03 mg/l 0,03-0,04 mg/l Pohjaeläinanalyysi Yli 90 % löydetyistä surviaissääskien pääkapseleista edusti kirkkaanpunaista Ch. plumos -lajia, joka kestää pohjan ajoittaista hapettomuutta ja hyötyy ravinteisuudesta. Lajisto ei ole muuttunut mitenkään sitten 1990luvun alun, jolloin tehtiin edellinen vastaava tutkimus. Piileväanalyysi Yleisimmät tunnistetut lajit: Aulacoseira: granulata ja ambigua Stephanodiscus dubius ja hantschzii Asterionella formosa Fragilaria suvun lajeja Aulacoseira granulata Piilevästö ei sekään osoittanut muutosta verrattuna Kauppilan 2005 tekemään tutkimukseen Piilevätutkimuksen avulla ennallistettu Enäjärven historiallinen kokonaisfosforipitoisuus –> tausta tot-P = 30-40 µg/l Tommi Kauppila 2005 Kekin allas 0,9 0,8 0,7 mg/g 0,6 NH4Cl 0,5 NaOH 0,4 HCl 0,3 0,2 0,1 0 ylin keski n.12cm alin Tuore altaan täyte – paljon labiilia ja rautasidonnaista fosforia Tummentunut vanhempi täyte – fosforipitoisuus vähäinen Luonnon savi – apatiittifosforin määrä suuri, ei labiilia fosforia Kuva Kekin altaan sedimentistä Sinkkipitoisuus laskeutusaltaissa ja järvessä Sedimentin mukana altaisiin kertyy kertaluokaltaan 10 kg fosforia vuodessa, josta suuri osa on labiilia tai rautasidonnaista Zn-pitoisuus (ug/g) 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 0 cm sedimentin pinnasta 5 10 Kekkiallas Keekin Sen poistaminen säännöllisesti on tärkeää Riilahti allas Riihilahden 15 Ridalin allas Nummela Enäjärvi Enäjärvi 20 25 30 Nummelan altaassa on vasta vähän sinne kertynyttä kiintoainesta. Se on erilaista kuin muissa altaissa Veden tilassa tapahtuneet muutokset Kunnostustoimien vaikutusta on seurattu mm. Happimittauksin Kalastotutkimuksin Levähavainnoin Veden fosfori- ja klorofyllimäärityksin (Rompsin syvänteestä ja Niemoon Etulahdelta) Viime vuosina laatu on alkanut vaihdella aikaisempaa enemmän Sulje Taulukko Tulost a Taust at iet oa ? Vedenlaatu-Tietojen haku Enäjärven kokonaisfosfori, syvyys 1 metriä (1989 -20.10.2014) Aikasarja Fosforin luontainen taso 40 μg/l Aik asarjak uva Sulje 11/ 7/ 14 8:27 PM Taulukko Tulost a Taust at iet oa ? Aikasarja Enäjärven klorofylli-a, syvyys 2 metriä t t p s:/ / wwwp2.ym parist o.f i/ script s/ pivet / pivet .asp Vedenlaatu-Tietojen haku (Kauppila 2005) Sivu 1 / 2 Ylirehevän veden raja 50 μg/l Johtopäätelmiä • Valuma-alueella tehdyt kunnostustoimet vähentäneet järveen tulevaa mineraalikuormaa ja sen myötä tehokkaasti myös fosforin hajakuormaa (apatiittifosfori) • Orgaaninen tuotanto on kuitenkin kasvanut mikä näkyy sedimentin hiilipitoisuuden kasvuna ja orgaaniseen ainekseen sitoutuneen fosforin määrän osuuden kasvuna • Sedimentin pinnassa oli talvella 2013 hapettomuuden merkkejä laajoilla alueilla • Eliöstön (pohjaeläimet ja piilevät) mukaan järven tilassa ei ole tapahtunut viime vuosina muutoksia • Sekä klorofylli-a:n, että veden kokonaisfosforin pitoisuuksien kasvu osoittavat järven tilan heikkenemistä vuodesta 2009 alkaen • Tämä viittaa vahvasti siihen, että alusveteen liuennut happi ei kunnolla riitä pitkien veden talvisten kerrostumisjaksojen yli vaan sedimentistä vapautuu etenkin orgaaniseen ainekseen sitoutunutta fosforia alusveteen • Hapetinlaitteiston käyttöönotto on lämpimästi kannatettava ja perusteltavissa oleva toimenpide • Typen kierrosta pitäisi saada lisää tietoa Kiitos