Järvien pohjasedimentit -ikkuna viljelyhistoriaan ja

• Someron vesiensuojeluyhdistyksen tutkimusaloite vuonna 2009
• Valmistunut kaksi pro gradu -tutkimusta:
 Marjo Ojala (2012). Paimionjoen pohjasedimentti Someron alueen maankäytön
historiallisten muutosten kuvaajana
 Saara Hirvonen (2012). Oinasjärven pohjalta – maanviljelyksen ympäristöhistoria ja
järven tilan kehitys sedimenteistä tulkittuna
• Rahoittajina: Someron vesiensuojeluyhdistys sekä Maa- ja vesitekniikan
tuki
• Toteutus: Maantieteen osasto, Helsingin yliopisto
• Someron alueen ympäristöhistoriaa tutkittiin järvisedimenttien
fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien, ajoitusmenetelmien,
siitepölyanalyysin ja historiallisten lähteiden avulla.
1. Selvittää tutkimusjärvien kuormitushistoria ja valuma-alueiden
maankäytön muutos sedimenttitutkimuksen avulla.
2. Määrittää, miten järvet ovat luonnollisesta tilastaan muuttuneet.
3. Määrittää järvien sedimentaationopeus ajoituksien perusteella.
4. Etsiä viitteitä siitä, onko Oinasjärvi ollut meromiktinen.
=> Mikä on ollut vesipuitedirektiivissä vaadittu Paimionjoen ”hyvä
luonnollinen tila”?
• Pinta-ala 7 ha
• Syvyys 6m
• Läpivirtausjärvi
Peruskarttalehti 1 : 8000 ja ilmakuva kevättulvan aikaan
• Pinta-ala 34 ha
• Syvyys yli 20 m
• Järviketjun viimeinen allas
Peruskarttalehti 1 : 8000 ja ilmakuva kevättulvan aikaan
OINASJÄRVEN TUTKIMUSALUE
Salo
Kartta-aineistot: © Muinaisjäännökset, Museovirasto, 2012; © Natura 2000-kohteet, SYKE, 2010; © Pohjavesialueet, SYKE, 2011; © Paikannimirekisteri, Maanmittauslaitos, 2010;
© Hallintorajat, Maanmittauslaitos, 2012; © Maastotietokanta, Maanmittauslaitos, 2010.
TUTKIMUSALUEEN MAANKÄYTTÖ VUONNA 1540
Alanen (1999), kuva tekijän muokaama.
OINASJÄRVEN TUTKIMUSALUE
•
Kiinteä asutus n. 1300-luvulla
 Myllyt, sahat, kaski
•
Talomäärä väheni 1580-luvulta
alkaen:
 Venäjän sota
 Nälkävuodet
 Isoviha 1710 ̶ 1723
•
1700-luvulta lähtien asutustoiminta
ja maatalous vilkastuivat:
 Isojakoasetus v. 1757
•
1900-luvun alussa teollistuminen
tehosti maataloustoimintaa,
salaojitukset, meijerit
• 1900-luvulla siirtolaiset, kesämökit,
ojitukset ja jätevedenpuhdistamo
Aineistot: Kuninkaan kartasto (Alanen & Kepsu 1989); Pitäjänkartasto (1841); Senaatin kartasto (1874); © Maastotietokanta,
Maanmittauslaitos, 2010.
•
•
•
•
•
•
•
Suskeptibiliteetti
Vesipitoisuus
Hehkutusjäännös (orgaanisen aineksen määrä)
Määritetyt alkuaineet: Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Sn, Sb,
Ba, Pb, C, P, N ja S
ICP-MS
C-N-S-analysaattori
Ajoitukset
– Siitepölyselvitys Åvikin ja Oinasjärven sedimentistä
– C-14 radiohiiliajoitus
– Cs-137 –ajoitus
• Sedimenttinäytteet
ulkonäöltään
homogeenisia
• Jyrkkä muutoskohta
Åvik 115 cm,
Pitkäjärvi 95 cm
syvyydellä
sedimentin pinnasta
OINASJÄRVI
Oinasjärven magneettinen suskeptibiliteetti
5
4
κ
3
2
1
0
Näyte, cm
OINASJÄRVEN ALKUAINEPITOISUUKSIA
Alumiini (Al)
Magnesium
(Mg)
1
7
13
19
25
31
37
43
49
55
61
67
73
79
85
91
99
111
123
135
147
159
171
183
195
207
219
231
243
255
267
279
1
7
13
19
25
31
37
43
49
55
61
67
73
79
85
91
99
111
123
135
147
159
171
183
195
207
219
231
243
255
267
279
1
7
13
19
25
31
37
43
49
55
61
67
73
79
85
91
99
111
123
135
147
159
171
183
195
207
219
231
243
255
267
279
0
20000
µg/g
Kalium (K)
0
5000
µg/g
Hiili (C)
1000 2000
µg/g
0
100000
µg/g
Fosfori (P)
1,0
7,0
13,0
19,0
25,0
31,0
37,0
43,0
49,0
55,0
61,0
67,0
73,0
79,0
85,0
91,0
99,0
111,0
123,0
135,0
147,0
159,0
171,0
183,0
195,0
207,0
219,0
231,0
243,0
255,0
267,0
279,0
1
7
13
19
25
31
37
43
49
55
61
67
73
79
85
91
99
111
123
135
147
159
171
183
195
207
219
231
243
255
267
279
1
7
13
19
25
31
37
43
49
55
61
67
73
79
85
91
99
111
123
135
147
159
171
183
195
207
219
231
243
255
267
279
0
Typpi (N)
0
10000
µg/g
C/N
1
7
13
19
25
31
37
43
49
55
61
67
73
79
85
91
99
111
123
135
147
159
171
183
195
207
219
231
243
255
267
279
0 20004000
µg/g
0 5 10 15 20
• Radiohiiliajoitukset osoittautuivat
hyvin haasteellisiksi
uudelleenkerrostumisen takia
• Cs-137-ajoitus
– Tšernobylin
ydinonnettomuuden vuosi
1986 löytyi 7 cm syvyydeltä
Åvikin järvessä
• Muut ajoitukset
kasvillisuushistorian ja
sedimenttikemian perusteella
20
40
20
20
Po
pu
Q lus
ue
r
T i c us
lia
U
lm
u
C s
al
lu
Er na
ic v u
a
F r cea lgar
an e
is
J u gula
ni
pe aln
Sa ru us
lix s
Ar
te
m
As is i
te a
Br rac e
as a
e
C sic a
am c
e
C pan ae
ar
y ula
C oph
er
e y ll
Se alia ace
c a un ae
C le c dif
he
f.
n er
C op eale
ich od
C oria iace
yp c e a
e
e
Ep rac ae
ilo ea
e
b
F i ium
lip
e
G nd
al
iu ula
G m
ra
m
in
ea
Pl
e
an
t
R ago
an
u
R nc
um ul
a
U ex c ea
m
e
be
U llif
rti
c a era
e
Is
oe
t
N es
up
h
N ar
ym
Po pha
t a ea
Sp mo
ar get
T y gan on
ph ium
D a la
ry
o tif
Eq pt e olia
ui ris- um
Ly s etu t yp
co m e
Pt pod
er ia
c
i
Sp dium ea
e
ha
gn aqu
um ilin
um
Pi
nu
s
or
y
F a lus
gu
Fr s
ax
Pi inus
ce
a
C
Al
nu
Be s
tu
la
Siitepölydiagrammi Åvikin järven pohjasedimentistä
Puut
40
60
Pensaat ja v arv ut
Ruohot
Vesikasv it
Anal. Niina Kuosmanen
Itiökasv it
410
415
420
425
430
435
440
445
450
455
460
465
470
475
480
485
490
495
500
505
510
515
520
525
530
535
540
545
550
555
560
565
570
575
580
585
590
595
600
605
610
20
Liioittelu 10x
•Muutoskohta n. 100 cm syvyydellä, männyn ja jalojen lehtipuiden määrät putoavat
ja ei-puumaisten kasvien siitepölymäärät runsastuvat
•Ihmistoimintaa kuvastavien vilja- ja heinäkasvien pölyt lisääntyvät
•
•
•
Vastaava nopea
kasvillisuuden muutos
Oinasjärvessä
Esimerkiksi viljapölyt,
heinäpölyt, kataja,
hierakat (suolaheinät),
savikat, nokkonen ja
lahnaruohot yleistyvät
Diagrammissa NAP = ei
puumaiset pölyt eli
lähinnä heinäkasvit
OINASJÄRVEN SEDIMENTAATIONOPEUS
Lyijyttömät polttoaineet yleistyvät.
Asukasluku kasvaa siirtolaisten myötä.
Teollistuminen, tehokkaammat viljelytekniikat jakoneet, mineraalilannoitus, niityt vähenevät,
viljapölyjen osuus suurimmillaan.
Isojakoasetus, asutustoiminta vilkastuu, peltoalat
kasvavat.
Pieni jääkausi, nälkävuodet, isoviha, asutus
taantuu, eroosio vähenee.
Keskiajan lämpökausi. Loppukaudesta kaskeamista
kausi-laitumia varten, ei pysyvää asutusta.
Ympäristönsuojelu, väkiluvun väheneminen
Laajat ojitukset, jätevedenpuhdistamo.
Kasvillisuus lisääntyy pihoilla, peltoalat ja karjamäärä
kasvavat, salaojitus, kansakoulu, meijerit.
Rukiin viljely yleistyy vuoroviljelyn myötä
Asutus vakiintuu, metsien raivaus pelloiksi, vesien,
valjastaminen (myllyt, sahat), eroosio kasvaa,
ihmistoimintaa indikoivien siitepölyjen lisääntyminen.
Leuto ilmasto.
Kivikausi muuttuu varhaismetallikaudeksi, jalot
lehtipuut vähenevät.
Kuusi vakiintuu alueen puustossa.
Alin radiohiiliajoitus.
• ”Luonnollista hyvää veden laadun tilaa” tarkasteltaessa täytyy
menne noin vuoteen 1300 saakka
• Kaikissa tutkituissa järvissä erittäin suuri muutos eroosiossa
(saviaineksen määrässä) samaan aikaan, kun intensiivinen
maanviljelys alueella alkoi
• Samalla maisema muuttui avoimeksi pelto- ja
niittymaisemaksi
• Muutos sedimentaationopeudessa (saviaineksen eroosiossa)
enimmillään 14-kertainen, pinnassa havaittavissa Åvikin
järvessä selkeää parannusta (noin 5-kertainen)
lähtötilanteeseen nähden. Oinasjärvessä muutos enimmillään
6-kertainen, ei vastaavaa parannusta pintakerroksessa
• Åvikin järvestä on tekeillä opinnäytteenä piilevä-tutkimus,
jonka perustella voidaan arvioida ravinteisuuden ja yleisen
veden laadun indeksin muutoksia satojen vuosien ajalta
• Mahdollisuuksien mukaan sedimenttitutkimusta laajennetaan
Someron keskustan läheiseen Kirkkojärveen
• Ajoituksia tarkennetaan
 Sedimenttikemia + kasvillisuushistoria + piileväanalyysi +
valuma-alueen historian tutkimus => kattava alueellisen
ympäristönmuutoksen analyysi. Tieteelliset julkaisut alueen
ympäristöhistoriasta syksyllä 2013
Kiitos!
75000
µg/g
150000
1,0
7,0
13,0
19,0
25,0
31,0
37,0
43,0
49,0
55,0
61,0
67,0
73,0
79,0
85,0
91,0
99,0
111,0
123,0
135,0
147,0
159,0
171,0
183,0
195,0
207,0
219,0
231,0
243,0
255,0
267,0
279,0
1
7
13
19
25
31
37
43
49
55
61
67
73
79
85
91
99
111
123
135
147
159
171
183
195
207
219
231
243
255
267
279
Syvyys, cm
1
7
13
19
25
31
37
43
49
55
61
67
73
79
85
91
99
111
123
135
147
159
171
183
195
207
219
231
243
255
267
279
0
Fosfori (P)
Typpi (N)
Syvyys, cm
Syvyys, cm
Hiili (C)
0
5000
µg/g
10000
0
2000
µg/g
4000