Valuma-alueen maankäytön ja ominaisuuksien vaikutus järvien tummumiseen

Abstract

Viime vuosikymmenten aikana pohjoisen pallonpuoliskon pintavesissä on ollut havaittavissa tummumista. Tummuminen johtuu lisääntyneestä orgaanisen aineksen ja -hiilen kuormituksesta. Veden värin kasvu kantaa juurensa teollisuuden ilmansaasteiden kontrollointiin ja hapanlaskeuman vähentymiseen. Ilmastonmuutoksen on myös tunnistettu olevan nousevien värilukutrendien taustalla kasvaneiden lämpötilojen ja lisääntyneen sadannan sekä valunnan takia. Viime aikoina myös valuma-alueen maankäytön ja ominaisuuksien on havaittu vaikuttavan vesistöjen tummumiseen. Erityisesti ojituksen, etenkin turvemailla, ja muiden metsätalouden toimenpiteiden on tunnistettu lisäävän vesistöjen humuskuormaa ja siten veden väriä. Vesistöjen tummumisella on haitallisia vaikutuksia pintavesien tilaan, vesiekosysteemeihin sekä juomaveden puhdistukseen. Tässä tutkielmassa tarkasteltiin valuma-alueen maankäytön ja ominaisuuksien vaikutusta järvien tummumiseen 24 järven valuma-alueella. Tutkielmassa tarkasteltiin veden väriluvun (mg/l Pt) trendiä vuosien 1990–2022 välillä sekä tehtiin paikkatietoanalyysejä, joissa tarkasteltiin valuma-alueen kokoa, vesialaa, metsäalaa, peltoalaa, ojitusintensiteettiä, metsän ikää tapahtuneiden hakkuiden mittarina, metsien kuusipuuvaltaisuutta, turvemaita sekä pohjavesialueita. Paikkatietoanalyysien tuloksia tarkasteltiin suhteessa veden värin muutokseen ja lisäksi tarkasteltiin eroja tummuneiden ja tummumattomien järvien valuma-alueiden välillä. Tutkielmassa huomattiin pienen vesialan omaavien valuma-alueiden järvien tummuvan voimakkaammin. Tutkimuksessa havaittiin myös turvemaiden ja suuremman ojitusintensiteetin voimistavan järvien tummumista. Tutkimuksessa havaittiin tummuneiden järvien valuma-alueilla tapahtuneen enemmän hakkuita, kuin tummumattomien järvien valuma-alueilla. Tulokset vahvistivat aiemmassa tutkimuksessa tehtyjä havaintoja ja herättävät huolta pintavesien tilasta ja nostavat kysymyksiä tarvittavista toimista humuskuormituksen vähentämiseksi pintavesissä. Maankäytön tunnistaminen merkittävänä tekijänä pintavesien tummumiseen tarkoittaa, että maanpeitteen hallinta on tärkeä tapa torjua tummumista.

Over the past decades, brownification in surface waters in the Northern Hemisphere has been noticeable. Brownification is caused by an increased load of organic matter and carbon. The increase in watercolor is a result of controlling industrial air pollution and the reduction of acid deposition. Climate change has also been identified as being a root cause of rising watercolor trends through increased temperature, precipitation, and runoff. Recently, catchment area land use and properties have also been found to affect brownification. Drainage, especially in peatlands, and other forestry actions have been found to increase the humus load of water bodies and thus increase brownification. Brownification has harmful effects on the condition of surface waters, water ecosystems and the purification of drinking water. This study examined the effect of land use and properties of the catchment area on the brownification of lakes in 24 lakes' catchment areas. The study looked at the trend of watercolor (mg/l Pt) in the study lakes between 1990 and 2022 and carried out geospatial data analyses, which looked at catchment area's size, water area, land area, forest area, field area, drainage intensity, age of the forest as a measure of felling intensity, the proportion of spruce in the forests, peatlands, and groundwater forming areas. The results of the spatial data analyses were examined in relation to the change in watercolor and, in addition, the differences between the catchment areas of browned and non-browned lakes were examined. The study found that lakes in catchment areas with a small water area experienced more browning. The study also found that peatlands and higher drainage intensity strengthen the browning of the lakes. The study also found that more tree felling took place in the catchment areas of browned lakes than in the catchment areas of non-browned lakes. The results confirmed observations made in previous studies and raised concern about the state of surface waters and questions about the necessary actions to reduce humus load into surface waters. Recognizing land use as a significant factor in surface water browning means that land cover management is an important way to manage browning.