Osahanke I&II: Maa- ja metsätalouden kuormittamien järvien ja jokien ekologinen tila ja seurantaan soveltuvat menete

1. YM, klusterihanke 2006-2009 "Maa- ja metsätalouden kuormituksen vaikutukset sisävesien ekologiseen tilaan ja niiden tavoitekuormituksen määrittäminen" Osahanke I&II: Maa- ja metsätalouden kuormittamien järvien ja jokien ekologinen tila ja seurantaan soveltuvat menetelmät Suomen vesistöalueilla Kari-Matti Vuori, Jukka Aroviita, Seppo Hellsten, Sari Mitikka, Heikki Mykrä, Juha Riihimäki, Mika Visuri SYKE Martti Rask, Teppo Vehanen RKTL Mikko Olin HY Vesienhoidon yhteistutkimusohjelma, Loppuseminaari 7.6. 2010

2. Tavoitteet • Tila-arviointi ja luokittelu • Kartoitetaan maa- ja metsätalouden kuormittamien järvien ja jokien ekologista tilaa • Kerätään puutteellisesti tunnetuista järvi- ja jokityypeistä täydentäviä biologisia aineistoja • Kehitetään hajakuormitettujen vesien ekologisen tilan arviointi- ja luokittelumenetelmiä • Seuranta • Kehitetään menetelmiä vesistövaikutusten kustannustehokkaalle seurannalle • Kytkentä seurannan kehittämiseen, myös rannikko (MMM,2007)

3. Hankkeen päätulokset • Hajakuormitettujen vesien tilan ja ekologisen luokittelun tutkimus ja kehittäminen • Kasviplankton, piilevät, makrofyytit, pohjaeläimet, vedenlaatu, hydro-morfologia (SYKE, AYKt, yliopistot) • Kalat (RKTL, yliopistot) • Maankäytön, kuormituksen ja laatutekijöiden väliset suhteet • Luokittelu 2008-2009 • 12 kv-julkaisua, 10 opinnäytetyötä • Maa- ja metsätalouden vesistövaikutusten seurannan kehittäminen • Koko maan sisä- ja rannikkovedet kattava hajakuormituksen vesiekologisten vaikutusten seurantapaikkaverkosto • Tavoiteperusteiset seurantaohjelmat, aineistoa seurantaohjelman uudistukseen 2009-2012

5. Luokittelu: fysikaalis-kemiallinen ja hydromorfologinen tila heikko (MMM-seuranta)

6. MaaMet-seurannan jokikohteiden ja järvien biologinen tila vuosina 2007−2008 % JOKIKOHTEET (N=44) JÄRVET (N=51) 100 80 60 40 20 0 Pohja- eläimet (N=27) Kalat Medi- aani Heikoin tila Vesi- kasvit Päällys- levät Pohja- eläimet Kalat Medi- aani Heikoin tila Kasvi- plankton Alle hyvän tilan: (Mediaani) 32 % 71 % Erinomainen Tyydyttävä Huono Hyvä Välttävä

7. Luokittelu: kokonaisarviointiin perustuva päätös ekologisesta tilasta

8. Luokittelu: esimerkkejä ekologisista vasteista. A) Jokien piilevät, IPS-indeksi

9. B) Jokien pohjaeläimet ja kalat

10. C) Järvien syvännepohjaeläimet, BQI

11. D) Järvien kalat

12. 1. Tieteelliset julkaisut • Alahuhta J., Luoto M. & Vuori K.-M. 2010: Land use, geomorphology and climate as joint determinants of littoral helophyte distribution and percentage cover in boreal catchments.-Boreal Env. Research (manuscr. submitted) • Kangas K., Vuori K.-M., Määttä-Juntunen H. & Siikamäki P. 2010: Impacts of ski resorts on water quality of boreal lakes: a case study in Northern Finland. Boreal Environment Research (manuscript subm.) • Alahuhta J., Vuori K.-M., Hellsten S., Järvinen M., Olin M., Palomäki A., Rask M. 2009: Defining the ecological status of small forest lakes using multiple biological quality elements and palaeolimnological analysis. -Fundamental and Applied Limnology 175/3: 203-216. • Aroviita J., Mykrä H., Muotka T. & Hämäläinen H. 2009. Influence of geographical extent on typology- and model-based assessments of taxonomic completeness of river macroinvertebrates. Freshwater Biology 54:1774 - 1787 • Mykrä, H, Aroviita, J., Hämäläinen, H., Karjalainen, S.M., Visuri, M., Riihimäki, J., Miettinen, J. & Vuori, K-M. 2009. Utility of a single a priori river typology for reference conditions of boreal macroinvertebrates and diatoms. Fundamental and Applied Limnology 175/4: 269-280 • Heino, J., Ilmonen, J., Kotanen, J., Mykrä, H., Paasivirta, L., Soininen, J. & Virtanen, R. 2009. Surveying biodiversity in protected and managed areas: algae, macrophytes and macroinvertebrates in boreal forest streams. Ecological Indicators 9: 1179-1187 • Mykrä, H. Aroviita, J., Kotanen, J., Hämäläinen, H. & Muotka, T. 2008. Predicting the stream macroinvertebrate fauna across regional scales: influence of geographical extent on model performance. Journal of the North American Benthological Society 27:705-716. • Mykrä, H., Aroviita, J., Hämäläinen, H., Kotanen, J. Vuori, K-M. & Muotka T. 2008. Assessing stream condition using macroinvertebrates and macrophytes: concordance of community responses to human impact. Fundamental and Applied limnology 172/3: 191-203. • Sutela, T., Vehanen, T. & Jounela, P. 2010. Response of fish assemblages to water quality in boreal rivers. Hydrobiologia 641: 1-10. • Sutela, T. & Vehanen, T. 2010. Responses of fluvial fish assemblages to agriculture within the boreal zone. Fisheries Management and Ecology 17: 141-145. • Vehanen, T., Sutela, T. & Korhonen, H. 2010. Environmental assessment of boreal rivers using fish data - a contribution to the Water Framework Directive. Fisheries Management and Ecology 17: 165-175. • Rask, M., Olin, M. & Ruuhijärvi, J. 2010. Fish-based assessment of ecological status of Finnish lakes loaded by diffuse nutrient pollution from agriculture. Fisheries Management and Ecology 17: 126-133.

13. 1. Opinnäytteet • Pro graduja 5 • Pohjaeläinluokittelu • Laura Kyykkä (HY 2008) • Maankäyttö, happamat sulfaattimaat • Heta Helisten, Karoliina Virnes (OY 2009) • Vedenlaatu • Heidi Määttä-Julkunen (OY 2008) • Kalaluokittelu humusjärvissä • Ari Westermark (JY 2008) • Väitöskirjatyöt 5 • JY: Jukka Aroviita (2009), Jussi Jyväsjärvi • OY: Katja Kangas (2009), Janne Alahuhta (2008-)

14. 2. Maa- ja metsätalouden vesistövaikutusten seuranta • Kehitetty seurantaverkko (2007) • Osallistuttu seurantaohjelman 2009-2012 uudistustyöhön • Uudistettu myös MaaMet-seuranta (MMM) • Kehitetty ja ohjeistettu seurantamenetelmiä, koottu kattava GIS- ja luokitteluaineisto • Luo pohjan seurantojen kustannustehokkaalle kehittämiselle ja vesiekologisten vaikutusten mallinnukselle

15. 2. Seurantaohjelma 2009-2012

16. Yhteenveto I: Kattavaa tutkimustietoa noin sadan MaaMet-kohteen ekologisesta tilasta • Alle tavoitetilan (mediaani): 32 % jokikohteista ja 71 % järvistä • Jokikohteet: hyvää huonommassa tilassa yhden laatutekijän perusteella 68 %, kaikkien perusteella 14 %. • Järvet: hyvää huonommassa tilassa yhden laatutekijän perusteella 88 %, kaikkien perusteella 32 %. => Eri laatutekijöiden tilaluokat eivät yhdenmukaisia => Eri laatutekijät eivät ole toisiaan poissulkevia, vaan ensisijaisesti toisiaan täydentäviä kattavassa sisävesien ekologisen tilan arvioinnissa

17. Yhteenveto II: Ekologisella tilalla todennettu mutta heikko yhteys maankäyttöön/rehevöitymiseen • Ekologinen tila keskimäärin alhaisin maatalouden voimakkaimmin kuormittamissa kohteissa • Tila pääsääntöisesti hyvää huonompi kun valuma-alueen peltojen osuus jokikohteissa >20 % ja järvissä >5 %. • Havaitut yhteydet usein heikkoja => Kohteiden moniongelmaisuus: Etenkin jokivesissä vedenlaadun heikkenemisen lisäksi hydro-morfologiset muutokset merkittäviä, lisäksi muutoksilla voi olla yhdysvaikutuksia => Haaste ekologisen tilaan vaikuttavien syy- ja seuraussuhteiden osoittamiselle ja mallintamiselle

18. Yhteenveto III: Ekologisen tilan luokittelujärjestelmää on kehitettävä • Ekologisen tilan arviot ovat vääjäämättä epätarkkoja nykyluokittelujärjestelmän niukoista vertailuaineistoista johtuen => Selkeä kehitystyön tarve: Vertailuaineistoja laajennettava ja luokittelujärjestelmää kehitettävä, jotta biologisten tekijöiden luonnollisen vaihtelu voidaan ottaa paremmin huomioon => Ekologisen tilan tarkempi arviointi => Vesien tavoitetilan parempi ennustettavuus => Maa- ja metsätalouden kuormittamien sisävesien kunnostustoimien kohdentaminen niiden hyvän ekologisen tilan saavuttamiseksi.

19. Kiitos!