Hyppää pääsisältöön

Ukrainan sodan vaikutukset yliopistoon

Maisema jäiseltä järveltä

Blogi: Talven limnologiaa Pohjois-Karjalassa

Itä-Suomen yliopiston vesitutkimusohjelmaan kuuluva talvilimnologianryhmä selvittää, miten lämpenevät talvet vaikuttavat havumetsävyöhykkeen järviin. Tämä on ensimmäinen kerta, kun Itä-Suomen järvien pohjasedimenttien mikrobiyhteisöjä tutkitaan käyttämällä keskeisten alkuaineiden stabiileihin isotooppeihin ja molekyylibiologiaan perustuvia menetelmiä. Tutkimuksessa keskitytään mikrobiyhteisöjen rakenteeseen sekä niiden vaikutukseen typen eri muotojen esiintymiseen vedessä ja ilmassa.

Pohjoiset leveysasteet lämpenevät nopeammin kuin eteläisemmät alueet. On tärkeää, että ilmastonmuutoksen järviin kohdistuvat vaikutukset ymmärretään paremmin, jotta alueella voidaan valmistautua ja sopeutua vallitsevaan muutokseen.

Elämää jään alla ymmärretään edelleen huonosti, vaikka jääpeitteinen aika kestää lähes puolet vuodesta. Talvilimnologianryhmän tutkimus tuottaa perustietoa sedimenttien talviaikaisesta mikrobiaktiivisuudesta: järven pohjassa lämpötila on usein lähes sama 4 ˚C ympäri vuoden mutta valaistusolosuhteet ja vesipatsaan koostumus vaihtelevat.

Järvet ovat valuma-alueensa heijastumia. Ennen maaperä jäätyi syksyllä aiemmin ja järvet olivat jääpeitteisenä lokakuusta toukokuun loppupuolelle. Nyt syksyt ovat ilmastonmuutoksen vuoksi pidempiä, vettä sataa enemmän ja järvien jääpeitteinen aika lyhyempi.

Lisääntynyt sademäärä ja lyhentynyt routakausi tarkoittavat, että järviin huuhtoutuu valuma-alueelta enemmän liuennutta ja hiukkasmaista orgaanista ainesta, joka sisältää hiiltä ja ravinteita. Intensiivinen maankäyttö voi entisestään lisätä huuhtoumia. Tämä on johtanut siihen, että jopa Suomen kirkasvetisimmät järvet, kuten Puruvesi, ovat näkyvästi tummuneet.

Veden värin muutosten lisäksi kasvavat huuhtoumat vaikuttavat ravinteiden kiertoon järvissä sekä järvien ja ilmakehän välillä. Alustavat tutkimustulokset osoittavat, että vesiekosysteemit, joita kuormitetaan runsaasti liukoisella orgaanisella aineksella ovat alttiimpia rehevöitymisen kielteisille vaikutuksille, joita ovat mm. syvänteiden happikato ja pahimmillaan pohjasedimenteissä elävien selkärangattomien kuolema.

Ilmastonmuutosennusteiden epävarmuutta lisää se, että tähän mennessä suurin osa ravinnemittauksista on tehty avovesikaudella, eikä talviaikaisen prosessien roolia juuri tunneta. Tämän vuoksi talvilimnologian tiimi on kerännyt näytteitä sekä alku- että lopputalvesta, ja jakanut näytteenoton kirkasvetisille ja tummavetisille alueille, jotka erottuvat selvästi tutkimusjärvillä, Höytiäisellä ja Viinijärvellä.

Kerättyjen näytteiden laboratoriomittaukset kertovat, miten typpiyhdisteiden prosessointi sedimentin mikrobiyhteisöissä muuttuu suhteessa talven vaiheeseen sekä orgaanisen aineen kuormitukseen. 

Tutkimusta tehdään yhteistyössä Itä-Suomen yliopiston biogeokemian ja akvaattisen ekologian ryhmien kesken, sekä Jyväskylän yliopiston ja Ruotsin maatalousyliopiston kesken, ja siitä vastaa tutkijatohtori Carlos Palacín. Näytteiden käsittely on parhaillaan käynnissä, ja alustavia tuloksia on odotettavissa syksyn 2021 aikana. Julkaistuja tuloksia voidaan odottaa aikaisintaan alkuvuodesta 2022.

TALVILIMNOLOGIARYHMÄ:

Carlos Palacín-Lizarbe (UEF Connect -profiili)
Anssi Vainikka (UEF Connect -profiili)
Raine Kortet (UEF Connect -profiili)
Jari Syväranta (UEF Connect -profiili)
Helena Jäntti (UEF Connect -profiili)
Pyry Pihlasvaara (UEF Connect -profiili)

Vesivarojen kestävä yhteiskäyttö (WATER) -tutkimusohjelmaa ovat tukemassa Saastamoisen säätiö, OLVI-säätiö sekä Jenny ja Antti Wihurin rahasto.