Suomalaisten järvien pohjalle kerrostuu jatkuvasti järvisedimenttiä — liejua ja mutaa. Ilmiö huolettaa kansalaisia ja ongelman aiheuttajia metsästetään ahkerasti. Syytetyn penkille halutaan yleensä nostaa turveteollisuus. Maa- ja metsätalouden vesistövaikutukset ovat kuitenkin merkittäviä ja niiden erotteleminen turveteollisuuden vesistövaikutuksista on hankalaa.

Tuoreessa tutkimushankkeessa syynättiin kahden samalla alueella sijaitsevan järven sedimenttikerrostumat. Tavoitteena oli selvittää mitkä eri seikat aiheuttavat sedimenttikerrostumien muodostumista ja kuinka suuria määriä pohjasedimenttiä aikojen kuluessa järvien pohjalle kerrostuu. Tutkijoita kiinnosti erityisesti turvetuotannon vesistövaikutukset.

Toinen tutkituista järvistä oli Keski-Suomessa Keuruulla sijaitseva Martinjärvi. Järven valuma-alueella on turvetuotantoa. Samalla tutkittiin Iso Kivijärvi, joka sijaitsee Martinjärven vieressä. Ison Kivijärven valuma-alueella ei sijaitse turvetuotantoa, mutta järven pohjaan on kerrostunut tietoa muista alueella vaikuttavista tekijöistä.

Yksittäisten tekijöiden erottelu hankalaa

Soisilla seuduilla metsätalouden toimet aiheuttavat järville samankaltaista kuormitusta kuin mitä turvetuotanto aiheuttaa. Metsänhoidon seurauksena alueita ojitetaan voimakkaasti — metsäojituksen vaikutusten erotteleminen turvemaiden ojituksien vaikutuksista on usein hankalaa. Järvien vesistökuormitukseen vaikuttavat myös maatalous, ilmastoperäiset laskeumat, ilmastonmuutos, asutuksen aiheuttama kuormitus, kunnostusojitukset ja vesistöjen yleinen tummuminen.

Joka tapauksessa turvetuotannon alkamisen jälkeisen vesistökuormituksen pitäisi näkyä Martinjärvessä — kahden eri tavalla kuormittuneen järven pohjasedimenteistä pitäisi löytyä eroja.

Järvisedimentti sisältää paljon historiaa

Kummankin järven pohja tutkittiin sedimenttiin tunkeutuvalla kaikuluotaimella. Samalla järvien paksuimmista liejukerroksista otettiin pitkät sedimenttinäytteet. Lyhyempiä liejunäytteitä otettiin muilta alueilta.

Liejun kerrostumisnopeutta voidaan arvioida vuonna 1986 tapahtuneen Tsernobylin ydinvoimalaitosonnettomuuden aiheuttaman cesium 137 -laskeuman avulla. Laskeuma jätti jälkensä järvisedimenttiin. Säteilyturvakeskuksen käyttämällä lyijyn isotooppeihin perustuvalla menetelmällä taas voidaan selvittää pohjakerrostumien ikä viimeisen sadan vuoden ajalta. Lisäksi näytteitä ajoitettiin Luonnontieteellisen keskusmuseon radiohiilimenetelmällä, joka tuottaa pitkän aikavälin vertailutietoa hiilen kertymisestä näytteenottopaikoilla.

Valuma-alueilla tapahtuneiden muutosten selvittämiseksi näytteistä määriteltiin myös alkuaineiden pitoisuudet. Järvien vedenlaadussa, eliöstössä ja pohjan oloissa tapahtuneet muutokset selvitettiin tutkimalla sedimentin eliöjäänteitä, kuten surviaissääsken toukkien lajikoostumusten muutoksia ja piikuoristen levien jäänteitä.

Järvien pohjakasvu samanlaista

Tutkimustulosten perusteella sedimentin paksuuskasvu molemmissa järvissä on ollut samanlaista. Kummassakaan järvessä ei ole havaittavissa paksuja viimeaikaisia sedimenttikerroksia tai kerrostumisnopeuden kiihtymistä. Esimerkiksi Martinjärvessä Tsernobylin ydinvoimalaitosonnettomuuden aiheuttama laskeuma löytyi liejusta noin 7–8 senttimetrin syvyydestä.

— Näytteenottopaikoilla ei ole metrien paksuisia viimeaikaisia sedimenttikerroksia, kuten julkisuudessa on väitetty, tutkijat toteavat.

Molemmissa tutkimusjärvissä verrattiin myös viimeaikaista kuiva-aineen ja hiilen kertymistä samojen näytesarjojen vanhempiin osiin. Näin varmistettiin, ettei näytteenottopaikan luontainen kerrostumisnopeus pääse sotkemaan tuloksia. Molemmissa järvissä viimeaikainen hiilen ja kuiva-aineen kertyminen oli nopeampaa kuin ennen. Iso Kivijärvessä kerrostuminen oli kiihtynyt hieman enemmän kuin Martinjärvessä.

Hiiltä ja kuiva-ainetta kertyy Iso Kivijärvessä nykyisin noin kolme kertaa enemmän kuin reilut sata vuotta sitten — Martinjärvessä noin kaksi kertaa enemmän. Kiintoaineksen osalta viimeaikainen kiihtyminen on kuitenkin selvästi hitaampaa kuin Lounais-Suomen savivaltaisilla valuma-alueilla. Hiilen osalta kertymät ovat samaa luokkaa kuin Euroopassa keskimäärin.

Pitkä maankäytön historia näkyy

Kummankin tutkitun järven sedimenttien koostumus alkoi muuttua jo 1800-luvun lopulla. Syynä oli metsien laajamittaiset hakkuut, maataloustoiminnan käynnistyminen ja ensimmäiset ojitukset. Muutokset näkyvät piikuorisissa levissä, jotka kertovat järvien ravinteisuuden kasvaneen ja humuspitoisuuden lisääntyneen.

Suurimmat muutokset tapahtuivat kummassakin järvessä 1960- ja 1970-luvuille. Tällöin metsiä ojitettiin voimakkaasti. Samalla mineraalimaan eroosio ja kulkeutuminen järviin lisääntyivät selvästi. Surviaissääskitulosten perusteella järvien pohjan laatu heikkeni ja vesistöjen rehevyys kasvoi. Myös piikuoriset levät reagoivat muutokseen voimakkaasti.

Turvetuotannolla vain lyhytaikaisia vaikutuksia

Turvetuotannon aloittaminen Martinjärven valuma-alueella näkyy järven sedimenteissä heikommin kuin muut alueella tapahtuneet muutokset. Turvetuotannon käynnistämisen seurauksena mineraaliaineksen määrä järven sedimentissä laski hetkellisesti. Väliaikaiseksi jäänyt muutos näkyy myös surviaissääskituloksissa.

Eliöstömuutosten perusteella veden laatu on heikentynyt molemmissa järvissä 2000-luvulla. Samalla rehevyys on kasvanut — erityisesti Iso Kivijärvessä. Tutkijat eivät tiedä varmasti syitä muutoksiin. Ajallisesti muutoksia järvissä ovat saattaneet aiheuttaa ilmaston muuttuminen, kasvanut loma-asutus ja metsien kunnostusojitukset. Myös metsien käsittely ja turvetuotanto ovat jatkuneet alueella.

Tutkimuksen toteuttivat Geologian tutkimuskeskus, Jyväskylän yliopisto ja Turun yliopisto. Tutkimustuloksista on julkaistu artikkeli saksalaisessa ympäristögeotieteen lehdessä Environmental Earth Sciences. Artikkeliin ja tarkempiin tutkimustuloksiin voi tutustua täällä.

Kuva Scanstockphoto