Talviaikainen lämpötilan nousu on huolestuttava globaalin ilmastonmuutoksen seuraus eteläisessä Suomessa. Talvitulvien arvioidaan yleistyvän ja voimistuvan paitsi lämpötilan nousun, myös sateisuuden kasvun myötä. Suomen ympäristökeskuksen johtava tutkija (MMT, dos.) Petri Ekholm on tutkimuksissaan keskittynyt erityisesti ravinteiden kulkeutumiseen, biogeokemiallisiin kiertoihin ja vesistövaikutuksiin sekä maatalouden ravinnekuormitukseen ja sen vähentämiseen. Haastattelimme Petriä sateisten talvien vaikutuksesta vesien tilaan.
”Jaan saman ymmärryksen, että ilmastonmuutostalvet yleistyvät ja ovat jo yleistyneet, keskilämpötilan on Suomessa havaittu jo nousseen. Lämpötilan muutos eteläisessä Suomessa vaikuttaa suoraan kuormituksen kannalta oleellisiin tekijöihin, kuten routaan ja sateen olomuotoon, eli tuleeko sade talvella lumena vai vetenä. Myös talviaikaisen sadannan määrän kasvua on ennustettu.” Petri sanoo.
Mikä on talvitulva?
Määritelmät ovat aina hankalia, mutta voisi sanoa niin, että talvitulva on aiempaan nähden poikkeava sulamis- tai sadantajakso, jolloin vesimäärät uomissa kasvavat. Talvi alkaa eteläisessä Suomessa keskimäärin joulukuussa ja lumi sulaa maalis-huhtikuussa. Normaalisti järvettömien vesistöjen talvivalumat ovat alhaisia, jopa lähellä nollaa. Poikkeuksellisuutta voidaan arvioida vertaamalla tilannetta pitkän aikajakson keskimääräiseen tilanteeseen.
Talvitulvien yleistyminen on huono uutinen vesillemme, miksi?
Veden mukana liikkuu kiintoainetta ja siihen sitoutuneita ravinteita sekä veteen liuenneita aineita. Sade ja suurenevat virtaamat aiheuttavat maassa ja uomissa eroosiota. Eli maasta irtoaa kiintoainesta, joka kulkeutuu kuormituksena vesistöihin. Talvella eroosio voi olla erityisen voimakasta, kun maa on paljaana kasvustosta ja vettä sataa ja virtaa runsaasti. Yleensä merkittävä osa vesiemme kokonaiskuormituksesta tulee kasvukauden ulkopuolella. Kasvukauden aikana kasvusto suojaa maata ja haihdunta pienentää valuntakerrointa, eli muodostuvan valumaveden määrää suhteessa sadantaan.
Olen pohtinut sitäkin, onko talvitulvien yleistyminen välttämättä huono asia. Jos ajattelee kuormitusta kokonaisuutena, niin vesistöjen tilan kannalta pitkältä ajalta kertyvä kumulatiivinen kuormitus on tärkein tekijä, ei niinkään yksittäinen tulvatilanne tai leuto talvi. Jos koko vuoden valunta kasvaa talvisadannan seurauksena, voi sillä olla merkitystä myös vastaanottavan vesistön tilaan, jos talvitulva lisää vuoden kokonaiskuormitusta. Etenkin pienemmissä vesistöissä vaikutus voi näkyä voimakkaasti. Jos taas talvitulva korvaa kevään lumensulamispiikin, niin se voi olla neutraali asia vesistön kannalta.
Mikä merkitys roudalla on kuormituksen muodostumiseen talvitulvan aikana?
Roudan merkitys on vesistöjen kannalta keskeinen, sillä routaisesta maasta eroosio ja edelleen vesistökuormitus on vähäisempää kuin sulasta maasta. Joskus talvi alkaa ”ikuisella marraskuulla” eli routaa ei käytännössä ehdi muodostua, mikä on vesistökuormituksen kannalta kaikkein pahin tilanne. Esimerkiksi vuonna 2020 ei termistä talvea Etelä-Suomessa käytännössä tullut lainkaan ja kun helmikuussa satoi paljon, havaittiin vesistöseurannoissa ennätyskorkeita kuormituksia. Jos taas maa on roudassa, ei suurenkaan lumimäärän nopea sulaminen välttämättä aiheuta merkittävää kuormitusvaikutusta.
Jos routaa ei ole suojaamassa maata, maan omat hajoamisprosessit jatkuvat ja sateen sattuessa eroosiovaikutukset sekä fosforin ja typen huuhtoumat voivat nousta suuriksi. Jos vesi liikkuu jäisen pellon pinnalla, sen haitallisuus on ihan toista luokkaa, kuin sen virratessa sulana olevalla pellolla.
Miten talviaikainen kuormitus eroaa kasvukauden kuormituksesta?
Kasvukaudella sadannasta haihtuu merkittävä osa. Haihduntaa tapahtuu suoraan ja välillisesti kasvillisuuden kautta. Talvikaudella haihdunta on vähäistä ja käytännössä koko sadanta päätyy valunnaksi. Sadannan ja valunnan suhde, eli valuntakerroin, on siis erilainen talvella ja kesällä.
Kesällä lisäksi kasvusto suojaa maata sadannan ja valunnan aiheuttamalta eroosiolta. Kasvillisuus myös vähentää herkästi liikkeelle lähtevän liukoisen typen pitoisuutta maassa. Kesällä maan liukoiset ravinteet tulevat pitkälti sidotuksi kasvustoon eikä kuormitus siten ole niin suurta.
Talviaikainen kasvipeitteisyys suojaa maata eroosiolta ja on tutkitusti vähentänyt sitä kautta kiintoaineeseen sitoutuneen fosforin kuormitusta. Tutkimuksissa on kuitenkin huomattu muokkauksen vähentämisen voivan lisätä liuenneen fosforin huuhtoumaa. Liuenneen fosforin kuormitusta voidaan välttää siten, että peltoja muokattaisiin ajoittain. Peltomaan muokkauskäytännöillä voi olla suuri merkitys fosforin kuormitukseen ja edelleen vesistöjen tilaan.
Tutkimuksissa on verrattu erilaisia talvia toisiinsa ja havaittu, että hiukkasiin sitoutuneen fosforin kuormitus kasvoi leutoina talvina, mutta samanlaista kytköstä ei havaittu veteen liuenneen fosforin suhteen.
Valumaveden mukana vesistöön päätyneen kuormituksen rehevöittävä vaikutus riippuu järvestä. Jokainen järvi on tässä suhteessa vähän erilainen. Kuormituksen vaikutus riippuu mm. siitä, jääkö järveen valunut vesi sinne pitkäksi aikaa vai jatkaako se pian matkaansa eteenpäin.
Miten merkittävä haaste talvitulvat ovat vesien tilan parantamisen kannalta?
Vesistön tilan parantamisen kannalta tärkeintä on vähentää kuormitusta pitkällä aikavälillä. Yksittäisellä talvitulvalla ei ole merkittävää vaikutusta, mutta yleistyessään ja voimistuessaan ilmastonmuutoksen aiheuttama lisä kuormitukselle on iso haaste vesienhoidolle. Tutkimusten perusteella tiedetään, että kuormitusta pitäisi vähentää selvästi. Iso osa kuormituksen vähentämisen paineesta kohdistuu nimenomaan maatalousmaan kuormituksen saamisesta hallintaan. Samanaikaisesti ilmastonmuutos lisää kuormitusta ja lämpötilan nousu kiihdyttää hajotustoimintaa. Lisäksi ilmastonmuutos voi lisätä vesistöjen herkkyyttä kuormitukselle.
Jotta saataisiin parannettua vesien tilaa, on juostava kilpaa ilmastonmuutoksen tuoman kuormituslisän kanssa samaan aikaan, kun kuormituksen kasvu pitäisi saada vähenemisen tielle. Tässä tilanteessa tulee painetta toteuttaa maataloussektorilla tehokkaita ja radikaaleja toimia, jotka kohdistuvat koko peltoalaan. Tällaisia keinoja voivat olla esimerkiksi tarkempi lannoitus, lannan parempi kierto sekä erilaiset maan rakenteeseen kohdistuvat toimet.
Mitä haluat meidän muistavan talvitulvien vesistövaikutuksista?
Ainakin se on hyvä tiedostaa, että ilmastonmuutos kasvattaa vesistöjen ravinnekuormaa ja haastaa joka tapauksessa vesienhoidon tavoitteiden saavuttamista. Talvitulvat ovat yksi kuormituksen kasvun syy, mutta se ei ole ainoa kokonaiskuormitukseen vaikuttava tekijä. Talvitulvan kuormittavuus riippuu tulvan ajoittumisesta, roudasta jne. Mitä isompi vesistö, sitä vähemmän yksittäisen vuoden kuormitus vaikuttaa. Harmillista on, että talvitulvien arvioidaan yleistyvän.
kuva: (c) Kari Kallio
