D4 Published development or research report or study

Rannikon (Suomenlahti, Saaristomeri, Selkämeri) kokonaiskuormitusmalli: ravinnepäästöjen vaikutus veden tilaan – Kehityshankkeen loppuraportti (XI 2015-VI 2018)




AuthorsLignell, Risto; Miettunen, Elina; Tuomi, Laura; Ropponen, Janne; Kuosa, Harri; Attila, Jenni; Puttonen, Irma; Lukkari, Kaarina; Peltonen, Heikki; Lehtoranta, Jouni; Huttunen, Markus; Korppoo, Marie; Tikka, Kimmo; Mäyrä, Janne; Heiskanen, Anna-Stiina; Gustafsson, Bo; Gustafsson, Erik; Hänninen, Jari; Thingstad, Frede; Kaurila, Karel; Vanhatalo, Jarno; Westerlund, Antti; Siiriä, Simo-Matti

PublisherYmpäristöministeriö

Publishing placeHelsinki

Publication year2018

First page 1

Last page84


Abstract

Hankkeessa kehitettiin rannikon (Suomenlahti-Saaristomeri-Selkämeri) kokonaiskuormituksen mallijärjestelmä vesienhoidollisten toimenpiteiden suunnittelun, vaikutusten arvioinnin ja seurannan työkaluksi. Virtaukset ovat avainasemassa avoimia mereisiä systeemejä mallinnettaessa, ja Suomen rannikon mutkikas pohjan topografia, saarisuus ja rantaviivan rikkonaisuus tekevät sen hydrodynamiikan mallinnuksesta erittäin haastavan. Pääosin hyödynnettiin ja jalostettiin olemassa olevia malleja ja havaintoaineistoja. Tärkeimpinä työkaluina käytettiin VEMALA -mallia valuma-alueelta tulevan kuormituksen arviointiin (ml. epäorgaaniset ravinteet) sekä sisäisen kuormituksen, pistekuormituksen ja ilmalaskeuman empiiristen arvioiden, 3-ulotteisten (3D) COHERENS ja NEMO -virtausmallien ja FICOS -vedenlaatumoduulin kytkentää rannikkoalueen hydrodynamiikan, taustakuormituksen ja vesipatsaan ravinnevoiden estimointiin. Nykyisistä Itämeren ekosysteemimalleista puuttuu rannikkokomponentti, ja hankkeemme on uraa uurtava Itämeren piirissä kytkiessään realistisen hydrodynaamis-biogeokemiallisen rannikkomallin operatiiviseen valuma-aluemalliin. FICOSilla pystyttiin kuvaamaan realistisesti leväbiomassan (N2-sitovat sinilevät ja muut levät), a-klorofyllin sekä typen ja fosforin epäorgaanisten (DIN ja DIP) ja kokonaisravinteiden pitoisuuksien vuotuiset kehitykset sekä ravinnekuormituksen ja sen muutosten aiheuttamat vasteet näissä muuttujissa. Korkean erotuskyvyn virtausmallin avulla simuloitiin ravinnesyötteiden kulkeutumista ja laimenemista saaristossa ja osoitettiin, että sekä jokikuormituksen että sisäisen kuormituksen vaikutus rajoittuu lähinnä sisä-välisaariston alueelle. Saaristomerelle demonstroitiin malliarviointi kuormituksen eri lähteiden (valuma-alue, pohjasedimentit, pistekuormitus, ilmalaskeuma ja ulapan taustakuormitus) merkityksestä tuottavan pintakerroksen ravinnesyötteinä kasviplanktonin kasvukaudella. Taustakuormitus dominoi syötteitä koko Saaristomeren skaalassa. Tärkeimmät syötteet rannikon läheisyydessä olivat jokikuormitus (DIN) ja sisäinen, sedimenteistä vapautuva kuormitus (DIP), ja suunnilleen puolet sisäisestä kuormituksesta kulkeutui mallin mukaan syvävedestä pintakerrokseen. Lisäksi laadittiin Saaristomerelle pitkän aikavälin (30-100 v) veden tilan (a-klorofylli -pitoisuus) ennusteet skenaarioissa, joissa joko jatketaan nykyisillä vesien ja merenhoidon toimenpiteillä tai vaihtoehtoisesti toteutetaan maksimaalinen peltokuormituksen vähentäminen (VEMALA –malli) ja kaikki Itämeren maat toteuttavat HELCOMin Baltic Sea Action Plan’in (BSAP) mukaiset kuormitusvähennysten tavoitteet (ulapan taustakuormitus; Baltic Nest Institute, BALTSEM –mallin skenaarioajot). Malliennusteiden mukaan ilmaston lämpenemisen aiheuttama lisääntyvä sadanta ja ravinteiden huuhtoutuminen mereen johtaa rehevöitymisen kasvuun, jollei BSAP:n ja peltokuormituksen vähentämistavoitteita pystytä toteuttamaan. Hanke on toteutettu Ympäristöministeriön (YM) tilauksesta, ja sen rahoittaja on YM:n ravinteiden kierrätysohjelma (Hanke 12, RaKi-viite 6.2). Hankkeen vastuuorganisaatio on SYKE (vastaava tutkija Risto Lignell) ja se toteutettiin SYKEn johtamassa konsortiossa, johon lisäksi kuuluivat Ilmatieteen laitos (IL) ja Åbo Akademi (ÅA). Hanke on toteutettu tiiviissä yhteistyössä konsortion, YM:n ja keskeisten loppukäyttäjien, Varsinais-Suomen ELY-keskuksen (VARELY), Uudenmaan ELY-keskuksen (UUDELY), Kaakkois-Suomen ELY-keskuksen (KASELY) sekä Etelä- ja Pohjois-Pohjanmaan ELY-keskusten kanssa (EPOELY ja POPELY); lisäksi olemme tehneet hedelmällistä tieteellistä yhteistyötä Tukholman yliopiston Baltic Nest Institute’n (BNI), Kungliga Tekniska Högskolanin (KTH, Tukholma) sekä Bergenin (Norja), Helsingin ja Turun yliopistojen kanssa. YM, VARELY, UUDELY ja KASELY muodostivat myös hankkeen ohjausryhmän, jolle tutkimuskonsortio säännöllisesti raportoi tehtävien edistymisestä. Hankkeen kokonaisbudjetti oli 580k€, josta YM:n rahoitusosuus oli 300k€.

Hanke on toteutettu Ympäristöministeriön (YM) tilauksesta, ja sen rahoittaja on YM:n ravinteiden kierrätysohjelma (Hanke 12, RaKi-viite 6.2). Hankkeen vastuuorganisaatio on SYKE (vastaava 
tutkija Risto Lignell) ja se toteutettiin SYKEn johtamassa konsortiossa, johon lisäksi kuuluivat 
Ilmatieteen laitos (IL) ja Åbo Akademi (ÅA). Hanke on toteutettu tiiviissä yhteistyössä 
konsortion, YM:n ja keskeisten loppukäyttäjien, Varsinais-Suomen ELY-keskuksen (VARELY), 
Uudenmaan ELY-keskuksen (UUDELY), Kaakkois-Suomen ELY-keskuksen (KASELY) sekä 
Etelä- ja Pohjois-Pohjanmaan ELY-keskusten kanssa (EPOELY ja POPELY); lisäksi olemme 
tehneet hedelmällistä tieteellistä yhteistyötä Tukholman yliopiston Baltic Nest Institute’n (BNI), 
Kungliga Tekniska Högskolanin (KTH, Tukholma) sekä Bergenin (Norja), Helsingin ja Turun 
yliopistojen kanssa. YM, VARELY, UUDELY ja KASELY muodostivat myös hankkeen 
ohjausryhmän, jolle tutkimuskonsortio säännöllisesti raportoi tehtävien edistymisestä. 
Hankkeen kokonaisbudjetti oli 580k€, josta YM:n rahoitusosuus oli 300k€.



Last updated on 27/11/2025 04:32:07 PM