Suomen, Norjan ja Venäjän yhteistyö raja-alueen ympäristöhaasteissa -hanke päättyy (Lapin ELY-keskus)
EU ENPI –hanke Suomen, Norjan ja Venäjän yhteistyö raja-alueen ympäristöhaasteissa toteutettiin vuosina 2011–2014 ympäristöalan tutkijoiden ja viranomaisten yhteistyönä. Tutkimusalue käsitti Inarijärven ja Paatsjoen vesistöalueet. Raja-alueen luonnonympäristössä merkittävimmät muutokset aiheutuvat Paatsjoen säännöstelystä vesivoimaa varten, sekä Venäjän Petsamossa sijaitsevien Nikkelin ja Zapoljarnyin taajamien kaivos- ja metalliteollisuudesta. Tulevaisuudessa ilmastonmuutos tulee osaltaan vaikuttamaan yhä enemmän ympäristöön. Tutkimusten tarkoituksena oli havainnollistaa ihmistoiminnan vaikutuksia ja arvioida vesiympäristöjen tilaa.
Petsamon alueen teollisuuskompleksi tuottaa kuparia, nikkeliä ja rikkihappoa. Teollisuuden päästöt ilmaan sisältävät raskasmetalleja ja rikkidioksidia. Osa päästöistä kohdistuu jätevetenä Paatsjokeen. Metallit kertyvät pintavesiin, järvien sedimentteihin ja vesieliöihin. Rikkidioksidilla on vesistöjä happamoitava vaikutus. Rikkidioksidin päästöt pienenivät merkittävästi 80-luvulla ja tämä näkyy myös vedenlaadussa. Sen sijaan metallien päästöt eivät ole laskeneet ja niiden kertyminen havaitaan vedessä ja järvien sedimenteissä.
Inarijärven ja Paatsjoen kemiallista ja ekologista nykytilaa tutkittiin veden laadun, pohjasedimenttien, plankton-, pohjaeläin-, ja vesikasviyhteisöjen sekä kalaston kautta. Lisäksi raja-alueella sijaitsevia pieniä järviä seurattiin ja kartoitettiin alueittain kaikissa kolmessa maassa. Jarfjordin alue Norjassa sijaitsee pohjoiseen Nikkelistä ja Zapoljarnyista, ja vallitsevan lounaistuulen mukana kulkeutuvilla haitta-aineilla on siihen suuri vaikutus. Suomessa Vätsärin pieniin järviin ei juuri kohdistu suoria päästöjä. Venäjällä vedenlaatua on tutkittu järvillä teollisuusalueiden lähellä ja pohjasedimenttejä sekä vesieliöitä pääosin Petsamon eteläpuolella sijaitsevilla järvillä.
Vedenlaatu
Inarijärveen ei kohdistu merkittäviä suoria päästöjä teollisuudesta ja sen vedenlaatu on erinomainen. Sen sijaan Paatsjokeen tulee päästöjä Petsamon kaivos- ja metalliteollisuudesta sekä suoraan jätevetenä että hiukkaslaskeumana. Jätevedet purkautuvat Venäjän puoleiseen Kuetsjärveen, joka on Paatsjoen osista pahiten saastunut. Järven metallipitoisuudet ovat vesiympäristölle myrkyllisellä tasolla. Paatsjoen yläosalla metallipitoisuudet ovat verrattain matalia ja lähellä luonnollista taustapitoisuutta. Nikkelin kaupungista ja Kuetsjärvestä alavirtaan pitoisuudet vähitellen kasvavat. Paatsjoen alaosan metallipitoisuudet ovat ajoittain kohonneita.
Pieniä järviä tutkittiin alueittain Vätsärissä, Norjan Jarfjordissa, sekä Venäjällä. Jarfjordin alue on kärsinyt aiemmin happamoitumisesta rikkidioksidilaskeuman vuoksi. Alue on happaman kallioperän vuoksi luonnostaan altis happamoitumiselle, ja siksi laskeuman vaikutukset erottuvat selvästi. Rikkidioksidipäästöjen vähentyminen on nähtävissä paitsi Jarfjordin, myös Vätsärin järvissä veden puskurikyvyn eli alkaliniteetin nousuna ja sulfaattipitoisuuden laskuna. Mikäli rikkidioksidipäästöt eivät lisäänny, järvien pH ja puskurikyky jatkavat palautumista.
Teollisuuden päästöjen laskeuman vaikutus on jo aiemmin havaittu kohonneina kupari- ja nikkelipitoisuuksina. Metallipitoisuudet ovat hyvin korkeita Petsamon järvissä ja hieman matalammalla tasolla Norjan Jarfjordissa. Petsamon ja eräissä Jarfjordin järvissä vedenlaatu on huono metallipitoisuuden vuoksi. Vätsärissä vaikutus on ollut kaikkein vähäisin. Nyt nikkelipitoisuuden havaittiin edelleen kasvaneen 2010-luvulla Petsamon sekä Jarfjordin järvissä. Vastaavasti kuparipitoisuus kasvoi kaikkien kolmen alueen järvissä. Vätsärin järvissä kuparipitoisuus on noussut hyvin loivasti ja se on edelleen varsin matalalla, hyvää vedenlaatua vastaavalla tasolla.
Pohjasedimentit
Sedimentillä tarkoitetaan järven pohjalle kerrostuvaa ainesta. Raskasmetallit vajoavat vedessä pohjaan muuttuen osaksi pohjasedimenttiä. Sedimenttikerroksia tutkimalla saadaan tietoa vesistöihin kohdistuvasta kuormituksesta ja sen vaihteluista pitkällä aikavälillä. Petsamon kupari-nikkeli-sulaton toiminnan alkaminen näkyy kertyneinä raskasmetalleina jo 30-luvulta lähtien Paatsjoen altaiden ja raja-alueen järvien pohjasedimenteissä.
Sedimenttien raskasmetallipitoisuudet ovat korkeimpia lähimpänä teollisuuskeskuksia. 10 km säteellä Nikkelin kaupungista nikkeli- ja kuparipitoisuudet voivat olla yli satakertaisia luonnollisiin taustapitoisuuksiin nähden ja myös muiden haitta-aineiden pitoisuudet ovat korkeita. 60-100 kilometrin päässä Nikkelistä sulatoista peräisin olevien metallien pitoisuudet pienenevät, mutta muiden raskasmetallien, esimerkiksi lyijyn, pitoisuudet ovat yhä suuria.
Elohopean määrä on useissa tutkituissa sedimenteissä kasvanut kohti pintakerroksia viimeisen 50 vuoden ajan. Tämä ei ole ainoastaan paikallisen teollisuuden vaikutusta. Elohopean tiedetään kaukokulkeutuvan pitkiä matkoja tuulten mukana pohjoisille alueille. Myös sateisuuden lisääntyminen ja leudot talvet edesauttavat elohopean huuhtoutumista maaperästä.
Vaikutukset eliöstöön
Paatsjoen säännöstely on muuttanut joen luonnetta järvimäisemmäksi. Tämä näkyy myös joen pohjaeläimistön koostumuksessa. Paatsjoen vuotuiset vedenkorkeuden vaihtelut ovat melko pieniä ja joen pohjaeläimistö ja kasvillisuus ovat hyvin vakiintuneita. Eliöstössä ei odoteta tapahtuvan suuria muutoksia säännöstelyn vuoksi.
Projektissa tarkasteltiin säännöstelyn vaikutuksia myös Inarijärven eliöstöön vertaamalla sitä vastaavantyyppisiin luonnontilaisiin järviin. Käytännössä säännöstelyn aiheuttamat vaikutukset Inarijärven vesikasvillisuuteen ja pohjaeläimistöön ovat pieniä. Säännöstely alentaa kevättulvan korkeutta ja siksi tulvasta hyötyvä saraikkovyöhyke on Inarijärvessä kapeampi. Myös joitakin vertailujärvien pohjaeläinlajeja puuttuu Inarijärvestä, luultavasti talviaikaisen vedenkorkeuden aleneman vuoksi.
Vätsärin, Jarfjordin ja Petsamon pienten järvien eliöstö on alueiden välillä hieman poikkeavaa luonnostaan johtuen sijainnista riippuvista tekijöistä. Biologisessa seurannassa kuitenkin havaittiin eroavaisuuksia, jotka voivat johtua myös ihmistoiminnan vaikutuksesta. Rantavyöhykkeen pohjaeläimistön lajikoostumuksesta puuttui happamoitumiselle herkkiä lajeja monista Jarfjordin järvistä.
Venäjällä on seurattu Paatsjoen kasviplanktonin lajikoostumusta jo pidempään. Kasviplanktonissa viherlevien ja sinilevien osuudet ovat kasvaneet suhteessa muihin ryhmiin. Pintaveden lämpeneminen on todennäköinen syy lajikoostumuksen muutokselle.
Vaikutukset kaloihin
Kalat ovat tärkeä osa vesistöjen ravintoverkostoa ja myös paikallisten ruokavaliota. Kalayhteisön rakennetta, siihen vaikuttavia tekijöitä, sekä raskasmetallikuorman vaikutuksia tutkittiin Paatsjoella ja raja-alueen järvissä.
Paatsjoen kalasto vastaa tyypillistä karua vesistöä. Tärkeimmät lajit ovat siika, muikku, ahven, hauki, made, kymmenpiikki, taimen ja harjus. Joen patoamisen jälkeen 1900-luvun alussa lohikalat vähentyivät ja tyypilliset järvilajit, kuten siika, ahven ja hauki, lisääntyivät. Inarijärveen 60-luvulla istutettu muikku levisi Paatsjokeen 90-luvulla. Muikku kilpailee ravinnosta planktonsiian kanssa ja vahvempana kilpailijana se on aiheuttanut planktonsiian vähenemisen useissa patoaltaissa.
Kaivos- ja metalliteollisuudesta peräisin olevat raskasmetallit kertyvät kaloihin. Pitoisuuksia kaloissa tutkittiin lähinnä Paatsjoella ja Venäjän järvillä. Suurimmat metallipitoisuudet ovat lähellä sulattoja. Kuparin ja nikkelin määrän kalassa ei havaittu merkittävästi muuttuneen aiemmista tutkimuksista. Eri raskasmetallit kertyvät eri kalalajeilla hieman eri tavalla, pääasiassa maksaan, munuaisiin ja kiduksiin. Esimerkiksi siialla kuparipitoisuus on korkein maksassa ja nikkelipitoisuus munuaisissa. Lihaksistossa nikkelin ja kuparin määrä on melko alhainen. Elohopeapitoisuuden havaittiin kasvaneen Paatsjoen petokaloissa. Elohopea rikastuu eniten kalojen lihaksistoon. Paatsjoella petokalojen lihaksissa mitattiin ihmisravinnolle suurimman sallitun pitoisuuden rajan ylittäviä elohopeapitoisuuksia.
Paatsjoen ja Kuetsjärven kaloissa on runsaasti raskasmetallialtistuksen aiheuttamia epämuodostumia. Yleisimpiä muutoksia ovat maksavauriot, munuaisten ja sukurauhasten muutokset, mädin ja maidin epätasainen kypsyminen, sekä siian siivilähampaiden epämuodostumat. Kuetsjärven siikakannoissa kalojen elämänkaari on muuttunut niin, että kalat tulevat sukukypsiksi erittäin aikaisin ja hyvin pienikokoisina, eivät koskaan kasva kovin suuriksi ja ovat tavallista lyhytikäisempiä. Nämä muutokset kuitenkin auttavat niitä selviytymään saastuneessa ympäristössä, ja esimerkiksi Kuetsjärvessä siikakannat eivät ole pienentyneet.
Venäjällä tehdyssä pidemmän ajanjakson kalastoseurannassa ahventen ja haukien osuuden kalastossa on havaittu lisääntyvän Petsamon eteläpuolisissa järvissä, mikä voi johtua paitsi veden lämpenemisestä, myös haitta-ainekuormituksesta.
Ilmastonmuutos
Lämpötilan ja sateisuuden muutoksia tarkasteltiin raja-alueen ja Kuolan niemimaan sääasemaverkoston tuottaman tiedon perusteella. Aikasarjan pituus oli 36-57 vuotta. Seuranta-aikana lämpötila ja sadanta alueella olivat kasvaneet. Lämpötilan kasvu oli suurinta alueen mantereisissa osissa.
Lämpötilan ja sateisuuden lisääntymisen vaikutuksia Inarijärven ja Paatsjoen hydrologiaan ja vedenpinnan korkeusvaihteluihin mallinnettiin Suomen ympäristökeskuksessa. Mallin arvion mukaan Inarijärvellä vedenpinnan korkeusvaihtelut vähenisivät seuraavan n. 50 vuoden aikana. Tasaisempi vedenkorkeus vähentäisi eroosiota ja parantaisi rannalla pesivien lintujen pesimämenestystä. Talvialeneman ja jäänpainaman rantavyöhykkeen kaventuminen edistäisi herkkien vesikasvien, pohjaeläinten ja syksyllä kutevien kalojen mädin selviytymistä. Paatsjoella virtaama kasvaisi nykyisestä talviaikana ja puolestaan laskisi kesällä. Tulvahuipun ajankohdan siirtymisellä voi olla negatiivisia vaikutuksia keväällä kuteviin kaloihin.
Lisätietoja:
Lapin elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus:
biologi Jukka Ylikörkkö
jukka.ylikorkko(a)ely-keskus.fi
projektityöntekijä Elli Jelkänen
elli.jelkanen(a)ely-keskus.fi
