Lisääntyneitä syystulvia ja sulaa kesken talven – Suomen joissa näkyy muutos, jonka seuraaminen auttaa varautumaan tulevaan

Vedenpinnan vaihtelu on osa laajempaa muutosta, ja sillä on suuri vaikutus paitsi luonnonympäristöihin myös rakennettuun ympäristöön.

–  Runsas lyhyen ajan vaihtelu kuormittaa ympäristöä ja vaikuttaa muun muassa rantojen eroosioon, ravinteiden huuhtoutumiseen sekä vesistöjen virkistyskäyttöön ja elinympäristöihin. Äärivaihtelut lisäävät myös tulvariskiä ja rasittavat esimerkiksi siltoja ja hulevesijärjestelmiä, kertoo Turun yliopiston tutkijatohtori Linnea Blåfield.

Ilmaston lämpeneminen aiheuttaa useita samanaikaisia muutoksia

Jokien muutoksia seurataan tarkkaan eri puolilla Suomea usean tutkimusorganisaation yhteisen Digital Waters –hankkeen tutkimuksissa, joita rahoittaa Suomen Akatemia. Viimeksi tutkijat jalkautuivat maastomittauksiin Oulankajoelle syyskuussa. Oulankajoen lisäksi mittauksia tehdään Vantaanjoella, Tenojoella ja sen sivuhaarassa Pulmankijoella.

Oulankajoen alueella on seurattu jo ennestään sekä valuma-alueen, ilmaston että joen muutoksia. Pitkällä aikavälillä on havaittu useita samanaikaisia kehityskulkuja.

Alueen keskilämpötila on noussut 50 vuoden aikana 3 astetta, mikä vastaa pohjoisille alueille ennustettua ilmastonmuutoksen aiheuttamaa lämpenemistä. Samaan aikaan veden hydrologinen kierto eli luonnollinen kiertokulku vuoden aikana on muuttunut: kevättulvat ovat pienentyneet ja muiden vuodenaikojen virtaamahuiput kasvaneet. Lisäksi sulat jaksot ja vesisateet kesken talven ovat yleistyneet, jääkansiaika lyhentynyt yli kuukaudella ja lumen sulaminen aikaistunut.

– Näiden samanaikaisten muutosten kautta ilmaston lämpeneminen muuttaa koko hydrologisen kierron rytmiä ja sitä, miten vesi kulkeutuu valuma-alueelta jokeen, miten se käyttäytyy uomassa ja millaisia muutoksia se aiheuttaa joessa ja sen ympäristössä. Tänä vuonna todistimme uutta normia, eli loppukesän ja syksyn sateiden aiheuttamia, kevättulvaa suurempia virtaamapiikkejä, Linnea Blåfield sanoo.

Robottiteknologia tarkentaa tutkimuksia

Pitkän aikavälin mittauksia on laajennettu ja tarkennettu Digital Waters -tutkimuksissa. Pienistäkin muutoksista saadaan erittäin tarkkaa mittausdataa, sillä apuna on huipputeknologiaa, kuten drooneihin ja robottiveneisiin kiinnitettyjä laserkeilaimia, vedenalaisia sensoreita ja kameroita. 

Viimeisimmissä kenttäkokeissa Turun yliopisto lisäksi testasi ilmassa ja maalla kulkevia robotteja ensimmäistä kertaa vesistötutkimuksen tarpeisiin. Oulankajoella tutkittiin niiden kykyä liikkua ja toimia itsenäisesti haastavissa luonnonympäristöissä myös silloin, kun satelliittipaikannusta ei ole käytössä.

–  Oulankajoella testatun teknologian täytyy toimia myös muualla. Näin tulokset ja menetelmät ovat hyödynnettävissä mahdollisimman laajasti, perustelee Maanmittauslaitoksen tutkimusprofessori Harri Kaartinen.

Teknologia on olennaista siksi, että tutkijat kehittävät menetelmiä ja laitteita yhä tarkempaan ja autonomisempaan suuntaan. Robottiveneet ja droonit pääsevät paikkoihin, joihin ihmisen on vaikea päästä, ja laserkeilaimet ja sensorit keräävät dataa tarkkuudella, johon perinteisemmät menetelmät eivät pysty. Tavoitteena on tuottaa mahdollisimman monipuolista ja luotettavaa tutkimustietoa, joka auttaa ymmärtämään ja ennakoimaan ympäristössä tapahtuvia muutoksia.

–  Meillä on käytössä monenlaista laitteistoa pienellä alueella, mutta tulokset eivät kerro yksittäisestä alueesta vaan ovat yleistettävissä vastaaviin ympäristöihin sekä Suomessa että kansainvälisesti, professori Petteri Alho Turun yliopistosta kertoo.

Lisätietoja

Väitöskirjatutkija Linnea Blåfield (jokiympäristöjen muutos), Turun yliopisto
linnea.m.blafield@utu.fi

Tutkimusprofessori Harri Kaartinen, (droonimittausjärjestelmät), Maanmittauslaitos
029 531 4756, harri.kaaartinen@maanmittauslaitos.fi

Professori Tomi Westerlund (robotiikka), Turun yliopisto 
050 343 7684, tovewe@utu.fi

Digital Waters on Suomen Akatemian rahoittama tutkimuslippulaiva, joka tuottaa uutta tietoa vesistä, tukee päätöksentekoa ja auttaa hyödyntämään digitaalisia ratkaisuja vesialalla.