Uusi tutkimus mullistaa käsitykset rannikkovesien vaikutuksista ilmastonmuutokseen - maankäytön vesistövälitteiset ilmastovaikutukset eivät sisälly hiilitaselaskelmiin

Kansainvälisessä ”Limnology and Oceanography Letters” -tiedelehdessä juuri julkaistu tutkimus osoittaa, että maalta tulevan hajakuormituksen seurauksena rannikkovesistä vapautuu ilmakehään paikoitellen suuria määriä ilmastonmuutosta kiihdyttävää hiilidioksidia ja metaania. Tutkimuksessa huomioidaan rannikkovesille ominainen, pienipiirteinen ympäristövaihtelu ennennäkemättömän tarkasti ja kattavasti. Rannikkovesistä vapautuvaa hiiltä ei sisällytetä kansallisiin tai maailmanlaajuisiin hiilitaselaskelmiin, jotka tämän lisäyksen myötä muuttuisivat oleellisesti.

Eero Asmalan (Geologian tutkimuskeskus GTK) ja Matias Scheininin (Pro Litore ry) toteuttamassa tutkimuksessa kartoitettiin muun muassa eloperäisen aineksen määrää ja laatua sekä hiilidioksidin ja metaanin pitoisuuksien vaihtelua Länsi-Uudenmaan rannikolla.

”Suoritimme kartoitukset liikkuvalla ja jatkuvatoimisella automaattimittausjärjestelmällä kahtena perättäisenä avovesikautena. Pintavedestä kerättiin yhteensä yli 100 000 havaintoa kutakin mittausmuuttujaa kohti, noin 200 neliökilometrin laajuisella alueella eri vuodenaikoina”, Matias Scheinin kertoo.

”Hiilidioksidia ja metaania syntyy meriekosysteemissä sekä vesieliöstön aineenvaihdunnassa, että eloperäisen aineksen hajotessa. Hajotettavan eloperäisen aineksen määrä on viime vuosikymmeninä lisääntynyt rannikkovesissä huomattavasti maalta mereen päätyvän hajakuormituksen seurauksena”, Eero Asmala toteaa.

Suoraan maalta tulevan eloperäisen kuorman lisäksi myös ravinnevalumien aiheuttama rehevöityminen lisää hajotettavan aineksen määrää. Eloperäisen aineksen ja kasvihuonekaasujen pitoisuuksissa esiintyy suurta alueellista vaihtelua, minkä vuoksi kokonaiskuvan muodostaminen rannikkovesistä hiilipäästöjen nieluna tai lähteenä on hankalaa.

Tutkimus tunnisti suurta paikallista vaihtelua ja kasvihuonekaasupäästöjen keskittymiä

Tutkimuksessa havaittiin huomattavaa alueellista vaihtelua pintaveden hiilidioksidi- ja metaanipitoisuuksissa sekä vedestä ilmakehään vapautuvissa kasvihuonekaasupäästöissä. Tästä suuri osa selittyi vesiympäristön kuormittuneisuudella sekä vuodenajalla. Suurimmat pitoisuudet olivat kummankin kasvihuonekaasun osalta kymmenkertaisia vastaavanlaisissa rannikkoympäristöissä aiemmin havaittuihin verrattuna. Samanaikaisesti vain muutamien kymmenien metrien päässä näiden huippujen mittauskohdista pitoisuudet saattoivat olla mitättömän pieniä. Kasvihuonekaasujen pitoisuudet muuttuivat ennustettavasti vuorokaudenajan myötä. Tämä vaihtelu oli kuitenkin merkitykseltään vähäistä eri alueiden ja vuodenaikojen väliseen vaihteluun verrattuna.

”Tutkimusalueelta erottui selkeitä ja toisistaan erillisiä kohteita, joilla hiilidioksidin tai metaanin pitoisuudet olivat toistuvasti muuta ympäristöään huomattavasti korkeampia. Näille niin sanotuille hot spot -kohteille päätyy jatkuvasti eloperäistä ainesta, joka sopivissa ympäristöolosuhteissa ruokkii kasvihuonekaasujen tuotantoa. Hiilidioksidin kannalta keskeisimmiksi hot spot -alueiksi tunnistimme erityisesti ojien ja purojen suut, joiden kautta maalta valuu mereen runsaasti eloperäistä ainesta”, Scheinin kertoo. Metaanin suhteen aineistoista korostuivat vastaavasti syvänteet, johon muun muassa jokivesien kuljettamaa kiintoainesta kertyy ajan myötä. ”Jotta rannikkovedet voisivat paremmin toimia hiilinieluina, eivätkä hiilen lähteinä, pitäisi valumia hillitä näillä alueilla huomattavasti”, Asmala jatkaa.

Hiilitaselaskelmat jättävät rannikkovesien vaikutukset huomiotta

Suuren paikallisen vaihtelun vuoksi arviot rannikkovesien kokonaisvaikutuksesta hiilen kiertoon ovat erittäin epävarmoja. Eri paikoissa sijaitsevilla mittausasemilla tai -linjoilla tehdyt havainnot poikkeavat merkittävästi toisistaan. Ne eivät myöskään edusta rannikkovesien ympäristövaihtelua riittävän kattavasti, jotta maalta mereen päätyvän ja sieltä ilmaan vapautuvan hiilen määrät olisivat sisällytettävissä yleisemmän tason hiilitaselaskelmiin. Kansallisista ja kansainvälisistä hiilitaselaskelmista maankäytön vesistövälitteiset ilmastovaikutukset puuttuvat kokonaan. Nyt tehty tutkimus kuitenkin osoittaa, että laskelmat muuttuisivat merkittävästi, mikäli nämä vaikutukset voitaisiin ottaa huomioon.

”Tutkimus tarkentaa oleellisesti kokonaiskuvaa rannikkoalueiden ilmastollisesta merkityksestä erityisesti Itämeren alueella. Vastaavanlaisille tutkimuksille olisi huomattavasti laajempaakin tarvetta, koska ympäristöolosuhteiltaan vaihtelevien ja monimuotoisten rannikkovesien rehevöityminen on maailmanlaajuinen ongelma.”, Scheinin korostaa.

Tutkimuksessa käytetyt aineistot kerättiin osana Vuorineuvoksetar Sophie von Julinin säätiön rahoittamia hankkeita, joissa kehitetään ja sovelletaan uusia lähestymistapoja kuormitusta vähentävien toimenpiteiden kohdentamiseksi sekä niiden vaikutusten seuraamiseksi. Tutkimuksen toteuttajat ovat keränneet vastaavanlaisia aineistoja Etelä-Suomen rannikkovesistä jo liki miljoonan havaintopisteen verran vuodesta 2018 alkaen. Tutkimus julkaistiin Limnology and Oceanography Letters -tiedelehdessä joulukuun 13. päivänä 2023.