Comparing three methods to estimate light attenuation along a coastal salinity gradient

Valo on elintärkeää akvaattisille ekosysteemeille, sillä fotosynteettinen perustuotanto ylläpitää ravintoverkon korkeampia trofiatasoja. Valo vaimenee vedessä absorption ja sironnan yhteisvaikutuksesta, ja vaimenemista aiheuttavat optisesti aktiiviset aineet, joista rannikkovesissä tärkeimpiä ovat klorofylli-a, kiintoaine ja värillinen liuennut orgaaninen aines (CDOM). Valon vaimeneminen on myös tärkeä indikaattori monille ympäristönmuutoksille. Perinteisesti näkösyvyyttä kuvaavaa Secchi-syvyyttä on käytetty kuvaamaan muutoksia valon vaimenemisessa tarkkojen vaimenemiskertoimien sijaan, ja Secchi-syvyyden ja vaimenemiskertoimen välille tarvitaankin muuntokertoimia, jotta valo-oloista saataisiin tietoa sellaisina kuin vesieliöt ne kokevat. Tämän vuoksi mittausmenetelmien vertailu ja kalibroiminen on tärkeää. Tässä tutkimuksessa valon vaimenemista mitattiin Secchi-levyllä, valomittarilla ja valologgereilla jatkuvatoimisten mittauksen mahdollisuuksien kartoittamiseksi. Tämän tutkimuksen päätavoitteet olivat 1) vertailla kolmea menetelmää valon vaimenemisen mittaamisessa, 2) tunnistaa menetelmien välisiin eroihin ja menetelmien tarkkuuteen vaikuttavat ympäristötekijät ja 3) tutkia sähkönjohtavuuden käyttökelpoisuutta valon vaimenemisen ennustamisessa. Hypoteesi Secchi-syvyyden ja sensoriperusteisen mittalaitteiden välisten erojen suhteen oli, että sironnan suhteellinen osuus valon vaimenemisesta vaikuttaisi menetelmien välisiin eroihin erilaisissa optisissa oloissa. Vaimenemiskertoimien välisten erojen oletettiin puolestaan johtuvan eri mittausspektreistä. Kolmen optisesti aktiivisen aineen (klorofylli, kiintoaine ja CDOM) vaikutusta valon mittausmenetelmien välisiin eroihin tutkittiin Pohjanpitäjänlahdella. Valon vaimeneminen johtui pääasiassa CDOMista, jonka jälkeen toisiksi tärkein tekijä oli kiintoaine ja vähiten tärkeä klorofylli-a. Sähkönjohtavuus selitti hyvin valon vaimenemista. Optisesti aktiiviset aineet tai sähkönjohtavuus eivät kuitenkaan selittäneet aukottomasti menetelmien välisiä eroja yhden menetelmäparin tulosten tukiessa hypoteeseja ja toisen taas ei, ja menetelmien välisten erojen ajatellaankin johtuvan suurelta osin mittalaitteiden ominaisuuksista tai mittausvirheistä. Kaikki kolme testattua menetelmää osoittautuivat kuitenkin hyviksi menetelmiksi valon vaimenemisen muutosten mittaamisessa, ja eri menetelmien edut ja heikkoudet esitetään koostetaulukossa, jota voidaan hyödyntää valomittausten suunnittelussa tulevia tutkimuksia tai ympäristön tilan seurantaa varten.