Browsing by discipline "Limnology"
Now showing items 1-4 of 4
-
Hauen (Esox lucius L.) elohopeapitoisuuteen ja -pitoisuuden muutokseen vaikuttavat ympäristötekijät (2005)Tämän pro gradu -työn tavoitteena oli arvioida hauen (Esox lucius L.) järvikohtaisen elohopeapitoisuuden estimoimiseen käytettyjä menetelmiä, selvittää hauen elohopeapitoisuuteen vaikuttavia tekijöitä sekä arvioida elohopeapitoisuudessa vuosien 1980-1983 ja 2000-2002 välisellä kahdenkymmenen vuoden aikajaksolla mahdollisesti tapahtunutta muutosta sekä muutokseen vaikuttavia tekijöitä. Tässä tutkimuksessa tarkasteltiin kaikkiaan 66 järven haukien elohopeapitoisuuksia vuosina 1980-1983 ja 2000-2002. Tarkastelun kohteena olevia ympäristötekijöitä oli yhteensä 70 tutkimusjärven sijaintia ja morfologiaa, vedenlaatua ja valuma-alueen maankäyttöä ja maanpeitettä kuvaavaa muuttujaa. Hauen elohopeapitoisuuden estimoimiseen käytettyjä menetelmiä vertailtiin lineaarisella, logaritmisella ja toisen asteen polynomiregressiolla. Eri regressiomenetelmien välillä ei havaittu merkitseviä eroja tilastollisesti merkitsevien mallien määrässä tai saadussa elohopeapitoisuuden estimaatissa. Regressiomenetelmänä käytettiin lineaarista kalan massan ja elohopeapitoisuuden regressiota. Hauen elohopeapitoisuuteen vaikuttaa järven sijainti Suomessa siten, että idässä havaitaan korkeampia pitoisuuksia kuin lännessä ja etelässä korkeampia pitoisuuksia kuin pohjoisessa. Suurissa järvissä hauen elohopeapitoisuuden havaittiin olevan alhaisempi kuin pienissä. Toisaalta havaittiin, että mitä suurempi järven pinta-ala on valuma-alueen pinta-alaan verrattuna, sitä alhaisempi on elohopeapitoisuus. Järvien vedenlaadun perusteella happamissa humusjärvissä tavataan korkeimmat hauen elohopeapitoisuudet. Valuma-alueen ominaisuuksista hauen elohopeapitoisuuteen vaikuttavat ennen kaikkea veden humuspitoisuuteen vaikuttavat maanpeitetyypit, kuten havumetsät ja turvemaat. Valuma-alueen ominaisuuksien merkitys hauen elohopeapitoisuuden selittäjänä korostuu etenkin pienillä järvillä. Tässä tutkimuksessa saatiin uutta tietoa hauen elohopeapitoisuudessa tapahtuneesta muutoksesta, jota on aikaisemmin tutkittu varsin vähän. Haukien elohopeapitoisuudet olivat odotetusti laskeneet, mutta Suomessa on myös järviä, joissa hauen elohopeapitoisuus oli noussut. Hauen elohopeapitoisuuden havaittiin vuosien 1980-1983 ja 2000-2002 välisenä aikana nousseen kaikkiaan 11 järvessä. 22 järvessä pitoisuus oli pysynyt samalla tasolla ja 33 järvessä pitoisuus oli laskenut. Tässä tutkimuksessa havaittiin, että pitoisuus on 36 järvessä pysytellyt tai alentunut yleisesti turvallisena pidetylle tasolle (< 0,5 mg kg-1 Hg), mutta neljässä järvessä pitoisuus on yhä tasolla tai on viimeisen 20 vuoden aikana noussut tasolle, jolla haukea ei pitäisi suositusten mukaan käyttää ihmisravinnoksi (> 1,0 mg kg-1). Pitoisuuden nousua havaittiin ainoastaan pienissä ja keskisuurissa järvissä, näissä ryhmissä noin 20 % järvistä elohopeapitoisuuden havaittiin nousseen 20 vuoden tarkastelujakson aikana. Pitoisuuden laskua puolestaan havaittiin kaikissa kokoryhmissä, pienten ja keskisuurten järvien joukossa noin puolella ja suurilla järvillä kahdella kolmanneksella järvistä. Merkittävään pitoisuuden laskuun on vaikuttanut tutkimusajankohtien välillä merkittävästi pienentynyt ilmaperäinen kuormitus. Kuitenkin tämä tutkimus todistaa sen asian puolesta, että etenkin orgaaniseen maahan on kerääntynyt suuret elohopean varastot, jotka voivat vaikuttaa pitoisuuksia nostavasti vaikka ilmakuormitus onkin pienentynyt. Ilmakuormitusta on usein pidetty merkittävimpänä elohopean lähteenä vesistöön ja edelleen kaloihin. Muutokseen vaikuttaviksi tekijöiksi havaittiin tärkeimpänä valuma-alueen ominaisuudet. Orgaanisten maiden järvillä elohopeapitoisuuden havaittiin nousseen. Muutokseen vaikutti myös itä-länsi -suuntainen sijainti. Idässä sijaitsevilla järvillä elohopeapitoisuuden havaittiin nousseen enemmän kuin lännessä.
-
(2007)The underwater vegetation of the coastal zone has been studied in the Helsinki capital region with comparable methodology since the 1970s. The water framework directive (WFD) which was implemented in 2000 requires that new methodology is applied in the monitoring of underwater vegetation. In this study, the old contamination methodology is compared to the new WFD-compatible methodology based on ecological status classification of the water. This study was also a part of the monitoring of underwater vegetation carried out by the Helsinki Environment Centre. In this study, the occurrence of submerged aquatic vegetation was studied in the summer of 2005 in the sea area stretching from Seurasaarenselkä to Katajaluoto. Twenty sampling sites were included, all situated on rocky and stony shores. With the rake method, a stretch of shoreline was studied to the depth of two meters, and with the diving method a line from the shoreline was mapped downwards to the depth were all vegetation ceased. Based on their vegetation, the areas were placed into classes which are used to describe the state of near-shore waters. The contamination methodology is based on the species composition and relative abundance of several indicator plants, while the WFD-derived ecological status classification at present is based solely on the lowest depth at which bladder wrack (Fucus vesiculosus) L. grows. No significant improvements have occurred in the near shore aquatic vegetation compared to the previous monitoring study (1999) in either Seurasaarenselkä or the eastern shore of Lauttasaari. Bladder wrack has not returned to the area, although several of the sampling sites would suit the species. The turbidity of the water impedes the growth of submerged macrophytes, and the high sedimentation of material derived from the water column prevents the attachment of small plants to the bottom. Internal loading weakens the status of the water in the area and maintains a high number of species which are indicators of eutrophication. The status of Vattuniemi was still worse than that of the other sampling sites on Lauttasaari s eastern shore. The aquatic vegetation of Lauttasaarenselkä has remained only slightly disturbed or in natural state. Towards the outer archipelago area the aquatic vegetation indicates an improved state of the water; almost all the sampling sites were classed as in natural state. At the sampling sites in the Katajaluoto area the improvement in the state of the water is probably due to the reduced nutrient loading. Due to improvements in water purification technology, less nutrients, especially nitrogen, are released through the sewage tunnel. Physical and chemical parameters are used to support the biological indicators in using the ecological status classification. One of the most important physical factors is the exposition of the shore which can be defined by estimating the effect of wind disturbance (fetch). Either of the statistical tests I used (the linear regression analysis and the Spearman s ordinal correlation) gave statistical significance for more than one species; according to these tests only Cladophora glomerata (L.) Kütz. has negative correlation between the fetch and the structure of the vegetation (r2 = 0,076, n = 69 ja p = 0,022). However, the variation in the structure of the C. glomerata is mostly explained with other factors than the fetch. Fewer species were found using the rake method than by diving. According to the Friedman s two-way variance analysis sampling method do has on effect on the contamination index (n = 20, df = 2 ja p = 0,001). A more positive picture of the status of the water was gotten with the diving method than with the rake method. The rake method is not intended for the study of species occurring at more than two meters depth, and thus not suited for determining the lowest depth at which bladder wrack occurs as the WFD requires. The diving method is suitable for both types of classification. Based on this study, the ecological status classification gives on average a worse picture of the status of the water than the contamination method. When only one variable related to only one indicator species is used in the study as postulated in the WFD the result is limited, and does not necessarily give a true picture of the status of the water. It has been observed that the lowest growth depth of the bladder wrack clearly correlate with the eutrophication. That supports its using as the only parameter in the implementation of the WFD. The ecological classification of the state of the water cannot be applied to the inner bays due to the absence of bladder wrack, and the status of the water can there only be estimated using the contamination classification. However the use of the contamination classification is problematic: it s not easy to define the indicator value of the species because there are several environment factors in addition to eutrophication that have an impact on the species.
-
(2005)Tässä työssä tutkittiin 28 maitotilan ravinnevirtoja yhden vuoden ajan laskemalla typen, fosforin ja kaliumin taseet peltoviljelylle (peltotase), karjalle (karjan tase) sekä koko tilalle (tilatase). Laskelmilla selvitettiin kokonaisravinteiden lisäys, poisto, tase ja hyötysuhde, ravinteiden kulkeutumiseen vaikuttavat tekijät sekä ravinnevirtojen keskinäinen merkitys. Tutkittiin, voiko ravinnetaselaskelmien avulla tunnistaa vesistökuormituksen riskialueet, tehostaa ravinteiden hyödyntämistä ja vähentää rehevöittävien ravinteiden ylijäämää maataloudessa. Selvitettiin, vaikuttavatko ravinnetaseiden muutokset maatalouden vesistökuormitukseen ja voiko kuormitusta ennustaa ravinnetaseiden perusteella. Maitotilojen pelloille kertyi tarkastelujakson aikana keskimäärin 69 kg ha-1 typpiylijäämää, 11 kg ha-1 fosforiylijäämää ja 1 kg ha-1 kaliumylijäämää. Noin 2/3 peltojen typpi- ja fosforilannoituksesta ja puolet kaliumlannoituksesta oli peräisin kemiallisista ostolannoitteista. Mitä voimakkaammin peltoja lannoitettiin, sitä suurempaa oli ylijäämä. Karjan taseessa typpiylijäämää syntyi tilaa kohti keskimäärin 109 kg ey-1, fosforiylijäämää 16 kg ey-1 ja kaliumylijäämää 107 kg ey-1 vuodessa. Suurin osa rehujen ravinteista oli peräisin tilan omilta pelloilta. Mitä voimakkaampaa oli karjan ruokinta, sitä suurempi oli lehmien maitotuotos ja sitä enemmän ravinteita päätyi karjanlantaan. Tilataseissa typpiylijäämää kertyi yhdelle tilalle keskimäärin 120 kg ha-1 (5 000 kg tila-1), fosforiylijäämää 15 kg ha-1 (650 kg tila-1) ja kaliumylijäämää 46 kg ha-1 (2 000 kg tila-1) vuodessa. Mitä enemmän tiloille ostettiin lannoitteita ja rehuja, sitä suurempaa oli ylijäämä. Tilatasolla typestä ja kaliumista hyödynnettiin keskimäärin 21 - 23 % ja fosforista n. 30 %. Tilojen ja peltolohkojen välinen vaihtelu ravinteiden hyödyntämisessä oli voimakasta. Ravinteiden tase kuvasi pelloille, karjanlantaan ja tiloille kertyvää ravinteiden määrää ja vesistökuormitusriskiä tarkemmin kuin hyötysuhde. Tilatase kuvasi ravinteiden yleistä hyödyntämistä maatiloilla, pelto- ja karjan taseiden avulla tunnistettiin tilan sisäiset kuormitusriskialueet ja karjan ruokinnan voimakkuus. Tärkeimmät syyt suuriin ravinneylijäämiin olivat peltojen voimakas lannoitus ja karjan voimakas ruokinta, karjanlannan tehoton hyödyntäminen peltojen, erityisesti laidunten, lannoituksessa sekä kasvukauden kuivuus, joka pienensi satoja osalla tiloista. Paras keino ylijäämien vähentämiseen olisi karjanlannan tehokkaampi hyödyntäminen lannoitussuunnittelussa. Sen myötä kemiallisten lannoitteiden käyttöä ja tiloille tulevaa ravinnemäärää olisi mahdollista vähentää. Ravinnetaseet eivät sellaisenaan kuvaa vesistökuormituksen määrää lyhyellä aikavälillä. Ravinneylijäämien muutosten perusteella vesistökuormituksen riskiä ja yleistä tasoa voidaan kuitenkin arvioida. Tulevaisuudessa ravinnetaseita voitaisiin käyttää mm. kuormituksen mallintamisen ja ravinneylijäämien vähentämisen apuna. Ympäristön kannalta sopivan ravinneylijäämän sekä ravinnetaseiden ja vesistökuormituksen välisen yhteyden selvittämiseksi tarvitaan jatkossa lisää tutkimuksia.
-
(2016)The productivity and biodiversity of coastal areas, one of the most productive ecosystems on earth, are threatened by eutrophication and habitat loss which also drive deterioration of the macroalgal communities of shallow rocky bottoms and their perennial key species. The underwater light, being one of the most important factors determining the zonation and distribution of macroalgae, alternates in space and time. The water quality at the study area, Gulf of Finland, has deteriorated during the past hundred years which has lowered the amount of light at the bottom. Comprehensive studies on spatio-temporal changes at euphotic bottom and the their effects on macroalgae are yet to be done. This study investigates how the area of euphotic bottom at the Gulf of Finland has fluctuated during 2003 2011, and how the amount of light on the bottom determinates the zonation and distribution of macroalgae. Furthermore, the changes in the areas of euphotic bottom when the euphotic depth is altered and the effects on macroalgae are surveyed. One hypothesis is that in many areas macroalgae are not affected by too low light levels but the unsuitable bottom substrate that limits their distribution. The study material consists of euphotic depth GIS (Geographic Information System) layers derived from MERIS (MEdium Resolution Imaging Spectrometer) satellite images from May to September from 2003 2011, inventory data of the Finnish Inventory Programme for the Underwater Marine Environment (VELMU), water quality measurements and HIRLAM (High Resolution Limited Area Model) weather model. The distribution of euphotic bottom and its area were calculated for four parts of the Gulf of Finland. Changes in euphotic bottoms were evaluated in scenarios where euphotic depth changed -100 87,5 %. The effect of light on the zonation and distribution patterns of macroalgae were surveyed using distribution models. Boosted Regression Tree (BRT), Generalized Additive Model (GAM) and Climate Envelope Model (CEM) were utilized on bladderwrack (Fucus vesiculosus L.). In addition, scenarios of euphotic depth changing -50 50 % were modelled. The area of euphotic bottom varied seasonally and changed slightly between the study years. The area was larger in the inner archipelago compared to the outer arhcipelago and the difference was greater when the areas were normalized with local sea area. Always and occasionally euphotic bottoms were located near the shoreline and reefs. The altered euphotic depth affects euphotic bottoms the most in the outer archipelago. There were local differences in the performance of the distribution models. The change in euphotic depth affects the distribution of bladderwrack considerably: a deterioration of 25 % narrows off the distribution widely and a decline of 50 % suggests that the species is going to disappear from the Gulf of Finland. A decline in euphotic depth shifts the inner distribution limit towards the outer archipelago and narrows the macroalgae zone locally while even a small improvement expands the area significantly. However, the substrate of the newly exposed zone is only partially suitable for macroalgae and the portion of rocky substrate decreases as a function of euphotic depth. Changes in the optical properties of the sea affect the penetrance of light at the bottom and the area of euphotic bottom. Increasing turbidity of the sea is a remarkable threat to macroalgae. Vice versa, clarification of the water expands light-limited distribution and enlarges the macroalgal zones even though the growing amount of unsuitable soft substrate inhibits the distribution and zonation of macroalgae.
Now showing items 1-4 of 4