Rehevöityminen on Itämeren pahin ympäristöongelma

Rehevöityminen on Itämeren laajin ympäristöongelma. Se kiihtyi toisen maailmansodan jälkeen, kun typen ja fosforin kuormitus mereen alkoi kasvaa teollistumisen ja tehomaatalouden myötä. Lisäksi muuttoliike kaupunkeihin lisäsi kuormitusta.


Yleistäen voidaan sanoa, että ravinnepitoisuuksien huipputaso saavutettiin 1980–1990-luvuilla. Tämän jälkeen taso on vakiintunut tai pitoisuudet ovat alkaneet laskea. Rehevöitymiskehitystä on seurattu 1960-luvulta alkaen, joten sen etenemisestä on olemassa hyvät tiedot.

EU:n edellyttää meren tilan tutkimista merien hoidossa. Sen mittarien mukaan Suomea ympäröivät merialueet eivät ole saavuttaneet hyvää tilaa rehevöitymisen suhteen. Merta tutkimaan ja suojelemaan on perustettu Itämeren suojelukomissio HELCOM.

Tilanne on huolestuttavin Suomenlahden ja Saaristomeren rannikkoalueilla sekä Suomenlahden, varsinaisen Itämeren pohjoisosan, Ahvenanmeren ja Selkämeren avomerialueilla.

 Sinileväkukinnot näkyvät suurina vihreinä kiehkuroina muuten tummansinisessä merenpinnassa.
Satelliittikuva laajoista sinileväkukinnoista pohjoiselta Itämereltä, läntiseltä Suomenlahdelta ja Saaristomereltä kesällä 2018.

Maalta mereen päätyvä ravinnekuormitus rasittaa eniten

Valtaosa meren ravinnekuormituksesta syntyy ihmistoiminnan seurauksena valuma-alueella, josta se kulkeutuu jokien mukana rannikkovesiin. Valuma-alue tarkoittaa sitä maa-aluetta, josta sadevedet ja esimerkiksi lumien sulamisvedet virtaavat jokien kautta mereen. Pääosa tästä ravinnekuormituksesta tulee maataloudesta. 

Asutuksen ja teollisuuden ravinnekuormitus on pienentynyt merkittävästi 1970-luvun puolivälin jälkeen jätevedenpuhdistuksen tehostuttua. HELCOMin tila-arvion mukaan Itämereen tuleva ravinnekuormitus on laskenut edelleen merkittävästi 2000-luvulla. Suomenlahteen tuleva fosforikuormitus on laskenut lähinnä Pietarin jätevedenpuhdistuksen kehityksen myötä.

Typpi- ja fosforikuormituksen muutos verrattaessa ajanjaksoa 2012–2014 jaksoon 1997–2003

Suomesta mereen päätyvä ravinnekuormitus on laskenut ajanjaksojen 1997–2003 ja 2008–2012 välillä. Vuosittainen typpikuorma on vähentynyt keskimäärin noin 5 000 tonnia ja fosforikuorma noin 300 tonnia.

Joet kuljettavat suurimman osan ravinnekuormituksesta Itämereen

Jokien kautta tulevaa ravinnekuormaa on vaikea pienentää. Joet kuljettavatkin valtaosan Itämereen tulevasta kuormituksesta. Jokien ainevirtaamia seuraamalla voidaan selvittää valuma-alueella tehtyjen toimenpiteiden vaikutusta meren kuormitukseen.

Suomen jokien fosforivirtaamat laskivat 1990-luvulla. Sen jälkeen määrät ovat olleet suurin piirtein samalla tasolla. Typpivirtaamat ovat sen sijaan olleet tasaisessa nousussa. Typpikuormitus on kasvanut 2000-luvulla selkeimmin Perämerellä. 

Suomen merialueista Perämeri vastaanottaa suurimman ravinnekuormituksen, mikä selittyy sen valuma-alueen laajuudella. Sitä vastoin valuma-alueen kokoon suhteutettu ravinnekuormitus on suurin Saaristomerellä.

Suomesta Itämereen päätyvä ravinnekuormitus vaihtelee huomattavasti riippuen hydrologisista olosuhteista. Sateisina vuosina maaperästä huuhtoutuu enemmän ravinteita eli jokikuormitus kasvaa. 

Suomen merialueiden ravinnetilanne on pahin etelässä

Rehevöitymistä säätelevien ravinteiden pitoisuudet vaihtelevat huomattavasti Suomen merialueilla. Säätelevät ravinteet ovat fosfori ja typpi.

Rehevöitymiseen vaikuttavat kunkin merialueen ja sen valuma-alueen ominaisuudet sekä toisten merialueiden vaikutus. Jokaista Suomea ympäröivää merialuetta käsitelläänkin omana kokonaisuutenaan vesiensuojelutoimenpiteitä harkittaessa.

Perämeren ravinteiden määrää säätelee pitkälti laajalta valuma-alueelta lähtevien suurten jokien mukana tuleva kuormitus. Mereen laskevissa jokivesissä on vain vähän fosforia mutta paljon typpeä. Alueen typpipitoisuudet ovat melko korkeita, lähes Suomenlahden tasolla. Alhainen fosforipitoisuus pitää kuitenkin levätuotannon pienenä.

Selkämerellä sekoittuvat Perämeren ja Itämeren pääaltaan vedet. Sen typpipitoisuus on Perämerta matalampi, koska Itämeren pääaltaalta virtaavassa vedessä on typpeä huomattavasti vähemmän. Sen fosforipitoisuus on Perämerta korkeampi, koska sinne virtaa fosforipitoista vettä Itämeren pääaltaan syvistä vesikerroksista. Selkämeri on hitaasti rehevöitynyt 1980-luvulta alkaen ja erityisesti asutuskeskusten rannikkoalueilla 1990-luvulta alkaen.

Suomenlahden fosforipitoisuus on korkea, kuten rehevyyden taso yleensäkin. Itämeren pääaltaan runsasfosforinen syvävesi nimittäin virtaa sinne esteittä. Pitoisuuksia nostaa myös sisäinen kuormitus. Sisäinen kuormitus tarkoittaa tilaa, jossa fosforia vapautuu meren pohjasta veteen hapettomilla pohja-alueilla. Ulkoinen fosforikuormitus lahdelle on kuitenkin alentunut huomattavasti 2000-luvulla. Suomenlahden typpipitoisuuksia nostaa erityisesti suurin Itämereen laskeva joki, Neva.

Suomen merenhoidon tilanarviossa vuodelle 2018 todetaan, että kaikki Suomen merialueet ovat rehevöitymisen suhteen heikossa tilassa. HELCOMin ravinnetilaa kuvaavien indikaattorien ”Nitrogen / DIN” ja ”Phosphorus / DIP” mukaan mitkään Suomen avomerialueet eivät ole saavuttaneet ympäristön hyvää tilaa ravinnepitoisuuksien perusteella. Poikkeuksena tähän on fosforin taso Perämerellä. 

Ravinnetilan kehitys on heilahdellut eri vuosikymmeninä

Perämeren ja Selkämeren fosforin pitoisuustaso on pysynyt suurin piirtein muuttumattomana 1970-luvun loppupuolelta 2010-luvun alkupuolelle. Suomenlahdella fosforipitoisuus on puolestaan heilahdellut voimakkaasti ja näyttää edelleen nousevan lievästi.

Typen pitoisuustaso nousi Suomen merialueilla 1970- ja 1980-luvuilla, minkä jälkeen nousu on pääosin pysähtynyt tai laskenut. Suomenlahdella typen pitoisuus alkoi kuitenkin uudelleen nousta 2000-luvulla. 

Rehevöitymisen suorat ja epäsuorat vaikutukset

Rehevöitymisellä on merialueille monia eri vaikutuksia. Osa vaikutuksista on suoria. Nämä voivat olla jopa paljain silmin havaittavissa merialueilla liikuttaessa. Osa vaikutuksista taas on epäsuoria, joiden toteamiseen tarvitaan erilaisia mittareita.

Levien määrää mitataan a-klorofylli-pitoisuuksista

Auringonvalon avulla yhteyttävät perustuottajat, myös kasviplankton, sisältävät a-klorofylliä. Klorofyllin määrää mittaamalla saadaan arvio levien runsaudesta. Tämän takia sitä käytetään yhtenä rehevyyden mittarina.

Klorofyllipitoisuus on kasvanut 1970-luvulta lähtien kaikilla Suomen merialueilla, tosin kasvu on pääosin pysähtynyt 2000-luvulla. 2010-luvulla pitoisuudet ovat kääntyneet laskuun esimerkiksi itäisellä Suomenlahdella.

Satelliittien avulla tehtävä kaukokartoitus antaa parhaan kuvan a-klorofyllipitoisuuden alueellisesta jakautumisesta Itämerellä. Kuvassa on esitetty kesäkauden keskimääräinen a-klorofyllipitoisuus Itämerellä vuonna 2018. Lähde: ESA / Sentinel / OLCI. Kuvan käsittely: SYKE

HELCOMin levien määrää kuvaavan indikaattorin ”Chlorophyll-a” mukaan mitkään Suomen avomerialueet tai rannikkoalueet eivät ole saavuttaneet ympäristön hyvää tilaa.

Sinileväkukinnat kasvavat etenkin etelässä lämpiminä kesinä

Suurina määrinä esiintyessään sinilevät, kuten kaikki levät, värjäävät veden vihertäväksi. Tämä mahdollistaa sinileväkukintojen havainnoinnin satelliittikaukokartoituksen avulla.

Loppukesän lähinnä sinilevistä koostuvia leväkukintoja tavataan useimmiten varsinaisen Itämeren pohjoisosassa ja Suomenlahdella. Kukintoja esiintyy myös Saaristomerellä ja Selkämeren eteläosassa.

Kukintojen esiintymisen voimakkuus ja laajuus vaihtelevat suuresti vuosittain. Käytettävissä olevien ravinteiden lisäksi levien kasvuun vaikuttavat myös veden lämpötila ja sääolosuhteet.

Voimakkaimmat leväkukinnat tavataan lämpiminä ja aurinkoisina kesinä. Lisäksi tuulisuus vaikuttaa siihen, sekoittuvatko levät veteen vai nousevatko ne veden pintakerrokseen satelliittien nähtäviksi.
Sinilevien pintaesiintymät kesällä 2018. Lähde: ESA / Sentinel / OLCI. Kuvan käsittely: SYKE

Kasviplanktonin määrä vaihtelee vuodenajan mukaan

Kasviplanktonin massaesiintymät eli kukinnat ovat yksi rehevöitymisen selvimmin näkyviä seurauksia. Levillä on kuitenkin selkeä vuodenaikaisvaihtelu. Voimakkaimmat kukinnat esiintyvät vain tiettyinä aikoina kasvukaudesta.

Talvella leviä on yleensä vähän lähinnä valon puutteen vuoksi. Kevätkukinta on määrässä mitattuna merkittävin planktonlevien massaesiintymä. Se alkaa valon määrän lisääntyessä, kun vedessä on runsaasti ravinteita talven jäljiltä. Ravinteet vähenevät keskikesään mennessä, ja levien määrä pienenee. Seuraa ns. keskikesän minimivaihe.

Heinä-elokuussa sinilevät muodostavat kukintoja. Osa sinilevälajeista kykenee hyödyntämään veteen liuennutta ilmakehän typpeä sekä varastoimaan fosforia. Tämä on selkeä kilpailuetu verrattuna muihin leviin. Levien määrä hiipuu syksyn kuluessa, kun kerrostuneisuus murtuu ja valon määrä vähenee.

Näkösyvyys on laskenut Suomessa huomattavasti

Näkösyvyys kuvaa veden kirkkautta. Sitä mitataan ns. Secchi-levyllä, joka on pyöreä valkoinen levy. Näkösyvyys on syvyys, jossa Secchi-levy häviää näkyvistä sitä laskettaessa. Nostettaessa se taas tulee uudelleen näkyviin vedenpinnan yläpuolelta katsottuna. Se osoittaa veteen kohdistuvan valon heikkenemistä vedessä. Valon heikkenemiseen vaikuttaa paitsi vesi itsessään, myös siihen liuenneet aineet ja siinä olevat elolliset ja elottomat hiukkaset.

Suomen avomerialueilla näkösyvyys on laskenut merkittävästi kuluneen sadan vuoden aikana. Perämerellä ja Selkämerellä näkösyvyyden lasku on tasaantunut 2000-luvulla. Suomenlahdella ja Pohjoisella Itämerellä lasku taas on jatkunut. 

HELCOMin veden kirkkautta kuvaavan indikaattorin ”Water clarity” mukaan mitkään Suomen avomerialueet tai rannikkoalueet eivät ole saavuttaneet ympäristön hyvää tilaa.

Hapettomat pohjat ovat rehevöitymisen epäsuoria seurauksia

Suolaisempi vesi on raskaampaa kuin makea vesi. Tämän takia se laskeutuu pohjalle. Varsinaisen Itämeren syvänteissä ja läntisellä Suomenlahdella on noin 60 metrin syvyydestä pohjaan vesikerros, jonka suolapitoisuus on merkittävästi pintavettä suurempi.

Kerroksien tiheyserojen takia vesikerrokset eivät sekoitu. Tällöin happea ei kulkeudu pintavedestä syväveteen. Seisahtaneessa syvävedessä biologiset hajotusprosessit kuluttavat jäljelle jääneen hapen nopeasti loppuun. Hapen loputtua pohjille alkaa muodostua myrkyllistä rikkivetyä.

Rehevöityminen vaikuttaa hapettomien pohjien muodostumiseen siten, että voimakas levätuotanto pintavedessä ja levämassan vajoaminen syviin vesikerroksiin lisää hajotustoimintaa pohjanläheisessä vedessä. Tällöin happi kuluu entistä nopeammin loppuun. 

Happiongelmat johtuvat siis sekä veden kerrostuneisuudesta että rehevöitymisestä. Rannikkovesissä, jossa ei ole kerrostuneisuutta, esiintyy myös happiongelmia paikallisissa syvänteissä. Täällä rehevöityminen on hapettomuuden perimmäinen syy.

Hapettomien pohjien esiintyminen on lisääntynyt selvästi 2000-luvulla. Tähän on syynä Itämeren yleinen rehevöityminen ja Atlantilta tulevien hapekkaiden suolavesipulssien muuttuminen harvinaisemmiksi.

Suomenlahden pohjanläheisen veden happitilanne vaihtelee voimakkaasti jopa viikkojen syklissä. Suotuisissa sääoloissa voimakkaiden itätuulien aikaan varsinaiselta Itämeren altaalta kulkeutuu Suomenlahden pohjille vähähappista vettä. Voimakkaat länsituulet taas työntävät pohjanläheistä vettä lahdelta ulos. Tällöin poistuva vesi korvautuu runsashappisemmalla pintavedellä.

HELCOMin pohjien happitilannetta kuvaavan indikaattorin ”Oxygen debt” mukaan varsinaisen Itämeren altaan ja Suomenlahden syvät pohjat eivät ole saavuttaneet ympäristön hyvää tilaa. 

EU:n vaikuttaa myös vesiensuojeluun

EU vaikuttaa lainsäädännöllään ja hankkeillaan Itämeren ja Suomen rannikkovesien tilaan. Vuonna 2008 hyväksytyn meristrategiadirektiivin tavoitteena on meriympäristön hyvän tilan ylläpitäminen tai saavuttaminen vuoteen 2020 mennessä.

Merialueiden yleistilaa arvioidaan Euroopan unionin 11:n laadullisen kuvaajan mukaan. HELCOM on luonut näiden kuvaajien määritelmiin indikaattoreita, joilla tilaa voidaan konkreettisesti mitata.

Merialueen yleistilaa verrataan siis aina indikaattoreihin. Indikaattoreille on taas asetettu tavoitetasot, joiden täyttyminen vastaa EU:n meristrategiadirektiivissä määriteltyä hyvää tilaa. Hyvä tila on tavoitteena kaikissa vesiensuojelutoimissa. Mikäli kokonaisarvio jää hyvää huonommaksi, merialueella on ryhdyttävä toimenpiteisiin hyvän tilan saavuttamiseksi.

Meriympäristön hyvän tilan laadulliset kuvaajat merenhoidossa. Lähde: Meren pärskäys 2015

EU:n määritelmien mukaan ympäristön tila on hyvä, kun ”ihmistoiminnan seurauksena mereen joutuvien ravinteiden ja orgaanisen aineen määrä sekä niiden pitoisuudet vedessä ovat tasolla, joka ei aiheuta meriympäristössä suoria tai epäsuoria haitallisia vaikutuksia”.

Rehevöitymistä kuvaavia indikaattoreita ovat
•    kasviplanktonin määrää kuvaava a-klorofylli-pitoisuus
•    liuenneen epäorgaanisen typen määrä
•    liuenneen epäorgaanisen fosforin määrä
•    veden kirkkaus (Secchi-syvyys)
•    typen kokonaismäärä
•    fosforin kokonaismäärä
•    sinilevien kukintaindeksi

Näiden indikaattorien perusteella tehdyn yhteenvedon mukaan mikään Suomen merialue ei nykyisellään saavuta rehevöitymisen suhteen tavoiteltua hyvää tilaa. Yksittäisistä indikaattoreista Perämeren rannikkoalue saavutti hyvän tilan liuenneen epäorgaanisen fosforin määrän mukaan arvioituna. 

Merkkejä paremmasta ympäristön tilasta rehevöitymisen suhteen on nähtävissä. Kuitenkin aikaisemman kuormituksen vaikutukset pitävät yllä korkeaa rehevöitymisen tasoa.