Hydrologian päivä 27.11.2003 Helsinki Timo Yrjänä Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskus Oulu

Hydrologian päivä 27.11.2003 Helsinki

Timo YrjänäPohjois-Pohjanmaan ympäristökeskus

Oulu

Habitaattimallit vesistöjen kala- taloudellisessa kunnostuksessa

Habitaattimalli

Habitattimallinnuksen periaate

• Joesta löytyy alueita, joissa joku tietty eliölaji ei voi elää, loppujen alueiden suhteen sillä on joku suositummuusjärjestys

• Olosuhteet voidaan kuvata esim. pohjan laatuun, veden syvyyteen ja virtausnopeuteen liittyvien muuttujien avulla

• Kuvaus on syytä tehdä erikseen mm. eri virtaamatilanteille ja eri vuodenajoille

Habitattimallin käyttöperiaatteita

• Koko joki jaetaan habitaattityyppeihin– esim. kosket, nivat, virrat,

suvannot

• Jokaisesta habitaattityypistä valitaan riittävä määrä koealueita

• Tulosteena mm. WUA:n määrä eri virtaamatilanteessa, myös muuttujittainen soveltuvuus sekä habitaattikartat

Prefererenssiaineisto ja habitaatin määrän laskeminen

• Preferenssiaineisto saadaan paikantamalla riittävä määrä tutkittavia eliöitä luonnossa ja mittaamalla näiltä paikoilta malliin otettuja muuttujia

• Habitaattiarvon laskenta:

• SI v:lle, d:lle ja s:lle (0-1)

• CSI = f(v)*f(d)*f(s) (0-1)

• UA= CSI*pa

• WUA = UA1+UA2+UA3...

Jokikunnostukset Suomessa

• Jokikunnostukset ~ uittokunnostukset

• 223 hanketta, 1700 koskea, 700 kutupaikkaa, 53 kalatietä, 15 milj.€ (>98)

• Nyt kunnostuksen tarpeessa olevat joet liettyneitä, rehevöityneitä, happamia, säännösteltyjä...

• Suuri kunnostustarve 106:lla, melko suuri 200:lla, vähäinen 136:lla kohteella

Restoration of riverine habitat for fishes –analyses of changes in physical

habitat conditions

• Väitöskirja Oulun yliopistossa 2003

• Tavoite: kehittää kunnostusmenetelmiä tavallisimpiin suomalaisissa virtavesissä esiintyviin ongelmiin: uoman perkaus, vesimäärän vaihtelu, metsätalouden vaikutukset

– veden laatu- ja kalatiekysymyksiä ei tarkasteltu

• Näkökulmana kalojen elinympäristö- eli habitaattivaatimukset

• Työkaluna habitaatinlaatumalli

• Taimen ja harjus

Joen kunnostaminen käynnissä

Kunnostustöiden suunnittelua

Joen kunnostaminen ei kuitenkaan ole pelkkää vesirakennustekniikka...

Ketä virtavesissä asuu ja minkälaisia olosuhteita ne suosivat?

Miten tiedot yhdistetään mittausaineistoon?

Missä kalat kutevat ?

Missä raakku viihtyy?

Uittoa varten peratun joen kunnostamisen periaatteita

Structures diversifying Structures diversifying channel form and flow channel form and flow conditionsconditions

boulder dams, boulder dams, deflectors, boulder deflectors, boulder groupsgroups

re-connection of re-connection of closed river sectionsclosed river sections

Spawning groundsSpawning grounds

cleaning or moving cleaning or moving ”natural” ones”natural” ones

Making Making ”artificial” ones”artificial” ones

Lohikantojen elvytysohjelman (SAP) joet habitaattipohjaisen suunnittelun käyttökohteina

Habitaattiarvio ja kunnostustoimenpiteet

Kiiminkijoelta

Säännöstelyn vaikutus kalojen elinolosuhteisiin: Siikajoen

HyttikoskiAlati vaihtuvat virtausolot

Mikä on virtaaman vaikutus taimenelle soveltuvan alueen

määrään ?

Löytyykö parempaa säännöstelyvaihtoehtoa?

Virtakalojen elinolojen parantaminen patoaltaassa: Oulujoki, Laukka

Veden syvyyden ja virtausnopeuden vaihtelun huomioiminen suunnittelussa

Biologista ja teknistä tietämystä voi kunnostussuunnittelussa

yhdistää habitaatinlaatumallilla

Patoaltaan virtapaikka: kaivettuja sivu-uomia

Miten purohabitaatin laatua kuvataan?

Minkälaisissa oloissa purokalat viihtyy?

Figure 2. Presence of fish species in the study streams, divided to reaches (1-n) and into lower, middle and upper segments of equal length by vertical linesReach number: 1 = stream mouth, etc., ** not studied1.Autio 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

BT x x 2

Brook t. x x x x x x x x x x x 11

E.minnow x x x x x x x x x x x x x 13

2.Jänis 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

BT ** x x x x x ** x x ** x x x x x x x x x x x x x x x x x 24

Brook t. ** x ** 1

E.minow ** x x x x x x x x x x ** x x x 13

Pike ** x ** 1

Burbot ** ** x x x 3

B.lampr. ** x x ** x x 4

Grayling ** 1 ** 1

3.Karhu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

BT x x x x x x x x x x x x x x x ** x ** ** ** 16

E. Minnow x x ** ** ** ** 2

Pike x x ** ** ** ** 2

Burbot x x x x ** ** ** ** 4

B. lampr. x ** ** ** ** 1

Gayling x x x ** ** ** ** 3

Bullhead x ** ** ** ** 1

4. Kettu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

BT ** x x x x x x x x x x x 11

E.minn. ** x x 2

Pike ** x x x x 4

Burbot ** x x x x x x x x x x 10

B. lampr. ** x 1

Gayling ** x 1

5.Majova 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

BT x x x x ** x x x x x x x 11

Brook t. ** x x x x x x x x x x x x 12

E. minn. x x x x x ** x x x x x x x x x 14

Pike x ** 1

Burbot ** x x x x x x 6B. lampr. x ** x x x 4

Bullhead x ** 1Perch ** x x x 3

6. Syvä 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

BT x x ** x x x x x x x x x x x x x ** x x 17

7. Virsu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Brown t. x x x ** x x x x x x x x x x 13

Pike x ** x x x 4

Burbot x x ** x x x 5

B. lampr. x x ** x x x x x x x 9

Bullhead x ** x 2

8. Laukku 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

BT x x x x x x x x x x ** x 11

Burbot x ** 1

9. Imatra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

BT x x x x x x x x x x x x x x x 15

Grayling x 1

Minkälaiset olosuhteet on

luonnontilaisella puro-osuudella?

Entä voimakkaasti muuttuneella?

Miten ”tekopuro” pitäisi suunnitella, että kalat

viihtyisivät?

Habitaattimallin käyttö kunnostussuunnittelussa

maailmalla

• Uusi asia, kehitetty haitalliset toimien vaikutusten arviointiin

• Cost action 626: European Aquatic Modelling Network

• http://www.eamn.org/

• Monessa maassa kehitteillä sovelluksia ja toimintatapoja liittyen kunnostuksen suunnitteluun ja caikutusten areviointiin

Esimerkkejä kehityshankkeista Itävallassa

1) Traisen joki, 4 lajia, monimuuttujamallinnus, erilaisten morf.olosuhteiden vertailu

• 2)Tonavan lohen elintilan lisääminen• 3) Drau-joen kunnostuksen

ekologisen tehokkuuden arviointi• 4) Tulvasuojelun haittojen

minimoiminen tai yhdistäminen elinympäristön parantamiseen

• 5) Swechat-joen seuranta

Esimerkkejä Norjasta

• Lyhytaikaissäännöstelyn ekol. vaikutukset

• Ekologisesti perusteltu minimivirtaama

• Pohjanläheiset hydrauliset prosessit

• Spatiaalinen mittakaava habitaattimallinnuksessa

• Simulaatiomallinnus

Tuoreita esimerkkejä Suomesta…