Jatkuvatoimisten vedenlaatuasemien valtakunnallisen verkoston toteuttamissuunnitelma - JatkuvaLaatu

Hankkeen tausta ja yleiskuvaus

Jatkuvatoimisella vedenlaadun seurannalla tarkoitetaan tässä joko ympärivuotisesti tai avovesikaudella toteutettavia mittauksia, joiden tuloksia voidaan seurata täysin tai lähes reaaliaikaisesti internetissä. Laatutarkastettua aineistoa voidaan käyttää myöhemmin laajalti ja tehokkaasti eri tarkoituksiin (ympäristönseuranta, raportoinnit, tutkimus, kansalaistiedotus).

Vesien tilan seuranta perustuu nykyään pääosin perinteiseen manuaalinäytteenottoon ja laboratorioanalytiikkaan. Tiheimminkin manuaalisesti seuratuissa kohteissa näytteenottotiheys on usein harva verrattuna moniin käyttötarpeisiin. Lisäksi monissa kohteissa seurantaa on jouduttu resurssisyistä vähentämään merkittävästi, vaikka riittävän luotettava seurantatieto on välttämätöntä eri tiedon tarvitsijoille. Perinteistä seurantaa täydentämään tarvitaan myös intensiiviasemia: monilähteistä tietoa ja automaattisia mittausjärjestelmiä.

Kuva 1. Jatkuvatoimiset vedenlaatuasemat VARELYn alueella (Tarvainen ym. 2015)

Automaattisilla mittausjärjestelmillä saadaan luotettavaa ja reaaliaikaista tietoa vedenlaadusta, jos laadunvarmistuksesta on huolehdittu. Jatkuvatoimisista mittareista on todettu olevan hyötyä etenkin silloin kun vedenlaadussa on suurta ja nopeaa vaihtelua, johon perinteisellä vesinäytteenotolla ei ole mahdollista päästä kiinni. Automaattisten mittausasemien tuottaman aineiston avulla on mm. tarkennettu jokien ravinnekuormituslaskelmia ja arvioitu vesiensuojelutoimenpiteiden tehokkuutta. Jatkuvatoimisia vedenlaatumittareita on käytetty menestyksekkäästi myös virtavesien vedenlaadun seuraamisessa esimerkiksi kaivostoiminnan ja ruoppausten yhteydessä. Itämerellä Alg@line -järjestelmän kauppalaivoihin asennetut automaattiset mittaus- ja näytteenottolaitteistot tuottavat alueellisesti kattavaa tietoa levä- ja ravinnemääristä mm. meren tila-arvioihin.

Keskeiset hyödyt

Jatkuvatoimisten vedenlaatuasemien verkosto edistää ympäristötiedon tuottamisessa digitalisaatio –kärkihanketta, Monitor 2020 -kehitystyötä, sekä nopeuttaa merkittävästi tiedon tuottamista. Jatkuvatoimisilla asemilla on huomattava merkitys uusimpien Sentinel -kaukokartoitusaineistojen kalibroinnissa ja laadunvarmistuksessa, sekä valtakunnallisten ravinnekuormitusmallien tuottamien arvioiden kalibroinnissa ja vertailupisteinä. Suunnitelman rakentumisen yhteydessä on kuultu mittaustiedon loppukäyttäjien näkemyksiä ja tarpeita ja tarkoitus on huomioida tärkeimmät kansainväliset kytkökset. Jatkuvatoimisten vedenlaatuasemien valtakunnallisella verkostolla olisi monia hyötyjä. Suomi on jo nyt merkittävä toimija jatkuvatoimisten vedenlaatumittausten käytössä, joten valtakunnallisen verkoston luominen on seuraava luonteva askel tässä kehityksessä.

Hankkeessa on koottu hajallaan olevaa asiantuntemusta ja tietotaitoa. Alueellisesti kattavaa ja laatutarkastettua aineistoa voidaan käyttää laajalti ja tehokkaasti moniin eri tarkoituksiin. Keskeisiä hyötyjä ovat mm.: tarkennetut kuormitusarviot, vesiensuojelutoimenpiteiden tehokkuuden ja vaikutusten tarkempi ja luotettavampi arviointi, tarkempi valtakunnallinen ravinnekuormituksen mallinnus (VEMALA), satelliittikuvatuotteiden kehitystyön tuki (VESISEN -hanke) sekä kytkennät datafuusiohankkeisiin. Lisäksi keskeisiä hyötyjä ovat levämäärien ja –kukintojen entistä tarkempi seuranta, sekä ajantasainen, vertailukelpoinen ja monilähteinen mittaustieto vesiympäristön tilan vasteista erilaisiin ympäristöpaineisiin.

Hankkeen tavoitteet ja tulokset

Hankkeessa on laadittu selkeät kriteerit mittauspaikoille ja –tekniikoille ja laadunvarmennukselle, joiden perusteella verkostoon valitaan valtakunnallisesti tai tietyissä tapauksissa myös alueellisesti erittäin merkittävät asemat. Kriteerien määrittämisessä hyödynnetään kansallisia asiantuntijoita, sekä seurataan kansainvälisiä ohjeita, standardeja ja ”hyvät käytännöt” suosituksia. Verkosto koostuu olemassa olevista ja uusista jatkuvatoimisista asemista, jotka integroidaan valtakunnalliseksi verkostoksi:

• Jokien ainevirtaama-asemat eri merialueiden valuma-alueilla, tällä hetkellä mm. VARELYn 8 jokiasemaa Varsinais-Suomessa (kuva 1, Tarvainen ym 2015), ja SYKEn asemat, mm. Vantaanjoki ja Savijoki (kts. Vesimittari)
• Järviasemat (mm. Pyhäjärvi, kuvat 2,3) jotka tukevat mm. Sentinel –satelliittikuvien hyödyntämistä. Kts. Uusimmat mittaustulokset. Otetaan huomioon mahdolliset synergiahyödyt yliopistojen ylläpitämien järviasemien kanssa (kansainvälinen GLEON-yhteistyö).
• Rannikko- ja meriasemat joihin kuuluvat SYKEn ylläpitämä Alg@line –laivamittausverkosto, IL:n ja SYKEn ylläpitämä Utön asema, sekä muut tutkimuslaitosten ja yliopistojen FINMARI –yhteenliittymän jatkuvatoimiset mittausasemat. Huomioidaan synergiahyödyt ja tiedonvaihto.

Kuva 2. Klorofylli-a:n vuosidynamiikka Pyhäjärven järvimittausasemalla vuonna 2009. (Lepistö ym. 2010)

Tutkijat ja asiantuntijat

Suunnittelutyö toteutettiin SYKEn ja VARELYn asiantuntijoiden yhteistyönä vuosina 2017-2018. Työryhmään kuuluivat:

• projektipäällikkö, erikoistutkija Ahti Lepistö (VK), etunimi.sukunimi@ymparisto.fi
• hydrologi Sirkka Tattari (VK),
• tutkija Elina Röman (VK),
• kehittämispäällikkö Heikki Pitkänen (MK)
• erikoistutkija Kari Kallio (MK)
• erikoistutkija Jukka Seppälä (MK),
• FT Marjo Tarvainen (VARELY)
• johtava asiantuntija Janne Suomela (VARELY)

Työpaja sidosryhmille 5.4.2018 SYKEssä

Ohjelma (pdf-tiedosto, 0,3 MB)

Esitykset:

• Hänninen Jari: Kokemuksia Seilin kenttäasemalta, odotuksia verkostosta (pdf-tiedosto, 1,3 MB)
• Kallio Kari: Järviasemat Suomessa ja Säkylän Pyhäjärven mittausasema (pdf-tiedosto, 0,7 MB)
• Koponen Sampsa: Mittausten käyttö kaukokartoituksessa ja odotukset (pdf-tiedosto, 2,0 MB)
• Lepistö Ahti: JatkuvaLaatu – valtakunnallisen mittausverkoston suunnittelu jatkuvatoimisille vedenlaatumittauksille (pdf-tiedosto, 1,0 MB)
• Liljaniemi Petri: Ympäristön tilan seurannan kehittäminen ympäristöhallinnossa (pdf-tiedosto, 0,6 MB)
• Manninen Johansen Sanni: Kokemuksia Vanajaveden automaattisista järvimittausasemista (pdf-tiedosto, 1,0 MB)
• Mäkinen Risto: Automaattiset hydrologiset mittaukset (pdf-tiedosto, 0,7 MB)
• Seppälä Jukka: Meriympäristö, mittaukset merialueilla, Algaline, Utön asema ym. (pdf-tiedosto, 2,0 MB)
• Tattari Sirkka ja Tarvainen Marjo: Jokiympäristö, ainevirtaama-asemat Suomessa, kytkennät laatukäsikirjaan (pdf-tiedosto, 1,5 MB)
• Oksanen Anu ja Valkama Pasi: Automaattiasemat VHVSY:n toiminnassa –mahdolliset kytkennät uuteen verkostoon (pdf-tiedosto, 1,4 MB)

Hankkeen loppuraportti ja laatukäsikirja

1. Hankkeen loppuraportti, ehdotus jatkuvatoimisten mittausasemien valtakunnalliseksi verkostoksi
2. Laatukäsikirja

Muuta kirjallisuutta

Lepistö, A., Huttula, T., Granlund, K., Kallio, K., Kiirikki, M., Kirkkala, T., Koponen, S., Koskiaho, J., Liukko, N., Malve, O., Pyhälahti, T., Rasmus, K ja Tattari, S. 2010. Uudet menetelmät ympäristöntutkimuksessa ja seurannassa – pilottina Säkylän Pyhäjärvi. Suomen ympäristö 9/2010, Ympäristönsuojelu. Suomen ympäristökeskus. 46 p.

Huotari, J. & Ketola, M. (toim.) 2014. Jatkuvatoiminen levä­määrien mittaus. Hyvät mittauskäytännöt ja aineistojen käsittely. Suomen ympäristökeskus. Ympäristöhallinnon ohjeita 5, 66 s.

Tarvainen M, Kotilainen H & Suomela J. 2015. Uudet menetelmät vesistöjen seurannassa – mahdollisuudet ja haasteet. Varsinais-Suomen elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus. RAPORTTEJA 86 | 2015. 63 s.

Tattari, S., Koskiaho, J. & Tarvainen, M. 2015. Virtavesien vedenlaadun jatkuvatoiminen mittaaminen - käytännön opas. Opas 5. Varsinais-Suomen elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus. 24 s.