Talviaikainen happitilanne eräissä Pohjois-Savon järvissä vuosina 1997-2008

Abstract

Pohjois-Savossa seurattiin talviaikaista happitilannetta vuosina 1997-2008. Seurannan kohteena oli neljä pienehköä järveä (Iso-Valkeinen, Kevätön, Kolmisoppi ja Vehmasjärvi), jotka ovat erityyppisiä syvyydeltään, rehevyystasoltaan ja humuspitoisuudeltaan. Näiden esimerkkijärvien oli tarkoitus antaa yleisemminkin viitteitä happitilanteen kehityksestä talven aikana. Alkutalven tulosten perusteella annettiin vuosittain tiedote, jossa arvioitiin happikatojen mahdollisuutta kevättalven kuluessa. Yleisöllä oli myös mahdollisuus seurata happi- ja lämpötilatuloksia Pohjois-Savon ympäristökeskuksen verkkopalvelun kautta. Hapenkulutusnopeus oli rehevimmässä seurantajärvessä kaksinkertainen verrattuna karumpiin ja syvyyden myötä ero vain korostui. Pohjanläheisessä vesikerroksessa 1 mg/l:n happipitoisuus kului karuissa järvissä noin kahdessa viikossa ja rehevässä noin kolmessa päivässä. Vuosien välinen vaihtelu oli kuitenkin hyvin suurta. Vaihtelu oli suurta myös karuissa järvissä. Veden jäätymisajankohdalla ja veden lämpötilalla on merkittävä vaikutus siihen, millainen kevättalven happitilanteesta muodostui. Seurantajärvien aineiston perusteella voidaan karkeasti arvioida, että kuukauden viivästyminen jäätymisessä tai vesipatsaan viilentyminen ennen jäätymistä asteen verran kylmemmäksi merkitsevät noin kolmanneksen korkeampaa happipitoisuutta kevättalvella. Vesipatsaan happitilanteen heikentymisen sekä ravinne- ja rautapitoisuuksien välillä todettiin vahvat yhteydet. Kaikkien järvien aineistossa happitilanteen heikkeneminen johti voimakkaimmin alusveden ammoniumtyppi-, kokonaisfosfori- ja rautapitoisuuksien kasvuun. Pitoisuusmuutokset olivat talven aikana suurimmat rehevimmässä kohdejärvessä, Kevättömässä, jossa kokonaisfosforipitoisuudet keskimäärin kymmenkertaistuivat, fosfaattifosforipitoisuudet kasvoivat keskimäärin 20-kertaisiksi ja rautapitoisuudet yli seitsenkertaisiksi.

The oxygen regime of ice-covered lakes was monitored in North Savo during the years 1997-2008. The four relatively small target lakes (Iso-Valkeinen, Kevätön, Kolmisoppi and Vehmasjärvi) varied with regard to their depth, trophy and humic content. The data of the monitoring programme was used to predict the possibility of oxygen depletion during the late winter. Some graphs of the data were also published in the internet several times during winter. The oxygen consumption rate of the most eutrophic target lake was twofold compared to the more oligotrophic lakes and in deeper water depths the difference was amplified. In the hypolimnion near the bottom sediment an oxygen concentration of 1 mg/l was consumed on an average in two weeks in the oligotrophic lakes and in three days in the eutrophic lake. However, there was considerable annual variation in the oligotrophic lakes as well. The date of freezing over and the water temperature of ice-covered lakes have a signicicant impact on the late winter oxygen regime. On the basis of our monitoring data it may be roughly estimated that a delay of one month in the freezing over date or a water mass temperature of one degree Celsius below average will improve the late winter oxygen regime by over 30%. There were strong negative correlations between the oxygen regime and the concentrations of nutrients and iron. The oxygen depletion had a most significant impact on the concentrations of hypolimnetic ammonia, total phosphorus and iron. The water quality changes were most prominent in the eutrophic target lake, where the concentration of phosphorus increased tenfold on an average and the concentration of phosphate even more.