Useimmat ovat kuulleet puhuttavan luonnon monimuotoisuudesta, sillä sanapari on noussut viime vuosina yhä useammin esiin mediassa. Mutta mitä luonnon monimuotoisuus tarkoittaa? Yleensä luonnon monimuotoisuudella viitataan elollisen luonnon monimuotoisuuteen, biodiversiteettiin, eli kasvi- ja eläinlajien muodostamaan kokonaisuuteen. Luonnon monimuotoisuus koostuu myös elottoman luonnon osasista, kuten erilaisista pinnanmuodoista ja maa- ja kallioperästä – tällöin puhutaan geodiversiteetistä. Tässä kirjoituksessa keskityn elollisen vesiluonnon monimuotoisuuteen eli biodiversiteettiin.
Yleisimmin käytetty mittari kuvastamaan jonkin paikan biodiversiteettiä on lajirunsaus. Lajirunsaus on se määrä lajeja, joita jollain paikalla, esimerkiksi yksittäisessä järvessä tai joen koskipaikassa, on havaittu. Yleensä tarkastellaan jotain tiettyä eliöryhmää, kuten vesikasveja – eli ulpukkojen, ahvenvitojen, järvikortteiden ja sen sellaisten muodostamaa joukkoa. Voisi olla mielenkiintoista verrata esimerkiksi vesikasvien lajirunsauksia eri järvien välillä. Lajirunsaus itsessään ei kuitenkaan kerro mitään muuta kuin lajimäärän eikä siitä voida päätellä esimerkiksi vesistön tilaa.
Mietitäänpä kahta järveä, joissa molemmissa vesikasvilajeja on 20. No, ihan kiva tietää, mutta aika matalaksi jää tiedon määrä pelkkään lajirunsauteen perustuen. Mitäpä jos ensimmäisen järven 20 vesikasvilajista puolet on harvinaisia lajeja, joukossa vaikka pohjalehtinen raani. Ja mitäpä jos toisen järven 20 vesikasvilajista suurin osa on yleisiä lajeja ja mukana on myös haitallinen vieraslaji kanadanvesirutto? Vesikasvilajien osalta aika erilaisia järviä siis, vaikka lajirunsaus onkin sama.
Edellisestä esimerkistä käy ilmi, että eri paikkoja ei voi syvällisesti verrata toisiinsa lajirunsauden perusteella. Lajirunsauden lisäksi myös tieto esimerkiksi lajiston samankaltaisuuden asteesta eri paikkojen välillä on hyödyllinen. Esimerkissä kahden järven vesikasvikoostumuksen samankaltaisuuden aste olisi ollut hyvin alhainen.
Erityispiirteet esiin paikkatiedolla ja tilastotieteellä
Astutaanpa sitten seuraavalle tasolle. Kuvitellaan silmiemme eteen Oulujoen vesistöalue. Se on jättikokoinen valuma-alue, jolle satavat vedet virtaavat maanpinnan kaltevuuksia noudattaen kohti yhteistä purkupistettä, tässä tapauksessa Oulujokisuuta (osa vedestä toki poistuu esimerkiksi haihtumalla). Kuvitellaan sitten valuma-alueelle vaikka viisikymmentä järveä, jotka sijaitsevat sikin sokin valuma-aluetta. Osa järvistä on tummavetisiä humusjärviä, osa reheviä ja osa kirkasvetisiä järviä. Näissä järvissä elää yhteensä useita kymmeniä eri vesikasvilajeja, eli niitä ulpukoita ja ahvenvitoja. Osa vesikasvilajeista kasvaa useimmissa järvissä ja osa vain parissa.
Miten tällaisesta tietomäärästä voisi saada jotain järkevää irti? Otetaan kovat keinot käyttöön, ja mennään paikkatiedon ja tilastotieteen pariin. Kun meillä on lista kunkin kuvitellun järven vesikasvilajeista, avaa se paljon mahdollisuuksia. Eräs ekologisen tilastotieteen menetelmäguru kollegoineen kehitti joitain vuosia sitten tilastollisen menetelmän, jolla voidaan selvittää paikkakohtaisiin lajilistoihin perustuen ne kohteet, jotka ovat eliöyhteisöiltään poikkeuksellisia (Legendre & De Cáceres). Tämä mittari tunnetaan nimellä ekologisen ainutlaatuisuuden indeksi (englanniksi local contribution to beta diversity tai index of ecological uniqueness).
Eliöyhteisön poikkeuksellisuus, toisin sanoen siis paikan ekologinen ainutlaatuisuus, on seurausta siitä, että kyseisellä paikalla on eriskummallinen lajikoostumus verrattuna muihin tarkasteltuihin paikkoihin. Paikan ekologinen ainutlaatuisuus voi olla seurausta esimerkiksi siitä, että siellä esiintyy paljon harvinaisia lajeja, sinne on tullut tulokas- tai vieraslajeja, siellä on todella vähän lajeja, tai siellä on todella paljon lajeja. Syitä ainutlaatuisuudella voi olla siis useita, ja tulosten tulkintaa auttaa, jos lajiston tunteva asiantuntija tarkastelee ekologisesti ainutlaatuisten paikkojen lajilistoja ja huomioi eriskummallisuudet.
Yleensä ekologisesti ainutlaatuisilla paikoilla myös ympäristöolot ovat jotenkin poikkeuksellisia, esimerkiksi vesi on likaantunutta tai toisessa ääripäässä paikka on täysin luonnontilainen. Ekologisen ainutlaatuisuuden vaihtelua kannattaakin verrata esimerkiksi vesikemiaan tai maankäyttöön. Indeksi voi toimia hyödyllisenä tietolähteenä kunnostusta vaativien tai suojeluarvoiltaan korkeiden kohteiden kartoittamisessa täydentäen olemassa olevia vesienhoitosuunnitelmia.
Ekologinen ainutlaatuisuus on monen tekijän summa
Miten tämä kaikki liittyy Oulujoen vesistöalueen vesistövisioon? Vesistövisiohankkeen aikana selvitetään ekologisesti ainutlaatuiset joki- ja järvikohteet Oulujoen vesistöalueella ainakin vesikasvien, pohjaeläinten ja piilevien osalta. Selvityksessä hyödynnetään kaikkia saatavilla olevia ja siihen soveltuvia valtion ympäristöhallinnon biologisia aineistoja. Ekologisesti ainutlaatuisia joki- ja järvikohteita analysoidaan suhteessa vesikemiaan, hydro-morfologisiin muutoksiin (esimerkiksi uomien perkaukset tukinuittoa varten), maa- ja kallioperään sekä maankäyttöön.
Aiemmassa, puoli Suomea kattaneessa piileviin keskittyneessä tutkimuksessa selvisi, että ekologisesti ainutlaatuiset paikat ovat sidoksissa eri tekijöihin järvien ja jokien osalta (Vilmi, Karjalainen & Heino). Esimerkiksi ne järvet, jotka ovat kauempana muista järvistä, olivat useammin ekologisesti ainutlaatuisia. Järvien eristäytyneisyys voi siis olla yksi tärkeä tekijä poikkeuksellisten eliöyhteisöjen muodostumisessa; muista kauempana sijaitsevilla järvillä voi olla suuri painoarvo biodiversiteetin säilymisen kannalta tarkastellulla alueella. Jokien osalta ekologinen ainutlaatuisuus oli selvemmin sidoksissa kasvillisuusvyöhykkeisiin ja maa- ja kallioperään, eli suurpiirteisiin ympäristöolosuhteisiin.
Visiohankkeessa Oulujoen vesistöalue tarjoaa mielenkiintoisen kokonaisuuden ekologisesti ainutlaatuisten kohteiden kartoittamiselle. Valuma-alueen yläosissa tehtävät ihmistoimet voivat vaikuttaa vesistöalueen purkupisteeseen, tässä siis Oulujokisuulle asti, ja itse asiassa pidemmällekin, Perämereen. Vastaavasti merellä ja valuma-alueen alaosissa tehdyt ratkaisut voivat heijastua pitkälle ylävirtaan, yhtenä esimerkkinä patojen muodostamat, molempiin suuntiin vaikuttavat liikkumisesteet.
Vesieliöille elintila ja kulkureitit ovat sidoksissa vesistöjen hydrologisiin yhteyksiin, eli vesialueiden muodostamaan verkostoon. Hydrologinen yhteys voi fyysisten esteiden kuten patojen lisäksi katketa myös vähemmän näkyvien esteiden, esimerkiksi likaantuneiden vesien tai muuten heikentyneiden elinympäristöjen vuoksi. Terrestrisen eli kuivan maan tutkimuksen puolella puhutaankin elinympäristöjen pirstaloitumisesta, joka aiheuttaa samantyyppisiä haasteita eliöille kuin hydrologisten yhteyksien heikentyminen.
Aika näyttää, missä ekologisesti ainutlaatuiset kohteet sijaitsevat Oulujoen vesistöalueella. Vielä tämän vuoden puolella olemme kuitenkin viisaampia asian suhteen, sillä toivon saavani ensimmäiset tulokset syksyyn mennessä. Mielenkiinnolla odotan, missä määrin esimerkiksi maankäyttö tai vedenlaatu määrittelevät poikkeuksellisten eliöyhteisöjen sijainteja, ja halutaanko tällaista tietoa hyödyntää vesistövisioprosessissa esimerkiksi kunnostettavia kohteita valitessa.
Ja jos joku kysyi tätä lukiessaan, että ”Niin siis mitkä pohjaeläimet ja piilevät?”, voisin seuraavalla blogivuorollani kertoa lisää näistä pienikokoisista vesieliöistä ja niiden merkityksestä vesiekosysteemien toiminnalle.
Annika Vilmi
Kirjoittaja on maantieteilijä (FM) ja ekologi (FT), joka toimii ARVOVESI-hankkeessa vesien tilan ja luonnon monimuotoisuuden asiantuntijana. Kirjoittaja työskentelee Suomen ympäristökeskuksessa vesistöjen luonnon monimuotoisuuden tutkimuksen ja biologisen seurannan menetelmäkehityksen parissa.
Viitteet
Legendre, P. & De Cáceres, M. 2013. Beta diversity as the variance of community data: dissimilarity coefficients and partitioning. Ecology Letters 16, 951–963.
Vilmi, A., Karjalainen, S.M. & Heino, J. 2017. Ecological uniqueness of stream and lake diatom communities shows different macroecological patterns. Diversity and Distributions 23, 1042–1053.
Kirjoittaja voi lähettää halukkaille pdf-versiot viitteistä, pyynnöt etunimi.sukunimi@syke.fi.
Your content goes here. Edit or remove this text inline or in the module Content settings. You can also style every aspect of this content in the module Design settings and even apply custom CSS to this text in the module Advanced settings.