• kosteikot
• vesiensuojelu
• vesiensuojelumenetelmät

Vesiensuojelun tarkoituksena on suojella tai ylläpitää vesistöjen hyvää tilaa. Rehevöityminen on merkittävä Suomen sisä- ja rannikkovesiä koskeva uhka, joka heikentää vedenlaatua ja lisää vesikasvillisuutta. Rehevöitymistä aiheuttavat erityisesti maa- ja metsätaloudesta peräisin olevat ravinteet. Rakennettujen vesiensuojelukosteikkojen avulla voidaan vähentää tätä ravinnekuormitusta. Kosteikot ovatkin tärkeä osa vesiensuojelua, mutta niihin liittyy myös haasteita.

Kosteikoista saatavat hyödyt

Ravinteiden pidättäminen ja vedenlaadun parantuminen

Kosteikkojen käyttäminen vesiensuojelumenetelmänä on tehokas keino vähentää vesistöihin kohdistuvaa ravinnekuormitusta. Kosteikot ovat eräänlaisia biopuhdistamoja, jotka pidättävät valumavesien ravinteita ja kiintoainetta. Pysäyttämällä ravinteet kosteikkoon voidaan parantaa vastaanottavan vesistön vedenlaatua ja estää rehevöitymistä.

Kosteikoissa voi esiintyä erilaisia puhdistusmekanismeja kuten:

• Fysikaaliset puhdistusmekanismit (sedimentaatio)
• Kemialliset puhdistusmekanismit (adsorptio)
• Biologiset puhdistusmekanismit (denitrifikaatio, kasvillisuus)

Sedimentaatiossa kiintoaine ja sen sisältämät ravinteet laskeutuvat painovoiman seurauksena kosteikon pohjalle muodostaen lietettä. Veden viipymällä on merkittävä vaikutus sedimentaatioon. Viipymä tarkoittaa aikaa, jonka kuluessa vesi kulkee kosteikon läpi. Pitkä viipymäaika mahdollistaa myös pienten kiintoainespartikkelien laskeutumisen ja täten parantaa kosteikon kiintoaineksen pidätystehoa.

Adsorptioon vaikuttavat maa-aineksen ja veden välinen fosforin tasapainotila. Adsorptiossa veteen liuennut fosfori (Dissolved Reactive Phosphorus, DRP) sitoutuu kosteikon pohjalle, mikäli veden DRP-pitoisuus ylittää maa-aineksen DRP-pitoisuuden.

Denitrifikaatiossa vedessä oleva nitraatti pelkistyy kaasumaiseksi typeksi mikrobitoiminnan seurauksena. Typpi poistuu kosteikosta vapautuen suoraan ilmakehään. Denitrifikaation vaatimuksena ovat hapettomat olosuhteet, korkea orgaanisen aineen määrä ja veden korkea nitraattipitoisuus.

Kosteikoissa kasvillisuus sitoo ravinteita käyttämällä niitä kasvien omissa elintoiminnoissa esimerkiksi kasvamiseen. Tehokkaimmillaan kasvillisuuden ravinteiden sitominen on kasvukauden aikana. Kasvillisuudesta on myös hyötyä veden virtauksen hidastamisessa, mikä osaltaan lisää veden viipymää kosteikossa.

Tulvien hallitseminen ja eroosio

Kosteikot ovat tehokkaita tulvien hallinnassa. Kosteikot pidättävät ylimääräistä vettä tasaten tulvapiikkejä ja vähentäen siten tulvavahinkoja.

Tulvapiikkien tasaaminen, paitsi vähentää vettymishaittoja, myös pienentää eroosion riskiä ja siitä johtuvia ravinnehuuhtoumia. Suuria virtaamia aiheuttavat syksyisin syyssateet ja keväisin lumien sulamisvedet, joiden mukana ravinteet ja kiintoaine kulkeutuvat kosteikkoon. Samaan aikaan veden virtauksen hidastuminen kosteikossa vähentää tulvien aiheuttamaa maaperän kulumista. Lisäksi kasvillisuus sitoo maaperää juurillaan, mikä estää maa-aineksen huuhtoutumista.

Kosteikkoihin liittyvät haasteet ja ratkaisut

Sijoittelu ja tilantarve

Yksi tärkeimmistä kosteikkojen rakentamiseen liittyvistä haasteista on niiden sijoittaminen valuma-alueelle, eli alueelle jolta vedet kertyvät kyseessä olevaan vesimuodostumaan. Tilanteesta riippuen voi kyseeseen tulla useampi kosteikko eripuolille valuma-aluetta tai yksi kookas kosteikko ojan/joen alajuoksulle. Useamman kosteikon sijoittaminen saattaa olla tehokkaampaa ravinnekuormituksen vähentämiseksi, mutta yhden suuren kosteikon sijoittaminen alapäähän voi olla käytännöllisempää. (Puustinen ym. 2007, 22.)

Kosteikon sijainnin valitsemisen jälkeen on tärkeää tehdä perusteelliset selvitykset alueen maanpinnan korkeudesta ja maalajeista. Näillä tiedoilla voidaan varmistaa kosteikon soveltuminen alueelle. Kohteen korkeudet vaikuttavat niin rakennettavan kosteikon kokoon kuin toteutustapaan. Esimerkiksi tasaisella alueella kosteikko on järkevämpää toteuttaa kaivamalla kuin patoamalla, sillä vettä ei voi padon avulla nostaa ilman riskiä tulvimisesta.

Kosteikon rakentamiseen sopivan alueen löytäminen voi ajoittain olla hankalaa erilaisten rajoitusten vuoksi. Esimerkiksi luonnonsuojelualueiden ja pohjavesialueiden esiintyminen kohdealueella voi rajoittaa kosteikon perustamista. On tärkeää selvittää kaikki mahdolliset rajoitukset, hankkia tarvittavat luvat ja noudattaa niitä kosteikon rakentamisen aikana.

Suunnittelu

Kosteikkojen suunnittelu vaatii suunnittelijalta tietoa ja taitoa. Suunnittelijan aikaisemmat kokemukset kosteikoista ja teorian osaaminen auttavat saavuttamaan suunnittelussa parhaimman lopputuloksen.

Eräs suunnittelun haasteista on kosteikon koon valinta. Kosteikon koko riippuu paitsi valuma-alueen koosta, myös muista tekijöistä. Suuri kosteikko voi olla tehokas vedenpuhdistuksessa, mutta sen rakentaminen on kallista ja paikan löytäminen vaikeaa. Pienempi kosteikko on helpompi toteuttaa, mutta sen hydraulinen tehokkuus ja viipymä voivat olla heikompia. Suositus kosteikon koolle on vähintään 0,5 % valuma-alueen pinta-alasta (Hagelberg ym. 2007, 10).

Veden hydraulisen tehokkuuden ja riittävä viipymän avulla varmistetaan veden puhdistuminen kosteikossa. Hydraulinen tehokkuus tarkoittaa sitä, kuinka tasaisesti vesi virtaa kosteikossa. Veden liian nopea virtaus, esimerkiksi oikovirtausten tähden, heikentää kosteikon puhdistuskykyä. Hydraulisen tehokkuuden parantamiseksi on hyvä suunnitella kosteikkorakenteita, kuten niemekkeitä, saaria ja vedenalaisia harjanteita, ohjaamaan ja tasaamaan veden virtauksia. Veden viipymää voidaan lisätä kasvattamalla kosteikon pinta-alaa tai syvyyttä, mutta usein tyydytään vain pinta-alan kasvattamiseen sen alhaisempien kustannusten vuoksi. Kosteikon suunnittelussa on tärkeää löytää sopiva tasapaino veden viipymän ja kosteikon koon välillä.

Hoito ja seuranta

Kosteikko tarvitsee toimivuuden varmistamiseksi jokavuotista hoitoa ja seurantaa. Kosteikon hoitamista varten nimetään yleensä vastuutaho, jonka tehtäviä ovat muun muassa lietteen poistaminen, kasvillisuuden hoitaminen ja kosteikkorakenteiden tarkastukset. Mikäli kosteikon hoitamista ja seurantaa laiminlyödään, seuraukset voivat heikentää kosteikon toimintaa.

Liiallinen lietteen kerääntyminen mataloittaa kosteikkoa ja kasvattaa resuspension todennäköisyyttä. Resuspensiolla tarkoitetaan lietteen liikkeelle lähtöä esimerkiksi tulvien yhteydessä. Mataloitumisen ja resuspension estämiseksi kosteikoissa lietteen tyhjennys tehdään suositusten mukaisesti 2-5 vuoden välein. Poistettu liete voidaan levittää tasaisesti ympäristöön.

Liiallisen kasvillisuuden seurauksena kosteikko voi kasvaa umpeen. Umpeenkasvamisen torjumiseksi osa kasvillisuudesta niitetään ja niitetty kasvimassa poistetaan alueelta ravinteiden vapautumisen estämiseksi ympäristöön. Poistettu kasvimassa voidaan esimerkiksi kompostoida.

Vauriot kosteikkorakenteissa lisäävät romahtamisen riskiä, jos korjaustoimenpiteitä ei ole tehty. Säännöllisellä seurannalla ja korjauksilla vältetään kosteikkorakenteisiin kohdistuvat haitat.

Kannattaako kosteikkoja käyttää vesiensuojelumenetelmänä?

Vastaus on kyllä. Kosteikot tarjoavat huomattavia hyötyjä vesiensuojelussa ja ovat yksi käytetyimmistä vesiensuojelumenetelmistä. Ravinnekuormituksen vähentämisen lisäksi ne toimivat hyvin tulvien hallinnassa. Kosteikkojen perustamisessa voi kuitenkin esiintyä haasteita. Sijoittamisessa tulee huomioida tilantarve, maaston korkeus, maalajit ja rajoitukset. Suunnittelussa on hyvä noudattaa yleisiä suosituksia. Ylläpidolla varmistetaan kosteikkojen toimiminen mahdollisemman pitkään. Kosteikot ovat tärkeä keino vesiensuojelussa, jonka haasteet ovat ratkaistavissa.

Artikkeli perustuu opinnäytetyöhön Kustavin Topenginlahden kosteikkosuunnitelma. Opinnäytetyössä käsitellään kosteikkojen ominaispiirteitä, toimintaperiaatteita, suunnittelua, mitoitusta, Topenginlahdelle laadittua kosteikkosuunnitelma ja sen hoito- ja seurantasuunnitelmaa.

Lähteet:

Laaksonen, J. 2023. Kustavin Topenginlahden kosteikkosuunnitelma. Turun Ammattikorkeakoulun opinnäytetyö. Saatavilla: https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/792954/Laaksonen_Jesse.pdf?sequence=2&isAllowed=y

Puustinen, M.; Koskiaho, J.; Jormola, J.; Järvenpää, L.; Karhunen, A.; Mikkola-Roos, M.; Pitkänen, J.; Riihimäki, J.; Svensberg, M. & Vikberg, P. 2007. Maatalouden monivaikutteisten kosteikkojen suunnittelu ja mitoitus. Helsinki: Suomen ympäristökeskus: jakaja: Edita Publishing, s. 22

Tehoa maatalouden vesiensuojeluun (hanke), Hagelberg, E.; Karhunen, A.; Kulmala, A. & Larsson, R. 2010. Käytännön kosteikkosuunnittelu. 2. uud. p. Turku: Teho-hanke: jakaja: Varsinais-Suomen ELY-keskus, s. 10