Järvivesien uudistuminen

Aktivistimummojen kesän 2023 #rantakuntoon-kampanja huipentuu tähän kymmenteen blogiin, jossa emeritusprofessorit Timo Huttula ja Matti Leppäranta kertovat kansanomaisesti järvien vesien uudistumisesta. He antavat blogissa neuvoja miten jokainen voi seurata “oman järvensä” vedenkorkeutta vuosien varrella. Rantakuntoon -kampanjassa on tehty yhteistyötä Suomen Vesistösäätiön kanssa. Kuva Suomen ympäristökeskus.

Vesi on hallitseva osa järvialueiden asukkaiden ja mökkiläisten luontoympäristöä. Vesimaisema elää sään ja valon vaihteluissa, ja järven vesi myös vaihtuu jatkuvasti osana veden suurta kiertoa. Järvialueilla seurataan tiiviisti veden kulkua, laatua ja vedenpinnan korkeutta, sillä ne vaikuttavat monin tavoin oman rannan tilaan ja käytännön elämään. Järven pinnankorkeuden vuotuinen kulku on säännöllistä, mutta poikkeavat sääolot voivat tuoda siihen yllätyksiä.

Vesi käy maapallolla ikuista kiertokulkua

Vesi käy maapallolla ikuista kiertokulkua. Sitä haihtuu maapallon pinnalta vesihöyrynä ilmakehään, kulkeutuu tuulten mukana, höyryn tiivistyessä vesipisaroiksi muodostuu pilviä, joista vesi ennen pitkää palautuu sateena takaisin. Maapallon pinnalla ja maaperässä vesi valuu jokia ja pohjavesiverkostoja pitkin kohti merta, jolloin sitä matkalta ja lopulta mereltä taas pääsee haihtumaan ilmaan. Kylmillä ilmastoalueilla vesi muodostaa jäätyneenä tilapäisiä varastoja, joista jäätä voi poistua sulamalla ja haihtumalla. Voidaan sanoa, että ihmisen historian aikana veden määrä on maapallolla pysynyt vakiona, mutta veden jakautuminen on ollut epätasaista ja muuttuvaista. Haihtuessaan vesi vapauttaa siinä olevat vieraat ainekset, joten ilmakehää voidaan pitää maapallon veden tislaamona, toisin sanoen vesi puhdistuu käydessään ilmakehässä.

 Järvet toimivat veden kierrossa tilapäisinä veden varastoina

Järvet toimivat veden kierrossa tilapäisinä veden varastoina. Järveen vesi saapuu sateena, jokien ja purojen mukana sekä valuntana järven vesistöalueelta latvavesiltä asti. Tämä vesistöalue rajoittuu vedenjakajaan, joka voidaan maastokartan korkeuskäyrien avulla määrittää. Kanta-Hämeen Vanajavesi saa suurimman osan vedestään etelästä Lepaanvirrasta, ja Nurmijärven kirkasvetinen Sääksjärvi uudistuu pohjaveden kautta. Runsaiden sateiden jälkeen veden pinta nousee seuraavien päivien kuluessa, kun valumavedet ennättävät järveen asti. Vesi poistuu järvestä virtaamalla laskujokeen sekä haihtumalla. Haihdunta voi kesäpäivänä olla korkeintaan kymmenkunta millimetriä, joten sitä ei pysty silmin havaitsemaan, kun vedenkorkeus yleensäkin heilahtelee rannalla enemmän. Kaikilla Suomen järvillä on laskujoki, mutta maapallon kuivilla vyöhykkeillä on laskujoettomia järviä, kuten Araljärvi, joista vesi poistuu vain haihtumalla. Poikkeuksellisesti niin sanotuilla bifurkaatiojärvillä, kuten Padasjoen Vesijako-järvellä, on kaksi laskujokea.

Järven vesi vaihtuu sitä mukaa, kun uutta vettä tulee sisään ja vanhaa poistuu. Koko vesimäärän uudistuminen kestää järvestä riippuen muutamasta kuukaudesta muutamaan vuoteen. Esimerkiksi Vanajaveden veden vaihtoaika on yksi vuosi ja Tuusulanjärven kahdeksan kuukautta. Jokivarsien järvissä jokivesi voi vaihtua paljon nopeamminkin oikaistessaan läpi järven. Järviveden laatu määräytyy siitä, mitä siihen tulee valuma-alueelta. Niinpä esimerkiksi veden kemiallinen puhdistaminen vaikuttaa veden laatuun vain järviveden uudistumisajan verran, mutta valuma-alueella tehtävät toimenpiteet – veden laadun puolesta tai vastaan – aiheuttavat pysyviä muutoksia. Monilla järvillä, kuten Hollolan Vesijärvellä, on kuitenkin pohjaan kerrostunut ravinteita, jotka voivat vapautua veteen niin sanottuna sisäisenä kuormituksena ja ylläpitää järven rehevyyttä vielä pitkään.

Suomen järvet ovat suurelta osin säännösteltyjä, toisin sanoen säännöstelyluvan haltijat, kuten voimayhtiöt, pitävät patojen ja juoksutusten avulla veden korkeuden tietyissä rajoissa, esimerkiksi korkeintaan puoli metriä keskivedestä. Säännöstelyyn on alettu uiton, tulvasuojelun ja voimaloiden vedenkäytön takia. Luonnollinen veden kierto heijastuu järvien vedenkorkeudessa, mutta säännöstelyn avulla huippuja ja minimejä voidaan tasoittaa. Suurin järvien vedenkorkeus, noin kaksi metriä keskivedestä, on mitattu kesällä 1899, minkä aiheuttivat runsaiden lumimassojen sulaminen ja rankat kesäsateet.

Seuraatko “oman järvesi” veden korkeutta?

 Talvella vedenkorkeus on alimmillaan, sillä talven sadanta varastoituu lumipeitteeseen ja maaperä on roudassa, joten uutta vettä tulee vähän. Järven jäätyminen ei vaikuta vedenkorkeuteen, kun vain jää kelluu veden pinnalla. Lumien sulaminen aiheuttaa vedenkorkeuden huipun alkukesällä, jolloin vesi voi olla juhannuksena puoli metriä keskiveden yläpuolella. Korkea vesi kasvattaa ulosvirtausta, ja huipun jälkeen veden pinta vähitellen laskee loppukesän minimiin asti. Tämän jälkeen ulosvirtauksen heikettyä syyssateet alkavat hiljalleen nostaa veden tasoa, kunnes talvi tulee vastaan ja veden syöttö järveen hiljenee. Näin järven vedenkorkeuden vuosikierrossa on kaksi maksimia – alkukesä ja loppusyksy – sekä kaksi minimiä – talvi ja loppukesä.

Suuret vuodenaikaiset poikkeamat sääoloissa vaikuttavat säännösteltyjenkin vesien vedenkorkeuteen. Esimerkiksi hyvin leutona talvena 2020 sateet tulivat Etelä-Suomessa vetenä ja veden pinta oli talvellakin korkealla. Kuivuuskin voi ääritapauksissa painaa järviä, esimerkiksi kesällä 1942 Saimaan vesi oli puolitoista metriä keskivettä alempana. Oman rannan vedenkorkeuden seuraamiseksi voi asentaa rantaan kiinteän mitta-asteikon ja pitää sen avulla kirjaa vedenkorkeuden muutoksista. Vähitellen muodostuu kuva veden kierrosta omassa järvessä, vedenkorkeuden vuodenaikojen mukaisesta kulusta sekä poikkeavien sääolojen vaikutuksista siihen.

Lisätietoa:

M. Leppäranta, J. Virta & T. Huttula (2017) Hydrologian perusteet. Unigrafia, Helsinki. Ladattavissa vapaasti: https://helda.helsinki.fi/server/api/core/bitstreams/c85e235b-3b47-4243-9aa2-3e399ada2dcd/content

M. Leppäranta, L. Arvola & T. Huttula (2021) Suomalainen järvikirja. Minerva.

Kuva. Kallavedellä on taltioitu vedenkorkeuden historiaa rantakallioon. Vuoden 1899 suurtulva on selvästi ylin. Lähde: Esko Kuusisto, toim. (2008) Veden kierto. Hydrologinen palvelu Suomessa 1908–2008. © Suomen ympäristökeskus