Mistä Suomen vesistöjen tummuminen johtuu ja mitä vaikutusta sillä on? Narvijärven tapaustutkimus
Tiivistelmä
Tässä artikkelissa tarkastellaan vesistöjen tummumista tapaustutkimuksen avulla. Keskeisimpiä vesistöjen tummumista aiheuttavia tekijöitä ovat liuenneen orgaanisen aineksen ja raudan pitoisuuden kasvu. Ilmiö on yleistynyt erityisesti boreaalisilla alueilla, joilla maaperässä esiintyy runsaasti orgaanista ainetta, kuten turvetta. Tummumisen on todettu heikentävän vesistöjen ekologista ja kemiallista tilaa vähentämällä valon läpäisevyyttä, muuttamalla mikrobiyhteisöjen rakennetta ja vaikeuttamalla juomaveden käsittelyä.
Tapaustutkimuksessa tarkastellaan Raumalla sijaitsevan Narvijärven tummumisen syitä paikkatieto- ja vedenlaatuanalyysien avulla. Tulokset osoittavat, että kemiallinen hapenkulutus sekä väriluku ovat kasvaneet merkittävästi 1960-luvulta vuoteen 2025. Narvijärven alueella esiintyy laajasti ojitettua turve- ja kivennäismaata, jonka voidaan arvella olevan merkittävä tekijä tummumisen taustalla. Tutkimus korostaa tarvetta huomioida tummuminen vahvemmin vedenlaadun arvioinnissa sekä kunnostustoimenpiteiden tärkeyttä.
Johdanto
Suomen vesistöjen tummuminen on osa suurempaa ilmiötä, sillä viime vuosikymmeninä pintavedet ovat alkaneet tummua koko pohjoisella pallonpuoliskolla. Vesistöjen tummuminen johtuu pääasiassa liuenneen orgaanisen aineksen ja raudan pitoisuuksien kasvusta. (Rankinen ym., 2023) Yleisesti ottaen voidaan todeta, että mitä ruskeampaa vesi on, sitä enemmän vesistössä on liuennutta orgaanista ainesta (Leppäranta ym., 2025, s. 95).
Vaikka tummumisella on merkittävä vaikutus vesistöjen ekologiseen tilaan ja virkistyskäyttöön, on tummuminen saanut huomattavasti vähemmän huomiota vesiensuojelussa kuin rehevöityminen. Yksi mahdollinen selitys ilmiön vähäiselle huomiolle on se, että vesistöjen tummumista ei huomioida Euroopan unionin vesipuitedirektiivin mukaisessa ekologisen tilan arvioinnissa. Myös eri vesistöjen herkkyys tummumiselle on edelleen osittain epäselvä. (Horppila ym., 2024)
Tutkimuksen sekä tietoisuuden lisäämisen avulla voidaan parantaa ymmärrystä vesistöjen tummumisesta ja sen ympäristövaikutuksista. Tummumisen syiden ja vaikutusten parempi tunteminen voi tukea tehokkaiden ehkäisy- ja hallintakeinojen kehitystä.
Artikkelissa hyödynnettiin paikkatietoanalyysejä, Lounais-Suomen ympäristökeskuksen vuonna 2006 toteuttamaa kartoitusta ja Suomen ympäristökeskuksen avoimia ympäristötietojärjestelmiä. Artikkelin tutkimusosuudessa keskitytään Raumalla sijaitsevaan Narvijärveen, jonka tummumista tutkitaan paikkatieto- ja vedenlaadun analyysien avulla. Tapaustutkimusta taustoitetaan kirjallisuuslähteiden avulla, jotka käsittelevät vesistöjen tummumisen vaikutuksia sekä ilmiötä itsessään. Lopuksi tarkastellaan Narvijärven tapaustutkimuksen tuloksia osana vesistöjen tummumisen laajempaa kokonaisuutta.
Artikkelin tavoitteena on korostaa tarvetta sisällyttää vesistöjen tummuminen nykyistä vahvemmin osaksi vedenlaadun seurantaa ja EU:n vesipuitedirektiivin mukaista ekologisen tilan arviointia. Lisäksi artikkeli korostaa, että tummumisen juurisyitä on etsittävä valuma-alueelta itse vesistön sijaan, jotta ratkaisut saadaan keskitettyä oikeisiin tekijöihin.
Mitä tarkoitetaan vesistöjen tummumisella?
Vesistöjen tummumisella viitataan veden värin voimistumiseen, joka on seurausta liuenneen orgaanisen aineksen, eli humuksen, pitoisuuden kasvusta. Usein myös lisääntynyt raudan määrä on yhteydessä vesistöjen tummumiseen, sillä se muuttaa liuenneen orgaanisen aineksen optisia ominaisuuksia saaden veden näyttämään entistä ruskeammalta (Xiao ym., 2013). Suomen vesistöissä on havaittu tummumisen korreloivan voimakkaasti orgaanisen aineksen pitoisuuden nousun kanssa viimeisen 30 vuoden aikana. Lisäksi raudan pitoisuudessa on havaittu samankaltainen trendi. (Sarkkola ym., 2022)
Vesistöjen tummumisen on todettu olevan voimakkainta erityisesti boreaalisilla alueilla. Ilmiö on seurausta siitä, että pohjoisella pallonpuoliskolla maaperässä esiintyy erityisen runsaasti orgaanista ainesta, kuten turvetta (Kritzberg ym., 2020).
Vaikka Suomen vesistöt ovat luontaisesti kellertävän-rusehtavia, maankäyttömuutokset ovat voimistaneet niiden tummumista merkittävästi (Sarkkola ym., 2022). Turvemaiden maankäytöllä, kuten soiden ojituksella, avohakkuihin perustuvalla suometsätaloudella ja havupuuvaltaisuudella on ollut huomattava vaikutus Suomen vesistöjen tummumiseen (SKVSY, n.d.).
Tummumisen ekologiset ja yhteiskunnalliset vaikutukset
Tummumisella on useita ekologisia ja yhteiskunnallisia vaikutuksia. Tummuminen voi vaikuttaa koko vesiekosysteemin toimintaan, sillä liuennut orgaaninen aines vaikuttaa sekä vesistön fysikaalisiin että kemiallisiin ominaisuuksiin ja näin ollen myös biologisten yhteisöjen tuottavuuteen ja rakenteeseen. Liuennut orgaaninen aines voi vähentää valon läpäisevyyttä, mikä puolestaan vaikuttaa lajien levinneisyyteen ja elinympäristöjen saatavuuteen. (Meyer-Jacob ym., 2019) Lisäksi lisääntyvä orgaanisen aineksen määrä voi muuttaa vesistön mikrobiyhteisöjen rakennetta ja lisätä bakteeritoimintaa (Djerf, 2025). Vesistöjen biologisten ja kemiallisten olosuhteiden muutokset ovat esimerkiksi johtaneet kalojen kasvun hidastumiseen sekä syanobakteerien (sinilevän), patogeenien ja epäpuhtauksien lisääntymiseen (Meyer-Jacob ym., 2019).
Ekologisten vaikutusten lisäksi tummumisella on myös vaikutuksia juomaveden tuotantoon. Alueet, jotka saavat juomaveden pintavedestä, joutuvat käyttämään enemmän resursseja juomaveden puhdistukseen, jotta veden laatukriteerit täyttyvät. Lisääntynyt vedenkäsittely voi näkyä esimerkiksi puhdistuksessa käytettävien kemikaalien määrän kasvuna. Lisäksi vesistöjen virkistysarvot voivat heiketä. (Djerf, 2025)
On myös todennäköistä, että tummuminen ja tummumisen seuraukset tulevat vahvistumaan tulevaisuudessa ilmastonmuutoksen myötä. Lisääntyvä sadanta ja leudot talvet lisäävät virtaamia ja valuntoja, jotka kuljettavat orgaanista ainesta vesistöihin entistä enemmän (Djerf, 2025).
Tummumisen mittaaminen
Järven humuspitoisuuden mittaamiselle ei löydy yksittäistä menetelmää, minkä vuoksi humuspitoisuuksia tarkastellaan usean eri menetelmän avulla. Merkittävin humuspitoisuuden mittauksessa hyödynnettävä parametri on veden väriluku (mg Pt/l). Väriluku ei kuitenkaan kerro koko totuutta, sillä tulosta saattaa vääristää muut veden väriä tummentavat tekijät. Yleisesti ottaen vettä voidaan pitää värittömänä, jos väriarvo on alle 15 mg Pt/l. Järvet voidaan luokitella värin perusteella vähähumuksisiin (< 30 mg Pt/l), humusjärviin (30–90 mg Pt/l) ja runsashumuksisiin järviin (> 90 mg Pt/l). (SKVSY, n.d.)
Humuspitoisuuden arvioinnissa hyödynnetään lisäksi muita parametreja, kuten kemiallista hapenkulutusta (COD), orgaanisen hiilen kokonaismäärää (TOC), liuennutta orgaanisen hiilen määrää (DOC), rautapitoisuutta, näkösyvyyttä ja sameutta. (SKVSY, n.d.)
Tässä artikkelissa hyödynnettiin vedenlaadun dataa, joka oli peräisin Suomen ympäristökeskuksen avoimista ympäristöjärjestelmistä. Tummumisen kannalta tärkeitä sekä vertailukelpoisia mittatuloksia löytyi ainoastaan COD:n ja väriluvun kohdalta. Näin ollen tässä artikkelissa tutkitaan ainoastaan paikkatiedon lisäksi COD:n ja väriluvun muutoksia.
Narvijärvi
Narvijärvi on Rauman suurin järvi ja se sijaitsee Lapinjoen päävesistössä (Järvi-meriwiki, 2012). Narvijärven valuma-alue on 33 km² (Suomen ympäristökeskus [Syke], n.d.). Järvestä vesi laskee etelästä Lapinjokeen. Valuma-alueesta on metsää 38 %, suota 25 % ja peltoa 8 %. Turvemaita on valuma-alueesta 20–25 % ja ne sijoittuvat järven pohjois- ja länsirannikolle. Korkeimmillaan valuma-alue on Anninkulmalla. Järveä ympäröivät metsät ja suot ovat tiheästi ojitettuja. (Salmi, 2006)
Selkeästä tummumistrendistä huolimatta, Suomen ympäristökeskuksen avoimien aineistojen perusteella Narvijärven ekologinen tila arvioitiin vuonna 2022 hyväksi. On kuitenkin hyvä muistaa, että ekologisen tilan arvioinnissa ei ole mukana tummumista.
Kuvien A–C perusteella Narvijärven pohjois- ja länsiosat koostuvat pääosin ojitetuista turvemaista. Myös ojitettua kivennäismaata esiintyy laajasti. Ojitamatonta turvemaata löytyy vain pieniä osia järven pohjois- ja itäosista. Peltoaluetta sijaitsee merkittävästi järven etelä- ja pohjoisosissa. Narvijärven valuma-alueesta vain pieni osa on säilynyt ojittamattomana.
Narvijärven valuma-alueelle rakennettiin viime vuosikymmenen aikana yhteensä 6 laskeutusallasta, joista kolme sijaitsevat suurimpien tulouomien varrella (Pihlava, 2007). Uomat on esitetty kuvissa A–C. Kuvassa A näkyy Hormanoja, kuvassa B Anninoja ja kuvassa C Narvinsuonoja. Kuvissa A ja B uomat kulkevat pääsääntöisesti peltoalueiden ja ojitetun turvemaan halki. Kuvassa C uoma kulkee merkittävän kokoisen ojitetun turvemaan sekä ojitetun kivennäismaan halki.
Narvijärvellä veden väri on vaihdellut välillä 10–85 mg Pt/l vuosina 1960–2003 ja keskiarvo on ollut 43,5 mg Pt/l (Salmi, 2006). Kemiallinen hapenkulutus ja väriluvun arvot ovat kuitenkin olleet selkeässä nousussa vuodesta 1960 asti. Esimerkiksi maaliskuussa 1960-luvulla COD oli 8,8 mg/l ja väriarvo 25 mg Pt/l. Vastaavat luvut olivat helmikuussa 2025 19 mg/l ja 94 mg Pt/l. Trendi on siis selkeästi kasvava. Tämä käy myös ilmi kaaviosta 1. Kaaviossa on esitelty vuodesta 1960 lähtien viiden vuoden välein COD:n määrä sekä väriluvut. Väriluku sekä COD on mitattu 4–5 metrin syvyydestä.
Väriarvon perusteella Narvijärvi voitiin aiemmin luokitella vähähumuksisiin järviin. Aina vuoteen 2025 asti Narvijärvi luokiteltiin humusjärveksi. Vuoden 2025 perusteella järvi voidaan luokitella jo runsashumuksiseksi järveksi.
Pohdinta & johtopäätökset
Narvijärven tapaustutkimus osoittaa, että vesistöjen tummuminen on vahvistuva ilmiö. Paikkatietoanalyysien perusteella Narvijärven valuma-alueella esiintyy laajoja ojitettuja turve- ja kivennäisalueita, joiden voidaan arvioida olevan suurin syy järven tummumiseen. Erityisesti suurimmat tulouomat sijaitsevat ojitus- ja peltoalueilla.
Narvijärven valuma-alueen vesistövaikutuksia on pyritty hillitsemään laskeutusaltaiden avulla, mutta kuten vedenlaatuanalyyseistä voidaan havaita, ovat laskeutusaltaat heikkoja pidättämään erityisesti humusaineita. Onkin syytä pohtia, ovatko nykyiset vesiensuojelumenetelmät riittävän tehokkaita hillitsemään vesistöjen tummumista. Tätä on syytä pohtia myös muiden Suomen vesistöjen kohdalla.
Järvien ja muiden vesistöjen tummumisen hallintaa sekä tutkimusta heikentää se, ettei tummumista ole huomioitu EU:n vesipuitedirektiivin mukaisessa ekologisen tilan arvioinnissa. Narvijärven ekologinen tila on luokiteltu hyväksi, mikä voi antaa väärän kuvan järven todellisesta tilasta, sillä myös tummumisella on merkittävä vaikutus järvien ekologiseen tilaan. On myös mahdollista, että tummumisen puuttuminen arviointikriteereistä hidastaa tarvittaviin kunnostustoimenpiteisiin ryhtymistä ja ympäristöongelmien tunnistamista.
Valuma-alueelle suunnatut kunnostustoimenpiteet voivat hidastaa vesistöjen tummumista. Tutkimukset ovat osoittaneet, että esimerkiksi soiden ennallistamisella voidaan saavuttaa merkittäviä hyötyjä erityisesti luonnon monimuotoisuuden kannalta. Kun turvetta alkaa muodostua uudelleen, myös ravinteiden valuminen vesistöön voi hidastua. Lisäksi metsänkäsittelymenetelmien, kuten avohakkuiden vaikutuksia tulisi tarkastella vahvemmin osana valuma-alueen vesienhoitoa ja suosia esimerkiksi jatkuvapeitteistä metsänkasvatusta (SKVSY, n.d.) Jo olemassa olevien laskeutusaltaiden kykyä pidättää humusaineita voidaan parantaa esimerkiksi kosteikkojen avulla.
Tässä artikkelissa todettu tummumisen trendi korostaa sitä, että toimenpiteitä tulee tehdä, jotta tummumista voidaan hidastaa ja ehkäistä vesistöjen ekologisen ja kemiallisen tilan heikkenemistä. Kunnostustoimenpiteiden tarpeellisuutta korostavat ilmastonmuutoksen lisäämät sateet ja leudot talvet, jotka kasvattavat entisestään ravinne- ja humusvaluntoja vesistöihin.
Veera Seikkula
Tutkija ja projektipäällikkö, 0009-0007-1151-2406, Merilogistiikan tutkimuskeskus
Veera on bio- ja elintarviketekniikan insinööri ja kemiantekniikan (MSc) opiskelija. Veera erikoistuu vesien puhdistukseen, kemiallisiin ja bioteknisiin prosesseihin sekä kiertotalouden ratkaisuihin.
