Luontopohjaiset ratkaisut

Sekä kansallisissa että EU-tason strategioissa etsitään keinoja ilmastonmuutoksen hillintään, luontokadon pysäyttämiseen ja vesien laadun turvaamiseen. Näihin haasteisiin pyritään vastamaan luontopohjaisilla ratkaisuilla. Luontopohjaiset ratkaisut voivat perustua olemassa olevien luontoalueiden säilyttämiseen ja muokkaamiseen tai uusien ekosysteemien, kuten esimerkiksi hulevesikosteikkojen tai viherkattojen, rakentamiseen. Ratkaisujen tulisi olla ympäristöllisesti kestäviä, kustannustehokkaita ja teknisesti toteuttamiskelpoisia, ja niiden tulisi tuottaa hyötyjä sekä luonnolle että yhteiskunnalle.

Luontopohjaisia ratkaisua voidaan hyödyntää myös vesiensuojelussa, koska vesien tilaan voi vaikuttaa yksi tai useampi maanomistaja. Useat metsätaloustoimenpiteet lisäävät metsästä tulevaa ravinne- ja kiintoainekuormaa vesistöihin. Hakkuiden paljastamasta ja rikkoutuneesta maasta huuhtoutuu helposti kiintoaineita ja ravinteita vesistöihin, suometsistä enemmän kuin kivennäismailla sijaitsevista metsistä. Suomessa on suometsiä n. viisi miljoonaa hehtaaria eli noin 25 % metsäpinta-alasta. Suometsien ojitukset lisäävät myös huuhtoumia. Ravinteiden ja kiintoaineiden huuhtoutuminen voi lisääntyä nykyisestä, mikäli rankkasateet lisääntyvät ilmastonmuutoksen seurauksena. Käytännössä metsistä tulevaa ravinne- ja kiintoainekuormaa pystytään hillitsemään hyvällä metsäsuunnittelulla, mutta myös erilaisilla vesiensuojelurakenteilla, kuten kosteikoilla, pintavalutuskentillä, laskeutusaltailla ja putkipadoilla. Niiden toiminta perustuu siihen, että ne joko vähentävät valunnan määrää tai sitovat ravinteita ennen kuin ne pääsevät vesistöön (Taulukko 1). Nämä rakenteet ja toimenpiteet samoin kuin suojavyöhykkeet metsän ja vesistön välissä tai jatkuvapeitteinen metsänkasvatus ovat esimerkkejä luontopohjaisista ratkaisuista, joilla voidaan vähentää metsätaloustoimenpiteiden aiheuttamia haittoja vesistöihin.

Kysyimme syksyllä 2019 kymmeneltä metsäammattilaiselta, jotka edustivat sekä julkista että yksityistä sektoria, miten he näkevät tällaisten luontopohjaisten ratkaisujen toimivuuden metsätalouden aiheuttaman vesistökuormituksen vähentämisessä. Haastatelluilla henkilöillä oli osaamista vesiensuojelurakenteiden suunnittelusta, urakoinnista tai metsänhoidon neuvonnasta. Haastattelut toteutettiin osana EU-rahoitteista OPERANDUM-projektia, jonka tavoitteena oli tutkia luontopohjaisten ratkaisujen tehoa ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien kuten tulvien, maanvyörymien, kuivuuden ja ravinne- ja kiintoainekuormituksen hallintaan.

Luontopohjaisia ratkaisuja koskeva tieto ja tietolähteet

Haastattelujen tulokset osoittivat, että luontopohjaiset ratkaisut metsien vesiensuojelussa olivat asiantuntijoille tuttuja ja aktiivisessa käytössä (Kuva 1).

Kuva 1. Asiantuntijoiden (lkm) kokemus luontopohjaisista ratkaisuista.

Tietoa luontopohjaisista ratkaisuista asiantuntijat olivat saaneet useista tietolähteistä, kuten esimerkiksi ”Metsätalouden vesiensuojelu” -koulutusoppaasta, metsäammattilaisten metsäpäiviltä ja kollegoilta. Myös oma kokemus ja paikallisten olosuhteiden tunteminen koettiin erittäin tärkeäksi tiedon muodostuksessa. Opaskirjoja pidettiin yleensä liian yleisluonteisina. Yritykset ovat laatineet yleensä käyttöönsä oman ohjeistuksensa vesiensuojelurakenteiden rakentamiseksi. Metsäsertifikaatit FSC ja PEFC ohjeistavat puolestaan esimerkiksi suojavyöhykkeiden perustamista. Asiantuntijat mainitsivat metsälain tärkeänä vesiensuojelurakenteiden rakentamista ohjaavana yleisperiaatteena ja tietolähteenä.

Jatkuvapeitteinen metsänkasvatus luontopohjaisena ratkaisuna oli asiantuntijoille selvästi vieraampi. Avohakkuu on ollut Suomessa vallitseva metsänuudistamismenetelmä. Vasta vuonna 2013 päivitetyn metsälain myötä on ollut mahdollisuus uudistaa metsää jatkuvapeitteistä kasvatusta käyttäen. Oletus on, että vesistökuormitus on vähäisempää jatkuvapeitteisen hakkuun yhteydessä, koska metsämaa ei ole laajoilta alueilta samanaikaisesti paljaana, kuten avohakkuiden yhteydessä, vaan säilyy pitkälti kasvipeitteisenä. Suometsissä jatkuvapeitteisen kasvatuksen oletetaan vähentävän myös tarvetta tehdä kunnostusojituksia, koska jäävä puusto pitää haihdutuksen kautta maan riittävän kuivana. Käynnissä olevat tutkimukset tulevat antamaan tarkentavaa tietoa kuivatuksen ja tarvittavan puuston määrästä erilaisissa puustorakenteissa ja metsätyypeissä.

Luontopohjaisten ratkaisujen toimivuus

Haastateltujen asiantuntijoiden kokemuksen mukaan erilaisten luontopohjaisten ratkaisujen toimivuus vaihtelee, mutta ne ovat toimineet pääosin odotusten mukaisesti. Vain kahdella asiantuntijalla oli huonoja kokemuksia. Jatkuvapeitteisestä kasvatuksesta oli aiempaa kokemusta vain kahdella asiantuntijalla, eikä heillä ollut tietoa menetelmän tehokkuudesta vesiensuojelussa. Yksi asiantuntijoista kertoi, että suometsien hakkuut toteutetaan hänen työskentelyalueellaan yleensä noudattaen ”luonnonmetsänhoidon” ohjeita. Tällöin tehdään vain suojuspuuhakkuut, mikä ohjaa metsän kasvua eri-ikäisrakenteiseksi ja samalla jatkuvapeitteiseen kasvatukseen. Eniten haastateltavien näkemykset hajaantuivat lietekuoppien osalta: puolet asiantuntijoista oli sitä mieltä, että ne olivat toimineet hyvin; toisen puolen mukaan ne olivat tehottomia. Eräs asiantuntijoista kertoi, että lietekuopat toimivat hyvin ensimmäisen kolmen vuoden ajan, minkä jälkeen ne yleensä ovat täyttyneet yläpuolisilta alueilta huuhtoutuvalla aineksella, mikä toisaalta kertoo niiden vesiensuojelullisesta tehokkuudesta. Eräs toinen asiantuntija piti lietekuoppia taas hyödyttöminä, koska ne täyttyvät nopeasti huuhtoutuvasta aineksesta, jolloin ylimenevä aines pääsee huuhtoutumaan vesistöihin.

Asiantuntijat olivat yhtä mieltä siitä, että luonnonmateriaaleista valmistetut vesiensuojelurakenteet toimivat paremmin kuin rakenteet, joissa on käytetty muita materiaaleja, kuten esimerkiksi muovia tai metallia. Haastattelussa mainituista ratkaisuista putkipato on eräänlainen hybridiratkaisu, koska siinä käytetään muovi- tai metalliputkea vedenvirtauksen säätelyssä. Putkipadon läpi menevien putkien halkaisijan läpimitta on tärkeä. Putki tukkeutuu helposti, jos sen halkaisija on liian pieni. Tällöin putken eteen patoutuva vesi saattaa aiheuttaa tulvan putken etupuolelle tai virrata rakenteen yli. Jos taas putken halkaisija on liian suuri, veden virtaus ei hidastu, jolloin se on hyödytön vesiensuojelussa. Sen sijaan esimerkiksi pintavalutuskenttiä pidettiin erinomaisena ratkaisuna. Ne vaativat kuitenkin laajan pinta-alan, mikä voi olla kynnyskysymys maanomistajalle.

Vesiensuojelurakenteiden toimintaa tulee seurata rakentamisen jälkeen ja tarvittaessa tehdä korjaustoimenpiteitä. Haastatteluista jäi vaikutelma, että osa asiantuntijoista oletti, että rakenteet toimivat odotusten mukaisesti ja siksi niiden toimintaa ei seurattu pidemmällä aikavälillä. Toisaalta rakenteen seuranta vaatii omat resurssinsa ja seuranta jää siksi usein maanomistajan kiinnostuksen varaan.

Haastateltavat totesivat, että luontopohjaisiin vesiensuojeluratkaisuihin liittyy monia haasteita (Taulukko 2). Suurimpana haasteena pidettiin rakenteen alueellista soveltuvuutta. Esimerkiksi tasaisella maalla ei voi käyttää vesiensuojeluratkaisuja, jotka perustuvat vain veden virtausnopeuteen. Tähän ongelmaan oli törmätty erityisesti Pohjanmaalla. Varsinkaan suometsissä seisova vesi ei ole hyvä, koska tarkoituksena on pohjaveden pinnan aleneminen ja maan kuivattaminen puuston kasvulle sopivaksi. Toisaalta mitä jyrkempi on alueen kaltevuus, sitä helpommin maaperä rapautuu, jolloin vaarana on kiintoainekuormituksen lisääntyminen.

Haastateltavat pitivät ohjeistuksia luontopohjaisten ratkaisujen rakentamiseksi liian yleisluontoisina. Toisaalta, koska kohteet vaihtelevat ominaisuuksiltaan (kaltevuus, maalaji jne.), yksityiskohtaista ohjeistusta ei voi antaa. Tällöin asiantuntijan tulee luottaa pitkälti omaan kokemukseen ja tietämykseen. Esimerkiksi laskeutusallasta rakennettaessa maaperän laatuun on kiinnitettävä huomiota. Mikäli maa-aines on hienojakoista, on vaarana, että vesiallas täyttyy altaan reunoilta peräisin olevasta aineksesta, eikä tilaa ole ylempää valuma-alueelta huuhtoutuvalle maa-aineksille.

Asiantuntijat olivat havainneet maanomistajien olevan toisinaan vastahakoisia rakentamaan luontopohjaisia ratkaisuja omalle maalleen, etenkin jos heidän on katettava itse rakentamiskustannukset tai jos metsätulojen odotetaan vähenevän. Jos alue on joutomaata tai muuten tuottamatonta, maanomistajat suhtautuvat rakentamiseen myönteisemmin. Mikäli suunnitteluun ei ole riittävää rahoitusta tai aikaa, vaarana on, että valittu luontopohjainen ratkaisu ei ole alueelle paras mahdollinen tai sen mitoitus on väärä.

Haastateltavat pitivät ilmasto-olosuhteiden muuttuessa erityisen haasteellisina vesiensuojeluratkaisuja, joissa pyrittiin vaikuttamaan virtausnopeuden hallintaan. Normaaleissa talviolosuhteissa maaperä on yleensä vielä jäässä kevättulvien aikaan. Lämpimien talvien yleistyessä tulvien mukana huuhtoutuu sulasta pintamaasta helposti ravinteita ja kiintoaineita vesistöihin. Tämän ongelman voidaan ennustaa voimistuvan ilmaston edelleen lämmetessä, kun lämpimät talvet ja sateiset ajanjaksot ennusteiden mukaan yleistyvät.

Luontopohjaisten ratkaisujen onnistuneen toteuttamisen edellytykset

Ensiarvoisen tärkeänä pidettiin, että suunnittelijat ja urakoitsijat tuntevat perusteellisesti alueen, jolla luontopohjainen vesiensuojeluratkaisu toteutetaan. Samoin rakentavan urakoitsijan kokemus ja tietämys käytettävästä menetelmästä on olennaista. Asiantuntijat mainitsivat myös, että tehokas vesiensuojelu edellyttää useiden keinojen käyttöä samanaikaisesti valuma-alueella. Kun luontopohjaisia ratkaisuja toteutetaan, suunnitteluun ja toteutukseen tulisikin ottaa mukaan kaikki osapuolet, joihin metsänhoitotoimet ja vesiensuojeluratkaisut kohdistuvat. Valuma-aluetasoinen tarkastelu on hyvä lähtökohta.

Luontopohjaisissa ratkaisuissa käytetyillä rakennusmateriaalilla todettiin olevan myös suuri merkitys. Luonnonmateriaaleista rakennettujen rakenteiden toiminnallisuus on parempi kuin niiden, jotka on rakennettu käyttämällä muita materiaaleja. Luonnonmateriaaleista tehdyt rakenteet ovat yleensä kestäneet paremmin odottamattomia sääilmiöitä, kuten voimakkaita sateita. Niiden ravinteiden pidätyskyky on myös suurempi.

Haastateltavat korostivat, että luontopohjaisten ratkaisujen rakentamisohjeistusta tulisi päivittää säännöllisesti, samoin neuvojien tietoja ja taitoja. Uusia menetelmiä, esimerkiksi paikkatietoon pohjautuvia työkaluja vesistökuormituksen seurantaan ja vesiensuojeluratkaisujen optimointiin on jo olemassa ja niitä kehitetään edelleen. Nämä työkalut tulisi ottaa aktiiviseen käyttöön luontopohjaisten ratkaisujen suunnittelussa ja toteutuksessa.

Kohti ennakoivaa vesiensuojelua

Haastateltavien yleinen mielipide oli, että rakennettavan luontopohjaisen ratkaisun ei tulisi ”vain hoitaa oiretta”, vaan puuttua ongelmaan, toisin sanoen pysäyttää ravinne- ja kiintoaineiden huuhtoutuminen vesistöihin jo valuma-alueella. Erityisesti suometsissä uusien keinojen käyttöönottoa pidettiin toivottavana. Ratkaisuiksi ehdotettiin jatkuvapeitteistä kasvatusta, tuhkalannoitusta ja kevyempiä maanmuokkausmenetelmiä. Huomio tulisi kohdistaa ennen kaikkea metsänhoitomenetelmiin vesiensuojelurakenteiden rakentamisen sijaan.

Yksittäisistä ratkaisuista etenkin veden virtausnopeuden säätelyä pidettiin tärkeänä: virtausnopeutta säätelemällä voidaan vaikuttaa kiintoaineiden ja ravinteiden liikkumiseen vedessä. Jo olemassa olevien veden virtausnopeuteen vaikuttavien rakenteiden lisäksi ehdotettiin esim. puunrunkojen laittamista vesiuomaan (oja/puro) virtauksen hidastamiseksi.

Ilmastonmuutos oli suuri huolenaihe. Haastateltavien mukaan siihen tulisi varautua siten, että rakennettavat luontopohjaiset ratkaisut toimivat myös muuttuvassa ilmastossa. Esimerkiksi rakenteiden pinta-alojen tulisi olla suurempia kuin nykyiset suositukset edellyttävät (esim. kosteikot) ja suojavyöhykkeiden nykyistä leveämpiä. Kaivukatkot on rakennettava riittävän kauas vesistöistä. Eniten lisätietoja kaivattiin ilmastonmuutoksen ja jatkuvapeitteisen kasvatuksen vaikutuksista vesiensuojeluun. Lisäksi toivottiin päivitettyä tietoa jo nykyisin käytettävissä olevista työkaluista ja kehitetyistä menetelmistä, joita voidaan käyttää luontopohjaisten vesiensuojeluratkaisujen suunnittelussa ja rakentamisessa.

Oireiden hoitamisesta kohti ennaltaehkäisyä

Luontopohjaisia ratkaisuja on esitetty keinoksi vastata ilmastonmuutoksen tuomiin haasteisiin ja luonnon monimuotoisuuden ylläpitämiseen. Niissä on paljon potentiaalia myös metsätalouden vesiensuojelussa. Haastattelututkimuksen tulokset osoittivat, että esitetyt luontopohjaiset ratkaisut olivat asiantuntijoille tuttuja ja pääosin niiden käytöstä oli myönteisiä kokemuksia.

Haastatteluissa nousi vahvasti esiin paikallistuntemuksen merkitys. Jokainen vesiensuojelutoimenpide tulee suunnitella kunkin paikan ominaisuudet ja olosuhteet huomioiden: ei ole olemassa mitään patenttiratkaisua joka tilanteeseen. Suunnittelussa on huomioitava myös varautuminen muuttuviin ja nykyistä äärevämpiin ilmasto-olosuhteisiin. Siinä mielessä asiantuntijoilla oli katse tulevaisuudessa. Vesiensuojeluratkaisut eivät ole kertaluonteisia, vaan useimmissa tapauksissa vesiensuojelurakenteet vaativat seurantaa sekä ylläpito- tai hoitotoimenpiteitä. Tämä puolestaan vaatii realismia talouslaskelmien tekemiseen ja riittävien resurssien varaamista varsinaisten rakennuskustannusten lisäksi.

Toinen keskeinen haastatteluja läpileikkaava teema oli yhteistyö. Toimivien vesiensuojeluratkaisujen suunnittelussa on kysyntää metsätalouden, luonnontieteiden ja tekniselle osaamiselle. Erilaiset tietokannat ja uudet suunnittelumenetelmät voivat olla myös suureksi avuksi. Yhteistyötä tarvitaan myös maanomistajien kesken, jotta vesiensuojelutoimet saadaan kohdennettua kriittisimmille kohdille ja riittävällä volyymilla. Tämä erityisesti voi olla haasteellista, koska metsänomistus on hajaantunut ja yhä harvempi maanomistaja asuu lähellä metsäpalstojaan. Metsäsuunnittelu tapahtuu yleensä tilakohtaisesti. Metsänomistuksen sirpaleisuus ja metsänomistajien erilaiset tavoitteet voivat siten muodostaa haasteen myös suunnitteluprosessien koordinoinnille, joka vaatii omanlaista osaamista ja resursseja mutta myös luottamusta eri toimijoiden kesken.

Niin kuin monissa muissakin asioissa, metsätalouden vesiensuojelussa oireiden hoitaminen on vain osa ratkaisua. Haastateltujen asiantuntijoiden mukaan painopisteen tulisi siirtyä vesistökuormituksen ennaltaehkäisyyn. Tässä metsänhoidon toimilla, kuten paikkakohtaisella metsän uudistuksella ja ojituksen suunnittelulla on suuri merkitys.

Kirjoittajien roolit

Kirjoittajista Liisa Ukonmaanaho on suunnittelut yhdessä Katriina Soinin kanssa metsäammattilaisille suunnatun kyselyn, lisäksi Ukonmaanaho on toteuttanut kyselyn ja laatinut käsikirjoituksen ensimmäisen version. Katriina Soini on kyselyn laatimisen lisäksi osallistunut käsikirjoituksen viimeistelyyn.

Rahoitus

Tutkimus on osa Operandum-projektia (GA no. 776848), joka EU:n Horisontti 2020 -ohjelman rahoittama ja jonka keskeisenä tavoitteena on torjua ja hallita ilmastonmuutoksen edistämiä veteen ja vesistöihin liittyviä ympäristöriskejä, kuten vesistöjen rehevöitymistä ja eroosiota erilaisin yhdessä kehitetyin ja testatuin luontopohjaisin ratkaisuin.

Lähteitä

Finér L, Lepistö A, Karlsson K, Räike A, Härkönen L., Huttunen M, Joensuu S, Kortelainen P, Mattsson T, Piirainen S, Sallantaus T, Sarkkola S, Tattari S, Ukonmaanaho L (2020) Drainage for forestry increases N, P and TOC export to boreal surface waters. Sci Total Environ 762, article id 144098. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.144098.

Finlex (2023) https://finlex.fi/fi/laki/ajantasa/1996/19961093. Viitattu 18.10.2023.

FSC (2023) https://fi.fsc.org/fi-fi/metsasertifiointi/fsc-sertifiointi-kaytannossa. Viitattu 18.10.2023.

Nieminen M, Hasselquist EM, Mosquera V, Ukonmaanaho L, Sallantaus T, Sarkkola S (2022) Post-drainage stand growth and peat mineralization impair water quality from forested peatlands. J Environ Qual 51: 1211–1221. https://doi.org/10.1002/jeq2.20412.

Ojanen P, Aapala K, Hotanen J-P, Kokko A, Kortelainen P, Marttila H, Nieminen M, Nieminen TM, Punttila P, Rehell S, Sallantaus T, Sarkkola S, Tiainen J, Turunen J, Valpola S, Vasander H, Vähäkuopus T, Minkkinen K (2021) Ojituksen vaikutus luonnon monimuotoisuuteen, ilmastoon ja vesistöihin – yhteenveto. https://www.suoseura.fi/ojitettujen-soiden-kestava-kaytto/ojituksen-vaikutus-luonnon-monimuotoisuuteen-ilmastoon-ja-vesistoihin-yhteenveto/. Viitattu 18.10.2023.

Operandum (2023) Operandum project. https://www.operandum-project.eu/the-project/. Viitattu 18.10.2023.

PEFC (2023) Sertifiointi. https://pefc.fi/metsanomistajalle/sertifiointi/. Viitattu 16.10.2023.

Routa J, Huuskonen S (toim) (2022) Jatkuvapeitteinen metsänkasvatus: synteesiraportti. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 40/2022. Luonnonvarakeskus, Helsinki. http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-380-427-2.

Tapio (2023) Vesiensuojelurakenteet ja ratkaisut. https://metsanhoidonsuositukset.fi/fi/toimenpiteet/vesiensuojelurakenteet-ja-ratkaisut#section. Viitattu 18.10.2023.

Sitra (2023) Luontopohjaiset ratkaisut. https://www.sitra.fi/tulevaisuussanasto/luontopohjaiset-ratkaisut/. Viitattu 18.10.2023.