Arviot pienten virtavesien luonnontilan muuttuneisuudesta (PUROHELMI-hanke)

Aineisto kuvaa PUROHELMI-hankkeessa tuotettuja paikkatietopohjaisia mallinnusarvioita pienten virtavesien habitaatin ja pohjaeläinlajiston luonnontilan muuttuneisuudesta. 

Purohabitaatin luonnontilan muuttuneisuusarvioinnin perustana on Metsähallituksen puroinventointimenetelmä (Hyvönen ym. 2005). Menetelmässä puro kuljetaan alavirrasta ylävirtaan ja siitä kirjataan kymmeniä tietoja puron ominaisuuksista ja luonnontilaisuudesta. Luonnontilan muuttuneisuus arvioidaan luokka-asteikolla 1–5, jossa 1 tarkoittaa eniten ja 5 vähiten muuttunutta.

Pohjaeläinlajiston luonnontilan muuttuneisuusarvioinnin perustana on potkuhaavinnalla toteutettu maastonäytteenotto ja FresHabit-hankkeessa kehitetty vertailulajiston paikkakohtainen mallinnus (Rajakallio ym. 2021, Aroviita ym. 2021). Maastomenetelmä on sama kuin suurempien virtavesien ekologisen tilan seurannoissa (Järvinen ym. 2019). Lajiston muuttuneisuus arvioidaan osuutena, kuinka monta prosenttia luonnontilaisesta lajistosta on hävinnyt.

Valtakunnalliset luonnontilan muuttuneisuusarviot perustuvat paikkatietopohjaisiin tilastomallinnuksiin, jotka on kehitetty maastoaineistojen ja paikkatietoaineistojen avulla. Habitaattien muuttuneisuuden mallinnus on toteutettu koneoppimismenetelmällä (extreme gradient boosting) ja pohjaeläinlajiston muuttuneisuuden mallinnus monimuuttujamallinnuksella.

Maastotietoa oli käytössä 629 virtavesikohteen inventoinnista ja 650 kohteen pohjaeläimistöstä. Paikkatietona on käytetty erityisesti Syken uomatietokantaa (Ranta10-aineisto) ja turvemaiden ojitustilannekarttaa, Corine-maanpeiteaineistoa ja Luonnonvarakeskuksen valtakunnan metsien inventointiaineistoa. Arvioita ei ole tuotettu virtavesille, joiden valuma-alueilla ei ole lainkaan turvemaita.

Arviot on tuotettu Syken Ranta10-aineistosta johdetuille uomajaksoille, joiden sisällä luonnontilan muuttuneisuus voi vaihdella paljon. Aineiston käytössä tulee muistaa että ne eivät anna täyttä kuvaa yksittäisen puron luonnontilan muuttuneisuudesta. Myös malleihin ja kartta-aineistoihin sisältyy epätarkkuutta. Esimerkiksi yksittäisen puron lopullinen kunnostustarve tulee aina selvittää paikan päällä maastossa.

Arviot on tuotettu Syken PUROHELMI-hankkeessa ympäristöministeriön Helmi-elinympäristöohjelmassa. Helmi-ohjelmassa tartutaan Suomen luontokadon suurimpaan suoraan syyhyn eli elinympäristöjen vähenemiseen ja laadun heikkenemiseen.

PUROHELMI-hanke on jatkanut PienvesiGIS- ja Freshabit LIFE IP -hankkeissa tehtyä tutkimusta, jota on tehty yhteistyössä Metsähallituksen, Suomen Metsäkeskuksen, Oulun yliopiston ja Luken kanssa.

Aineistoon on marraskuussa 2024 lisätty myös tieto sijainneista, joissa uomat risteävät maastotietokannan tie- ja polkuverkoston kanssa, sekä kahden metrin korkeusmallin pohjalta tuotettu mallinnus näiden tienalitusten esteettömyydestä. Myös tämä mallinnus on toteutettu koneoppimismenetelmällä (extreme gradient boosting). Tienalituksia on yhteensä 127 286, joista esteettömyysennuste on julkaistu niille kohteille, joille ennusteen todennäköisyys on yli 50 %. Tällaisia kohteita on 84 362.

Esteellisyysmallinnuksen opetusaineistona on käytetty Metsähallituksen ja ELY-keskusten aiempia vaellusesteinventointeja Keski-Suomesta, Iijoen vesistöalueelta ja Lapista, kts. mm. Metsähallituksen Esteet Pois! -hankkeet I & II (Moilanen & Luhta 2018 ja Karppinen 2020) sekä Eloranta & Eloranta (2016). Lisäksi Freshabit-hankkeen yhteydessä inventoitiin pieni määrä teiden alituksia Länsi-Lapissa, mutta lähes kaikki näistä joko sisältyivät Metsähallituksen aineistoihin tai niiden tiedettiin olevan siltoja eikä rumpuja.

Ennusteen todennäköisyys pätee vain, mikäli uoman ylittävä rakenne on tyypiltään tierumpu: silloilla toteutetut teiden alitukset ovat lähes poikkeuksetta estettömiä, minkä vuoksi rakennetyypiltään silloiksi tiedetyt alitukset poistettiin opetusaineistosta ennen mallinnusta.

Aineistoa on päivitetty 2025 taustauomastolla, josta ennusteissa käytetyt uomajaksot on johdettu. Taustauomasto kattaa myös ennusteista puuttuvan vesienhoitoalue seitsemän, eli Ylä-Lapin. Tarkempia tietoja taustauomastosta on lisätietodokumentissa. Samassa yhteydessä aineistosta on siivottu pois uomajaksojen kaksoiskappaleita.

Aineisto kuuluu SYKEn avoimiin aineistoihin (CC BY 4.0).
This Syke’s dataset can be used according to open data license (CC BY 4.0)

Lisätietoja:  https://geoportal.ymparisto.fi/meta/julkinen/dokumentit/Purohelmi.pdf

Viitteet

Helmi-elinympäristöohjelma vahvistaa luonnon monimuotoisuutta: https://ym.fi/helmi

Pienten virtavesien valtakunnallinen tilan arviointi ja mallinnus (PUROHELMI) -hankesivu: https://www.syke.fi/hankkeet/PUROHELMI

Aroviita J, Ilmonen J, Rajakallio M, Sutela T, Mykrä H, Martinmäki-Aulaskari K, Karttunen K, Kuoppala M, Leinonen A, Jyväsjärvi J, Ulvi T, Vehanen T, Virtanen R 2021. Pienten virtavesien tilan arvioinnin kehittäminen. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 25/2021: 1–70.

Eloranta A J & Eloranta A P 2016. Rumpurakenteiden ympäristöongelmat, niiden ehkäisy ja korjaaminen: Keskisuomalainen pilottitutkimus. Keski-Suomen ELY-keskus.

Hyvönen S, Suanto M, Luhta P-L, Yrjänä T & Moilanen E 2005. Puroinventoinnit Iijoen valuma-alueella vuosina 1998–2003. Alueelliset ympäristöjulkaisut 403.

Karppinen A. 2020. Esteeet pois II -projekti: Loppuraportti. Metsähallitus, Eräpalvelut Pohjanmaa–Kainuu.

Moilanen E, Luhta P-L 2018. TAIMEN- eli Esteet pois! -hanke: Loppuraportti. Metsähallitus, Eräpalvelut Pohjanmaa.

Rajakallio M, Jyväsjärvi J, Muotka T, Aroviita J 2021. Blue consequences of the green bioeconomy: clear-cutting intensifies the harmful impacts of land drainage on stream invertebrate biodiversity. Journal of Applied Ecology 58: 1523–1532.

-

Organization: Suomen ympäristökeskus (Syke)