Typenpoisto laskeutusaltaissa ja rakennetuissa kosteikoissa – tehostettua ekosysteemipalvelua

Lammin Ympäristötutkimuksen Säätiö myönsi vuonna 2014 stipendin väitöskirjatutkimustani varten, tarkemmin ottaen kyseessä oli Lammin Säästöpankin nimikkostipendi – kiitos!

Tutkimukseni käsittelee erilaisten rakennettujen kosteikko- ja laskeutusaltaiden merkitystä typenpoistajina ja sitä, millaisissa olosuhteissa typenpoiston nopeus on suurimmillaan. Tutkimusaineistosta suurin osa kerätään vuonna 2013 Lammille rakennetusta kolmiosaisesta Koiransuolenojan laskeutusaltaasta, joka vastaanottaa valumavesiä maatalousvaltaiselta alueelta. Muita tutkimuskohteita ovat Lammin puhdistamon jälkilammikko sekä Lahden Kariston taajaman hulevesiä keräävä laskeutusallas-kosteikko. Tutkimuksessa selvitetään myös tutkimuskohteiden typenpoistoon osallistuvien bakteeriyhteisöjen lajistoa ja määrää.

Koko vuosi 2014, mutta erityisesti kesäkuukaudet Koiransuolenojan allasketjun äärellä olivat upeita. Sateiset näytteenottopäivät jäivät todella vähiin. Vaikka altaiden yllättävän viileä vesi helteisellä säällä houkuttelikin joskus uimaan, maltoin laskeutusaltaan sijasta pulahtaa kuitenkin Pääjärven lämpimään veteen. Lämpimät ja vähäsateiset säät saivat levät viihtymaan altaiden rannassa, mutta useamman päivän samentuminen hävitti ne nopeasti. Muutakin elämää altaissa riitti, erilaisia pohjaeläimiä näkyi paljon ja erityisen miellyttävä paikka allas näytti olevan juotikkaille.

Laskeutusaltaissa on ennenkin mitattu tulevan ja lähtevän veden typpipitoisuuksien eroa, mutta varsinaisiin denitrifikaatiomittaustuloksiin en ole törmännyt. Sikäli se ei yllätä, sillä laskeutusaltaiden pääasiallinen tarkoitushan on kerätä valuma-alueelta peräisin olevaan kiintoainesta ja sen mukana fosforia. Koska suurin osa vedessä olevasta typestä on liukoisena nitraattityppenä, poistuu se vedestä vain pääosin kasvillisuuteen sitoutumalla sekä bakteerien avulla denitrifikaatiossa. Mikäli kasvillisuuden avulla halutaan saada aikaan typenpoistoa, tulisi kasvillisuuden poisto tehdä ennen syksyä, jolloin kasvit varastoivat juuriinsa typpeä ja niiden maanpäälliset osat alkavat hajota ja vapauttaa ravinteita.

Denitrifikaatiossa veden liukoinen typpi muutetaan bakteerien toimesta typpikaasuksi, joka poistuu ilmakehään. Mahtavinta asiassa on se, että se ei maksa mitään ja denitrifikaatiobakteereita on ympäristössämme kaikkialla. Meidän vain täytyy käyttää tehokkaammin tarjolla olevaa ekosysteemipalvelua ja rakentaa kosteikkoaltaat niin, että tälle prosessille olisi mahdollisimman hyvät puitteet. Yleensä denitrifkaatio on sitä nopeampaa, mitä enemmän nitraattia on saatavilla – mikäli happea ei ole liikaa ja hiiltä löytyy riittävästi. Alhaisten happivaatimusten takia denitrifikaatiovyöhyke sedimentissä sijaitsee yleensä joitakin millimetrejä sedimentin pinnan alapuolella. Toisaalta – denitrifikaatiota voi tapahtua myös hapellisessa vyöhykkeessä sedimenttiflokin sisällä. Näitä tarkempia happipitoisuuksia olen tutkimuksessa mitannut happielektrodilla, jossa päästään tutkailemaan happipitoisuuden muuttumista alle millimetrin etäisyyksillä.

Tuleva kesä siirtää painopisteen Koiransuolenojalta muihin kohteisiin ja odotan mielenkiinnolla kuinka erilaisia olosuhteita niistä löytyy. Koiransuolenojan altailla kasvillisuus oli vielä hyvin vaatimatonta kesällä 2014, mutta muissa kohteissa on jo useita vuosia rauhassa kasvanut kasvillisuus, joka toimii bakteereille sekä kasvualustana että hiilenlähteenä. Haasteensa tuovat varmasti puhdistamon jälkilammikolla kesäkuun lopulle asti pesivä lokkiyhdyskunta, joka ei tule ilahtumaan vierailuistani altaalla. 

Lammin biologinen asema on mitä mainion paikka tutkimuksen tekoon – kiitos rauhallisen ympäristön ja ystävällisten ihmisten, - unohtamatta tietenkään rantasaunaa tai vaikkapa auringonlaskua laskeutusaltaalla J .  

24.3.2015  -Sari Uusheimo