Suomen jokia tutkitaan ainutlaatuisen tarkalla laitteistolla – auttaa varautumaan sään ääri-ilmiöihin

Muuttuva ilmasto vaikuttaa voimakkaasti pohjoisten alueiden vesistöihin. Suomen joista kerätään nyt ennennäkemättömän tarkkaa tietoa, jonka avulla sään ääri-ilmiöiden vaikutukset tunnetaan paremmin. Jokien digitaalinen mallintaminen auttaa ennakoimaan esimerkiksi tulvien vaikutuksia.

Mittauksia on tehty ainutlaatuisella liikuteltavalla tutkimuslaitteistolla Vantaanjoella, Oulankajoella, sekä Tenojoella ja sen sivujoella Pulmankijoella. Kyseessä on yksi ensimmäisistä kerroista maailmassa, kun joista ja niiden valuma-alueista tuotetaan tällä tarkkuudella tietoa.

Mukana mittauksissa ovat Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskus, Turun yliopisto ja Aalto-yliopisto, Suomen ympäristökeskus ja Oulun yliopisto.

- Muuttuva ilmasto vaikuttaa jokiympäristöihin. Tarkka kolmiulotteinen malli jokiuomasta ja sen muutoksista auttaa ymmärtämään, miten tulvat sekä muuttuva lumi- ja jäätilanne muokkaavat vesiympäristöjä, ja millaisia riskejä tästä mahdollisesti aiheutuu sekä rakentamattomalle että rakennetulle ympäristölle, kertoo tutkimusprofessori Harri Kaartinen Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksesta.

Mittauksissa laaditaan jokiuoman ja valuma-alueen kattava korkeusmalli, joka auttaa havaitsemaan eroosiota ja muutoksia esimerkiksi tulvan jälkeen. Lisäksi mitataan muun muassa sedimenttien kulkeutumista, veden virtausnopeutta ja -suuntaa sekä jokiuoman muutoksia. Tutkimustiedon avulla pystytään ennakoimaan jokien käyttäytymistä ääritilanteissa, kuten silloin, jos vettä sataa äkkiä paljon.

Tutkijoiden käytössä on uutta liikuteltavaa laitteistoa, kuten robottivene, vedenalainen drooni ja vedenalaisiin kuvauksiin tarkoitettuja laserkeilaimia. Laserkeilaimia käytetään myös ilmasta käsin drooneihin kiinnitettynä, ja niiden lähettämä tiheä laserpulssi mahdollistaa maan ja joenpohjan pinnanmuotojen tarkan mallintamisen. Moni laitteista on kehitetty mittatilaustyönä vesistötutkimusta varten, ja niillä saadaan tietoa, jota ei aiemmin ole ollut saatavilla.

Lämpenevä ilmasto näkyy vesistöissä

Havaintoja vesistöjen muutoksista on jo nyt. Niistä voi päätellä ilmastonmuutoksen vaikuttavan erityisen voimakkaasti pohjoisilla alueilla.

- Kevät alkaa Oulangalla kaksi viikkoa aiemmin, ja vuoden keskilämpötila on noussut kolme astetta 50 vuoden takaiseen verrattuna. Lauhojen ja vähälumisten talvien takia kevättulvat ovat aikaistuneet ja pienentyneet. Sen sijaan tulviminen muina vuodenaikoina on lisääntynyt voimistuneiden sateiden myötä, mikä vaikuttaa esimerkiksi ravinteiden ja saasteiden kulkeutumiseen veden mukana, kertoo tutkija Linnea Blåfield Turun yliopistosta.

Uudenlaisen tutkimustiedon avulla voidaan rakentaa digitaalinen malli, niin sanottu digitaalinen kaksonen, jolla mallinnetaan vesistöihin vaikuttavia tekijöitä ja käynnissä olevia muutoksia. Tutkimuksen tavoitteena on ohjata ihmisen toimia ja päätöksentekoa, jotta sään ääri-ilmiöihin voidaan varautua entistä paremmin.

Suomen Akatemian rahoittama Digitaaliset Vedet (DIWA) -lippulaiva mahdollistaa vihreää ja digitaalista siirtymää vesistöjen digitaalisia kaksosia varten. Yhteistyössä ovat Oulun yliopisto, Turun yliopisto, Aalto-yliopisto, Suomen Ympäristökeskus, Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskus FGI ja Ilmatieteen laitos sekä laaja verkosto suomalaisia vesialan toimijoita. Tutkimuksessa on mukana myös Suomen Akatemian ja NextGenerationEU RRF-ohjelman rahoittama Freshwater Competence Centre sekä projektit Green-Digi-Basin ja Hydro-RI-Platform.