Lue podcastin taustalla oleva Mari Tolkkisen essee tästä.

Kävelen kohti puroa, jonka pitäisi olla lähes luonnontilainen. Louhikkoisessa rantametsässä on välillä vaikea kulkea. Pitää keskittyä tasapainoilemaan liukkaiden kivien päällä. Kivien välissä saapas uppoaa vartta myöten märkään turvekunttaan. Täytyy hyppiä puron sivuhaarojen yli, jotta pääsee pääuoman luo.

Olen Taivalkoskella tutkimassa purojen suojavyöhykkeitä Maria Rajakallion kanssa. Maria tekee väitöskirjaa Oulun yliopistossa. Päätimme tehdä yhteistyötä, koska tutkimme molemmat suojavyöhykkeitä hieman eri näkökulmasta.

Tämä puro on säästynyt perkaamiselta, suoristamiselta ja toistaiseksi myös sitä ympäröivän metsän hakkuilta. Uoma mutkittelee, vesi virtaa kivien väleissä ja välillä jopa painuu näkyvistä maan alle. Se on haarainen ja muodostaa sivulenkkejä, minkä vuoksi puron leveyttä on vaikea määritellä. Virtaus on vaihtelevaa: suvantokohdissa se on rauhallista, kun taas koskipaikoissa vesi ryöppyilee iloisesti.

Se ei ole itsestään selvää, sillä suurin osa puroistamme on suoristettu ja ruopattu ojamaisiksi ränneiksi metsien kuivatusta varten. Uomia on myös aikaisemmin perattu, eli kiviä ja lahopuita poistettu tukinuittoa varten. Vuosikymmeniä jatkuneiden perkausten takia vain muutama prosentti puroistamme on enää luonnontilaisia. Purot ovat uhanalaisia.

Tämä taivalkoskelainen puro on matala, keskimäärin kymmenisen senttiä syvä. Silti vesi on kylmää, mikä on tärkeää viileään, hapekkaaseen veteen sopeutuneille puroeliöille. Varjostavat puut ja pohjavesi pitävät veden kylmänä keskikesälläkin. Varjostuksen vuoksi kasvillisuutta on vähemmän kuin isossa joessa. Siellä levät ja kasvit sitovat auringon valoenergiaa kasvimassaksi, jota ravintoketjussa seuraavat eliöt käyttävät ruoakseen. Sen sijaan varjoisten pienten purojen eliöt ovat riippuvaisia rantametsästä varisevasta ruoasta, kuolleista lehdistä. Tässä purossa isoja kasveja ei ole, mutta siinä näkyy äkkiseltään ainakin kymmenkunta erilaista sammalta. Tämä on tyypillistä metsäpuroille: sammalet ja piilevät vallitsevat. Uomassa makaa monen kokoisia kiviä ja kuolleita puita. Lahopuilla kasvaa sekalainen joukko sieniä, joita en tunne.

Purosta kuuluu nakuttava ääni. Maria takoo lekalla metallikeppiä kiinni pohjaan ja asettaa sitten keppiin metallilevyn pohjaa vasten. Levyyn on kiinnitetty kylpyhuonekaakeleita, joihin kasvaa kesän aikana piileviä. Kaakelilta limamainen levä on helppo harjata talteen hammasharjalla. Levän ja lehtivihreän määrä mitataan myöhemmin laboratoriossa. Mittausten avulla saamme selville kuinka paljon puro tuottaa biomassaa ja energiaa. Jos puita kaadetaan, puroon pääsee enemmän valoa. Valon määrän kasvu lisää levien kasvua, mikä lisää levää syövien pohjaeläinten määrää. Tällöin lehtikarikkeen syöjät vähenevät. Liiallinen valon määrän kasvu saattaa siis muuttaa puron eliöyhteisön aivan toisenlaiseksi kuin se luonnostaan olisi. Vesiemme monimuotoisuus vähenee. Siksi on tärkeää tutkia, kuinka läheltä puroa metsää voidaan hakata ilman, että se merkittävästi vaikuttaa puroeliöihin.

Luonnontilaisten purojen pohjaeläinlajisto on hyvin monipuolista, sillä purot ovat vaihtelevia elinympäristöjä. Niissä on nopeasti virtaavia koskia, joissa viihtyvät hapekasta vettä vaativat ja kovaan virtaukseen sopeutuneet lajit, kuten koskikorentojen toukat. Toisaalta puroissa on rauhallisesti virtaavia suvantoja, joissa elää lähes seisovaan veteen sopeutuneita lajeja, esimerkiksi putkisirvikäs-vesiperhosten toukkia. Pohjalla voi olla monen kokoista kiveä, puuta ja erilaisten puiden lehtiä, joilla ryömii juuri siihen pohjamateriaaliin sopeutuneita otuksia. Monien lentävien hyönteisten toukat elävät puroissa. Päivänkorentojen, vesiperhosten ja koskikorentojen toukkien lajisto kertoo, kuinka luonnontilainen puro on.

Nostan kiven purosta ja löydän pullean pitkulaisen vesiperhosen. Toukka on helposti tunnistettavissa joksikin kolmesta koskisirvikäslajeistamme, luultavasti kyseessä on virtalouhekas. Otuksesta tulee mieleen Liisa Ihmemaassa -sadun sienen päällä vesipiippua poltteleva toukka.

Huomaan myös toisen otuksen. Hämärästi avaruusoliota muistuttava litteäruumiinen laakasurviainen painautuu turvaan kiveä vasten. Litteydestä on se hyöty, että mahtuu ryömimään kivien väleihin. Suuret mustat silmät ja suhteettoman suuri pää tekevät ufomaisen vaikutelman.

Puron reuna on niin loiva, että ei ole vaikea kuvitella kuinka se keväällä tulvii rantametsään lumien sulaessa. Saniaiset ja muut ruohovartiset kasvit hallitsevat puronvartta. Sen reunalla kasvaa isoja kuusia, haapoja ja koivuja. Joukossa seisoo myös pystyyn kuolleita puita. Tällainen kostea lehtipuumetsä on tyypillistä purojen rannoilla. Lehtipuut tarjoilevat puroon helpommin pilkottavaa ja ravinteikkaampaa kariketta kuin havupuut.

Seuraavalle purokohteellemme pitää kävellä avohakkuuaukion läpi. Kompastelen risuihin ja ohut kanto raapaisee ikävästi sääreen. Hakkuun ja puron väliin on jätetty kahdeksan metrin levyinen puustoinen kaistale, suojavyöhyke. Sen tarkoitus on estää ravinteita, humusta ja hiekkaa valumasta hakkuulta puroon. Näin kapea suojavyöhyke ei silti ole välttämättä riittävä säilyttämään monimuotoista puroeliöstöä, saatikka pitämään rantametsä kosteana ja varjoisena. Kahdeksan metriä tarkoittaa käytännössä muutaman puun rivistöä puron ja hakkuun välissä, eikä se riitä suojaamaan puroa auringolta.

Tämä puro on erityyppinen kuin edellinen. Se on luonnostaan kapeampi ja syvempi, minkä vuoksi se ei juurikaan tulvi ja rantametsä on sen vuoksi kuivempi kuin tulvivassa purossa. Kymmenisen senttiä syvä vesi virtailee hiljakseen, mutta ei ryöppyile. Puro on silmiinpistävän tyhjän oloinen, kaikki vihreä loistaa poissaolollaan.

Kävelen puronvartta ylävirtaan. Yhtäkkiä suojavyöhyke loppuu ja aurinko porottaa suoraan puroon. Avohakattua rantaa jatkuu sata metriä. Täältä hiekka siis on peräisin. Kaiken kukkuraksi hakkuulle on kaivettu kaksi puolentoista metrin syvyistä ojaa, jotka yhdistyvät suoraan purouomaan kuljettaen hiekkaa mukanaan. Tällainen kaivanne on laiton, ojia ei koskaan saisi kaivaa puroon asti. Ojista valuu puroon valtavat määrät hiekkaa ja sen vuoksi puro on käytännössä pilalla, sillä hiekka on yksi puroeliöstön pahimmista vihollisista. Sammalet eivät pysty kiinnittymään hiekkaan. Kun vielä kivet ja lahopuutkin ovat jääneet hiekan alle, pohja on niin yksipuolinen, että pohjaeläinlajisto koostuu todennäköisesti lähinnä matomaisista otuksista, kuten harvasukasmadoista, jotka viihtyvät hiekan seassa, ja muutamasta sinnikkäästä hyönteislajista.

Maria tietää, että kesäisin puro usein kuivuu. Tämän kokoinen puro ei ole mikään kausinoro, tässä kuuluisi olla vettä ympäri vuoden. Mitä suojavyöhykekaista alavirrassa auttaa, jos ylävirrasta on kaikki elämä ja vesikin hävitetty?

Rantametsä näyttää kohtalaisen kivalta, siltä osin kuin sitä on jäljellä. Puron toisella puolella on 15 metrin suojavyöhyke, joka sekin tosin on suurimmaksi osaksi nuorta metsikköä. Kiinnitämme puihin nippusiteillä pieniä tulitikkuaskin kokoisia mittareita, jotka tallentavat automaattisesti tietoa valon määrästä kesän ajan. Maria asentaa yhden valologgerin myös purouomaan. Vertailemalla eri levyisten suojavyöhykkeiden valaistustietoja toisiinsa selvitämme, kuinka leveä suojavyöhyke tarvitaan, jotta rantametsä ja puro säilyvät tarpeeksi varjoisina.

Valon määrä vaikuttaa suoraan siihen, mitä kasveja metsässä kasvaa. Jos rantametsistä tulee kovin valoisia ja samalla maaperä kuivuu, varpukasvit valtaavat paikan ja rantametsä muuttuu tavalliseksi kangasmetsäksi. Kasvien monimuotoisuus vähenee ja rantametsän erityispiirteet katoavat. Ja koska kasvillisuus määrittää mitä muita eliöitä alueella elää, on kasvillisuuden muutoksilla kauaskantoiset vaikutukset monimuotoisuuteen.

Toinen puroille erityisen tärkeä eliöryhmä ovat mikrobit, eli mikroskooppiset sienet ja bakteerit. On paradoksaalista, että maaperän mikrobit pyörittävät ekosysteemin toimintaa, mutta niiden toiminnasta ja lajistosta tiedetään varsin vähän.

Niinpä kaivan repusta Liptonin teepusseja, rooibosta ja vihreää. Hautaan pyramidin muotoiset teepussit tutkimusruutuihin yhden, viiden ja 15 metrin etäisyyksille purosta. Narun päässä oleva pieni lappu, johon olen kirjoittanut vedenpitävällä tussilla numeron, jää näkyviin maan pinnalle.

Teepussien avulla tutkin maaperän hajotustoiminnan nopeutta. Teepussimenetelmä on kansainvälisen maaperätutkijaryhmän keksimä uusi keino hajotuksen mittaamiseen. Teepussit ovat helppokäyttöisiä, sillä tee on valmiiksi kuivatettu ja annosteltu. Pyramiditeepussit on tehty muovista, joten ne eivät maadu. On todennäköistä, että hakkuut vaikuttavat rantametsän hajotustoimintaan, mutta asiaa ei ole tätä ennen selvitetty. Mikrobien hajotustoiminta on tärkeää, sillä ilman sitä ravinteet eivät kierrä, eikä uutta kasvualustaa synny.

Olen aiemmin laboratoriossa punninnut jokaisen 432 teepussista neljän desimaalin tarkkuudella. Kolmen kuukauden ”haudutusajan” jälkeen haen pussit maastosta ja vien ne takaisin laboratorioon, kuivaan ne uunissa ja punnitsen jäljellä olevan teen. Hävinneen teen määrän ja kahden eri teelaadun hajoamisnopeuden perusteella pystyn laskemaan ”teepussi-indeksin”, joka kertoo hajotusnopeuden. Vertailemalla suojavyöhykkeiden ja hakkaamattoman rantametsän hajotusnopeuksia pystyn päättelemään miten hakkuut vaikuttavat mikrobien hajotukseen. Tutkimme myös mikrobiyhteisöjä, sieniä ja bakteereja. Tunnistamme eri lajit niiden DNA:n avulla. Näin voimme selvittää elääkö luonnontilaisissa rantametsissä ja hakkaamatta jätetyillä suojavyöhykkeillä samoja lajeja.

Myös kolmannelle purokohteellemme täytyy kulkea avohakkuuaukean läpi. Aukio kasvaa kainaloon asti heinää. Vain möykkyinen metsäkoneella käännetty maa, kannot ja risut muistuttavat siitä, että tässä todellakin on joskus kasvanut metsä. Mietin kävellessä, että vaatii työtä saada tämä aukko metsittymään uudelleen.

Puro virtaa keskellä aukiota paljaan taivaan alla. Tähän puroon ei ole jätetty suojavyöhykettä lainkaan. Se johtuu luultavasti siitä, että uoma on katsottu ojaksi, eikä puroksi. Kovin ojamainen se onkin, suora ja tasalevyinen. Uomassa kuitenkin virtaa vettä, kun ojissa vesi on yleensä seisovaa. Ojan ja puron määritelmän raja on häilyvä. Periaatteessa kaivettu uoma on oja ja luonnon muovaama taas puro. Mutta onko suoristettu ja ruopattu puro edelleen puro vai muuttuko se ojaksi? Entä onko kaivettu oja vieläkin oja, vaikka siinä alkaa olla puromaisia piirteitä?

Lain mukaan tarpeeksi luonnonmukaisen näköinen puro on suojelukohde. Kuitenkaan sen ekologinen tila ei ohjaa suojelutarvetta, eli se, elääkö siellä luonnontilaisen kaltainen eliöstö vai ei. Mielikuvaamme puroista voi vaikuttaa myös se, miten ne on nimetty. Ainakin Pohjois-Suomessa purojen nimistössä vilahtelee sana ”oja”: Kylmäoja, Hanhioja, Susioja. Susioja ei herätä suojeluhaluja samalla lailla kuin Susipuro.

Oli tämä sitten puro tai oja, niin rantametsää tässä ei enää ole. Siinä missä normaalisti puroissa on maan korkeuseroja ja maaperän kosteusolosuhteita myötäilevä vyöhykkeellinen kasvillisuus, tämän uoman ranta on yhtä heinäinen kuin muukin aukio.

Mittaamme rantavyöhykkeen maaperän kosteuden kosteusmittarilla, kuten olemme tehneet kaikissa muissakin tutkimuskohteissamme. Mittarin anturat uppoavat yleensä maahan helposti, mutta hakkuuaukealla joutuu hakemaan tuntumaa humusmaahan kivien välistä, sillä maa on myllätty niin, että jäljellä on vain kivenmuhkuroita ja hiekkaa. Luettelen kosteusprosenttilukuja Marialle, joka kirjaa ne maastolomakkeeseen. Neljän päivän ja 23 puron jälkeen kirjauksia on tullut yhteensä 3888 kappaletta. Tutkimuksessa pitää olla toistoja.

Suojavyöhyketutkimukselle on tarvetta, sillä kiitettävistä ohjeistuksista ja kohtalaisen hyvästä lainsäädännöstä huolimatta purojen suojelu käytännössä ei aina toteudu hyvin. Siis siten, että suojelutoimet kohdistuisivat siihen millä on väliä: luonnon monimuotoisuuteen ja ekosysteemitoimintoihin. Ekosysteemitoimintoja ovat esimerkiksi luonnon kyky puhdistaa vettä, hajottaa kuolleita eliöitä ja mahdollistaa kasvien ja eläinten lisääntyminen. Silti suojelutoimia pidetään onnistuneena, jos veden laatu pysyy hyvänä, eli että veteen ei liukene liikaa metalleja, ravinteita tai humusta.

Luonnon kannalta hyvän veden laadun ylläpitäminen ei kuitenkaan riitä, sillä puroeliöt ovat riippuvaisia metsästä tulevasta ravinnosta ja varjostuksesta, ja monipuolisesta puron pohjasta. Lisäksi rantametsiä säilyttämällä saataisiin aika helposti ja halvalla säilytettyä myös metsäluonnon monimuotoisuutta.

Suojavyöhykkeen leveyden täytyisi aikaisempien tutkimusten mukaan olla jopa 100 metriä, jos sillä halutaan suojella myös rantametsän eliöstöä. Leveydelle ei ole kuitenkaan määritelty laissa metrimäärää, vaan se määräytyy kohteen luonteen ja metsän omistajan halun mukaan. Nykyinen käytäntö jättää tasalevyinen suojavyöhyke ei silti välttämättä ole paras ratkaisu monimuotoisuuden, eikä metsänomistajan kukkaron kannalta. Jos suojelutoimet kohdennettaisiin niihin rantametsän osiin, joilla on eniten suojelullista arvoa, saataisiin suurin hyöty.

Mitä ne osat sitten ovat? Ruotsalaisten tutkimusten mukaan kosteimmat rantametsän alueet ovat monimuotoisuuden kannalta arvokkaimpia. Omat tutkimukseni viittaavat siihen, että niin on myös Suomessa. Kosteat alueet ovat myös vähiten tuottavia metsänomistajille, koska niissä puuston kasvu on heikkoa. Suojavyöhykkeet kannattaisikin rajata niin, että ne ovat leveimmillään rantametsien kosteimmissa osissa. Siitä hyötyisivät sekä monimuotoisuus että metsänomistaja.

Tällaisen ratkaisun toteuttaminen vaatii kuitenkin uusia työkaluja. Miltä kuulostaisi sovellus, jolla voisi suunnitella purolle suojavyöhykkeen, joka säilyttää puron ja rantametsän yhteyden ja edistää luonnon monimuotoisuuden säilymistä? Luonnonvarakeskus (Luke) laskee laserkeilausaineistoon perustuvaa kosteusindeksiä, jota hyödyntämällä aiomme Suomen Ympäristökeskuksessa kehittää sovelluksen, mikäli rahoitus järjestyy. Tällaisiin käytännön sovelluksiin tutkimus voi parhaimmillaan johtaa.