Biodiversiteetti ajassa: pohjaeläinyhteisöjen vuosien
välinen vaihtelu pohjoisissa virtavesissä

Väitöstutkimuksessa havaittiin purojen pohjaeläimistön säilyvän varsin samankaltaisena vuodesta toiseen ilmastoltaan vakaina vuosina. Ihmistoiminta vaikutti kuitenkin havaittuihin säännönmukaisuuksiin. Luonnontilaisissa puroissa pohjaeläimistön vuosien välinen vaihtelu oli ennustettavaa ja liittyi sääoloiltaan poikkeuksellisiin kuiviin vuosiin. Ihmistoiminnan muokkaamissa puroissa pohjaeläimistön ajallinen vaihtelu oli puolestaan selkeästi satunnaisempaa eikä välttämättä samansuuntaista kuin luonnontilaisissa puroissa.

Tulokset osoittivat pohjaeläimistöön perustuvien virtavesien tila-arvioiden vaihtelevan vuodesta toiseen erityisesti ihmistoiminnan muokkaamissa puroissa, vaikka ihmistoiminnan määrä pysyi samana. Purojen pohjaeläinyhteisöissä tapahtuva luonnollinen, ihmistoiminnasta riippumaton, ajallinen vaihtelu voi siis heikentää yhteen näyteajankohtaan perustuvien havaintojen edustavuutta. Nämä tulokset ovat merkittäviä, kun ympäristön tilan arviointitietoa käytetään vesistöjen ennallistamista koskevassa päätöksenteossa. Jos tietoa ajallisen vaihtelun suuruudesta ei ole, saatetaan toimenpiteet heikentyneen ekologisen tilan kohentamiseksi aloittaa turhaan tai vaihtoehtoisesti toimia ei aloiteta, vaikka niitä tarvittaisiin. Ajallisten toistojen sisällyttäminen osaksi tutkimuksia vähentäisi tutkimustulosten riippuvuutta tutkimusvuosista ja lisäisi siten tulosten edustavuutta ja yleistettävyyttä.

Väitöstyössä havaittiin ilmastotekijöiden lisäksi paikallisten ympäristötekijöiden säätelevän pohjaeläinlajistoa ja runsautta. Pohjaeläimistö vaihteli ajallisesti vähemmän kun vesikasvien (etenkin sammalten) peittävyys oli suurempi. Vesikasvit ovat tärkeä luontainen suojapaikka virtaaman vaihteluja vastaan. Ne ovat myös päällyslevien kasvualusta ja pidättävät tehokkaasti lehtikariketta ja näin tarjoavat runsaan ravintolähteen koko ravintoverkolle. Pohjaeläimistön ajallinen vaihtelu oli myös pienempää silloin kun elinalueeksi soveltuvia ympäristölaikkuja oli runsaasti tutkimuspaikan läheisyydessä. Läheiset koskipaikat toimivat toisillensa lähteinä, jotka ylläpitävät yksilöiden immigraatiota eli saavuntaa, ja edistävät siten eliöyhteisöjen pysyvyyttä. Esimerkiksi vesistöjen kunnostuksissa vesikasvillisuuden ja koskipaikkojen yhteyden säilyttäminen tai tarvittaessa palauttaminen olisi ensiarvoisen tärkeää monimuotoisuuden ja eliöyhteisöjen pysyvyyden turvaamiseksi.

Virtavedet tarjoavat tärkeitä ekosysteemipalveluja ihmisille, mutta ne ovat myös yksi uhatuimmista elinympäristöistä maailmassa. Jokien ja purojen eliöyhteisöjen rakenteen ja toiminnan ajallisen vaihtelun ymmärtäminen onkin ensiarvoisen tärkeää muuttuvassa ilmastossa, kun sään ääri-ilmiöt lisääntyvät. Väitöstyö pohjautuu laajaan vuosien 2000–2013 aikana kerättyyn tutkimusaineistoon kymmenistä puroista Koillismaalta, Kainuusta ja Keski-Suomesta.