Tuore väitöstutkimus (Siqi Zhao, Helsingin yliopisto, 2025) tarkastelee sedimenttikerrosten merkitystä järvien fosforikuormituksessa.

Järven pohjalla on kerroksittain erilaista sedimenttiä. ylimpänä on noin 0–2(3) cm pehmeä ja höttöinen orgaaninen pintakerros, joka muistuttaa lietettä. Tämä kerros on täynnä mikrobeille helposti hajotettavaa ainesta – kuten kasvien, levien ja planktonin jäänteitä. Sen alla alkaa tiiviimpi, vanhempi sedimentti, joka on jo painunut kasaan ja sisältää vähemmän aktiivista ainesta.

Juuri tämä pintakerros on keskiössä sisäisen fosforikuormituksen kannalta. Zhao osoittaa väitöstutkimuksessaan, että suurin osa fosforin vapautumisesta tapahtuu tässä pehmeässä kerroksessa, erityisesti noin 1–2 cm syvyydessä, missä mikrobit hajottavat orgaanista ainesta (remineralisaatio) ja samalla rauta-fosfaattisidokset purkautuvat. Fosfori siirtyy ensin huokosveteen ja lopulta vesipatsaaseen – rehevöittäen järveä sisältäpäin ja kiihdyttäen levien ja erityisesti sinilevien eli syanobakteerien kasvua.

Väitöskirjatutkimuksessa tarkasteltiin sedimentin sisäisiä (diageneettisia) prosesseja, jotka ohjaavat sisäistä fosforikuormitusta kahdessa rehevöityneessä eteläsuomalaisessa järvessä – Hiidenvedessä ja Kytäjärvessä. Tutkimus perustui sedimentin kiinteän aineksen ja huokosveden koostumusanalyysiin, sedimenttikeräinkokeisiin sekä reaktio-kuljetusmallinnukseen, jossa mallinnettiin fosforin käyttäytymistä sedimentin ja vesipatsaan välillä

Molemmissa järvissä havaittiin suuria fosforin diffuusiovirtoja sedimentistä vesipatsaaseen etenkin matalilla alueilla kesäaikaan, jolloin alusvedet ovat lämpimiä.. Tulokset osoittavat, että matalilla ja lämpötilakerrostumattomilla altailla – jollainen on myös Littoistenjärvi kasvukaudella – resuspensio (=sedimentin sekoittuminen takaisin veteen) on hallitseva sisäisen fosforikuormituksen muoto.

Päätelmät Littoistenjärvelle:

1. Helle lisää sisäistä fosforikuormitusta:  Erityisesti hellejaksoilla mikrobien hajotustoiminta kiihtyy, mikä lisää fosforin vapautumista veteen.
2. Littoistenjärven kaltainen matala ja kasvukaudella lämpötilakerrostumaton järvi on herkkä resuspensiolle. Esimerkiksi tuuli voi nostaa pehmeää pohjasedimenttiä takaisin vesipatsaaseen, jolloin siihen sitoutunut fosfori vapautuu uudelleen käyttöön.
3. Sisäinen kuormitus voi ylläpitää rehevöitymistä, vaikka ulkoinen kuormitus vähenee. Fosforia vapautuu edelleen pohjasta etenkin kesällä.
4. Kunnostustoimet tulisi kohdentaa aktiiviseen pintasedimenttiin ja resuspension hallintaan.

Trust Alum -Interreg projekti

Heinäkuussa päättyvä TRUST ALUM -hanke keskittyi rehevöitymisen vähentämiseen Itämeren alueella, jossa monet järvet kärsivät edelleen korkeista fosforipitoisuuksista. Nämä fosforikuormat kuormittavat Itämerta ja aiheuttavat haitallisia leväkukintoja. Vaikka ALUM-menetelmää –  jossa käytetään fosforia sitovaa polyalumiinikloridia (samaa käytettiin Littoistenjärven käsittelyssä vuonna 2017) – on menestyksekkäästi käytetty Ruotsin järvissä jo yli 60 vuoden ajan, sitä ei ole otettu käyttöön Baltian maissa. Hankkeen tavoitteena olikin edistää ALUM-menetelmän käyttöönottoa Baltiassa.

Hankkeen tuotoksena on suositukset alumiinikäsittelyn vaiheista, tarvittavista analyyseistä ja karkea kustannusarvio (alla).

LIttoistenjärvestä meillä on paljon tutkimusdataa ja syvyystiedot. Myös kolmannessa, pre-treatment monitoring, vaiheessa tarvittavat tiedot Littoistenjärvestä kerätään jo nyt suurin osa kuukausittain, mutta esimerkiksi sedimentin analyysi vielä tulisi lisää.

Neljäntenä vaiheena on järven mallintaminen, joka auttaa fosforikuormituksen tasapainon arvioinnissa ja viidentenä vaiheena on ALUM-käsittelyn suunnitelman teko.

Varsinainen käsittely on kuudes vaihe. Sen hinta vaihtelee. Esimerkkeinä raportti antaa kaksi käsittelyä Ruotsista: 5 hehtaarin järven käsittelyn hinta oli 90 000 €  (18 000 eur/ha),  kun taas 432 hehtaarin järven käsittelykustannus oli 1 360 000 €  (3 148 eur/ha). Näiden perusteella Littoistenjärven, joka on kooltaan 147,5 hehtaaria, käsittelyn hinta olisi vähintäänkin 460 000 eur.  Littoistenjärvellä vuonna 2017 tehdyn käsittelyn kustannustaulukko löytyy Loppraportista 2019 sivulta 46. Varsinaisen kemikaalikäsittelyn hinta oli silloin 125 000 eur ja kaikkiaan kustannuksia kertyi tähän vaiheeseen mennessä 405 000 eur.

Viimeinen vaihe on vähintään vuoden kestävä seurantajakso, joka sisältää vesi- ja sedimenttianalyysejä.