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 – resuspensio (=sedimentin sekoittuminen takaisin veteen) on hallitseva sisäisen fosforikuormituksen muoto.
Päätelmät Littoistenjärvelle:
- Helle lisää sisäistä fosforikuormitusta: Erityisesti hellejaksoilla mikrobien hajotustoiminta kiihtyy, mikä lisää fosforin vapautumista veteen.
- Littoistenjärven kaltainen matala, lämpötilakerrostumaton järvi on herkkä resuspensiolle. Esimerkiksi tuuli voi nostaa pehmeää pohjasedimenttiä takaisin vesipatsaaseen, jolloin siihen sitoutunut fosfori vapautuu uudelleen käyttöön.
- Sisäinen kuormitus voi ylläpitää rehevöitymistä, vaikka ulkoinen kuormitus vähenee. Fosforia vapautuu edelleen pohjasta etenkin kesällä.
- Kunnostustoimet tulisi kohdentaa aktiiviseen pintasedimenttiin ja resuspension hallintaan.