Yleiskartoituksesta riskienhallintaan – sulfaattimaat ovat Suomen sitkein ympäristöhaitta, mutta vaikutuksia ehkäistään tutkimuksen avulla

GTK:n uutinen. Kuva: GTK

Happamat sulfaattimaat on todettava laajuudeltaan Suomen merkittävimmäksi ympäristöhaitaksi. Ilmastonmuutoksen ja maankäytön seurauksena sulfaattimaiden aiheuttamat ongelmat tulevat todennäköisesti vielä kärjistymään tulevaisuudessa. Haittojen ennakoimiseen on kuitenkin olemassa ratkaisuja, joiden kehittämiseen Geologian tutkimuskeskuksessa halutaan panostaa seuraavaksi.

Happamat sulfaattimaat ovat maaperän luontaisia rikkipitoisia kerrostumia, jotka ovat kerrostuneet muinaisen Itämeren pohjalle ja kohonneet myöhemmin kuivalle maalle jääkauden jälkeisen maankohoamisen seurauksena. Suomen sulfaattimaaesiintymät ovat Euroopan laajimmat ja ne kattavat arvion mukaan noin 1000 000 hehtaarin pinta-alan Suomen rannikkoalueesta.

Sulfaattimaiden aiheuttamat haitat liittyvät sulfidipitoisen maaperän ominaisuuteen tuottaa rikkihappoa altistuessaan hapelle. Hapettuminen tapahtuu käytännössä aina ihmisen toiminnan seurauksena – maaperää kuivatetaan ojituksilla tai maamassoja kaivetaan ja läjitetään maanpinnalle. Haponmuodostuksen seurauksena maan pH laskee voimakkaasti (alle 4) ja maaperästä liukenee haitallisia määriä metalleja ympäristöön.

Happamat ja metallipitoiset valumavedet kuormittavat erityisesti pintavesistöjä heikentäen niiden kemiallista ja ekologista tilaa. Happamat valumavedet ovat haitaksi niin maaperälle, rakenteille, vesistöille kuin eliölajeillekin.

Sulfaattimaiden kartoitus kesti vuosikymmenen

Sulfaattimaiden esiintymäalueiden kartoitukselle on ennestään ollut selkeä tarve. Maankäyttösektori, kunnat ja aluesuunnittelijat, rakennuttajat ja maanviljelijät tarvitsevat kaikki tietoa eri maalajeista ja niiden ominaisuuksista. Sulfaattimaiden korroosiovaikutukset erilaisiin rakenteisiin ja infrastruktuuriin on kasvavasti myös kaupunkien ja taajamien ongelma.

Geologian tutkimuskeskus (GTK) aloitti vuonna 2009 happamien sulfaattimaiden valtakunnallisen yleiskartoituksen, jonka lähtökohtana oli havaitut ympäristöhaitat rannikkovesissä sekä EU:n vesipuitedirektiivin tavoitteet. Suomessa todettiin, että direktiivin tavoitteita pintavesien hyvästä tilasta ei tulla saavuttamaan sulfaattimaiden vaikutusten vuoksi. Lisäksi vaikutukset olivat julkisuudessakin nousseet keskusteluun ajoittaisten runsaiden kalakuolemien vuoksi, joiden epäiltiin olevan happamien valumavesien aiheuttamia. Seurauksena vesistöjen tilan kehitystä alettiin toteuttaa valtioneuvoston hyväksymien vesienhoitosuunnitelmien kautta.

Yleiskartoitus valmistui 2021. ”Kartoitus kesti pitkään, mutta sen aikana teimme jatkuvaa menetelmäkehitystä ja nivoimme tuloksia ajantasaiseen tutkimustietoon. Meillä oli tuona aikana noin 24 000 kairauspistettä läpi Suomen koko rannikkoalueen, pääasiassa pelto- ja metsämailla sekä soilla, mutta mahdollisuuksien salliessa myös rakennetuilla alueilla”, kertoo geologi Jaakko Auri GTK:lta.

Vaikutukset kasaantuvat alueellisesti

Jotta sulfaattimaiden aiheuttamia ongelmia voidaan ehkäistä, pitäisi ensin tietää, missä ne sijaitsevat. Tästä syntyi tarve sijoittaa sulfaattimaat kartalle kattavasti ja yhdenmukaisesti. Kartoitustyötä oli aiemmin tehty vaihtelevin menetelmin, eivätkä kartoitetut alueet sisältäneet koko rannikkoaluetta.

Sulfaattimaiden vaikutukset painottuvat Suomessa vesistöihin, aina itärajan Vironlahdelta Ouluun ja Kemiin, järvistä merisuistoihin saakka. Sulfaattimaakohteita löytyy Etelä-Suomea myöten. Todelliset ongelmat kasaantuvat kuitenkin Pohjanmaan seudulle alueen geologisen taustan vuoksi. Jokilaaksot ovat Pohjanmaalla laajat ja niin ovat myös sulfaattimaaesiintymät.

Karttapalvelu riskialueiden tarkasteluun

Yleiskartoituksen lopputuloksena julkaistu Happamat sulfaattimaat -karttapalvelu sopii erinomaisesti valuma-aluetasoiseen tarkasteluun. Karttapalvelusta löytyy helppolukuisessa muodossa kaikki peruskartoituksessa kerätty tieto raakadataa lukuun ottamatta. Aineisto on avoimesti saatavilla ja sisältää latauspalvelun ja rajapinnat, jotka mahdollistavat aineiston tarkastelun muissa järjestelmissä.

Tarkastelupisteitä on 1 havainto 2 km² kohden. Yksittäisen tontin tarkasteluun karttapalvelu ei siis tarjoa helpotusta, mutta alueellisen yleiskuvan sen pohjalta voi muodostaa. GTK:ssa tehdään pyynnöstä myös asiakaskohtaisia tarkennettuja hakuja, joiden perusteella voidaan arvioida lisätutkimuksen tarvetta.

Kartat osoittavat sulfaattimaiden esiintymät neljässä todennäköisyysluokassa. Tarkkuus riittää esimerkiksi vesienhoidon ja yleiskaavan suunnittelun pohjaksi, mutta vaatii aina tarkemman tutkimustarpeen arvioinnin kohteellisille tutkimuksille.

Karttapalvelu on suunniteltu päivitettäväksi; karttoja tarkennetaan ja täydennetään uudella aineistolla, kun sitä on saatavilla. Sulfaattimaaesiintymien lisäksi yleiskartoituksella kerättiin kattava aineisto maaperän eri maalajeista ja ominaisuuksista, jota voidaan hyödyntää muussakin tutkimuksessa.

Mitä sulfaattimaiden tutkimuksessa tapahtuu seuraavaksi?

Tutkimuksen suunta on esiintymäkartoista kohti riskienhallintaa. Esiintymäkartta ei kerro vielä mitään sulfaattimaan ominaisuuksista tai happamuuskuormituksen riskin tasosta. Riskitasoon vaikuttavat muun muassa maaperän hapontuottopotentiaali ja rakenne, maankäytön tyyppi sekä ympäristön herkkyys. Riskit voivat vaihdella hyvinkin paljon eri tyyppisillä sulfaattimailla. Jollain kohteella happamuuskuormitus saattaa olla kymmenkertainen toiseen verrattuna tai lähistöllä sijaita herkkä vesistöalue, mikä vaikuttaa merkittävästi ongelman mittakaavaan.

”Seuraavan tietotuotteen on tarkoitus kertoa tarkemmin paikkakohtaisista riskeistä sulfaattimaiden sisällä. On tärkeää, että ongelmallisimmat kohteet saataisiin skaalattua ja toimenpiteet kohdennettua tehokkaammin suuremman riskin alueille. Tulevaisuudessa riskitaso tuotaisiin osaksi karttapalvelua ja karttojen laadinnassa voitaisiin hyödyntää myös mallinnusmenetelmiä”, kertoo Auri.

GTK:lla halutaan jatkossa täydentää tutkimustiedon puutteita sekä kehittää kohteellista kartoitusta ja riskinarviointimenetelmiä. Entä miten sulfaattimaat vaikuttavat rakentamiseen? Sulfaattimaat voivat olla ankara korroosioympäristö erilaisille rakenteille, teräkselle ja betonille. Varsinkin Etelä-Suomessa alkaa olla pulaa hyvästä rakennuspohjasta, mikä houkuttaa ottamaan käyttöön myös sulfaattimaita. Tällä hetkellä menetelmät, joilla riskejä tutkitaan ja riskeihin varaudutaan, ovat monelta osin puutteellisia. GTK:ssa tutkimuksen tavoitteena on tuottaa kattavasti aineistoa tulevaisuuden päätöksenteon avuksi.

Lisätietoa: GTK