3.4 Sisäinen kuormitus

Pitkään jatkunut ulkoinen kuormitus johtaa sisäisen kuormituksen voimistumiseen. Sisäisellä kuormituksella tarkoitetaan pääasiassa pohjasedimentteihin kertyneiden ravinteiden, lähinnä fosforin liukenemista takaisin veteen esimerkiksi hapettomuuden, tuulen aiheuttaman sekoittumisen tai kalojen pohjanpöllytyksen seurauksena. Rehevöityneissä vesissä levien käyttämä fosfori on aina lähtökohtaisesti peräisin ulkoisesta kuormituksesta, mutta runsas levien ja makrofyyttien tuotanto aiheuttaa helposti noidankehän, jossa sisäisellä kuormituksella voi olla hallitseva merkitys. Sisäinen kuormitus on osa hyväkuntoistenkin järvien ravinteiden kiertoa, mutta luonnontilassa se on yleensä pienempää kuin ulkoinen kuormitus. Pitkälle rehevöityneissä järvissä sisäinen kuormitus voi olla jopa monikymmenkertaista verrattuna ulkoiseen kuormitukseen. Sisäinen kuormitus hidastaa vesiensuojelutoimenpiteiden vaikutusta ja voi ylläpitää järven rehevää tilaa, vaikka ulkoinen kuormitus olisi vähennetty minimiin. Sisäinen kuormitus on suurinta kesällä, jolloin järven perustuotanto ja eliötoiminta on vilkkaimmillaan. Sisäinen kuormitus on tyypillisesti järvien, suljettujen merenlahtien ja rannikkovesien ongelma. Virtauksen vuoksi jokiin ei yleensä pääse syntymään vähähappista alusvettä eikä paksua happea kuluttavaa orgaanista sedimenttiä.

Ravintoketjun vääristyminen eli etenkin ylitiheiden särkikalakantojen muodostuminen on olennainen osa sisäistä kuormitusta. Tiheät särkikalakannat nopeuttavat ravinteiden kiertoa järvessä, siirtävät ravinteita sedimentistä veteen ja voivat saalistaa eläinplanktonia niin tehokkaasti, että levätuotanto kasvaa ja esimerkiksi sinilevät runsastuvat. Sisäkuormitteisille järville onkin tyypillistä korkea tuotantotaso eli a-klorofyllipitoisuus suhteessa fosforipitoisuuteen. Samalla fosforipitoisuudella voi a-klorofyllipitoisuuden vaihtelu olla jopa kertaluokkaa. Kalabiomassaan on lisäksi usein sitoutunut paljon fosforia, jopa 50–75 % vesimassan fosforivarastosta.

Sisäisen kuormituksen määrän havainnointi on erittäin hankalaa, ja siksi ainetaselaskelmissa tarkastellaan yleensä ns. nettosedimentaatiota, joka on bruttosedimentaation ja fosforilla sisäisen kuormituksen erotus ja määritetään käytännössä ainetasetarkasteluna altaaseen tulevan ja siitä poistuvan ainevirran erotuksena. Poikkeuksellisen suuri sisäinen kuormitus on mahdollista havaita, kun nettosedimentaatio ei enää noudata teoreettista normaalin järven oletettavaa fosforipitoisuutta. Selvää rajaa järven keskipitoisuudelle, jossa sisäinen kuormitus on merkittävää, on vaikeaa määrittää. Jos järven keskipitoisuus ylittää 30 μg/l kokonaisfosforia, niin voidaan olettaa sisäisellä kuormituksella olevan jo merkitystä, ja varsin selkeää vaikutus on jo tasolla 50–60 μg/l kokonaisfosforia.

Sisäisen kuormituksen arviointi tapahtuu pääpiirteittäin seuraavasti:

Sekä laskennallinen että havaittu veden fosforipitoisuus ylittävät vesien tilan luokittelussa käytetyn järvityyppikohtaisen hyvää tilaa vastaavan korkeimman sallitun pitoisuuden => toimenpiteitä sekä ulkoisen että tarpeen mukaan sisäisen kuormituksen vähentämiseksi.

Laskennallinen pitoisuus on alhaisempi kuin korkein sallittu pitoisuus hyvässä tilassa, mutta havaittu pitoisuus ylittää korkeimman sallitun pitoisuuden hyvässä tilassa => toimenpiteitä ensisijaisesti sisäisen kuormituksen vähentämiseksi.

Kunnostustoimenpiteitä sisäisen kuormituksen vaivaamissa järvissä on useita. Tärkeintä on ulkoisen kuormituksen vähentäminen, mutta järven elpyminen on huomattavasti hitaampaa kuin sen ylikuormittamisella aikaansaatu rehevöitymiskehitys. Siksi joudutaan usein käyttämään kunnostustoimenpiteitä, jotka parantavat oireita, mutta eivät poista itse perusongelmaa. Rehevöityneen järven kunnostuksessa käytettäviä menetelmiä ovat mm. hapetus, vesikasvien poisto, järven hoitokalastus, vedenpinnan nosto ja äärimmäisissä tapauksissa fosforin saostus kemiallisilla yhdisteillä.

Rannikkovesissä on kokeiltu keinotekoista hapetusta tutkimushankkeissa sekä Suomessa että Ruotsissa. Tulosten mukaan suljetun sisäsaariston rannikkoaltaan tai merenlahden happioloja on mahdollista parantaa hapetuspumppauksella, mikäli hapetusteho on riittävä ja alueen kerrostuneisuus- ja virtausolosuhteet ovat suotuisat. Toisaalta kahdella avoimemmalla ja suuremmalla Suomenlahden ulkosaariston altaalla toteutetut hapetuskokeet eivät kyenneet pitämään pohjan oloja hapellisina. Mahdollisia syitä ovat alueiden epäedullinen topografia, liian alhainen hapetusteho sekä menetelmän (hapetuspumppaus) aiheuttama alusveden lämpeneminen, joka on lisännyt pohjan hapenkulutusta. Menetelmän käyttö rannikkovesissä vaatii ennakkoselvityksen alueen soveltuvuudesta hapetukseen mukaan lukien ekologisten ja taloudellisten riskien arvioinnin.