3.6. Maaperästä tuleva happamuus

Happamat sulfaattimaat ovat sulfidipitoisia sedimenttikerrostumia, jotka muodostuivat Litorina-meren aikana 8000–4000 vuotta sitten, jolloin bakteeritoiminta oli voimakasta ja rikkiyhdisteitä varastoitui merenpohjalle ja jokisuistoihin runsaasti. Maankohoamisen myötä sulfidisedimentit ovat nousseet merenpinnan yläpuolelle ja ojitustoiminnan ja rakentamisen myötä joutuvat kosketuksiin ilman kanssa.

Sulfidit ovat veteen liukenemattomia, mutta pohjaveden pinnan laskiessa ne joutuvat tekemisiin ilman kanssa ja hapettuvat helposti huuhtoutuviksi suoloiksi, sulfaateiksi (SO₄). Sulfaatti muodostaa veden kanssa rikkihappoa ja liuottaa maaperään varastoituneita metalleja, jotka vesistöihin päätyessään aiheuttavat happamoitumista ja vakavia ekologisia seurauksia paikallisista kalakuolemista vesien eliöyhteisöjen muutoksiin, mm. kalkkikuoristen eliöiden ja herkkien kalalajien häviämiseen (Tolonen 2012, Sutela ym. 2012).

Jokiveden sulfaattipitoisuutta voidaan käyttää happamuuskuormituksen arvioinnissa. Huuhtoutuvan sulfaatin määrän on arvioitu tulevaisuudessa hitaasti vähenevän vuosikymmenien saatossa (Österholm & Åström 2004). Kuivatuksen mahdollinen tehostaminen ja uusien alueiden kuivattaminen kuitenkin lisäävät rikkiyhdisteiden huuhtoutumista ja pahentavat tilannetta (Teppo ym. 2006), lisäksi maan painuessa yhä uusia sulfidipitoisia sedimenttikerrostumia joutuu kosketuksiin ilman kanssa. Kuitenkin säätilalla ja sateisuudella on suuri vaikutus sulfidisedimenttien hapettumiseen ja jokiin tulevan sulfaattikuormituksen määrään. Pahin tilanne syntyy, kun kuivaa kesää seuraa sateinen syksy tai seuraavana vuonna kova kevättulva. Happamuus lähtee tällöin nopeasti kasvuun, eli pH laskuun, suurin osa jokiveden puskurikapasiteetista on käytetty, mutta happamien vesien osuus kokonaisvalunnasta kasvaa (Tolonen 2012). Ilmaston lämpeneminen todennäköisesti pahentaa maaperän happamuudesta johtuvia haittoja (Riihimäki 2013). Kuiva kesä ei välttämättä aiheuta happamuuspiikkiä seuraavana syksynä, mutta voi aiheuttaa vedenlaadun huononemista viiveellä. Lisäksi usean peräjälkeisen kuivan kesän kumuloituva vaikutus voi huonontaa veden laatua jopa useiden vuosien ajan (Toivonen 2013). Happamien sulfaattimaiden vaikutus näkyy alueen jokivesistöjen veden happamuudessa (kuva 3.6a).

Kuva 3.6a. Kyrönjoen ja Vöyrinjoen veden happamuuden vaihtelu vuodesta 1961 vuoteen 2019.

Happamat sulfaattimaat ovat hyvin viljavia maita, mutta viljely edellyttää kuivatusta ja ajan kuluessa pohjaveden pinta painuu kuivatuksen sekä sääolosuhteiden vaihdellessa syvemmälle. Maan kuivuessa pelkistyneet rikkiyhdisteet hapettuvat ja liuottavat maaperästä myös metalleja. Happamuutta ja metalleja vapautuu kuivatusjärjestelmään ja kulkeutuu edelleen vesistöihin valumavesien ja sateiden mukana. Tutkimuksessa on havaittu, että hiljattain salaojitetulta happamalta sulfaattimalta voi huuhtoutua kymmenkertainen happamuus avo-ojitettuihin alueisiin verrattuna (Palko 1988).

Viljelymaiden lisäksi happamilta sulfaattimailta tulee myös muusta maankäytöstä johtuvaa happamuus- ja metallikuormitusta. Metsätalous, rakentaminen ja kaikki muutkin maanmuokkaustoimenpiteet, jotka lisäävät kuivatussyvyyttä, lisäävät maaperän happamuudesta aiheutuvaa kuormitusta, jos sulfideja on kuivatussyvyydellä.

Geologian tutkimuskeskus on kartoittanut happamien sulfaattimaiden esiintymistä Suomessa. Etelä-Pohjanmaan ELY-keskuksen alueella on kartoituksissa havaittu laajoja alueita, joilla happaman sulfaattimaan esiintymisen todennäköisyys on suuri (kuva 3.6b).

Kuva 3.6b Happamien sulfaattimaiden esiintymisen todennäköisyys Etelä-Pohjanmaan ELY-keskuksen toimenpideohjelma-alueella (Geologian tutkimuskeskus)