Pohjaveden nostolla turvemaiden päästöt kuriin?

Usealla Valion ja Pohjolan Maidon maitotilalla on seurattu pohjaveden pinnankorkeuksia säätösalaojitetuilla turvepelloilla Vähempipäästöiset nurmikierrot turvepelloilla (VÄPÄ) -hankkeessa. Turvepeltojen vesienhallinta ja pohjavedenpinnan nostaminen on tutkitusti tehokkain keino hillitä suuria kasvihuonekaasupäästöjä, mutta käytännön toteutettavuudessa on vielä paljon kysymysmerkkejä.

Osana viljelijöiden kanssa toteutettavia demonstraatioita turvepeltojen vesienhallintaa ja pohjavedenpinnankorkeuden mittauksia alettiin tutkia kasvukaudella 2022. Hankkeen 11 yhteistyötilalle asennettiin valitulle peltolohkolle vähintään yksi jatkuvatoiminen pohjavedenpinnankorkeuden mittaus. Tavoitteena oli demonstroida vesienhallintaa ja saada konkreettisia viljelijöiden kokemuksia.

Seurannan edetessä kävi ilmi, että veden pidättäminen ei kaikilla lohkoilla onnistunut, monet asiat salaojien säätökaivojen toiminnoissa olivat epäselviä ja yleensäkin oli puutteita ymmärryksessä, miten erityyppiset kaivot toimivat. Tämän pohjalta kävimme keväällä 2023 tarkastelemassa kahtena päivänä usealla tilalla usean asiantuntijan voimin säätökaivojen rakenteita, sijoittelua, asennuksia, toimivuutta ja veden pidätyskykyä. Mukana oli myös salaojituksen suunnittelun asiantuntija Maveplanilta. Tiloilta löytyi kolmenlaisia kaivoja ja niissä on erilaisia rakenteita.

Salaojituksella on perinteisesti pyritty poistamaan vesi pellolta mahdollisimman tehokkaasti. Nyt kun kasvihuonekaasupäästöjen hillitsemiksi ja toisaalta kuivuusjaksoihin varautumiseksi on tavoitteeksi otettu veden pidättäminen pellolla, salaojitusten tekijöiden tulisi suunnitella pellon vesienhallintaa uudesta näkökulmasta. Ilmastopäästöjen hillitsemiseksi tavoitteena on rakentaa säätökaivo ja salaojitus siten, että pohjaveden pinta voidaan pellolla pitää halutussa tasossa, esimerkiksi 30–70 senttiä maanpinnasta. Aina tuo tavoite ei säätösalaojituksia tehtäessä ole toteutunut.

Kaivojen asentaminen

Kaivokierroksella tavoitteena oli muun muassa havainnoida, kuinka paljon kullakin tilalla olisi päivitettävää, jos pohjavedenpintaa haluttaisiin säätää normaalia korkeammalle. Tarkastelussa kävi ilmi, että osa kaivoista oli asennettu siten, ettei edellä mainittua veden korkeutta olisi edes mahdollista saavuttaa.

Jos veden säätö oli käytössä, jollakin kaivolla vesi oli liian korkealla ja jollakin kaivolla sitä ei saanut nostettua riittävän ylös. Säätöputkea jatkamalla osalla kaivoista voisi nostaa veden riittävän korkealle, jos vain löytyy sopivaa jatkoputkea.

Usein pellot on pyöristetty siten, että valtaojan reuna on hieman matalammalla, jotta pintavedet pääsevät virtaamaan valtaojaan. Kun säätösalaojakaivo asennetaan siten, että sillä voidaan nostaa pohjavedenpinta esimerkiksi 30 senttiä maanpinnasta pellon laidassa, niin mentäessä kauemmaksi valtaojasta ja pellon pinnan noustessa veden pinta voikin olla 40 metrin päässä valtaojasta 50 senttiä maanpinnasta.

Perinteinen suunnittelussa käytetty suositus on, että säätökaivoja asennetaan 50 sentin korkeuskäyrän välein. Jos tavoitteena on, että koko pellolla veden pinta olisi 30 senttiä maanpinnasta, säätökaivoja tulee olla selvästi enemmän kuin nykyisissä ojituksissa, mikä tekee ojitusten uusimisesta selvästi kalliimpaa.

Kaivojen sijoittelu

Kaivojen sijoittelussa havaittiin, että jos kaivo on sijoitettu lähelle valtaojaa, vesi karkaa herkästi salaojaputkesta valtaojaan ennen kuin se pääsee säätökaivoon. Ennen säätökaivoa pitää olla riittävästi umpiputkea, jotta vesi ei karkaa pois ennen kaivoa. Jos kaivo on sijoitettu valtaojan varteen, tulisi huolehtia siitä, että lähtö- ja tuloputket asennetaan oikeaan kulmaan tiiviillä liitännöillä.

Kaikilla pelloilla standardikaivot, joissa on tulo- ja poistoputki vastakkaisilla puolilla, eivät välttämättä ole riittäviä. Kaivojen liitännät tulisi tällöin tehdä paikan päällä.

Kaivojen rakenteet

Tarkasteltavilla tiloilla oli kolmenlaisia kaivoja ja eroja niiden toimintaperiaatteissa. Yleisesti ottaen kaivoissa on niin sanottu pohjaventtiili, jolla saadaan tarvittaessa kaivo kokonaan tyhjäksi. Pohjaventtiili sulkeutuu joko painovoimaisesti veden paineen avulla tai se suljetaan käsin luukulla.

Painovoimaisessa venttiilin sulussa on se huono puoli, että jos väliin jää roskaa, venttiili voi päästää vettä läpi. Eräässä mallissa huomattiin, että jos venttiilin sulkeva luukku on vahingossa laitettu väärinpäin, venttiili todennäköisesti päästää vettä hitaasti läpi eli pitää tietää, miten päin sulkuläppä laitetaan oikein paikoilleen.

Veden korkeutta nostetaan siten, että kaivossa on säätöputki (kaksi muoviputkea pystyssä sisäkkäin. Kun sisempää putkea nostetaan, kaivon ja pellon vesipinta nousee nostetun matkan verran. Tämä on niin sanottu maksimikorkeus, jota tavoitellaan pellossa.

Jos kaivon veden korkeutta säädetään vain muutaman kerran vuodessa, säätöputken liikkuminen voi olla epävarmaa. Jumissa olevan säätöputken käyttäminen epäilyttää ja liiallisella voiman käytöllä sen myös helposti rikkoo.

Joissakin kaivoissa olisi ollut tarvetta jatkaa säätöputkea, jotta vesi saadaan esimerkiksi 30 senttiin maanpinnasta. Eräässä kaivossa säätöputki otti kaivon kanteen kiinni. Kun kannen laittoi kiinni, kaivon vesipinta hiljalleen aleni. Yhdessä tapauksessa vesi karkasi huuhteluputkien kautta ennen veden nousemista säätökaivossa riittävän korkealle.

Kehittämismahdollisuuksia

Eräs salaojituksen asiantuntija kerran totesi, ettei sellaista salaojituksen säätökaivoa ole vielä tehty, joka täyttäisi kaikki nykyiset vaatimukset. Säätökaivojen kehittämiseksi voikin luetella muutamia asioita.

Kaivojen pitäisi olla säädettävissä ilman apuvälineitä. Kaivon rakenne pitäisi olla sellainen, että sillä voidaan asennuksen jälkeen säätää vesi halutulle korkeudelle. Pohjaventtiilin sulkuläppä tulisi olla sellainen, että sitä ei voi laittaa paikoilleen väärinpäin. Kaivosta tulisi nähdä selvästi, onko pohjaventtiili auki vai kiinni. Veden korkeuden säädön tulisi olla riittävän kevyt, jotta sitä voi kuka hyvänsä tehdä.

Kaivojen säätömateriaalien tulisi olla sellaisia, että ne toimivat vielä vuosien vedessä seisomisen jälkeenkin, eivätkä vaadi kohtuuttomasti voimaa säätämisessä. Kaivoissa olisi hyvä olla jo valmiiksi jatkoputki säätöputkelle, jotta veden korkeutta voidaan oikeasti säätää riittävän korkealle. Tilojen pinta-alojen kasvaessa salaojakaivojen säätäminen voi viedä paljon aikaa, joten voi olla hyvinkin tarpeen, että jatkossa salaojakaivoja säädetään talouskeskuksesta etäyhteydellä.

Salaojituksien tekijöille tulisi antaa opastusta säätökaivojen asennuksista. Salaojittajilla on edelleen usein päätavoitteena veden poistaminen pellolta. Veden korkeuden säätämiseen salaojituksen avulla tarvitaankin suunnittelijoille ja asentajille lisätietoa.

Olennaista on, että kaivot on asennettu oikealle korkeudelle, jotta niillä voidaan säätää vesi haluttuun korkeuteen. Jos halutaan nostaa laajemmilla peltoalueilla veden pinta lähemmäs 30 senttiin maan pinnasta, jo suunnitteluvaiheessa tulee pohtia säätökaivojen lisäämistä nykyisestä. Kun kaivo asennetaan valtaojan varteen, tulee asennusvaiheessa huolehtia, että vesi kulkee nimenomaan kaivon kautta, eikä karkaa valtaojaan ennen kaivoa.

Pohjavedenpinnan nostaminen totuttua korkeammalle on haasteellista ja riippuu erityisesti peltolohkon maalajista, pellon sijoittumisesta valuma-alueella ja olemassa olevasta ojitussysteemistä. Kasvukauden sääolot vaihtelevat vuosittain paljon. Ilman toimivaa säätösalaojitusta ja ennen kaikkea lisävettä, joka on saatu vesistöstä pumppaamalla tai varastoitu valuma-alueelta, pohjavedenpinnan tasoa on vaikeaa nostaa halutulle tasolle.

Vähempipäästöiset nurmikierrot turvepelloilla (VÄPÄ) -hanke on osa maa- ja metsätalousministeriön keväällä 2020 käynnistämää maankäyttösektorin Hiilestä kiinni - ilmastotoimenpidekokonaisuutta (mmm.fi), jolla pyritään vähentämään maa- ja metsätalouden ja muun maankäytön kasvihuonekaasupäästöjä sekä vahvistamaan hiilinieluja ja varastoja.

Kirjoittajat:

Risto Jokela, erityisasiantuntija kasvit ja ympäristö, ProAgria Oulu
Maarit Liimatainen, tutkija, Luonnonvarakeskus
Miika Läpikivi, DI väitöskirjatutkija, Oulun yliopisto