Viime viikolla kotimaisissa ja ulkomaisissa tiedotusvälineissä (mm. täällä ja täällä) uutisoitiin laajasti Saksassa tehdystä pitkäaikaistutkimuksesta, jossa lentävien hyönteisten määrän havaittiin vähentyneen vuodesta 1989 lähtien peräti 76 prosentilla. Tässä Plos One- lehdessä julkaistussa tutkimuksessa hyönteisten biomassamääriä seurattiin 27 vuoden ajan 63 eri luonnonsuojelualueella. Tutkimuksen tulokset hyönteisten määrän rajusta vähenemisestä ovat hälyttäviä, sillä useilla hyönteislajeilla, kimalaisten ja mehiläisten lisäksi, on tärkeä rooli niin kasvien pölyttämisessä kuin myös lintujen ja muiden eläinten ravintona. Hyönteisten määrän vähenemisen vaikutukset ovat siten kauaskantoisia ja ulottuvat lopulta myös ihmisiin asti.

Hyönteiskadon vaikutusten lisäksi, tutkimus sai minut ajattelemaan ympäristön tilan seurantaa ja niissä kerättyjen pitkäaikaisaineistojen merkitystä. Suurin osa ekologisesta tutkimuksesta tehdään lyhytaikaisen projektiperusteisen rahoituksen turvin ja seurantaohjelmia kritisoidaan usein siitä, että ne ”maksavat liian paljon ja tuottavat liian vähän”. Niinpä miksi ympäristön tilaa kannattaa seurata? Mitä hyötyä ympäristöseurannasta on ihmiskunnalle?

Lentäviä hyönteisiä kerättiin saksalaistutkimuksessa telttamaisten Malaise-pyydysten avulla. Kuvassa Seilin  eteläosiin pystytetty Malaise-pyydys ja maaselkärangattomat kenttäkurssin opiskelijoita tutkimassa näytteitä. Kuva: STL:n arkisto.

Ympäristöseurannalla tarkoitetaan pitkäaikaista ja säännöllisesti tapahtuvaa tutkimusta, millä pyritään selvittämään ympäristön tilaa ja erottamaan ihmisen toimien aiheuttamat ympäristömuutokset luonnon omista mekanismeista. Seurantaa eli monitorointia tehdään useista eri syistä ja tavoitteet voivat erota ohjelmien kesken, seurantaohjelman tavoitteena voi olla esimerkiksi ympäristön tilan lähtötilanteen selvittäminen tai ympäristössä tapahtuvien kehitysuuntien eli trendien tutkiminen. Tästä johtuen, myös monitoroinnin ajallinen ja alueellinen laajuus voi vaihtella myös suuresti eri ohjelmien välillä.

Seurannan yhteydessä puhutaan usein seurannan/tutkimuksen pitkäaikaisuudesta, mutta mitä pitkäaikaisuudella loppujen lopuksi tässä yhteydessä tarkoitetaan? Määritelmä on moniselitteinen ja eroaa tutkimusaiheiden ja -kohteiden välillä. Ekologeille ja muille ympäristön tilaa tutkiville biologeille käsite kuitenkin viittaa yleensä aineistoihin, jotka ulottuvat vähintään 5 vuoden ja parhaimmillaan useita vuosikymmeniä käsittävälle ajanjaksolle.

Eläinplanktonyhteisön tilaa seurattaessa voi kaksikymmentäkin vuotta olla vielä kohtuullisen lyhyt aika paljastamaan populaatioiden kehityssuunnat. Vuosikymmeniä jatkuneeseen seuranta-aineistoon sisältyy monta näytepulloa. Kuvassa tutkimuslaitoksen Airistolta keräämiä eläinplanktonnäytteitä.

Hyönteiskadon osoittaneessa  tutkimuksessa aineisto oli kerätty pitkälti vapaaehtoisten hyönteisharrastajien (Entomological Society Krefeld) työpanoksen ansiosta. Luontoharrastajien keräämät havainnot ja kokoelmanäytteet kuin myös muu yhteistyökumppaneiden tuki onkin ensiarvoisen tärkeää luonnossa tapahtuvien muutosten seurannassa. Tästä hieno esimerkki saatiin jälleen tällä viikolla turkulaistutkijoiden julkaisemassa peltovirnaperhosen identiteettiä ja levinneisyyttä selvittäneessä tutkimuksessa.

Ympäristöseurantaa on perinteisesti harjoitettu kenttäasemilla, joiden luonnonläheinen sijainti, infrastruktuuri ja asemalla ympärivuoden työskentelevä henkilökunta mahdollistavat ympärivuotisen ja tiheän näytteenoton toteuttamisen. Seilissä on seurattu punkkien määrää vuodesta 2012 lähtien. Tavoitteena on saada aikasarja myös puutiaisista. Kuva: Esko Keski-Oja.

Seilissä on tutkittu silakkakannan vaihteluiden syitä jo yli 30 vuosikymmenen ajan ja yhteistyönä on saatu aikaan Itämeren piirissäkin ainutlaatuisia tutkimusaineistoja. Airiston silakankalastajat ovat vieneet tutkimusta eteenpäin omalta osaltaan, sillä ilman kalastajien apua olisi kalanäytteiden hankkiminen vaikeaa. Kuva: Juha Kääriä.

Millaista on laadukas ympäristöseuranta? Vertailukelpoisten ja luotettavien tulosten kannalta aineiston järjestelmällinen keräys niin näytteenottomenetelmien kuin myös ajallisen täsmällisyyden osalta on pitkäaikaistutkimuksissa keskeistä ja niistä piittaamatta jättäminen voi pahimmassa tapauksessa tehdä kerätystä aineistosta käyttökelvotonta. Hyönteiskadosta raportoivassa tutkimuksessa tämä tarkoitti muun muassa hyönteispyydyksen koon, muotoilun ja värin, pyydyksen sijoittelun ja sijainnin yhdenmukaistamista. Myös näytteiden säilöntä ja käsittely biomassan mittaamisen ja lajintunnistuksen suhteen täytyi olla yhdenmukaista. Vaatimus ei ole helppo ja vaatii järjestelmällisyyttä, sillä vuosikymmeniä kestävän ympäristöseurannan aineiston keruuseen ja käsittelyyn osallistuu lähes poikkeuksetta useita kymmeniä henkilöitä.

Vertailukelpoisten ja luotettavien seurantatulosten kannalta aineiston järjestelmällinen keräys niin näytteenottomenetelmien kuin myös ajallisen täsmällisyyden osalta on pitkäaikaistutkimuksissa keskeistä. Kuvassa Seilin lentäviä hyönteisiä keräävän valorysän aineistoa määritettävänä.

Seurantaohjelmia kritisoidaan usein siitä, että ne ”maksavat liian paljon ja tuottavat liian vähän” ja rahoituksen puute onkin  monesti johtanut joko näytteenottovälien tai -paikkojen harventamiseen tai koitunut kokonaisten seurantaohjelmien kohtaloksi. Pitkäaikainen, laadukas ympäristön seuranta ja tutkimus on kuitenkin olennaista ympäristössä tapahtuvien pitkäaikaisten trendien eli kehityssuuntien havaitsemiseksi. Erityisesti ilmastonmuutoksen vaikutuksia tutkiessa, on menneiden suunnanmuutosten ja lajien sopeutumiskyvyn ymmärtäminen tärkeää, jotta tulevaisuudessa tapahtuvia muutoksia voidaan ennustaa ja mahdollisiin vaikutuksiin osataan varautua. Hyvä esimerkki ympäristöseurannan merkityksestä on yhdysvaltalaisen tutkijan Charles David Keelingin Mauna Loan saarella Havaijilla vuonna 1958 aloittama ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden seurantaohjelma, jonka ansiosta saatiin aikanaan ensimmäistä kertaa tutkittuja todisteita ihmisen vaikutuksesta ilmaston lämpenemiseen (kuuluisa Keelingin käyrä). Muun muassa tämän pitkäjänteisen työn ansiosta ihmisen aiheuttama ilmastonmuutos on tänä päivänä yleisesti hyväksytty tieteellinen fakta!

Pitkäjänteinen ympäristön seuranta on myös keskeistä ympäristöpoliittisessa päätöksenteossa – seurantahankkeiden avulla saavutettu tieto antaa päätöksenteolle pohjatason, jonka päälle esimerkiksi ympäristönsuojelutoimia voidaan suunnitella ja niiden vaikutuksia arvioida. Seurantaohjelmien aineistoja hyödynnetään jatkuvasti myös taustatietoina muissa tutkimus- ja kehittämishankkeissa.

Kustannustehokkuus vaatii monitorointiohjelmia tehostamaan näytteenottoaan. Tulevaisuutta on monitoroinnin automatisoituminen, jolloin aineistoa saadaan reaaliaikaisesti vuorokauden ympäri. Kuvassa Seilin automaattinen vedenlaadun seuranta-asema, joka mittaa meriveden ominaisuuksi pinnasta pohjaan neljästi päivässä. Vuonna 2015 seuranta-aseman yhteyteen asennettiin ilman lämpötilaa, ilmanpainetta, ilmankosteutta, sadantaa sekä tuulen nopeutta ja suuntaa mittaavia antureita. Lisätietoa: Saaristomeri.utu.fi

Lue lisää: Seilin ympäristömonitoroinnilla on pitkät perinteet

Teksti ja kuvat: Katja Mäkinen, tutkimusteknikko ja pitkäaikaisten ympäristö- ja eläinplanktonaineistojen parissa työskentelevä väitöskirjatutkija