Tiedote 16.12.2019 klo 11.57
Kuva saaristomereltä, jossa satelliittihavainnoista on erityisesti hyötyä. © Mikko Attila
Satelliittihavainnoista voidaan arvioida vedenlaatua erittäin hyvällä alueellisella ja ajallisella kattavuudella sekä hyvällä tarkkuudella vertailuaineistoihin nähden.
Suomen ympäristökeskuksen erikoistutkija, DI Jenni Attila väittelee torstaina 19.12.2019 Aalto-yliopiston rakennetun ympäristön laitoksella aiheesta: ”Suomen rannikkovesien vedenlaadun seuranta ja tila-arvio kaukokartoitusmenetelmin”. Väitöskirjassaan Attila selvitti satelliittihavaintojen käyttökelpoisuutta rannikkomme vesialueiden tilan seurannassa. Työssä tarkasteltiin satelliittihavaintojen hyödyllisyyttä erityisesti EU:n vesipuitedirektiivin ja Suomenlahden avomerialueen tila-arvion tarpeisiin.
SYKEssä Attila on tehnyt pitkään vedenlaadun kaukokartoitukseen liittyvää työtä ja aihe väitöskirjalle löytyikin sitä kautta luonnollisesti. ”Itämereen ja erityisesti Suomen rannikkovesiin liittyvät aiheet ovat vieneet mielenkiintoni ja aikani. Nykyään teemme aineistoja myös Suomen järvialueille, mikä on myös kiinnostavaa ja haastavaa. Teen paljon käytännön kaukokartoitusseurannan edistämiseen liittyviä hankkeita, mutta ajoittain jää aikaa myös tutkimukselle”, Attila kertoo.
Menetelmäkehitys keskiössä
Väitöskirjassa keskityttiin erityisesti levän määrää kuvaavan a-klorofyllin määritysmenetelmien valintaan sekä siihen, mikä menetelmien tarkkuus on Suomen rannikkovesissä. Lisäksi tarkasteltiin veden sameuden, humuksen ja näkösyvyyden määrittämiseen soveltuvia kaukokartoitusmenetelmiä. ”Suomen vesialueet ovat varsin tummia ja humuspitoisia verrattuna muihin Euroopan meri- ja järvialueisiin, mikä pitää ottaa huomioon kehitysvaiheessa ja laskentamenetelmiä valittaessa”, Attila sanoo.
Tarkkuusarviot tehtiin vertaamalla kaukokartoitusmenetelmiä ympäristöhallinnon seuranta-asemilta kerättyihin ja laboratoriossa analysoituihin näytteisiin. Lisäksi menetelmiä verrattiin vedenlaadun vaihtelua mittaaviin läpivirtamittaus-aineistoihin rannikolla järjestetyissä mittauskampanjoissa ja kauppalaivoille asennetun Alg@line-järjestelmän laitteilla.
Työssä käytettiin pääasiassa ENVISAT-satelliitin MERIS-instrumentin havaintoja, jotka soveltuvat hyvin vedenlaadun määritykseen. Lisäksi hyödynnettiin lentokäyttöisen AISA-instrumentin havaintoja.
Satelliittikuvaesimerkki a-klorofyllin vaihtelusta Suomen rannikolla. Musta viiva: rannikon vesimuodostumarajaukset. © ELY-keskukset, SYKE, Open Street Map ESA MERIS data, SYKE a-klorofyllituote
Hyötyjä erityisesti ulommille merialueille
Viimeisimmässä vesipuitedirektiivin luokittelussa, joka valmistui tänä vuonna, satelliittihavaintoja oli käytettävissä yli 2 000 järvelle ja lähes kaikille rannikon alueille. Tutkijan mukaan satelliittihavaintoja voidaan hyödyntää kattavasti Suomen rannikkovesien ja avomerialueiden seurannassa ja tila-arvioissa myös jatkossa. Havainnoista on apua erityisesti alueilla, joilla muita havaintoja tehdään vähän, kuten osalla ulommista rannikkoalueista, avomerialueilla ja osalla järvialueita.
Uusia mahdollisuuksia
Attilan väitöskirjatyön menetelmäkehitys antoi hyvän pohjan EU:n Copernicus-ohjelman Sentinel-satelliittisarjojen havaintojen hyödyntämiseen. ”Copernicus-ohjelman mahdollisuudet vesialueiden seurannassa ovat valtavan laajat, ja olemme vasta päässeet perusasioihin käsiksi. Voimme työstää aineistoista paljon uudenlaista tietoa liittyen vaikkapa jokien vaikutusalueisiin rannikolla. Kuvista näkyy myös hienosti hetkellisiä ilmiöitä, kuten sinileväajan pintaleväkiehkurat ja pienet ja isot kumpuamiset. Myös Suomen järvillä on hyviä mahdollisuuksia hyödyntää uudentyyppistä tarkempaa satelliittiaineistoa”, Attila kuvailee tulevia suunnitelmia.
Väitöskirja ja väitöstilaisuus
Jenni Attilan väitöstilaisuus pidetään torstaina 19.12.2019 klo 12.00–16.00 Aalto-yliopiston Kandidaattikeskuksessa, osoitteessa Otakaari 1, 02150 Espoo. Vastaväittäjänä toimii Dr. Daniel Odermatt, Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technologysta, Sveitsistä. Valvojana toimii professori Miina Rautiainen Aalto-yliopiston rakennetun ympäristön laitokselta.
Väitöskirjan nimi on Suomen rannikkovesien vedenlaadun seuranta ja tila-arvio kaukokartoitusmenetelmin (Water quality monitoring and assessment of the Northern Baltic Sea using Earth Observation).
Väitöstyötä ovat tukeneet SYKEn siemenrahahanke EOMORE, Nessling-säätiö, sekä useat ympäristöministeriön, Suomen Akatemian, EU:n ja ESA:n rahoittamat hankkeet.
Lisätietoja