Vesistötutkimuksessa tarkkaillaan muutoksia luonnossa ja laboratoriossa.
Edes 37:n asteen pakkanen ei ole estänyt Eliisa Lotsaria asettumasta tutkimusryhmänsä kanssa pohjoiselle joelle. Kun kyse on tärkeästä tutkimusaiheesta, Lotsari mieluummin palelee hiukan kuin jättää työt kesken.
– Pohjoisessa on talvella hyvin vähän valoa, ja kaikki aika pyritään hyödyntämään. Välillä lounastauotkin jäävät väliin.
Ainoastaan sade estää esimerkiksi ilmakuvaukset.
Lotsarin, 40, tutkimuksen kohteena ovat vesistöt, erityisesti joet ja se, miten ne muuttuvat ilmastonmuutoksen ja ihmisen luonnonmuokkauksen myötä.
Suomessa tilanne on vielä hyvä, sillä suuri osa vesistöistä on hyvässä kunnossa. Huonosti voivia jokiakin kuitenkin on.
Ilmaston lämpenemisellä on ollut jo vaikutusta, Lotsari sanoo. Etelä-Suomessa on jo havaittu entistä leudompia ja vähälumisempia talvia ja sitä kautta vähemmän jokijäätä. Syys- ja talvitulvat ovat lisääntyneet. Kevättulvien ennustetaan aikaistuvan.
Lotsarin mukaan Suomessa on varauduttu muutoksiin hyvin. On tehty vesienhoitosuunnitelmat, varauduttu tulvariskeihin ja laadittu ohjeita patojuoksutusten säännöstelyyn.
– Patoaltaissa pidettäisiin syksyllä ja talvella nykyistä enemmän tilaa mahdollisesti ennusteiden mukaisesti lisääntyvälle virtaavalle vedelle. Näin tulvariski saataisiin minimoitua.
Lotsarin uusin, viime syksynä alkanut tutkimus kestää vielä yli neljä vuotta.
Suomen Akatemian rahoittama tutkimus on maailmanlaajuisestikin ainutlaatuinen. Pohjoisen kylmiä olosuhteita ja jokieroosiota talven aikaan on tutkittu vasta vähän. Suomi on muutoksen keskiössä, sillä ennusteiden mukaan pohjoiset alueet lämpenevät maapallolla nopeimmin.
– Ilmasto lämpenee, mutta pystymme vielä vaikuttamaan lämpenemisen aiheuttamien muutosten voimakkuuteen, Lotsari sanoo.
Virtaavaa vettä ja sen mukanaan kuljettamaa ainesta sanotaan aineskuljetukseksi. Pohjoisissa joissa veden mukana kulkee ainesta koko talven ajan. Tämä pitää ottaa huomioon, jotta tutkimustuloksista voidaan luoda mahdollisimman todenmukaisia mallinnuksia.
– Aineskuljetukset jääkannen alla oletettavasti lisääntyvät, kun jääpeitteiden aika tulevaisuudessa mahdollisesti lyhenee ja jää ohenee.
Näimme, kun pellot sortuivat jokilaaksoon.
Eliisa Lotsari
Lotsarin tutkimuskohteina ovat Pulmankijoki Utsjoella, Koitajoki Ilomantsissa, Vantaanjoki ja Oulankajoki sekä joki Ruotsissa lähellä Uumajaa.
Lotsari matkusti viimeksi toukokuussa pohjoiseen Pulmankijoelle, joka on ollut hänen tutkimusalueenaan vuodesta 2005.
– Pulmankijoki on suurilta osin luonnontilainen joki. Siellä nähdään ympäristön muutoksen vaikutukset.
Ilmaston lämmetessä joissa kulkee yhä enemmän ainesta. Jokieroosiota ja kasautumista tapahtuu entistä enemmän, jolloin esimerkiksi joentörmät sortuvat. Kasautuminen nostaa vedenpohjaa, ja tulvariski suurenee.
Nyt kerättävän tutkimustiedon avulla suomalaiset kunnat ja kaupungit pystyvät tulevaisuudessa ehkäisemään entistä paremmin muun muassa talvitulvien haittoja.
Toukokuussa Lotsari kävi myös Hiitolanjoella, jossa hänellä on tutkimuskohde Luonnonvarakeskus Luken kanssa. Hiitolanjoella tutkitaan kolmen padon purkamisen vaikutusta vesistöihin. Yksi pato on jo purettu.
Kesällä Lotsari työskentelee ainakin Koitajoella ja Uumajassa, jossa havainnoidaan jokitörmien eroosiota, tehdään vedenalaista kuvausta ja kokeillaan uutta tekniikkaa.
– Toivottavasti saamme tulvan nousuvaiheen myös mukaan. Asennamme mittalaitteita, joista osa kerätään pois ennen talvea, etteivät jäät riko niitä.
Eliisa Lotsarin kiinnostus vesistöön kumpuaa omasta lapsuudesta Pukkilassa, jossa perheellä oli maatila. Maiden läpi kulki pieni joki. Vanhempiensa kanssa Lotsari seurasi vuodenaikoja ja vesiympäristön muutoksia.
– Näimme esimerkiksi, kun pellot sortuivat jokilaaksoon. Näimme, millaisia vuodet olivat verrattuina toisiinsa ja millaisia ilmasto-olosuhteet sekä se, miten ne vaikuttivat maatalouteen.
Lotsari on edelleen kiinnostunut siitä, mitä vesistöissä tapahtuu eri vuodenaikoina: Mitä tapahtuu korkean veden eli tulvavesien aikaan? Mitä matalan veden aikaan syksyllä, kun on hetken kuivaa? Mitä joessa tapahtuu talvella jään alla?
Vesistöä tutkitaan monin eri tavoin, muun muassa mittaamalla virtausnopeuksia ja virtaavan veden voimaa sekä tarkastelemalla, mitä materiaalia joessa kulkee ja minkä verran. Tutkijat pyrkivät selvittämään esimerkiksi sitä, mikä on joen aineskuljetus nyt ja tulevaisuudessa, jos talviaika lyhenee, lumipeite vähenee ja jää ohenee.
Tutkimuksissa käytetään myös ilmakuvausta ja vedenalaista kuvausta.
– Go pro- ja riistakameratyyppisillä kameroilla pystytään saamaan selville esimerkiksi pintavirtausta ottamalla vaikkapa kymmenen sekunnin video tunnin välein.
Kenttätyössä Lotsarin mukana on aina kaksi tai useampi henkilöä, muun muassa väitöskirjatutkijoita. Turvallisuussyistä kukaan ei saa mennä yksin.
Lotsari on tehnyt mittauksia myös Australiassa, Uudessa-Seelannissa, Espanjassa ja Arizonassa.
–Samankaltaiset menetelmät soveltuvat eri alueille. Pitää vain ottaa huomioon joen sijainti ja ilmastonäkökulma.
Luonnonmittauksiin yhdistetään laboratorioanalyyseja. Elokuussa Lotsari on menossa Hullin yliopistoon Englantiin tekemään kokeellisia analyyseja laboratorioon, jonne on rakennettu pieni joki ja keinotekoinen jääkansi.
Kansainvälisyys on Eliisa Lotsarille tärkeää. Hän on saanut yhteistyökumppaneita esimerkiksi konferensseista.
– Kun eri alojen tutkijat keskustelevat keskenään, syntyy ideoita.
Lotsarin mielestä Suomi voi toimia globaalina esimerkkinä vesistötutkimuksessa. Suomessa pystytään toimimaan joki- ja järviympäristöissä eri vuodenaikoina.
– Arktiset, subarktiset ja boreaaliset alueet ovat muutoksen keskiössä. Suomi on pitkänä valtiona erinomainen koealue.
Lotsaria kiinnostaa myös ikirouta, jota on esimerkiksi Suomen palsasoilla, Siperiassa ja muilla arktisilla alueilla laajemminkin.
– Mitä tapahtuu, kun maaperässä tai kallioperässä oleva ikirouta sulaa? Se voi vaikuttaa jokien ainesosien kuljetukseen.
Erilaisten yhteistyötutkimusten kautta näkökulma laajentuu. Lotsari kertoo, että yhteistutkimus Luken kanssa tuo mukaan kalanäkökulman, esimerkiksi lohennousuun liittyvät tutkimukset ja sen, miten jokiveden lämpötila vaikuttaa eliöihin. Tutkimuksessa huomioidaan yhteiskunta, luonto ja talous.
– Kun tiedetään, mitä joessa fyysisesti tapahtuu, vesien hoitaminen saadaan entistä kestävämmäksi. Saadaan suojeltua vaikka kalojen kutupaikkoja ja kohdennettua jokien kunnostustoimenpiteitä hyvin.
Suomen Akatemia myönsi tänä keväänä Eliisa Lotsarille akatemiapalkinnon tieteellisestä rohkeudesta ja luovuudesta sekä toiminnasta tieteen yhteiskunnallisen vaikuttavuuden edistämiseksi. Lotsarin tutkimus ilmastonmuutoksen vaikutuksesta vesistöihin yhdistää paikkatietoa, luonnonmaantiedettä, fysikaalisia tieteitä ja insinööritieteitä.