Vesivoimaa on hyödynnetty jo satoja vuosia. Koskia ja jokia on valjastettu pyörittämään myllyjen jauhinkiviä, sahojen leikkuuteriä, sittemmin voimalaitoksien sähkögeneraattoreita.

Suomen ensimmäinen sähköä tuottava vesivoimala rakennettiin Tammerkoskelle vuonna 1891. Yli sata vuotta myöhemmin vesivoimasähkön tuotantoon on padottu lähes kaikki Suomen suuret joet. Suomen arviolta noin 159 000 joki- ja purokilometristä noin 90 prosenttia on ihmisen muuttamia. Vesivoimaloiden rakentamisella on muutoksessa merkittävä rooli.

Virtaavien vesien ja suurten jokien valjastamisen vaikutukset näkyvät Suomen luonnossa. Monet ovat varmasti kuulleet vaelluskalojen ahdingosta ja niiden kohtaamista ongelmista, mutta millaisia ovat muut patoamisen aiheuttamat luontovaikutukset?

Vesivoiman vaikutukset luontoon

Havainnollistamme alla kuvitteellisten esimerkkien avulla, mitä tapahtuu kun luonnontilainen joki padotaan sähkön tuotantoa varten. Kolmas esimerkki näyttää, mitä tapahtuu kun voimalaitospato puretaan ja jokea ennallistetaan

Vapaa eli luonnontilainen joki

Luonnontilainen joki laskee latvavesiltä mereen maastonmuotoja mukaillen. Matkan varrella on pärskyviä koskia, voimakkaasti virtaavia nivoja ja tyyniä suvantoja. Pudotuskorkeutta on eniten koskissa, joissa vesi virtaa nopeasti pärskyen kiviä vasten, samalla hapettuen ja pitäen pohjan lietteettömänä. Suvantojen tasainen elämä muistuttaa lampia ja järviä. Joki levenee, kun pääuomaan liittyy sivu-uomia.

Virta kuluttaa, kuljettaa ja kasaa aineksia uomassa jatkuvasti. Uoma on joskus suora mutta usein se mutkittelee, haarautuu tai palmikoi.

Joki tulvii etenkin keväisin, kun lumet sulavat. Myös kovat syyssateet aiheuttavat virtaamahuipun. Tulvassa veden määrä ja virtausnopeus ovat suuret ja vesi siirtää aineksia paikasta toiseen. Tulva on joen kevätsiivous.

Virtapaikoissa on karkearakenteinen pohja, jonka huokoset, lokerot ja labyrintit ovat jokieliöiden elinehto. Pohjaeläimistö on runsas ja monimuotoinen. Vesisammalet tarraavat kiviin, kalat ja muut uimarit löytävät lepopaikkoja vaihtelevista pohjan muodoista.

Kalat uivat vapaasti vesistön jokien ja järvien muodostamilla reiteillä, etsiytyen sopiville syönnös- ja kutupaikoille. Jokihelmisimpukka eli raakku menestyy, kun joessa on lohikaloja, sillä raakku elää nuoruusvaiheensa lohikalojen kiduksissa.

Vangittu eli vesivoimasähköä tuottava rakennettu joki

Tämä joki on täysin valjastettu vesivoiman tuotantoon. Joessa on kolme voimalaitosta, joiden myötä joki on kokonaan rakennettu, padottu ja porrastettu.

Kokonaan rakennettu joki on kuin portaikko, jossa tasainen askelma ja jyrkkä pudotus vuorottelevat. Portaikon askelmana on allastunutta vesipintaa ja pudotuksen kohdalla pato ja voimala. Vesi saadaan putoamaan turbiinin läpi mahdollisimman korkealta, suoraan patoaltaasta toiseen ilman virtaushäviötä.

Veden pinnan noston vuoksi joen alkuperäinen ranta on osittain tai kokonaan veden alla. Kosket ja muut virtapaikat ovat peittyneet altaisiin, ja vaelluskalojen kutu- ja poikastuotantoalueet ovat kadonneet. Myös muut virtaukseen sopeutuneet eliöt ovat laajalti kadonneet ja korvautuneet seisovan veden lajeilla.

Kahdessa muussa voimalassa luonnonuomat ovat kelvanneet alakanavaksi, mutta niitä on ruopattu ja pengerretty, sillä luonnonuoma on ollut mutkainen ja pudotukseltaan loiva.

Virtaaman säännöstelyn ja yläveden noston vuoksi tulvatasangot tulvaniittyineen ja -metsineen ovat hävinneet rannoilta. Joen vuosittainen kevätsiivous jää väliiin. Sedimenttiä kertyy patojen yläpuolelle, ja sitä ei kulkeudu jokivarsiin ja suistoon.

Voimalapadot ovat vaelluseste

Vesivoimalat patoineen estävät kalojen ja muiden virtavesieliöiden liikkumisen joessa ylä- ja alavirtaan. Tässä joessa kalankulku on pyritty järjestämään teknisen kalatien (alin voimala) ja kalahissin (keskimmäinen voimala) avulla. Ylimmän voimalapadon läpi ei ole järjestetty kalankulkua toistaiseksi lainkaan.

Alimman voimalan tekninen kalatie täyttää tehtävänsä vain osittain. Voimayhtiö päästää tekniseen kalatiehen vettä toukokuusta marraskuuhun. Talvella kalatie jää ilman vettä, eivätkä virtavesieliöt voi elää tai lisääntyä siellä. Riippuu myös kalalajista ja kalan koosta, osaako se nousta kalatietä pitkin. Jokea ylävirtaan pyrkiessään kalat suunnistavat voimakkainta virtausta kohti. Monesti ne eivät löydä kalatien suuaukkoa, kun virtauksen tuntu on pieni verrattuna turbiinivirtaan.

Jokea alavirtaan merta kohti pyrkivät kalat eivät voi suunnistaa, vaan ne ajautuvat myötävirrassa. Kaloja joutuu kalatien sijaan myös voimalan sisään ja kaloja menehtyy tai haavoittuu turbiineissa. Alasvaeltavia kalanpoikasia kuolee paljon myös patoaltaissa, sillä alaspääsyreittiä etsivät kalanpoikaset ovat haukien, lokkien ja muiden petojen helppo saalis.

Toisessa voimalassa on kalahissi. Kaloja houkutetaan padon alla valojen ja seinämien avulla hissikoriin, joka nousee yläveden tasalle veden valuessa korista painon keventämiseksi. Myöskään kalahissi ei ratkaise virtavesieliöstön tarvetta liikkua kuin pieneltä osin.

Virtakutuiset vaelluskalat eivät lisäänny tässä joessa. Kaikki virtapaikat ovat hävinneet joen pääuomasta eikä sopivia kutu- ja poikastuotantoalueita ole.

Pato vangitsee virtauksen, joka on  virtaveden elämän ehto

Esimerkit osoittavat miten jokiluonto muuttuu täysin, kun se valjastetaan vesivoiman tuotantoon. Virtaavalle vedelle luonnollinen liike eli virtaus pysähtyy. Vesi padottuu ja veden mukana kulkeutuva aines kasautuu padon yläpuolelle. Ilman virtausta joki alkaa muuttua järvimäiseksi. Joen patoaminen aiheuttaa välittömästi niin sanotun estevaikutuksen ja jokijatkumo katkeaa. Tällä muutoksella on vaikutuksensa koko vesiekosysteemiin ja elolliseen luontoon.

Vesistön alkutuotanto kuten levästö, plankton ja irtonaisen eloperäisen materiaalin kulkeutuminen muuttuvat. Padon aiheuttama estevaikutus näkyy muutoksina virtausoloissa, sedimentin kulkeutumisessa ja vedenlaadussa.

Vähitellen myös jokiuoma, sen muoto ja pohjarakenne muuttuvat. Lisäksi muutoksia tapahtuu joen pohjaeläimissä ja kalastossa sekä joessa tai jokivarsilla elävissä lintulajeissa ja nisäkkäissä. Monien eläinlajien on vaikea sopeutua elämään padotuissa jokivesistöissä ja ne joutuvat ahdinkoon. Virtavesien lajit taantuvat ja seisovan veden lajit yleistyvät.

Lajeista suurimpia kärsijöitä ovat monet virtakutuiset uhanalaiset vaelluskalat, kuten lohi ja taimen sekä äärimmäisen uhanalaisiksi luokitellut ankerias ja erittäin uhanalainen jokihelmisimpukka eli raakku. Myös lukuisat rantatörmiä hyödyntävät eläinlajit ovat vesivoiman vaikutusten armoilla.

Vesivoimasähkön tuotannolla on suuri kielteinen vaikutus luonnon monimuotoisuuteen. On tärkeää lopettaa patoaminen, vähentää nykyisten voimalapatojen vaikutuksia ja aloittaa turhien voimaloiden patojen purku.

Vesivoiman luontovaikutusten pyramidi, jonka perustana on estevaikutus ja jokijatkumon katkeaminen. Pettsin (1984) ja Berglundin (2013) esityksen pohjalta suomeksi soveltanut Virpi Sahi. Piirros: Tupu Vuorinen

Vapautettu ja kunnostettu joki

Tämä joki on ollut valjastettuna vesivoiman tuotantoon, mutta nyt se on palautettu takaisin kohti luonnontilaa. Palauttamisessa on otettu huomioon vesivoimatuotannosta saatavan tehon menetys verrattuna saavutettaviin hyötyihin luonnolle ja ihmisille.

Vanha minivoimalaitos on museoitu. Minivesivoimalaitos tuotti vain vähän sähköä verrattuna sen jokiluonnolle aiheuttamaan haittaan. Vanha voimalapato on avattu ja toimii nyt siltana.

Alempi vesivoimalaitos toimii ja tuottaa sähköä. Siihen on rakennettu luonnonmukainen ohitusuoma, jota pitkin kalat ja muut vesieliöt voivat liikkua voimalapadon ohi. Luonnonmukainen ohitusuoma on tehty kaivinkoneella sopivan loivaksi ja mutkittelevaksi. Ohitusuomaan on lisätty sopivasti kiviä ja pohjamateriaalia, jotka hidastavat ja monipuolistavat virtausta. Eroa luonnonpuroon ei enää huomaa.

Vesivoimalat vaikuttavat koko vesistöön

Yllä olevat kolme esimerkkijokea löytävät tästä alhaalla olevasta vesistöstä. Löydätkö ne? Vesivoimalapadot vaikuttavat koko vesistöön. Neljäskin joki ja paljon lisätietoa löytyy Vesivoiman luonto -sivuilta. Käy kurkkaamassa!

Kuvitus: Tupu Vuorinen. Tekstit: Virpi Sahi

FRESHABIT LIFE IP (LIFE14 IPE/FI/023)

Hanke on saanut rahoitusta Euroopan unionin LIFE-ohjelmasta. Aineiston sisältö heijastelee sen tekijöiden näkemyksiä, eikä Euroopan komissio tai EASME ole vastuussa aineiston sisältämien tietojen käytöstä.

Vapauta virrat

On kohtuullista, että edes kymmenys virtaavasta vedestä palautetaan takaisin uhanalaiselle jokiluonnolle, kalojen kulkuväyläksi ja raakun elinympäristöksi. Tehdään Suomesta vapautettujen virtojen maa!

Lue lisää