Vattennivåns variation är en del av en mer omfattande förändring och påverkar inte bara naturliga miljöer utan även den bebyggda miljön.
– Kraftiga kortsiktiga variationer belastar miljön och påverkar bland annat erosionen av stränder, urlakning av näringsämnen samt vattendragens rekreationsanvändning och livsmiljöer. Extrema variationer ökar också risken för översvämningar och belastar till exempel broar och dagvattensystem, berättar forskardoktor Linnea Blåfield vid Åbo universitet.
Det varmare klimatet orsakar flera samtidiga förändringar
Ändringarna i älvarna följs noggrant upp på olika håll i Finland genom studier som är gemensamma för flera forskningsorganisationer inom ramen för Digital Waters-projektet, som finansieras av Finlands Akademi. Senast i september utförde forskarna terrängmätningar i Oulanka älv. Utöver i Oulanka älv görs mätningar även i Vanda å, Tana älv och dess sidoarm Pulmankijoki.
I området för Oulanka älv har man redan tidigare följt med förändringar i avrinningsområdet, klimatet och älven. På lång sikt har flera samtidigt pågående processer observerats.
Områdets medeltemperatur har stigit med 3 grader under 50 år, vilket motsvarar den uppvärmning som förutses för de nordliga områdena till följd av klimatförändringen. Samtidigt har vattnets hydrologiska kretslopp, det vill säga naturliga cirkulation under året, förändrats: våröversvämningarna har minskat och vattenföringstopparna under andra årstider har ökat. Dessutom har töväder och regn mitt i vintern blivit vanligare, tiden med istäcke har förkortats med över en månad och snösmältningen har tidigarelagts.
– Genom dessa samtidiga processer förändrar det varmare klimatet hela det hydrologiska kretsloppets rytm och hur vattnet färdas från avrinningsområdet till älven, hur det beter sig i fåran och vilka förändringar det orsakar i älven och dess omgivning, säger Linnea Blåfield.
Robotteknik preciserar forskningen
De långsiktiga mätningarna har utvidgats och preciserats i Digital Waters-undersökningarna. Med hjälp av avancerad teknik kan mycket noggranna mätdata erhållas även om små förändringar. Tekniken inkluderar laserskannrar fästa vid drönare och robotbåtar, undervattenssensorer och kameror.
I de senaste fältstudierna testade Åbo universitet dessutom för första gången robotar som rör sig i luften och på land för vattendragsforskningens behov. I Oulanka älv undersöktes deras förmåga att röra sig och agera självständigt i utmanande naturmiljöer även när satellitbaserad positionsbestämning inte är tillgänglig.
– Den teknik som testats i Oulanka älv ska också fungera i andra miljöer. Då kan resultaten och metoderna utnyttjas så brett som möjligt, motiverar forskningsprofessor Harri Kaartinen vid Lantmäteriverket.
Tekniken är väsentlig eftersom forskare utvecklar metoder och enheter i en allt mer exakt och autonom riktning. Robotbåtar och drönare når platser som är svåra för människor att nå, och laserskannrar och sensorer samlar in data med en precision som traditionella metoder inte kan uppnå. Målet är att producera möjligast mångsidig och tillförlitlig forskningsinformation som hjälper att förstå och förutse förändringar i miljön.
– Vi använder många typer av utrustning på ett litet område, men resultaten speglar inte ett enskilt område utan kan generaliseras till liknande miljöer både i Finland och internationellt, berättar professor Petteri Alho vid Åbo universitet.
Mer information
• Doktorand Linnea Blåfield, Åbo universitet (förändringar i älvmiljöer)
linnea.m.blafield@utu.fi
• Forskningsprofessor Harri Kaartinen (drönarmätningssystem)
029 531 4756, fornamn.efternamn@lantmateriverket.fi
• Professor Tomi Westerlund (robotik)
050 343 7684, tovewe@utu.fi
Digital Waters är ett forskningsflaggskepp finansierat av Finlands Akademi, som producerar ny information om vattendrag, stöder beslutsfattande och hjälper att utnyttja digitala lösningar inom vattensektorn.