Levämäärän lisääntyminen Kallavedellä voi liittyä ravintoverkon koostumuksessa tapahtuneisiin muutoksiin

Eteläisellä Kallavedellä Kuopiossa on havaittu kuluneiden kahden vuosikymmenen aikana vedessä keijuvien levien eli kasviplanktonin määrän kasvua. Kasviplanktonin runsaus on Kallavedellä nykyisin tasolla, joka ilmentää järven tyydyttävää ekologista tilaa. Järven ravinnekuormituksessa ja veden ravinnepitoisuuksissa ei tiedetä samaan aikaan tapahtuneen merkittävää kasvua, joten kasviplanktonin runsastumisen yksi mahdollinen syy voi olla ravintoverkon ylemmillä tasoilla tapahtuneet muutokset. 

Jyväskylän yliopiston akvaattisten tieteiden opiskelija Hanna Enroth selvitti Pro gradu -tutkimuksessaan, voidaanko Kallaveden levämäärän lisääntymistä selittää ylhäältä alaspäin tapahtuvalla ravintoverkkosäätelyllä. 

Ravintoverkko koostuu ravintoketjun eri tasoista, joita ovat tuottajat (tässä tutkimuksessa kasviplankton), ensimmäisen asteen kuluttajat (kasviplanktonia syövä eläinplankton) sekä toisen ja kolmannen asteen kuluttajat, eli pedot (mm. kalat ja vesiselkärangattomat, kuten sulkasääsken toukat). Muutokset yhdellä ravintoverkon tasolla voivat heijastua ravintoverkossa ylemmille ja alemmille tasoille. 

Muutoksia planktonissa ja sulkahyttysten tiheydessä 

Eteläisen Kallaveden ravintoverkossa tapahtuneita muutoksia tarkasteltiin vertailemalla 1990-luvulla ja vuonna 2019 kerättyjä aineistoja kasviplanktonin lajistokoostumuksen, eläinplanktonin lajiston, -tiheyden ja -yksilökoon sekä sulkahyttysen toukkien (Chaoborus flavicans) yksilötiheyden osalta. 

Kasviplanktonaineisto saatiin ympäristöhallinnon Hertta-tietokannasta ja lajit luokiteltiin koon ja esiintymismuodon (esim. yksisoluinen, rihmamainen, yhdyskunta) mukaan eläinplanktonille syötäväksi tai syötäväksi kelpaamattomaksi. Kasviplanktonaineiston perusteella eläinplanktonille syötäväksi kelpaava kasviplankton on vähentynyt verrattuna syötäväksi kelpaamattomaan kasviplanktoniin. 

Eläinplanktonlajistoa, eri lajiryhmien biomassoja ja yksilöiden pituuksia verrattiin vuosina 1990, 1992, 1993 ja 1996 säilöttyjen elokuun loppupuolen näytteiden sekä vuoden 2019 näytteiden välillä. Erityisesti tarkastelun kohteena olivat kasviplanktonia tehokkaasti ravintonaan käyttävät ja Kallaveden eläinplanktonnäytteissä runsaina esiintyvät eläinplanktonsuvut: Daphnia- ja Bosmina-vesikirput sekä Eudiaptomus-hankajalkaiset. 

Tutkittujen eläinplanktonnäytteiden perusteella näiden eläinplanktonsukujen yksilökoot ovat pienentyneet 1990-luvulta vuoden 2019 näytteisiin verrattuna. Lisäksi etenkin Daphnia-vesikirppujen yksilötiheyden havaittiin pienentyneen. Suurikokoisen eläinplanktonin vähentyessä saalistuspaine kohdistuu voimakkaammin pienempikokoiseen kasviplanktoniin. Tämä mahdollisesti selittää kasviplanktonyhteisössä tapahtuneet muutokset syötäväksi kelpaavasta syötäväksi kelpaamattoman lajiston dominointiin.

Etelä-Kallavedellä tehtyjen pohjaeläintarkkailujen perusteella sulkahyttysen toukkien yksilötiheys on kasvanut. Sulkahyttyset käyttävät eläinplanktonia ravintonaan, joten muutoksen myötä niiden eläinplanktoniin kohdistama saalistuspaine on voimistunut. Sulkahyttysen toukkien runsastumisen voidaan näin ollen olettaa pienentäneen eläinplanktonin yksilökokoa ja -tiheyttä. Tällöin eläinplankton puolestaan säätelee tehottomammin kasviplanktonia.

Muutokset ravintoverkon eri tasoilla voivat olla yhteydessä levämäärän kasvuun

Tutkimusaineisto antaa viitteitä siitä, että kasviplanktonlajiston muutoksiin ovat voineet johtaa eläinplanktonia ravintonaan käyttävien sulkahyttysen toukkien runsastuminen, sekä tehokkaasti kasviplanktonia suodattavien eläinplanktonsukujen yksilökoon pieneneminen. Muutokset ravintoverkon eri tasoilla ja kasviplanktonlajistossa viittaavat siihen, että kasviplanktoniin kohdistuva säätely ravintoverkon ylemmiltä tasoilta on heikentynyt. Ravintoverkkosäätely on näin ollen voinut osaltaan vaikuttaa kasviplanktonin runsastumiseen Etelä-Kallavedellä.

Tutkimuksessa ei tarkasteltu Etelä-Kallaveden kalastoa ja sen muutosten yhteyttä ravintoverkon alempiin tasoihin, sillä säännöllistä ja vuosien välillä vertailukelpoista, ja muuhun tämän tutkimuksen aineistoon täsmäävää aineistoa ei ole saatavilla. Kallaveden kalastossa tiedetään kuitenkin tapahtuneen muutoksia, jotka nekin voisivat osaltaan selittää muussa ravintoverkossa tapahtuneita muutoksia. Tutkimussarkaa Kallaveden vesiekosysteemin toiminnan selvittämisessä siis riittää edelleen.

Tutkimus toteutettiin yhteistyössä Jyväskylän yliopiston, Pohjois-Savon ELY-keskuksen ja Savo-Karjalan Ympäristötutkimus Oy:n kanssa ja se oli osa Kallaveden yhteistarkkailua. Hanna Enrothin Pro gradu -tutkielma "Ravintoverkkosäätelyn vaikutukset Kallaveden planktonyhteisöön" on ladattavissa Jyväskylän yliopiston julkaisuarkistosta.