Pohjavesivaikutteisten järvien ja lampien tutkiminen kaukokartoituksen avulla Kälväsvaaran alueella

Abstract

Voimakkaasti pohjavesivaikutteiset järvet ovat Suomen kansainvälisiä vastuuluontotyyppejä. Tiedot niiden esiintymistä ovat vielä puutteellisia. Järviin purkautuva kylmä pohjavesi viilentää järviä kesäaikaan. Opinnäytetyössä tarkasteltiin, voidaanko Utajärven Kälväsvaaran alueella sijaitsevat pohjavesivaikutteiset järvet ja lammet havaita satelliittikaukokartoitusaineistoista muista järvistä poikkeavan pintalämpötilan perusteella.

Tutkimuksessa hyödynnettiin vuosien 2018–2023 Landsat-satelliittikaukokartoitusjärjestelmän kuvia. Kesäaikaan otetuista satelliittikuvista määritettiin tutkimusalueen järvien ja lampien pintalämpötilat, joita vertailtiin keskenään. Lisäksi selvitettiin, sijoittuvatko eri vuosien satelliittikuvissa havaitut kylmät, mahdollisesti pohjaveden purkautumista kuvaavat alueet aina samoihin kohtiin järviä.

Tutkimuksen mukaan eniten pohjavesivaikutteiset järvet vaikuttivat olevan lämpimimpään kesäaikaan muita järviä kylmempiä, kun taas vähiten pohjavesivaikutteisessa lammessa pintalämpötila oli usein muita järviä korkeampi. Lämpötilaerot olivat kuitenkin melko pieniä. Pohjavesivaikutteisten järvien kylmimmät alueet vaikuttivat usein esiintyvän järviin laskevien pohjavesivaikutteisten ojien lähettyvillä. Satelliittikuvista saatiin viitteitä järvien pohjavesivaikutteisuudesta, mitä on kuitenkin tarpeen selvittää jatkossa tarkemmin. Järvien pohjavesivaikutteisuuden arviointi pintalämpötilojen avulla on haastavaa, sillä pintalämpötiloihin vaikuttavat ensisijaisesti ilman lämpötila sekä järven koko ja syvyys.

Satelliittikuvien karkean resoluution vuoksi menetelmä ei sovellu pienien järvien tai vähäisten pohjaveden purkautumiskohtien selvittämiseen. Myös sääolosuhteet rajoittavat menetelmän hyödyntämistä. Pilvisyys estää käyttökelpoisten satelliittikuvien saamista. Suotuisin kuvausajankohta järvien pohjavesivaikutteisuuden tutkimiseen vaikuttaisi olevan kuiva, kuuma ja tuuleton ajanjakso keskikesällä, jolloin lämpötilaero pintaveden ja pohjaveden välillä on suurimmillaan. On tärkeää tarkastella mahdollisimman useiden vuosien kuvia ja tutkia, onko niissä havaittavissa yhtenäisiä pohjaveden purkautumista kuvastavia piirteitä.

Lakes with groundwater influence are Finland’s habitat type of national responsibility. Cold groundwater discharging into the lakes cools them in the summer. The aim of this thesis study was to examine groundwater-influenced lakes and ponds using satellite images.

The focus in this study was on the surface temperature, which differs from other lakes. Landsat satellite images were utilized, and the surface temperatures of the lakes were determined. It was also investigated if the cold, possible groundwater discharged spots consistently appeared in the same areas in the lakes. The method is not suitable for small lakes or minor groundwater discharge due to the coarse resolution of satellite images. Weather conditions limit the method's utilization. The best time is during dry, hot and windless summer periods when the temperature difference between surface water and groundwater is greatest. It is important to examine multiple images.

The most groundwater-influenced lakes and ponds appeared cooler than others during the warm summer period. The least groundwater-influenced pond was usually warmer than others. The temperature differences were relatively small. Cold spots often occurred in front of groundwater-influenced ditches. Further investigations are still needed since the temperature of lakes is primarily affected by air temperature and the size and depth of the lake.