Suot ja suomalaiset käsi kädessä kautta historian
Noin kolmasosa Suomen pinta-alasta on suota. Tämä on enemmän kuin missään muussa Euroopan maassa. Suomessa suot ovat osa kansallista identiteettiä ja kulttuuriperintöä, tärkeitä ilmastonmuutoksen ja luonnon monimuotoisuuden kannalta, ja niillä on ollut ja on yhä huomattava taloudellinen rooli. Euroopan unionin (EU) uusi ennallistamisasetus, joka vaatii luonnon tilaa parantavia toimia, asettaa suomalaiset suot uuteen valokeilaan. Tarvitsemme entistä syvällisempää ymmärrystä soiden ominaisuuksista ja muutoksista, sekä myös teknologioita, joilla seurata laaja-alaisesti, nopeasti ja kustannustehokkaasti soiden tilaa ja ennallistamistoimenpiteiden vaikutuksia.
TIETOLAATIKKO: Soiden seuranta on nyt ajankohtaisempaa kuin koskaan ennen
Soiden seuranta on ajankohtaista monista syistä, jotka liittyvät ilmastonmuutokseen ja ympäristönsuojeluun. Maankäytön muutokset, kuten maatalous, metsätalous ja turpeenotto, vaikuttavat soiden tilaan. Suot ovat merkittäviä hiilivarastoja, ja niiden tila vaikuttaa hiilidioksidin ja muiden kasvihuonekaasujen pitoisuuksiin ilmakehässä. Suot vaikuttavat myös alueelliseen vesitasapainoon ja tulvariskien hallintaan. Soiden kuivuminen tai muu muutos voi vapauttaa suuria määriä hiilidioksidia ja metaania, mikä kiihdyttää ilmastonmuutosta. Suot ovat myös elintärkeitä ympäristöjä monille eläin- ja kasvilajeille, jotka eivät pysty elämään muualla.
Kaukokartoitustekniikat soiden kattavaan ja jatkuvaan seurantaan
Soiden ennallistaminen on hidas prosessi, jossa pyritään palauttamaan ihmistoiminnan, kuten ojituksen tai turpeennoston, muuttama suo mahdollisimman lähelle sen luonnontilaa. Käytännössä ennallistaminen voi sisältää toimia kuten ojien tukkimista, vedenpinnan nostamista ja alkuperäisen kasvillisuuden palauttamista. Näiden toimien avulla pyritään esimerkiksi vähentämään kasvihuonekaasujen päästöjä, parantamaan vedenlaatua ja luomaan elinympäristöjä monille kasvi- ja eläinlajeille.
Kaukokartoitustekniikoita voidaan hyödyntää soiden seurannassa monin eri tavoin. Tällä hetkellä tutkimuskohteina ovat kuinka kaukokartoitusaineistojen avulla voidaan seurata soiden kasvillisuuden muutoksia, vedenpinnan korkeutta ja kosteustasoja tai kasvihuonekaasupäästöjä. Satelliittiaineistojen avulla voidaan myös tuottaa arvioita soiden albedosta eli ’heijastavuudesta’ ilmastomallinnusta varten. Uusimpien hyperspektristen satelliittimissioiden datan hyödyntämisen tueksi on myös mitattu laajoja, avoimesti saatavilla olevia suokasvillisuuden spektrikirjastoja.
Kaukokartoitusdataa voidaan yhdistää paikan päällä soilla tehtyihin mittauksiin tai havaintoihin, jolloin saadaan kattavampi kuva soiden tilasta ja siitä, miten ne muuttuvat ajan myötä. Usein soilta ei kuitenkaan ole tarjolla maastoreferenssiaineistoa, vaan seuranta joudutaan perustamaan kaukokartoitusmenetelmiin jotka on ensin testattu rajallista maastoreferenssiaineistoa hyödyntäen.
Satelliittikuvat tarjoavat laaja-alaisen ja kustannustehokkaan tavan kerätä tietoa suurilta alueilta ja toistuvasti. Satelliittikuvien erityinen vahvuus on myös aikasarjatarkastelu: samaa suota ja esimerkiksi ennallistamistoimien vaikutuksia voidaan seurata läpi koko kasvukauden tai useiden vuosien ajan. Optisia satelliittikuvia on vapaasti saatavilla jo yli 50 vuoden ajalta, mutta tiiviinä aikasarjoina vasta noin 25 viime vuoden ajalta. Merkittävä osa satelliittikuvista on myös vapaasti saatavilla, joten aineistojen hankinnasta ei jouduta erikseen maksamaan. Tämä on tärkeää, kun kehitetään menetelmiä soiden tilan seurantaan.
Satelliittikuvien lisäksi soista voidaan saada tietoa miehittämättömien lennokkien ja lentokoneista tehtyjen mittausten avulla. Esimerkiksi lennokeilla kerätyistä aineistoista voidaan konstruoida karttoja suoalueen kasvillisuustyypeistä ja laserkeilauksen avulla luoda kolmiulotteinen malli suon usein muuttuvasta pinnasta. Nämä toimivat tärkeinä ja tarkkoina työkaluina yksittäisten soiden kartoituksessa, mutta eivät mahdollista yhtä laaja-alaista ja toistuvaa seurantaa kuin satelliittikuvat.
Soiden kaukokartoitukseen liittyy monia erityispiirteitä ja haasteita
Soiden ja turvemaiden kaukokartoitukseen liittyy useita erityisiä haasteita, jotka voivat vaikuttaa tiedon tarkkuuteen ja luotettavuuteen.
Soiden kaukokartoitusmenetelmien kehitystyössä suurimpana haasteena on käytettävissä olevien maastoreferenssiaineistojen vähäisyys ja epätasainen maantieteellinen jakauma. Lisäksi soiden pinnat ovat usein mosaiikkimaisia ja avoimen veden määrä vaihtelee vuoden aikana, joten maastohavaintoja esimerkiksi kasvillisuuteen tai nopeasti muuttuvaan kosteuteen liittyen olisi tarpeen kerätä tiheällä otannalla. Koska suolla kulkeminen on hidasta, voivat lennokeilla kerätyt aineistot toimia osittain maastoreferenssinä satelliittikuvien tulkinnassa. Verrattuna esimerkiksi metsien kaukokartoitukseen ero maastoaineistojen määrässä ja kattavuudessa on merkittävä: Suomessa puustoisilta alueilta on tarjolla runsaasti monimuotoista referenssidataa koko maasta. Osittain tämän ansiosta suomalainen metsien kaukokartoitusosaaminen on kehittynyt huipputasolle.
Toinen haaste liittyy siihen, että satelliittikuvien spatiaalinen resoluutio ja suoalueiden koko eivät vastaa toisiaan hyvin. Suomessa suoalueet ovat usein pieniä ja haarautuneita, minkä vuoksi pitkien aikasarjojen karkean spatiaalisen resoluution (esim. 500 m x 500 m pikselikoon) satelliittikuvat eivät mahdollista tarkkaa soiden rajaamista, vaan tulkintaan sisältyy usein myös ympäröiviä maanpeiteluokkia. Eurooppalaisen Copernicus-ohjelman Sentinel-satelliitit tuottavat optista ja tutkadataa, joka on usein sopivampaa suomalaisten soiden kokojen ja muotojen näkökulmasta. Näitä aineistoja on kuitenkin vasta tarjolla noin kymmenen viime vuoden ajalta, joten pitkää tarkastelua soiden menneistä muutoksista ei ole mahdollista tehdä.
Kaukokartoituksen merkitys soiden seurannassa kasvaa
Ennakoimme, että EU:n ennallistamisasetuksen myötä Suomessa tullaan näkemään merkittävää kasvua erityisesti soiden ennallistamisen seurantaan liittyvissä kaukokartoitustutkimuksissa ja -palveluissa. Soiden kaukokartoitus vaatii monipuolista lähestymistapaa, jossa yhdistetään eri aineistoja ja teknologioita. Avainasemassa tulevat olemaan menetelmät, jotka mahdollistavat soiden toistuvan ja kustannustehokkaan seurannan laajoille alueille.
