Lohen vaelluspoikasten käyttäytyminen ja kuolleisuus Mustionjoen voimalaitoksilla
Karppinen, Petri; Vähä, Juha-Pekka; Vehanen, Teppo (2017)
URI
http://www.luvy.fi/easydata/customers/luvy/files/julkaisut/281_lohen_vaelluspoikasten_kayttaytyminen_ja_kuolleisuus_mustionjoen_voimalaitoksilla.pdfwww.luvy.fi/julkaisut
Karppinen, Petri
Vähä, Juha-Pekka
Vehanen, Teppo
Julkaisusarja
Länsi-Uudenmaan vesi ja ympäristö ry. Julkaisu
Numero
281/2017
Sivut
37 p.
Länsi-Uudenmaan vesi ja ympäristö ry
2017
Kuvaus
Julkaisu on osa FRESHABIT LIFE IP – hanketta (LIFE14 IPE/FI/023)
Tiivistelmä
Mustionjoella merkittiin sisäisillä radiolähettimillä 100 lohen vaelluspoikasta eli smolttia toukokuussa 2017. Lähetinkalat vapautettiin Mustionjoen vesivoimalaitosten (Mustionkoski, Peltokoski, Billnäs, Åminnefors) yläpuolelle 25 kalan erissä. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää vaelluspoikasten käyttäyty-mistä voimalaitoksilla sekä arvioida niiden selviytymistä patoaltailla, voimalaitoksissa ja jokivaelluksen aikana. Smolttien vaelluksen etenemistä ja käyttäytymistä seurattiin voimalaitospadoille asennetuilla vastaanotin-antennijärjestelmillä sekä käsivastaanottimilla tehdyillä paikannuksilla.
Smoltit aloittivat alasvaelluksensa vapautuspaikalta nopeasti ja ne saapuivat alapuoliselle voimalaitokselle keskimäärin 0,6–5,8 tunnin kuluessa vapauttamisen jälkeen. Kalat saapuivat padolle yleensä hyvin suoraviivaisesti voimalaitokselle johtavaa päävirtausta myötäillen ja niiden liikehdintä keskittyi aluksi voimalaitoksen turbiinikanavan välpän edustalle. Smolttien saapuminen Åminneforsin voimalaitokselle oli kuitenkin hitaampaa ja käyttäytyminen poikkeavaa muihin laitoksiin verrattuna. Åminneforsin patoa lähestyvät kalat pysähtyivät ensin jokimutkassa voimalaitoksen yläpuolella parin tunnin ajaksi. Voimalaitokselle smoltit saapuivat päävirtausta myötäillen padon oikeaan kulmaan ohijuoksutuskanavan edustalle, mistä ne alkoivat hakeutua turbiinikanavan suulle vasta useita tunteja myöhemmin.
Kalat laskeutuivat alavirtaan voimalaitoksen läpi keskimäärin 14–24 tunnin kuluttua laitokselle saapumisesta, mutta Peltokoskella kalat viipyivät patoaltaalla huomattavasti pitempään kuin muilla voimalaitoksilla (keskimäärin 4 päivää). Viimeiset kaksi kalaa laskeutuivat alas padosta ohijuoksutuksen yhteydessä vasta kahden viikon kuluttua vapauttamisesta. Alasmenon viivästymisen seurauksena smoltit alkoivat liikkua laajemmalla alueella patoaltaalla, ja predaatiokuolleisuus nousi Peltokosken voimalaitoksella selvästi korkeammaksi (51 %) kuin muilla padoilla (0–10 %). Turbiinikuolleisuus oli korkea (46–53 %) kolmella ylimmällä voimalaitoksella, mutta alimmalla Åminneforsin voimalaitoksella kuolleisuus oli selvästi muita laitoksia vähäisempää (6 %). Voimalaitosten alapuolisella jokiosuudella kuolleisuus oli Mustionkosken ja Peltokosken voimalaitosten alapuolisella jokiosuudella (42–43 %), alemmilla jokiosuuksilla 7–9 %.
Voimalaitoksen, patoaltaan ja alapuolisen jokiosuuden yhteisvaikutus eli laitoskohtainen kokonaiskuolleisuus oli Mustionkoskella 72 %, Peltokoskella 87 %, Billnäsissä 55 % ja Åminneforsissa 21 %. Voimalaitoksiin liittyvät syyt aiheuttivat suurimman osan kalakuolemista etenkin kolmen ylimmän voimalaitoksen kohdalla. Tulosten perusteella kokonaiskuolleisuus on suurta ja koko jokivaelluksesta Mustionkosken yläpuolelta jokisuulle selviytyy nykyolosuhteissa vain noin 1,3 % kaloista.
Vaelluskuolleisuuden vähentämiseksi tarvitaan alasvaellusratkaisuja, joilla turbiini- ja patoallaskuolleisuutta voidaan vähentää. Mustionjoelle rakennettavat kalatiet voivat osaltaan toimia alasvaellusreitteinä, mutta nopeamman ja turvallisemman alasvaelluksen takaamiseksi tarvitaan vähintään ohjausrakenteita ja myös erillisiä alasvaellusrakenteita. Vaelluspoikasten käyttäytymisestä patoaltailla ja voimalaitoksilla saatujen havaintojen perusteella Mustionjoella on hyvät edellytykset onnistuneiden alasvaellusratkaisujen kehittelylle. Jokaiselle voimalaitokselle tarvitaan kuitenkin omanlaisensa ratkaisut kalojen alasvaelluksen turvaamiseksi. Rakennettavien kalateiden ja alasvaellusrakenteiden vaikutukset vaelluspoikasten käyttäytymiseen ja selviytymiseen, sekä tarvittavat muutos- ja kehittämistarpeet tulee selvittää huolellisesti suunnitelluilla seurantatutkimuksilla.
Tutkimus tehtiin osana FRESHABIT LIFE IP -hanketta ja se sai lisärahoitusta myös Varsinais-Suomen ELY-keskuksen myöntämistä kalastonhoitomaksuvaroista.
Downstream migration of 100 radio-tagged salmon smolts was studied in the River Mustionjoki in May 2017. The salmon were released upstream of the four hydropower dams (named from upstream to downstream: Mustionkoski, Peltokoski, Billnäs, Åminnefors) in batches of 25 radio-tagged fish and ca. 300 untagged fish. The primary goals of the study were 1) to investigate the migration routes and behavior of the salmon in the vicinity of these dams, and 2) to estimate their survival at the reservoirs above the dams, at passage through the turbines, and during the river migration. The progress of migration and the fish behavior at the dams were monitored by recording individually identifiable tag signals with stationary multiple antenna-receiver systems, supple-mented with locations of tagged fish by handheld receivers and visual observation of released smolts in front of the power stations.
After their release, the smolts quickly started their migration and reached the dam 150–450 m downstream in 0.6–5.8 hours on average. In general, the fish followed the main water current directly to the dam where their movements were concentrated in front of the intake channel before entering the turbines. Downstream migration behavior above the Åminnefors dam was different from the general pattern observed at the other dams: on the way to the Åminnefors dam, the fish stopped for a few hours above a bridge crossing the river in the vicinity of the dam. Later on, the fish approached the dam following the main current of the river, and stopped in the other end of the dam in front of the spillway gates. Only after several hours, they started to move towards the turbine channel on the opposite side of the reservoir.
The fish entered the turbine channel to pass through the dam on average between 14 and 24 hours after reaching the dam. However, at the Peltokoski dam the fish lingered around much longer (4 days on average) before continuing downstream. The last two fish passed the Peltokoski dam through opened spillway gates two weeks since their arrival to the dam. As a result of the delayed passage, the smolts roamed around above the dam and in the reservoir. This resulted in significantly higher predator-induced mortality (51 %) than recorded at the other three dams (0–10 %).
While passing through the dams, turbine mortality was high (46–53 %) at the three upper dams, but significantly lower at the lowermost Åminnefors power station (6 %). Similarly, mortality during the downstream migration between the dams was high at the upper river sections below the Mustionkoski (43 %) and Peltokoski (42 %) dams, but low at the river sections below Billnäs dam (7–9 %).
Hydropower dam specific total mortality (combined dam, turbine, and river mortality) was 72 % for Mustionkoski, 87 % for Peltokoski, 55 % for Billnäs and 21 % for Åminnefors. The majority of the mortality was related to the hydro-power dams, at the three upper dams in particular. The results indicate very high cumulative mortality, and currently, only 1.3 % of the downstream migrating salmonid smolts are expected to survive the entire 26 km long journey through River Mustionjoki.
The results of this study call for urgent actions and solutions to decrease the observed high mortality caused by the hydropower dams. Fishways which will be constructed soon at Åminnefors and Billnäs may to a degree serve as a by-pass for downstream migrating smolts, but additional structures are needed to guide smolts to fishways and pass the power stations in order to enhance the downstream migration success. Results of this study however indicate a good potential for mitigating the high migration mortality by constructing sitespecific tailored guidance solutions. The effects of the new fishways and other structures on the behavior and survival of the smolts, and the need for required modifications and further developments, are to be investigated by carefully planned monitoring studies.
Smoltit aloittivat alasvaelluksensa vapautuspaikalta nopeasti ja ne saapuivat alapuoliselle voimalaitokselle keskimäärin 0,6–5,8 tunnin kuluessa vapauttamisen jälkeen. Kalat saapuivat padolle yleensä hyvin suoraviivaisesti voimalaitokselle johtavaa päävirtausta myötäillen ja niiden liikehdintä keskittyi aluksi voimalaitoksen turbiinikanavan välpän edustalle. Smolttien saapuminen Åminneforsin voimalaitokselle oli kuitenkin hitaampaa ja käyttäytyminen poikkeavaa muihin laitoksiin verrattuna. Åminneforsin patoa lähestyvät kalat pysähtyivät ensin jokimutkassa voimalaitoksen yläpuolella parin tunnin ajaksi. Voimalaitokselle smoltit saapuivat päävirtausta myötäillen padon oikeaan kulmaan ohijuoksutuskanavan edustalle, mistä ne alkoivat hakeutua turbiinikanavan suulle vasta useita tunteja myöhemmin.
Kalat laskeutuivat alavirtaan voimalaitoksen läpi keskimäärin 14–24 tunnin kuluttua laitokselle saapumisesta, mutta Peltokoskella kalat viipyivät patoaltaalla huomattavasti pitempään kuin muilla voimalaitoksilla (keskimäärin 4 päivää). Viimeiset kaksi kalaa laskeutuivat alas padosta ohijuoksutuksen yhteydessä vasta kahden viikon kuluttua vapauttamisesta. Alasmenon viivästymisen seurauksena smoltit alkoivat liikkua laajemmalla alueella patoaltaalla, ja predaatiokuolleisuus nousi Peltokosken voimalaitoksella selvästi korkeammaksi (51 %) kuin muilla padoilla (0–10 %). Turbiinikuolleisuus oli korkea (46–53 %) kolmella ylimmällä voimalaitoksella, mutta alimmalla Åminneforsin voimalaitoksella kuolleisuus oli selvästi muita laitoksia vähäisempää (6 %). Voimalaitosten alapuolisella jokiosuudella kuolleisuus oli Mustionkosken ja Peltokosken voimalaitosten alapuolisella jokiosuudella (42–43 %), alemmilla jokiosuuksilla 7–9 %.
Voimalaitoksen, patoaltaan ja alapuolisen jokiosuuden yhteisvaikutus eli laitoskohtainen kokonaiskuolleisuus oli Mustionkoskella 72 %, Peltokoskella 87 %, Billnäsissä 55 % ja Åminneforsissa 21 %. Voimalaitoksiin liittyvät syyt aiheuttivat suurimman osan kalakuolemista etenkin kolmen ylimmän voimalaitoksen kohdalla. Tulosten perusteella kokonaiskuolleisuus on suurta ja koko jokivaelluksesta Mustionkosken yläpuolelta jokisuulle selviytyy nykyolosuhteissa vain noin 1,3 % kaloista.
Vaelluskuolleisuuden vähentämiseksi tarvitaan alasvaellusratkaisuja, joilla turbiini- ja patoallaskuolleisuutta voidaan vähentää. Mustionjoelle rakennettavat kalatiet voivat osaltaan toimia alasvaellusreitteinä, mutta nopeamman ja turvallisemman alasvaelluksen takaamiseksi tarvitaan vähintään ohjausrakenteita ja myös erillisiä alasvaellusrakenteita. Vaelluspoikasten käyttäytymisestä patoaltailla ja voimalaitoksilla saatujen havaintojen perusteella Mustionjoella on hyvät edellytykset onnistuneiden alasvaellusratkaisujen kehittelylle. Jokaiselle voimalaitokselle tarvitaan kuitenkin omanlaisensa ratkaisut kalojen alasvaelluksen turvaamiseksi. Rakennettavien kalateiden ja alasvaellusrakenteiden vaikutukset vaelluspoikasten käyttäytymiseen ja selviytymiseen, sekä tarvittavat muutos- ja kehittämistarpeet tulee selvittää huolellisesti suunnitelluilla seurantatutkimuksilla.
Tutkimus tehtiin osana FRESHABIT LIFE IP -hanketta ja se sai lisärahoitusta myös Varsinais-Suomen ELY-keskuksen myöntämistä kalastonhoitomaksuvaroista.
Downstream migration of 100 radio-tagged salmon smolts was studied in the River Mustionjoki in May 2017. The salmon were released upstream of the four hydropower dams (named from upstream to downstream: Mustionkoski, Peltokoski, Billnäs, Åminnefors) in batches of 25 radio-tagged fish and ca. 300 untagged fish. The primary goals of the study were 1) to investigate the migration routes and behavior of the salmon in the vicinity of these dams, and 2) to estimate their survival at the reservoirs above the dams, at passage through the turbines, and during the river migration. The progress of migration and the fish behavior at the dams were monitored by recording individually identifiable tag signals with stationary multiple antenna-receiver systems, supple-mented with locations of tagged fish by handheld receivers and visual observation of released smolts in front of the power stations.
After their release, the smolts quickly started their migration and reached the dam 150–450 m downstream in 0.6–5.8 hours on average. In general, the fish followed the main water current directly to the dam where their movements were concentrated in front of the intake channel before entering the turbines. Downstream migration behavior above the Åminnefors dam was different from the general pattern observed at the other dams: on the way to the Åminnefors dam, the fish stopped for a few hours above a bridge crossing the river in the vicinity of the dam. Later on, the fish approached the dam following the main current of the river, and stopped in the other end of the dam in front of the spillway gates. Only after several hours, they started to move towards the turbine channel on the opposite side of the reservoir.
The fish entered the turbine channel to pass through the dam on average between 14 and 24 hours after reaching the dam. However, at the Peltokoski dam the fish lingered around much longer (4 days on average) before continuing downstream. The last two fish passed the Peltokoski dam through opened spillway gates two weeks since their arrival to the dam. As a result of the delayed passage, the smolts roamed around above the dam and in the reservoir. This resulted in significantly higher predator-induced mortality (51 %) than recorded at the other three dams (0–10 %).
While passing through the dams, turbine mortality was high (46–53 %) at the three upper dams, but significantly lower at the lowermost Åminnefors power station (6 %). Similarly, mortality during the downstream migration between the dams was high at the upper river sections below the Mustionkoski (43 %) and Peltokoski (42 %) dams, but low at the river sections below Billnäs dam (7–9 %).
Hydropower dam specific total mortality (combined dam, turbine, and river mortality) was 72 % for Mustionkoski, 87 % for Peltokoski, 55 % for Billnäs and 21 % for Åminnefors. The majority of the mortality was related to the hydro-power dams, at the three upper dams in particular. The results indicate very high cumulative mortality, and currently, only 1.3 % of the downstream migrating salmonid smolts are expected to survive the entire 26 km long journey through River Mustionjoki.
The results of this study call for urgent actions and solutions to decrease the observed high mortality caused by the hydropower dams. Fishways which will be constructed soon at Åminnefors and Billnäs may to a degree serve as a by-pass for downstream migrating smolts, but additional structures are needed to guide smolts to fishways and pass the power stations in order to enhance the downstream migration success. Results of this study however indicate a good potential for mitigating the high migration mortality by constructing sitespecific tailored guidance solutions. The effects of the new fishways and other structures on the behavior and survival of the smolts, and the need for required modifications and further developments, are to be investigated by carefully planned monitoring studies.
Collections
- Julkaisut [85621]