RKTL:n työraportteja 5/2013 Kymijoen lohikannan elvyttämi- nen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta Aki Mäki-Petäys, Olli van der Meer, Atso Romakkaniemi, Panu Orell ja Jaakko Erkinaro Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos, Helsinki 2013 2. painos. Uusi, korjattu painos, joka korvaa aiemman julkaisun RKTL:n työraportteja 5/2013. Julkaisija: Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos Helsinki 2013 ISBN 978-951-776-961-7 (Verkkojulkaisu) ISSN 1799-4756 (Verkkojulkaisu) RKTL 2013 Kuvailulehti Tekijät Aki Mäki-Petäys, Olli van der Meer, Atso Romakkaniemi, Panu Orell ja Jaakko Erkinaro Nimeke Kymijoen lohikannan elvyttäminen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta Vuosi 2013 Sivumäärä 25 ISBN 978-951-776-961-7 ISSN ISSN 1799-4756 (PDF) Yksikkö/tutkimusohjelma Tutkimus- ja asiantuntijapalvelut/Rakennettujen jokien tutkimusohjelma Hyväksynyt Nina Peuhkuri, Tutkimus- ja asiantuntijapalvelut, Elinympäristöt ja monimuotoisuus -tutkimusalue Tiivistelmä Kalatiestrategian tavoitteena on edistää vaelluskalojen potentiaalisten lisääntymisalueiden käyttöönottoa kalateiden avulla sekä ohjata kalakantojen hoidon keinovalikoiman painopistettä istutuksista luontaisen lisääntymiskierron varmis- tamiseen. Useissa suomalaisissa rakennetuissa joissa on edelleen olemassa lohikalojen lisääntymiseen ja poikastuotan- toon soveltuvia laajahkoja alueita, mutta näiden alueiden hyödyntäminen edellyttää toimivien vaellusyhteyksien avaa- mista. Kalatiestrategian kannalta merkittävimpiä suuria rakennettuja jokia ovat Kemi-, Ii- ja Kymijoki. Tässä selvityksessä tarkasteltiin Kymijoen lohikannan mahdollisia kehitysnäkymiä 50 vuoden aikahorisontissa käyttäen apuna lohen elinkierron eri vaiheiden hävikin arvioimiseksi laadittua populaatiomallia. Kymijoelle muodostettiin kuusi vaihtoehtoista skenaariota, joiden välillä kutupopulaation koko vaihteli noin tuhannesta reiluun neljään tuhanteen lo- hiyksilöön. Elinvoimaisen ja luontaisesti lisääntyvän lohikannan luomisen edellytykset ovat populaatiomallinnuksen perusteella Kymijoen tapauksessa erittäin hyvät. Melko lievällä kalastuksen säätelyn tiukentamisella yhdessä muiden lohen kotiuttamistoimenpiteiden kanssa saatiin aikaan luontaisesti lisääntyvän lohikannan koon kasvu tasapainotilaan. Kymijoen lohikannan vahvistamisen poikkeuksellisen hyvät edellytykset kalatierakentamisen avulla selittyvät sillä, että jo yhden toimivan kalatien kautta lohille avautuu runsaasti potentiaalisia kutu- ja poikastuotantoalueita. Tämän asian merkityksellisyyttä havainnollistettiin populaatiomallin avulla siten, että kuvitteelliselle joelle mallinnettiin kuusi erilais- ta skenaariota, joissa peräkkäisten patojen (kalateiden) lukumäärä ennen lisääntymisalueita vaihteli nollasta viiteen. Jo kolme peräkkäistä patoa pienensi kutupopulaatiota noin 90 prosenttia luonnontilaan verrattuna. Asiasanat Lohi, kalatie, populaatiomalli, elinkierto, kalastuksen säätely, tukitoimenpiteet, skenaario, päätöksenteko Julkaisun verkko-osoite http://www.rktl.fi/www/uploads/pdf/uudet%20julkaisut/tyoraportit/kymijoen_lohikannan_elvyttäminen_2_painos.pdf Yhteydenotot Aki Mäki-Petäys, aki.maki-petays@rktl.fi Muita tietoja 2. painos. Uusi, korjattu painos, joka korvaa aiemman julkaisun RKTL:n työraportteja 5/2013. Sisällys Kuvailulehti 3 1. Taustaa 5 2. Tutkimusalueen kuvaus 5 3. Aineisto ja menetelmät 7 3.1. Lähtökohdat lohen palauttamistoimenpiteille 7 3.2. Populaatiomallinnuksen periaate 8 3.3. Populaatiomallinnuksen kuolevuusparametrit 8 3.4. Tukitoimenpiteiden ja kalastuksen säätelyn skenaariot 10 3.5. Voimalaitospatojen lukumäärän vaikutus lohikannan elvyttämismahdollisuuksiin 10 4. Tulokset 11 4.1. Skenaario A:n mallinnustulokset 13 4.2. Skenaario B:n mallinnustulokset 14 4.3. Skenaario C:n mallinnustulokset 15 4.4. Skenaario D:n mallinnustulokset 16 4.5. Skenaario E:n mallinnustulokset 17 4.6. Skenaario F:n mallinnustulokset 18 4.7. Voimalaitospatojen lukumäärän vaikutus lohikantojen elvyttämiseen 19 5. Tulosten tarkastelu ja johtopäätökset 19 6. Yhteenveto 21 Viitteet 22 Liitteet 22 RKTL:n työraportteja 5/2013 Kymijoen lohikannan elvyttäminen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta 5 1. Taustaa Valtioneuvosto hyväksyi vuonna 2012 kansallisen kalatiestrategian (MMM 2012), jonka mukaan Suomessa vaelluskalakantojen hoidon painopistettä siirretään luontaisten lisääntymismahdollisuuk- sien parantamiseen pelkän istutustoiminnan sijaan. Rakennetuilla joilla tämä merkitsee mm. kalatei- den rakentamista ja poikastuotantoalueiden kunnostamista voimalaitos- ja uittoperkausten jäljiltä. Riittävän kalamäärän saamiseksi lisääntymisalueille kalatieratkaisuja tukemaan tarvitaan lisäksi kutukalojen ylisiirtoja, kotiutusistutuksia, vaelluspoikasten alasvaellusmahdollisuuksien parantamista sekä kalastuksen säätelyä. Tästä syystä ennen kalatiehankkeiden toteuttamista tulisi laatia vesistö- kohtaiset suunnitelmat tarvittavista tuki- ja säätelytoimista hankkeen vaikutusalueella ja vaelluskala- kannan elinkierron kaikissa vaiheissa. Vaelluskalakannan palauttamista sekä tarvittavia tuki- ja säätelytoimia suunniteltaessa on syytä huomioida erityisesti ne elinkierron vaiheet, joissa kuolleisuus on suurta. Osaan näistä kuolleisuuste- kijöistä voidaan määrätietoisella yhteistyöllä ja päätöksenteolla vaikuttaa suoraan ja nopeasti (esim. kalastuksen säätely), kun taas joidenkin tekijöiden osalta vaikutusmekanismit ovat epäsuoria, hi- taampia ja osin tuntemattomia (esim. post-smolttikuolleisuus). Tässä selvityksessä tarkasteltiin lohikannan mahdollisia kehittymisnäkymiä Kymijoella 50 vuoden aikahorisontissa käyttäen apuna lohen elinkierron eri vaiheiden hävikin arvioimiseksi laadittua popu- laatiomallia. Tavoitteena oli löytää sellaiset vaihtoehtoiset skenaariot, joissa kalatalous- ja ympäristö- viranomaisten päätöksenteolla ja toimenpiteillä pystytään aikaansaamaan ja ylläpitämään lohen luonnonkierto Kymijoella. Lohikannan palauttamisen näkökulmasta Kymijoella on erityispiirre, jonka osalta se poikkeaa edukseen Suomen suurten padottujen jokien joukossa. Toisin kuin useimmilla muilla rakennetuilla joilla, Kymijoella jo yksikin toimiva kalatie mahdollistaa lohen pääsyn valtaosalle sen potentiaalisista lisääntymisalueista (Sutela ym. 2012). Erot peräkkäisten patojen määrässä vaikuttavat suoraan kala- teiden investointitarpeisiin, mutta myös lohikannan palauttamisen onnistumismahdollisuuksiin. Use- an peräkkäisen padon ketjussa kertaantuu lohikannan hävikki sekä kutemaan pyrkivien aikuislohien (kalatietappiot) että mereen laskeutuvien vaelluspoikasten (patoallas- ja turbiinitappiot) osalta. Jotta tämä ongelma ymmärrettäisiin lohikantojen palautus- ja kalatiehankkeisiin ryhdyttäessä, sitä pyrittiin visualisoimaan mahdollisimman konkreettisesti mallintamalla Kymijoen lohen elinkiertoparametreilla kuvitteellista jokea, jossa patojen määrää kasvatettiin nollasta viiiteen. 2. Tutkimusalueen kuvaus Kymijoen vesistö on maamme suurimpia vesistöalueita (valuma-alue 37 107 km2) ja se sisältää useita suuria järviä (järvisyys 19,7 %). Vesistön pääjärvi on Päijänne ja sen laskujokena toimii Kymijoki. Ky- mijoki laskee kahden päähaaran kautta Suomenlahteen. Päähaarat jakautuvat vielä useiksi pienem- miksi mereen laskeviksi suuhaaroiksi (kuva 1 ja liite 1). Tämän selvityksen kohteena oli Anjalankosken alapuolinen Kymijoki ja siellä pääasiassa itäinen haara, jossa sijaitsevat lohen lisääntymisen kannalta merkittävimmät poikastuotantoalueet. Itäinen haara jakautuu Parikan kohdalla vielä Koivukosken (joka myöhemmin edelleen Langinkosken ja Huu- man suuhaaroihin) ja Korkeakosken haaroihin. RKTL:n työraportteja 5/2013 Kymijoen lohikannan elvyttäminen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta 6 Kuva 1. Kymijoen vesistöalue ja Kymijoen lohen elinkierto sekä lohen elinkierron eri vaiheisiin liittyviä tietoja. RKTL:n työraportteja 5/2013 Kymijoen lohikannan elvyttäminen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta 7 Koivukosken haaraan on rakennettu kalatiet sekä voimalaitospadon että ohijuoksutuspadon yhtey- teen, mutta niistä ei vuosittain ole noussut tarpeeksi lohia elinvoimaisen lohikannan synnyttämiseksi. Osasyynä tähän on virtaamasäännöstely, joka ohjaa suurimman osan vedestä ja sen vaikutuksesta myös nousulohista Korkeakosken haaraan (Pautamo ja Vanninen 2012, ks. liite 1). Tästä syystä kala- tien rakentaminen myös Korkeakosken voimalaitoksen yhteyteen lisäisi todennäköisesti merkittävästi Anjalankosken alapuolisille kutu- ja poikastuotantoalueilla nousevien kutulohien määrää. Alkuperäinen Kymijoen lohikanta kuoli sukupuuttoon voimalaitosrakentamisen ja vesien saas- tumisen takia jo 1950-luvulle tultaessa. Lohenkalastuksen edellytysten turvaamiseksi alettiin Kymijo- keen ja Kymijokisuulle istuttaa 1980-luvulla Nevajoen kantaa olevia lohenpoikasia. Istutusten ja pa- rantuneen vedenlaadun ansiosta Kymijoen alaosalle on muodostunut Nevajoen kannasta peräisin oleva lohikanta, joka lisääntyy osin luonnossa. Anjalankosken alapuolisessa Kymijoessa (poislukien länsihaara) on arvioitu olevan yhteensä rei- lut 160 hehtaaria koski- ja virta-alueita, joista noin 20 ha Koivukosken ja Korkeakosken voimalaitos- ten alapuolella (Rinne ym. 2007). Näiden varsinaisten koskialueiden lisäksi tällä alueella on karttatar- kastelujen perusteella (ArcGis-ohjelmalla laskettiin vesipinta-ala, josta vähennettiin Rinteen ym. (2007) kartoitusten selvät suvantoalueet) 700 – 750 hehtaaria (liite 2) virtaavaa jokialuetta (esim. syvät virtasuvannot), jotka mahdollisesti soveltuvat poikasten kasvualueiksi (ks. Linnansaari ym. 2010). Länsihaaran alueelta on kartoituksissa löydetty noin 80 hehtaaria koski- ja virta-alueita (Rinne ym. 2009) ja karttatarkastelujen perusteella suvantoalueet poislukien vesialueen pinta-alaksi saadaan 250 – 300 hehtaaria (liite 3). Kymijoen Anjalankosken alapuolisen jokialueen potentiaalikseksi vaelluspoikastuotannoksi on arvioitu 100 000 – 200 000 yksilöä vuodessa (HELCOM 2011). Myös suurempia vaelluspoikastuotan- topotentiaaleja on esitetty (Pautamo & Vanninen 2012). Tässä työssä käytettiin maksimaalisena vael- luspoikastuotannon arvioina 150 000 – 200 000 kpl skenaarioista riippuen (ks. luku 3.1.). 3. Aineisto ja menetelmät 3.1. Lähtökohdat lohen palauttamistoimenpiteille Kymijoen lohikannan elvyttämiseksi oletettiin tehtävän samat toimenpiteet kuin Ii- ja Kemijoen lohi- kantojen palauttamisessa (ks. Mäki-Petäys ym. 2012). Populaatiomallinnuksen eri skenaarioissa (ks. luku 3.4.) käytettiin seuraavia lähtöoletuksia:  Korkeakosken voimalaitospatoon rakennetaan kalatie lohien nousun mahdollistamiseksi. Lisäksi ske- naariossa F oletetaan, että kaikkiin Anjalankosken alapuolisiin patoihin (Korkeakoski, Ahvenkoski, Klå- sarö, Koivukoski, Ediskoski, Strömfors, Paaskoski, Struka ja Hirvivuolle, ks. liite 1) rakennetaan kalatiet.  Korkeakosken kalatien valmistuttua ensimmäiset kuusi vuotta siirretään 200 nousulohta (puolet naa- raita) voimalaitosten yläpuolisille jokiosuuksille.  Kalatien valmistuttua 12 vuoden ajan istutetaan vuosittain Anjalankosken alapuolisille jokialueille 200 000 (skenaariot A ja C-F) tai 300 000 (skenaario B) yksivuotiasta lohen jokipoikasta.  12 vuotta kalateiden valmistumisen jälkeen istutuksia jatketaan vuosittain 20 000 (skenaariot A ja C-F) tai 50 000 (skenaario B) yksivuotiaalla lohen jokipoikasella.  Anjalankosken alapuolisen Kymijoen maksimaalinen smolttituotanto on 150 000 (skenaariot A-D), 175 000 (skenaario E) tai 200 000 (skenaario F) lohen vaelluspoikasta vuodessa. RKTL:n työraportteja 5/2013 Kymijoen lohikannan elvyttäminen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta 8 3.2. Populaatiomallinnuksen periaate Populaatiomallinnusta varten Kymijoen lohen elinkierto yksinkertaistettiin siten, että tehtiin seuraa- vat oletukset:  Kaikki lohen vaelluspoikaset vaeltavat mereen 2-vuotiaina.  Merivaellus kestää kaikilla lohilla kaksi vuotta.  Kudulle nousevista lohista puolet on naaraita.  Naaraiden paino on 6 kg.  Kuuden kilon naaraslohi tuottaa 8367 mätimunaa (Määttä 2000).  Kukin lohi kutee vain kerran. Mallinnus tehtiin Microsoftin Excel-ohjelmalla, johon oli liitetty apuohjelmana Monte Carlo- simulaatio (Structured Data, LCC 2011). Taulukkolaskentaohjelmassa kutakin vuosiluokkaa seurattiin mädin määrästä kutupopulaation kokoon asti. Jokaisessa siirtymisessä elinvaiheesta toiseen vähen- nettiin vuosiluokan määrää kuolevuusparametrien perusteella. Mallinnuksen periaate on esitetty tarkemmin Ii- ja Kemijoen populaatiomallinnuksen yhteydessä (ks. Mäki-Petäys ym. 2012). Viime vuosien tilannetta vastaavassa A-skenaariossa merialueelta lähtevistä smolteista palasi jo- kisuulle 2,9 – 4,4 % (mediaani 3,6 %). Itämeren lohikantamallin mukaan Selkämeren ja Itämeren pää- altaan lohijokien selviytymisprosentit vaihtelevat kahdesta kuuteen prosenttiin (Henni Pulkkinen, kirjallinen tiedonanto 2012), joten populaatiomallin antama tulos merialueen kokonaiskuolevuudesta on linjassa saatavilla olevan tutkimustiedon kanssa. Tämän yksinkertaistetun lohen elinkiertomallin tulosten ja skenaarioinnin (tulevaisuusnäkymien) käyttökelpoisuutta rajoittavat käytettyjen oletusten realistisuus sekä mallinnustulosten käyttäjän ymmärrys niistä. Tätä on pyritty parantamaan parametrien epävarmuutta kuvaavilla hajontaluvuilla ja Monte Carlo-simuloinnilla lasketuilla todennäköisyysjakaumilla. Kun jakaumaoletukset perustuvat saatavilla olevaan tutkimustietoon ja asiantuntija-arvioihin, saadaan ainakin jonkin verran realisti- sempi kuva muuttujiin ja ilmiöihin liittyvästä epävarmuudesta (ks. tarkemmin malliin liittyvät epä- varmuustekijät Mäki-Petäys ym. 2012, luku 4). 3.3. Populaatiomallinnuksen kuolevuusparametrit Lohen elinkiertoon liittyvät kuolevuudet arvioitiin saatavilla olevan tutkimus- ja asiantuntijatiedon perusteella (taulukko 1). Lohien selviytyminen mätimunista vaelluspoikasiksi arvioitiin samaksi kuin Ii- ja Kemijoella (Mäki-Petäys ym. 2012). Yksivuotiaiden lohi-istukkaiden selviytymisprosentti smolt- tiutumisikään arvioitiin Simojoelta saatavien tutkimustulosten perusteella. Selviytyminen arvioitiin kuitenkin hiukan suuremmaksi kuin Simojoella, koska Kymijoen poikaset smolttiutuvat keskimäärin vuotta aiemmin (vrt. Jokikokko ja Jutila 2004). Lohismolttien alasvaellustappiot Kymijoen jokialueella arvioitiin samaksi kuin Ii- ja Kemijoen luonnontilaisella jokiosuudella (Laine ym. 2002, Mäki-Petäys ym. 2012). Voimalaitostappioiksi smolttien alavaelluksessa arvioitiin 10 – 20 %. Tähän lukuun sisältyy sekä turbiinien aiheuttama kuolleisuus että voimalaitoksen yläpuolisen patoaltaan aiheuttama muuta jokialuetta suurempi kuolleisuus (esim. suurempi predaatioriski). Arvio perustuu Iijoella tehtyihin radiotelemetriatutkimuksiin (Huusko ym. 2012). RKTL:n työraportteja 5/2013 Kymijoen lohikannan elvyttäminen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta 9 Post-smolttivaiheen kuolevuusjakauma 12 ensimmäisen vuoden aikana perustuu Kansainvälisen merentutkimusneuvoston (ICES) vuonna 2010 tekemän lohikanta-arvioinnin tuloksiin (ICES 2010) niin, että luonnonsmolttien ja viljeltyjen smolttien kuolevuuksista on laskettu keskiarvo. Tähän pää- dyttiin sillä perusteella, että lohen palauttamispyrkimysten alkuvaiheessa vain osa smolteista on luonnonlisääntymisestä peräisin. Kahdentoista vuoden jälkeen pääosa smolteista on täysin luonnon- varaisia, jolloin kuolevuusarviona käytettiin luonnonsmolteista olevaa kuolevuusarviota (ICES 2010). Merivaelluksen aikaisen luonnollisen ja avomerikalastuskuolevuuden arvioitiin olevan pienem- mät kuin Ii- ja Kemijoen lohilla (vrt. Mäki-Petäys ym. 2012), koska Kymijoen lohien syönnösalueet ovat osaksi Suomenlahdella, ja Itämeren pääaltaalla ne eivät vaella niin etelään kuin Ii- ja Kemijoen lohet (Christensen & Larsson 1979, Kallio-Nyberg & Ikonen 1992). Nousuvaelluksen aikaisen rannikkokalastuksen aiheuttaman kuolevuuden oletettiin olevan noin puolet pienempi Kymijoen lohilla kuin Ii- ja Kemijoen lohilla (vrt. Mäki-Petäys ym. 2012), koska sekä rannikkokalastusta että vaellusmatkaa on vähemmän kuin Perämeren lohilla. Kymijoen jokisuu- ja jokialueen kalastuskuolevuutta arvioitiin Tornionjoelta saatavan tutkimus- tiedon perusteella (Romakkaniemi, kirjallinen tiedonanto 2012). Jokisuun kalastuskuolevuus arvioitiin hieman pienemmäksi kuin Tornionjokisuussa, koska sataman takia kalastus on rajoittunutta ja lisäksi Kymijokisuussa on merkittäviä kalastusrajoituksia (Pakarinen & Ikonen 2012, kirjallinen tiedonanto 2012). Korkeakosken kalatiestä oletettiin nousevan 90 prosenttia padon alle nousevista lohista (Haines 1992). Kymmenen prosentin kalatietappion lisäksi oletettiin osan lohista vaeltavan länsihaaran alu- eelle eivätkä näin löytävän Korkeakosken kalatietä. Yhteistappioksi arvioitiin 15 – 25 % (skenaariossa F 10 – 20 %). Taulukkoon 1 on koottu populaatiomallinnuksessa käytetyt parametrit, parametrien arvot tai ja- kaumien tunnusluvut sekä viitteet, joiden perusteella arvoon päädyttiin. Maksimaalista vaelluspoi- kastuotantoa käytettiin mallissa populaatiokoon leikkurina, jolla estettiin populaatiokoon kasvu epä- realistisen suureksi. Taulukko 1. Kymijoen lohen populaatiomallissa käytetyt kuolevuusparametrit. Tummennetulla esite- tään ne kuolevuudet, joita säädettiin eri skenaarioissa. *Kirjallinen tiedonanto. Elinvaihe/kuolevuus Kuolevuusjakauma-% (min; moodi; max) Viite Mätimunasta vaelluspoikaseksi 98,7 (ei jakaumaa) ICES 2010 1-v. jokipoikasistukkaasta vaelluspoikaseksi 77,0 (ei jakaumaa) Jokikokko ja Jutila 2004 Smolttien alasvaellus Kymijoessa 2,0; 5,0; 10,0 Laine ym. 2002 Smolttien alasvaellus voimalaitosten kautta 10,0; 15,0; 20,0 Huusko ym. 2012 Post-smolttivaihe 1.-12./13.-50. vuosi 83,2; 91,8; 96,3/ 80,0; 90,0; 94,4 ICES 2010 Luonnollinen kuolleisuus Itämeressä 7,0; 15,0; 24,0 ICES 2010 Avomerikalastuskuolevuus Itämeressä 15,0; 25,0; 45,0 Pakarinen ja Ikonen 2012*, ICES 2010 Hyljepredaatio nousuvaelluksen aikana 2,8;8,0;13,5 ICES 2010 Rannikkokalastus nousuvaelluksen aikana 10,0; 20,0; 30,0 Pakarinen ja Ikonen 2012*, ICES 2010 Jokisuukalastus nousuvaelluksen aikana 15,0; 25,0; 40,0 Pakarinen ja Ikonen 2012*, ICES 2010 Kalatietappio ja itähaaran löytyminen 15,0; 20,0; 25,0 Jokikalastus 15,0; 25,0; 50,0 Romakkaniemi 2012* RKTL:n työraportteja 5/2013 Kymijoen lohikannan elvyttäminen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta 10 3.4. Tukitoimenpiteiden ja kalastuksen säätelyn skenaariot Populaatiomallilla simuloitiin useita eri skenaarioita, joiden perusteella arvioitiin lohen palauttamisen edellytyksiä ja mahdollisten lisätoimien tarpeellisuutta lohikannan palauttamisessa. Mallinnukset tehtiin 50 vuodelle kalateiden rakentamisesta eteenpäin, mikä noudattaa kalateihin liittyvien tuki- toimien toteutuksessa kalatiestrategian pitkän aikajänteen linjausta (MMM 2012). Tarkasteluun valit- tiin kuusi skenaariota (A – F), joissa mallinnettiin eri toimenpiteiden ja ympäristötekijöissä tapahtuvi- en muutosten (taulukko 2) vaikutukset lohien kutukantaan ja smolttituotantoon tällä aikajänteellä. Lisäksi esitetään lohikannan koko lohen eri elinvaiheissa 50 vuotta oletettujen kalateiden valmistumi- sen jälkeen eri skenaariossa sekä niistä riippuva saaliin alueellinen jakaantuminen avomereltä jokika- lastukseen saakka. Kymijoen velvoiteistutuspoikasten vaikutukset kantojen kehitykseen jätettiin täs- sä yhteydessä huomioimatta. Taulukko 2. Kuolevuushajonnat (min % – max %), joita säädettiin eri skenaarioissa. Yksivuotiaiden istutusmäärä (kpl): *kotiutusistutukset vuosina 1 – 12/ **tuki-istutukset vuosina 13 – 50). Harmaalla on korostettu ne kuolevuudet, joita säädettiin ko. skenaariossa. Elinvaihe/ kuolevuus Mätimunasta smoltiksi Post- smolttivaihe Avomeri- kalastus Rannikko- kalastus Jokisuu- kalastus Joki- kalastus Yksivuotiaiden istutusmäärä Skenaario A 98,7 80 - 96 15 - 45 10 - 30 15 - 40 15-50 200 000*/20 000** Skenaario B 98,7 80 - 96 15 - 45 10 - 30 15 - 40 15-50 300 000*/50 000** Skenaario C 98,7 80 - 96 10 - 40 5 - 25 10 - 35 10-45 200 000*/20 000** Skenaario D 98,7 80 - 92 15 - 45 10 - 30 15 - 40 15-50 200 000*/20 000** Skenaario E 97,4 80 - 96 15 - 45 10 - 30 15 - 40 15-50 200 000*/20 000** Skenaario F 98,7 80 - 96 10 - 40 5 - 25 10 - 35 10-45 200 000*/20 000** Tuki- ja säätelytoimia sekä ympäristötekijöitä säädettiin eri skenaariossa seuraavasti:  Skenaario A:ta vastaa vuoden 2010 tilannetta (ICES 2010).  Skenaario B:ssä kasvatettiin kotiutus- ja tuki-istutusten määrää.  Skenaario C:ssä lohenkalastusta rajoitettaisiin hieman v. 2010 vallinneesta tilanteesta.  Skenaario D kuvaa tilannetta, jossa post-smolttikuolevuus pienentyisi kahdentoista vuoden jälkeen (80,0; 88,0; 92,0).  Skenaario E vastaa skenaario A:ta, mutta siinä lohenpoikasten selviytyminen mätimunasta vaelluspoi- kaseksi on kaksi kertaa lähtöoletusta suurempi ja jokialueen maksimaalinen tuotantokapasiteetti 175 000 smolttia.  Skenaario F vastaa skenaario C:tä, mutta siinä kaikkiin Anjalankosken alapuolisiin patoihin on raken- nettu kalatiet, jolloin joen läntisen haaran poikastuotantoalueet tulevat täysimääräisesti lisääntymisen piiriin ja jokialueen maksimaalinen tuotantokapasitetti nousee 200 000 smolttiin. 3.5. Voimalaitospatojen lukumäärän vaikutus lohikannan elvyttämismahdol- lisuuksiin Rakennettujen jokien patojen määrän vaikutusta lohikantojen palauttamispyrkimyksiin havainnollis- tettiin käyttämällä edellä esitetyistä Kymijoen lohimalleista kalastusrajoitusskenaariota (C), johon RKTL:n työraportteja 5/2013 Kymijoen lohikannan elvyttäminen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta 11 muutettiin smolttien alasvaellustappioita ja nousuvaelluksen kalatietappioita peräkkäisten voimalai- tosten lukumäärän perusteella (taulukko 3). Tarkastelulla pyritään edesauttamaan rakennettujen jokien lohikalakantojen palautushankkeiden suunnittelua ja toteutusta sellaisissa tilanteissa, joissa kalateiden lisäksi on välttämätöntä hyödyntää muita tuki- ja säätelytoimia ja niiden yhdistelmiä. Taulukko 3. Kuvitteellisten jokien lohikannan tappioprosentit eri elinvaiheissa. Harmaalla on koros- tettu ne kuolevuudet, joihin peräkkäisten voimalaitospatojen lukumäärä vaikuttaa ja joita mallinnuk- sissa muutettiin. Elinvaihe/ kuolevuus Smolttivaellus patoaltaissa Post- smolttivaihe Avomeri- kalastus Rannikko- kalastus Jokisuu- kalastus Kalatietappio Ei patoja 0 80 - 96 10 -40 5 - 25 15 -40 0 Yksi pato 8 - 12 80 - 96 10 -40 5 - 25 15 -40 5 - 10 Kaksi patoa 14 - 24 80 - 96 10 -40 5 - 25 15 -40 10 - 19 Kolme patoa 20 - 50 80 - 96 10 -40 5 - 25 15 -40 14 - 27 Neljä patoa 25 - 65 80 - 96 10 -40 5 - 25 15 -40 19 - 34 Viisi patoa 30 - 80 80 - 96 10 -40 5 - 25 15 -40 23 - 41 4. Tulokset Populaatiomallinnuksen tulosten perusteella Kymijoen kutupopulaation koko 50 vuoden jälkeen vaihteli eri skenaarioiden välillä noin 1 000 ja reilun 4 000 yksilön välillä. Vastaavasti smolttituotanto vaihteli noin 50 000 – 200 000 yksilön välillä (kuva 2.). Skenaariossa A nähdään laskeva trendi sekä kutupopulaation koossa että smolttituotannossa, mikä kertoo tukitoimenpiteiden riittämättömyydestä (kuva 2). Sen sijaan kaikissa muissa skenaariois- sa lohikanta pysyy vakaana 50 vuoden aikajänteellä. Selvästi paras tulos saadaan skenaariossa F, jos- sa kalatiet rakennetaan kaikkiin patoihin ja samanaikaisesti kalastusta rajoitetaan niin, että kalastus- kuolevuus pienenee lohen kaikissa elinvaiheissa viisi prosenttiyksikköä (kuva 2). Poikastuotantoalu- eiden täysimääräiseen käyttöön päästään myös skenaarioissa C ja E. Eri skenaarioiden yksityiskohtaiset mallinnustulokset esitetään luvuissa 4.1. – 4.6. RKTL:n työraportteja 5/2013 Kymijoen lohikannan elvyttäminen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta 12 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 4 500 5 000 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 (a) kutulohet - kpl F E D C B A 0 25 000 50 000 75 000 100 000 125 000 150 000 175 000 200 000 225 000 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 Aika toimenpiteiden aloittamisesta (vuosia) (b) smolttituotanto - kpl F E D C B A Kuva 2. Kutemaan selviytyvien lohien määrät (yläkuva) sekä smolttituotanto (alakuva) skenaarioissa A-F 50 vuoden aikajaksolla (mediaanit). RKTL:n työraportteja 5/2013 Kymijoen lohikannan elvyttäminen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta 13 4.1. Skenaario A:n mallinnustulokset Skenaariossa A kutupopulaation koko ja smolttituotanto nousevat tasaisesti ensimmäiset 12 vuotta, mutta voimakkaiden tuki-istutusten ja lohien ylisiirtojen loppuessa kutulohien määrä ja smolttituo- tanto kääntyvät loivaan laskuun (kuva 3). Smolttituotanto on lopulta noin kolmasosa alueen arvioi- dusta maksimaalisesta tuotantokapasiteetista. 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 (a) kutulohet - kpl 0 25 000 50 000 75 000 100 000 125 000 150 000 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 75.PERSENTIILI MEDIAANI 25.PERSENTIILI (b) smolttituotanto - kpl Vuodet toimenpiteen aloittamisesta 12 v 200 300 13-50 v 20 50 avomeri 25 20 rannikko 20 15 jokisuu 25 20 joki 25 20 200 150 175 90 88 JOKIALUEEN SMOLTTI- TUOTANTO (tuhansia kpl/v) POST-SMOLTTI- TAPPIO (%) ISTUTUSMÄÄRÄ (tuhansia kpl) KALASTUS- KUOLEVUUS (%) Kuva 3. Kutualueille selviytyvien lohien lukumäärä (a) ja smolttituotanto (b) lohikannan palauttamisen lähtöti- lannetta kuvaavassa skenaariossa. Kuvan taulukossa esitetään tummennettuina tässä skenaariossa käytetyt kuolevuusparametrit, istutusmäärät ja smolttituotantokapasiteetti. Lohen populaatiomalli antoi seuraavanlaisen vaihteluvälin (25.persentiili – 75.persentiili) lohien mää- riksi eri elinvaiheissa:  kutulohia enimmillään 1 400 – 2 300 kpl, lopulta 600 – 1 500 kpl  smolttitutotanto enimmillään 97 000 – 130 000 kpl, lopulta 37 000 – 83 000 kpl  kalateihin selviää enimmillään 2 400 – 4 000 kpl, lopulta 1 100 – 2 600 kpl. Kymijoen lohikannasta saatava saalis vaihtelisi (25.persentiili – 75.persentiili) seuraavasti:  merikalastuksen saalis enimmillään 1 600 – 2 700, lopulta 900 – 2 000 lohta  rannikkokalastuksen saalis enimmillään 800 – 1 400, lopulta 400 – 900 lohta  jokisuukalastuksen saalis enimmillään 800 – 1 400, lopulta 400 – 900 lohta  jokialueen virkistyskalastuksen saalis enimmillään 500 – 900, lopulta 200 – 600 lohta. RKTL:n työraportteja 5/2013 Kymijoen lohikannan elvyttäminen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta 14 4.2. Skenaario B:n mallinnustulokset Skenaariossa B suuremmat tuki-istutukset lisäävät kutulohien määrää noin kolmanneksella verrattu- na skenaarioon A ja smolttituotanto nousee noin kahteen kolmasosaan maksimikapasiteetista (kuva 4). 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 (a) kutulohet - kpl 0 25 000 50 000 75 000 100 000 125 000 150 000 175 000 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 75.PERSENTIILI MEDIAANI 25.PERSENTIILI (b) smolttituotanto - kpl Vuodet toimenpiteen aloittamisesta 12 v 200 300 13-50 v 20 50 avomeri 25 20 rannikko 20 15 jokisuu 25 20 joki 25 20 200 150 175 90 88 JOKIALUEEN SMOLTTI- TUOTANTO (tuhansia kpl/v) POST-SMOLTTI- TAPPIO (%) ISTUTUSMÄÄRÄ (tuhansia kpl) KALASTUS- KUOLEVUUS (%) Kuva 4. Kutualueille pääsevien lohien lukumäärä (a) ja smolttituotanto (b) skenaariossa B, jossa tehdään suu- remmat tuki-istutukset. Kuvan taulukossa esitetään tummennettuina tässä skenaariossa käytetyt kuolevuuspa- rametrit, istutusmäärät ja smolttituotantokapasiteetti. Lohen populaatiomalli antoi seuraavanlaisen vaihteluvälin (25.persentiili – 75.persentiili) lohien mää- riksi eri elinvaiheissa:  kutulohia enimmillään 1 500 – 2 500 kpl, lopulta 1 200 – 2 200 kpl  smolttitutotanto enimmillään 140 000 – 150 000 kpl, lopulta 75 000 – 135 000 kpl  kalateihin selviää enimmillään 2 700 – 4 300 kpl, lopulta 2 000 – 3 900 kpl. Kymijoen lohikannasta saatava saalis vaihtelisi (25.persentiili – 75.persentiili) seuraavasti:  merikalastuksen saalis enimmillään 1 700 – 2 900, lopulta 1 300 – 2 600 lohta  rannikkokalastuksen saalis enimmillään 900 – 1 500, lopulta 700 – 1 300 lohta  jokisuukalastuksen saalis enimmillään 900 – 1 500, lopulta 700 – 1 400 lohta  jokialueen virkistyskalastuksen saalis enimmillään 500 – 1 000, lopulta 400 – 900 lohta. RKTL:n työraportteja 5/2013 Kymijoen lohikannan elvyttäminen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta 15 4.3. Skenaario C:n mallinnustulokset Skenaariossa C alhaisempi kalastuspaine nostaisi lohen luonnonlisääntymisen niin suureksi, että lohi- kannan kokoa rajoittaisi enää jokialueen smolttituotantokapasiteetti (kuva 5). Kalastuspaineen vä- hentäminen ei myöskään laskisi pitkällä aikavälillä saalista, vaan saalismäärät kasvaisivat jopa kaksin- kertaisiksi (vrt. skenaario A). 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 (a) kutulohet - kpl 0 25 000 50 000 75 000 100 000 125 000 150 000 175 000 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 75.PERSENTIILI MEDIAANI 25.PERSENTIILI (b) smolttituotanto - kpl Vuodet toimenpiteen aloittamisesta 12 v 200 300 13-50 v 20 50 avomeri 25 20 rannikko 20 15 jokisuu 25 20 joki 25 20 200 150 175 90 88 JOKIALUEEN SMOLTTI- TUOTANTO (tuhansia kpl/v) POST-SMOLTTI- TAPPIO (%) ISTUTUSMÄÄRÄ (tuhansia kpl) KALASTUS- KUOLEVUUS (%) Kuva 5. Kutualueille selviytyvien lohien lukumäärä (a) ja smolttituotanto (b) skenaariossa C, jossa kalastus- kuolevuudet kaikissa lohen elinvaiheissa pienenevät viisi prosenttiyksikköä. Kuvan taulukossa esitetään tum- mennettuina tässä skenaariossa käytetyt kuolevuusparametrit, istutusmäärät ja smolttituotantokapasiteetti. Lohen populaatiomalli antoi seuraavanlaisen vaihteluvälin (25.persentiili – 75.persentiili) lohien mää- riksi eri elinvaiheissa:  kutulohia enimmillään 2 300 – 3 700 kpl, lopulta 2 300 – 3 700 kpl  smolttitutotanto enimmillään 130 000 – 150 000 kpl, lopulta 130 000 – 150 000 kpl  kalateihin selviää enimmillään 3 700 – 6 000 kpl, lopulta 3 700 – 6 000 kpl. Kymijoen lohikannasta saatava saalis vaihtelisi (25.persentiili – 75.persentiili) seuraavasti:  merikalastuksen saalis enimmillään 1 500 – 2 700, lopulta 1 500 – 2 700 lohta  rannikkokalastuksen saalis enimmillään 800 – 1 400, lopulta 800 – 1 400 lohta  jokisuukalastuksen saalis enimmillään 900 – 1 600, lopulta 900 – 1 600 lohta  jokialueen virkistyskalastuksen saalis enimmillään 600 – 1 100, lopulta 600 – 1 100 lohta. RKTL:n työraportteja 5/2013 Kymijoen lohikannan elvyttäminen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta 16 4.4. Skenaario D:n mallinnustulokset Skenaario D:n hieman pienempi post-smolttikuolleisuus nostaisi Kymijoen lohen luonnonlisääntymi- sen niin suureksi, että lohikannan kokoa rajoittaisi pääasiassa jokialueen smolttituotantokapasiteetti (kuva 6). 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 (a) kutulohet - kpl 0 25 000 50 000 75 000 100 000 125 000 150 000 175 000 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 75.PERSENTIILI MEDIAANI 25.PERSENTIILI (b) smolttituotanto - kpl Vuodet toimenpiteen aloittamisesta 12 v 200 300 13-50 v 20 50 avomeri 25 20 rannikko 20 15 jokisuu 25 20 joki 25 20 200 150 175 90 88 JOKIALUEEN SMOLTTI- TUOTANTO (tuhansia kpl/v) POST-SMOLTTI- TAPPIO (%) ISTUTUSMÄÄRÄ (tuhansia kpl) KALASTUS- KUOLEVUUS (%) Kuva 6. Kutualueille selviytyvien lohien lukumäärä (a) ja smolttituotanto (b) skenaariossa D, jossa post- smolttikuolevuus on nykyistä alhaisempi. Kuvan taulukossa esitetään tummennettuina tässä skenaariossa käy- tetyt kuolevuusparametrit, istutusmäärät ja smolttituotantokapasiteetti. Lohen populaatiomalli antoi seuraavanlaisen vaihteluvälin (25.persentiili – 75.persentiili) lohien mää- riksi eri elinvaiheissa:  kutulohia enimmillään 2 100 – 3 200 kpl, lopulta 1 800 – 3 000 kpl  smolttitutotanto enimmillään 120 000 – 150 000 kpl, lopulta 100 000 – 150 000 kpl  kalateihin selviää enimmillään 3 600 – 5 400 kpl, lopulta 3 200 – 5 200 kpl. Kymijoen lohikannasta saatava saalis vaihtelisi (25.persentiili – 75.persentiili) seuraavasti:  merikalastuksen saalis enimmillään 2 300 – 3 700, lopulta 2 300 – 3 600 lohta  rannikkokalastuksen saalis enimmillään 1 200 – 1 900, lopulta 1 000 – 1 800 lohta  jokisuukalastuksen saalis enimmillään 1 200 – 1 900, lopulta 1 100 – 1 800 lohta  jokialueen virkistyskalastuksen saalis enimmillään 700 – 1 200, lopulta 700 – 1 200 lohta. RKTL:n työraportteja 5/2013 Kymijoen lohikannan elvyttäminen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta 17 4.5. Skenaario E:n mallinnustulokset Jos mädistä selviytyisi kaksinkertainen määrä lohenpoikasia vaelluspoikasikään, elpyisi smolttituotan- to maksimikokoonsa jo ensimmäisen kymmenen vuoden aikana (kuva 7). Myös smolttituotantokapa- siteetti on arvioitu tässä skenaariossa hieman suuremmaksi. 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 (a) kutulohet - kpl 0 25 000 50 000 75 000 100 000 125 000 150 000 175 000 200 000 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 75.PERSENTIILI MEDIAANI 25.PERSENTIILI (b) smolttituotanto - kpl Vuodet toimenpiteen aloittamisesta 12 v 200 300 13-50 v 20 50 avomeri 25 20 rannikko 20 15 jokisuu 25 20 joki 25 20 200 150 175 90 88 JOKIALUEEN SMOLTTI- TUOTANTO (tuhansia kpl/v) POST-SMOLTTI- TAPPIO (%) ISTUTUSMÄÄRÄ (tuhansia kpl) KALASTUS- KUOLEVUUS (%) Kuva 7. Kutualueille selviytyvien lohien lukumäärä (a) ja smolttituotanto (b) skenaariossa E, jossa oletetaan mädistä smoltiksi selviytymisen olevan kaksinkertainen muihin skenaarioihin verrattuna. Kuvan taulukossa esitetään tummennettuina tässä skenaariossa käytetyt kuolevuusparametrit, istutusmäärät ja smolttituotanto- kapasiteetti. Lohen populaatiomalli antoi seuraavanlaisen vaihteluvälin (25.persentiili – 75.persentiili) lohien mää- riksi eri elinvaiheissa:  kutulohia enimmillään 2 400 – 3 600 kpl, lopulta 2 300 – 3 500 kpl  smolttitutotanto enimmillään 175 000 kpl, lopulta 175 000  kalateihin selviää enimmillään 4 100 – 6 200 kpl, lopulta 4 000 – 6 100 kpl. Kymijoen lohikannasta saatava saalis vaihtelisi (25.persentiili – 75.persentiili) seuraavasti:  merikalastuksen saalis enimmillään 2 600 – 4 200, lopulta 2 600 – 4 200 lohta  rannikkokalastuksen saalis enimmillään 1 300 – 2 100, lopulta 1 300 – 2 100 lohta  jokisuukalastuksen saalis enimmillään 1 400 – 2 200, lopulta 1 400 – 2 200 lohta  jokialueen virkistyskalastuksen saalis enimmillään 800 – 1 400, lopulta 800 – 1 400 lohta. RKTL:n työraportteja 5/2013 Kymijoen lohikannan elvyttäminen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta 18 4.6. Skenaario F:n mallinnustulokset Skenaariossa F lisääntyneet poikastuotantoalueet ja kaikissa voimalaitoksissa olevat kalatiet lisäävät Kymijoen lohikannan kokoa ja rajoittavaksi tekijäksi muodostuu lohen levinneisyysalueen smolttituo- tantokapasiteetti (kuva 8). 0 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 (a) kutulohet - kpl 0 25 000 50 000 75 000 100 000 125 000 150 000 175 000 200 000 225 000 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 75.PERSENTIILI MEDIAANI 25.PERSENTIILI (b) smolttituotanto - kpl Vuodet toimenpiteen aloittamisesta 12 v 200 300 13-50 v 20 50 avomeri 25 20 rannikko 20 15 jokisuu 25 20 joki 25 20 200 150 175 90 88 JOKIALUEEN SMOLTTI- TUOTANTO POST-SMOLTTI- TAPPIO (%) ISTUTUSMÄÄRÄ (tuhansia kpl) KALASTUS- KUOLEVUUS (%) Kuva 8. Kutualueille selviytyvien lohien lukumäärä (a) ja smolttituotanto (b) skenaariossa F, jossa kalastus- kuolevuudet kaikissa lohen elinvaiheissa pienenevät viisi prosenttiyksikköä ja lisäksi kalateiden rakentaminen kaikkiin patoihin lisäisi poikastuotantoalueiden pinta-alaa. Kuvan taulukossa esitetään tummennettuina tässä skenaariossa käytetyt kuolevuusparametrit, istutusmäärät ja smolttituotantokapasiteetti. Lohen populaatiomalli antoi seuraavanlaisen vaihteluvälin (25.persentiili – 75.persentiili) lohien mää- riksi eri elinvaiheissa:  kutulohia enimmillään 3 400 – 5 400 kpl, lopulta 3 400 – 5 400 kpl  smolttitutotanto enimmillään 190 000 – 200 000 kpl, lopulta 190 000 – 200 000 kpl  kalateihin selviää enimmillään 5 300 – 8 200 kpl, lopulta 5 200 – 8 100 kpl. Kymijoen lohikannasta saatava saalis vaihtelisi (25.persentiili – 75.persentiili) seuraavasti:  merikalastuksen saalis enimmillään 2 200 – 3 700, lopulta 2 200 – 3 700 lohta  rannikkokalastuksen saalis enimmillään 1 100 – 1 900, lopulta 1 100 – 1 900 lohta  jokisuukalastuksen saalis enimmillään 1 300 – 2 200, lopulta 1 300 – 2 200 lohta  jokialueen virkistyskalastuksen saalis enimmillään 900 – 1 600, lopulta 900 – 1 600 lohta. RKTL:n työraportteja 5/2013 Kymijoen lohikannan elvyttäminen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta 19 4.7. Voimalaitospatojen lukumäärän vaikutus lohikantojen elvyttämiseen Peräkkäisten voimalaitosten lukumäärällä ennen lisääntymisalueita on suuri vaikutus lohikannan palauttamisen onnistumiseen. Yhden voimalaitoksen aiheuttamat vaellustappiot pienentävät lohi- kannan kokoa Kymijoen C-skenaarion tapauksessa noin 39 % siitä, mihin rakentamattoman joen ku- tupopulaatio voisi kasvaa. Vastaavasti kaksi peräkkäistä patoa pienentäisi kutupopulaatiota noin 55 %, kolme patoa jo noin 91 %. Kolmen peräkkäisen padon tapauksessa kutulohien lukumäärä olisi jo niin pieni, että tarvittaisiin selvästi voimakkaampia ja jatkuvia tukitoimenpiteitä, jotta lohikanta py- syisi elinvoimaisena (kuva 9). 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 4 500 5 000 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 K u tu al u ei lle p ää se vi en lo h ie n m ää rä (k p l) Aika toimenpiteiden aloittamisesta (vuosia) Ei patoja Yksi pato Kaksi patoa Kolme patoa Neljä patoa Viisi patoa Kuva 9. Kutupopulaation koko 50 vuoden aikajänteellä viidellä muutoin samanlaisella joella, mutta peräkkäis- ten patojen lukumäärä vaihtelee nollasta viiteen. Ks. luku 3.5. 5. Tulosten tarkastelu ja johtopäätökset Tässä selvityksessä käytetyn yksinkertaistetun populaatiomallin perusteella Kymijokeen voidaan pa- lauttaa luonnonvaraisesti lisääntyvä elinvoimainen lohikanta. Vähimmillään se vaatii Korkeakosken kalatien rakentamista ja lievää kalastuksen säätelyn tiukentamista, jolloin kokonaiskalastuskuolevuus pienenisi noin 22 % nykytasosta. Näillä toimenpiteillä saavutettaisiin 30 vuodessa noin 3 000 lohen vuosittainen kutupopulaatio ja 150 000 smoltin vuosituotanto (skenaario C). Elivoimainen luonnon- lohikanta saavutettaisiin myös ilman kalastuksen säätelyn tiukentamista, jos selviytyminen mädistä smoltiksi olisi lähtöoletukseen verrattuna kaksinkertainen (1,3 %  2,6 %, skenaario E). Kymijoella tällaista parempaa selviytyvyyttä voidaan ainakin osittain perustella smolttien iällä, joka on 1-2 vuot- ta alhaisempi kuin pohjoisen Perämeren joissa. Poikasvaiheen aikaisen kuolleisuuden voidaan näin RKTL:n työraportteja 5/2013 Kymijoen lohikannan elvyttäminen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta 20 ollen arvioida olevan vähäisempää kuin Perämeren alueen joissa. Valituista skenaarioista lohikannan suurin koko saavutettaisiin rakentamalla kalatiet kaikkiin Kymijoen vaellusesteisiin ja lievällä kalas- tuksen säätelyn tiukentamisella (reilu 4 000 kutulohta ja noin 200 000 smolttia, skenaario F). Lohisaaliiden osalta ”yksi kalatie ja nykytilannetta hieman tiukemmat kalastusrajoitukset” - vaihtoehtoon (skenaario C) liittyy merkittävä ja mielenkiintoinen havainto. Tämä vaihtoehto tuottaisi pitkällä aikavälillä (noin 20 vuotta kalatien rakentamisen jälkeen) suuremmat lohisaaliit kuin pelkässä kalatievaihtoehdossa (skenaario A), jossa kalastuksen säätelyä ei tiukennettu. Tämä selittyy sillä, että lohikanta kasvaa molemmissa skenaarioissa (A ja C) kotiutustoimien (mm. istutukset, ks. kappale 3.1.) tukemina noin 15 vuotta kalatien rakentamisesta, mutta tämän jälkeen vain C-skenaariossa. Kotiutustoimien aikana A-skenaariossa lohta saadaan vuosittain saaliiksi 1000 – 2000 kpl enemmän kuin C-skenaariossa, mutta kotiutustoimien päätyttyä A-skenaarion lohikanta ja -saaliit alkavat tasai- sesti vähentyä tarkastelujakson (50 vuotta) loppuun saakka (ks. kuva 10). 0 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 Lo h is aa lis ( kp l) Aika toimenpiteiden aloittamisesta (vuosia) Kymijoki skenaario A Kymijoki skenaario C Iijoki skenaario A Iijoki skenaario H Kuva 10. Populaatiomallinnukseen perustuvat kalatierakentamisen jälkeiset lohisaaliit (mediaanit) 50 vuoden aikajänteellä Kymijoella ja Iijoella, joissa lohen elinkierron kuolevuudet on arviotu nykytilanteen mukaisina (skenaariot A: Kymijoki, punainen viiva ja Iijoki, vihreä viiva). Lisäksi esitetään ennuste lohisaaliista lievän kalas- tuksen säätelyn tiukentamisen seurauksena Kymijoella (skenaario C, sininen viiva) ja vastaavasti tiukan säätelyn ja parantuneen mädistä smoltiksi selvitymisen johdosta Iijoella (skenaario H, violetti viiva, ks. Mäki-Petäys ym. 2012) Kalatierakentamisen ja kotiutustoimien jälkeen huomattavasti vähäisemmät kalastusrajoitukset saisi- vat Kymijoella aikaan hyvät lohikannan kasvuedellytykset verrattuna Perämereen laskevien jokien vaatimiin rajoituksiin (vrt. Mäki-Petäys 2012). Ii- ja Kemijoella tarvitaan erittäin voimakkaita kalastus- rajoituksia ja samanaikaisia muita tukitoimia lohikannan ja -saaliin kasvattamiseksi ja vakauttamisek- si. Esimerkiksi Iijoen lohen populaatiomallissa kalastuskuolevuutta piti pienentää noin 56 % ja lisäksi piti olettaa mädistä smoltiksi selviytyminen kaksinkertaiseksi (1,32,6 %), jotta lohikannan elpymi- sen seurauksena myös saalistaso nousisi pysyvästi kohtalaiselle tasolle (kuva 10: skenaario H). RKTL:n työraportteja 5/2013 Kymijoen lohikannan elvyttäminen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta 21 Kymijoen lohikannan palauttamismahdollisuuksia korostaa se, että jo yhden kalatien kautta avautuu merkittävä määrä potentiaalisia poikastuotantoalueita. Useamman kuin kahden voimalai- tospadon joissa lohen alasvaellus- ja kutuvaellustappiot nousevat huomattavan korkeiksi, vaikka hy- vällä kalatiesuunnittelulla ja smolttien alasvaellusmahdollisuuksien parantamisella näitä tappiota voidaan pienentää. On tärkeää huomata, että kuolleisuus kertautuu patojen määrän lisääntyessä, jolloin verraten pienetkin tappiot (esim. ≤10 % / pato) muodostuvat jo merkittäväksi lohikannan leikkuriksi. Kymijoesta poiketen useissa muissa merkittävissä suomalaisissa rakennetuissa joissa voi- malaitospatoja on 5-7 kpl ennen potentiaalisia kutu- ja poikastuotantoalueita. Tällaisissa vesistöissä elinvoimaisten luonnonlohikantojen elvyttäminen on erittäin haastavaa ja usein tavoitteeksi ote- taankin vain osittaisen luonnontuotannon palauttaminen. Vahvan luontaisesti lisääntyvän lohikannan palauttaminen Kymijokeen olisi merkittävä toimen- pide koko Suomenlahden alueen lohen poikastuotannon kasvattamisessa, sillä Suomenlahteen laske- vien lohijokien vaelluspoikastuotanto on tällä hetkellä historialliseen tuotantotasoon verrattuna erit- täin alhainen. Jo Kymijoen nykyinen pienehkö luonnonpoikastuotanto tekee siitä arvioiden mukaan merkittävimmän Suomenlahteen laskevan lohijoen. Vaelluspoikastuotannon kasvattaminen uusien lisääntymisalueiden käyttöönotolla vain vahvistaisi Kymijoen asemaa ja merkitystä Suomenlahden lohikantojen ylläpitäjänä. 6. Yhteenveto Luontaisesti lisääntyvän Kymijoen lohikannan palauttamisen edellytykset ovat erittäin hyvät ja pa- lauttamismahdollisuudet korostuvat, kun niitä verrataan jokiin, joissa lohien olisi uitava useamman kuin kahden kalatien (padon) kautta lisääntymisalueilleen. Kymijoen lohikannan palauttaminen edellyttää vähimmillään Korkeakosken kalatien rakentamis- ta ja lievää kalastuksen säätelyn tiukentamista, jotta lohien kalastuskuolevuus pienenisi nykytasosta n. 20 % (skenaario C). Näillä toimenpiteillä päästäisiin 50 vuoden aikajänteellä noin 3 000 lohen vuo- sittaiseen kutupopulaatioon ja 150 000 vaelluspoikasen vuosituotantoon. Muillakin mallinnetuilla skenaarioilla elinvoimaisen luonnonlohikannan palauttamismahdollisuudet olivat joko kohtalaiset tai hyvät. Kymijoen lohikannan palauttamisen keskeisiä perusedellytyksiä ovat:  Korkeakosken kalatien rakentaminen  Lohenkalastuksen hieman nykyistä voimakkaampi rajoittaminen Mallinnusten perusteella Kymijoelle (skenaariot C – F) voisi muodostua luontaisesti lisääntyvä lohi- kanta, joka tuottaisi:  Kymijokeen nousevia kutulohia 1 800 – 5 400 kpl/v  Kymijoesta merelle vaeltavia smoltteja 100 000 – 200 000 kpl/v  Mereltä jokisuuhun palaavia lohia 3 200 – 8 100 kpl/v  Jokisuulla lohisaalista 900 – 2 200 kpl/v  Jokialueella lohisaalista 600 – 1 600 kpl/v RKTL:n työraportteja 5/2013 Kymijoen lohikannan elvyttäminen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta 22 Viitteet Christensen, O., Larsson, P.-0. (ed.) (1979). Review of Baltic salmon research. ICES Coop. Res. Rep. No. 89: 1- 124 Haines, T.A. 1992. New England's rivers and Atlantic salmon. P. 131-139 in R.H. Sound (ed.), Stemming the tide of coastal fish habitat loss. National coalition for marine conservation, Savannah, Georgia. HELCOM 2011. Salmon and Sea Trout Populations and Rivers in the Baltic Sea – HELCOM assessment of sal- mon (Salmo salar) and sea trout (Salmo trutta) populations and habitats in rivers flowing to the Baltic Sea. Balt. Sea Environ. Proc, No. 126A, 79 pp. Huusko, R., Orell, P., van der Meer, O., Jaukkuri, M., Mäki-Petäys, A. 2012. Lohen vaelluspoikasten radio- telemetriaseuranta Iijoella 2010 – 2011. RKTL:n työraportteja 22/2012. ICES 2010. Report of the Working Group on Baltic Salmon and Trout (WGBAST), 24–31 March 2010, St Pe- tersburg, Russia. ICES CM 2010/ACOM:08. 253 pp. Jokikokko E. & Jutila E. (2004) Divergence in smolt production from the stocking of 1-summer-old and 1-year- old Atlantic salmon parr in a northern Baltic river. J Appl Ichthyol 20: 511–518. Kallio-Nyberg, I. & Ikonen, E. 1992. Migration pattern of two salmon stocks in the Baltic Sea. ICES J. Mar. Sci. 49, 191–198. Laine, A., Niva, T., Mäki-Petäys, A. ja Erkinaro, J. 2002. Kalabiologiset perusteet. Teoksessa: Loikkaako lohi Ounasjokeen? Vaelluskalojen palauttaminen Kemi-/Ounasjokeen. Esiselvitys. Lapin ympäristökeskus. Alueelliset ympäristöjulkaisut 271: 127-199. Linnansaari, T., Keskinen, A., Romakkaniemi, A., Erkinaro, J. ja Orell, P. 2010. Deep habitats are important for juvenile Atlantic salmon Salmo salar L. in large rivers. Ecology of Freshwater Fish 19(4):618-626. Rinne, J, Tapaninen, M ja Vähänäkki, P. 2007. Kymijoen alaosan koski- ja virtapaikkojen pohjanlaadut sekä lo- hen ja meritaimenen lisääntymisalueet. Maa- ja metsätalousministeriö 83/2007. Rinne, J., Tapaninen, M. ja Malin, M. 2009. Kymijoen läntisen haaran koski- ja virtapaikkojen pohjanlaadut sekä lohen ja meritaimenen lisääntymisalueet. Kala- ja riistahallinnonjulkaisuja. 86 (2-2009). Sutela, T., Karjalainen, T. P., Mäki-Petäys, A., Laine, A., Tammi, J., Koivurinta, M., Orell, P. ja Louhi, P. 2012. Kalatiestrategian taustaselvitykset. MMM. Kala- ja riistahallinnon julkaisuja 90 (1/2012). MMM 2012. Kansallinen kalatiestrategia. Valtioneuvoston periaatepäätös 8.3.2012. Mäki-Petäys, A., van der Meer, O., Romakkaniemi, A., Orell, P., Rivinoja, P. ja Erkinaro, J. 2012. Lohikantojen palauttaminen rakennetuille joille – mallinnustyökalu tuki- ja säätelytoimien biologiseen arviointiin. RKTL:n työraportteja 1/2012. Määttä, V. 2000. Kalanviljelylaitoksessa ja luonnossa sukukypsäksi kasvaneiden Tornionjoen lohien (Salmo salar L.) sukukypsyyskoko, mädintuotanto ja mädin hedelmöittyminen. Hydrobiologian ja limnologian pro gradu -tutkielma. Jyväskylän yliopisto, Bio- ja ympäristötieteiden laitos, 39 s. Pautamo, J. & Vanninen, V. (toim.) 2009: Vaelluskalat Kymijoen voimavaraksi, Kymijoen kalataloudellinen ke- hittämissuunnitelma. Structured Data, LCC 2011. RiskAmp Monte Carlo Add-In Library version 3.20. http://www.riskamp.com/ Liitteet RKTL:n työraportteja 5/2013 Kymijoen lohikannan elvyttäminen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta 23 RKTL:n työraportteja 5/2013 Kymijoen lohikannan elvyttäminen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta 24 RKTL:n työraportteja 5/2013 Kymijoen lohikannan elvyttäminen – populaatiomallinnus tuki- ja säätelytoimien vaikutuksesta 25