Artikkelin koko teksti on saatavilla vain PDF-formaatissa.

Kimmo Tolonen, David Keys, Veijo Klementti

Luonnontilaisten turvekerrostumien energiasisällöm ennustamisesta turpeen vesipitoisuuden ja tilavuuspainon perusteella

Tolonen K., Keys D., Klementti V. Luonnontilaisten turvekerrostumien energiasisällöm ennustamisesta turpeen vesipitoisuuden ja tilavuuspainon perusteella.

Tiivistelmä

Polttoturvekäyttöön sopivat suot on vanhastaan totuttu rajaamaan maastossa suoritettujen turvelaji- ja maatumisastemääritysten perusteella. Niitä on täydennetty tuhkapitoisuus- ja lämpöarvomäärityksin laboratoriossa. Varsinkin viimeksi mainitut ovat kuitenkin suuritöisiä, hitaita ja kalliita (yksi määritys voi maksaa n. 650 mk). Edellä mainittujen turpeen ominaisuuksien osuutta Suomen soiden lämpöarvoihin selvitti 1940-luvun lopulta lähtien mm. Salmi (1947, 1949, 1954, 1961).

Myöhemmistä töistä, joissa myös tutkittiin miten suuri osa suon energiasisällön vaihtelusta voitiin turpeen maatumisasteella ennustaa, mainittakoon ennenkaikkea Mäkilän (1980) julkaisema. Hänen aineistonsa käsitti 481 näytettä Toholammilta. Vaikkakin sekä koko aineistossa että useimmissa turvelajiryhmissä löydettiin erittäin merkitsevä positiivinen riippuvuus v. Postin menetelmällä määritetyn maatumisasteen ja turpeen lämpöarvon välillä, selitysasteet jäivät suhteellisen alhaisiksi (kaikissa ryhmissäkin alle 50 %).

Tämän artikkelin kirjoittajat huomasivat Pohjois-Amerikan itäosien soilta kerätyssä aineistossa varsin selvän riippuvuussuhteen turpeen vesipitoisuuden ja energiasisällön välillä. Edellytyksenä oli, että näyte on ojittamattomalta suolta ja suopohjavesipinnan alapuolelta. Siellä turpeen veden määrä ilmeisesti mittaa turpeen todellista maatuneisuuden astetta: mitä maatuneempi turve, sitä pienempi huokostilavuus (mm. Boelter 1969, Päivänen 1969, 1973) ja sitä vähemmän vettä.

Valitettavasti tarkasteluumme ei ole käytettävissä varta vasten kosteussadanneksen tarkkaa määrittämistä varten kerättyä aineistoa. Mainen soilta kerätyt näytteet (Davis ja muut 1980) oli otettu noin 2.5 cm läpimittaisella Davis mäntäkairalla ja n. 4 cm läpimittaisella pienellä venäläisellä kairalla. Kanadan soilta näytteet oli otettu suomalaisella putkikairalla (läpim. 5 cm) ja toisena vuonna venäläisellä turvekairalla. Näistä puutteista huolimatta turpeen kosteuden havaittiin Great Heath-keidassuolla selittävän lähes 70 % lämpöarvon vaihtelusta (kuva 1). Samalla suolla turpeen hiilipitoisuus selitti 87 9o lämpöarvon vaihtelusta, minkä tulkitsimme luotettavien määritysten todisteeksi. Yleensä näytti siltä, että turpeen vesipitoisuus ennusti lämpöarvoa hyvin Kanadan soilla, joissa von Postin nyrkkimenetelmän maatumisastekin teki saman (taulukot 1 ja 2). Ero näiden kahden ennustajan välille syntyi, kun eri soista kootut tiedostot yhdistettiin. Vesipitoisuus nousi tällöin selvästi paremmaksi lämpöarvon selittäjäksi kuin v. postin maatumisaste.

Suomalaisessa aineistossa huomattiin rahkaturpeiden lämpöarvon ja hiilipitoisuuden olevan tiukassa riippuvuussuhteessa turpeen maastokosteuteen (kuva 2, taul. 3). Vähintäänkin tämä riippuvuus lienee suuruusluokkaa n. 80 % kokonaisvaihtelusta, sillä kotoisiltakaan rahkasoiltamme ei käytettävissämme ollut veden suhteen huolella kerättyjä näytteitä. Siitä huolimatta meikäläisissäkin aineistossa vesipitoisuus ja kuivatilavuuspaino selvisivät voittajina vertailussa erilaisiin kenttä- ja laboratoriomenetelmiin, joita on kehitetty maatumisasteiden määrittämiseen (taulukko 3).

Päinvastoin kuin rahkasoissa, ei vesipitoisuus eikä tilavuuspaino ainakaan esimerkkinä olleissa märissä saroissamme pystyneet ennustamaan missään määrin luotettavasti suon energiapitoisuutta. Mutta eivät siihen pystyneet myöskään muut käytetyistä menetelmistä (taulukko 4). Tämän katsoimme johtuvan veden erilaisesta esiintymistavasta märissä aapasoissamme (vesitaskut, vesisuonet jne.), joista meillä on kenttähavaintoja, mutta myös sara- ja rahkaturpeen muodostajakasvien erilaisesta anatomisesta rakenteesta.

Eri suokasvien alkuperäiset energiapitoisuuserot kuvastuvat eri turvelajien energiaeroina niin kuin Salmi (mm. 1961) on osoittanut. Tästä johtuen turpeen vesipitoisuudella tai tilavuuspainolla ei päästäne ennustamaan juurikaan yli 80 % turpeen lämpöarvosta edes rahkasoissa.

Ojitusta seuraava turpeen kokoonpuristuminen ja kuivuminen hävittää mahdollisuudet arvioida kerrostuman maatuneisuutta ja sitä kautta suon energiasisältöä vesipitoisuuden tai tilavuuspainon avulla. Tämä tuli selväksi sekä Ahtärin Suolamminnevalla ja Muurlan Pukkilan suolla että Toivosen (1980) aineistossa ojitetulta Pulkkilan Kaivosnevalta. Kehitystyön alla olevat, mutta jo nyt lupaavia tuloksia antaneet sähköaaltotutkat suon vesipitoisuuden tarkaksi määräämiseksi maastossa (ks. Varteva 1981) loisivat edellytykset sekä turpeen määrän (vrt. mm. Tolonen et al. 1981, Korpijaakko 1981) että rahkasoissa ehkä myös laadun nopealle ja kustannuksiltaan erittäin alhaiselle arvioinnille. Jälkimmäinen tehtävä kuitenkin edellyttää edellä esittämiemme riippuvuussuhteiden yleispätevyyden selvittämistä.

Julkaistu 1.1.1982

Saatavilla http://175645.bceovw70.asia/article/9546 | Lataa PDF

Creative Commons -lisenssi


Rekisteröidy käyttäjäksi
Paina tätä linkkiä Suo-lehden käsikirjoituksen tarjoamis- ja seurantajärjestelmään (OJS) kirjautumiseen.
Kirjaudu sisään
Jos olet kirjautunut käyttäjäksi, kirjaudu sisään tallentaaksesi valitsemasi artikkelit myöhempää käyttöä varten.
Ilmoitukset päivityksistä
Kirjautumalla saat tiedotteet uudesta julkaisusta.



Valitsemasi artikkelit
Hakutulokset
Tolonen K., Suoknuuti M. (2022) Keidassuon pintakuvioituksen muutokset viimeist.. Suo - Mires and peat vol. 73 no. 2 article id 10795
Tolonen K., Vänskä H. (2016) Pekka Pakarinen suokasviekologian tutkijana Suo - Mires and peat vol. 67 no. 2 article id 10097
Tolonen K., Vasander H. et al. (1992) Preliminary estimate of long-term carbon accumul.. Suo - Mires and peat vol. 43 no. 4-5 article id 9721
Tolonen K., Possnert G. et al. (1992) High resolution 14C dating of surface peat using.. Suo - Mires and peat vol. 43 no. 4-5 article id 9720
Saarinen T., Tolonen K. et al. (1992) Use of 14C labelling to measure below-ground bio.. Suo - Mires and peat vol. 43 no. 4-5 article id 9714
Alm J., Tolonen K. et al. (1992) Determination of recent apparent carbon accumula.. Suo - Mires and peat vol. 43 no. 4-5 article id 9702
Damman A. H., Tolonen K. et al. (1992) Element retention and removal in ombrotrophic pe.. Suo - Mires and peat vol. 43 no. 4-5 article id 9696
Eustis D. S., Tolonen K. (1990) Tuhka-ajoitusmenetelmän ja sammalvuosikasvainajo.. Suo - Mires and peat vol. 41 no. 2 article id 9672
Tolonen K., Ijäs L. (1990) Turvesaannon arviointi suotyypin ja turpeen syvy.. Suo - Mires and peat vol. 41 no. 2 article id 9671
Tolonen K. (1989) Mitä suoarkistot voivat meille tulevaisuudessa k.. Suo - Mires and peat vol. 40 no. 2-3 article id 9662
Tolonen K., Toikka M. (1984) Radioaaltoanturi turpeen maatuneisuuden mittarina Suo - Mires and peat vol. 35 no. 1 article id 9576
Tolonen K. (1983) Turpeen lämpöarvon ja maatuneisuuden välisestä r.. Suo - Mires and peat vol. 34 no. 4-5 article id 9572
Tolonen K. (1982) Viiden yleisesti käytetyn maatumisasteen määrity.. Suo - Mires and peat vol. 33 no. 4-5 article id 9561
Tolonen K., Tiuri M. et al. (1982) Radiowave probe in assessing the yield of peat a.. Suo - Mires and peat vol. 33 no. 4-5 article id 9558
Tolonen K., Ijäs L. (1982) Turvesaannon arviointiin käytetyn kahden suokair.. Suo - Mires and peat vol. 33 no. 2 article id 9548
Tolonen K., Keys D. et al. (1982) Luonnontilaisten turvekerrostumien energiasisäll.. Suo - Mires and peat vol. 33 no. 1 article id 9546
Pakarinen P., Tolonen K. (1980) Rikin huuhtoutuminen pintaturpeesta Suo - Mires and peat vol. 31 no. 1 article id 9501
Pakarinen P., Tolonen K. (1977) Pintaturpeen kasvunopeudesta ja ajoittamisesta Suo - Mires and peat vol. 28 no. 1 article id 9466
Tolonen K. (1977) Turvekertymistä ja turpeen tilavuuspainoista kol.. Suo - Mires and peat vol. 28 no. 1 article id 9462
Tolonen K. (1974) Raskasmetallianalyysejä kahdelta tienvarsisuolta Suo - Mires and peat vol. 25 no. 5 article id 9432
Tolonen K. (1974) Suomen keidassuovesien ravinteista Suo - Mires and peat vol. 25 no. 3-4 article id 9426
Tolonen K. (1973) Soiden kasvunopeuden ja kasvutavan vaihteluista .. Suo - Mires and peat vol. 24 no. 5 article id 9414
Pakarinen P., Tolonen K. (1971) Rahkaturpeen maatumisasteen määritysmenetelmistä.. Suo - Mires and peat vol. 22 no. 3-4 article id 9386
Tolonen K. (1967) Pohjois-Karjalan metsien, soiden ja järvien kehi.. Suo - Mires and peat vol. 18 no. 6 article id 9349
Tolonen K. (1966) Soiden kehityshistorian tutkimusmenetelmistä Suo - Mires and peat vol. 17 no. 6 article id 9342
Tolonen K. (1964) Pohjois-Karjalan soiden kehityksestä Suo - Mires and peat vol. 15 no. 1 article id 9311
Tolonen K. (1963) Eräs suoprofiili ja najas flexilis-subfossiililö.. Suo - Mires and peat vol. 14 no. 2 article id 9304