Assessment of Coastal Bird Populations and Habitats on the Finnish Coast of the Baltic Sea: Implications for Monitoring and Management

Coastal birds are an integral part of coastal ecosystems, which nowadays are subject to severe environmental pressures. Effective measures for the management and conservation of seabirds and their habitats call for insight into their population processes and the factors affecting their distribution and abundance. Central to national and international management and conservation measures is the availability of accurate data and information on bird populations, as well as on environmental trends and on measures taken to solve environmental problems. In this thesis I address different aspects of the occurrence, abundance, population trends and breeding success of waterbirds breeding on the Finnish coast of the Baltic Sea, and discuss the implications of the results for seabird monitoring, management and conservation. In addition, I assess the position and prospects of coastal bird monitoring data, in the processing and dissemination of biodiversity data and information in accordance with the Convention on Biological Diversity (CBD) and other national and international commitments. I show that important factors for seabird habitat selection are island area and elevation, water depth, shore openness, and the composition of island cover habitats. Habitat preferences are species-specific, with certain similarities within species groups. The occurrence of the colonial Arctic Tern (Sterna paradisaea) is partly affected by different habitat characteristics than its abundance. Using long-term bird monitoring data, I show that eutrophication and winter severity have reduced the populations of several Finnish seabird species. A major demographic factor through which environmental changes influence bird populations is breeding success. Breeding success can function as a more rapid indicator of sublethal environmental impacts than population trends, particularly for long-lived and slowbreeding species, and should therefore be included in coastal bird monitoring schemes. Among my target species, local breeding success can be shown to affect the populations of the Mallard (Anas platyrhynchos), the Eider (Somateria mollissima) and the Goosander (Mergus merganser) after a time lag corresponding to their species-specific recruitment age. For some of the target species, the number of individuals in late summer can be used as an easier and more cost-effective indicator of breeding success than brood counts. My results highlight that the interpretation and application of habitat and population studies require solid background knowledge of the ecology of the target species. In addition, the special characteristics of coastal birds, their habitats, and coastal bird monitoring data have to be considered in the assessment of their distribution and population trends. According to the results, the relationships between the occurrence, abundance and population trends of coastal birds and environmental factors can be quantitatively assessed using multivariate modelling and model selection. Spatial data sets widely available in Finland can be utilised in the calculation of several variables that are relevant to the habitat selection of Finnish coastal species. Concerning some habitat characteristics field work is still required, due to a lack of remotely sensed data or the low resolution of readily available data in relation to the fine scale of the habitat patches in the archipelago. While long-term data sets exist for water quality and weather, the lack of data concerning for instance the food resources of birds hampers more detailed studies of environmental effects on bird populations. Intensive studies of coastal bird species in different archipelago areas should be encouraged. The provision and free delivery of high-quality coastal data concerning bird populations and their habitats would greatly increase the capability of ecological modelling, as well as the management and conservation of coastal environments and communities. International initiatives that promote open spatial data infrastructures and sharing are therefore highly regarded. To function effectively, international information networks, such as the biodiversity Clearing House Mechanism (CHM) under the CBD, need to be rooted at regional and local levels. Attention should also be paid to the processing of data for higher levels of the information hierarchy, so that data are synthesized and developed into high-quality knowledge applicable to management and conservation.

Hämeen vesihuollon kehittämisohjelma 2013-2020

Hämeen vesihuollon kehittämisohjelman 2013–2020 keskeisenä tavoitteena on edistää seudullista ja maakunnallista vesihuoltoyhteistyötä sekä varmistaa vesihuollon toimivuus myös poikkeustilanteissa. Kehittämisohjelma käsittää Kanta- ja Päijät-Hämeen maakunnat. Hämeen vesihuollon kehittämisohjelma perustuu pääasiassa alueellisissa vesihuollon yleissuunnitelmissa ja kuntakohtaisissa vesihuollon kehittämissuunnitelmissa esitettyihin hankekokonaisuuksiin ja niille esitettyihin toteutusaikatauluihin. Kehittämisohjelmassa on otettu huomioon vesihuoltolinjojen rakentamishankkeet, yhdyskuntien tulevaisuuden vedensaannin turvaamisen kannalta merkittävät pohjavesialueiden rakenne- ja pohjavesiselvityshankkeet sekä vedenottamoiden rakentamishankkeet. Lisäksi kehittämisohjelmassa on otettu huomioon ohjelmakauden aikana toteutettavat yhdyskuntien jätevedenpuhdistamoiden tehostamishankkeet. Kehittämisohjelmassa on esitetty yhteensä 42 vesihuoltohanketta. Kanta-Hämeestä hankkeita on yhteensä 26 ja Päijät-Hämeestä 16. Kanta-Hämeessä vesihuoltolinjojen toteuttamishankkeita on 10 ja hankkeiden arvioidut toteuttamiskustannukset ovat yhteensä noin 33 miljoonaa euroa. Päijät-Hämeessä vesihuoltolinjojen toteuttamishankkeita on 5 ja hankkeiden arvioidut toteuttamiskustannukset ovat noin 13 miljoonaa euroa. Vedenottamoiden selvitys- ja rakentamishankkeita on Kanta-Hämeessä yhteensä 12 ja Päijät-Hämeessä 4. Hankkeiden toteuttamiskustannuksia on vaikea arvioida. Hämeessä aikaisemmin toteutettujen vedenhankintaa palvelevien rakenneselvitysten ja yksityiskohtaisten pohjavesiselvitysten toteuttamiskustannukset ovat olleet hanketta kohti noin 50 000–100 000 euroa. Vedenottamoiden rakentamishankkeiden kustannukset ovat olleet yleensä noin 0,5–1,0 miljoonaa euroa. Jätevedenpuhdistamoiden tehostamishankkeita on Kanta-Hämeessä yhteensä 4 ja Päijät-Hämeessä 7. Jätevedenpuhdistamoiden saneerauskustannukset ovat Kanta-Hämeessä yhteensä noin 29 miljoonaa euroa. Kehittämisohjelman päivittäminen on toteutettu Hämeen ELY-keskuksessa virkatyönä. Ohjelman laatimisesta on vastannut työryhmä, johon ovat kuuluneet vesihuoltoasiantuntijat Jussi Leino ja Timo Virola sekä hydrogeologi Petri Siiro Hämeen ELY-keskuksesta. Ohjelman laadintaan ovat osallistuneet myös suunnittelujohtaja Heikki Pusa Hämeen liitosta sekä erityisasiantuntijat Tapio Ojanen ja Veera Lehto Päijät-Hämeen liitosta. Kehittämisohjelma toimii kokonaisuutena, jonka pohjalta Kanta- ja Päijät-Hämeen maakuntien vesihuoltoa kehitetään laajassa yhteistyössä. Kehittämisohjelmaa hyödynnetään mm. hankkeiden yhteiskunnallista vaikuttavuutta arvioitaessa ja valtion rahoitustukea suunnattaessa. Lisäksi kehittämisohjelmaa hyödynnetään maakuntasuunnitelmien ja -ohjelmien sekä maakuntakaavojen laadinnassa.

Hämeen vesihuollon kehittämisohjelma 2013-2020

Ohjelman tavoitteena on edistä seudullista ja maakunnallista vesihuoltoyhteistyötä sekä varmistaa vesihuollon toimivuus myös poikkeustilanteissa. Kehittämisohjelmassa on esitetty yhteensä 42 vesihuoltohanketta.

Of milquetoasts and daredevils : personalities in female eiders

Traditionally biologists have often considered individual differences in behaviour or physiology as a nuisance when investigating a population of individuals. These differences have mostly been dismissed as measurement errors or as non-adaptive variation around an adaptive population mean. Recent research, however, challenges this view. While long acknowledged in human personality studies, the importance of individual variation has recently entered into ecological and evolutionary studies in the form of animal personality. The concept of animal personality focuses on consistent differences within and between individuals in behavioural and physiological traits across time and contexts and its ecological and evolutionary consequences. Nevertheless, a satisfactory explanation for the existence of personality is still lacking. Although there is a growing number of explanatory theoretical models, there is still a lack of empirical studies on wild populations showing how traditional life-history tradeoffs can explain the maintenance of variation in personality traits. In this thesis, I first investigate the validity of variation in allostatic load or baseline corticosterone (CORT) concentrations as a measure for differences in individual quality. The association between CORT and quality has recently been summarised under the “CORT-fitness hypothesis”, which states that a general negative relationship between baseline CORT and fitness exists. I then continue to apply the concept of animal personality to depict how the life-history trade-off between survival and fecundity is mediated in incubating female eiders (Somateria mollissima), thereby maintaining variation in behaviour and physiology. To this end, I investigated breeding female eiders from a wild population that breeds in the archipelago around Tvärminne Zoological Station, SW Finland. The field data used was collected from 2008 to 2012. The overall aim of the thesis was to show how differences in personality and stress responsiveness are linked to a life-history context. In the four chapters I examine how the life-history trade-off between survival and fecundity could be resolved depending on consistent individual differences in escape behaviour, stress physiology, individual quality and nest-site selection. First, I corroborated the validity of the “CORT-fitness hypothesis”, by showing that reproductive success is generally negatively correlated with serum and faecal baseline CORT levels. The association between individual quality and baseline CORT is, however, context dependent. Poor body condition was associated with elevated serum baseline CORT only in older breeders, while a larger reproductive investment (clutch mass) was associated with elevated serum baseline CORT among females breeding late in the season. Interestingly, good body condition was associated with elevated faecal baseline CORT levels in late breeders. High faecal baseline CORT levels were positively related to high baseline body temperature, and breeders in poor condition showed an elevated baseline body temperature, but only on open islands. The relationship between stress physiology and individual quality is modulated by breeding experience and breeding phenology. Consequently, the context dependency highlights that this relationship has to be interpreted cautiously. Additionally, I verified if stress responsiveness is related to risk-taking behaviour. Females who took fewer risks (longer flight initiation distance) showed a stronger stress response (measured as an increase in CORT concentration after capture and handling of the bird). However, this association was modulated by breeding experience and body condition, with young breeders and those in poor body condition showing the strongest relationship between risktaking and stress responsiveness. Shy females (longer flight initiation distance) also incubated their clutch for a shorter time. Additionally, I demonstrated that stress responsiveness and predation risk interact with maternal investment and reproductive success. Under high risk of predation, females that incubated a larger clutch showed a stronger stress response. Surprisingly, these females also exhibited higher reproductive success than females with a weaker stress response. Again, these context dependent results suggest that the relationship between stress responsiveness and risk-taking behaviour should not be studied in isolation from individual quality and that stress responsiveness may show adaptive plasticity when individuals are exposed to different predation regimes. Finally, female risk-taking behaviour and stress coping styles were also related to nest-site choice. Less stress responsive females more frequently occupied nests with greater coverage that were farther away from the shoreline. Females nesting in nests with medium cover and farther from the shoreline had higher reproductive success. These results suggest that different personality types are distributed non-randomly in space. In this thesis I was able to demonstrate that personalities and stress coping strategies are persistent individual characteristics, which express measurable effects on fitness. This suggests that those traits are exposed to natural selection and thereby can evolve. Furthermore, individual variation in personality and stress coping strategy is linked to the alternative ways in which animals resolve essential life-history trade-offs.

Suositukset vedenhankinnan jatkotoimenpiteiksi Forssan seudulla

Forssan seudulla on vuosikymmenten aikana tehty huomattava määrä yhdyskuntien vedenhankintaa palvelevia ja pohjavesialueiden hydrogeologisista olosuhteista arvokasta lisätietoa kuvaavia pohjavesitutkimuksia. Pääosin konsulttitöinä valmistuneita tutkimusaineistoja ja -tuloksia ei ole kunnissa kerätty ja dokumentoitu yhtenäisin ohjeistuksin ja menetelmin. Pohjavesitietojen hyödyntäminen on nähty haasteellisena. Aineistojen yhteen kokoamistyö, tutkimuksien analysointi sekä vedenhankinnan lisäkehittämismahdollisuuksien kokonaisarvioinnin toteutus on nähty kunnissa ja vesihuoltolaitoksissa tärkeänä. Forssan seudun vedenhankinta perustuu kuntien omien vesilaitosten pohjavedenottamoihin. Seudun vedenhankinnan toimintavarmuuden lisäämisessä on edelleen tehtävää. Kunnilla ei nykyisellään ole riittävästi korvaavia vesilähteitä ja siirtoyhteyksiä vedenottamoiden häiriötilanteissa. Työssä on koottu yhteen ja käyty läpi käytettävissä oleva pohjavesitutkimusaineisto. Aineistot on kerätty alueen kunnista ja vesihuoltolaitoksista sekä Hämeen ELY-keskuksesta. Työssä on lisäksi laadittu erillinen 4 -portainen jatkotutkimusluokitus, jonka perusteella seudun pohjavesialueille joko suositellaan tai ollaan suosittelematta vedenhankintaa palvelevia lisätutkimuksia. Vedenhankinnan jatkotoimenpidesuositusten osalta on tarkasteltu yhteensä 36 pohjavesialuetta. Tarkastelluista pohjavesialueista 26:lla on aikaisemmin tehty vedenhankintaa palvelevia pohjavesiselvityksiä. Vedenhankinnan jatkotutkimuksia suositellaan yhteensä 18 pohjavesialueella. Työ on toteutettu Hämeen ELY-keskuksessa. Työn toteutuksen yhteydessä kuultiin Forssan seudun kuntia ja kuntien vesihuoltolaitoksia sekä Hämeen maakuntaliittoa.

Makrofyyttien käyttö ympäristöseurannassa : Vesipolitiikan puitedirektiivin näkökulma

Makrofyyttien toiminta on tärkeä tekijä makean veden ekasysteemien biologiselle ja kemialliselle tasapainolle. Erityisesti upoksissa kasvavat makrofyytit ovat herkkiä reagoimaan ympäristömuutoksiin. Koska makrofyytit ovat pitkä-ikäisiä, niiden avulla voitaisiin seurata pitkän aikavälin ympäristömuutoksia. Makrofyyttikasvillisuus heijastaa lähinnä rantavyöhykkeen olosuhteita. Vaikka vesiemme laatua on seurattu jo pitkään, makrofyyttejä ei ole käytetty järjestelmällisesti vesien tilan seurannoissa. EU:n vesipuitedirektiivin mukaan jokien ja järvien ekologiselle tilalle on asetettava arviointikriteerit, ja ekologista tilaa on alettava seurata. Tämä koskee myös järvien makrofyyttikasvillisuutta. Koska tähän mennessä käytetyt maastomenetelmät ovat olleet hyvin vaihtelevia, olisi tarvetta menetelmien vertailuun ja yhtenäistämiseen. Tähän mennessä seurantojen kehittäminen on keskittynyt lähinnä jokisysteemeihin, kun Suomessa olisi tarvetta erityisesti järvikasvillisuuden tutkimusmenetelmien kehittämiseen. Makrofyyttikasvillisuutta voidaan kartoittaa ilmakuvauksen ja/tai maastotutkimuksen avulla. limakuvia voidaan tulkita visuaalisesti, jolloin tulkinta tehdään joko manuaalisesti tai digitaalisesti, tai harmaasävyarvoihin perustuen, jolloin tulkinta on aina digitaalista. Maastotutkimuksessa näytealoina käytetään useimmiten vaihtelevan levyisiä rannasta avoveteen ulottuvia linjoja. Linjailta voidaan tarkemmin tutkia tietynkokoisia ruutuja tai esim. kasvillisuusvyöhykkeitä. Yleisimpiä makrofyyttitutkimuksissa seurattuja muuttujia ovat lajiluettelot, lajien yleisyys ja runsaus (peittävyys, versotiheys tai biomassa), kasvillisuuden vyöhykkeisyyden kuvaaminen, kasvustojen yhtenäisyys ja laajuus, lajien kasvusyvyydet sekä kasvustojen tai lajien biometriset tiedot kuten versotiheys, kasvien keski- tai maksimikorkeudet ja biomassa. Näiden lisäksi kasvillisuusselvityksen yhteydessä tutkitaan erilaisia fysikaalis-kemiallisia ympäristömuuttujia. Tutkimusmenetelmiä vertailtaessa on tarkoitus löytää menetelmä, jolla järven tilasta saadaan mahdollisimman tarkka ja luotettava kuva mahdollisimman vähäisellä työmäärällä ja resursseilla. Tärkeää on mm. sen selvittäminen, millaisia otoskokoja vähintään tarvitaan, millaisia linjoja tai muita näytealoja käytetään, miten näytealat sijoitetaan järville, millä tavalla lajien yleisyyttä ja runsautta arvioidaan ja minkä muuttujien tutkiminen olisi oleellisinta seurannan kannalta.

Vesimakrofyyttiseurantojen kehittäminen Saimaan alueella : Väliraportti, kesä 2000

Vesikasvillisuustutkimuksia tehtiin Puruveden Hummonselällä ja Haukiveden Niittylahdella tarkoituksena vertailla erilaisia vesikasvillisuuden tutkimusmenetelmiä ja arvioida niiden käyttökelpoisuutta vesipuitedirektiivin mukaisten seurantojen tarpeisiin. Järvikohteilla tehtiin rannalta ulapalle päin kahdenlaisia tutkimusaloja: neliömetrin kokoisista näyteruuduista koostuvia linjoja, joilla tehtiin tarkkoja lajistoselvityksiä ja lajien runsausmittauksia, sekä näiden viereen 10 metriä leveitä sarkoja, joilla tehtiin nopeammat kasvillisuusselvitykset. Kerätyn aineiston avulla mm. verrattiin eri ihmisten tekemiä lajien runsausarvioita, tutkittiin sukeltamisen, harauksen ja haravankäytön käyttökelpoisuutta kasvillisuustutkimuksessa, selvitettiin näytealojen määrän ja sijainnin merkitystä ja pohdiskeltiin maastomenetelmien toteuttamiseen liittyviä käytännön ongelmia. Johtopäätöksenä todettiin mm., että pienten kasvillisuusruutujen tutkiminen on hidasta, mutta sen hyöty on tekijästä riippumattomien runsaustietojen saaminen lajeista. Suuremman näytealan ylimalkaisella tutkimisella saadaan nopeasti kerättyä lajilista, mutta lajien runsauksista täytyisi tällöin tyytyä arvioihin, jotka tässäkin tutkimuksessa vaihtelivat tekijästä riippuen. Järkevintä voisi olla käyttää kummankin tyyppisiä näytealoja, eli pieniä ruutuja frekvenssien selvittämiseksi ja suuria näytealoja mahdollisimman kattavan lajilistan nopeaksi keräämiseksi. Sukeltaminen todettiin nopeaksi ja tarkaksi menetelmäksi syvien pohjien tutkimiseen. Haraamalla saadut tiedot olivat epävarmoja verrattuna sukeltamalla saatuihin. Haravan avulla kasvit irtosivat pohjasta tehokkaasti ja nousivat pintaan näkyville. Kivikkopohjaisilla ja avoimilla rannoilla lajimäärät olivat pienempiä kuin suojaisilla ja muta- tai hiekkapohjaisilla rannoilla. Seurannassa tutkimusalojen sijaintipaikkoja voisi vakioida siten, että tutkimusaloja ei sijoiteta kivikkorannoille, joissa pohjan laadun vaikutus lajimääriin on suuri, eikä kovin suojaisille rannoille, missä paikallisten kuormitustekijöiden vaikutus voi olla merkittävä. Koska kasvillisuus ja eri kasvilajit esiintyvät järvillä laikuittaisesti, tutkimusalojen sijoittelu suunnilleen tasaisten välimatkojen etäisyydelle toisistaan olisi järkevää; linjoilla kuitenkin siten, että kaikki syvyysvyöhykkeet otetaan huomioon tasapuolisesti. Tällöin järven kasvillisuudesta saataisiin mahdollisimman kattava kokonaiskuva. Tästä tutkimuksesta vedetyt johtopäätökset eivät välttämättä ole sovellettavissa kaikkiin järvityyppeihin. Tulevaisuudessa tutkimustietoa tarvittaisiinkin erilaisista järvityypeistä, ja ennen kaikkea siitä, mitkä kasvillisuusmuuttujat erilaisilla järvityypeillä ovat seurannan kannalta oleellisia ja millaisilla otosmäärillä saadaan riittävän hyvät lajistotiedot ja lajeista luotettavat runsaustiedot Lisäksi haravaaja erilaisia haroja käyttämällä saatua kasvillisuustietoa tulisi verrata sukeltamalla saatuun tietoon syvien pohjien kasvillisuudesta.