Erie-järveen lasketaan satoja anturipoijuja vesialan testialueeksi

Guardianin mukaan Cleveland Water Alliance alkaa laskea lähiviikkoina satoja anturipoijuja Erie-järveen. Tarkoitus on tehdä järvestä maailman suurin digitaalisesti verkotettu makean veden tutkimusalue, jossa yritykset ja tutkimuslaitokset voivat testata vedenlaadun teknologiaa oikeissa oloissa. Hanketta kuvaa myös järjestön oma Smart Lake Erie Watershed Initiative -sivu.

Ajatus on yksinkertainen, mutta mittakaava on poikkeuksellinen. Anturit välittävät reaaliaikaista tietoa noin 20 000 neliökilometrin alueelta, joka on suunnilleen Belgian kokoinen. Cleveland Water Alliance kertoo mittaavansa muun muassa E. colia, leväkukintoja, sameutta, lämpötilaa, tuulta ja aallokkoa, jotta sama järvi toimisi yhtä aikaa tutkimusinfrastruktuurina ja kaupallisena koeympäristönä.

Ratkaisu on kiinnostava siksi, että Erie on samalla sekä tärkeä vesivaranto että herkkä ongelmajärvi. Guardianin mukaan järvestä otetaan yli 20 miljoonaa kuutiometriä vettä päivässä teollisuuteen ja kotitalouksille. Cleveland Waterin oman vedenlaaturaportin mukaan kaupunki itse käsittelee ja toimittaa päivittäin jopa 1,1 miljoonaa kuutiometriä vettä yli 1,4 miljoonalle ihmiselle.

Sama järvi tunnetaan myös siitä, että se lämpenee Suurten järvien järvistä nopeimmin ja rehevöityy helposti. Cleveland Water Alliancen johtaja Bryan Stubbs sanoo Guardianille, että Erie sisältää vain noin 2 prosenttia Suurten järvien vesimäärästä mutta noin puolet niiden monimuotoisuudesta, koska se on matalin järvi. Matala järvi reagoi nopeammin valuma-alueen ravinnekuormaan, lämpöön ja rankkasateisiin kuin syvempi vesiallas.

Tämän takia Clevelandissa ei rakenneta vain mittausverkkoa vaan myös niin sanottua open test bediä. Cleveland Water Alliance kertoo tekevänsä yhteistyötä noin 300 yrityksen, tutkimuslaitoksen ja viranomaisen kanssa. Guardianin kuvaamassa mallissa ulkomaisetkin vesialan yritykset voivat tuoda teknologiansa järvelle, mitata vaikutuksia samassa dataverkossa ja näyttää tulokset asiakkaille ilman, että jokainen pilotti täytyy rakentaa alusta asti erikseen.

Tämä erottaa hankkeen tavallisesta ympäristöseurannasta. Sama verkko palvelee yhtä aikaa vesilaitoksia, tutkijoita ja laiteyrityksiä: vesilaitos saa nopeammin tiedon raakaveden muutoksista, tutkija pääsee vertaamaan menetelmiä samoissa olosuhteissa ja yritys saa käyttödataa tuotteestaan oikeassa järvessä. Guardianin mukaan juuri käytännön testaus on ollut Cleveland Water Alliancen tapa houkutella kansainvälisiä kumppaneita alueelle. Laboratorio ei tuota samoja olosuhteita kuin matala järvi, jossa lämpötila, leväkausi, myrskyt ja jää muuttuvat vuodenaikojen mukana.

Yksi konkreettinen esimerkki on Avon Laken vesilaitos 32 kilometriä Clevelandista länteen. Cleveland Water Alliance kertoi jo vuonna 2022 eteläkorealaisen vesiteknologian pilotista, jossa natriumhypokloriittia tuotetaan paikan päällä desinfiointiin. Guardianin mukaan ratkaisu on ensimmäinen laatuaan Pohjois-Amerikassa ja poistaa tarpeen kuljettaa vaarallista kloorikaasua rekalla tai junalla. Avon Lake Regional Waterin johtaja Rob Munro sanoo Guardianille, että muutos vähentää sekä turvallisuusriskiä että toimitusketjun haavoittuvuutta.

Toinen testialueella esiin noussut sovellus liittyy mikromuoveihin. Case Western Reserve Universityn mukaan yliopistosta lähtenyt CLEANR testaa suodatinta, joka ottaa talteen vähintään 50 mikronin kokoisia mikromuoveja ja yltää laboratoriokokeissa noin 90 prosentin poistoon. Tämä kertoo, millaisia ongelmia Erie-järven verkostossa halutaan ratkaista: ei vain raakaveden puhtautta vaan myös sitä, mitä kotitaloudet ja teollisuus päästävät takaisin kiertoon.

Vesilaitoksille reaaliaikaisuus on käytännön työkalu, ei pelkkä tutkimuslisä. Cleveland Water Alliancen mukaan jatkuva mittaus voi auttaa havaitsemaan nopeasti sameuden, bakteeripitoisuuden tai levätilanteen muutoksia, jolloin vedenkäsittelyä voidaan säätää ennen kuin ongelma etenee jakeluun asti. Siksi anturit on tarkoitus pitää jatkuvassa käytössä eikä vain yksittäisissä kokeissa. Samasta datasta voi samalla syntyä tutkimustuloksia ja kaupallista näyttöä teknologialle, jota toinen vesilaitos harkitsee ostavansa.

Suomessa lähin vertailukohta on seuranta, ei avoin teollinen testialue. Syken MaaMet-ohjelma seuraa maa- ja metsätalouden vesistövaikutuksia 62 jokikohteessa ja 51 järvikohteessa, ja Vesi.fi:n mukaan automaattiset mittarit tuottavat jatkuvaa tietoa esimerkiksi lämpötilasta, sameudesta, hapesta ja ravinteista. Lisäksi Syken satelliittihavainnot seuraavat kesäisin levätilannetta. Suomessa järjestelmä nojaa kuitenkin pääosin viranomaisseurantoihin, tutkimukseen ja lupaehtoihin, ei siihen että kansainväliset yritykset tulisivat testaamaan tuotteitaan yhteiseen järvilaboratorioon.

Erie-järven taustalla on myös muistutus siitä, miksi tällainen infrastruktuuri on syntynyt juuri sinne. Guardianin mukaan Toledon seutu menetti juomavetensä kolmeksi päiväksi vuonna 2014 leväkukinnan takia, ja ravinnekuormituksen ytimessä on edelleen maatalous. Lake Erie Waterkeeperin Sandy Bihn arvioi Guardianille, että leväkukintojen hillitsemiseen tarvittaisiin 40 prosentin fosforivähennys, kun läntiseen valuma-alueeseen tulevasta fosforista noin 90 prosenttia tulee maatalouden valumista.

Siksi Erie-järven hanke on enemmän kuin uusi sensoriverkko. Se yrittää tehdä vedenlaadun ongelmista mitattavia samalla hetkellä, kun teknologioita kokeillaan niiden ratkaisemiseksi. Cleveland Water Alliancen mukaan seuraava kehitysvaihe on talvella toimivien antureiden testaus, jossa seurataan muun muassa jääkiteiden kertymistä vedenottoputkiin.