Eelmises ajakirjanumbris oli juttu Peipsi järve nõo geoloogilisest ehitusest ning ühtlasi akustilisest pidevsondeerimisest. Selleks, et helilainete leviku alusel tuletada järve arengulugu, on vaja üksjagu kujutlusvõimet. Fantaasiat saab siiski toetada kontrollpuurimistega. Seekord käidi oletustele kinnitust saamas soopuuriga.

Juuninumbris kirjeldatud seismoakustiline meetod on asjatundjate sõbralikus ringis saanud heatahtliku hüüdnime – geofantaasia. Sest selle meetodiga saab küll üsna kiiresti, odavalt ja kerge vaevaga setetest ja kivimitest pideva läbilõike, kuid uuritavat materjali ei saa näha ega kombata. Et asi siiski fantaasiast kaugemale ulatuks, kasutatakse varasemate geoloogiliste uuringute andmeid, uurijate kogemusi ning kontrollpuurimisi. Viimane ei ole suurematel veekogudel eriti lihtne, kuna puurseadmeid on raske fikseerida. Kobedatesse kvaternaarisetetesse, eriti aga hilis- ja pärastjääaegsetesse savidesse, mudasse ja osalt ka liivastesse setetesse saab siiski ka käsitsi puurauke teha. Parim aeg puurimiseks on talv, kui veekogu on kaetud jääga ja puurimisalus on seega stabiilne. Viimase dekaadi suhteliselt soojad talved on ometigi võimaldanud puurida ka Peipsi Suurjärvel.

Teaduslikel eesmärkidel on varem Peipsi akvatooriumil puuritud Värska lahes ja Lämmijärvel ning geoloogilise kaardistamise käigus on tehtud üks sügav puurauk Suurjärve põhjaosas Sahmeni madaliku kohal. Toetudes põhjasetete pindmisest osast kopaga kogutud proovide omadustele, on teenekad Peipsi uurijad Endel Rähni ja Anto Raukas koostanud järve põhjasetete levikuskeemi [6].

Soopuur kõlbab järvelegi. Aastail 1996–2000 tehtud puurimistel kasutati raud- või alumiiniumvarrastega käsitsetavat Vene tüüpi soopuuri. Möödunud sajandi keskpaigast pärineva puuri ehitus on lihtne: enamasti meetri pikkune ja 3–10-sentimeetrise läbimõõduga otstest suletud renn (puurkann) on kaetud ümber pikitelje liikuva metall-lehega. Inimjõul surutakse puurkann otsapidi settesse ning väljaulatuvatest varrastest pööratakse kannu pool ringi ümber paigalseisva lehe. Selle tulemusena jäävad puurkannu meid huvitava sügavusvahemiku setted. Ja mis peamine, uurija näeb setteid rikkumata kujul: eri settekihid on just sellises sügavuses ja sellise tüseduse ning iseloomuga, nagu nad maapinnas tegelikult paiknevad. Loomulikult saab Vene tüüpi puuri kasutada vaid pehmete veeküllaste ja suuremate kivideta setete uurimiseks.

Mõistatuslik moreenkünnis. Suurjärve põhjaosas on puurimiste tulemused üsna heas kooskõlas seismoakustiliste andmetega. Selles järveosas peaaegu pole pärastjääaegset järvemuda ja järve põhjas avaneb 5–8 meetri paksuselt valdavalt hilisjääaegne viirsavi. Seda mitte siiski lausaliselt, sest rannajoone lähedal, isegi kuni paari kilomeetri kaugusel katab savi õhuke liivakiht. Suurjärve põhjaosas on teada ka kivise põhjaga piirkondi, mis lähemal vaatlemisel jäävad Tammispää–Narva jõe lähte joonele. Nendes piirkondades (nt. Taaliku ja Sahmeni madalik) paljandub järve põhjas liustikusete moreen. Puurimine näitas, et moreen moodustab järve läbiva künniselaadse pinnavormi (1. joonis). Alul 7–8 meetri paksune savikiht kahaneb Alajõest umbes 11 km lõunas 1,5–2 meetri paksuseks ja pakseneb jälle 16. kilomeetril. Seega võib järeldada, et tegemist on kuni seitsme kilomeetri ja 6–11 meetri kõrguse moodustisega. Kuigi moreeni pealispind pole tavaliselt sile, torkab see piklik vorm silma kahel põhjusel. Esiteks on künnis risti liustiku oletatava taandumissuunaga ja võib ehk märkida liustikuserva lühiajalist seisakut. Teiseks tuleb nentida, et kuigi seismoakustilistel lintidel võib paaris kohas moreenkünnist eristada, on arvutitöötlusel valminud moreeni pealispinna kaardil märgatav hoopis põhja–lõuna-suunaline vagumus (2. joonis), mida võib seletada akustiliste profiilide paiknemise ja orientatsiooniga. Nimelt kulgevad järve põhjaosas tehtud profiilid paralleelselt kirjeldatava moreenkünnisega, mistõttu hilisemal töötlusel ühendas arvuti kahel pool künnist samal kõrgusel olevad punktid. Moreenkünnise seostamine liustikuserva seisakuga on küsitav seetõttu, et valdavalt on künnis kaetud hilisemate, hilisjääaegsete viirsavidega (1. joonis). Veelgi enam, viirsavi eri aastakihte uurides ilmnes, et savi lõuna ja põhja pool künnist ning künnise lael on ühevanuseline. Seega pidi künnis olema kujunenud enne viirsavi settimist, mida omakorda seostame jääjärvega liustikuserva ees. Seetõttu peaks savi lõuna pool künnist olema hakanud settima varem kui põhja pool, sest liustikuserv taandus põhja poole. Muidugi võib veel oletada, et moreenkünnis võis ju kujuneda ka liustikuserva all, kuid nii või teisiti on selle seostamine liustiku taandumisega küsitav ning selgust tuleb oodata uutest uuringutest.

Seismoakustilise uuringu tulemustest nähtub, et Suurjärve keskosas lasub moreeni pealispind kuni 48 meetrit allpool järve veepinda (2. joonis) ja on kaetud kuni 38 meetri paksuse hilisjääaegse savi ja pärastjääaegse järvemuda kihiga (1. joonis) [6]. Meie käsutuses olnud puurimisvahenditega ei olnud võimalik neid andmeid täielikult kontrollida. Esimeses puuraugus järve keskel läbisime umbes kuue meetri paksuse järvesetete kihi ning umbes neli meetrit ka jääjärvesetteid. Kuna järvesetete paksuse ja jääjärveliste setete pealispinna kõrguse hindamisel langevad puurimisandmed ja seismoakustilised andmed kokku, siis pole meil seni põhjust ka kahelda eespool toodud hilisjääaegsete savide kogupaksuses.

Põhjas leidub turvastki. Kõige suuremad olid lahknevused seismoakustilise meetodi ja puurimistulemuste vahel Suurjärve lõunaosas. Varnja kohal paljandub järvepõhjas moreen (3. joonis), mille paksust ei saa käsitsi puurides määrata. Umbes kolme kilomeetri kauguselt rannajoonest aga katab põhja juba liiv. Liiva paksus kõigub 1,5–2,5 meetri piires. Paaris kohas õnnestus ka liivakihist läbi puurida ja üllatuslikult oli selle all kuni 0,8 meetrit kokkupressitud turvast (1. joonis). Sellest turbakihist ei õnnestunud aga hoolimata arvukatest katsetest läbi saada, mistõttu julgeme väita, et turvas lasub kas vahetult moreenil või Devoni liivakivil, tõenäolisemalt siiski moreenil. Siit aga tulenebki vastuolu seismoakustiliste andmetega, mis lubasid oletada 10–13 meetrit jääjärvelisi savisid moreeni asemel. Enne kui asuda seismilisi andmeid uuesti tõlgendama, tuleb ilmselt veel puurida veidi laiemal alal, kui seda on seni tehtud.

Liiva alla mattunud turbakiht on intrigeeriv eelkõige järve arenguloo seisukohalt. Turvas on selge märk kunagisest tunduvalt madalamast veetasemest. Kui veesügavus piirkonnas on 6–7 meetrit ja liiva paksus 1,5–2,5 meetrit, siis võime järeldada vähemalt 8–10 meetrit madalamat veetaset turba kujunemise ajal. Turba vanuse kohta saadud esialgsete andmete põhjal hakkas turvas kujunema Holotseeni algul, st. üsna varsti pärast ala vabanemist liustiku alt.

Uurimistulemused kinnitasid üllatuslikult sedagi, et pärastjääaegset järvemuda leidub vaid Peipsi Suurjärve sügavamas keskosas. Holotseeni setete maksimaalne paksus on seal kuus meetrit, kusjuures läänekalda lähedal suureneb paksus väga järsult. Puurimistel selgus, et pärastjääaegsed järvesetted koosnevad tegelikult kahest settekompleksist: järvelubjast ja järvemudast. Järvelubja lasund viitab madalaveelisele ja ilmselt põhjaveelise toitega veekogule.

Kas järve arengulugu sai selgemaks? Peipsi nõo geoloogiline ehitus ja järve põhjasetted on ka järve arengu peegel. Järvenõo varasemat geoloogilist arengut ja nõo kujunemist on põhjalikult kirjeldatud hiljuti ilmunud Peipsi-monograafiates [2, 3]. Järve akvatooriumil tehtud geofüüsikalised ja geoloogilised uurimised on järvenõo hilisema arengu kohta lisanud palju huvitavat. Kuna laiaulatusliku mandrijäätumise ajal tungisid liustikud mitmel korral Peipsi nõkku, mis oli eeskätt kulutusala, siis tõenäoliselt ei ole varasemate jäätumiste setteid Peipsi nõos säilinud ja kuni 33 meetri paksune moreenikiht pärineb viimasest jäätumisest.

Viimase mandrijää taandumine Peipsi nõost oli keerukas. Karmis kliimas taandus jääserv suhteliselt aeglaselt umbes 100–200 meetrit aastas, aeg-ajalt lühemateks perioodideks peatudes. Taanduva liustikuserva ees laius ulatuslik jääjärv, kus settisid peeneteralised liivakad setted ja viirsavid. Jääjärv ujutas üle tunduvalt suurema ala kui seda on tänapäevane Peipsi järv. Jääjärve sügavust praeguse järve kohal võib mitmete geoloogiliste ja geomorfoloogiliste andmete põhjal hinnata 20–45 meetrile. Pärast liustiku taandumist Soome lahe nõkku langes veetase jääjärves niivõrd, et Peipsi eraldus Soome lahes laiunud jääjärvest ning lõppes ka jääjärveliste viirsavide settimine Peipsi nõos. Järve veetase alanes kiiresti ja juba jääaja lõpus säilis järv ainult Peipsi põhjaosas. Senised andmed nn. Väikese Peipsi veetaseme ja ulatuse kohta on saadud nüüdisjärvega piirnevaid soid uurides. On teada, et Emajõe Suursoos leidub turvast umbes kuus meetrit madalamal praegusest veetasemest, mille põhjal hinnati ka Väikese Peipsi veetaset nüüdsest umbes kuus meetrit madalamaks [6]. Puurimisandmed ja pärastjääaegsete setete piiratud levik järves lubavad järeldada aga vähemalt kümme meetrit madalamat veetaset. Nimelt on järve madalamas osas hilisjääaegse viirsavi ja pärastjääaegse järvelubja kontaktil õhuke liivakiht. See viitab madalale veetasemele ja rannajoone lähedusele. Ilmselt oli veetase nii madal, et lainetus ulatus järve põhjani, kulutas ära osa viirsavist ning kandis rannajoone lähedalt viirsavile liivakaid setteid. Veetase pidi olema sedavõrd madal, et Suurjärve põhja- ja lõunaosad jäid hoopis kuivaks. Seda lubab oletada pärastjääaegse järvemuda puudumine nendes järveosades. Seega võime järeldada, et hilisjääaegne Väikese Peipsi eksisteeris vaid sügavamas järvenõo keskosas umbes nendes piirides, kus nüüdisjärve põhjas levib järvemuda (3. joonis).

Mis aga toimus Lämmijärve ja Pihkva järve alal? Uuringute järgi oli veetase hilisjääaja lõpul näiteks Optjoki jõe suudmes umbes kümme meetrit madalam kui tänapäeval. Järelikult pidi järvenõgu olema kuiv, võib-olla vaid üksikud järvesilmad nõo sügavamas osas. On tõenäoline, et nendel väikestel veekogudel ei olnud Väikese Peipsiga ühendust, sest moreeni pind Piirissaare ümbruses ulatub kõrgemale arvatavast väikeste järvede veetasemest.

Ka pärastjääaja (Holotseeni) alguses säilis Peipsi nõos väike madalaveeline järv, mille põhja settis kuni kahe meetri paksuselt järvelubi [1]. Põhjused, miks veetase Peipsi nõos jälle tõusma hakkas, ei ole päris selged. Seda on seletatud kiirema maakerkega järvenõo põhjaosas, mis aeglustas väljavoolu. Kui aga eeltoodud järeldused Holotseeni alguse madalast veeseisust ja järve eksisteerimisest vaid nõo keskosas vastavad tõele, siis sel ajal põhjasuunalist väljavoolu ilmselt ei olnudki. Võimalik seletus võiks olla kliima soojenemine ja niiskemaks muutumine ning sellega kaudselt seotud uute sissevoolude kujunemine. Ilmselt oli siin üks olulisemaid sissevoolu kujunemine Võrtsjärvest Emajõe orgu pidi. Igal juhul ujutas aeglaselt kerkiv veetase üle Suurjärve põhja- ja lõunaosa. Üha laiemaks valguvas järves ulatus lainete mõju järvepõhja. Seega ei saanud põhjaosas järvemuda settida ning osa viirsavidestki uhuti ära. Suurjärve lõunaosas kujunes alul soostumise käigus turvas, hiljem aga, kui veetaseme kerkimise kiirus ületas turba kasvu, uhtusid lained Piirissaare ümbrusest liiva, mis mattis äsja tekkinud turbalasundi enda alla. Järve hilisemale arengule on eelmainitud põhjaosa kiirem kerkimine kahtlemata olulist mõju avaldanud, põhjustades vee valgumist nõo lõunaossa. Lõunaosas kerkivast veetasemest annab tunnistust ulatuslik soostumine Pihkva järve kallastel ja jõesuudmetes.

Fantaasial ja fantaasial on vahe. Seismoakustilise pidevsondeerimise ja puurimistulemuste põhjal võib välja pakkuda üldise põhjasetete levikuskeemi Peipsi Suurjärves (3. joonis) [1]. Selle uurimuse aluseks olnud puuraukude väike tihedus ja ebaühtlane paiknemine ei vastanud paraku kaardistamise nõuetele. Kuid puurimistulemused toetavad suuresti seismoakustiliste uuringute käigus tehtud järeldusi. Seega on Peipsi geoloogia ja järve arengu mõistmisel astutud samm edasi. Akustilise pidevsondeerimise tulemustele toetudes on kaardistatud aluspõhja pinnamood ning varasemad oletused nõgu läbivatest orgudevõrgust [6] ja Velikaja oru ulatumisest Suurjärve on kahtluse alla seatud. Samuti ei saadud kindlat tõestust nõgu läbivate liustiku servamoodustiste vööndite kohta. Need järeldused ei ole siiski raudkindlad, sest uuritud ala on seni piirdunud vaid Suurjärve lääneosaga ja nii uurijatel kui ka nende oponentidel on üsna lihtne “veeretada probleeme” järve idaossa: “Aga võib-olla on need orud või mandrijää servamoodustised täheldatavad hoopis järve idaosas?”

Avo Miidel (1933) on geoloog, töötab Tallinna tehnikaülikooli geoloogia instituudis vanemteadurina.

Tiit Hang (1958) on geograaf, töötab Tartu ülikooli geograafia instituudis.

Volli Kalm (…)

1.

Hang, Tiit et al. 2001. New data on the distribution and stratigraphy of the bottom deposits of Lake Peipsi. Proceedings of Estonian Academy of Sciences, Geology 50 (4): 233–253.
2.

Miidel, Avo; Raukas, Anto 1999. Peipsi nõgu ja selle arengulugu. – Pihu, Ervin (koost.). Peipsi. Keskkonnaministeeriumi info- ja tehnokeskus, Tallinn: 5–10.
3.

Miidel, Avo; Raukas, Anto (eds.) 1999. Lake Peipsi. Geology. Sulemees, Tallinn.
4.

Noormets, Riko et al. 1998. Seismic stratigraphy of Quaternary deposits in Lake Peipsi, eastern Estonia. GFF, 120 (1): 47–52.
5.

Raukas, Anto; Rähni, Endel 1969. O geologicheskom razvitii vpadiny i bassejnov Chudskogo i Pskovskogo ozer. Eesti NSV Teaduste Akadeemia Toimetised, Keemia, Geoloogia, 18 (2): 113–127.
6.

Rähni, Endel; Tavast, Elvi 1981. Rel'ef korennykh porod v Pskovsko-Chudskoj vpadine i ego rol' v raspredelenii donnikh otlozhenij. – Raukas, Anto (red.) Donnye otlozheniya Pskovsko-Chudskogo ozera. Tallinn: 127–133.