Eesti Looduse fotov�istlus
2010/9



   Eesti Looduse
   viktoriin


   Eesti Looduse
   fotovõistlus 2012




   AIANDUS.EE

Eesti Loodus
Sood EL 2010/9
Kasvuhoonegaasid ja ssinikukaod Eesti soodest

Eesti maismaast hlmavad sood ligikaudu viiendiku. Soid on vga intensiivselt kasutatud: umbes 70% on kuivendusest mjutatud. Kuivendades katkeb turba ladestumine, sealhulgas ssiniku talletamine. Nnda on turbaaladest saanud hoopis ssinikuheite allikas.

Maailma sood katavad maismaast umbkaudu 3% (4 miljonit km2) ja nendes on talletunud hinnanguliselt 550 x 109 t ssinikku. See on kolmandik muldades sisalduvast ssinikust ja pool atmosfri ssinikust. Samas eraldub kuivendusega kaasneval turba oksdeerumisel atmosfri 887 x 106 t CO2 aastas. Sellest 4% Euroopa soodest, ent kogunisti 58% hest piirkonnast Indoneesiast [7]. Eelkige on Indoneesia hiigelsuured emissioonid phjustatud kuivendusest ja metsaraiest ning kaasnevatest plengutest. Suuri plengukoldeid on meile lhemalgi: tnavu suvel plesid Venemaa lneosas ka kuivendatud sood, sh. mahajetud turbakaevandamisalad. Ehkki uudised kajastavad toimuvat suuresti metsaplengutena, annab olulise osa tulekahjudest lhtuvast hureostusest kuivendatud turbaalade pinnase plemine.
Seega on rikutud turbaaladel esmathtis taastada looduslik veereiim ja turba, sh. ssiniku ladestumine. Eestis on endistes rabades ja siirdesoodes asuvate kaevandatud alade suurus pindalalt kll vike, kuid nende roll kasvuhoonegaaside heites on mrkimisvrne. Eesti geoloogiakeskuses tehtud mahajetud turbakaevandamisalade revisjoni esialgsete tulemuste jrgi on mahajetud ja tegutsevate freesvljade pindala vastavalt 9371 ja 19 574 ha [8].
Aastail 20092010 inventeeritakse Eestimaa looduse fondi eestvttel kigi Eesti soode seisundit. 13 000 vliinventuuri hlmav t vimaldab saada tieliku levaate nende geobotaanilisest seisundist ning ksiti kuivenduse mjudest Eesti soodele ja ka kasvuhoonegaaside bilansist.

Taastamiskatsed Eesti mrgaladel. Kaks kolmandikku Eesti soodest on kuivendatud ning paljudel aladel on kaevandamine ndseks lppenud. Nii tuleb hakata otsima lahendusi, mil moel neid alasid taastada vi kasutada. htlasi on asutud thelepanelikumalt uurima soode taastamisega kaasnevaid protsesse.
Tnavu suvel hakkas Tartu likooli koloogia ja maateaduste instituudi geograafia osakonna trhm kasvuhoonegaaside emissioone mtma kolmel kaevandamisest vlja jnud turbaalal. hel neist, Lavassaares paikneval uurimisalal, alustati energiakultuuri kasvatamise katset: ammendunud turbakaevandusalale klvati pideroogu (Phalaris arundinacea). Katse vimaldab hinnata, milline on kasvuhoonegaaside heide juhul, kui enne mrgala taastamist kasutatakse turbaalasid energiakultuuride kasvualana.
Teised kaks taastamisala paiknevad Seli ja Ohtu rabas, kus emissioonide mtmise krval uuritakse Tallinna likooli teadlaste eestvttel ka koosluse muutusi ajas. ksiti proovitakse neil aladel veetaseme tstmise ja turbasammalde klvamise abil taastada mrgala kuivenduseelsed tingimused.
Ka Kuresoo raba loodusliku veereiimi taastamine annab hea vimaluse hinnata kasvuhoonegaaside heite muutusi. Kunagine ligi 70 hektari suurune kuivendusobjekt asub soolaama kaguservas. 2007. aastal koostatud taastamiskava jrgi hakatakse 2011. aasta alguses riigi metsamajandamise keskuse eestvedamisel ala taastama. Teadmaks, milline on taastamistde mju kasvuhoonegaaside heitele, alustati 2008. aasta sgisel mtmisi nii Kuresoo kuivendatud kui ka kuivendamata alal.

Kasvuhoonegaasid soodest. Turbaalad mjutavad kliimat globaalselt. Sood seovad CO2 ning vabastavad atmosfri CH4 ja vhesel mral N2O [4]. Soode kuivendamine vib kaasa tuua olulisi muutusi soode kasvuhoonegaaside bilansis: eelkige vheneb kossteemi vime siduda CO2, mistttu vib soost saada ssiniku talletaja asemel ssiniku allikas.
Ssinikdioksiid (CO2). Loodusliku sookossteemi thtsaim talituslik iserasus on turba teke ja ladestumine [6]: atmosfrist seotakse fotosnteesi kaudu CO2 ja ssinik ladestub anaeroobses turbakihis katotelmis. Samas eraldub kossteemi elutegevuse kaudu olulisel mral CO2 atmosfri tagasi. Thtsamad protsessid on taimede hingamine (elavate taimede, tvede ja juurte kaudu eralduv CO2) ja mulla hingamine (CO2, mis eraldub eluta orgaanilise aine lagundamisel mikroobide toimel). CO2 teke vib suureneda ka pinnaseplengu tttu.
Metaan (CH4). Mrgalad on metaani suurimad looduslikud allikad, sealt lendub umbkaudu 20% koguemissioonist [5]. Metaan tekib ja seda tarbitakse pinnases toimuva mikroobse tegevuse tagajrjel. Anaeroobses pinnasekihis ehk katotelmis tekib metaan arhede (Archaea) elutegevuse tulemusena − see on viimane etapp orgaanilise ainese mineraliseerumisel. Tekkinud metaan vabaneb atmosfri difusiooni, pulbitsemise (gaasimullidena) vi soontaimede hkkoe kaudu [10]. Kuid atmosfri ei vabane kogu tekkinud metaan: osa sellest kasutavad ra metaani oksdeerivad bakterid metanotroofid, kes paiknevad nii anaeroobse ja hapnikurikka lasundi kokkupuutekihis kui ka turbasammalde kudedes.
Dilmmastikoksiid (N2O). Naerugaasi emissioon oleneb eelkige vajalike toitainete nitraatide kttesaadavusest. Seetttu on toitainevaestes rabades N2O teke viksem, ent toitainerikkamatel (sh. madalsoodes) vi kuivendatud aladel suurem [4]. N2O (ja N2) tekivad pinnases nitrifitseerimis-denitrifitseerumisprotsessis osalevate bakterite elutegevuse tulemusel [3]. Looduslikel turbamaadel on theldatud ka mningast N2O sidumist.

Kasvuhoonegaaside bilanss Eesti siirdesoodes ja rabades. Kirjandusest kogutud andmete ja nende analsi [9] phjal on CO2, CH4 ja N2O gaaside koguheide Eesti siirdesoodest ja rabadest 278 000 1 056 000 tonni CO2 ekvivalenti aastas. Nnda suur varieeruvus eri uurimistulemuste vahel on tingitud paljudest nitajatest, sh. veereiim konkreetsel uurimisalal, ilmastikuolud jne. Kuivendatud aladelt lhtuv emissioon on 419 000 676 000 CO2 ekvivalenti, kuivendamata ja/vi kuivendusssteemide andmebaasides mitte arvel olevatelt aladelt aga 141 000 380 000 CO2 ekvivalenti.
Siirdesoode ja rabade pindala kindlakstegemisel kasutati CORINE Land Cover projekti raames koostatud kogu Eestit hlmavat digitaalset maakatte andmebaasi (1997; mtkava 1 : 100 000), Tartu likooli geograafia osakonna paigastike kaarte (mtkava 1 : 100 000) ja pllumajandusministeeriumi hallatavat kuivenduskihtide kaarti (2007; mtkava 1 : 10 000). Nende lhtematerjalide phjal hinnati siirdesoode ja rabade, sh. kuivendatud alade suurust ( 1) ja nende olukorda.
Hinnanguliselt on Eestis rabade ja siirdesoode kuivendamise tagajrjel kasvuhoonegaaside CO2, CH4 ja N2O koguheide CO2 ekvivalentidesse mberarvutatuna 2,32,7 korda suurem kui juhul, mil siinsed rabad ja siirdesood oleksid endiselt looduslikus olekus. Need nidud kinnitavad ka Mati Ilometsa arvamust, et kuna suur osa Eesti rabadest on kuivendatud, on nende roll CO2 ladestajana vahetunud CO2 emiteerija rolliga [2].

Uus uurimist Eesti mrgaladel. 2008. aastal alustas Tartu likooli koloogia ja maateaduste instituudi geograafia osakonna trhm kasvuhoonegaaside CO2, CH4 ja N2O mtmisi kuivendatud ja looduslikel aladel ning aktiivsetel ja kasutusest vlja jnud turbakaevandamisaladel. Eesmrk on hinnata kohalikel mtmisandmetel phinevat kasvuhoonegaaside heidet Eesti soodes ja turbakaevandusaladel. Uurimisalad paiknevad kolmes piirkonnas: Ida-Virumaal (Kasesoo, Oru turbavli Puhatu soos ja Hiiesoo), Soomaa rahvuspargis (Kuresoo ja Valgeraba) ning Tartumaal (Sangla soos). Alad on valitud soode eri kasutusviiside ja neist tulenenud muutuste jrgi ning rhmitatud: looduslikud ja/vi kuivendatud alad (Soomaal ja Kasesoos), turbakaevandused ja mahajetud turbakaevandusalad (Ida-Virumaal) ning kaevandusalade kuivendusest mjutatud ala (Sangla soo).

Gaasiemissioone mdetakse suletud kambri meetodil. Proovide kogumiseks kasutatakse valgeid (vltimaks temperatuuri tusu proovi kogumisel) ja lbipaistmatuid (vltimaks fotosnteesi) 65,5-liitriseid, umbes 50 cm diameetri ja krgusega PVC-kambreid. Mtmisel asetatakse kambrid varem maapinda paigaldatud, tasakaalustatud ja veega tidetud 0,2 m2 pindalaga rngastele ( 2).
Proovid kogutakse kikidelt uurimisaladelt viielt rngalt enne hust thjendatud 100 ml klaaspudelitesse he tunni jooksul 30-minutilise intervalliga, s.t. kokku 15 proovi: igalt rngalt kolm. Mtmisi tehakse kord kuus.
Gaasiproovid analsitakse T geograafia osakonna laboris Shimadzu GC-2014 gaaskromatograafi ssteemi alusel ( 3). Gaaside voog (g vi mg m-2 h-1) pinna- ja ajahiku kohta arvutatakse vlja hetunnise gaaside sisalduse muutuse jrgi kambris ( 4).
Proovivtukohas mdetakse ka phjaveetaset ja pinnase temperatuuri (0, 10, 20 ja 30 cm sgavusel). Igalt turbatootmisalal ja mahajetud turbavljal asuvalt proovialalt vetakse lisaks kaks korda aastas samadelt sgavustelt pinnaseproov ning tehakse selle keemiline ja mineraloogiline anals. Tartu keskkonnauuringute laboris tehakse neli korda aastas igale proovialale paigaldatud lsimeetritest kogutavate veeproovide jrgi kindlaks ssiniku-, lmmastiku- ja fosforisisaldus. Vlitingimustes mdetakse veeproovide phjal ka pH, redokspotentsiaal ja hapnikusisaldus.

CO2-heite mtmistulemuste phjal vib vita, et kige enam eraldub ssinikku atmosfri mahajetud turbatootmisaladelt ja kaevandamisalade kuivendusest mjutatud alalt ( 5). Mtmisandmed ei kinnita teiste, varasemate uurimistde tulemusi, mille kohaselt on CO2- emissioon kige suurem eelkige metsakuivendusest mjutatud aladelt, vrrelduna looduslike alade sama nitajaga [9]. Arvatavasti erinevad Eestis saadud andmed teistest seetttu, mtmisperioodil oli kuivendatud alade veetase suhteliselt krge ning htlasi vis kuivendus avaldada toimet looduslikele aladele.
Aktiivsetel, taimestikuta turbakaevandamise aladel on CO2 lendumine mtmisandmete phjal viksem. Phjus vib olla selles, et seal puudub vrske varis, mis hoogustaks mikroobide tegevust orgaanilise aine lagundamisel. Loodusaladel on aga gaasiteke suurem, sest pinnase pealmises kihis leidub olulisel mral labiilset ssinikku, tagades vrske varise olemasolu. Kaevandusvljadel enamasti taimi ei kasva ja mahajetud kaevandusaladel on taimestik ldjuhul hre. Samuti on neil aladel pealmine turbakiht eemaldatud, mistttu moodustab pinnase lemise kihi turvas, mis on lagunemisele vastupidavam ja kehvema substraadiga. Samas loovad madal pinnaseveetase ja aeroobsed tingimused soodsa keskkonna mikroobidele orgaanilise aine lagundamiseks.
Nii teiste teadlaste kui ka ndse uurimist tulemused kinnitavad, et CO2 vood olenevad pinnasetemperatuurist. Krgem temperatuur loob paremad tingimused lagundavatele mikroorganismidele ja kiirendab keemilisi reaktsioone, mis omakorda suurendavad gaasiteket.
Mtmistulemused kinnitavad ka gaasiheite aastaajalisi muutusi. Emissioonid suurenevad aprillis ja mais vegetatsiooniperioodi alguses, kui sood vabanevad lume ja jkatte alt. Kuna lumi hoiab temperatuuri turbalasundis klmumispunktist soojemana, lagundavad mikroobid orgaanilist ainet pinnases ka talvel. Sel ajal vabaneb CO2 difusiooni abil heterotroofse hingamise tulemusel.
Eri kasvukohatpide ja mjutatud alade ssinikubilansi hindamisel tuleb arvestada ka fotosnteesi kigus seotava CO2-C osakaaluga, mida selle uurimuse raames ei mdetud. Eri uurimistde analsi phjal vib vita, et looduslike alade keskmine CO2-C lendumine vrdub ligilhedaselt ssiniku sidumise mraga rabades. Seevastu taimestikuta turbakaevandusaladel on ssiniku sidumine lakanud ja nende alade ssinikubilanss atmosfri suhtes on negatiivne. Ssinikubilansi hindamine kuivenduse tttu metsastatud vi metsastunud aladel nuab lisaanalsi, muu hulgas puidutarvituse kohta.

Metaaniheite mr oleneb veetasemest ja selle muutustest tulenevalt vi kuivematest ja soojematest ilmastikuoludest. Mtmistulemused kinnitasid, et turbakaevandamise tarbeks kuivendatud aladel on metaanivood viksemad kui teistel aladel ( 6). Turbakaevandusaladel ja mahajetud turbavljadel oli veetase tunduvalt madalam kui kuivendatud ja looduslikel aladel. Seevastu theldati vikseid erinevusi metaani emissioonis teiste kuivendatud alade ja looduslike soode vahel.
Samas registreeriti mlemal kuivendatud alal Soomaal kaevandusalal ja mahajetud kaevandusalal looduslikuma alaga vrreldes suuremad vood. See on tenoliselt tingitud taimestiku rollist: mida rohkem soontaimi, seda suurem on metaani koguheide, sest juurestiku ja varise tekkimisel satub suurem kogus orgaanilist ainest katotelmi. Suureneb ka taimede hkkoe kaudu tekkiva gaasi transport katotelmist akrotelmi (turbakihi aeroobne osa) [1]. Ka mtmisaladel veti proovid paigust, kus kasvas soontaimi, eelkige villpead (perekond Eriophorum).
Aastaajati registreeriti viksemad vood jaanuarist aprillini, kui pinnas oli enamasti klmunud, mis omakorda vis takistada metaani liikumist pinnasest hkkonda. Samas nitavad eri uuringud, et metaani tekib aasta ringi, sellest vegetatsioonivlisel perioodil 1522% [5]. Heide suureneb tunduvalt aprillis, kui pinnas hakkab sulama.
Uurimist ei ksitlenud vimalikke CH4-C voogusid kuivenduskraavidest. Kuivenduskraavid hlmavad suure osa kaevandusalade pindalast ning just neid kraave on mitmeski uurimuses peetud kasvuhoonegaaside, eelkige metaani kuumadeks punktideks.

N2O-heide on mtmisaladel vike, kuid teistest eristuvad turbakaevandusalad ja kaevandusalade kuivendusest mjutatud ala (Sangla soo; ( 7). Suurema emissiooni phjustab veetaseme alandamisega kaasnenud orgaanilise ainese kiirem lagunemine ning N2O tekkeks vajalike lmmastikuhendite sisalduse kasv ja kiirenev nitrifikatsioon-denitrifikatsioon. Turbakaevandusaladel pole taimestikku, mis konkureeriks mikroobidega ja seetttu on nende tegevuse tagajrjel vabanev N2O-heide suurem kui looduslike alade oma. Eestis saadud tulemused htivad mitmete teiste mtmistulemustega: kuivendatud aladel on N2O emissioon suurem kui loodusaladel.
Looduslikel ja kuivendatud mtmisaladel registreeriti ka N2O sidumist. Seda asjaolu on toodud esile ka teistes uurimustes.

Thelepanu mahajetud kaevandusaladele. Senise aastase mtmisperioodi keskmistatud tulemused nitavad, et kigil uurimisaladel oli valdav kasvuhoonegaaside heide, kuid ksikutel kuudel registreeriti ka gaaside sidumist (negatiivset voogu). Talvekuudel olid CO2- ja CH4-vood vikesed vi nullilhedased ning suurenesid alates aprillist lume ja pinnase sulades. N2O-heide oli suurim aktiivsetelt kaevandusaladelt ja turba kaevandamisest tugevasti mjutatud alalt. Suurim CO2-voog mdeti kasutusest vlja jnud turbatootmisaladelt ja kaevandusalade kuivendusest mjutatud alalt. CH4-vood olid suuremad krge veetasemega looduslikel ja kuivendatud aladel ning viksemad muudetud veereiimiga turbakaevandusaladel. N2O-heide on nii looduslikelt kui ka kuivendatud rabadest ja siirdesoodest vikese osakaaluga vrreldes CO2- ja CH4-voogudega.
Kige enam kasvuhoonegaase lendub mahajetud turbakaevandusaladelt. Hinnanguliselt vivad ligikaudu 10 000 hektarit mahajetud turbatootmisalasid anda ligikaudu 0,2 miljonit tonni CO2 ekvivalenti aastas, samavrra annavad lisa aktiivselt kaevandatavad turbaalad ( 8). Seetttu tuleks mahajetud kaevandusaladel turvas lpuni kaevandada vi taastada neid alasid viisil, mis vhendaks gaaside heidet hku. ks vimalusi vib olla energiakultuuride kasvatamine, kuid nende ssinikubilansi hindamiseks vajalikke mtmisandmeid alles kogutakse.
Looduslikelt ja kuivendatud aladelt lhtuvad gaasivood on mtmisandmete phjal suhteliselt vrdsed. Selleks, et hinnata uurimisalade kasvuhoonegaasi bilanssi, tuleb siiski koguda lisaandmeid puidu juurdekasvu ja taimestiku hingamise osathtsuse kohta uuritavatel aladel ning samalaadsetes kossteemides. Kirjandusest saadud andmed taimestiku poolt seotava ssiniku kohta lubavad siiski jreldada, et ssinikubilanss looduslikus olekus siirdesoodes ja rabades on pigem tasakaalus.

Uurimist on tehtud EV haridus- ja teadusministeeriumi rahastatava teema SF0180127s08 (20082013), EFT uurimistoetuse nr. 7527, Norra ja EEA finantsmehhanismiga rahastatava projekti (20072011) ning ASi Tootsi Turvas ja Vapo OY rahastatava projekti Kasvuhoonegaaside mtmine Puhatu, Kasesoo ja Hiiesoo (Ida-Virumaa) turbatootmisvljadelt (20082009) abil. Uurimisrhm tnab abi eest kiki kaasaaitajaid: ASi Tootsi Turvas, keskkonnaametit, Tartu likooli koloogia ja maateaduste instituudi geograafia osakonda, Eestimaa looduse fondi.

1. Frenzel Peter; Karofeld, Edgar 2000. CH4 emission from a hollow-ridge complex in a raised bog: the role of CH4 production and oxidation. Biogeochemistry 51: 91112.
2. Ilomets, Mati 2005. Turba juurdekasv Eesti soodes. Tallinna likool, koloogia instituut.
3. Mander, lo; Lhmus, Krista 2003. Kasvuhoonegaaside emissioonist globaalsel, regionaalsel ja lokaalsel tasandil. Looduskaitsealaseid tid VII. Tartu lipilaste looduskaitsering. Tartu: 3544.
4. Minkkinen, Kari et al. 2002. Carbon balance and radiative forcing of Finnish peatlands 1900−2100 the impact of forestry drainage. − Global Change Biology 8: 785799.
5. Nilsson, Mats et al. 2001. Methane emission from Swedish mires: National and regional budgets and dependence on mire vegetation. Journal of Geophysical Research 106 (D18): 2084720860.
6. Paal, Jaanus et al. 1999: Eesti mrgalade inventeerimine 1997. a. Projekti Eesti mrgalade kaitse ja majandamise strateegia aruanne. Eesti Loodusfoto, Tartu.
7. Page, Susan E. et al. 2002. The amount of carbon released from peat and forest fires in Indonesia during 1997. − Nature 420: 61−65.
8. Ramst, Rein; Orru, Mall 2009. Eesti mahajetud turbatootmisalade taastaimestumine. − Eesti Plevloodusvarad ja -jtmed 12: 67.
9. Salm, Jri-Ott et al. 2009. Global warming potential of drained and undrained peatlands in Estonia: a synthesis. Wetlands 29 (4): 10811092.
10. Strack, Maria et al. 2003. Methane storage and emissions at a natural and drained fen in central Quebec. Proceedings of the International Conference on Ecohydrological Processes in Northern Wetlands. Tallinn: 227232.


Jri-Ott Salm (1976) on Tartu likooli koloogia ja maateaduste instituudi geograafia osakonna doktorant, Eestimaa looduse fondi juhatuse esimees.
Kaido Soosaar (1981) on Tartu likooli koloogia ja maateaduste instituudi geograafia osakonna doktorant ja erakorraline teadur.
Martin Maddison (1981) ttab Tartu likooli koloogia ja maateaduste instituudi geograafia osakonnas teadurina.
Sille Tammik (1986) on Tartu likooli koloogia ja maateaduste instituudi geograafia osakonna magistrant.
lo Mander (1954) on loodusgeograafia ja maastikukoloogia korraline professor ning Tartu likooli koloogia ja maateaduste instituudi geograafia osakonna juhataja.



Jri-Ott Salm, Kaido Soosaar, Martin Maddison, Sille Tammik, lo Mander
28/11/2012
26/11/2012
05/10/2012
09/07/2012
26/06/2012
26/06/2012
22/05/2012