Eesti Looduse fotovõistlus
2011/10



   Eesti Looduse
   viktoriin


   Eesti Looduse
   fotovõistlus 2012




   AIANDUS.EE

Eesti Loodus
Vooluveekogude taastamine EL 2011/10
Baeri seadus ja meandrid kui vooluveekogude taastamise põhialus

Viljaka universaalteadlasena süvenes Eesti tuntumaid rahvusvahelisi teadlasi Karl Ernst von Baer peale kanade ja naiste munaraku, eestlaste endeemiliste haiguste ja Peipsi kalastiku vähenemise ka jõeorgude asümmeetria põhjustesse. Miks on jõesängid sageli nii käänulised?

Selle mõistatuse üle juureldes jõudis Baer 1856. aastal järeldusele, et meridiaani suunas voolavad jõed ei uhu kaldaid võrdselt. Seaduspärasust täpsustas prantsuse füüsik Jacques Babinet 1859. aastal ja see on kokku võetud nn. Baeri-Babinet’ seadusena, mille järgi põhjapoolkera jõed uhuvad ja uuristavad rohkem oma paremat ja lõunapoolkera jõed vasakut kallast. Nähtus on tingitud maa pöörlemisest tulenevast nn. Coriolisi jõust, mis tekitab liikumisele ristsuunalise kiirenduse. Eraldi uurimuses on nähtust selgitanud ka Albert Einstein 1926. aastal.
Muidugi mõjutavad jõgede voolusuunda ka pinnamood, pinnas ja aluspõhi. Siinkohal on aga tähtis, et ükskõik kumb kallas on järsem, jõesängid kipuvad olema ikka käänulised, sageli korrapäraselt käänulised, justkui kindlas rütmis. Siit jõuame uue mõisteni: meander. Meander tähendab tasandikujõe looget, mida kujundavad voolusängi põhisuunast kõrvale kalduvad spiraalsed sekundaarvoolud.

Meander: kvaliteetne elupaik. Meandrite tippudes uhub veevool väliskurvi, selle kompenseerimiseks tekkinud ringvool süvendab aga põhja, uuristades sinna sügavamad kohad ehk võrendikud. Säärased kokkuvõttes spiraalse vooluga looketipud on väga hea uhteline elupaik suurtele kaladele ja teistelegi veeloomadele. Loogete vaheosadesse jääv madal ala aga sobib noorkaladele ning, kui jõepõhi seda võimaldab, siis ka kudealaks. Meandrite voolusängi põhjas vahelduvad tavaliselt liiv, muda, kivid ja kruus. Teatud kohtades erodeerub materjal kallastelt, teistesse jällegi ladestub. Peamine on, et meandreerunud jõe(osa) vool ja põhjaprofiil on tugevasti ebaühtlane, mis loobki eelduse liigirikkale elustikule.

Viisaastakuplaani barbaarsus Oostriku jõe näitel. Vaatame veidi lähemalt Oostriku jõge Endla looduskaitsealal. Tegu on põlise forellijõega. Andmeid forellide kohta selles jões on leida juba 17. sajandi lõpust [12]. Kuid Oostriku jõe meandrid lõikab otsejoones läbi pikk inetu kanal (vt. skeemi). Jõeloogetes seetõttu veevoolu enam ei ole.
Tõenäoliselt taotleti kanalit rajades kuuse kasvukoha paremat boniteeti. Kui nii, siis on 1968. aastal rajatud kraav toonud oodatud kasu asemel hoopis kahju: ülemjooksul, kus jõgi voolab looduslikus sängis, on metsa kasv endine, alamjooksul, kus veerežiimi on „reguleerinud” mainitud kanal, on kuused kallastel hulganisti surnud. Eriti omapärane on päris jõesuudmes laiutav läbitungimatu kuivanud kuusevõsa, kus surnud puud on kõik vaid kahe meetri kõrgused.
Ka jõeelanikele tõi kanal katastroofi. Kui lähikonnas voolavad Vardja ja Võlingi jõgi on oma looduslikus looklevas sängis suurepärase vee-elustikuga kalajõed, siis Oostriku kraavitatud alamjooksu kohta seda öelda ei saa.
1930. aastatel olla Oostriku jõel lendõngega forelle püüdnud Inglise konsul nimetanud seda Briti kalandusajakirjas üheks parimaks Euroopa forellijõeks, kus ta on käinud (Robert Allpere teade autorile 1983. aastal). Veel 1950.–1960. aastatel oli Oostriku forellijõena kuulus üle Eesti [10, 11].
Ent edaspidi, pärast jõe rikkumist kanali ja kraavidega, on Oostriku jõe forellisaak kahanenud minimaalseks, keskmiselt vaid 6–11 kilogrammini aastas [9].
Eespool oli juttu Baeri-Babinet’ seadusest. Küllap toimib see ka Oostriku kanalis, nii et pikema aja, vast sadakonna aasta vältel hakkab kanal oma sirgjoonelisust kaotama. Ent tõenäoliselt ühineksid siis kanalile tekkinud käänud vanade meandritega ja lõpptulemuseks oleks midagi soojärve laadset, kust vooluvee-elustik sootuks kaob. Mingit kasu poleks sellest ka metsamajandusele. Seda ei saa võtta ka loodusliku arengu paratamatusena, sest kanal on tehislik.
Niisiis tasuks kanal sulgeda ja suunata Oostriku jõe vool taas meandritesse. See tooks kasu nii vee-elustikule kui ka metsamajandusele.

Mitmel pool mujal Euroopas on kunagi hävitatud meandreid juba hoogsalt taastama asutud. Sealgi pole ajend üksnes paremad elupaigad vee-elustikule. Just meandrite õgvendamine ja voolukanalite süvendamine Euroopa suurjõgede vesikondades põhjustas näiteks 2002. aasta tohutud üleujutused Saksa- ja Tšehhimaal, sest suurvesi sai takistamatult suure kiirusega allavoolu tulvata. Inimene osutus rumalamaks oma loojast loodusest.
Meandreid taastades on läänemaailmas seetõttu mindud väga põhjalikku teed pidi. Näiteks Taanis on jõgesid kanalikujuliseks õgvendatud juba üle-eelmise aastasaja lõpust saadik ja looduslikud sängid seetõttu tihtipeale muutunud juba karjamaaks. Sel juhul on võetud ajalooarhiividest vanad kaardid ning kaevatud uus säng kõigi oma loogetega endist looduslikku sihti pidi.

Seda kõike oodatakse mõistagi ka Eestilt. Just sellelaadsete tööde jaoks on Euroopa Liit meie keskkonnainvesteeringute keskusele raha eraldanud. Siin aga on tekkinud ebakõla: sellal, kui Euroopas vooluveekogusid juba parandati, valitses Eestis veel nõukogulik plaanimajandus ning jõgede rikkumine – süvendamine ja õgvendamine – käis täie hooga. Isegi siis, kui tööl endal mõtetki ei nähtud ning ainus eesmärk oli vaid tööhõive.
Riigikord võib vahetuda mõne tunni jooksul, mõtteviis muutub aga heal juhul põlvkonniti. Nõnda on Eestis küll viimasel kümnendil järsult suurenenud mitmesuguste vooluveekogude parandamise projektide arv, kuid nende sisu on nii mõnigi kord endiselt nõukogulik. Uue, „vooluveekogu parandamise” sildi all süvendatakse jõgesid ja kaevatakse tulutuid kraave edasi.

Olgu loosung milline tahes, jõeelustikule ja selle elupaikadele mõjub jõe süvendamine igal juhul halvasti. Jõe põhi peab olema looduslikult ebatasane: moodustama kärestikke ja järske langusi. Selline põhjaprofiil on vajalik, et saaksid elada ja paljuneda mitmesugused taimed ja veeputukad, tänu neile ka kalad ja teised veeloomad.Väiksematele kaladele on vajalikud madalikud, suurematele võrendikud. Seda kõike pakuvad meandrid parimal viisil.
Kui vooluveekogu parandamise sildi all muudetakse ekskavaatoriga jõesängi, nii nagu seda tehti nõukogude ajal, on tagajärjeks ühtlase põhjaprofiiliga surnud jõgi: elustik vaesub järsult, kalad jäävad ilma nii kudemiskohtadest kui ka elupaigast ning toidust. Ka taastuda ei ole põhjaloomastikul võimalik, sest tekkinud on vee-erosiooni surmaring: ebanormaalne tulvavesi uhub minema kõik elava.
Muda saab sängist teisaldada ka teisiti, mudapumpadega. Nii saadakse üksiti lisatulu: jõemuda on väga väärtuslik väetis mahepõllunduses. Ka jões on muda kohati vajalik, sest sealgi elutseb kalade toiduks vajalikke putukaid.

Vähemalt kuigivõrd on meil keskkonnahoidlik mõtteviis siiski edenenud ning vooluveekogude looduslikke sänge on hakatud ka taastama. Näiteks püüab Keila linn seda teha Keila jõega, kuid sealgi püütakse sängis ladestunud mudast vabaneda ekskavaatori abil. Mõnede projektide järgi on ette nähtud avada ka endiste looduslike sängide suubekohti. Ent vooluveekogude parandamist Euroopa mõistes, s.t. terviklikku jõe tervendamist – juhtimist looduslikku sängi ja meandritesse – ei julge Eesti loodusettevõtjad ilmselt „partei ja valitsuse” kartuses senini ette võtta.
Ja ausalt öelda, kuskohast neil olekski uudset teavet nii vee-elanike elupaikade kui ka meandrite väärtuslikkuse kohta võtta! Kahjuks ei ole eesti keelde tõlgitud mitte ühtegi selleteemalist teost! Nii ongi välja kujunenud olukord, kus Euroopa rahadega edendatakse nõukogudeaegset maaparandust.

Meie vooluveekogude parandamise projektides ilmneb sageli veel üks nõukogulik aspekt: kaevatakse uuesti lahti metsakuivenduskraave. Justkui saades aru oma tegevuse kuritegelikkusest – happeline ja liigtoiteline vesi, veetemperatuuri tõstmine, muda – on leiutatud ainulaadne vahend selle leevendamiseks: settebasseinid kraavide suudmetesse! Paraku ei ole mitte kellelgi mitte kusagil varem tulnud pähe midagi sellist teha, seetõttu pole ka kellelgi kogemusi, kui tõhusad säärased leiutised on. Küll olen aga näinud, kuidas RMK rajatud hiiglaslikust settebasseinist Võlingi jõe vasakus kaldas tulvab muda otse samas allavoolu asuvale jõe ainsale suuremale kruusakoelmule!
Oostriku jõe veekvaliteedist pole kevadise suurveega üldse mõtet rääkida: see on must kui tint jõkke tulvavast happelisest veest, mida metsast kannavad sinna tervelt üksteist reoveekraavi. Euroopas on selliseid kraave juba pikemat aega kinni aetud. Õnneks on sääraste edumeelsete projektidega algust tehtud ka Endla looduskaitsealal.

Kokkuvõtteks. Vooluveekogusid parandades tasuks nii palju kui võimalik tutvuda asjakohase kirjandusega; väike loetelu on pakutud siinsamas artikli lõpus. Kus vähegi võimalik, tuleks taastada looduslik säng.

Taastamisjuhiseid:

1. Madsen, Bengt Lauge 1995. Danish Watercourses – ten years with the new watercourse act. Ministry of Environment and Energy, Denmark. – Miljönyt 11. (Parimaid töid sel alal, loetav veebist:
http://redac.eng.usm.my/EAH/document/Danish%20Watercourses.PDF)
2. Manual of River Restoration Techniques. The River Restoration Centre: www.therrc.co.uk/rrc_manual_pdf.php
3. Pohlhausen, Henn 1978. Lachse in Teuchen, Seen, Flüssen und Bächen. Paul Verlag, Hamburg, Berlin.
4. Runnström, Hans; Nilsson, Olle W. 1981. Fiskevårdens ABC. Oskarshamn.
5. Tarzwell, Clarence M. 1936. Experimental evidence of the value of trout stream improvement in Michigan. – Transactions of the American Fisheries Society 66.
6. White, Ray J. 1968. So baut man Forellenunterstände. Paul Verlag, Hamburg-Berlin.

Muud kasutatud allikad:

7. Eilart, Jaan 1967. K. E. Baerist ja Baeri seadusest – Eesti Loodus 18 (1): 49–50.
8. Einstein, Albert 1983. Jõesängide meandrite tekke põhjus ja nõndanimetatud Baeri seadus – Eesti Loodus 34 (3): 196–197.
9. Järva Kalastajate Klubi arhiiv, püügiandmed 1966–1990 (käsikiri).
10. Kiisla, Leo 1957. Mõni sõna forellist. – Õngemees kalavetel I. Tallinn.
11. Kits, Elmar 1967. Järvevahi jutustus. – Õngemees kalavetel III. Tallinn.
12. Kroon, Kalle 2007. Jõeforelli päritolust Kesk-Eestis. – Eesti Loodus 58 (8): 442–443.

Kalle Kroon (1966) on sihtasutuse Eesti Forell asutajaliige, Magister artium.


LISAKAST

Coriolisi jõud

Kuna maakera on oma telje suhtes kõige jämedam ekvaatoril, siis on maakoore pöörlemiskiirus seal kõige suurem, ning mida pooluste poole, seda aeglasem. Järelikult, kui mingi keha liigub maakoore pinnal pooluse suunas, s.t. suurema pöörlemiskiirusega alalt väiksema pöörlemiskiirusega alale, püüab ta inertsi tõttu hoida senist pöörlemiskiirust ning kaldub oma algkursist maakera pöörlemise suunas kõrvale. Kui see keha aga liigub ekvaatori poole, s.t. väiksema pöörlemiskiirusega alalt suurema pöörlemiskiirusega alale, jääb ta maakoore pöörlemisest inertsi tõttu maha, kaldudes seega maa pöörlemisele vastupidises suunas.
Üldjoontes kalduvad maakoorega paralleelselt liikuvad kehad, sealhulgas voolav vesi, põhjapoolkeral oma algkursist paremale (vt. joonist), lõunapoolkeral aga vastupidi, vasakule. Säärane nähtus ilmneb mujalgi pöörlevates taustsüsteemides (proovige pöörleval karussellil üksteisele palli visata!) ning seda nimetatakse avastaja Gaspard-Gustave Coriolis’ järgi Coriolisi efektiks, keha selle liikumissihist kõrvale kallutavat jõudu aga Coriolisi jõuks.
Coriolisi jõu tugevus oleneb keha liikumissihist maakera pöörlemistelje suhtes. Mida lähemal poolustele, seda rohkem on maakoor Maa teljega risti, seega seda rohkem hälbivad maakoorega paralleelselt liikuvad kehad pöörlemisinertsi tõttu oma algkursist.
Argiaskeldustes on Coriolisi jõud üpris märkamatu. Näiteks kui korvpallur sooritab Tallinnas 20-meetrise ülikaugviske, siis kaldub pall Coriolisi jõu mõjul oma algsihist kõrvale kõigest millimeetri jagu, nii et mängutehnikas seda ilmselt arvestama ei pea. Küll tuleb Coriolisi jõuga arvestada pikemate teekondade puhul: veehoovuste või õhumasside, aga ka satelliitide ja lennukite liikumist ennustades. Näiteks just Coriolisi jõu mõjul tekib ringjas õhuliikumine tsüklonites ja antitsüklonites: õhk ei saa liikuda otse kõrgema rõhuga aladelt madalama rõhuga aladele, vaid on sunnitud seda tegema spiraalselt. Passaattuuled ei puhu Coriolisi jõu mõjul mitte täpselt ekvaatori suunas, vaid viltu: põhjapoolkeral edelasse ja lõunapoolkeral loodesse.

LISAKAST

Meandrite teke

Inertsi mõjul uhub ja uuristab veevool eriti tugevasti voolusängi väliskurve ning ajapikku võib vähese langusega alal pehmes pinnases voolav jõgi seetõttu muutuda ülimalt loogeliseks. Looketippudes tekkiv ringvool uuristab nende põhja sügavad hauakohad – võrendikud. Võrendikest välja uhutud pinnas aga kuhjub allavoolu. Tulemuseks on vaheldusrikas voolukiirus ja põhjareljeef, mis pakub mitmekesiseid elupaiku ja loob niiviisi eeldused liigirikkale elustikule.



Kalle Kroon
28/11/2012
26/11/2012
05/10/2012
09/07/2012
26/06/2012
26/06/2012
22/05/2012

Loe Uudistajat
E-posti aadress:
Liitun:Lahkun: 
Serverit teenindab EENet