Eesti Looduse fotov�istlus
2008/1



   Eesti Looduse
   viktoriin


   Eesti Looduse
   fotovõistlus 2012




   AIANDUS.EE

Eesti Loodus
Artikkel EL 2008/1
Nabamaadele phendatud aasta

Olgugi klmad, kauged ja peaaegu inimthjad, mjutavad polaaralad siiski oluliselt kogu maakera, selle kliimassteemi. Sestap on nabamaade, eriti Arktika keskkonna kiire muutumine viimaste aastakmnete jooksul palju kneainet pakkunud. Mullu mrtsis alanud neljas rahvusvaheline polaaraasta on samuti korraldatud selleks, et neile piirkondadele rohkem thelepanu prata.

On 2006. aasta 4. septembri htu pehmes polaarvideviku valguses Uus-Siberi saartest phjas oleva Arktika jvlja serva res kusagil 78. laius- ja 141. pikkuskraadil. Peagi horisondi taha vajuva pikeseketta viimaste valguskiirte kes seisab j klge vaierdatult kahemastiline prantsuse kuunar Tara. Temast vaid mnisada meetrit eemal, samuti jvlja kljes kinni, on vene diiseljlhkuja Kapitan Dranitsn. Nende kahe laeva vahel kib vilgas sagin. Kmneid inimesi tttab jvljal, laadides maha pakke, kandes ja vedades varustust ning paigaldades jle teadusaparatuuri. Algab ekspeditsioon Tara-Arctic 20072008 ehk Tara jtriiv le Phja-Jmere. Kogu selle jooksul tehakse arvukalt vlitid mahuka teadusprojekti Damocles jaoks; htlasi on see ettevtmine phendatud neljandale rahvusvahelisele polaaraastale.

Tara ekspeditsiooni eestvedajad said inspiratsiooni kuulsalt Norra polaaruurijalt Fridtjof Nansenilt, kes oma laevaga Fram ja kaheteistkmne kaaslasega sai sellise triiviga esimest korda hakkama le sajandi tagasi (vt. # 1). Tollal tundus Nanseni idee transpolaarsest jtriivist ning vimalikkusest spetsiaalselt konstrueeritud laevaga see teekond lbi triivida paljudele hullumeelsena, rohkem oli neid, kes Nansenit hukka mistsid. Tugeva kriitika kiuste saavutas tema meeskond edu, Fram triivis lbi Phja-Jmere kolme aastaga: 18931896.

Nansen ti teadusmaailmale rohkelt uut teavet Arktika looduskeskkonna, sealsete jolude, jvlja liikumise, transpolaarse jtriivi jpm. kohta. Paljud tol korral tehtud avastused on praegusajal Arktika teadusuuringute alustaladeks, ehk on need isegi andnud tuke uurida seda piirkonda veelgi phjalikumalt.

Tnini, Tara teeleasumiseni, oli Frami jtriiv ainuke sellelaadne edukalt lppenud ritus. 2006. aasta sgisel peaaegu samast kohast triivi alustanud kahemastiline kuunar Tara pab seda seiklust korrata ja samamoodi kui Fram tiendada meie teadmisi Arktika keskkonna, kliimassteemi ning selle muutumise kohta.


Polaaraasta, et mrgata ja mista. Mullu 1. mrtsil vlja kuulutatud rahvusvaheline polaaraasta (20072008) on sedapuhku juba neljas. Tegu on hiiglasliku teadusprogrammiga, mis keskendub Arktika ja Antarktika tavaprasest phjalikumale ning ulatuslikumale uurimisele ning vltab ametlikult kuni 2009. aastani. Rahvusvahelise polaaraasta korraldajad on rahvusvaheline teadusnukogu (ICSU) ja lemaailmne meteoroloogiaorganisatsioon (WMO).

Polaaraastate ajalugu ulatub tagasi 19. sajandisse, 1882. aastasse, kui algas esimene nendele aladele phendatud aasta (18821883). Jrgmine polaaraasta korraldati 19321933; kolmas sama laadi ritus oli aga juba aastail 19571958. See kandis rpnimetust rahvusvaheline geofsika aasta ning htlasi oli esimene Antarktikat ksitlev polaaraasta.

Praegune, neljas hlmab mlemat poolusala, koondab tuhandeid teadlasi rohkem kui kuuekmnest riigist ja hendab le kahesaja teadusprojekti fsika, bioloogia, sotsiaal- ja majandusteaduste alal. Ent polaaraastal on palju laiem thendus kui ainult teadusuuringud: see thendab ka riikidevahelist igaklgset koostd, sellega ptakse juhtida ldsuse thelepanu polaaraladega seotud probleemidele ja muutustele ning algatada ulatuslik debatt nende alade tuleviku teemal.

Paraku tuleb ndsele polaaraastale tagasi vaadates tdeda, et teaduslikest eesmrkidest ja koostst on tihtipeale krgemale seatud riikide majanduslik- poliitilised huvid ning arukast diskussioonist niteks Arktika teemadel on kujunemas pigem tuline vimuvitlus. Phjus on ikka veel seni hivamata rikkalikes loodusvarades (peamiselt nafta), mis on kergitanud pevakorda Arktika territoriaalse jagamise. Siinkohal on paslik tagasihoidliku irooniaga meelde tuletada, et just samalaadsest polaaraastaga kaasnevast koostst sndis 1961. aastal Antarktika leping, millega lunamandrist sai rahumeelne rahvusvahelise teaduskoost piirkond.

Vajaduse kuulutada mullu taas vlja polaaraasta tingisid ennekike globaalse kliima soojenemisega kaasnenud ulatuslikud ja kiired muutused polaaraladel. J- ja lumikatte kahanemine viimastel aastakmnetel on olnud mrkimisvrne ja murettekitav. Alates 1979. aastast, kui satelliitide abiga hakati tegema Phja-Jmere jkatte monitooringut, on olnud mrgata suvise jkatte ulatuse selget kahanemist.


Teadlastele on Arktika huvitav tpld. Meie teadmisi Arktika regiooni kliimassteemist peetakse praegusajal sna tagasihoidlikuks vrreldes muu maailma osadega. hest kljest on polaaralade phjalikku uurimist takistanud vrdlemisi keeruline ligips ja sealsed karmid olud, teisest kljest tuleb arvestada aluspinna (j ja lumi) eripra. J toimib ookeani ja atmosfri vahel kui isolaator, mis kiirgab tagasi suurema osa aluspinnale judvast pikesekiirgusest ning takistab merevee soojenemist. Suure albeedo vrtusega jl ja lumel on sulamisprotsessis positiivne tagasisidemehhanism. Mida enam jd sulab, seda rohkem tekib tumedamat vabaveepinda ja seda enam kiirgust neeldub, tuseb temperatuur, ning seelbi kiireneb kogu sulamine veelgi. Seeprast on kiirgusbilansi muutusi Arktikas, kus jkate pole ka lausaline ning triivi tttu pidevalt muutuv, sna raske uurida ja hinnata.

Ndisaja vimalused ning arenenud krgtehnoloogia annavad siiski palju eeliseid seesuguste keerukate piirkondade uurimiseks. Ka Damoclese uurimistdel on rakendatud palju moodsat teadusaparatuuri. Nii nende arvukate automaatseadmetega kui ka traditsiooniliste vlitdega kogunenud andmed aitavad teha selgemaid jreldusi Arktika ja globaalse kliimassteemi vastastikuste seoste kohta, htlasi parandavad pikaajalist ilmaprognoosimist ning kindlasti ka keerukate atmosfri-ookeani tsirkulatsioonimudelite tpsust.

Tulles tagasi Tara jtriivi juurde kogu teadust laeva pardal ning jl kuulub Euroopa Liidus 6. raamprogrammist rahastatava Damoclese (Developing Arctic Modelling and Observing Capabilities for Long-term Environmental Studies) teadusprojekti alla. See on ELi peamine panus rahvusvahelisse polaaraastasse ning ksitleb kompleksselt nii mere-, j- kui ka atmosfriuuringuid ja htlasi on tegu lbi aegade he ulatuslikuma ning pikaajalisema Arktika uurimisprojektiga. Tara on kll ks peamisi, kuid mitte ainus Damoclese projekti vljund. Peale selle ekspeditsiooni tehakse vaatlusi ning paigaldatakse mtmisseadmeid muudeski vlijaamades, triivjaamades ja jlhkujatel htekokku nelja aasta jooksul. Taral tehtav on vaid osa teadustst Arktikas rahvusvahelise polaaraasta raames.


hineme polaaruuringutega. Polaaralasid ei saa ksitleda isoleeritud piirkonnana. Neil on vga oluline osa kogu maailma, ennekike suurte ja keskmiste laiuskraadide kliima- ning kossteemis. Ega ilmaasjata nimeta teadlased polaaralasid kliima kgiks. Seega vrdlemisi suurel laiuskraadil paiknev Eesti on samuti Arktika kliimassteemi ja selles aset leidvate vimalike muutuste mjualal. Kuid ka teine ulatuslik polaarala Antarktika mjutab kogu globaalset kliimassteemi, sealhulgas kaudselt meiegi ilmastikku.

Sestap viks eestlaste osalust polaaralade uurimisel pidada vajalikuks ja oluliseks. Ja tegelikult on aegade jooksul neis piirkondades teadusuuringutel kinud omajagu eestlasi: aastaid on ju osa vetud Antarktika ekspeditsioonidest. Kikudest polaaraladele on kirjutatud ka Eesti Looduses, niteks 2002. aasta aprillinumbrist vib lugeda Kalle Olli osalemisest teadusekspeditsioonil Phja-Jmerele [2]. Meil on kujunenud traditsioon, mida tasub tulevikuski jtkata.

Soome meteoroloogia instituudi kaudu, mneti juhuste tttu, kaasati eestlased ka Damoclese projekti. Kogu koost sai alguse Eestit mjutavate phjapoolkera tsklonite uurimisest, seda teeb Mait Sepp T geograafia osakonnast. Seejrel liituti Arktika tsklonite uurimisrhmaga, mille kaudu jutigi Damoclese projektini. Triiviva kuunari Tara juures jid Tartu likooli vikesel trhmal korraldada atmosfriuuringud: 2006 septembris tuli paigaldada merejle mteseadmed ja 2007 aprillist kuni septembrini teha seal vlitid. Eestis koordineerib projekti Tartu likooli geograafia osakonna professor Jaak Jaagus.


Teadust suvel Tara jlaagris. 2007. aasta kevadeks oli talv triivjs Tara kaheksal meeskonnaliikmel (viis prantslast, ks uusmeremaalane, kaks venelast) edukalt le elatud. Aprillikuus, kui polaarpev juba kes, oli aeg jle lennutada vahetusmeeskond, toidulisa ja muu vajalik. Minulgi oli au asuda heks uueks meeskonnaliikmeks.

Kaheks ndalaks oli Tarale minemas ka paarkmmend eri riikide teadlast. Samuti ajakirjanikud ja filmivtterhm, et tutvustada rahvusvahelist polaaraastat ning Tara triivi laiemale kuulajas- ja vaatajaskonnale.

Olles trotsinud logistilisi probleeme ning Teravmgedel kannatlikult paremaid ilmaolusid oodanud, algasidki hel kenal peval lennud Tara juurde. Kokku nelja lennuga viidi meid pooluse lhedale 88. laiuskraadile. Pika ootamise hind oli aga see, et jle saabunud teadlastel tuli nd oma uuringud teha ndala vrra lhema aja jooksul.

Selle kibekiire ndalaga tehti kohapealseid mtmisi, paigaldati suveks jle uut aparatuuri, anti laevameeskonnale juhiseid, kuidas teadusprogrammis osaleda; samuti vajasid parandamist vi asendamist talvel kannatada saanud mteseadmed.

Eestist olime jl kahekesi koos Erko Jakobsoniga. Tema lahkus ndala prast koos teiste teadlastega, minu polaarseiklus Tara suvemeeskonnas teadusmtmiste tegijana jtkus aga veel kuus kuud kuni jrgmise meeskonnavahetuseni 2007. aasta septembri lpus.

Tara jtriivi algusest 2006. aasta septembris time laeva juures olevatele atmosfriandmeid koguvatele seadmetele (radiomeetrid, ultraheli anemomeetrid ja automaatilmajaam) kevadel lisaks sensoritessteemiga aerostaadi. Sellega saab kompleksselt uurida atmosfri piirikihti: heeliumiga tidetud hupalli abil viiakse nrliini otsa kinnitatud sensorid les kuni kahe kilomeetri krgusele (vt # 3). Selliselt vetakse temperatuuri, huniiskuse, hurhu, tuule kiiruse ja suuna profiil. Kogu ssteemi saab juhtida elektrilise vintsi abil; raadioside kaudu neb andmeid reaalajas arvuti ekraanilt. Atmosfri piirikihi uurimine Arktikas on vga oluline. See nitab meile mndagi aluspinna (j ja lumi vi vaba merepind) muutuste kohta, sest j ja lume omaduste (suur peegeldusvime, intensiivne jahtumine) tttu on jmere kohal psiv hu kihistumine. Muutused piirikihis kajastavad ka muutusi jkattega ala ulatuses ning lausalisuses. Atmosfriuuringutel oli kasutusel ka eespool mainitud automaatilmajaam, millel temperatuuri ja tuulekiiruse sensorid 1, 2, 5 ja 10 meetri krgusel; tuule suunda mtis see 10 meetri, hurhku ja suhtelist huniiskust 2 meetri krguselt. Automaatjaamas mdetud temperatuuri aastast kiku Tara jlaagris vi uurida jooniselt # 2.

Radiomeetrite komplektis olid sensorid nii pikalainelise kui ka lhilainelise kiirguse jaoks kummaski spektris ks sensor vaatamas les atmosfri ja teine alla aluspinnale. Kaks ultrahelil ttavat anemomeetrit mtsid turbulentseid huvoole.

Samuti kuulub atmosfriuuringute programmi alla laeva pardal olev Kanada teadlaste spektromeeter, mis registreerib jvlja kohal oleva atmosfri gaasilist koostist, mtes niteks ka osooni kontsentratsiooni.

Peale atmosfri omadusi mtvate seadmete oli Tara juures palju muud aparatuuri okeanograafia- ja juuringuteks. Terasliini klge kinnitatava CTD- (conductivity, temperature and depth) sensoriga koguti andmeid ookeanivee kohta: seadeldis mdab vee temperatuuri ning juhtivust, need omakorda aitavad mrata soolsust. CTD-sensori sai okeanograafia vintsi abil lasta kuni nelja kilomeetri sgavusele. Sedalaadi mtmisi, kuid viksema sgavusulatusega teevad veel mitu Arktikas triivivat analoogse seadmega poid, mis satelliitside kaudu edastavad andmed otse laborisse. Nanseni batomeetrite abil korjasime aga merevee proove eri sgavustelt vee keemiliste ja bioloogiliste analside tarvis.

Juuringute jaoks oli mber laeva jle paigutatud mitu seismoloogias kasutatavat instrumenti. Need registreerivad pisimadki muutused ja deformatsioonid jkatte liikumises ning seega aitavad selgitada j dnaamilisust ja lagunemisprotsessi. Kompleksset juuringut teeb jle paigutatud automaatne IMB (ice mass balance) poi. Sellega uuritakse jkatte paksuse muutumist ajas ning jmassi bilanssi. Meil oli tarvitusel veel teinegi jkatte paksust registreeriv mteriist: radarseade EM-31, mida veeti kelgu jrel mda mratud transekti. Juuringute raames kasutasime ka temperatuuri profiili mrkivaid termistore ning vtsime jpuursdamikke.

Vlitdel mdeti ka regulaarselt lumikatte paksust ja mrati selle kihilisus, eri kihtide tihedus, temperatuur ning soolsus. Kogu triivi jooksul jlgiti kajaloodiga mere sgavuse muutust.


Mis juhtus mullu Arktika jkattega? Nii triiviva Tara juures kui ka mujal Arktikas kogutud andmete maht on suur ja mitmekesine. Seda rohkem jagub td eri valdkondade teadlastele, kes neid andmeid analsima asuvad.

Veel ei saa rkida tsistest teaduslikest jreldustest, kuid uuringutes kasutatud satelliitide ning automaatjaamade andmetele tuginedes on vlja toodud hulga thelepanekuid. Neist kige enam kneainet on tekitanud jga kaetud ala ulatus: septembrikuuks oli see kahanenud hmmastavalt, viimaste aastakmnete kohta lausa rekordiliselt vikeseks (vt. # 1). Kui 2005. aastal oli jkatte minimaalne ulatus Arktikas 5,6 miljonit ruutkilomeetrit, siis 2007. aasta suve lpus oli see vaid 4,3 miljonit ruutkilomeetrit 23% vhem kui senine 2005. aasta miinimum! [4]. See on niivrd ekstreemne kahanemine, et 2007. aasta suve lpus oli loodevil tiesti ja kirdevil peaaegu laevatatav. Satelliidipiltidele tuginedes on vlja toodud, et viimase kmne aastaga on jkate Arktikas vhenenud keskmiselt 100 000 km vrra aastas [5].

2007. aasta jkatte ulatuse vhenemist peetakse siiski pigem erandlikuks, nagu ka 2005. aastal, mitte kliima soojenemise jrsuks hppeks.

Mnevrra llatuslik oli ka ala, mille arvelt jkate Arktikas kahanes. Viks eeldada, et suveperioodi intensiivse sulamise all kannatab pigem Euroopa-poolne ala, kuna sealt poolt avaldab mju soe Phja-Atlandi hoovus, samuti kanduvad le Barentsi mere soojad huvoolud. Ent mullu vabanes suur ala jst hoopis Phja-Jmere idasektoris Siberist phjas ja Beauforti merel (vt. #1). Niisugust drastilist kahanemist Arktika idaosast on seletatud tavaprasemast tugevama meridionaalse sooja hu sissevooluga Vaikselt ookeanilt ja Beringi merelt [3]. Tugevate tuultega kuhjati tavaprasemast rohkem jd ka Grnimaa phjarannikule. Viimase kinnituseks on paljud teised ekspeditsioonid andnud teada tavaprasest raskematest joludest Grnimaa rannikul.

Elades suvel Tara jlaagris, vis samuti tunnetada erakordse sooja suve mjusid. Alates juuni lpust hakkas jkate meie laagri mber aina kiiremalt sulama. Prast esimeste sulaveelompide teket jl laienesid need judsasti ja tasapisi sulasid ka sgavusse. Mida rohkem lahvanduste ja sulaveelompide tumeda veepinnaga osa suurenes, seda enam kiirgust neeldus ja sulamine kiirenes. Kui Arktikas on talvel sna tavaline temperatuuri inversioon (temperatuur krgusega tuseb) ja hu psiv kihistumine jvlja kohal, siis suvel on pigem iseloomulik temperatuuri suur vertikaalne gradient, kus aluspind ja selle kohal olev hk on soojenenud ning temperatuur krgusega kahaneb. Nnda on loodud soodsad olud tusvate huvoolude (konvektsiooni) tekkeks ja udu ning pilvisuse arenguks. Vrdlemisi sooja hutemperatuuri ja sulamise tttu oligi suveilm meie jlaagris sageli pilves, udune ja niiske: pilved psisid umbes 200300 meetri krgusel ja huniiskus kndis enamjaolt le 95%.

Suve lpul, augustis oli jkate juba niivrd rohkelt sulaveelompe ning lahvandusi tis pikitud, et liikumine jl oli kllaltki raske katsumus. Paljusid teadlasi llatas ka tik, et sna pooluse lhedal vis leida omajagu selliseid kohti, kus poolteisemeetri paksune j oli suve lpuks ookeaniveeni lbi sulanud.

Muutuste kohta Arktikas vib jreldada midagi ka Tara triivi kiiruse jrgi: Tara on Nanseni Framist liikunud ligikaudu kaks korda kiiremini, kuigi tema teekond le Phja-Jmere kulges mrksa enam phja poolt. Tara triivimiskiirus letas isegi kige optimistlikumad ootused, iga kuuga anti Phja-Jmerest vabanemise kohta ha varasemaid trmineid.


Kliimamuutuste kes kannatav nabamaa. Globaalne kliima soojenemine on tnapeval ks teravaim keskkonnaprobleem ja enim vaidlusi tekitanud teema. Tuhanded teadlased ttavad selle nimel, et aset leidvaid sndmusi selgitada, muutusi mista ning tulevikku ette nha.

sna ksmeelselt on tdetud, et polaaralad, iseranis Arktika, on muutuste suhtes kige tundlikumad piirkonnad, kliimamuutuste vtmealad. Seal toimuv vib tekitada veelgi ulatuslikumaid muutusi. Jkate, mis ookeani isoleerib ja kiirguse tagasi atmosfri peegeldab, toimib kui jahuti. Kui see kaob, vib kaasneda veelgi hoogsam soojenemine.

Palju on rgitud Arktika jkatte ulatuse vhenemisest, kuid peale selle on judsalt kahanenud ka paakj paksus. Ameeriklaste allveelaevadel tehtud uurimuse tulemused on kllaltki jahmatamapanevad: kui satelliidifotod on viimase kolmekmne aasta jooksul nidanud jkattega ala kahanemist 810%, siis paakj paksus on vhenenud lausa 40% vrra [7].

On avaldatud arvamust, et Arktika jkate vib kaduda mrksa kiiremini, kui ennustavad kige julgemad mudelid. Kas phjapolaarala on suveks jprii juba selle sajandi keskel? Satelliidipiltide phjal koostatud mudelid pakuvad, et selline olukord vib saabuda aastail 2070.2080, mnede hinnangute jrgi aga veelgi varem: juba viieteist- vi kahekmne aasta prast [1].



Praegu, sgavas polaars on Tara koos kmne meeskonnaliikmega oma triivteekonda lbi jise Arktika lpetamas. Kuidas neil on linud, saab jrele uurida Interneti-lehelt www.taraexpeditions.org



1. Arctic ice cap is melting fast http://www.spacecenter.dk/research/microwaves-and-remote-sensing/arctic-ice-cap-is-melting-fast

2. Olli, Kalle 2002. Uurimislaevaga Phja-Jmerel ja phjapoolusel. Eesti Loodus 53 (4): 180185.

3. Overland, James etc. 2007. Atmosphere. Arctic Report Card 2007. NOAA: http://www.arctic.noaa.gov/reportcard/atmosphere.html

4. Richter-Menge, Jacqueline etc. 2007. Sea Ice Cover. Arctic Report Card 2007. NOAA: http://www.arctic.noaa.gov/reportcard/seaice.html

5. Satellites witness lowest Arctic ice coverage in history http://www.esa.int/esaCP/SEMYTC13J6F_index_0.html

6. Spreen, G. etc. 2007. Sea ice remote sensing using AMSR-E 89 GHz channels, J. Geophys. Res., doi: 10.1029/2005JC003384.

7. The great planetary collapse 2006. Le Journal Tara expeditions and Damocles



Timo Palo
28/11/2012
26/11/2012
05/10/2012
09/07/2012
26/06/2012
26/06/2012
22/05/2012