Ökotasakaalu muutused

Sissejuhatus

Selles peatükis vaatleme, millised tegurid võivad ökosüsteemi tasakaalust välja viia ja millised on selle tagajärjed.
Looduse ja tehase paaristants
Rabad ehk kõrgsood on müstilised paigad, mida tasub kordki külastada igal eestimaalasel. Meelde jääb avarus ja sookailude mõrkjas lõhn. Ohtralt on väikeseid veekogusid - laukaid ja älveid - mis rabasüdames moodustavad nõiduslikke labürinte (joonis 4.2.5.1.).
Rabaveele on iseloomulik madal pH, mis annab kogu elukeskkonnale tugevalt happelise iseloomu. Seega kasvavad rabas vaid happelist keskkonda eelistavad või taluvad taimed: turbasammal, sookail, tupp-villpea, vaevakask jt. Rabas kui soo arengu lõppfaasis valitseb üldjuhul ökoloogiline tasakaal.

Joonis 4.2.5.1. Vaade Kakerdaja rabale

Use left and right arrow to change slide in that direction whenever canvas is selected

Slaid 1

Tehas raba serval

Joonis 4.2.5.2. Aastakümneid paiskus tehase korstnatest tsemenditolmu nii linnale kui lähiloodusele. 

Juba 1869. aastal ehitati Kundasse tsemenditehas (joonis 4.2.5.2.), mille toodanguks on tänaseni ehitustsement ja lubjakivikillustik. Tehase kõige silmapaistvam keskkonnamõju ümbruskonnale oli aastaid korstnatest paiskuv tsemenditolm, mille pH on üle 12. Seega on tolm tugevalt aluseline.
Tootmismahtude suurenedes kattis tehasest pärinev tolm nii linna kui ka looduse selle lähedal.
Saastekogused kerkisid tippu 1990. aastate algul, kui õhku paisatud tsemenditolmu kogus küündis peaaegu 80 000 tonnini aastas. See ületas lubatud norme kohati kolmekümnekordselt.

1. Slide 1 of 1: Slaid 1. Praegune slaid

1

/

1

Slide 1 of 1

Tehase mõju loodusele
Teadlased on uurinud tsemenditehasest pärit aluselise õhusaaste mõju loodusele. Selgus, et ümberkaudsetes soodes ja rabades asendusid happelist keskkonda eelistavad taimed metsataimedega, 30 km ulatuses muutus omakorda metsade taimestik. Nii näiteks asendusid kunagised mustika kasvukoha tüüpi metsad salumetsadega.
Tehase rekonstrueerimine
Muutused algasid 1992. aastal, mil alustati tehase rekonstrueerimisega. Rekonstrueerimisse investeeriti rohkem kui 550 miljonit Eesti krooni, millest 131 miljonit suunati keskkonnaprobleemide lahendamisse. Pärast seda, kui tehase korstnatele paigaldati korralikud tolmufiltrid, vähenes tolmusaaste järsult ega ole viimastel aastatel ületanud paarisadat tonni aastas.
Looduse toibumine võtab aastakümneid
Täna on keskkonnanäitajad linnakeses ja selle ümbruses normikohased, kuid looduse toibumine võtab aastakümneid. Sood on hakanud tasapisi taastuma. Tolmusaaste lakkamisel hakkab ümbruskonna pH tase tasapisi langema. See tähendab keskkonna hapestumist, mida üldjuhul käsitletakse kui keskkonnaprobleemi. Antud näite puhul tähendab see aga rabaelustiku vaikset taastumist.

 

Õpieesmärgid

Selle peatüki lõpuks teate,

• millised tegurid ohustavad ökosüsteemi tasakaalu;
• milline on ökoloogilise tasakaalu muutuste seos populatsioonide arvu ja arvukusega;
• milline on inimese mõju ökoloogilisele tasakaalule;
• millised on ökosüsteemi muutuste tagajärjed.

Ökosüsteemi tasakaalu mõjutavad mitmesugused ökoloogilised tegurid

Kui tegurite mõju ületab enamiku organismide taluvusläve, ei suuda iseregulatsioonimehhanismid endist olukorda taastada ja ökosüsteemis hakkavad toimuma muutused – mõned populatsioonid kahanevad või kaovad, teised kasvavad. Niisuguseid suure mõjuga tegureid nimetatakse häiringuteks. Häiringu mõjul võib ökosüsteemi liigiline koosseis muutuda või koguni hävida.

Ökosüsteemi liigilise koosseisu häiringujärgne muutumine

Ökosüsteemis toimuvate muutuste näitena võib käsitleda metsapõlengut. Põleng võib olla isetekkeline, mis saab alguse välgust või põhjustatuna inimese poolt, näiteks kustutamata lõkkest. Metsatulekahju hävitab pea täielikult olemasoleva ökosüsteemi. Mõne aja pärast vallutavad söestunud maalapi esimesed organismid. Nn pioneerliigid - vetikad, mõned samblaliigid jt  - muudavad mulla sobilikumaks järgmistele, elutingimuste suhtes nõudlikumatele liikidele. Pikapeale hakkavad kasvama valguslembesed taimed nagu vaarikas, põdrakanep jt, seejärel ilmuvad lehtpuud – hall lepp, arukask jt.  Nende varjus hakkavad idanema sinna juhuslikult sattunud okaspuuseemned. Üksikud olelusvõitluses vastu pidanud puud kasvavad suuremaks ja paljunevad. Lõpuks jäävad valguslembesed taimed varju, känguvad ja kaovad hoopis. Niisugust ühel alal toimuvat häiringujärgset koosluste-ökosüsteemide vaheldumist nimetatakse suktsessiooniks. Suktsessioon on looduse loomulik protsess, mis käivitub kas looduses toimunud või inimese poolt põhjustatud sündmuste ajel. 
Ökosüsteemides toimuvad muutused võivad olla pöörduvad – näiteks lageraie järel mets taastub - kuid see on inimiga arvestades pikaajaline protsess.Teadlased kinnitavad, et lageraie järel võtab näiteks mustikametsa taastumine aastakümneid.

Ökoloogilise tasakaalu muutuste seos populatsioonide arvu ja arvukusega

Kui ökosüsteemi iseregulatsioon lakkab toimimast, muutub ökosüsteemi kuuluvate populatsioonide arv ja arvukus. Ühe või mitme populatsiooni arvukus hakkab tõusma või langema. Kui näiteks lageraiel hävitatakse peaaegu kogu puurinne (populatsioon on viidud miinimumi), siis saavad raiesmikul paremad tingimused valguslembesed taimed, kelle populatsioonide arv ja arvukus suureneb. Seepärast tasub raiesmikult otsida metsmaasikaid.
Populatsioonid jagunevad kasvavateks, kahanevateks ja stabiilseteks. Populatsiooni, mille arvukus ajas suureneb, nimetatakse kasvavaks populatsiooniks. Sellises populatsioonis ületab sündimus suremuse. Kahanevas populatsioonis ületab suremus sündimuse.

Ökosüsteemi tasakaalu mõjutavad tegurid

Looduslikud mõjud:

• kliima muutused Maa ajaloos
• vulkaanipursked
• tektoonilised protsessid, maavärinad
• üleujutused
• isetekkelised metsatulekahjud
• jm

Terviklikuna töötava ökosüsteemi tasakaalu mõjutavad nii looduslikud kui inimtegevusest põhjustatud tegurid.

Inimtegevuse mõjud:

• keskkonnasaaste
• metsaraie
• maastikupõlengud
• kaevandamine
• võõrliikide sissetoomine
• jpm

Koos kliima muutumisega muutuvad ökosüsteemid
Kliima muutumine on Maa ajaloos normaalne nähtus, mis on planeedi arengut alati suunanud. Paraku on inimeste tegevus viimaste aastasadade jooksul kliimamuutusi ilmselt mõjutanud.
Umbes 11 000 aastat tagasi kattis Eesti territooriumi võimas mandrijää. Kliima soojenemisel algas sulamine ja jää alt vabanes lage maastik. Vabanenud maastikku asustasid kõigepealt bakterid, vetikad jt taimed. Koos mulla tekkega ja kliima edasise muutumisega lisandusid uued liigid. 

Joonis 4.2.5.3. Vaade väikesaarele

Sellist nn uue maa hõlvamise protsessi esineb ka tänapäeval näiteks liustike taandumisel või Lääne-Eestis ja väikelaidudel, kus maa tõuseb 1 mm aastas (joonis 4.2.5.3.).
Looduskatastroofid
Looduskatastroofid - orkaanid, vulkaanipursked, maavärinad ja teised seda tüüpi loodusnähtused mõjutavad Maa ökosüsteeme (joonis 4.2.5.4.). Sellised katastroofid on planeedi arengu loomulik osa ning korduvad aastakümnete, - tuhandete või koguni -miljonite järel ikka ja jälle.
Meteoriidiplahvatused on üks Maa geoloogilise arengu põhiprotsesse. Ülivõimsate plahvatustega kaasnevad keskkonnakatastroofid, mis toovad kaasa muutused atmosfääris ja hüdrosfääris. Võimsate meteoriidiplahvatustega selgitatakse mõningaid Maa biosfääri arengu murdemomente. Üks hästiuuritud näiteid on meteoriidiplahvatus 65 miljonit aastat tagasi, misjärel tekkis praeguse Yucatani poolsaare ja Mehhiko lahe piirkonnas Chicxulubi hiidkraater. Järgnenud atmosfääri saastumine põhjustas ülemaailmseid kliimamuutusi. Katastroofi mõjul hukkus suur osa elusorganisme ning üle poole liikidest suri välja.
Looduskatastroof arvatakse olevat ka hiidsauruste üheks väljasuremise põhjusteks.

Looduskatastroofid ökosüsteemi tasakaalu mõjutajatena

Joonis 4.2.5.5. Meteoriidiplahvatusest tekkinud Kaali järv on tänapäeval üks turistide meelispaiku

Kaali kraater (joonis 4.2.5.5.) Saaremaal tekkis meteoriidi langemisest ja sellele järgnenud plahvatusest. Arvatavasti juhtus see 1530–1450 aastat eKr, kuid täpse vanuse üle veel vaieldakse. Tänaseks on kraatrist kujunenud kena järv. Huvitav, milline kooslus valitses seal enne meteoriidi langemist?

Inimtegevuse mõjul on mitmel pool loodusmaastikest saanud tööstusmaastikud

Poolsaare aktiivne kasutamine algas 18. sajandi teisel poolel. 1916. aastal jõudis sinna raudtee, 1917. aastal saabus nõukogude võim. Seoses vase ja nikli kaevandamise ning töötlemisega tekkis 30. aastatel Montšegorski linn, mis arenes kiiresti tootmiskeskuseks. Koos kolhooside loomisega koondati saamid linna, täna on enamus poolsaare elanikest 20. sajandil sisserännanute järeltulijad. 

Joonis 4.2.5.6. Vaade linnale. Tööstusmaastik on asendanud tundra

Montšegorsk on tähtis vase ja nikli tootmise keskus Koola poolsaarel, Venemaal (joonis 4.2.5.6.).
Koola poolsaar asub Venemaa loodeosas, piirnedes põhjas Barentsi mere ning idas ja lõunas Valge merega. Poolsaare mandriosa katab lõunas taiga ja põhjas tundra. Põhja-Atlandi hoovuse mõjul on Barentsi meri talviti jäävaba.  Ajalooliselt elasid Koola poolsaarel saamid ja rannikualadel pomoorid, põliselanike tegevuseks oli ja on teataval määral tänaseni põhjapõdra kasvatus ja kalapüük. Paikkonna rikkuseks ja õnnetuseks said vase- ja niklimaagi leiukohad.
 Maastike rekultiveerimine
Kaasaegsed loodus- ja keskkonnapõhimõtted näevad ette tööstusmaastike korrastamist. Kunagine loodusmaastik, mis tööstuse huvides hävitati, tuleb pärast töö lõppemist korrastada. Tekib uus ökosüsteem (joonis 4.2.5.7.).

Karjääride rekultiveerimine võimaldab luua uusi elupaiku
Tartu ülikooli ökoloogia ja maateaduste erialade üliõpilased asuvad kavandama Kunda Nordic Cement tehasele kuuluvasse Lõuna lubjakivikarjääri uudseid maastikke ja pool-looduslikke niidukooslusi. Arvutimodelleerimisega kujundatakse karjääri mitmete saarte ja poolsaartega ligi 300 hektari suurune tehisjärv ning disainitakse kaevandamisjärgse maapinna reljeef. Kogu projekt lähtub looduskaitsealasest lähenemisest, et karjääride oskuslik rekultiveerimine võimaldab luua elupaiku vähearvukatele liikidele ning seeläbi aidata kaasa elupaikade ja liikide kaitsele. Nii on näiteks lubjakivikarjäärid heaks elupaigaks lubjalembestele taimeliikidele ning nendega seotud putukatele. Ühele tulevastest tehissaartest rajatakse mükoriisat moodustavaid seeni kasutades eksperimentaalne lubjalembeline niidukooslus ning koostatakse uue maastiku 3D visioon, mida saab lubjakivi kaevandaja Kunda Nordic Tsement kasutada korrastamisprojekti koostamisel.

Ometi ei ole looduskeskkonna taastamine sugugi lihtne ja kunagine tööstustegevus avaldab mõju ka aastakümnete järel. Rahvatarkus "Üheksa korda mõõda ja üks kord lõika!" kehtib just keskkonnaküsimustes.
Võõrliigid
Võõrliigid on probleemiks kogu maailmas ja seda peetakse keskkonnareostuse, loodusvarade ületarbimise, elupaikade muutmise ja killustumisega võrdväärseks elustiku ohuteguriks.
Võõrliik on liik, mis on viidud väljapoole tema harilikku levikuala, kus liik on varem elutsenud. Umbes sajandik sissetoodud liikidest muutub uuele ökosüsteemile ohtlikuks, sest antud liigid ohustavad kohalikke elupaiku ja liike ning tekitavad seeläbi keskkonna- ja majanduskahju. Selliseid ohtlikke liike nimetatakse invasiivseteks liikideks.
Võõrliigid levivad tanspordivahendite, põllumajandus- ja tööstuskaupade ning reisivate inimeste kaudu ning on muutunud hoogustuva üleilmastumise tõttu üha suuremaks probleemiks.
Kuidas mõjutavad invasiivsed võõrliigid kohalikku ökosüsteemi?
Võõrliigid võivad

• siseneda kohaliku ökosüsteemi toiduahelasse;
• konkureerida teiste organismidega, täites samu nišše;
• olla mürgised kohalikele liikidele, s.h. inimesele;
• olla haigusttekitajate ja parasiitide kandjateks;
• kergesti ristuda lähedaste liikidega;
• geneetiliselt nõrgestada kohalikke populatsioone;
• jms.

Kokkuvõte

Ökosüsteemi mõjutavad mitmesugused tegurid. Kui tegurite mõju ületab teatud piiri, ei suuda iseregulatsioonimehhanismid endist olukorda taastada ja ökosüsteemis hakkavad toimuma muutused. Muutuste käigus võivad kooslused hävida, asenduda teistega või aastate pärast taastuda. Niisugust ühel alal toimuvat koosluste-ökosüsteemide vaheldumist nimetatakse suktsessiooniks.
Suure mõjuga tegureid, mille tagajärjel nihkub ökoloogiline tasakaal, nimetatakse häiringuteks. Häiringud on kas looduslikud või põhjustatud inimtegevusest.

Mõisted

häiring
invasiivne liik
kasvav, kahanev, stabiilne populatsioon
suktsessioon
võõrliik