Limnoloogia
Ingliskeelses kirjanduses hõlmab limnoloogia (limnology) kõikide sisevete (sealhulgas vooluveekogude) eelmainitud aspektid.Limnoloogia ehk järveteadus (< kreeka limnē 'järv' + logos 'õpetus') on interdistsiplinaarne teadusharu, mis uurib nii magevee- kui soolase veega järvi, käsitledes nende bioloogilisi, füüsikalisi, keemilisi, geoloogilisi ja hüdroloogilisi aspekte.
Limnoloogia rajajaks peetakse François-Alphonse Foreli, kelle peamiseks uurimisobjektiks oli Genfi järv.
Traditsiooniliselt on limnoloogia tihedalt seotud hüdrobioloogiaga.
Kuigi termin "limnoloogia" hõlmab kõiki soolaseid- ja teisi mandriveekogusid, siis traditsiooniliselt ei kuulu limnoloogiaõpetuse alla märgalad, põhjavesi ja vooluveekogud. Seetõttu käsitletakse enamasti limnoloogiat kui mageveekogude uurimist (Wetzel, 2001).
Limnoloogia uurimus on pikaajalise akadeemilise ranguse ja laia interdistsiplinaarse ajalooga. Üks tõeliselt põnev aspekt limnoloogias on, et uurimus on pikaajalise akadeemilise ranguse ja laia interdistsiplinaarse ajalooga geoloogiliste, keemiliste, füüsikaliste ja bioloogiliste koostoimete integreerimine, mis määratlevad veesüsteeme. Ükski limnologist ei ole näitanud paremini akadeemilise sünteesi kasutamist kui George Evelyn Hutchinson, ta tegi tänapäevase limnoloogia määratlemiseks rohkem kui ükski teine inimene. Aga teised veekeskkonna ökoloogid on teinud palju põnevaid teaduslikke edusamme, sealhulgas kontseptsiooni täiustamist, ökoloogilisi meetodeid haiguse tõrjele lähenemiseks, veereostuse hindamise ja kõrvaldamise meetodeid, kalapüügi juhtimise viisid, magevee elupaikade taastamine, ainulaadsete organismide säilitamine .
Iidsetel aegadel on tsivilisatsioonid sõltuvad mageveekogudest-järvedest, veehoidlatest, jõgedest ja märgaladest. Magevesi on oluline mitte ainult inimeste elu säilitamiseks, vaid ka selleks, et toetada jõukate majanduste aluseks olevaid tegevusi. Samal ajal, kui veeressursid on inimühiskondade jaoks hädavajalikud, võib nende ühiskondade tegevus reostada ja halvendada veevarusid, piirates nende kasulikke kasutusviise. Alates 1960. aastate "keskkonnaliikumise" algusest ja eriti pärast puhta vee seaduse (Clean Water Act) vastuvõtmist 1972. aastal Ameerika Ühendriikides, on põhjaameeriklased mõistnud, et tootmine, põllumajandus, mäetööstus, linnaarendus ja muud tegevused võivad mageveekogudele ohtu kujutada, ja nad on astunud samme nende ohtude vähendamiseks[4].
Mageveekogud moodustavad ainult väikese osa Maa pindalast. Siiski on nende tähtsus joogivee pakkumises, niisutuses, kalanduses, akvakultuuris ja turismis vaieldamatu. Limnoloogia e. siseveekogusid uuriv teadus tagab vajaliku teadusliku aluse järvede ja jõgede korrashoiuks. Limnoloogia roll on siiski suurem ja fundamentaalsem. Isegi kõige varasemad limnoloogid uskusid, et neil oli ökoloogia jaoks tähtis sõnum. See jätkuv uskumus on esile tõstetud artiklite pealkirjades nagu: "Järv kui mikrokosmos" (Forbes 1877) ja "Aerjalgsete teadus (copepodology) ornitoloogile" (Hutchinson 1951). Eriti järvesid on peetud väikesteks teatriteks, kus toimuvat suurejoonelist ökoloogiste interaktsioonide näitemängu, interaktsioone organismide seas ja organismide ning keskkonna vahel, saab uurida kergemini kui kusagil mujal. Järved saavad funktsioneerida nende väikeste teatritena ("mikrokosmostena" – Forbes) põhjusel, et neist on suhteliselt kerge proove võtta, sest nad on selgelt piiritletud (võrreldes maapealsete ökosüsteemidega) ja sellepärast, et tegevusala eksperimente on kerge teostada. Limnoloogiast on toimunud jätkuv informatsiooni vool teistesse ökoloogia tegevusaladesse kõikidel teaduse tasemetel, alustades kvantitatiivsete katsete tegemise metodoloogilistest probleemidest ja lõpetades kõrgelt abstraktsete kontseptsioonidega, nagu toitumisahel ja troofiline kaskaad. Üks kõige esileküündivamaid limnolooge G. E. Hutchinson on arendanud välja enamiku tänapäeva populatsiooni ja ühiskonna ökoloogia alustest. Limnoloogia on, vastupidi, saanud lähteandmeid peamiselt teoreetilisest ökoloogiast ja vähem eksperimenteerijatelt ning limnoloogia tegevusalalt välja jäävatelt ökoloogidelt. Erandiks on mereökoloogia, mis on andnud limnoloogiale mõned tähtsad metodoloogilised edasiminekud. Limnoloogia on aidanud kaasa teoreetilise ökoloogia mudelite ja eksperimentaalse uuringu ühendamisele rohkem kui ükski teine ökoloogia allharu. "Järve kui mikrokosmose" idee viitab loomulikult "ökoloogia ühtsuse" kontseptsioonile. Võib eeldada, et samad printsiibid ja seadused juhivad limnoloogilisi, mere- ja maapealseid kogukondi.
Eesti limnoloogiline uurimine
Limnoloogia kui iseseisva teadusharu alguseks Eestis tuleb pidada kompleksseid hüdrobioloogilisi uurimistöid Tallinna vesivarustuse huvides Ülemiste järvel aastatel 1904–1905 (Schneider, 1905), kuigi esimesed kalavarude uuringud seoses kalasaakide vähenemisega tegi Peipsi-Pihkva järvel Karl Ernst von Baer juba aastatel 1851–1852. Samal aastal tehti ka G. Siversi poolt Võrtsjärve ja Suure Emajõe hüdrograafiline uurimine seoses üleujutustega. Suure tähtsusega Eesti hüdrobioloogia arengus oli järvekomisjoni loomine Tartu Ülikooli juures tegutsevas Loodusuurijate Seltsis (LUS) 1905. aastal, mis sai peamiseks hüdrobioloogilisi uurimistöid läbiviivaks keskuseks kuni esimese maailmasõjani. Uuriti põhjalikult paljusid Eesti jõgesid (Emajõgi, Paala, Pedja) ja väikejärvi (Saadjärv, Pangodi, Võrtsjärv, Peipsi jt), kogudes hulgaliselt materjali nende floora, fauna ja geoloogilise ehituse kohta. Paraku ei omanud need uurimused veel kompleksset iseloomu, vaid täitsid tihti mingit kitsast ülesannet.
Esimene eestikeelne limnoloogiaalane töö oli A. Audova ja H. Bekkeri uurimus Pühajärvest (1923), milles käsitleti järve geofüüsikat ja elustikku. Koostati järve suurtaimestiku kirjeldus ning pöörati olulist tähelepanu järve fütoplanktonile ja zooplanktonile, uurides ka viimase dünaamikat. Hüdrobioloogiliste uuringute keskuseks sai Eesti Vabariigis Tartu Ülikooli juures tegutsev Eesti Vete Uurimise Komitee eesotsas Heinrich Riikojaga, keda võib tinglikult pidada ka Eesti limnoloogia rajajaks. Tema juhtimisel algasid 1925. aastal süstemaatilised hüdrokeemilised uurimistööd, millest esimeseks oli uurimus hapniku stratifikatsiooni kohta eutroofsetes järvedes (Riikoja, 1929).
Pärast sõja lõppu algasid jällegi laialdased uurimistööd, mille eesmärgiks oli hinnata peamiselt järvede kalamajanduslikku olukorda ja leida viisid nende ratsionaalsemaks majandamiseks. Limnoloogiline uurimistöö koondus nüüd peamiselt kahte kohta: Tartu Ülikooli Selgrootute ja Hüdrobioloogia õppetooli ning TA Bioloogia Instituudi (hilisem Zooloogia ja Botaanika Instituut) juurde.
Üldiselt toimusid Eesti limnoloogias ja hüdrobioloogias alates 1960. aastatest olulised muutused. Võrtsjärve limnoloogiajaam loodi 1954. aastal, hüdrobioloogia sektor Zooloogia ja Botaanika Instituudi juurde 1957. aastal. Limnoloogiajaama peahoone valmis 1963. aastal ja see asutus kujunes sisevete uuringute keskuseks. Kui senine limnoloogia oli olnud valdavalt kirjeldav, siis lihtsale kvalitatiivsele kirjeldamisele hakkasid alates 1960. aastatest lisanduma kvantitatiivsed näitajad nagu biomass ja produktsioon.
Uue hoo said 1960ndatel sisse ka geograafilised ja geoloogilised uurimused. K. Oraviku, L. Orviku, H. Kessel, R. Männil, R. Pirrus, A. Sarv ja teised uurisid ja hindasid Eesti järvesetete stratigraafiat ja jaotumist suures plaanis (Mäemets, 1971). Hinnati mitmete Eesti piirkondade järvede tihedust ja koostati uus Eesti järvede nimestik (Kask, 1964), mis sisaldas andmeid 1148 rohkem kui hektarilise pindalaga järve kohta. Monomeetriliste andmete kõrval leidus seal ka rohkesti uusi hüdroloogilisi ja hüdrobioloogilisi andmeid. Uuriti ka sapropeeli ja järvelubja keemilist koostist ning hinnati nende varusid (Veber, 1964; 1970). Ilmusid uurimused Eesti järvede ja soode peamiste kujunemisjärkude kohta Holotseenis, kasutades C14 meetodit (Ilves & Sarv, 1969; 1970). Eesti pinnavete hüdroloogiliste uuringute tulemusena eraldas T. Eipre (1967) seitse hüdroloogilist regiooni.
Eelnevate aastakümnete käigus kogutud hiiglaslik materjal koondati mahukasse ja ülevaatlikusse monograafiasse Eesti järved (1968), mille toimetuskolleegiumi kuulusid A. Mäemets, H. Simm ja E. Varep. 15 autorit annavad selles ülevaate 150 järve geograafiast, hüdrokeemiast, makrofloorast, fütoplanktonist, zooplanktonist, põhjaelusustikust ja kalastikust. Käsitlemist leidsid ka linnustik, jõevähk ning isegi arheoloogia ja folkloor. Suur materjali hulk lubas alustada ka töid järvede klassifitseerimise alal.
Seoses põllumajandusliku ja tööstusliku tegevuse intensiivistumisega ning linnade hoogsa kasvuga hakati 1970. aastail täheldama järvede hüdrokeemilises ja hüdrobioloogilises režiimis olulisi nihkeid, mis viitasid antropogeensele eutrofeerumisele. Sellele faktorile hakati rohkem tähelepanu pöörama. Ilmusid kogumikud "Antropogeenne mõju väikejärvedele" (1980), Eesti NSV järvede nüüdisseisund (1982) ja teised., kus vastavaid ilminguid põhjalikult ka valgustati. 1980ndate algusest hakkasid olulisemat tähtsust omandama ökoloogilised uurimused. Suuremat tähelepanu pöörati seejuures erinevatel troofsustasemetel toimuvatele protsessidele ja nende põhjuslikele mehhanismidele ning kahe suure järve, Peipsi ja Võrtsjärve ökosüsteemidele.
Eesti taasiseseisvumise järel toimusid suured muutused limnoloogias ja hüdrobioloogias. Senine teaduskorralduse süsteem finantseerimine muutusid oluliselt ning nõudlus akadeemia instituutide järele vähenes tunduvalt. Peamiselt jätkusid tööd varasemate materjalide üldistamise ja kokkuvõtmise alal. 1994. aastal ilmus juba 1980ndate lõpul valminud L. Saarse mahukas monograafia väikejärvede põhjasetete kohta, kus leiavad valgustamist põhjasetete koostis ja kujunemine ning biostratigraafia ja geoloogia (Caapce, 1994). Väga ulatuslike produktsioon-bioloogiliste kompleksuuringute lõpptulemuseks kujunes P. Nõgese juhtimisel (Nõges, 1994a) kokkuvõte erinevate järvetüüpide produktsiooniprotsessidest (1989–1994). Alates 1991. aastast koostatakse E. Pihu juhtimisel monograafiat "Eesti kalad", mis lisab uusi materjale kalade leviku, bioloogia ja kalastiku koosseisu kohta. Teoreetilis-teaduslike uuringute kõrval 1980.–1990. aastatel on olulist kajastamist leidnud rakendusökoloogilised ja eelkõige elukeskkonda kajastavad uuringud
