Kajar Köster: metsatulekahju taga näeb kasvavat metsa

Metsapõleng Järvamaal Foto: Kaspar Pokk

Metsapõlengud võivad olla küll igati loomulik looduse eluringi osa. Põlengute ja sarnaste häiringute uurimisest tegelevast häiringuökoloogiast kirjutab Helsingi Ülikooli juhtivteadur ja Eesti Noorte Teadlaste Akadeemia liige Kajar Köster.

Viimastel aastatel tuleb pidevalt teateid ulatuslikest metsa ja maastiku põlengutest ning marutuultest ja tormidest, mis tekitavad inimestele nii majanduslikke kui emotsionaalseid kahjusid. Häiringute hulga ja kaasnevate kahjustuste kasvuga suureneb ka ühiskonna huvi neid protsesse paremini mõista. Seetõttu ongi välja arenenud teadusharu nimega häiringuökoloogia, mis uurib konkreetset keskkonda väljastpoolt mõjutavat sündmust (ehk häiringut) ja sellega keskkonnas kaasnevaid muutusi.

Elame pidevalt muutuvas maailmas ning paratamatult kujundavad muutused meie elukeskkonnas ka meie tõekspidamisi ja tavasid. Üks olulisemaid meid ümbritsevat keskkonda mõjutavaid tegureid on meid ümbritsev pidevalt muutuv kliima. Rääkis ju juba vanarahvaski, et varem oli ikka talvel lumi nabani, suved olid soojemad, taevas sinisem ja muru rohelisem. Tänaseks tegelevad muutuva kliimaga juba terved teadusringkonnad ning kliimamuutustest kui sellisest ja kliimamuutuste inimtekkelisusest on saanud teaduslikult tõestatud fakt. Jah, Maa ajaloost võib leida perioode, mis on olnud oluliselt soojemad või külmemad kui praegu. Näiteks arvatakse, et mitukümmend miljonit aastat tagasi oli Maa ajaloos nii soe periood, et puud kasvasid ka Antarktikas.

Miks me siis tunneme nii suurt muret millegi pärast, mis tundub olevat normaalne Maa elutsükli osa? Asi on selles, et mitte kunagi inimkonna ajaloos pole kliimamuutused toimunud nii kiiresti kui praegu ega nendega kaasnevad kahjud inimkonnale olnud nii selgelt märgatavad. Alates 21. sajandi algusest on kõik 18 aastat olnud rekordiliselt soojad (võrreldes mõõtmistulemustega alates aastast 1850). Nii aasta 2017 kui ka 2018 kuulusid taas oma keskmiste temperatuuride põhjal mõõtmisajaloo soojemate aastate hulka. Samal ajal on märgatavalt tõusnud ka süsihappegaasi kontsentratsioon atmosfääris. Võrreldes sajandi lõpu seisuga on süsihappegaasi hulk atmosfääris tõusnud kümnendiku võrra, ja seda vähem kui 20 aastaga. Kasvuhoonegaaside, sealhulgas süsihappegaasi kontsentratsiooni tõus atmosfääris ongi üks olulisemaid kliimat mõjutavaid tegureid ja on leitud, et ka peamine faktor, mis kutsub esile erinevaid häiringuid keskkonnas.

Tuli põhjapoolkera okaspuumetsades on kliimamuutuste seisukohast väga oluline häiring. Boreaalsed okaspuumetsad laiuvad väga suurel alal põhjapoolkeral (Kanadas, Skandinaavias ja Venemaal). Süsinikuringe seisukohast võib neid metsi tinglikult nimetada ka sahvriks, kuna neil on võime salvestada ja säilitada väga suuri süsinikukoguseid. Kui troopilistes metsades on suurem osa seotud süsinikku kasvavas taimestikus, siis boreaalsetel aladel on peamised süsinikuvarud talletatud metsamulda. Madalad temperatuurid takistavad taimse materjali täielikku lagunemist ja suur osa süsinikust säilitatakse mineraalmulda katvas orgaanilises kihis, põhjapoolsetel aladel ka igikeltsas. Metsapõlengu käigus vabastab tuli suure hulga sellest talletatud süsinikust ja see paisatakse süsihappegaasina atmosfääri. Teoreetiliselt leiamegi end suletud ringist – metsapõlengu tagajärjel tõuseb atmosfääri kasvuhoonegaaside kontsentratsioon, mis põhjustab kliima soojenemist. Kliima soojenemine omakorda kutsub esile sagedasemad metsapõlengud.

Kui jätta kõrvale see lootusetuna näiv «nokk kinni – saba lahti» olukord kliima soojenemise ja metsapõlengute vahel ja keskenduda tulele kui loomulikule ökosüsteemi osale, siis peab tunnistama, et tegelikult on ajalooliselt välja kujunenud metsapõlengute esinemissageduse korral tuli tragöödia vaid üksikindiviidide (hukkunud isendite) tasemel. Jätkusuutliku keskkonna seisukohast on aga oluline, et põlengute esinemise sagedus ei väljuks looduslikult väljakujunenud taluvuse piiridest.

Aastas põleb keskmiselt 1 – 1,5 protsenti boreaalsete metsade kogupindalast. Keskmine tulering ehk aeg, mille jooksul tuli uuesti samas kohas esineb, on boreaalsetes metsades keskmiselt umbes 100 aastat, varieerudes ja sõltudes nii kasvu- kui asukohast. Näiteks Eesti metsad kuuluvad hemiboreaalsesse (segametsade) ja borealsesse (okaspuumetsade) vööndisse, kuid Eestis põleb aastas keskmisel alla 0, 1 protsenti metsamaast. Kanadas seevastu põleb igal aastal keskmiselt kogu Eesti pindala jagu metsi, äärmuslikumatel aastatel ka kaks Eesti pindala. Venemaal on need numbrid veelgi suuremad ja ekstreemsetel aastatel kahjustab tuli kuni kolme Eesti pindala jagu boreaalseid metsi.

Nii võidki end leida Kanada või Venemaa avarustes sõitmas mõõda teid, kus sadu kilomeetreid ümbritseb sind ainult põlenud mets. Pilt võib esmapilgul tunduda trööstitu ja üksluine – ainult must maa ja põlenud puud. Aga tegelikult ei põle mets praktiliselt kunagi ühtlaselt. Erinevad alad ja laigud põlevad erineva intensiivsusega, muutes põlengujärgselt taastuva loodusliku metsa oluliselt mitmekesisemaks.

Leidub ka selliseid liike, kelle jaoks tragöödia seisneb selles, et metsapõlengud on liiga harvad. Põhja-Ameerikas kasvavad hall mänd ja must kuusk on puuliigid, mis vajavad metsapõlenguid levimiseks –mõlemal on käbid, mis vajavad avanemiseks kõrget kuumust. Seega on need puuliigid kohastunud nii, et tuli leviks kergesti – oksad madalal, koor õhuke, vaigune ja ketendav – ja jõuaks kergesti ka puude latva, kust saab siis kiirelt levida väga suurtele aladele. Seetõttu on ka suurem osa Põhja-Ameerikas esinevatest metsapõlengutest kõrge intensiivsusega ja kogu puistut asendavad valdavalt ladvatulega põlengud. Venemaal, Skandinaavias ja ka Eestis on aga valdavaks madala- või keskmise intensiivsusega metsapõlengud – tavaliselt pinnatuli – , kus osa ülarindepuid säilib. Selliste põlengute osakaal Euraasias võib ulatuda umbes 80 protsendini kogupõlengute arvust. Euraasias kasvav harilik mänd ja erinevad lehise liigid aga on kohastunud tules ellu jääma, olles vanemas eas paksu korbalise koorega ja kõrgete okstega, mistõttu madala intensiivsusega põlengud neid ei kahjustagi.

Aga miks siis ikkagi on vaja häiringuökolooge? Tegelikult oleks ju tore saada selgust selles eelnevalt kirjeldatud «kliimasoojenemine toob kaasa häiringud, mis omakorda põhjustavad kliimasoojenemist, mis toob kaasa häiringud» oravarattast. On siis see meile tuntud maailm määratud hukule, või on ehk siiski kusagil seal protsesside vahel mingi vabastav ventiil, mille abil on võimalik ratta veeremise kiirust pidurdada või suunda muuta?

Tänasel päeval on minu uurimisrühm, mis tegeleb erinevate häiringute ja biogeokeemiliste protsesside uurimisega, võtnud erilise tähelepanu alla põlengujärgsed metsad, mis paiknevad igikeltsal (Kanadas ja Venemaal). Boreaalsetest metsadest paikneb ca 80 protsenti just igikeltsaga muldadel, kuid meie teadmised metsapõlengute mõjust selles piirkonnas on peaaegu olematud. Seetõttu me uurimegi, kuidas metsapõlengud ja neile järgnev taastumine mõjutavad selle ökosüsteemi silmale nähtamatuid osi nagu muutusi igikeltsas ja nn aktiivses mullakihis, kasvuhoonegaaside eraldumist nendest muldadest, mulla orgaanilise aine laguprotsesse ja muutusi mulla süsinikuvarudes.

Ja teine küsimus – miks just tuli? Oma olemuselt on tuli imelihtne ja samas tohutult keerukas ja põnev. Ta vajab eksisteerimiseks ainult kolme komponenti: materjali, mis põleks, sädet, mis süütaks materjali ja hapnikku, et põlemine saaks toimuda. Seetõttu ongi põlengud eksisteerinud juba alates hetkest, kui esimesed taimeliigid koloniseerisid maismaa (ca 500 miljonit aastat tagasi). Ja sellest ajast kui inimene asus maailmas oma kohale, on ta üritanud tuld mõista, valitseda ja lõpuks kustutada.

Eesti Noorte Teaduste Akadeemia algatatud artiklisarjas «Milleks meile alusteadused?» tutvustavad erinevate valdkondade teadlased oma erialasid ning selgitavad, kuidas uudishimu poolt juhitud teadus võimaldab nihutada inimkonna teadmiste piire.