Teadlased näitasid, miks Pärnu jõgi nii imelikult kulgeb (6)
Eesti pikim jõgi* teeb oma viimase kümnekonna kilomeetri sees teadlastes aastaid hämmeldust tekitanud jõnksu. Värske teadustöö näitab aga, kuidas selline anomaalne voolusäng tekkida sai, kirjutavad teadlased portaalis Eesti Geoloog.
Pärnu jõgi teeb oma kulgemise lõpufaasis ühe täiesti ebaloogilise looke enne lõplikku suubumist Pärnu lahte. Vaadake või kaarti! Peale Paikust ja enne Raeküla suundub Pärnu jõgi joonelt paremale ning asub end mereni viima paralleelselt sellesama mere rannikuga, kuhu tal lõpuks on plaan jõuda. Selle asemel, et lihtsalt poolteist kilti (kui niikuinii hea hoog sees on) otse tuimalt mereni künda, teeb ta kaheksa ja poole kilomeetrise auringi paralleelselt Pärnu lahega läbi tänase Pärnu linna. Kindlasti rõõmustab ta tänapäeval oma kohalolekuga nii pärnakaid kui ka nende külalisi. Ent… Mis tal viga on? Miks ta nii teeb?! On see alati nii olnud?
Rohkelt küsimusi geoloogidele, geomorfoloogidele ja tuleb välja, et ka arheoloogidele. Sest see Pärnu jõe alamjooks on üks põnev koht, mida uurida. Meenutagem või seda, et Eesti vanimad asulakohad on leitud sellesama Pärnu jõe alamjooksult. Ehk siis tegelikult peaaegu sealtsamast.
Eesti varase aja arheoloogia ja hilise aja geoloogia spetsialistid panid seljad kokku ning seljatasid Pärnu jõe looke saladuse. Sellekohane teadusartikkel ilmus hiljuti ajakirjas The Holocene. Jätkab üks artikli autoreid, uurimistöös aktiivselt osalenud Tartu Ülikooli geoloogia osakonna doktorant Triine Nirgi.
Kuid enne Pärnu jõe loo juurde asumist tuleks veel mõnda asja selgitada.
Alguses oli liustik..
Kui viimane mandriliustik Läänemere nõost taandus, hakkas varem liustiku poolt alla surutud maakoor kerkima. Kõige kiiremini on kerkinud liustiku keskme all paiknenud alad (Botnia lahe piirkond) ning mida keskmest kaugemale, seda aeglasem ka maakerge. Maakerke taustal on teiseks Läänemere rannikuid mõjutavaks jõuks veetaseme muutumine seoses mandriliustiku sulamise ja veevahetusega Põhjamerega (ühenduse sulgumine-avanemine). Tulenevalt erinevast maakerkest väljendub suhtelise meretaseme muutumine (tegelik veetaseme muutus + maakerge) Läänemere erinevates servades väga erinevalt. Kiire maakerkega põhja- ja läänerannikul toimub endiselt suhtelise meretaseme alanemine, kuid aeglasema maakerkega lõunarannikul suhteline meretase tõuseb, põhjustades üleujutusi. Selliste iseärasuste tõttu peetakse Läänemere rannikut üheks põnevamaks piirkonnaks maailmas, kus uurida seoseid meretaseme muutumise, pärastjääaegse maakerke ja inimasustuse paiknemise vahel.
Eesti asub meretaseme muutumise suhtes tundlikul maakerke äärealal, kus rannikupiirkonnad on olnud pidevas muutumises seoses mere pealetungide ja taandumistega. Praegu kerkivad siin nii maapind kui ka meretase, kuid kuna meretaseme tõus on aeglasem, tunnetame nn näilist maakerget ehk suhtelist veetaseme langust (nt kerkib maapind Hiiumaa loodeosas tervelt ~2,5 mm/a). Edela-Eesti, eeskätt Pärnumaa, on oma lauge reljeefi ja aeglase maakerke tõttu meretaseme muutumise suhtes eriti tundlik, mis teeb sellest Läänemere ajaloo uurimisel olulise piirkonna (näiv maakerge ~1 mm/a). Meretaseme muutumisest annavad aimu nüüdisaegsest rannajoonest kuni kümnete kilomeetrite kaugusel paiknevad rannamoodustised, mis tekkisid kõrgema veetasemega perioodidel, ning rannasetete alla mattunud turvas ja orgaanikarikkad setted, mis said kuhjuda madala veetaseme perioodil.
Maa kerkimise ja veetaseme tõusu omavahelise võidujooksu tõttu on Läänemere veetase tänapäeval tükk maad madalamal kui mõned tuhanded aastad tagasi. Nii madalal ja madalamalgi on see pärast viimase liustiku taandumist (viimase ~11 000 aasta jooksul) olnud veel vaid kahel korral. Mõlemale madalseisuperioodile järgnevalt tõusis veetase tänapäevasest veetasemest oluliselt kõrgemale, ujutades nii üle suure osa Eesti rannikust. Neist esimene, nn Antsülusjärve kõrgseis, kulmineerus ~10 200 tuhat aastat tagasi ja teine, Litoriinamere kõrgseis ~7300 aastat tagasi.
… ja siis tuli inimene
Merelähedane piirkond suure merre suubuva Pärnu jõega on alati inimesi ligi tõmmanud. Pärnu jõe kallastelt on teada mitmeid kiviaegseid ja nooremaid asulapaiku (sh Eesti vanim asulapaik Pulli), mida on detailselt uuritud, ning väga palju arheoloogilisi juhuleide (pistodad, tööriistad, odaotsad; eelkõige nn Pauka käärust), mida ei osata seostada ühegi asulapaigaga. Asulapaikade vanuste ja paiknemismustri järgi on näha, et inimene on liikunud koos rannajoonega – kui veetase alanes ja rannajoon nihkus mere poole, kolis ka inimene, kuid kui veetase tõusis, kaasnes sellega asulapaikade uppumine ning inimene pidi jälle sisemaa poole taganema. Läänemere kõrge veetasemega perioodidega kaasnenud üleujutuste tagajärjel on vanemad asulapaigad üldiselt mattunud mereliste liivade alla.
Asi läheb huvitavaks
Geoloogide ja arheoloogide jaoks on Pärnu jõe „ootamatu pööramine“ juba aastakümneid küsimusi tekitanud – see jõgi pidi siit ju otse minema(!). Geoloogid lootsid leida vana jõesängi, et täiendada seniseid teadmisi Läänemere (veetasemete) ajaloo kohta, ning arheoloogid unistasid mattunud jõesängist koos mattunud asulapaikadega, et saada uusi andmeid Eesti kiviaegsete asukate kohta. Potentsiaalset jõesängi on otsitud puurimistega nii merelt kui ka maa pealt, kuid senine edu oli väike või pigem olematu. Ent seekord läheneti püstitatud ülesandele oluliselt süstemaatilisemalt.
Kuna varem olid teada paksud orgaanikakihid Pärnus Uku puiesteel ja Reiu jõe suudme lähistel, mida seostati ettevaatlikult kunagise Pärnu jõega, püüti uuringuala sättida nende vahele. Nii avastatigi lõpuks 2015. aasta septembris välitööde käigus Pärnu Metsakalmistu külje alt veel üks enam kui 4 m paksune orgaanikarikaste setete kiht (4,2 m). Edasisel puurimisel selgus, et orgaanilised setted moodustavad kausja keha, mis oma mõõtmete poolest ühtib selgelt Pärnu jõe ristlõikega. Oli õnnestunud tabada 7 m paksuse liivakihi alla mattunud kunagist Pärnu jõe sängi. Eriliseks tegi mattunud sängi veel see, et orgaanikarikaste setete põhi ulatus peaaegu 6 m tänapäevasest meretasemest allapoole, viidates sellele, et kunagi võis mereveetase olla mitme meetri võrra tänapäevasest madalam. Mattunud jõesäng on lõikunud läbi viirsavi kuni moreenini ning sängi põhjas on vooluveekogu põhjale iseloomulikult hästi ümardunud kruus. Sängi täitev tihe mustjaspruun sete jaguneb kaheks selliselt, et alumises 1,5 meetris on tunduvalt vähem orgaanilist materjali, aga rohkem peenliiva kui ülejäänud kihis. Orgaanikarikastest setetest leitud õietolm ja ränivetikaliigid viitavad üldjoontes soisele aeg-ajalt üleujutatud tekkekeskkonnale. Orutäite alumises osas leidub rohkem veetaimede õietolmu, kuid kõrgemal esineb juba ka märgaladele tüüpilisi liike. Orutäite ülemisest osast leitud ränivetikad viitavad muutlikule keskkonnale, mis võis tekkida mere- ja jõevee segunemisel näiteks mereäärsel lammialal või soodis.
Mattunud jõeorg on mitmel pool tuvastatav ka georadari profiilidel, kuid tihti on radari signaal pinnasevee ja Pärnu linna kommunikatsioonide, kanalisatsiooni jm tõttu häiritud. Kõige paremini on orgu näha profiilidel, mis on tehtud üle välitööde käigus puuritud ala, sellest natuke linna pool ning surnuaia teedel. Rannajoone lähedal georadar seda aga enam ei tuvastanud. Kuna tundus väheusutav, et nii suur ja sügav jõesäng enne mereni jõudmist lihtsalt ära katkeb, hakati mattunud sängi otsima ka Pärnu lahest. Selleks kaardistati Pärnu lahe põhi seismoakustiliste meetoditega. Kaardistamine oli edukas – tabati mattunud jõesäng, mis jookseb samas sihis Reiu jõe suudme lähistelt, Metsakalmistu juurest ja Uku puiesteelt leitud orgaanikakihtidega. Vana säng kulgeb kohati hargnedes pikalt mööda Pärnu lahe põhja, olles maetud 0,5–3 m paksuse liivakihi alla, ja lõpeb rannajoonest umbes 5 km kaugusel, kus veesügavus on praegu ~5,5 m. Seismoakustilise kaardistamise õigsust kontrolliti ka puurimisega (talvel jää peal).
Kui vana on mattunud säng?
Vana jõesängi ja seda täitva orgaanilise sette vanuse teadasaamiseks korjati Metsakalmistu juurest ja Pärnu lahest leitud setetest seemneid ja puutükke, mille vanus määrati radiosüsinikumeetodil. Ilmnes, et säng ise oli olemas juba ~10 700 aastat tagasi Antsülusjärve faasis, ühe kõige madalama veetasemega perioodil. Orgaanilise settega täitumine jäi aga ajavahemikku 9700–8100 aastat tagasi, kusjuures ülemine orgaanikarikkam (turbalaadne) osa hakkas kuhjuma ~9000 aastat tagasi.
Algne teooria leiab tõestuse
Seega selgus uuringu tulemusel, et kunagi jooksis Pärnu jõgi otse pea sirgjooneliselt merre, mitte ei loogelnud ümber Pärnu linna nii, nagu me seda praegu näeme. Sirgelt mereni kulgev jõgi kulutas end mereliste liivade all lasuvatesse jääjärvelistesse viirsavidesse arvatavasti juba Joldiamere staadiumi lõpus, mil jõe suue paiknes tänapäeva rannajoonest ~5 km kaugusel Pärnu lahes. ~10 700 aastat tagasi, mil meretase oli tänapäevasest enam kui 5 m madalamal, hakkas aga meretase kiiresti tõusma.
Pärnu jõe kaldal Eesti vanimas asulapaigas Pullis (keskvanus 10 500 aastat) elasid inimesed siis, kui rannajoon jäi sellest umbes 6 km kaugusele. See oli hea koht, kus sai jõest kala püüda, aga jahtida ka veelinde ja kopraid, põtru ning teisi loomi. Antsülusjärve veetaseme tõusu jätkudes ujutati Pulli üle. Veetase tõusis veidi enam kui 17 m kiirusega ~35 mm aastas, kuni saavutas 10 200 aastat tagasi kõrgeima seisu. Tollase sarnase kiire veetõusu kohta on teada andmeid ka mitmelt poolt Rootsi rannikult. Seejärel hakkas veetase Läänemere nõos alanema, tänu Antsülusjärve mahajooksule ookeani. Ajavahemikus 10 200–9 800 aastat tagasi langes veetase tervelt 16 m võrra. Antsülusjärv taganes, üleujutatud alad jäid taas kuivale ning hakkasid vähehaaval kattuma taimedega.
Järgmised ~1500 aastat paiknes veetase tänapäevasest tasemest oluliselt allpool. See oli stabiilne periood, mil toimus intensiivne orgaaniliste setete kuhjumine ja õitses inimasustus. 9200–8700 aastat tagasi olid asustatud Sindi-Lodja I ja II asulakohad. Umbes 9000 aastat tagasi, mil Pärnu jõe suue oli tänasega võrreldes vähemalt 2 km Pärnu lahe pool, paiknesid Sindi-Lodja I ja II asulakohad Pärnu jõe vasakul kaldal umbes 3 km kaugusel tollasest rannajoonest. Uued andmed Pärnu jõe mattunud sängist viitavad sellele, et 9000–8100 aastat tagasi püsis meretase lausa ~4 m võrra madalamal kui praegu. Sel perioodil muutus ka Pärnu jõe asend tänu muutuvale rannajoonele ja Riia lahe lõuna-põhjasuunalisele settekandele. Sirgelt kulgenud jõgi blokeeriti rannikusetete poolt ning ilmselt just siis leidis Pärnu jõgi endale uue, tänapäevase sängi ja vanast jõesängist sai järk-järgult soot. Soodi tekkele eelnes periood, mil jõgi kasutas merre voolamiseks paralleelselt nii uut kui ka vana sängi (praegune säng võis tegelikult juba ka varem olemas olla). Aja jooksul muutus uus voolusäng põhiliseks ning vana säng, mis kaotas aktiivse ühenduse merega, hakkas kinni kasvama. Vaid tormide ajal sattus vesi endiselt merest vanasse jõesängi.
~8500 aastat tagasi hakkas Läänemere veetase globaalse meretaseme tõusu tõttu taas kiiremalt kerkima. Umbes 8200–7800 aastat tagasi ujutas meri üle Pärnu jõe vana oru ja Reiu orgaanikakihi. Selle perioodiga seostuvad ka mitmed 20. sajandi alguses Pärnu jõe kaldalt liiva kaevandamise käigus välja ilmunud arheoloogilised juhuleiud. Esemete seas on väga erivanuselisi (varasest kiviajast rauaajani) objekte, mis näitab, et need ei pärine ühest asulapaigast. Kaks arheoloogilist leidu on ka dateeritud: sarvest kujukesed, mis kujutavad lindu ja inimest. Mõlemad leiud võiks vanuse (8000–7800 ja 8200–8000 aastat) ja leiukoha kirjelduse poolest siduda ettevaatlikult Reiu orgaanikakihi ülemise osaga, mis kujunes kunagisel Pärnu jõe lammil Litoriinamere veetaseme tõusu ajal. Pärnu jõe mattunud sängi leidmine annab aga lootust, et selle lähedal (kunagistel kallastel) võib olla veel leidmata asulakohti, mida annab ehk tulevikus leiumaterjaliga paremini seostada.
Meretase tõusis Litoriina kõrgseisu saavutamiseni 7300 aastat tagasi 14 m võrra ehk 10 m üle tänapäevase meretaseme (~12 mm/a). Sindi-Lodja asulapaigad ujutati üle ~7700–7600 aastat tagasi, just enne meretaseme kõrgseisu. Paks liivakiht mattunud sängi ja asulapaikade peal räägib sellest, et meretaseme tõus pidi olema kiire ja lainete kanda oli palju setteid, mistõttu setted kuhjusid, mitte ei toimunud ranniku erosiooni.
Kui ligi 7000-6000 aastat tagasi maailmamere veetaseme tõus pidurdus, hakkas Pärnu rannikualal tooni andma maakerge ning rannajoon nihkuma järk-järgult mere poole. Litoriinamere alanemise ajast on teada mitmeid noorema kiviaja asulapaiku nii Pärnu jõe kui teiste Pärnu lahte suubuvate jõgede äärest, näiteks Lemmetsa I kamm- ja nöörkeraamika asulakoht Audru jõe suudmes (vanus 4800–4600 aastat). Samuti on mitmeid asulapaiku, mille vanus on määratud leiumaterjali tüpoloogia põhjal, nt hilis-mesoliitiline-neoliitiline Sindi-Lodja III asulapaik ja neoliitilised Jõekalda, Lemmetsa II, Malda ja Metsaääre III asulapaigad.
*Eesti pikimaks jõeks saab Pärnu jõge lugeda vaid tinglikult ning paljudes käsitlustes peetakse pikimaks Võhandu jõge. Kui lugeda pikimaks Võhandut, on Pärnu pikkuselt teisel kohal.