Ökoloogilise seisundi määratlemine
Kui ökosüsteemi
seisund on hinnatav sünteesi- ja laguahela omavahelise tasakaalu kaudu, siis
sisuliselt on seda väga raske kindlaks teha. Korrektsuse saavutamiseks peaks
hindama troofsuslülide produktsiooni ja
tegema tasakaalu arvutamiseks teatava
klassifikatsiooni. Vee-ökosüsteem on aga nii keeruline, et selline töö nõuaks
palju vaeva ja sageli pole üldse võimalik. Seepärast on tehtud käsitlusse
olulisi lihtsustusi. Ühena neist on võimalus kasutada veekogude näitajate
väärtuste vastavust looduslikule seisundile. Siin tekib muidugi küsimus, mis on
looduslik seisund. Sel puhul on omakorda tarvilikud teatavad lihtsustused ja kokkulepped
(vastav väärtuste klassifikatsioon). Näiteks Eestis loetakse kõige üldisemalt
looduslikele tingimuistele vastavaks järvede seisundit 1950ndatel aastatel.
Konkreetsete näitajate kohta on aga tehtud väärtuste klassifikatsioonid.
Ökoloogilise seisundi hindamisel kasutatakse erinevaid nähtusi ja näitajaid:
- elustiku mitmekesisus
- indikaatorliike ja -kooslusi
- troofsuslülide produktsioonitaset
- vee õitsemise intensiivsust
- biogeenide sisaldust
- lahustunud gaaside hulka ja jaotust
- veesamba kihistust
- sette paksust
- sette oksüdatsiooniastet
- settimise kiirust
- vee värvust
- vee läbipaistvust
- veekogu kinnikasvamise astet
- jne.
- indikaatorliike ja -kooslusi
- troofsuslülide produktsioonitaset
- vee õitsemise intensiivsust
- biogeenide sisaldust
- lahustunud gaaside hulka ja jaotust
- veesamba kihistust
- sette paksust
- sette oksüdatsiooniastet
- settimise kiirust
- vee värvust
- vee läbipaistvust
- veekogu kinnikasvamise astet
- jne.
Mitmed näitajad pole otseselt seotud
ökoloogilise seisundi hindamisega, kuid kaudselt küll. Näiteks võib tuua mitme iooni sisaldust, nagu
sulfaadid ja kloriidid. Magevetes ei ole nad suhteliselt suure
kontsentratsioonini veekogudele olulised. Esmalt tuleb kõne alla sulfaatide
muutumine anaeroobsetes tingimustes sulfiidiks, mis vesiniksulfiidina on
elustikule mürgine. Suhteliselt suured kloriidide ja sulfaatide
kontsentratsioonid muudavad veekogu liigilist koosseisu (riimveelised veekogud,
halotroofsed järved). Samamoodi on kaudsemalt seotud ka mitmed teised
keemilised ühendid ja toksiinid.
Ökoloogilise seisundi kujunemise objektiivsed ja subjektiivsed tingimused
Morfomeetria
Reeglina suuremad ja sügavamad veekogud on stabiilsemad tulenedes kasvõi termodünaamika põhimõtetest. Erinevad pindala/sügavuse variandid annavad ka erinevad eeldused ökoloogilise seisundi kujunemisel. Madalates ja suurtes veekogudes on veemass hästi aereeritud, kuna väikestes ja sügavates on stabiilsus tagatud suure veemahu kaudu.
Veemaht ja -vahetus
Veemaht on seotud otseselt morfomeetriliste näitajatega. Kehtib reegel, mida suurem veemaht ja intensiivsem veevahetus, seda parem ökoloogiline seisund. Suurem veemaht tagab protsesside stabiilsuse, suurema eluruumi, mitmekesisemad keskkonnatingimused, intensiivsem veevahetus tagab parema gaasirezhiimi, toitesoolade juurdevoo, eemaldab kogunenud orgaanilisi aineid, võimaldab elustiku liikumist, vahetust jne.
Vee karedus
Reeglina mida karedam vesi, seda tasakaalulisem seisund. Selle tagamise peamine mehhanism toimib siseveekogudes karbonaatse puhversüsteemi kaudu. Karedam vesi tagab ka esmasprodutsentide parema varustamise mineraalse süsinikuga. Mürgid karedas vees toimivad halvemini mitmete keerukate funktsionaalsete mehhanismide kaudu, mis vaid osaliselt on käsitletav antud kursuses.
Biogeenid
Biogeenide vaeguse korral on ökosüsteemi seisund hea, kuid enamasti ebastabiilne. Biogeenide lisandumisel stabiilsus suureneb kuni teatava piirini. Biogeenide üleküllus on üks selgemaid halva ökosüsteemi seisundi väljendusi. Põhjuseks on rida veekeskkonna muutusi, mis on kirjeldatud termini all eutrofeerumine ja antropogeenne eutrofeerumine. See on käsitletud üldkursustes.
Orgaanilise aine iseloom ja suurus
Orgaaniline aine veekogudes võib olla väga erineva koostise ja päritoluga. Esimeses lähenduses võime jagada selle kaheks: keemiliselt kergesti ja bioloogiliselt kergesti lagunev orgaaniline aine. Esimese hulka kuuluvad peamiselt huumusained, teise aga punktreostusallikaist pärinev orgaaniline aine. Huumusained töötavad nagu karbonaadidki omalaadse puhversüsteemina adsorbeerides biogeenidest eriti just fosfaate. Viimased on siseveekogudes peamiseks primaarproduktsiooni limiteerivaks faktoriks. Huumusained mõjutavad oluliselt veekogu valgusrežiimi, hajutades ja neelates tugevasti kiirgust. Seepärast võib väita, et mida rohkem huumusaineid, seda stabiilsem ökosüsteem. Bioloogiliselt kergesti lagunev orgaaniline aine seevastu täidab peaaegu sarnast osa biogeenidega. Mineraalsed biogeenid lülituvad aineringesse sünteesiahela, need ained aga laguahela kaudu. Seepärast kujuneb orgaanilise ainega reostunud veekogu liigiline koosseis ka hoopis teiseks. Reeglina, mida rohkem on veekogus bioloogiliselt kergesti lagunevaid orgaanilisi aineid, seda ebastabiilsem on veekogu.
Ilmastik
Ilmastik mõjutab veekogu seisundit temperatuuri ja sademete kaudu. Reeglina, mida madalama troofsusega on veekogu, seda rohkem on see mõjutatud ilmastikust ja vastupidi. Temperatuur üldiselt intensiivistab bioloogilisi protsesse. Ökosüsteemi stabiilsusega on see seotud sedavõrd, kuivõrd dünaamiline on temperatuurijaotus. Esinevad väga erineva pikkusega perioodid alates päevasest temperatuurikõikumistest kuni aastatuhandeteni. Ökosüsteemi seisundile avaldab kõige otsesemalt mõju aastane soojusbilanss. Rahulikuma dünaamikaga aastatel on veekogude seisund parem. Sademed mõjutavad veekogu seisundit veevahetuse intensiivsuse, ainevoo ja veetaseme dünaamika kaudu. Siin on normaalne loogiline küsimus, kas veerikastel perioodidel uhutakse valgalalt rohkem aineid sisse, mille tagajärjel seisund halveneb või vastupidi veerikastel perioodidel toimub nn. lahjendusefekt, kus ainete kontsentratsioonid veekogudes vähenevad. Vastus võib olla erinev sõltuvalt veekogu valgalast ja veekogu morfomeetriast. Reeglina Eesti tingimustes on veerikastel perioodidel valdav lahjendusefekt. Neil perioodidel on küll märgata suuremat huumusainete sissevoolu, kuid teatavasti on neil ökosüsteemi stabiliseeriv mõju.
Reeglina suuremad ja sügavamad veekogud on stabiilsemad tulenedes kasvõi termodünaamika põhimõtetest. Erinevad pindala/sügavuse variandid annavad ka erinevad eeldused ökoloogilise seisundi kujunemisel. Madalates ja suurtes veekogudes on veemass hästi aereeritud, kuna väikestes ja sügavates on stabiilsus tagatud suure veemahu kaudu.
Veemaht ja -vahetus
Veemaht on seotud otseselt morfomeetriliste näitajatega. Kehtib reegel, mida suurem veemaht ja intensiivsem veevahetus, seda parem ökoloogiline seisund. Suurem veemaht tagab protsesside stabiilsuse, suurema eluruumi, mitmekesisemad keskkonnatingimused, intensiivsem veevahetus tagab parema gaasirezhiimi, toitesoolade juurdevoo, eemaldab kogunenud orgaanilisi aineid, võimaldab elustiku liikumist, vahetust jne.
Vee karedus
Reeglina mida karedam vesi, seda tasakaalulisem seisund. Selle tagamise peamine mehhanism toimib siseveekogudes karbonaatse puhversüsteemi kaudu. Karedam vesi tagab ka esmasprodutsentide parema varustamise mineraalse süsinikuga. Mürgid karedas vees toimivad halvemini mitmete keerukate funktsionaalsete mehhanismide kaudu, mis vaid osaliselt on käsitletav antud kursuses.
Biogeenid
Biogeenide vaeguse korral on ökosüsteemi seisund hea, kuid enamasti ebastabiilne. Biogeenide lisandumisel stabiilsus suureneb kuni teatava piirini. Biogeenide üleküllus on üks selgemaid halva ökosüsteemi seisundi väljendusi. Põhjuseks on rida veekeskkonna muutusi, mis on kirjeldatud termini all eutrofeerumine ja antropogeenne eutrofeerumine. See on käsitletud üldkursustes.
Orgaanilise aine iseloom ja suurus
Orgaaniline aine veekogudes võib olla väga erineva koostise ja päritoluga. Esimeses lähenduses võime jagada selle kaheks: keemiliselt kergesti ja bioloogiliselt kergesti lagunev orgaaniline aine. Esimese hulka kuuluvad peamiselt huumusained, teise aga punktreostusallikaist pärinev orgaaniline aine. Huumusained töötavad nagu karbonaadidki omalaadse puhversüsteemina adsorbeerides biogeenidest eriti just fosfaate. Viimased on siseveekogudes peamiseks primaarproduktsiooni limiteerivaks faktoriks. Huumusained mõjutavad oluliselt veekogu valgusrežiimi, hajutades ja neelates tugevasti kiirgust. Seepärast võib väita, et mida rohkem huumusaineid, seda stabiilsem ökosüsteem. Bioloogiliselt kergesti lagunev orgaaniline aine seevastu täidab peaaegu sarnast osa biogeenidega. Mineraalsed biogeenid lülituvad aineringesse sünteesiahela, need ained aga laguahela kaudu. Seepärast kujuneb orgaanilise ainega reostunud veekogu liigiline koosseis ka hoopis teiseks. Reeglina, mida rohkem on veekogus bioloogiliselt kergesti lagunevaid orgaanilisi aineid, seda ebastabiilsem on veekogu.
Ilmastik
Ilmastik mõjutab veekogu seisundit temperatuuri ja sademete kaudu. Reeglina, mida madalama troofsusega on veekogu, seda rohkem on see mõjutatud ilmastikust ja vastupidi. Temperatuur üldiselt intensiivistab bioloogilisi protsesse. Ökosüsteemi stabiilsusega on see seotud sedavõrd, kuivõrd dünaamiline on temperatuurijaotus. Esinevad väga erineva pikkusega perioodid alates päevasest temperatuurikõikumistest kuni aastatuhandeteni. Ökosüsteemi seisundile avaldab kõige otsesemalt mõju aastane soojusbilanss. Rahulikuma dünaamikaga aastatel on veekogude seisund parem. Sademed mõjutavad veekogu seisundit veevahetuse intensiivsuse, ainevoo ja veetaseme dünaamika kaudu. Siin on normaalne loogiline küsimus, kas veerikastel perioodidel uhutakse valgalalt rohkem aineid sisse, mille tagajärjel seisund halveneb või vastupidi veerikastel perioodidel toimub nn. lahjendusefekt, kus ainete kontsentratsioonid veekogudes vähenevad. Vastus võib olla erinev sõltuvalt veekogu valgalast ja veekogu morfomeetriast. Reeglina Eesti tingimustes on veerikastel perioodidel valdav lahjendusefekt. Neil perioodidel on küll märgata suuremat huumusainete sissevoolu, kuid teatavasti on neil ökosüsteemi stabiliseeriv mõju.