Harrastusteaduse ja vabatahtlike seire kasutamine allikate uurimisel

Tallinna Ülikooli LTI ökoloogia keskus Publikatsioonid 13/2022

30 AASATAT KESKKONNAÖKOLOOGIAT ÖKOLOOGIA KESKUS 1992-2022

Jaanus Terasmaa (koostaja)

Toimetajad Laimdota Truus ja Are Kont

Tallinn 2022

30 AASATAT KESKKONNAÖKOLOOGIAT

ÖKOLOOGIA KESKUS 1992-2022

Koostaja Jaanus Terasmaa

Toimetajad Laimdota Truus ja Are Kont Kujundaja ja küljendaja Ludmilla Krusta

30 YEARS OF ENVIRONMENTAL ECOLOGY IN THE INSTITUTE OF ECOLOGY 1992-2022

Compiler Jaanus Terasmaa

Editors Laimdota Truus and Are Kont Layout and cover desing Ludmilla Krusta

Autoriõigus: Tallinna Ülikooli LTI ökoloogia keskus, Toimetajad ja artiklite autorid, 2022

Copyright: Institute of Ecology at Tallinn University, editors and articles autors.

ISSN 1736-5554 ISBN 978-9949-29-

Koostaja ja levitaja/Compiler and distributor

Tallinna Ülikooli ökoloogia keskus/Institute of Ecology at Tallinn University Uus-Sadama 5, 10120 Tallinna www.tlu.ee/eco

Trükitud/Printed

OÜ Vali Press Pajusi mnt 22 Põltsamaa 48106 www.vali.ee

HARRASTUSTEADUSE

JA

VABATAHTLIKE SEIRE KASUTAMINE ALLIKATE UURIMISEL

Tallinna Ülikooli ökoloogia keskus, Uus-Sadama 5, Tallinn 10120

SISSEJUHATUS

Harrastusteaduse kasutamises keskkonna- ja hüdroloogilises seires ei ole maailma mõistes midagi uut. Mitmetes riikides on vabatahtlike seire programmid töös juba aastaid ning nende abil loodud andmekogud on väga väärtuslikud just pikkade aegridade saamiseks. Vabatahtlike abiga keskkonnaandmete kogumine on suhteliselt aja- ja kuluefektiivne, see aitab saada väärtuslikku teavet ka selliste objektide kohta, mis muidu seirest välja jäävad. Lisaks väärtuslikele andmetele toetab vabatahtlike kasutamine ka kohalikke kogukondi, suurendades inimeste teadlikkust keskkonnamuutuste ja meie tegevuse vahelistest seostest. Veeseires aitab allikate kasutamine täita lünki seirevõrkudes ja meie kollektiivsetes teadmistes, kuna sageli ei mõisteta seoseid põhjavee ja sellest sõltuvate ökosüsteemide vahel. Kuna allikad on looduslikud põhjavee väljavoolud, siis on nende seiramine võrreldes kaevudega kulutõhus (pole paigaldus- ega hoolduskulusid), veeproovide võtmine on lihtne (puudub aeganõudev vee pumpamine) ja nende vesi võib anda teavet oluliselt suurema ala kohta kui seire kaevud. Paljud allikad on kõikidele inimestele ligipääsetavad, muutes lihtsad vaatlused hõlpsasti teostatavaks. Eelnevast lähtuvalt käivitati 2021. aasta veebruaris Eesti ja Läti ühine allikate vabatahtlike seire veebipõhine rakendus (vastavalt aadressidel allikad.info ja avoti.info). Veebipõhise kaardirakenduse eesmärgiks on koguda uut infot juba teadaolevate allikate kohta ja leida uusi allikaid. Rakenduses saab parandada seal olevate allikate asukohti, lisada uusi vaatlusi ja mõõtmistulemusi. Algselt lisati kaardirakenduses riiklike registrite 1609 allikat (1486 Eestist ja 123 Lätist). Seisuga 31.05.2022. on rakendusega liitnud 208 kasutajat ning andmebaasi on lisatud 615 uut allikat. Ühiselt on tehtud 1132 uut vaatlust ning lisatud 2930 fotot allikatest.

MIS ON ALLIKAS?

Maailmas on allikate definitsioone ning klassifikatsioone mitmeid. Eesti puhul on sobiv aluseks võtta Gustav Vilbaste poolt juba 1936. aastal ajakirjas “Loodusvaatleja” toodud kirjeldus: „Kohati tungib põhjavesi looduslikult maapinnale kas

Jaanus Terasmaa, Marko Vainu, Oliver Koit, Pamela Abreldaal, Karin Sisask, Elve Lode, Liisa Puusepp, Hanna Ess

uhkudes, nirisedes või isegi otse voolates. Neid kohti, kus põhjavesi muutub jooksvaks või liikuvaks pinnaveeks, nimetatakse allikateks“ (Vilbaste, 1936). Seega saab allikat kõige lihtsamal moel kirjeldada kui põhjavee looduslikku väljavoolu maapinnale või veekogu põhja. Põhjavee maapinnale sattumise põhjuse järgi saab allikad jaotada kaheks – langeallikad ja tõusuallikad (joonis 1). Langeallikas ehk nõlvaallikas ehk reokreen on üldjuhul surveta põhjaveega alal olev allikas, mis paikneb nõlval liivases või kruusases pinnases, kuhu vesi imbub kõrgemalt alalt gravitatsiooni mõjul. Enamasti moodustab langeallikas kohe oja, seisuveekogu ei teki. Tõusuallikas ehk limnokreen on survelise põhjaveega alal olev allikas, mille vesi kerkib maapinnasüvendisse, tekitades sageli sinna veekogu. Tõusuallika poolt moodustatud veekogu põhjas leiab sageli üles keevaid lehtreid ehk grifoone. Nii tõusu- kui langeallikate ümber võib tekkida soo. (Terasmaa et al., 2021, Marandi & Terasmaa, 2021) Allikate veerežiimi juures on olulisel kohal ka vooluhulga püsivus ja sesoonne varieeruvus. Allikana saab käsitleda sellist põhjavee maapinnale tungimise kohta, kust vähemalt mingil perioodil aastast on äravool. Aastaringi seisva veega täitunud lohud pinnases ei ole allikad.

Joonis 1. Tõusu- ja langellika moodustumine. Figure 1. Formation of the artesian- and gravitational spring.

Allikate suurus ja veeand võivad olla väga erinevad. Mõni allikas igritseb vaevu pinnale, mõnest algab oja või täitub järv. Heinsalu (1977b) on vooluhulga järgi eraldanud kaheksa allikaklassi:

hiiud (>10 000 l s-1),

hiiglasuured (10 000-1000 l s-1),

väga suured (1000-100 l s-1),

suured (100-10 l s-1),

keskmised (10-1 l s-1),

väikesed (1-0,1 l s-1),

väga väikesed (0,1-0,01 l s-1)

kääbused (<0,01 l s-1).

Enamike Eesti allikate vooluhulgad jäävad alla 1 l s-1 ning pigem on tegu väikeste või väga väikeste allikatega.

Allikaid on võimalik rühmitada ka piirkonna geoloogiliste ja hüdrogeoloogiliste tingimuste põhjal. Heinsalu (1977a) eristas selliselt kolm suuremat rühma – kvaternaari setete vettkandva kompleksi allikad, aluspõhja terrigeensete setete vetega seotud allikad ja aluspõhja karbonaatsete kivimite lõhe-karstivete allikad. Allikavee keemilise koostise määrab ära allikat toitva põhjavee keemiline koostis. Eestis sisaldab maapinnalähedane põhjavesi valdavalt vesinikkarbonaat-, (HCO3 -) kaltsium- (Ca2+) ja magneesiumioone (Mg2+). Samad ioonid domineerivad ka allikavees. (Heinsalu, 1977b)

Allika kaudu maapinnale voolanud põhjavee jaoks tähendab see väga järsku keskkonnamuutust, mis omakorda tähendab ka vee füüsikalis-keemiliste omaduste muutumist. Näiteks on allikavee pH sageli põhjavee omast kõrgem, sest pinnases olles mõjutab süsihappegaasi kõrge osarõhk põhjavee pH-d. Vee jõudmisel maapinnale vabaneb veest süsihappegaas, sest atmosfääris on CO2 osarõhk madalam. See avaldubki allikavee pH tõusuna. (Barquín & Scarsbrook, 2008) Lisaks sellele on põhjavesi hapnikuvaene ning reeglina väliskeskkonnast erineva temperatuuriga (van der Kamp, 1995). Eestis tähendab see seda, et talvel on allikavee temperatuur kõrgem ja suvel madalam kui õhutemperatuur. Põhjavee temperatuur varieerub aasta jooksul väga vähe. Allikavee temperatuur on enamasti vahemikus 6-8 kraadi. Allikas ei külmu talvel ka siis, kui õhutemperatuur on olnud pikemat aega alla nulli. Ökoloogilises mõttes on allikad kahe ökosüsteemi (põhjavee ja pinnavee) vaheline põimeala ehk ökoton. Allikad võivad olla väga erisugused ja koosneda mitmetest mikroelupaikadest (Cantonati et al., 2006). Oluline on see, et võrreldes teiste pinnaveekogudega on allikavee füüsikalised ja keemilised omadused võrdlemisi stabiilsed, mis pakub vee-elustikule termiliselt stabiilset elupaika. see on eriti sobilik tundlikele ja sageli haruldastele liikidele (Timm & Järvekülg, 1975; Cantonati et al., 2020; Lehosmaa et al., 2021). Näiteks on Saksamaal läbi viidud uuringus (Gerecke et al., 2009) registreeritud allikates kokku 735 liiki erinevaid selgrootuid. Eriliselt haruldaseks, huvitava kooslusega sootüübiks on nõrglubja-allikasood, mida hinnanguliselt on Eestis alles jäänud poolesaja ümber. Allikates hakkab nõrglubi moodustuma vaid teatud kindlates tingimustes, kuigi meie allikavee kaltsiumisisaldus on suur. Sageli on allikasood kujunenud igritsevate langeallikate väljumiskohtadesse, kus vesi tuleb maapinnale suuremal alal korraga, kuid esineb ka tõusuallikaid ümbritsevaid allikasoid. (Truus & Ilomets, 2012)

KUIDAS ALLIKAID LEIDA JA ÄRA TUNDA?

Allikate loodusest üles leidmine ja äratundmine ei pruugi alati väga lihtne olla. Suurte ning konkreetselt piiritletavate allikate puhul üldjuhul probleemi pole, kuid väikeste ja väga väikeste või koguni igritsevate allikate puhul on nendest mööda vaatamiseks mitmeid võimalusi. Lisaks peab meeles pidama seda, et iga looduslik veesilm pole allikas ja ka iga oja ei alga allikast. Terasmaa et al. (2021) poolt koostatud “Juhend allikate vabatahtlikuks seireks” soovitab kinnituse saamiseks mõelda järgnevate küsimuste peale:

Kas sellel vaatluse hetkel on väljavool või on maapinnal näha märke, et see on olemas vähemalt mingil osal aastast?

Kas veesilmast viib välja mõni, kasvõi hetkel kuiv voolukanal?

Kas oletatavas allikas on vesi märkimisväärselt soojem või külmem kui õhutemperatuur (olenevalt aastaajast)?

Sageli võivad ka maaparandussüsteemide väljavoolud, kaevanduste ülevoolud või tamponeerimata puurkaevud allikaid meenutada. Nende eristamine võib olla väga keeruline. Kui on kahtlus, siis tasub uurida Maa-ameti maaparandusüsteemide kaardirakendust.

Samas juhendis (Terasmaa et al., 2021) tehakse ka rida soovitusi allikate leidmiseks looduses:

Paljud väikesed vooluveekogud algavad allikatest. Seega, sattudes mõne oja juurde, tasub seda mööda ülesvoolu liikuda ja vaadata, kustkohast veevool algab. Heaks paigaks, kus allikaid otsida, on jõeorud ja kõigi peajõkke suubuvate ojakeste lähted.

Talviti, kui temperatuur on püsinud miinuspoolel ja lumi on maas, tasub otsida avatud veega kohti. Kui mõni oja, kraav või veesilm on jäävaba, on see märgiks allikalisest toitest. Oluline on jälgida seda, kas jäävaba vesi on selge ja läbipaistev. Kollakas-pruunikas soovesi ei ole üldjuhul allikas.

Sageli on allikakohtade ümbruses naabrusest lopsakam taimestik, eritiˇ, siis kui need asuvad orgudes või madalamatel aladel.

Loomarajad viivad tihti allikateni. Seega otsi loomade käpa- ja tegevusjälgi. Autorite kogemuse põhjal on parim aastaaeg allikate juures käimiseks varakevad – periood, millal lumi on läinud, kuid alustaimestik pole veel kasvama hakanud. Üldiselt on siis allikad ka veerohked ning nende leidmine ning vaatlemine maastikus on lihtne. Samas, talvel lume ja allpool nulli temperatuuride juures on parim aeg selleks, et kindlalt veenduda maapinnale jõudva vee põhjaveelisuses – allikas ei jäätu. Eelnev ei tähenda, et suvel ei peakski allikaid külastama. Suvel saab veenduda selles, kas allikas üldse on aastaringi toimiv. Ümber allika leviv lopsakas taimestik annab tunnistust sellest, et erinevalt ümbritsevast on tegu põhjaveest toidet saava piirkonnaga, kuid samas muudab näiteks allikast pildi tegemise peaaegu et võimatuks, sest lopsakad lehtpuud – pajud, toomingad ja kõrgekasvulised rohttaimed muudavad vaatevälja väga piiratuks. Allikate vahetus läheduses on väga levinud seaohakas, angervaks, lemmalts ja

SEIRE KASUTAMINE ALLIKATE UURIMISEL

metskõrkjas. Allikatest endist leiab sageli oja- ja allikmailase, jürililled ja varsakabja. Kuna allikad on enamasti lubjarikkad, siis leiab nende kallastelt sageli ka lubjelembeseid taimi, näiteks pääsusilmi ja käpalisi. Sageli on allikate ümber väike soolapike (Vilbaste, 2013).

ALLIKATE TÄHTSUS JA KAITSE

Allikate väärtuse rõhutamiseks on neist paljudele omistatud müstilisi omadusi ning paljude kohta on lugematul arvul legende ja rahvapärimusi. Sageli on jutuks allikavee tervendav mõju – ravib haigusi, taastab silmanägemist, pikendab eluiga ja palju muud taolist. Allikatel käidi ohvriande viimas ja tehti pühi riitusi, allikad ennustasid ilma ja sõdu. (Vilbaste, 2013) Ka tänasel päeval on Eestis paljudes kohtades need traditsioonid säilinud – tihti leiab allika ümbruses puude külge riputatud helmeid, riideribasid ja muid ande. Seega on allikad inimeste ja kõikide teiste elusolendite jaoks veeandjana alati tähtsal kohal olnud ning on seda ka tulevikus. Allikate kaudu on võimalik saada põhjavett ka keerulistel aegadel, suured arteesiaallikad on enamasti pideva veevooluga ja neil puuduvad olulised aastaajalised muutused. Lisaks looduslikele sesoonsetele muutustele (ajutine hägususe või värvuse muutus näiteks suurveeperioodil) on põhjavee kvaliteeti muutmas inimtegevus. Paraku on tänasel päeval olukord selline, et me ei tea, millised pestitsiidide jäägid, toitained või bakterid võivad olla allikavee reostanud. Seda ilmestab nii põhjavee seire kui ka näiteks 2020. aastal läbi viidud hajaasustuse veevarustuse uuring, mille andmetel vastas vaid 29% analüüsitud omaveevärkide joogiveest kõigile sotsiaalministri määruses nr. 61 kehtestatud kvaliteedikriteeriumitele (Kõrgmaa et al., 2020). Leisk (2020) andmetel aastatel 2016–2019 pinna- ja põhjaveest võetud proovidest 66% sisaldasid taimekaitsevahendi jääke (32 erinevat ühendit), sealjuures 33% proovidest ületas lubatud sihtarvusid. Vastavaid üleriiklikke uuringuid allikates on läbi viidud vähe, kuid näiteks Sopa allikas (allikad.info/springs/ EE00580/) tuvastati 2016. aasta seire käigus pestitsiide 0,17 μg/l (Leisk, 2020). Lähim põllumajanduslikuks tegevuseks kasutatav maaüksus (tegu on heinamaaga) jääb Sopa allikast 1 km kaugusele, lähimad pidevalt haritavad põllud koguni 2,5 km kaugusele (joonis 2). Teise näite saab tuua Olustvere allika (allikad.info/ springs/EE01192/) kohta, millest võeti proovid 2018. aastal. Siis tuvastati seal kloridasoon-desfenüüli (tekib umbrohutõrjevahendi kloridasoon lagunemisel) sisaldus >250 µg l-1, mis on 2500 korda suurem lubatust. Pealegi ei ole antud vahendi kasutamine Eestis lubatud juba üle 20 aasta. (Raamets, 2021)

Joonis. 2. (A) Vaade Sopa allikale (foto: J. Terasmaa); (B) Sopa allika kaugus lähimatest põllumaadest (kaardil tähistatud roosaga). Kaardil oleva sõõri läbimõõt on 1 km.

Figure 2. Sopa spring (photo: J. Terasmaa); (B) Location of the Sopa spring and distance to the nearest farmland (marked in pink on the map). The diameter of the sphere on the map is 1 km.

Eelnevast lähtub, et allikavee kvaliteedi kindlustamiseks tuleb tagada allikate valgalade kaitse ning seirata neist regulaarselt vee kvaliteeti. Eriti oluline on see veevõtmiseks populaarsete allikate osas, mille vett inimeste poolt pidevalt kasutatakse. Hetkel on vastavalt veeseadusele (RT I, 22.02.2019, 1) allikate ümber 50 m piiranguvöönd ja 10 m veekaitsevöönd. Samas on allika põhjaveevalgla suurem ning vesi jõuab sinna kokku suuremalt alalt.

Teine kaitsega seotud probleem tuleneb veeseaduse § 118 lõige 3-st: “Veekaitsevööndi ulatuse arvestamise lähtejoon on ruumiandmete seaduse kohaselt Eesti topograafia andmekogu põhikaardile kantud veekogu veepiir.” See tähendab, et kuigi veeseaduse §116 ja §117 järgi on kõik veekogud (kaasa arvatud allikad) Eestis kaitstud, siis tegelik kaitse laieneb ainult Eesti topograafia andmekogus (ETAK) olevatele veekogudele. Eestis oli riiklikus registris 2021. aasta seisuga 1486 allikat (2022. aasta seisuga peaks see arv tõusma üle 1600). 1936. aastal loendati ja kirjeldati Gustav Vilbaste eestvedamisel 3700 allikat, hinnanguliselt arvati neid olevat 4500, kuid enamik neist pole kaardile jõudnud, on vaid kirjetena arhiivis. Hilisemal ajal on Ülo Heinsalu pakkunud meie allikate arvuks isegi 15 000. Seega on registrist puudu tuhandeid allikaid, millel puudub seaduse poolt veekogudele ettenähtud kaitse. (Terasmaa, 2021)

ALLIKATE JA ANDMEBAASIDE OLUKORD EESTIS

Eestis on allikate andmebaasi aluseks Eesti topograafia andmekogu (ETAK), samad allikad on kantud ka Keskkonnaregistrisse (KKR) (alates 06.06.2022 Eesti Looduse Infosüsteem EELIS). Enne allikad.info veebirakenduse loomist oli ETAKis 1486 allikat. Nende jaotus maakondade ja omavalitsuste kaupa on toodud joonisel 3. Nagu selgub, varieerub allikate arv maakondade vahel väga suurtes piirides – kui Lääne-Viru maakonnas oli teada 318 allikat, siis Lääne maakonnas vaid 23. Omavalitsuste lõikes on erinevused samuti suured – Tapa vallas oli 141 allikat. Samas oli 15 omavalitsust (peamiselt linnad), kus pole registreeritud ühtegi allikat. Keskmiselt oli omavalitsustes 20 allikat, mediaanväärtus jäi 11 juurde. Suurtel erinevustel on mitmeid põhjuseid – esmalt piirkonna geoloogiast ja reljeefist tulenevad, kuid kindlasti on mõju ka piirkonna üldisel uuritusel ehk kas ja kui palju allikaid on üldse registrisse jõudnud. Allikate jaotus Eestis ongi ebaühtlane, juba varasemalt on nenditud (Heinsalu et al. 1976), et enamik suuremaid allikaid asub Põhja-Eesti, peamiselt Pandivere kõrgustiku nõlvadel. Heinsalu et al. (1976) tegi ettepaneku, et üle Eesti tuleks kaitse all võtta maastiku üksikelementidana 158 tähtsamat allikat või allikaterühma. Hinnanguliselt ⅔ neist oleks astunud Põhja-Eesti karstivaldkonnas.

Lisaks ETAKis ja Keskkonnaregistris (KKR) olevatele allikatele on Eestis veel mitmeid erinevatel eesmärkidel koostatud ja erinevate institutsioonide poolt peetavaid allikaid sisaldavaid andmekogusid. Allikalised vääriselupaigad, Allikate seirejaamad, Keskkonnaregistri allikad, Loodusdirektiivi allikaelupaigad, Looduskaitsealused allikad ja Ürglooduse raamatu allikad on hallatavad Keskkonnaagentuuri poolt. Kohapärimuse allikaid haldab Eesti Kirjandusmuuseumi Eesti Rahvaluule Arhiiv, Looduslike pühapaikade allikaid haldab SA Hiite Maja, Muinsuskaitsealuseid allikaid haldab Muinsuskaitseamet ja Pärandkultuuriallikaid haldab Riigimetsa Majandamise Keskus.

Suur osa nendes olevaid allikaid on keskses andmebaasis juba olemas, kuid siiski leidub veel sadu punkte, mida on vaja üle kontrollida, et erinevates andmebaaside olev info ühtlustada (tabel 1 ja joonis 4).

Joonis 3. Eesti topograafia andmekogus ja Keskkonnaregistris 01.02.2021 seisuga olnud allikate jaotus maakondade ja omavalitsuste kaupa.

Figure 3. Springs in the Estonian Topographic Database and Environmental Database as of 01.02.2021 by counties and local municipalities.

SEIRE KASUTAMINE ALLIKATE UURIMISEL

Tabel 1. Allikad Eestis erinevates andmekogudes 2021. aasta seisuga. Allikad võivad andmekogus olla nii punktobjektina kui allikaalana

Table 1. Springs in all different Estonian databases

Veetemperatuur ( o C) Õhutemperatuur ( o C)

pH Erielektrijuhtivus (µS cm1 ) Mineralisatsioon (ppm) Nitraat (NO 3 mg l1 ) Aluselisus m (HCO 3mg l1 ) Redokspotentsiaal (mV) Lahustunud hapnik (%) Lahustunud hapnik (ppm) Vooluhulk (l s1 )

Miinimum 0,4 -11,0 5,5 53 34 0,1 134,0 -98,3 0,5 0,1 0,01 Q1 6,0 1,3 7,1 421 225 0,4 205,8 106,9 28,4 3,2 0,1 Keskmine 7,1 6,2 7,3 526 311 5,9 285,4 143,4 44,5 9,8 2,29 Mediaan 7,0 4,3 7,3 510 314 2,8 299,5 146,5 39,8 4,5 0,40 Mood 7,0 2,0 7,3 439 231 0,13 300 147 28,4 4,3 0,10 Q2 8,0 10,6 7,5 618 388 6,7 328,3 180,1 65,6 6,9 2,0 Maksimum 16,2 31,0 8,6 1447 941 35,4 595 360 110 163 30 Arv 724 426 686 688 641 38 40 48 30 40 100

Joonis 4. Erinevates registrites olevad allikad 2021. aasta lõpu seisuga. Figure 4. Spring locations in all different Estonian databases.

Nagu kaardilt nähtub, kattuvad kõik andmebaasid mingil määral. Hästi tulevad välja riiklikest registritest puuduvad allikad ehk kõik need punktid, mida ei kata väike sinine marker.

HARRASTUSTEADUS JA VABATAHTLIKE SEIRE

Kuna allikaid on palju, siis on mõistetav, et riik ei suuda kunagi neid kõiki seirata või isegi üles otsida, et ühtsesse andmebaasi või kaardile kanda. Appi saavad tulla kõik inimesed – teab ju kohalik kogukond enda piirkonna allikaid ja olusid kõige paremini. Loomulikult on vajalik, et riik allikate olemasolust teaks (see tagab kaitse), aga samas on oluline ka see, et kogukond ei kaotaks enda jaoks olulisi väärtusi ning ühtsustunnet loovaid objekte. Siinkohal tulebki appi harrastusteadus, mis suurendab kohalike teadlikkust ja samas aitab koguda riigi jaoks vajalikke andmeid.

Väga levinud on vabatahtlike seire programmid näiteks USAs, sest kohalike kaasamine muudab seireandmete kogumise lihtsamaks ja kiiremaks ning aitab kohalikel elanikel paremini mõista piirkonna probleeme ja veekaitse vajadusi. Vabatahtlike seire on aja- ja kuluefektiivne, sest võimaldab koguda rohkem uut infot (rohkem proovivõtupunkte, tihedamad aegread), kui tavasüsteem seda rahalistel põhjustel võimaldaks. Seeläbi võivad näiteks välja tulla probleemkohad, kuhu riik saab edasi panustada spetsialiste kasutades. Lisaks tunnevad kohalikud olusid ja veekogusid paremini, kui kusagilt kaugelt vaid korraks kohale sõitev spetsialist. (Addy et al. 2002).

Eesti Vabariik pole veeseiresse seni vabatahtlikke kaasanud ja põhjaveeseire toimub üldse peamiselt puurkaevude põhjal, kust juba ainuüksi veeproovide kättesaamine nõuab eritehnikat. Allikaid kasutatakse põhjaveeseires vähesel määral, vaid nitraaditundliku ala seires. Samas oleks allikate kasutamine seireks kulutõhusam, sest seisva veega kaevudest mõõtmiste teostamiseks ja proovide võtmiseks tuleb need esmalt pikalt seisnud veest tühjaks pumbata, millega kaasneb suur energia- ja ajakulu. Allikas uueneb vesi looduslikult ja pidevalt. Paljud allikad on ka lihtsasti ligipääsetavad ning vaatluseid on võimalik läbi viia suhteliselt hõlpsalt.

VEEBIPÕHINE KAARDIRAKENDUS ALLIKAD.INFO

Selleks, et igaüks saaks olemasolevaid allikaid üle kontrollida, uusi allikaid kaardile kanda ja mõõtmistulemusi sisestada, on loodud veebipõhine kaardirakendus (allikad.info) (joonis 5). Seal on teadaolevad allikad juba ära märgitud. Nende kohta saab lisada pilte ja teavet, üle kontrollida nende asukohti ning loomulikult lisada ka mõõtmistulemusi. Ühiselt panustades saame parema ülevaate allikate praegusest seisundist ja riik saab teha paremaid plaane nende kaitseks. Veebilehel allikad.info on esitatud selle kasutamise juhend ning vabatahtlike seire manuaal, kus selgitatakse, kuidas allikaid vaadelda: kust ja kuidas neid leida ja ära tunda, mil moel kirjeldada, pildistada ning mõõtmisi teha.

Joonis 5. Viis lihtsat sammu allikad.info kaardirakenduse kasutamiseks, allikavaatluste andmebaasi otsing koos staatiliste lisakihtidega (vt joonis 4) ja uue allika lisamise vaade.

Figure 5. Five easy steps to use the allikad.info map application, view of the spring observation database and view for adding new spring.

Allikad.info veebipõhine kaardirakendus sai alguse programmi Interreg EstLat projekti WaterAct raames koostöös Eesti ja Läti ülikoolide ja ametiasutustega. Algseks eesmärgiks oli katsetada, kas ja kuidas on võimalik kaasata allikate uurimisse (või laiemalt veeseiresse) vabatahtlikke. Veebikeskkond käivitati 2021. aasta veebruaris ning asub Eesti jaoks domeenil allikad.info ja Läti jaoks domeenil avoti.info. Algselt lisati kaardirakendusse riiklikes registrites teadaolevad 1609 allikat (1486 Eestist ja 123 Lätist). Allikad.info rakenduses on staatiliste andmekihtidena toodud ka kõik joonise 4 kuvatud erinevates registrites olevad allikad. See pakub head võimalust vabatahtlikele minna neid üle kontrollima ja allika tuvastamisel seda põhiandmebaasi sisestama.

VABATHLIKE ALLIKASEIRE SENISED TULEMUSED

Pooleteise aasta jooksul on allikad.info rakendusega liitunud juba üle 200 kasutaja (31.05.2022. seisuga 208 kasutajat) ning andmebaasi on sama perioodi jooksul lisatud kokku 615 uut allikat. Lisaks sellele on tehtud 1132 uut vaatlust ning lisatud 2930 pilti allikatest. Seega on uut, seniteadmata infot ja uusi allikaid lisandunud üsna palju. Eestis anti allikad.info meeskonna poolt 2021. aasta lõpus Maa-ametile üle 217 andmed uut allika asukohast ja 48 asu-

kohaparandust. Üle antakse ainult sellised uued allikad, mis on üle kontrollitud ja kinnitatud allikad.info toimetajate poolt. Selline topeltkontroll tagab andmete kvaliteedi.

Lisaks allikad.info ise üles leidnud harrastusteadlastele on kaasatud ka koole üle Eesti. Näiteks valmis 2022. aasta kevadel Paekna küla allikate veekvaliteedi teemal gümnaasiumiastme uurimuslik töö (Mäesalu, 2022). Tallinna Ülikoolis on hoogustunud allikateemaliste tudengitööde tegemine. Neist esimene kaitsti 2022. aasta kevadel (Ess, 2022). See näitab, et harrastusteaduse kaudu allikate uurimisse panustamine sobib edukalt hariduslike eesmärkide täitmiseks. Selliselt kogunev andmestik saavutab ühel hetkel kõrge teadusväärtuse ning võimaldab publitseerimist juba rahvusvahelisel tasandil.

UUED ALLIKAD ANDMEBAASIS

Allikad.info rakendusse on perioodil veebruar 2021 kuni mai 2022 Eestis sisestatud 584 uut allikat ning kinnitatud on 257 allika olemasolu ja nende asukoht ning täiendatud on allika kohta käivat infot (joonis 6). Sealhulgas 16 juhul on tuvastatud, et tegu ei ole allikaga (kadunud või valesti määratletud). Täiendavat kontrolli vajab veel 1229 algse andmebaasi allikat.

Joonis 6. Allikad.info andmebaasis olevad allikad 31.05.2022 seisuga. Figure 6. Springs in allikad.info database as of 31.05.2022.

Maakondlikus võrdluses on enim uusi allikaid lisandunud Harjumaale, mis on sellega tõusnud kõige allikaterohkemaks maakonnaks Eestis (joonis 7).

Joonis. 7. Allikate arvu muutus maakondade kaupa allikad.info rakenduses. Figure 7. Changes in the number of springs by county.

Andmebaas on täienenud kõikides maakondades, kuid kõige vähem Viljandimaal ja Põlvamaal.

Tabel 2.Allikatetihedus(arvruutkilomeetrikohta)maakondades2022.aasta seisuga

Table 2. Spring density (number of springs per sq km) in the counties as of 2022

ALLIKAVAATLUSED

Lisaks uutele allikatele on andmebaasi sisestatud 1053 allikavaatlust 675 erinevast allikast. Kusjuures rohkem kui üks vaatlus on tehtud 132 allikast, kõige rohkem vaatlusi (21) on tehtud Nõmmel asuvast Rõõmuallikast (https:// allikad.info/springs/EE00654/). Joonis 8 annab ülevaate teostatud vaatluste paiknemisest ning vaatluste arvust allika kohta. Koiva vesikonnas (joonis 8C) on suur vaatluste arv tingitud osaliselt ka allikad.info keskkonna loonud projekti käigus teostatud välitöödest (Vainu & Terasmaa, 2022).

Joonis 8. Teostatud allikavaatlused Eestis (A) ja väljavõtted kahest aktiivsemast piirkonnast: Nõmme-Mustamäe (B) ja Koiva vesikond. Lilla mummu suurus indikeerib samast allikast tehtud vaatluste arvu.

Figure 8. Spring observations in Estonia (A), in Nõmme-Mustmaäe (B) and in Koiva watershed.

SEIRE KASUTAMINE ALLIKATE UURIMISEL

Vaatluste käigus mõõdetud parameetritest annab ülevaate tabel 3. Enim on mõõdetud veetemperatuuri (724 korral), järgnevad erielektrijuhtivus (688) ja pH (686).

Tabel 3. Allikavaatluste andmebaasi sisestatud mõõtmiste statistilised näitajad Table 3. Statistical overview of spring observations in the database

Temperatuuri mõõtmiseks piisab lihtsast termomeetrist ja seda on mõõtnud ka paljud vabatahtlikud, juhtivuse ja pH mõõtmiseks on vaja spetsiaalset varustust. Enamik nendest mõõtmistest on teostatud varem mainitud koostöö raamest koolidega või Tallinna Ülikooli töötajate ja tudengite poolt. Veelgi spetsiifilisemad on nitraatide, aluselisuse ja hapniku mõõtmised. Vooluhulka on mõõdetud (või hinnatud) 100 korda. Selle mõõtmise puhul tuleb pärast arvväärtuse sisestamist valida ka mõõtmismeetod, sest sellest sõltub tulemuse täpsus. Valida saab mahumeetodi, ujukimeetodi, ülevoolu, silma järgi hindamise ja voolukiiruse mõõteseadmega mõõtmise vahel. Antud meetodeid kirjeldatakse allikad.info lehel olevas “Vabatahtlike seire manuaalis” ning sobivate olude korral on näiteks ujukimeetodi kasutamine jõukohane igaühele. Silma järgi hindamiseks on vaja teatud kogemust ning varasemaid korduvaid mõõtmisi võrreldava suurusega allikaojades. Joonisel 9 on toodud osade veeparameetrite väärtuste jaotused, mis annavad hea ülevaate sellest, millised mõõtevahemikud allikavett kõige suurema tõenäosusega kirjeldavad. Enim vaatlustulemusi on veetemperatuuriga vahemikus 6-8 kraadi, ph 7,1-7,5 ja erielektrijuhtivus 400-600 µS cm-1. Nitraatide sisaldus on jäänud üldjuhul alla 10 mg l-1, kuid on paaril juhul ületanud isegi 30 mg l-1. Aluselisus jääb üldjuhul alla 400 mg l-1 HCO3 -. Mõõdetud vooluhulkade järgi on peamiselt tegu väikeste või väga väikeste allikatega.

Joonis 9. Allikad.info andmebaasi sisestatud valitud veeparameetrite ja vooluhulga väärtuste jaotust kirjeldav viiuldiagramm.

Figure 9. Distribution of the measured parameters in the database.

ALLIKAVEE OMADUSED

Lisaks arvväärtustele saab andmebaasi sisestada ka kvalitatiivseid andmeid, mida on inimesel võimalik koguda oma meelte abil - kirjeldada allikavee lõhna, maitset ja vee värvust. Vee lõhn ja värvus on oma sõnadega kirjeldatav, kuid maitse iseloomustamiseks on kohandatud USA Geoloogiateenistuse (USGS) väljapakutud skaalat:

maitse on hea, etteheiteid pole;

maitse on metalne, nagu raud või rooste;

maitse on mullane või hallitusene;

maitse ja lõhn meenutavad mädanenud muna;

maitse on magus.

Selliselt on vee maitset iseloomustatud 158 korral, vee lõhna on kirjeldatud 93 korral. 82 juhul on hinnatud vesi lõhnatuks ja vee maitse heaks. Kuuel juhul oli hinnatud vesi lõhnatuks ja vee maitse magusaks. Kolmel juhul oli hinnatud vesi lõhnatuks ja vee maitse mullaseks või hallituseseks. Ühel juhul oli hinnatud vesi lõhnatuks ja vee maitse metalseks. Ühel juhul oli hinnatud vee lõhn vetikaseks ja vee maitse heaks. Ülejäänud kordadel oli kirjeldatud kas ainult lõhna või maitset. Seega saab öelda, et üldiselt on vaadeldud allikate vesi heamaitseline ja lõhnatu. Allikavee värvust ja läbipaistvust on kirjeldatud 468 korral, millest 418 juhul on vesi hinnatud selgeks, läbipaistvaks, värvituks. Ülejäänud 50 kirjeldusest 38 juhul on ühel või teisel moel kirjeldatud ookrihägu, oranžikat või kollast värvust, roostest ilmet. See kõik on tingitud allikasse jõudva põhjavee rauarohkusest. Ülejäänud üksikutel juhtudel on vett kirjeldatud kui pruunikat,

SEIRE KASUTAMINE ALLIKATE UURIMISEL

hallikat, mudast või hägusat ning ühel juhul kirjeldatakse veepinda katvat valget kirmet. Rauarohked allikad kipuvad mõnel juhul jätma inimestele mulje, et tegu on reostusega, samuti tekib neis vahel bakteriaalse tegevuse käigus veepinnale õlikihti meenutav helkev kelme. Näiteks on kirjutatud nii: “Läbipaistev, roostene – võib-olla ka põllumajandusest reostunud”; “Vesi oli küll läbipaistev, kuid vee pinnal oli näha reostust (õlikiht)”. Need mõlemad kirjeldused viitavad otseselt rauarikkale allikale ning ilmselt mingit visuaalselt tuvastatavat inimese poolt põhjustatud reostust seal ei ole.

ALLIKAL KÄIMINE

Analüüsides sisestatud uute allikate ja allikavaatluste aegu saab välja tuua populaarsemad kuud, nädalapäevad ning tunnid, millal kasutajad allikaid külastavad ja uusi sisestusi teevad (tabel 4). Andmebaasi kantud aeg ei pruugi alati tähendada allikal oleku aega, sest sageli on nii allikaid kui ka vaatlusi lihtsam teha hiljem arvuti taga suurelt ekraanilt kui allika juures kohapeal. Sama saab eeldada, et üldjuhul pole vahe nende kahe sündmuse vahel väga suur. Analüüsist tuleneb, et kõige populaarsem aeg allikakülastusteks on kevad, eriti aprill. See on ka tõepoolest kõige parem aeg allikate otsimiseks ja vaatlemiseks.

Tabel 4. Andmebaasi sisestatud uute allikate ja vaatluste (n=1637) toimumise ajad kuude, nädalapäevade ja tundi kaupa

Table 4. Submission times of spring observations and new springs (n=1637)

UURIMISEL

Südasuvi on suhteliselt rahulik, mis on ka mõistetav – kõrge taimestik, palavus ja erinevad putukad vähendavad ilmselt ka kõige tulihingelisema allikasõbra entusiasmi. Võrdlemisi populaarsed on oktoober ja november, mil taimestik on vähenenud, putukad kadunud, aga lund ei ole veel tulnud.

Nädalapäevadest on kõige populaarsem pühapäev, järgnevad teisipäev ja kolmapäev. Huvitava fenomenina eristub väga selgelt neljapäev, kui kaugelt kõige ebapopulaarsem päeva allikate külastamiseks.

Kellaaegade osas suuri üllatusi pole – aktiivseim aeg on alates kell 11.00 kuni 18.00. Samas on allikasisestusi ka hilistel õhtutundidel – ilmselt on tegu päeval kogutud uue info sisestamisega, sest seda ei pea tegema kohe allika kõrval väljas. Sageli on välioludes kehv internetiühendus ning ka muud olud ei pruugi pikemalt paigal olemist toetada.

Antud andmestiku juures peab tähelepanu juhtima sellele, et lisaks harrastusteadlaste vaatlusaegadele sisaldab see ka ökoloogia keskuse teadlaste väliuuringute aegu. Seega on seal teatud moonutus tavapärast inimeste käitumismustrist, näiteks hilisõhtused ja öised ajad on ilmselt enamikus pärast välitööpäeva andmete sisestamisest.

KOKKUVÕTE

Poolteist aastat allikate seiret vabatahtlike abiga on näidanud, et sel moel on võimalik koguda hindamatu väärtusega informatsiooni, mida muidu poleks saanud. Üle tuhande allikavaatluse, sajad uued allikad ja üle kontrollitud teadaolevad allikad on juba lisanud olulist uut teadmist meie veestiku kohta. Juba riiklikesse registritesse (ETAK ja KKR (edaspidi EELIS) liikunud uued allikakohad ja teadaolevate täpsustused on paremaks muutnud allikate kaitset ning keskkonnainfosüsteeme. Allikate teemal valminud ja valmivad õpilas- ja üliõpilastööd panustavad keskkonnateadlikkuse tõusu ning loovad harrastusteaduse abiga uut väärtust. Andmebaasi sisestatud vaatlused annavad juba praegu hea ülevaate allikate vee koostisest. Uute andmete lisandumine tulevikus annab võimaluse vaadelda ajalisi muutusi, tuvastada võimalike probleemide ilmnemist ning planeerida allikate kaitset. Omaette uue väärtuse moodustavad andmebaasi juba sisestatud üle 3000 allikafoto. Ka see on ülimalt väärtuslik informatsioon, mis loob mitmeid võimalusi allikate elukäigu jälgimiseks ja analüüsimiseks tulevikus. Allikad.info veebipõhine kaardirakendus on inimeste poolt omaks võetud ning leiab kasutust nii passiivselt allikate kohta info leidmisel kui uue lisamiseks. Rakenduse kasutus Eestis on küll tunduvalt suurem kui Lätis, aga ka stardipositsioon oli seal madalam – ju annab see tunnistust ka allikate väärtustamise kohta üldiselt. Eestis on lisandunud uusi allikaid kõikidest maakondadest, kuid allikate poolest rikastena eristuvad Harjumaa, Võrumaa, Tartumaa ja Saaremaa. Eks igal piirkonnal ole suuremaks või väiksemaks aktiivsuseks omad põhjused. Saaremaad saab esile tuua kui oma suuruse kohta nagunii suhteliselt

SEIRE KASUTAMINE ALLIKATE UURIMISEL

suure allikate arvuga piirkonda (allikate paiknemise tihedus üle Eesti keskmise), samas on just seal esile kerkinud ka mitmeid allikaentusiaste, kes süstemaatiliselt allikaid külastavad ja uusi otsivaid.

2021. aasta veebruaris Interreg EstLat programmi projekti WaterAct raames Eesti ja Läti ühine allikate vabatahtlike seire veebipõhine rakendus (asub vastavalt aadressidel allikad.info ja avoti.info) on ennast tõestanud elujõulise ja vajaliku algatusena, mille arendamine ja täiendamine jätkub ka pärast selle projekti lõppu.

TÄNUSÕNAD

Artikli autorid tänavad kõiki vabatahtlikke seirajaid ja harrastusteadlasi, kes on vaevaks võtnud allikale minna ning uut infot andmebaasi sisestada. Teie panus on hindamatu väärtusega allikate kaitses ja uurimises.

Käesolevas artiklis käsitletud andmete kogumist ning allikad.info veebirakenduse loomist on rahastanud Interreg EstLat programmi projekt WaterAct, TLÜ uuringufondi projekt TF/5920 ja TLÜ tenuuriprojekt TE/7-20.

KASUTATUD KIRJANDUS

Addy, K., Green, L., Herron, E. & Stepenuck, K. 2002. Why Volunteer Water Quality Monitoring Makes Sense. Volunteer Water Quality Monitoring Factsheet II. USDA.

Barquin, J., & Scarsbrook, M. 2008. Management and conservation strategies for coldwater springs. Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems, 18, 580-591.

Cantonati, M., Gerecke, R., & Bertuzzi, E. 2006. Springs of the Alps –Sensitive Ecosystems to Environmental Change: From Biodiversity Assessments to Long-term Studies. Hydrobiologia, 562, 59-96.

Cantonati, M., Stevens, L. E., Segadelli, S., Springer, A. E., Goldscheider, N., Celico, F., Filippini, M., Ogata, K., & Gargini, A. 2020. Ecohydrogeology: The interdisciplinary convergence needed to improve the study and stewardship of springs and other groundwater-dependant habitats, biota, and ecosystems. Ecological Indicators, 110.

Ess, H. 2022. Tallinna Nõmme-Mustamäe allikate vee koostise muutused kevad-talvisel perioodil. Baklaureusetöö. Tallinna Ülikool.

Gerecke, R., Franz, H., & Cantonati, M. 2009. Invertebrate diversity in springs of the National Park Berchtesgaden (Germany): relevance for longterm monitoring. 30th Congress of the International Association of Theoretical and Applied Limnology, 30, 1229-1233.

Heinsalu, Ü. 1977b. Eesti allikad ja nende kaitse 2. Eesti Loodus, 8, 490-495. Heinsalu, Ü. 1997a. Eesti allikad ja nende kaitse 1. Eesti Loodus, 7, 418-426.

Heinsalu, Ü., Timm, T. & Karise, V. 1976. Looduskaitset vajavad allikad Eesti NSV-s. Raamat: H. Viiding (toim.), Eesti NSV maapõue kaitsest. Lk 68–95.

Kõrgmaa, V., Usin, E., Leisk, Ü., Laht, M., Värk, V., Otsmaa, S., Pachel, K., Jaaku, J., Kriipsalu, M., Pehme, K., Tamm, I., Albreht, L., Lukk, M., Liepkalns, L., Marandi, A., Pärn, J., Raidla, V. & Vooro. K. Hajaasustuspiirkondade joogivee kvaliteedi ja -süsteemide uuring. Tallinn, Eesti Keskkonnauuringute Keskus OÜ

Lehosmaa, K., Muotka, T., Pirttilä, A. M., Jaakola, I., Rossi, P. M., & Jyväsjärvi, J. 2021. Bacterial communities at a groundwater-surface water ecotone: gradual change or abrupt transition points along a contamination gradient? Environmental Microbiology, 23(11), 6694-6706.

Leisk, Ü. 2020. Nitraadid ja pestitsiidijäägid vees. Ettekanne infopäeval „Põllukultuuride kasvatus – taimekasvatuse kõrvalmõjud“. Mäesalu, M. 2022. Kalamäe ja Allikmäe allikate vee kvaliteedi ja päritolu uuring. Uurimistöö. Gustav Adolfi Gümnaasium, 31 lk. Marandi, A. & Terasmaa, J. 2021. Igaühest võib saada allikauurija! Eesti Geoloog 28.04. (https://eestigeoloog.ee/kategooriad/geoloogia-ja-keskkond /igauhest-voib-saada-allikauurija).

Raamets, H. 2021. Eesti allikatest leiti jääke taimekaitsevahenditest, mis on ammu keelustatud. Maaleht 08.12.2021

Terasmaa, J. 2021. Kaardistame üheskoos allikad. Eesti Loodus, 72 (11), 34−39.

Terasmaa, J., Vainu, M., Koit, O., Puusepp, L., Sisask, K., & Abreldaal, P. 2021. Juhend allikate vabatahtlikuks seireks. Tallinna Ülikool.

Timm, T., & Järvekülg, A. 1975. Eesti allikad ekstreemse elupaigana ja nende kaitse. In E. Kumari, V. Hang, A. Mäemets, O. Renno (Eds.), Eesti loodusharulduste kaitseks (lk 76-90). Tallinn: Valgus.

Truus, L., & Ilomets, M. 2012. Saladuslikud lubja-allikasood pakuvad peamurdmist tänini. Eesti Loodus, 5, 16-20.

Vainu, M. & Terasmaa, J. 2022. Allikad Koiva vesikonnas. Eesti Loodus, 73 (4), 18−25.

van der Kamp, G. 1995. The Hydrogeology of Springs in Relation to the Biodiversity of Spring Fauna: A Review. Journal of the Kansas Entomological Society, 68(2), 4-17.

Vilbaste, G. 1936 Kodumaa allikaist. Loodusvaatleja Nr. 6, VII aastakäik, lk 161-167.

Vilbaste, K. 2013. Eesti allikad. Varrak. 352 lk.

CITIZEN SCIENCE AND VOLUNTEER MONITORING FOR SPRING RESEARCH

Summary

Jaanus Terasmaa, Marko Vainu, Oliver Koit, Pamela Abreldaal, Karin Sisask, Elve Lode, Liisa Puusepp, Hanna Ess Institute of Ecology at Tallinn University, Uus-Sadama 5, 10120 Tallinn, Estonia

Using citizen science in environmental and hydrological monitoring is not a new concept. In many countries volunteer water quality monitoring programs have already generated valuable datasets. Data collection by volunteers is relatively time- and cost-efficient, and it helps collect information on waterbodies that otherwise may go unmonitored. Using volunteers for water monitoring also supports local communities by raising awareness about the connections between water quality and our actions, and what we must do to protect water resources. Monitoring springs is cost-effective (no installation or maintenance costs), water sampling is easy (it does not require time-consuming water pumping), and their water can provide information on a significantly larger area than monitoring wells. Many springs are accessible to the general public, making simple observations and reporting easily performable for almost everybody.

A joint Estonian-Latvian web-based application for volunteer monitoring of springs was launched in February 2021 (located at allikad.info and avoti.info, respectively). The web-based map application aims to collect new information on already known springs and locate new ones. Initially, 1609 springs (1486 from Estonia and 123 from Latvia) from the national databases were added to the map application. As of 31.05.2022, 208 users have joined the application and 615 new springs have been added to the database. Together, 1132 new observations have been made and 2930 images of springs have been added. This valuable information is being continuously rechecked and many corrections are already made on the Estonian Land Board base map; D – modelled raster layer based