Kui maapealsete kuivendusvõrkude tagajärjed on üldiselt teada-tuntud ja silmaga nähtavad, siis soodealuse kuivenduse mõjud võivad esmapilgul jääda märkamatuks. "Kuigi enamus piirkonnas asuvaid soid võib liigitada kõrgsoo ehk rabade hulka, mis on ennekõike sademevee-toitelised, on nad siiski seotud ka nende all olevate põhjaveekihtide ja sealse veerežiimiga," ütleb Ida-Virumaad käsitlenud doktoritöö autor Raul Paat.

Tema sõnul kaasneb põlevkivi kaevandamisega paratamatult põhjaveekihtide kuivendamine. Vastavalt ala geoloogiale ning turba enda omadustele võib see mõjutada veetasemeid ka soodes.

Muutus algab raba servadest

Kõige üksikasjalikumalt on kaevandamise peidetud mõjusid uuritud Selisoos. Selle kaitseala asub vahetult Eesti kõige suurema maa-aluse põlevkivikaevanduse Estonia kõrval, kus Tartu Ülikool on seiranud veetasemeid juba üle kümne aasta. Seire tulemused on kokku võetud ja analüüsitud Raul Paadi doktoritöös.

Seire tulemustest nähtub, et kaevandamise mõjud ulatuvad kaevanduse enda piiridest välja ja neid on näha ka kõrval asuva soo all. "Kõige märkimisväärsemat veetasemete alanemist on näha vahetult turba all olevates kvaternaari-aegsetes mineraalsetes setetes. See näitab sügavamal asuvate põhjaveekihtide kuivenduse mõjude jõudmist otse raba alla," täpsustab Paat.  

Raba säilimise seisukohast on tema sõnul ennekõike tähtis aga püsiv veerežiim turbas. Märke veetasemete langusest turbas leiab ennekõike liikudes raba servade poole, kuid keskosades on olukord püsivam, nendib geoloogiadoktor.

Eeskätt osutab tehtud teadustöö seosele rabade soo-alusest kuivendusest ohustatuse ja turba enda omaduste vahel. Raba keskosas on turbalasund kõige tüsedam. Seetõttu on soo pealispind, kus kasvavad vee olemasolust ja kättesaadavusest sõltuvad taimed, raba keskosas all toimuvatest muutustest kõige rohkem eraldatud.

Oluline pole aga ainult turba paksus, sest turbalasund on väga ebaühtlase koostisega ja sellest võib leida väga varieeruva omadustega turbakihte. Ennekõike oleneb väga palju erinevate turbakihtide veejuhtivusest. See määrab, kui palju vett võiks liikuda soo kõige pindmisematest kihtidest turbaalustesse kuivendatud põhjaveekihtidesse.

Kaarte segab ka erinevate turbakihtide pidevus. Seda võivad rikkuda näiteks sügavale ulatuvate laukad või soo-alused pinnavormid. Need võivad tekitada kohti, kust vesi võib jõuda soo pinnalt turbaalustesse veekihtidesse palju kiiremini.

Nüüd saab kuivamisele rutem jaole

Selleks, et uurida soode võimalikku ohustatust Ida-Virumaa piirkonnas laiemalt, mõõtis Raul Paat oma doktoritöös turba veejuhtivust ning teisi tavapäraseid omadusi, nagu lagunemisaste, mahukaal ja botaaniline koostis, ka teistes põlevkivi kaevandamispiirkonna soodes. Selleks tegi ta kohapeal veejuhtivuskatseid ning võttis turbaproove laboratoorsete uuringute jaoks.

Veejuhtivuskatsete tegemiseks kasutas Paat erinevaid meetodeid. Enamik neist iseloomustavad pigem vee horisontaalsuunalist liikumist, aga katsetati ka lähenemist, millega saab seda mõõta vertikaalsuunas. "Vertikaalsuunalisi veejuhtivusmõõtmisi on senimaani tehtud  ennekõike laboris ning nende läbiviimine soodes on olnud paras võimatu ülesanne, aga proovitud metoodika võib seda pilti oluliselt muuta," sõnab Paat

Mõõtmiste tulemused näitavad tema sõnul selgelt, et halvema veejuhtivusega turbad, mis pidurdavad vertikaalsuunalist vee voolamist ja on seetõttu soode veerežiimi püsivuse seisukohast kõige tähtsamad, asuvad turbalasundis sügavamal. Need on hästi lagunenud ja n-ö kokku pressitud. "Paradoksaalselt on aga just neid turbakihte kõige keerulisem uurida, sest ligipääsetavuse ning vee aeglase liikumise tõttu võtavad veejuhtivuskatsed väga kaua aega ja nõuavad küllaldaselt inimtunde, mistõttu laialdasemad uuringud võivad osutuda teostamatuks," tõdeb värske geoloogiadoktor.

Samas kõrvutab Paat enda doktoritöös omavahel mõõdetud omadusi ning pakub välja statistilisi mudeleid, millega turba veejuhtivust iseloomustada kohapeal katseid tegemata. "Vaja on võtta ja iseloomustada turbaproovid ning teha mõned laboratoorsed analüüsid, mis tundub nagu palju tööd. Siiski võtab see palju vähem aega kui ühe veejuhtivuskatse läbiviimine soos. Võidetud ajaga saaks uuringuid läbi viia palju laiaulatuslikumalt ning mudelid võimaldavad kasutada ka varasemalt kogutud andmestikku," ütleb Paat.

Värske doktori sõnul on kogutud andmestik ning välja pakutud uurimismeetodid ülima tähtsusega, et koostada hüdroloogilisi ja hüdrogeoloogilisi mudeleid. Viimased on omakorda hädavajalikud tegemaks kaalutletud otsuseid tulevikus: stsenaariumides, mis hõlmavad endas veekihtide laiaulatuslikku kuivendust ning selle mõjuraadiusesse jäävaid soid. Samuti märgib Paat, et seiresüsteem tuleb püstitada õige ajal, enne kuivenduse algust. See on võti, et kuivendusega kaasnevatele mõjudele saaks õigeaegselt reageerida.

"Rabad võivad olla üsna vastupidavad erinevatele veerežiimi häiringutele. Küll aga pikemaajalistele protsessidele mitte reageerides võib antud ökosüsteemi siiski viia seisundini, mille tagasi pööramine võib olla oodatust palju aeganõudvam ning keerulisem, kui mitte võimatu. Selliste mitte silmnähtavate mõjude mõistmine on just sedavõrd olulisem, sest pahatihti jäävad need tähelepanuta," sõnab Paat.  

Raul Paat kaitses geoloogia erialal doktoritöö "Groundwater and surface water interactions in peatlands: Hydrogeological insights from Estonian mires" ("Põhja- ja pinnavee vastasmõjud Kirde-Eesti turbaaladel") 4. oktoobril Tartu Ülikoolis. Tööd juhendasid kaasprofessor Argo Jõeleht ning teadur Marko Kohv. Oponeeris professor Jonathan S. Price Waterloo Ülikoolist Kanadas.