KODUMAA UUDISED MAAILMA MAAD JA RAHVAD

 

Kauge kõnnumaa kaunistused

Antarktise järved on kõneaine, mis kogemuste kohaselt kaasvestlejail enamasti silmad suureks ajab: olemasolu korral on arvamus Lõunamandrist kui vaid igavese jää ja lume kuningriigist sageli kaunis kindel. Siiski on seal järved, pealegi veel õige erineval moel.  On maakera magedaimaid ja soolasemaid kui Surnumeri, +25 ja -40 oC veetemperatuuriga, mitmemeetrise jääkattega ja hoopis mittekülmuvaid. Antarktises on ka fantastiliselt läbipaistva veega ja väikseima fütoplanktoni produktsiooniga järvi. Esmakordselt nägi inimsilm neid sajand tagasi, nüüdseks on mõned põhjalikult reostatud. Ollakse veendunud ka 4 km paksuse jääkatttega, Antarktise jääkilbi all lasuvate järvede olemasolus.

Päritolu
Vihma esineb Antarktises üliharva - enam kui tuhande ühesajast Lõunamandril oldud päevast olen vaid ühel saanud õrna vihmakest, märjakssaamise ohtu õieti polnud. Vihmavarjude äri jääks Lõunamandril kängu. Kuid detsembris-jaanuaris sulatab ere polaarpäeva päike päris tublisti jääd ja lund, eriti siis, kui need sisaldavad lähedastelt kaljualadelt pärit tolmu ja liiva. Rannikualadel tõuseb ka suvine õhutemperatuur mõne plusskraadini (vt. Tabel). Sulavee niredest saavad ojad, neist vahel tõelised jõed (Novolazarevskaja shelfiliustikul nägin 1977.a. jaanuaris kuni 6 m laiu ja 1 m sügavaid jõgesid, kus jäises sängis kihutas kuni 4 m/s vool). Sulaveed varustavadki veega maismaanõgusid (järveveega täidetud maismaanõgu, EE). Selliseid nõgusid leidub peamiselt rannikupiirkonnas Antarktise jäävabadel aladel, mida on umbes 52000 km2 e. 0.4% Antarktise üldpindalast. Tugevate tuultega kuiv kliima hoiab need alad, nn. oaasid isegi talvel peamiselt lumevabad. Järvede olemasolu ongi oaaside tähtsaimaks tunnuseks, neis on floora ja fauna palju rikkamad kui valgaladel, kus ei kasva rohtugi ja maapinna kaetus samblike, sammalde ja maapealsete vetikatega ei ületa mõnda protsenti.  Järved ilmestavad maastikku igas paigas maakeral; ka Antarktises puhkab silm lume- ja jäälagendike pimestavast üksluisusest ja naudib vaadet sinistele järvedele pruunikashallide kaljude vahel. 12000 aasta eest olid Eestimaa vaated üsna sarnased tänapäeva Antarktisega ja nii on seal nagu meilgi enamik järvi mannerjää küntud nõgudes. Mõnda nõgu tammitab lume- või firniväli, millest vesi periooditi läbi tungib, tekitades katastroofiliste vooludega vahel polaarjaamadelegi muret. Voolu alanedes tekkivad jääkoopad omavad turistlikku väärtust. Sarnaselt Lääne-Eestiga leidub rannikul laguunseid, maakerke tulemusel merest eraldunud järvi; harvemad on tektoonilise tekkega järvenõod. 

 Jääolud
Need võivad olla õige erinevad ka sama oaasi piirides. Enamus rannikuoaaside järvi vabaneb suviti osaliselt või täielikult jääkattest mõneks nädalaks või paariks kuuks. Tavaliselt lasub säärastel järvedel talve lõpuks ca 2 m jääd. Thala oaasi Ovaalsel järvel kulus mul aga 3.7 m jää läbipuurimiseks pool päeva tublit higistamist. Polegi ebatavaline, sest Miersi järvel Lõuna-Victoria Maal oli jää tüsedus 6 m! Sarnaselt oaaside maastikuga on järvejäägi tavaliselt lumevaba, mis lisab talle paksust pikal talvel, mis küll Antarktise rannikul Eestiga võrreldes eriti karm ei olegi. Sügisel järvi kaanetav noor jää on tihti erakordselt läbipaistev nagu allolev vesigi. Selgelt on näha niitjad sinivetikad paarikümne meetri sügavusel järvepõhjal; nii tekitab jääl kõndimine kõhedust, mida võrdleksin kõrge löövi kohal klaaskatusel käimisega. Meelest ei lähe veel teinegi sügisjää omadus. Päikeselistel märtsihommikutel kostsid Bungeri oaasi järvedelt ülimalt kummalised hääled: naisterahva hüüded ja nutt, lehma ammumine jne. Kuid need olendid pidanuks ju tuhandete kilomeetrite kaugusel viibima! Selgus siiski, et säärased "ülesuvitanud" polaarmeeste kujutlusvõimet piitsutavad helid tekivad jää soojuspaisumisest päikesekiirguse mõjul. 

Ebatavalised pole ka talvepakases mittekülmuvad järved, sest sedavõrd soolane on neis loksuv vesi. Vestfoldi oaasi Sügavas järves on möõdetud veetemperatuuri -18 oC 250 ‰ soolsuse ja Don Juani tiigis Lõuna-Victoria Maal -40 oC ca 400 ‰ soolsuse juures. Soolajärved on teatavasti tüüpilised kuiva kliimaga aladel, kus aurumine ületab sademete hulga. Nii kuuluvad Antarktise oaasidki külmakõrbete vööndisse. Õhu suhteline niiskus võib suvepäeval langeda paarikümne protsendini, väljariputatud pesu kuivab paari tunniga, kuid öösiti tekivad ninasse tülikad, sageli veritsevad koorikud. Kuivas õhus on Antarktiseski soojem olla kui niiskes, teisalt elektriseeruvad kuivas toaõhus kergesti mitmed esemed ning tekkinud laengud lahenevad tihti inimese jaoks ebameeldiva sirakaga.

Valgus ja soojus
Polaarpäeva päikesekülluse järel tuleb polaaröö pimedus, mis näiteks Lõuna-Victoria Maal kestab 4 kuud. Suvepoolaastal septembrist märtsini langeb Lõunamandrile suur hulk päikesekiirgust, mille intensiivsust aitavad suurendada vähese niiskuse- ja tolmusisaldusega atmosfäär (meteoroloogiline nähtavus võib olla üle 200 km) ja eriti suvel napp pilvkate. Suur osa kiirgusest tungib läbi lumekatteta ja selge järvejää. Madalamate järvede põhigi soojeneb tublisti, tekkinud soe vesi kerkib jää alla ja muudab seda sulatades lahutuspinna struktuuri, tekitades purikalaadseid moodustisi. Selgus, et need jää alumise pinna purikad toimivad valgusjuhtidena, lastes vette poole enam päikesekiirgust kui sileda aluspinnaga jää korral. Mitmeaastane jää koosneb aga sageli kuni 20 cm läbimõõduga kristallidest, mis ulatuvad läbi mõnemeetrise jääkatte. Nii oli see Untersee mägijärves Kuninganna Maudi Maal, kus 3-meetrise jää all oli 16% ja veel 100 m sügavusel oli 1% jääle langenud kiirgusest. Kiirgusmõõtmistest saadud valguse nõrgenemis- koefitsiendi alusel arvutasin Untersee vee läbipaistvuseks fantastilise 77 m, mis on teadaolevalt suurim maakera järvede seas. Selgituseks: Untersee on olnud vähemalt mõnisada aastat vee tuulesegunemist keelava jääkatte all, peamiselt toitub ta sissevoolavast Anutchini liustikust, mille serv järvejää all pikkamööda sulab; niiviisi saabuv liustikumoreen setib järvepöhja täielikus rahus ning fütoplanktonit on erakordselt napilt.

Kõige sagedamini on Antarktise järvedes veetemperatuur 0-5 oC, nii nagu talvistes Eesti järvedeski. Ere päike soojendab jääalust vett juba septembris, olgugi et väljas veel 30-40 kraadi pakast ette võib tulla. Suvel jääst vabanedes võib järve veetemperatuur isegi langeda, sest tekib otsene soojuskadu atmosfääri, teiseks on sissevoolavate sulavete temperaruur vaid veidi üle nulli; uuenenud sügisese jää all tõuseb temperatuur jälle, et polaaröös uuesti langeda. Juhtub aga vähese läbivooluga madal järv asuma igast küljest kaljupinnaga ümbritsetud tuulevaikses nõos, võib vesi suvel soojeneda ka 10 kraadini. Schirmacheri oaasis Solaariumi järves oli see koguni 17 kraadi, mõistagi meelitas ta suplushuvilisi. Lisaks võivad ka päikesepoolsed kaljupinnad kuni 40 kraadini soojeneda. Muidugi nauditi neid mõnusid osooniaugueelsetel aegadel, mil erilist aimu UV kiirguse ohtlikkusest veel polnud ja läbi troopika seilavatel ekspeditsioonilaevadelgi innustuti seniitpäikesevannidest. Üks laevakokk "praadis" kord isennast sedavõrd, et võis järgmisel ööl vaid seistes magada! Tänapäeval on vähemalt Austraalia ekspeditsioonis tavaline näha valgekskreemitatud nägudega polaarlasi. Neid ja üha rohkearvulisemaid Antarktisele saabuvaid turiste (vt. Luup nr.10, 1998) keelitavad järvedes suplemisest loobuma karmistunud keskkonnakaitse reeglid: et ei reostataks väärtuslikke teadusobjekte ega rikutaks nende soojuskihistust!

Lõuna-Victoria Maa Vanda järve 68 m sügavuse põhja lähedal on mõõdetud püsivaks veetemperatuuriks 25.5 oC, hoolimata sellest, et aasta keskmine õhutemperatuur on seal -20 oC. USA järveuurijat Armitage'i, kes 1961.a. selle avastuses tegi, peeti mõnda aega valetajaks! Kordusmõõtmised taastasid mehe reputatsiooni, soojuse põhjuseks oletatud järvepõhja kuumaveeallikaid aga ei leitud. Osutus, et järvevee põhjakihte soojendab läbi selge jää ja vee tungiv intensiivne päikesekiirgus. Oluline on sealjuures, et sügavusega kasvava soolsuse (põhjas 90 ‰) tõttu ei toimu veekihtide konvektiivset segunemist ning saabuv soojus kulub peamiselt vee soojendamiseks, mitte aga jää alumise pinna sulatamiseks nagu tavaliselt. Efektiivne lõks päikeseenergiale, kas pole?

Palju hapnikku ka leeliselistes vetes
Soolaseid järvi kujundab tugev auramine, sageli on algpunktiks merest eraldunud laguun. Olulise sulaveetoitega järvede soolasisaldus on tihti mõnikümmend milligrammi liitri kohta. olles vahel ka suurusjärgu võrra väiksem või suurem. Viimasel juhul on tegu eriti väärtusliku joogivee allikatega polaarjaamadele, sest vee sulatamine lumest nõuab kallist energiat. Ka on lumevee soolasisaldus inimesele pikaajaliseks tarbimiseks liiga madal, tekitades probleeme hammastele ja luudele. Leevendust annab mineraalvee, piimatoodete ja õlle lisamine toiduratsiooni. Tõsiasjaks jääb, et Antarktises kõnnitakse meie suhtes jalad ülespidi ja päike liigub seal vastu kellaosutit. Mõni muugi loodusnähtus on meie parasvöötme suhtes näivalt pea peale pööratud. Kui parasvöötme järvedes leidub lahustunud hapnikku kõige vähem talvise jääkattega, siis Antarktise järvedes esineb seda küllaga läbi aasta, eriti palju aga talvel! Kontsentratsioonid on ulatunud üle 30 mg/l ehk enam kui 100% üle normaalse küllastuse. Talvel kasvab järvejää paari meetri võrra, vee külmumisel surutakse hapnik jääst välja otse vette, ning selle hapnikusisaldus kasvab. Oma osa hapnikusisalduse tõstmisse annavad ka põhjavetikad, mis fotosünteesil eraldavad seda vette märkimisväärsel hulgal. Teisalt on neis järvedes vähe orgaanilist ainet ja hapnikku tarbivaid baktereid. Untersee ja lähedalasuv Obersee olid ka väga leeliselise veega, pH-ks mõõtsime Leipzigi kolleegi D. Haendeliga 10.3-11.3. Selle ka globaalselt haruldaselt kõrge pH põhjuseks peame järvenõgude ja valgalade karbonaatseid kivimeid.

Kes elab järve sees?
Eelnevaga kooskõlas pole üllatav äärmiselt hõre Antarktise järvede plankton, kus klorofüllisisaldused on sageli alla 0.5 mg/m3. See näitaja vastab ultraoligotroofsetele järvedele, mida peale Arktika leidub peamiselt vaid kõrgmägedes. Untersees mõõtsin klorofülli 0.08-0.27 mg/m3 ning Schirmacheri oaasi Ülemjärves ka 0.05 mg/m3. Määrasin ka viimase fütoplanktoni aastaproduktsiooni; 0.58 g fotosünteesil fikseeritud orgaanilist süsinikku järvepinna ruutmeetri kohta osutus vähimaks maakera seniuuritud järvede seas. Põhjuseks oli väga tugev, fotosünteesi pärssiv päikesekiirgus ning fosforivaegus selles aeglase veevahetusega umbjärves. Rikkama planktoniga Antarktise järved on tihti seotud väetavate fosfori- ja lämmastikuühendite sissevooludega valgalade pingviini- või hülgekolooniatest, üksikjuhtudel ka hooletust inimtegevusest. Tõepoolest on mitmed järved saaud tugevasti reostada. Sealsamas Schimacheri oaasis leidis NL ekspeditsioon 15 aasta kestel olevat mugava jaamajäätmeid Glubokoje järve jääle vedada ning köögi ja sauna-pesumaja reoveed jooksid rõõmsalt teise järvekesse, kust joogivett pumbati. Dramaatilised muutused nende järvede seisundis olid mulle 1976.a. lausa ninnakargavad: mõlemad haisesid ilgelt väävelvesiniku järele! 3000 km eemal Larsemanni oaasis osutus Hiina jaama Zhong Shani mõju No Worries (Ei Muret!) järvele veidi väiksemaks, kuid joogiveeks sulatavad hiinlased siiski nüüd lund.

Vaese planktoniga vörreldes on elustik Antarktise järvede põhjas tihti üsna rikkalik. Soojemas, toitainetega paremini varustatud ja ülemäärase päikesekiirguse eest kaitstud elupaigas arenevad ohtralt niitjad sinivetikad, sekka räni- ja rohevetikaid ning veesamblaid. Säärase, vahel paarimeetrise kihi pinnal elab väikesi vähilaadseid, keriloomi, loimureid; keegi neist pole küll suurem kui paar mm. Kuigi Lõunaookean on kalarikas, puuduvad kalad Lõunamandri järvedes: ühtpidi on Antarktis siseveekalade sinnalevikuks liiga eraldadatud, teisalt poleks neil seal piisavalt sobilikku toitu. Introduktsioonikatsedki on karmilt keelatud: rahvusvahelised lepingud ei luba ühtegi võõrast taime- ega loomaliiki Antarktisele (vt. ka Horisont nr.6, 1998).

Järved mannerjää all
Vostoki jaama lähedal Kesk-Antarktises on 4 km paksuse jääkilbi all 230 km pikk, 50 km lai ja vähemalt 670 m sügav mageveejärv. Põhjasetteid on selles Äänisjärve mõõtu veekogus 90-330 m. Andmed on saadud seismiliste ja raadiolokatsiooniliste uuringute ning tehiskaaslastelt tehtud jääpinna kõrguste täppismõõtmiste alusel. Kuigi mannerjää ülaosa temperatuur on Vostokis keskmiselt -55 oC, soojendab selle alumist pinda kogu Maale iseloomulik geotermaalse soojuse voog. Lisaks on alapinnal peallasuva jää koletu rõhu tõttu sulamis- temperatuur vaid ca -3 oC. Järve kohal puuritud jääkernist on mitut liiki elustumisvõimelisi mikroobe ja vetikaid leitud ka jää kõige alumistest kihtidest, kus jää vanus läheneb 0.4 milj. aastale. Nii võib kilbis allapoole liikuv jää, mis ülivähe sisaldab ka mineraal- ja orgaanilisi aineid, külvata järve mikroorganisme.Pool miljonit aastat isoleeritud mikroobidel võib peale ülisuure teadusväärtuse olla ka erakordne tähtsus meditsiinilistes ja tööstuslikes rakendustes (antibiootikumid, ensüümid). Vostoki järv on muutunud erutavaks objektiks mitmete teadusharude esindajatele, ka planetoloogidele. Andmete kohaselt katab Jupiteri kaaslast Europat mitmekümne km paksune jääkate, mida alt soojendab planeedi hõõguvtuline tuum. NASA-l on plaan Europa jääkilbi aluse ookeani uurimiseks kavandatud sondi katsetada esmalt Vostoki järvest proovide saamiseks. Viimane ülesanne koos järve loodusliku seisundi absoluutse säilitamisega on kahtlemata väga tõsine väljakutse. Just järve saastamise oht sundis venelasigi 1997/98 austraalsel suvel 110 m ülalpool järve puurimise löpetama. Kui leitakse elu Vostoki järvest, on shansse selleks ka Europa jääaluses ookeanis.