Kuidas puud omavahel suhtlevad?
Noe mõõdab ühendeid, mida puud “välja hingavad” ehk lehtede kaudu väljutavad. Seal on hapnik ja veeaur, kuid ka lämmastikoksiide ning mitmesuguseid orgaanilisi ühendeid, mille üldnimetaja on isopreenid. Noe püüab selgust saada, milliseid protsesse just need viimased atmosfääris esile kutsuvad ning kuidas atmosfääritingimused omakorda mõjutavad puude käitumist ühendite eritamisel.
Näiteks, kuidas reageerivad metsad kliima soojenemisele: kas nad pigem mingil moel aitavad sellele kaasa või vastupidi, rakendub muutusi leevendav mehhanism, umbes nii, nagu kujutas seda ette keskkonnateadlane James Lovelock Gaia hüpoteesi välja käies. “On versioon, et kui on palav, püüavad puud kiirendada protsessi, et pilvi tekiks rohkem,” toob näite teine projektis osalev Maaülikooli teadur Veljo Kimmel. “See on kommunikatsioon: mets ütleb atmosfäärile, millal vajab vett ja tellib pilved,” vahendab Noe Gaia-vaimus välja pakutud hüpoteesi.
Kahe aasta eest pälvis suuremat tähelepanu Leedsi ja Frankfurdi ülikoolide teadlaste artikkel, milles pakuti, et boreaalsed metsad ehk põhjaalade suured okaspuulaaned, nagu Siberi taiga, suudavad kliimat märgatavalt jahutada.
Kui varem arvati, et need metsad oma tumeda okastikuga aitavad päikesekiirgust neelates soojenemisele pigem kaasa, siis tolles artiklis juhtisid teadlased tähelepanu, et lenduvate ühendite pilvede teket soodustavast rollist on seni hoopis mööda vaadatud. See mõju võib aga olla märkimisväärne.
Muu hulgas üritavad Maaülikooli teadlased uurida, kuidas käituvad boreaalsete metsadega võrreldes meie parasvöötmemetsad, kus lehtpuude osakaal on suurem. Sellele lisaks loomulikult püüe üldisemalt mõista keerukat ainete ringkäiku, mida puud juhivad. “Viimase paari aasta jooksul oleme läbi viinud integreeritud mõõtekampaaniaid, kus mõõdame emissioone lehtede ja ökosüsteemi tasandil, sinna juurde õhukeemiat,” räägib Noe.
“Puudest lenduvad orgaanilised ühendid, atmosfääris olev päikesekiirgus ja teised gaasid on kokku nagu keemiline reaktor,” ütleb sakslane, kes Tartusse saabus kuue aasta järeldoktorantuuri ja otsustas siia jäädagi. “See on suur keemiline ringkäik.”
Tema uurimistöö keskmes on süsivesinike klass nimega monoterpeenid, mille struktuuris on kaks isopreeni. “Kui läheme metsa ja tunneme metsa lõhna, siis osa sellest ongi monoterpeenid,” ütleb Noe. Samuti on monoterpeenid mitmetest taimedest saadavate aromaatsete õlide peamine koostisosa.
Looduses pole nende ülesanne loomulikult mitte inimestele meeldivate lõhnade pakkumine. “See on kommunikatsioonivahend taimede vahel,” räägib Noe puhtas eesti keeles, millest vaid mõned käändelõpud kipuvad uitama minema. “Kui putukad söövad üht taime, muudab see lõhna ja teised taimed saavad sellest aru.” Muutusi õhku paisatavates ühendites on täheldatud ka mitmesuguste teiste stressitekitajate, näiteks haiguste või kuumalainete puhul, aga ka lihtsalt tuule suuna muutuse peale.
Intrigeeriv küsimus ongi, kas üksteisega ja putukatega “rääkimise” kõrval üritavad taimed nende ühenditega saata sõnumeid ka millelegi suuremale? Kas tegu on pelgalt reaktsiooniga muutunud tingimustele või ka katsega midagi muuta? Kui monoterpeenid aitavad pilvede teket kiirendada, kuidas mõjutab seda muutuv kliima?
Küsimusi on endiselt rohkem kui vastuseid, kuid küsimus pole praktilise väärtuseta. “Metsnik peab praegu otsustama, mida järgmiseks viiekümneks või sajaks aastaks istutab,” räägib Noe. “Kui paneb mõne taimeliigi, mis muutuva kliima olukorda ei sobi, kaotab ta terve investeeringu. Need on praktilised küsimused, kuidas kohaneda tuleviku olukordadega.”
Vähem tähtis pole seegi, kuidas suhtuvad metsad inimese poolt õhku paisatavatesse ühenditesse. Noe toob näite Soomest: “Jaamad on jälginud, et kui puhub põhjatuul Arktikast, mis on hästi puhas ja kus on vähe lämmastikoksiide sees, siis tekib metsa kohale rohkem looduslikke osakesi. Kui tuul on läänest [tuues kaasa heitgaase], on seda vähem.” Vahe võib olla tuhandetes kordades.
Samal ajal on välja toodud, et kuigi inimesed on viimase 20 aastaga tunduvalt vähendanud näiteks osooni eeldusainete õhkupaiskamist, pole osooni kontsentratsioon maapinna lähedal muutunud. “Samamoodi on ka osakestega: inimesed paiskavad vähem atmosfääri, aga kontsentratsioonid ei ole muutunud,” ütleb Kimmel. “Seal ongi need küsimärgid, mis praegu biosfääri ja atmosfääri seoste vahel on: kui palju ja mida täpselt biosfäär emiteerib.”
Kas mets jälgib, mis juba õhus on, ja eritab omi ained sellest lähtuvalt? Või ei tea metsad, mida inimene juurde paneb, ja käituvad nagu vanasti? Taas küsimused, millele selgeid vastuseid pole, mille modelleerimine on olnud keerukas ja mida on seetõttu varem enamasti lihtsalt ignoreeritud.
Noe usub, et nende mõõtmised suudavad pildi veidigi selgemaks saada. Ta püüab pilku heita üle puulatvade — sõna otseses mõttes. “Viimased kaks aastat oleme mõõtekampaaniad lõpetanud 20 meetri kõrgusel, see on tellingu lõpp,” tõdeb ta. Kogu ökosüsteemi tajumiseks, metsa hingeõhu mõõtmiseks peaks torn aga ulatuma üle puude. “Kaks-kolm meetrit üle metsa ja saame ringi, mille “nähtavus” on 200 meetrit. Kui läheme veel paar meetrit kõrgemale, ütleme 10 meetrit üle puude, saame juba kilomeetrise ringi,” sõnab Noe.
On põhjust kadedusega vaadata põhjanaabrite poole, kellel töötavad sarnased mõõtmistornid — tuntud lühendiga SMEAR — juba 15 aastat. Sarnast mõõtmisjaama ja -stiili, mis ühendab teadlasi metsaökoloogiast kuni atmosfäärifüüsikani, soovivad Maaülikooli teadlased kasutada ka Eestis. Hiljutine otsus kanda Eesti teaduse prioriteetsete infrastruktuuriobjektide nimistusse ka keskkonnaobservatoorium, mille alla kuuluks ka Järvselja keskus, annab selleks igatahes lootust.
“SMEARi taga olev idee on atmosfääri ja biosfääri ühendamine,” ütleb Noe. “On vaja, et eri teadusalad tuleksid kokku, siis saab pildi selgemaks. See on paindlik kliimauurimine.”
