19. novembril kell 14.00 kaitseb Evelin Pihlap keskkonnatehnoloogia erialal doktoritööd „Soil aggregate formation in soils derived from loess reclamation“ („Mullaagregaatide teke rekultiveeritud lössis“).
Juhendajad:
vanemteadur Ain Kull, Tartu Ülikool
dotsent Arno Kanal, Tartu Ülikool (2016–2019)
professor Ingrid Kögel-Knabner, Müncheni Tehnikaülikool (Saksamaa)
Kokkuvõte
Söe karjääriviisilisel kaevandamisel ehk pealmaakaevandamisel eemaldatakse lisaks söele maapõuest ka söekihi peal lasunud geoloogilisi kihte. Sellega tekitatakse maapõue isegi enam kui mitmesaja meetri sügavusi kaeveid, mille sügavust võib võrrelda Tallinna teletorni või Pariisi Eiffeli torni kõrgusega. Kaevandamise käigus muudetakse maastik tundmatuseni ning kaevandamise lõppemisel on üldjuhul nõutav hävitatatud maastiku taastamine või korrastamine. Maastiku taastamisel kasutatakse reeglina karjäärist eemaldatud katendi kihte, millega kaetakse ammendunud karjääri osad ning mille peal hakatakse mulla elurikkust ja viljakust taastama. Uue lähtematerjali omadused mullatekkeks on enamasti toitainevaesed ja pinnast kirjeldatakse vähese bioloogiline aktiivsuse, väikese toitainete sisalduse ja hävinenud mullastruktuuriga. Mulla arenemise seisundit kirjeldavaks üheks indikaatoriks on mullastruktuur, mille all mõtleme mullaagregaatide teket ehk mulla tahkete osakeste asetust. Mullaagregaatide struktuuri hindamine on oluline seetõttu, et mullaagregaatide tekkest võtavad osa nii mulla orgaaniline aine, bakterid, seenehüüfid, mineraalosakesed, taimede juured ja lähtematerjali anorgaanilised komponendi. Hea struktuuriga muld on viljakas ja suuteline puhverdama keskkonnas toimuvaid muutusi. Käesoleva doktoritöö eesmärgiks on hinnata mulla struktuuri ja sellega seonduvate füüsikalis-keemiliste omaduste arenemist pärast kaevandusalade taastamist. Doktoritöös kajastatud uuringutes võtsime uurimise alla Lääne-Saksamaa Garzweileri rekultiveeritud karjäärialade aegrea (0, 1, 3, 6, 12 ja 24 aastat rekultiveerimisest). Garzweileri karjääris kasutatakse ala korrastamise lähtematerjalina lössi, mis on peeneteraline sete ja kõrge kaltsiumkarbonaadi (CaCO3) sisaldusega. Leidsime, et karbonaatne lähtematerjal mõjutas oluliselt mullastruktuuri stabiilsust vaatamata mulla orgaanilise süsiniku sisalduse kasvule. Karbonaatne löss soodustas pehme kivimitaolise struktuuri moodustumist, mida võib samastada tsementeerumisega. Tugev mullastruktuuri tsementeerumine oli siiski ebastabiilne ja tsementeerunud agregaadid lagunesid täielikult vesikeskkonnas, viidates, et rekultiveeritud muld on erosiooniohtlik. Mulla majandamisviisid avaldasid olulist mõju mulla orgaanilise süsiniku dünaamikale, mis oli omakorda seotud makroagregaatide tekkega. Selgus, et kui värske orgaanilise aine lisamise osakaal vähenes, siis põllule jäetav põhk kasvatatavatest kultuuridest ei olnud piisav, et tagada püsivat mulla orgaanilise süsiniku sisaldust ja makroagregaatide teket. Doktoritöö tulemused tõid välja, et mulla taastumise tulemuslikkust ei saa mõõta ainult mullaviljakusele tuginedes, vaid mullasüsteemi peab käsitlema kui tervikut, sest olulist rolli mängivad nii lähtematerjal, orgaanilise materjali lagunemine kui ka mullaharimise viisid.