1

Geoloogiateadused Geoloogiateadused ühiskonna vajaduste ühiskonna vajaduste

rahuldamiseksrahuldamiseksAlvar Soesoo Alvar Soesoo

Tallinna Tehnikaülikooli Tallinna Tehnikaülikooli Geoloogia InstituutGeoloogia Instituut

2277.11.2007.11.2007

Ettekanne peetud TTÜ Avatud Ülikoolis loodsteaduste õpetajate õppepäeval. Slaididele on siinkohal lisatud pisut selgitavat teksti.

2

TEEMADTEEMAD

• Mis on geoloogia• Kaasaegsed Maa-teaduste uurimismeetodid• Laamtektoonika• Looduskatastroofid• Georessursid ja globaalsed protsessid• Eestimaa rikkused ja probleemid

3

Geoloogiateadus

Füüsika Keemia

PlanetoloogiaMatemaatikaHüdroloogia

Inimkeskkond

LitosfLitosfäääärr HHüüdrosfdrosfäääärrAtmosfAtmosfäääärr

Geoloogiat ei õpetata koolis, seepärast on tihti ka rahva teadmised sellest teadusest puudulikud. Lühidalt kokku võttes võib öelda, et geoloogia on üks Maa-teaduste osasid, mis interdistsiplinaarse teadusena kasutab füüsikat, keemiat, matemaatikat ja teisi teadusi, et uurida põhiliselt Maad, selle koort ja sügavamaid kihte, kivimite koostist ning erinevaid asetleidvaid protsesse.

Ühiskond esitab küsimuse, ühiskond esitab probleemi, ühiskond onsee, mis defineerib geoloogia vajaduse. Geoloogiateadus ei ole teadus iseeneses, vaid rahuldab ühiskonna vajadusi selle erinevatel arenguetappidel. Geoloogiateadus ise eksisteerib sümbioosina looduse – sealt kust tuleb teaduslik algmaterjal ja ka probleem – ning kõrgtehnoloogilise labori vahel.

4

Laboris ja looduses

Lahendamist vajav probleem ja vajalik algmaterjal tulevad loodusest. Võetud proove analüüsitakse kõrgtehnoloogiliste seadmetega, et saada teada, mis mineraalid on proovis, milline on selle keemiline koostis jm.

Tänapäeval on võimalik uurida keemiliste elementide või nende iseotoopide sisaldusi suurusjärgus 0,000001% ning seda väga väikeses ruumiosas – näiteks mõne mikromeetri laiuses punktis.

5

GeoloogiaGeoloogiateadus onteadus on vajalikvajalik igas igas ühiskonnasühiskonnas

LooduskatastroofidLooduskatastroofidKeskkonnaseisundKeskkonnaseisundi järsk halveneminei järsk halvenemineSuurenev vajadus mSuurenev vajadus maavaradaavarade ja e ja loodusvaradloodusvarade osase osas

NENDE TEADMISTE ALUS ON NENDE TEADMISTE ALUS ON PIDEVALT ARENEV PIDEVALT ARENEV GEOLOOGIATEADUS ISE!GEOLOOGIATEADUS ISE!

... ja see ei ole teadus, mida võib kappi ootama panna ja sealt välja võtta kui seda vaja peaks olema. Kui teadust vahepeal pole kapistoidetud ja sellel areneda lastud, ei ole tihti sealt ka midagi välja võtta!

Aga millised on olukorrad, kus ühiskonnal on vaja geoteadus kapist välja võtta? Eeskätt on see situatsioon, kus on tegu loodus-katastroofiga, keskkonnaseisundi järsu halvenemisega ning ühiskonna kasvava vajadusega maavarade ja loodusressursside osas. Viimased aastad on näidanud, et tänapäeva ühiskond on jõudnud arengujärku, kus kõik nimetatud situatsioonid on olemas.

Ühiskonda suudab adekvaatselt aidata vaid see geoteadus, mis on teadusena reaalajas arenev ning toimiv.

6

Viimaste aastate suurimad ja ohvriterikkamad maavärinad on toimunud Aasias, Indoneesia piirkonnas. Tihti päästavad maavärinad lahti ka hiidlaine – tsunami.

7

Aga maavärinad toimuvad ka Eestis ja selle lähialadel.

Võib meenutada siinkohal 2006. aastal toimunud maavärinat Rootsis. Elanikonnas kutsuvad maavärinad esile hirmu, olenemata sellest kui suure või väikese värinaga on tegu. Nii ka Rootsis! Sel korral võetigi appi geoloogiateadus rahvale selgitamisel, mis siis ikkagi juhtus. Geoloogiateadust Rootsis kapis hoitud ei olnud ning teadlased olid suutelised rahvale seletama ning vastukaaluks mitmetele ajakirjanikele rahva siiski maha rahustama....

8

Põhilised loodus”Põhilised loodus”nähtusednähtused” ehk ” ehk inimkeeles katastroofidinimkeeles katastroofid

Maa värisebMaa värisebVulkaan purskabVulkaan purskabMeteoriit kukubMeteoriit kukub... või algab tohutu soojenemine või ... või algab tohutu soojenemine või hoopis tuleb tagasi jäähoopis tuleb tagasi jää--aegaeg

Mis on looduskatastroof?

Looduskatastroof on Maal toimuv geoloogiline protsess, geoloogidnimetavad seda nähtusteks, ühiskonna ruupor – ajakirjandus ja muu meedia – tihti aga teravdab seda nähtuste komplekti, mis on meie emakesele Maale väga iseloomulik.

9

.... näiteks maavärinad

10

Worldwide earthquakes with M4.0+ located by USGS and Contributing Agencies.

Aktiivsed maavärinad novembri keskpaiku 2007. Pildilt näha, et neid toimub ikka ja mõnes piirkonnas üsnagi tihedalt!

11

Maavärinad päästavad tihti lahti ka hiidlaine – tsunami. Skeem kuidas tsunami tekib ja miks ta on hävitavaim just madalas vees ehk rannikul.

12

Maavärinad Euroopas

Maavärinad Euroopa alal 20 aasta jooksul. Näiteks Lõuna-Euroopa on vägagi rikas maavärinate poolest.

13

Suurimad maavärinad ja arvatav ohvrite arv.

14

Sept-oktoober 2006

ALASKA

Teiseks loodusnähtuste grupiks on vulkaanipursked.

Nii nagu maavärinad, toimuvad Maal tihti ka vulkaanipursked. See on planeedi normaalne seisund.

15

Vulkaaniline tegevus: 14Vulkaaniline tegevus: 14--20 20 November 2007November 2007

New Activity/Unrest: | New Activity/Unrest: | KrakatauKrakatau, Indonesia , Indonesia Ongoing Activity: | Ongoing Activity: | ArenalArenal, Costa Rica | , Costa Rica | BezymiannyBezymianny, , Russia | Russia | ChikurachkiChikurachki, Russia | , Russia | FuegoFuego, Guatemala | , Guatemala | GalerasGaleras, Colombia | , Colombia | KarymskyKarymsky, Russia | , Russia | KilaueaKilauea, USA | , USA | PacayaPacaya, Guatemala | , Guatemala | Santa MaríaSanta María, Guatemala | , Guatemala | ShiveluchShiveluch, Russia | , Russia | Soufrière HillsSoufrière Hills, Montserrat | , Montserrat | St. St. HelensHelens, USA | , USA | TungurahuaTungurahua, Ecuador | , Ecuador | TurrialbaTurrialba, Costa , Costa Rica | Rica | UbinasUbinas, Perú | , Perú | VillarricaVillarrica, Chile, ChileThe Weekly Volcanic Activity Report is a cooperative The Weekly Volcanic Activity Report is a cooperative project between the Smithsonian's project between the Smithsonian's Global Volcanism Global Volcanism ProgramProgram and the US Geological Survey's and the US Geological Survey's Volcano Volcano Hazards ProgramHazards Program. .

16

HAWAII

Suur osa Maa elanikonnast elab just vulkaaniliselt aktiivsetes piirkondades. Kas see on juhuslik, kas see võib midagi tähendada? Jätame selle küsimuse vastamiseks teistele teadlastele.

17

Põhilised maavärinad ja Põhilised maavärinad ja vulkaanipurskedvulkaanipursked

Kui vaatleme maavärinate ja vulkanismi piirkondade paiknemist, märkame, et paiknemine ei ole mitte juhuslikult üle terve planeedi.

Nii maavärisemine kui ka vulkanism on koondunud teatud joonelistesse piirkondadesse. Siinkohal tulebki teadus mängu selle omapära selgitamiseks. Nimelt on nn. looduskatastroofiderohkemadpiirkonnad maakoore plokkide – laamade – piirialad.

18

Maa umbes 200 miljonit aastat tagasi

Sel ajal oli maakera mandrite mass kogunenud üheks hiidmandriks.

19

Alfred Wegener (1880-1930), sakslasest meteoroloog, avaldas juba 1915 aastal hüpoteesi, mis sai tuntuks kontinentaalse triivi hüpoteesina. Wegener väitis, et kontinendid, mis on tänapäeval näiteks üksteisest Atlandi ookeani vetega eraldatud, moodustasid kunagi suure kontinendi - Pangaea superkontinendi. Tol ajal sai hüpotees küll üleüldise naeruvääristamise osaliseks, kuid mõnedkümned aastad hiljem muutsid paljud geoloogid oma arvamust. Praegu viidatakse tihti Alfred Wegenerile kui kaasaegse laamtektoonika isale.

Maal toimuvate protsesside ja muude tähelepanekute analüüs viis teadlased Maa arengut kirjeldava üldise teooriani – laamtektoonikani. Laamtektoonika on kaasaegne paradigma, mis on suuteline seletama, miks Himaalaja mäestik on nii kõrge, miks Jaapanis võiMalaisias purskas vulkaan ja maa värises, miks siin või seal on tekkinud maavarad ja teises kohas ei ole.

20

Fit of South America and Africa

Juba Wegener märkas, et Lõuna-Ameerika ja Aafrika rannad sobiksid kokku. Ehkki mandrite triivimise teooria kutsus tol ajal teadlastes esile vaid väljanaermist oleme mandrite liikumises tänapäeval kõik veendunud.

21

22

Laamtektoonika Laamtektoonika -- kaasaegne kaasaegne paradigmaparadigma

Laamtektoonika on võimeline ära seletama suure osa Maal toimunudprotsessidest ja ka enamuse praegu toimuvatest protsessidest. Teooria põhineb ideel, et Maa koore plokid ehk laamad liiguvad plastse astenosfääri pinnal. Maa koort kasvab juurde ookeanide keskahelikel ning laamad hävivad sukeldudes tagasi vahevöösse.

Et mandrid on tagasi koos olnud sellest annavad tunnistust mitmed leiud kunagieksisteerinud looma- ja taimeliikidest (fossiilid). Mitmed liigid olid levinud sarnaselt mitmel praegusel mandril, samas aga liigid ei oleks olnud võimelised ookeane või meresid iseseisvalt ületama –järelikult mandrid pidid koos olema!

23

Permiaegne jäätumineCa 270 Ma

Vana, Permiaegse jäätumise setted ulatusid üle mitme mandri –kõige parem rekonstruktsioon eeldab, et vähemasti suur osa praegu lõunapoolkeral asuvaid mandreid olid sel ajal koos!

24

Liiga pikk ujumine Mesosauruse jaoks

Mesosauruse fossiilseid jäänuseid on leitud nii Lõuna- Ameerikast kui Edela-Aafrikast, saurus aga ei olnud võimeline ujuma üle ookeani!

25

Ookeanipõhja spreadingu hüpotees

Ookeani koor tekib juurde ookeanide keskahelikel. Tekkinud koor liigub ahelikust eemale. Liikumist toetavad vahevöös toimuvad konvektsioonivoolud, mis põhinevad ookeanide keskahelike piirkonnas ülestõusva kuuma materjali ja subduktsioonivööndites sukelduva külma materjali termilisel erinevusel - gradiendil.

26

Laamtektoonika Laamtektoonika –– ttäänapnapääeva paradigmaeva paradigma

Põhilised laamtektoonilised struktuurid: ookeani keskahelik, subduktsioonivöönd, saarkaared, kontinentaalne vulkaaniline vöönd, kontinentaalne rift.

27

AKTIIVNE ÄÄREALAAKTIIVNE ÄÄREALADivergentDivergentne äärealane ääreala

Crustal formation, spreadingCrustal formation, spreading

MidMid--ocean ridgesocean ridgesmantle convection upwardmantle convection upwardvolcanismvolcanismnew crust madenew crust madeBegin in continentBegin in continent

Africa/South AmericaAfrica/South AmericaAfrican rift valleyAfrican rift valley

Volcanoes, earthquakesVolcanoes, earthquakes

Laamade aktiivne äärelala – ala kus toimuvad vulkaanilised protsessid ja maakoor on liikumises. Divergentne laama ääreala on ala, kus toimuvad maakoore plokkide lahkuliikumised. Pildil näide kuidas tekib ookean: maakoor praguneb riftingu käigus, tekkinud alangu tiivad hakkavad teineteisest lahku liikuma.

Iseloomulik maavärinad ja vulkaaniline tegevus.

28

Sellise protsessi kaasaegne näide on Ida-Aafrika riftisüsteem. Punased noolekesed näitavad maakoore plokkide liikumise suunda. Ka Punane meri on üheks näiteks uue ookeani tekke faasist.

29

RIFTINGUPROTSESSRIFTINGUPROTSESS

Vaade Ida-Aafrika riftisüsteemile õhust – näha on selge alangute süsteem.

30

KONVERGENTNE

Oceanic - Continental

Oceanic - Oceanic

Continental - Continental

Andes Mountains

Japan, Philippines

Himalaya Mountains

Konvergentseks laama äärealaks nimetatakse ala, kus toimub maakoore plokkide kokkuliikumine, valdavad kokkusurumispinged. Subduktsioon ehk ühe laama sukeldumine teise all viib ookeanide sulgumiseni so. nende kadumiseni. Subduktsiooni käigus võib toimuda kontinentide kokkupõrge, mis viib omakorda mäetekkeprotsessideni. Iseloomulik maavärinad ja vulkaaniline tegevus.

See protsess toimub tänapäeval ja on toimunud ka minevikus (vähemasti 2 miljardit aastat).

31

KONVERGENTSED KONVERGENTSED LAAMADE ÄÄREALADLAAMADE ÄÄREALAD

SubductionSubduction: destructive: destructive

Ocean - oceanContinent - oceanContinent Continent -- continent: continent:

tall mountainstall mountainsTibetan plateauTibetan plateau

Volcanoes, earthquakes, trenchesVolcanoes, earthquakes, trenches

Kontinentide kokkupõrke näiteks on Himaalaja mäeahelik, mis tekkis India ja Euraasia laamade omavahelise kokkupõrke tulemusena. Maakoore kokkusurumine selles piirkonnas jätkub ka tänapäeval jaHimaalaja kerkib selle tulemusena. Iseloomulik maavärinad ja vulkaaniline tegevus.

32

Neither Neither constructive constructive nor destructivenor destructive

StrikeStrike--slip,slip,shear: shear:

2 plates slide 2 plates slide San AndreasSan Andreas

Earthquakes Earthquakes no volcanoesno volcanoes

TRANSFORMTRANSFORM--MURRANGUDMURRANGUD

Laamad võivad liikuda teineteise suhtes ka laamaservade libisemise näol. Näitena transform-murrangute süsteem USA edelaosas. Kuulus San Andrease murrang, millega seostub palju erineva tugevusega maavärinaid.

33

KUUMAD TÄPIDKUUMAD TÄPIDMantle plumes: “stationary” as plates Mantle plumes: “stationary” as plates move over themmove over themRecord of plate movementRecord of plate movement

Land or oceanLand or oceanLand: YellowstoneLand: YellowstoneOcean: island formationOcean: island formation

HawaiiHawaii

“Kuumad täpid” on Maa termaalselt anomaalsed piirkonnad, kus ülekuumenenud magma liigub läbi vahevöö maapinna suunas. Kuna kuuma täpi asukoht ei puutu võib laamade liikumise tõttu tekkidanäiteks vulkaaniliste saarte rida või jada – ilusaks näiteks Hawaii saarestik koos sinna juurde kuuluvate veealuste saartega, mis paiknevad Hawaiist loodes.

Kuum täpp on “süüdi” ka selles, et Islandi saar on olemas. Nimelt on Islandi saare all kuum täpp ja saar ise paikneb veel ookeani keskahelikul. Seega on Island koht, kus saab maismaal külastada ookeani keskahelikku ja kuuma täppi korraga.

Yellowstoni rahvuspargis (USA) võib näha ka kuumast täpist indutseeritud geoloogilisi protsesse – vulkanismi ja geisreid.

34

Maakera ajalugu on olnud kontinentide liikumine kokku ja lahku. Mitmed nn. superkontinendid on meile üsna hästi teada. Siin võibnimetada Pangaead – 200-300 miljonit aastat tagasi, Gondwana –600 miljonit aastat tagasi, Rodinia – 1000-760 miljonit aastat tagasi. Miljardist aastatst vanemate superkontinentide rekonstrueerimine on juba keerulisem ülesanne.

Praegute geoloogiliste protsesside, sealhulgas laamade liikumiskiiruste ja suunavektorite alusel võib väita, et umbes 200- 250 miljoni aasta pärast tekib maakerale uus superkontinent.

35

New Scientist, 2007New Scientist, 2007

Maakera ajalugu on palju pikem kui kakskümmend või sada tuhat aastat. Geoteadlased on võimelised selgitama milline oli maakerakeskkond miljoneid ja sadu miljoneid aastaid tagasi.

Erinevad nägemused kuidas võib välja näha uus tekkiv superkontinent ca 250 miljoni aasta pärast.

Kontinentide asend ja mass (suurus) on üks peamisi faktoreid, mis kontrollib meie kliimat. On selge, et superkontinendi keskalad on elu suhtes üsna vaenulikud, need võivad olla elutud kõrbed. Samas rannikualad on avatud metsikutele tuultele, msi saavad jõudu koguda ülisuurte ookeanide pinnalt.

36

Aga meie kliima, ja CO2 Aga meie kliima, ja CO2 emissioonide piiramine....???emissioonide piiramine....???

VÄIDE: Laamtektoonika suures VÄIDE: Laamtektoonika suures osas kujundab ka kliimaosas kujundab ka kliima

Teaduse ülesanne on üldistuste tegemine ning nende baasil vastavate nõuannete andmine ühiskonnale. Kas ühiskond on alati suuteline või piisavalt avatud selliste nõuannete kuulamiseks, on teine asi.

Iga sotsiaalne struktuur, näiteks nagu ühiskond või selle osad, on seotud mallide ja tihti ka dogmadega. Kaasajalgi on mitmeid mõttemalle, mille üle me paraku ei kipu isegi arutlema, me oleme ühte või teist neist niipalju kuulnud, et usume neisse pimesi. Mõnesid asju peame iseenesestmõistetavaks, paljudel juhtudel ka ainult sellepärast, et neid on meile NII KAUA räägitud. Iga päev me kuuleme meediast kuidas meie kliima muutub, süsihappegaasi osakaal atmosfääris kasvab tänu meie majandustegevusele ning kuidas me igaüks peaksime selle kõige vastu võitlema. Kliimamuutus on reaalne, CO2 kontsentratsiooni tõus on samuti reaalsus, et maa aeg-ajalt väriseb on samuti reaalsus. Ehkki seda viimast ei kutsu keegi meid ära hoidma. Mõelge vaid, kui palju miljardeid dollareid majanduskahju me kokku hoiaksime kui me suudaksime oma käitumist muuta nii, et maa enam ei väriseks! Tohutult! Aga me ei suuda seda. Kuhu siis ikkagi meie kliima on suundumas?

37

Kvaternaari jäätumineKvaternaari jäätumine

Viimase jäätumise maksimum 18000 aastat tagasi

Suur osa Euroopa põhjaosast oli kaetud jääga, jääpiir oli palju kaugemal ka ümber lõunapooluse. Oli külm aeg, aga sellest ajast edasi on maakeral valitsenud enamasti soojenemise trend.

38

Muinasjutt: Kliima soojeneb Muinasjutt: Kliima soojeneb katastroofiliseltkatastroofiliselt

Globaalne soojenemine kuulub Globaalne soojenemine kuulub jahenemise perioodijahenemise perioodiEnamuse geoloogilisest ajast Enamuse geoloogilisest ajast on Maa kliima olnud soojem on Maa kliima olnud soojem kui praegu ja poolused on kui praegu ja poolused on olnud jäävabad olnud jäävabad From Greenhouse to From Greenhouse to IcehouseIcehouse540 Ma540 Ma

140 Ma140 Ma

320 Ma320 Ma

65 Ma65 Ma

Me teame, et soojenemise ja külmenemise perioodid on hästi jälgitavad viimase 600 miljoni aasta jooksul. Näiteks kambriumis, rohkem kui 500 miljonit aastat tagasi oli soojaperiood, kus maakera keskmine temperatuur oli ligi 22 kraadi. Sellele järgnesid vaheldudes mitu sooja- ja külmaperioodi. Hästi on teada mitmeid kümneid miljoneid aastaid kestnud soojaperiood, mis algas Mesozoikumis, Kriidi ajastul ning see kestis umbes 60 miljonit aastat. Seejärel algas jahtumine, mille viimase osa sisse mahub ka meie viimane jääaeg. Ega ole selleski täit selgust, kas viimane jääaeg on läbi või kestab jätkuvalt. Maakera kliima muutused on olnud geoloogilises ajaloos sama loomulikud kui päikese tõus hommikul ja loojumine õhtul. Onselge, et enamuse geoloogilisest ajast on Maa kliima olnud soojem kui praegu. Enamuse ajast on Maa poolused olnud jäävabad. Paljude teadlaste arvates on praegune trend kliimas jätkuvalt nn. kasvuhoonest külmhoone suunas (from greenhouse to icehouse).

39

MESOZOIKUMI MESOZOIKUMI aegkond: 300aegkond: 300--65 milj aastat65 milj aastat: : CO2 CO2 –– 3500 ppm 3500 ppm

atmosfäärisatmosfääris

Meie praeguses atmosfääris on CO2 sisaldus umbes 380 ppm, mõned aastasajad tagasi oli see sisaldus veel ligi 100 ppm võrraväiksem. See on fakt! Umbes 60 miljonit aastat tagasi oli CO2 sisaldus atmosfääris aga ligi 3500 ppm, so. ligi 10 korda enam! See oli tohutu sisaldus - kas sel perioodil oli elu Maal väljasurnud? Tegelikult ei olnud, sel ajal vohas taimestik ja muu elu.

Teadlased võivad küsida, kas kliima soojenemine on seotud CO2 osakaalu kasvuga atmosfääris või CO2 kasv on hoopis seotud soojeneva kliimaga. See on osaliselt lausa iidselt filosoofiline muna-ja-kana küsimus.

40

EEksperimentide tulemused näitavad, et ksperimentide tulemused näitavad, et CO2CO2 kasvkasv100100 ppmppm võrra viimase perioodi jooksulvõrra viimase perioodi jooksulsuurendas keskmist:suurendas keskmist:

----viljasaaki viljasaaki -- 60%60%---- aedviljade saaki aedviljade saaki –– 51%51%---- tsirtus ja puuviljade saaki tsirtus ja puuviljade saaki –– 33%33%

CO2 tõusu vastu võitlemine võtab rohkem CO2 tõusu vastu võitlemine võtab rohkem ressurssi kui kliima soojenemisega ressurssi kui kliima soojenemisega adapteerumineadapteerumine

CO2 emissioonide piiramine on hea relv CO2 emissioonide piiramine on hea relv arengumaade arengu piiramiseks! arengumaade arengu piiramiseks!

Hea poliitiline atribuut!!Hea poliitiline atribuut!!

Me loeme iga päev ja kuuleme iga päev kuidas meie kliima soojeneb meie elutegevusest ja majandamisest tingitud CO2 osakaalu suurenemise tõttu. Mis see siis on? Kas teadmatus, muinasjutt või pahatahtlik poliitika? Pole vist päris õige aeg täie kindlusega viidata ühele ja ainumale neist kolmest. Teadlased on teinud mitmesuguseid arvutusi ja ka eksperimente selle kohta kuidas võiks mõjutada industriaalajastul aset leidnud CO2 kasv 100 ppm võrra meie põllumajandust. Mitmed teadlased on leidnud, et kliimamuutustega, eeskätt soojenemisega võitlemine võtab rohkem ressurssi kui kliimamuutustega kohanemine. Kui vaadelda maailma arengut suuresplaanis, siis on lihtne näha, et CO2 emissioonide piiramine on eeskätt hea relv arenevate suurriikide, nagu Hiina, India ja mõnede teistegi, majanduskasvu pidurdamiseks ja sealse üldise arengu ohjamiseks. Maakera inimeste arv, kes sooviksid oma elustandardiks meile niituttavat nn. euroopalikku standardit, kasvab iga hetkega. Samas on georessursid piiratud ning uute ressursside avastamine ja parematehnoloogia väljatöötamine ei ole olnud piisavalt kiire. Seega on üleskutse ohjeldama ülemaailmset soojenemist ja kliimamuutusi CO2 emissioonide piiramise läbi, teenimas väikest valitud ärimeeste gruppi, suuresti poliitiline atribuut georessursside parima kasumiga majanda-mise suunal.

41

GeoressursidGeoressursid--ühiskondade ühiskondade arengumootor (aga ka sõdade arengumootor (aga ka sõdade

päästik)päästik)NaftaNafta--gaasgaasMetallidMetallidElemendid elektroonikatööstusesElemendid elektroonikatööstusesPuhas vesi ja õhkPuhas vesi ja õhk

Ühine trend:Ühine trend: nõudluse hüppeline kasv nõudluse hüppeline kasv viimase 5 aasta jooksulviimase 5 aasta jooksul

Millistest georessurssidest me räägime? Eeskätt nafta ja gaas, metallid, sealhulgas elektroonikatööstuses järjest laiemat kasutust leidvad haruldased muldmetallid, aga ka puhas vesi ja puhas õhk.Eriti viimastele ei pöörata veel piisavat tähelepanu. Tähelepanuvääriv on see, et viimase 3-5 aasta jooksul on vajadus georessursside järele hüppeliselt kasvanud.

42

NÕUDLUSNÕUDLUS----uusuus

0:50 AM EDT - 2007.09.17

0.63%0.50$78.60Crude Oil

UraanUraan

NaftaNafta

USD 100USD 100

Näiteks nikli ja tsingi hind on paari aastaga neljakordistunud. Untsi uraanoksiidi eest maksti 2005. aastal 20 dollarit (US), sama toorme hind 2007. aastal ületas korraks isegi 130 dollari piiri. Kiiret kasvu on viimastel aastatel näidanud ka toornafta hind jõudes 2007. aastaseptembris 80 dollari piirimaile barreli eest. Suuresti on turuhinnad reguleeritud tarbimise kasvuga ning see kasv ei paista kuidagi pidurduvat.

Detsembris-jaanuaris jõudis naftabarreli hind juna 100 USD-ni. Kuhu edasi?

43

Labradori poolsaarel, 2000Maailma suurima vase-koobalti-niklimaardla avastamisel

Enamus suurimaid maavarade leiukohti on ilmselt juba avastatud.

Järelikult uusi ressursse saab toota kas teadaolevatest, siiani mitte-rentaablitest leiukohtadest või siis uutest, mille leidmine seisab meil ees. Ressursside suurenenud nõudlus defineerib ka geoteadlasteleuued ülesanded.

44

Arktika Arktika –– uute ressursside koduuute ressursside kodu

Suurriikide ambitsioonidSuurriikide ambitsioonid¼ maailma uutest gaasi¼ maailma uutest gaasi--naftavarudestnaftavarudestKeskkond siiani täiesti kaitsmataKeskkond siiani täiesti kaitsmata

Positiivne: varude hõlvamiseks vajalik uue Positiivne: varude hõlvamiseks vajalik uue kõrgtehnoloogia väljaarendaminekõrgtehnoloogia väljaarendamine

Uute ressursside otsingud on viinud Arktikasse. Mõnede arvutustejärgi võib Arktikas paikneda kuni ¼ maailma gaasi- ja naftavarudest. Põhja-Jäämerega piirnevad riigid mõistsid juba 10 aastat tagasi kui oluline on Arktika ressursside kasutuselevõtt ning kui oluline on nende ressursside paiknemine just nende majandusvööndis.

Arktikas paiknevate varude reaalne kasutuselevõtt on aga omaetteteema. Kuna tegu on karmide ilmastikuoludega, on vaja välja töötada uusi tehnoloogiad. Teiselt poolt on rasketes oludes loodusvaradekaevandamine seotud kõrgendatud riskidega nii inimesele kui ka loodusele. Rahvusvaheliste keskkonnakokkulepete puuduminemuudab majandustegevuse Arktikas kõrgendatud keskkonnaohuteguriga ettevõtmiseks ja potentsiaalseks tuleviku keskkonnareostuse allikaks globaalses skaalas.

45

Kanada näitasmuskleidvõitluses Arktikapärast (10)10.08.2007 00:01Triin Oppi, Postimees

Külm sõda õiguse ülesaada osa Arktikaahvatlevatest rikkustestkuumenes veelgi, kuiKanada peaministersuundus enda sõnul omavaldusi üle vaatama, et riigi huvide eestagressiivselt seista.

Navy sub mapping Arctic Ocean seafloorBy Environmental News Network staff

(ENN) -- A U.S. Navy nuclear-powered submarine has embarkedon a 75-day cruise to map the seafloor of the Arctic Ocean. The

sub has been fitted with a civilian sonar system that will provide scientists with three-dimensional images of the unmapped region.

Põhjanaba sügavuste vallutamine pani Põhjanaba sügavuste vallutamine pani Vene meedia juubeldama Vene meedia juubeldama (28)(28)04.08.2007 00:0104.08.2007 00:01Triin OppiTriin Oppi, Postimees , Postimees

Venemaa asub võitlusse Arktika nafta eest, Venemaa asub võitlusse Arktika nafta eest, kuulutas eile Vene päevaleht Vremja kuulutas eile Vene päevaleht Vremja Novosti. Riiklik Rossiskaja Gazeta tõdes, et Novosti. Riiklik Rossiskaja Gazeta tõdes, et kätte on jõudnud aeg maailma jagunemine kätte on jõudnud aeg maailma jagunemine üle vaadata.üle vaadata.

Aga, seaduslik alus majandusvööndi laiendamiseks on aastaid tagasi loodud ning esimesed taotlused on Venemaa ja Norra poolt ka sisse antud. Venemaa ei ole oma soovidega olnud tagasihoidlik ning seepärast on tema taotluses kirjas ka lausa põhjapoolus ja sellega piirnevad alad.

Kui näiteks Antarktika alad on keskkonnaaspektist küllaltki hästi kaitstud inimese majandustegevuse eest, siis Arktika alad on siiani rahvus-vaheliste keskkonnakokkulepetega kaitsmata!

46

Venemaale kuuluvad tohutud alad Põhja-Jäämere mandrilavast.

47

Division: PteridophytaClass: FilicopsidaOrder: SalvinialesFamily: AzollaceaeGenus: Azolla

Azolla is an aquatic fern growing in various fresh-water environments as lakes and ponds in tropical, subtropical and warm temperate regions.

HHÜÜPOTEES: Azolla POTEES: Azolla –– Arktika rikkuste alus ja Arktika rikkuste alus ja Maa atmosfMaa atmosfäääärist CO2 rist CO2 ““eemaldajaeemaldaja””

Inimestel on küsimusi – miks on Maa atmosfääri CO2 sisaldus vähenenud võrreldes näiteks Mesozoikumi ajaga? Ja kuhu see CO2 siis kadus?Teiselt poolt on küsimus kuidas tekkisid suured gaasi ja naftavarud Arktikasse?

Lahendus võib mõlemale küsimusele olla magedas vees elavas taimes AZOLLA’s. See on kiiresti kasvav taim, mille jäänuseid onleitud Arktikas merepõhja setetesse puuritud puurmaterjalist. Järeleikult elas see taim seal ca 50-60 miljonit aastat tagasi, järelikult oli siis tegu mageda vee ja sooja kliimaga Arktika aladel. Arvatakse, et Azolla siduski suure osa atosfääris olnud CO2-st – nii andis aluse CO2 madaldumisele ning ka gaasi-nafta maardlate algmaterjali ladestumisele merepõhja. Teadlased uurivad sellega seonduvat praegu väga pingsalt.

48

Metaan hüdraadid merepõhjas ja Metaan hüdraadid merepõhjas ja pinnases: TULEVIKUMAAVARA??pinnases: TULEVIKUMAAVARA??

Üks tulevikumaavarasid on merepõhja setetesse ja Arktiliste vööndite pinnasesse “külmunud” gaas-hüdraadid, mis seotud vee molekulidega. Selliste hüdraatide reserv on tohutu, hetkel pisutraskusi nende efektiivse ja keskkondasäästva kättesaamisega.

Kliimasoojenemine võib Arktilistel aladel viia maapinna temperatuuri kasvuni ning seeläbi ka metaan-hüdraatide loomuliku tasakaalu rikkumiseni ehk hüdraatide eraldumiseni atmosfääri. Sellest aga kasvaks CO2 osakaal atmosfääris.

49

Kitsaskohad e. mida teha?Kitsaskohad e. mida teha?

Edasiviivaks jõuks on georessursside Edasiviivaks jõuks on georessursside parem majandamineparem majandamineVajalik MAAILMA georessursside alase Vajalik MAAILMA georessursside alase teabe kohalolek Eestisteabe kohalolek EestisAkadeemilise teaduse, riigi esindaja ja Akadeemilise teaduse, riigi esindaja ja ressursoloogiliste erafirmade efektiivne ressursoloogiliste erafirmade efektiivne sümbioossümbioos

Enamus suurimaid maavarade leiukohti on ilmselt juba avastatud. Järelikult uusi ressursse saab toota kas teadaolevatest, siiani mitte-rentaablitest leiukohtadest või siis uutest, mille leidmine seisab meil ees. Ressursside suurenenud nõudlus defineerib ka geoteadlasteleuued ülesanded. Ühiskonnale on vaja loodusvarade geoloogiat tundvaid spetsialiste, mitte paari-kolme, vaid tuhandeid ja tuhandeid. Sellise ala spetsialistid ei sünni üleöö, neid saavad sünnitada ülikoolid, kus selle alaga on tegutsetud ning teaduslik järjepidevus ei ole katkenud. Tegelik olukord on aga pigem kurb. Paljudes suurteski ülikoolides on maa-varade geoloogia välja surnud või suretatud, rääkimata väiksematest koolidest, kus sellele valdkonnale ei nähtud piisavat rakendust. Seega on praegune turusituatsioon inimkapitali osas kehvapoolne. Suured maagiotsingufirmad kurdavad spetsialistide puuduse üle maailma kõigis piirkondades. Me teame, et uute spetsialistide väljaõpetamiseks läheb aastaid. Kokkuvõttes olemegi situatsioonis, kus nõudlus kasvab kordades kiiremini kui on võimalik uusi ressursse kasutusse anda.

50

EESTI EESTI -- tükike maailma, mitte tükike maailma, mitte omaette saaromaette saar

Meie võimalikud looduskatastroofidMeie võimalikud looduskatastroofidMeie ressursidMeie ressursid

Võime küsida, et kas see kõik ikka Eesti asi on. On ikka, praegune maailm on täis tihedaid seoseid ning Eesti, olles viimaste aastatega sügavalt integreerunud „üldise maailmakorraga“, ei pääse enam katagasilöökidest kui mõni seoseelementidest puruneb või toimub näiteks väike läbikukkumine tehnoloogiasfääris. Sellepärast on oluline, et isegi Eesti-suurune väikeriik siiski omaks pädevaid teadmisi (ehk kvalifit-seeritud spetsialiste) maailma loodusressurssidest, nende seisundist. Riigile on vajalik seda tüüpi informatsiooni olemasolu ning lisanduva informatsiooni süntees reaalajas nii sise- kui välispoliitiliste otsuste tegemiseks. Siinkohal on mõtlemisainet küllaga kuidas mitmed Eesti ministeeriumid ja ülikoolid saaksid koostööd teha seda laadi informatsiooni hoidmise ja parimate teadmiste arendamise suunas.Kolmanda tugisambana sellesse süsteemi paigutuksid erakapitalil põhinevad reaalsed arendajad ja tootjad.

51

Kohalik “geoülesanne” Kohalik “geoülesanne” -- GaasijuheGaasijuhe

Palju arusaamatusi tekitas Vene-Saksamaa ühisfirma soov uurida Läänemerd planeeritava merealuse gaasijuhtme paigaldamise võimalikkuse aspektist. Üheltpoolt oleks uuringuid meie territoriaalvetes ja majandusvööndis vägagi vaja. Teiselt poolt jääb arusaamatuks, miks peaks seda tehtama Venemaa laevade ja spetsialistide poolt. Kui palju uuringutulemusi sel juhul Eesti spetsialistidele üle antakse ja millised on teise riigi spetsialistide tegelik huvi ning kui palju suudaksime me seda kontrollida? Ega me vist keegi oska üheselt ja selgelt sellele küsimusele vastata. Eesti valitsuse kohtunikuhaamer langes ning uuringuluba sel korral välisfirmale välja ei antud. Aga see ei peaks tähendama siiski seda, et ka meil endil neid alasid vaja uurida ei oleks.

52

Suurimad Eesti maavärinad, hinnangud pallides (see ei ole Richteri magnituud

Kirbla

Ülevaade geoloogilistest ja muudest ohtudest Eestile.

Üks geoloogilisi protsesse – maavärinad.

53

Lähiaja värinad EestisLähiaja värinad Eestis

25.10.1976 25.10.1976 OsmussaareOsmussaare lähistellähistel. 4,76 . 4,76 magnituudimagnituudi..09.01.1980 09.01.1980 SoomeSoome laheslahes EestiEesti territoriaalvetesterritoriaalvetes. . 12.01.2003 12.01.2003 OsmussaarestOsmussaarest 1010--15 km loodes.1,2 15 km loodes.1,2 magnituudimagnituudi..28.01.2004 28.01.2004 LäänemaalLäänemaal, , KirblaKirbla külastkülast 10 km 10 km kauguselkaugusel. 1,6 . 1,6 magnituudimagnituudi..21.09.2004 21.09.2004 KalingradistKalingradist 40 40 kilomeetrikilomeetri kauguselkauguselkaguskagus. 5,4 . 5,4 magnituudimagnituudi..

54

Hiidmeteoriidid massigaüle 100 tonni ja kiirusegaüle 3 - 4 km/sek, tekitavad põrkel omasuure kineetilise energiatõttu plahvatuskraatri.

kivimeteoriididsegameteoriididraudmeteoriidid

Aastas langeb Maaleumbes 1000 meteoriiti, neist avastatakse ainult10 - 15.

Meteoriidid.

Eesti on kuulus oma meteoriitide arvu poolest. Eestis on ka maailmas ainulaadne merre kukkunud/asuv meteoriit – Neugrund, ainulaadne on selle poolt tekitatud struktuuride hea säilivus ja vaatluselekättesaadavus.

55

Eesti maavarad Eesti maavarad –– kas müüt?kas müüt?KukersiitKukersiitLiivLiiv--kruuskruus--savisaviKarbonaatsed kivimidKarbonaatsed kivimidPuhas põhjavesi, pinnasevesiPuhas põhjavesi, pinnasevesiTurvasTurvasSulfiidsed maagidSulfiidsed maagidRaudRaudFosforiitFosforiitHaruldased muldmetallidHaruldased muldmetallidUraanUraan

Ka meil Eestis on aeg uuesti üle vaadata meie kodumaised loodusres-sursid. Kahjuks on üldlevinud arvamus, et peale põlevkivi meil midagi ei olegi. Traditsionaalsetest ressurssidest on meil olemas liiv ja kruus, turvas, lubjakivi ja dolomiit. Kõigi nende osas on viimastel aasta-tel ka nõudlus kasvanud. Mainimata ei tohiks jätta potentsiaalseid ressursse meie lubjakivide all, kristalsetes kivimites. Siinkohal võiks mainida raua-maaki ja sulfiidseid maake Kirde-Eestis. Aga samuti nn. musta kilta, mis sisaldab hulgaliselt metalle, aga ka uraani. Viimase osas on juba sisse antud uuringutaotlus selle geoloogiliseks uurimiseks välisfirma poolt.

Kohati tundub, et mitmete välisfirmade, sealhulgas Kanada ja Austraalia päritoluga firmade huvi meie aluspõhjas ja aluskorrakivimites paiknevate võimalike georessursside vastu on kordi suurem kui meie endi. Mida see tähendab? Kas puudulikku rahvuslikku loodusvaradehaldamist ja uurin-gute planeerimise puudumist? Või tähendab see hoopis seda, et meie väikene ühiskond ei ole veel neid probleemeendale selgeks teinud, mis mujal maailmas on üsna teravalt teadvustatud? Või tuleneb see külmast põhjamaalase temperamendist või hoopis minnalaskmisest. Meie head naabrid Skandinaavias, kellega me tavaliselt ennast võrdleme, on iga-tahes uute ressursside otsingule viimasel ajal vägagi suurt rõhku pööra-nud. Ei tohiks me unustada ka oma merd ning võimalikke ressursse selle all. Ka selles sfääris on vajalik värske potentsiaalsete ressursside arvelevõtmine ja uue pilguga ülevaatamine.

56

VARIANT 1: VARIANT 1: Me elame jääajasMe elame jääajas

Niiske külm, külmaperiood Niiske külm, külmaperiood pikeneb...pikeneb...Muutused võivad toimuda Muutused võivad toimuda väga kiirestiväga kiiresti

Milline on siis meie inimeste tulevik, millised on tulevikustsenaariumid?

Ega tegelikult tea seda täpselt vist keegi. On väga vastakaid arvamusi, jääajast kuni tohutu soojenemiseni.

57

13 300 aastat tagasi

Kas ka selline pilt on lähitulevikus uuesti võimalik?

Selleks ongi vaja Maa-teadusi ja uurijaid, et seda teada saada!

58

VARIANT 2: Kliima soojenebVARIANT 2: Kliima soojeneb

Eesti põllumajandus Eesti põllumajandus õitsebõitsebVäiksemad küttekuludVäiksemad küttekuludMeretaseme tõusu Meretaseme tõusu tõttu võib maad tõttu võib maad vähemaks jääda vähemaks jääda (kinnisvara)(kinnisvara)

Paljud pooldavad tohutu soojenemise teooriat.

Enamuse aega Maa ajaloost on ilm olnud tegelikult soojem kui praegu.

Kas soojenemine on siis ainult halb? Teame, et igasugune ressursside raiskamine on kindlasti halb, aga soojenemisega saab ju harjuda? Või ei saa?

59

MAAILM ON TERVIK! GEORESSURSID ON LÕPLIKUD AGA KASUTAJATE ARV KASVAB IGA MINUTIGA...

TTäänan tnan täähelepanu eesthelepanu eest

Erinevad planeet Maa sfäärid on seotud omavahel, ka Maa sisemuseja pinna struktuurid moodustavad ühtse süsteemi. Inimene on, ja jääb vaid pelgalt statisti ossa, kasutaja ossa selles suures süsteemis. Sellest mõtteviisist lähtudes ei tohiks me oma tegevusega mitte kuidagi mõjutada Maa süsteemide olekut ega arengut tehnoloogilisi vahendeid kaasates.

Teiselt poolt on inimühiskond keeruline sotsiaal-poliitiline struktuur, mis otsib oma teid ja viise väljamõeldud poliitika elluviimiseks. Alates 20.-st sajandist on mõlema süsteemi arengutes märgata selge kon-frontatsiooni elemente. Kas sellist vastandumist on võimalik peatada, leevendada? Võib olla vaid läbi selle kui otsusetegijat harida ja ikka harida Maal toimuvate LOODUSLIKE protsesside osas. Tulevased otusetegijad, ja võibolla meile kõige olulisemad, istuvad praegu alles koolipingis. Mida me sellest järeldame?