Läänemaal Puhtu poolsaarel ja Laelatu puisniidul on üle 60 aasta tehtud taimeökoloogilisi vaatlusi ja katseid. Uurimistöö lihtsustamiseks rajati 1985. aastal sinna Tartu Ülikooli ja Eesti Maaülikooli ühine bioloogiajaam.

Virtsu lähedal laiuvast Puhtu-Laelatu looduskaitsealast on aastakümnete jooksul kujunenud Eesti looduseuurijate Meka. Laiduderohke rannikumeri pakub lindudele soodsaid võimalusi rändepeatuseks ja pesitsemiseks, Puhtu poolsaar ja Laelatu puisniit on oma liigirikkuse poolest aga maailmakuulsad.

Tartu Ülikooli makroökoloogia kaasprofessor Tsipe Aavik kinnitab, et Laelatu on Eesti taimeuurijate jaoks märgiline koht. Ta meenutab, et üliõpilasena oli tema praktikabaas veel vanas majas, mis 2007. aastal maha põles. 2015. aastal avati uus bioloogiajaam nüüdisaegseks teadustööks sobilike laborite ja proovide hoiustamise ruumidega, kus Aavik nüüd ise noori kolleege juhendab.

„See on paljudele loodusteaduse üliõpilastele esimene koht, kus nad saavad taimedega sõbraks. Siin saadakse selgeks kõik õied, lehed ja juured. Vaata, siin on kõik minu vanad tuttavad: harilik härghein, mets-harakputk, verev kurereha …“ osutab Aavik bioloogiajaamast vaid mõni meeter eemal kasvavatele taimedele.

Öö läbi möllas õues suvine äikesetorm, kuid nüüdseks on see taandunud õrnaks seenevihmaks. Pilvedest hoolimata siristavad ümberringi linnud ja õhk on äsjasest vihmast värske. Kuigi juba on pärastlõuna, on seni ilm teadlasi kammitsenud, enamik neist ootab oma tubades selle paranemist.

Mitmekesisuse rekordala

Terve Laelatu sumiseb suviti nagu mesitaru. Teadlased sõidavad Tartust kohale, peavad kolleegidega baasis suure laua taga plaani ja lähevad siis ümbruskonna proovialadele laiali oma asju ajama. Üks uurib, kuidas olukord tema katseplatsil on eelmiste aastatega võrreldes muutunud, teine loendab tolmeldajaid, kolmas kogub proove, mida hiljem laboris uurida ja kirjeldada.

TEADUS elurikkus_nurmenukud (Iris Reinula).jpeg

Tsipe Aaviku juhitava tolmeldamisökoloogia töörühma üks uuritavaid liike on harilik nurmenukk. FOTO: Iris Reinula

„Suvepraksid algavad kohe pärast jaanipäeva ja tegemist jagub sügiseni, vahepeal peatuvad siin geoloogid, sageli tulevad ka teised kolleegid teadusseminare või kirjutamislaagreid pidama,“ seletab Aavik. Tema töörühm alustab oma Laelatu-hooaega juba kevadel, kui õitseb üks nende uurimisobjekt, nurmenukk. Välitöid käivad nad tegemas peamiselt Poanse ja Tuudi proovialadel, paarikümne kilomeetri kaugusel.

Kaitseala pindala on tublisti üle 3000 hektari. Puhtu poolsaarel asub endisest pargist kujunenud liigirikas laialehine salumets ning Laelatul on traditsioonilise maakasutuse toel kujunenud üks Euroopa liigirikkamaid niidukooslusi. Rannaniidud, roostuvad lahesopid ja endised puiskarjamaad suurendavad elurikkust veelgi.

Aavik räägib, et Laelatu puisniidult võib leida üle 500 soontaimeliigi (Eestis on neid kokku umbes 1500) ja siit on leitud kasvamas ligi kaks kolmandikku kodumaistest käpalistest. Rohkelt leidub ka samblaid ja samblikke.

Siinsamas puisniidul on registreeritud mitu taimede liigirikkuse maailmarekordit. Aavik mäletab üht neist, 2001. aastal sündinud tipptulemust hästi. Ta tuli koos kaaslastega parasjagu taimeökoloogia praktikumi ringkäigult ja kõndis mööda vana raudteetammi bioloogiajaama poole.

„Meile sõitis vastu auto ja peatus, sealt vaatas välja õnnelik [bioloog] Kalevi Kull ja hõiskas: „Me tegime rekordi! 76!“ 76 liiki soontaimi ühe ruutmeetri kohta oli tõesti enneolematu!“ meenutab Aavik.

Paradoksaalselt tõi rekordiuudis kaasa olukorra, kus teadlased ja asjaarmastajad selle hilisema ületamise ise keeruliseks tegid. Kõik tahtsid ju näha paika, kust nii palju erisuguseid taimi oli leitud. „Botaanikuid, taimeökolooge ja tudengeid oli rekordipiirkonnas taimeruute tegemas rohkem kui kunagi varem. Hein oli sellest nii lamandunud, et seda ei saanud korralikult niitagi,“ jutustab Aavik.

Heina niitmine on liigirikkuse seisukohalt aga väga tähtis. Kui kulu jääb maha, takistab see ühelt poolt väiksematel taimedel kasvamist ja teisalt saab muld mahajäänud rohust toitaineid, mis panevad vohama kiirekasvulised liigid, mis omakorda lämmatavad oma aeglasemad konkurendid.

Teadustöö ühel ruutmeetril

Taimeruutudest rääkides sammume üle tee vaatama, mida need endast kujutavad. Kaks noorteadlast, Marianne Kivastik ja Iris Reinula, on tõtanud ära kasutama kahe sajuhoo vahelist pausi. Nad on taimede vahele laotanud ruutmeetrisuuruse puidust raami, kükitavad selle kõrval ja kammivad kätega läbi selle sees kasvavat taimestikku.

„Nurmenukk, värv-varjulill, verev kurereha, vööthuul-sõrmkäpp, härghein,“ loetleb Aavik liike, mille uurijad on paberile juba kirja pannud. Saan teada, et vööthuul-sõrmkäpp, mille Eesti Orhideekaitse Klubi 2024. aasta orhideeks valis, on kaitse all, aga Laelatul üsna sagedane. Teine käpaline siin on valge-tolmpea, mida mujal Eestis peaaegu ei leidugi.

„See aga on värvi-paskhein,“ tutvustab Aavik üht ohakalaadsete õitega isendit. „Seda kummalise nimega taime on siinkandis palju ja natuke leidub teda ka Tartu ümbruses, aga mujal mitte – keegi pole seni veel välja selgitanud, miks see nii on.“

Ja juba näitab ta järgmist lillakaspunase õisikuga lille: „Harilik käoraamat.“ Kuigi Lääne-Eesti pärandniitudel tuleb teda üsna sageli ette, on liik käpalisena kaitse all. Samasse perekonda kuulub lõhnav käoraamat, mis on aga palju haruldasem. „Siin on kohati nii palju käpalisi, mis kõik ju kuuluvad riikliku kaitse alla, aga kui kogu aeg vaadata, et neile peale ei astuks, ei saagi kõndida,“ muigab ta.

TEADUS elurikkus IMG_1323 (Merilyn Merisalu).jpeg

Taimeruudus nähtav liigiline mitmekesisus aitab anda hinnangu koosluse ja piirkonna seisundi kohta. Pildil (vasakult) Marianne Kivastik, Tsipe Aavik ja Iris Reinula. FOTO: Merilyn Merisalu

Taimeuurijad selgitavad taustaks, et ruutmeeter on taimekoosluste uurimiseks rahvusvaheline standard. On ka teisi levinud mõõte, näiteks 20 × 20 cm, aga võrreldud on ka lausa nii väikesi tükikesi nagu üks ruutsentimeeter. Liigiline mitmekesisus, mida sellises ruudus nähakse, aitab anda hinnangu koosluse ja piirkonna kohta.

Mõnda taime on üsna keeruline määrata, sest liike on palju ja õisikuta peab vahet tegema lehtede või varre detailide järgi, mis võivad olla mõne muu liigiga äravahetamiseni sarnased. Pealegi on Lääne-Eesti pärandniitude liigiline koosseis teistsugune kui näiteks Ida- või Lõuna-Eestis, sest siin on aluselisemad mullad.

Liikide määramisel taimeruudus on oma mõju isegi sellel, kuidas uurija istub või astub. Ruudu kohal põlvili koogutades või istudes võid olla kindel, et kõik taimed said hoolega üle vaadatud ja kirja pandud, aga püsti tõustes avastad, et ruudu kohal kõrguv kerahein on hoopis määramata jäänud. Seepärast tasub igaks juhuks ruutu mitme nurga alt ja võimaluse korral ka mitme silmapaariga uurida.

„Laelatu on kuni ruutmeetrini tõeline rekordala, siin on tehtud ka 20 × 20 sentimeetri suuruse taimeruudu maailmarekord,“ lisab Aavik tagasi baasi poole jalutades. Suuremas skaalas on liigirikkaimad kooslused troopilised vihmametsad, aga rohumaade hulgas on see Eesti nurk igatpidi unikaalne.

Võhikuna taimeruudu kõrval seistes tundub arusaamatu, kuidas väikesel maa-alal küll kümneid ja kümneid liike leidub. Kõik näib enam-vähem ühtlaselt roheline, siin-seal värvilaiguna paistmas õied.

Aavik selgitab, et selles roheluses aitab selgust luua ka teine meetod väikese ala liigirohkuse määramiseks: pihuproovide kogumine. Võrreldavaid pihuproove võetakse igal aastal samalt alalt, et joonistuks pilt, kuidas ja millise aja jooksul seal kooslus muutunud on. Täpselt nii lihtne see ongi, kui kõlab: kindla suurusega katsealalt võetakse peotäied taimi, viiakse need tuppa ja seal määrab seltskond teadlasi täpselt ära, mis taimedega tegu on – leht lehe ja kõrs kõrre haaval.

„Kõik ei pruugi ju kõiki taimi peensusteni tunda. Mäletan, kuidas istusime koos kolleegidega maaülikoolist laua ümber, muudkui uurisime ja määrasime. Kribud taimetükid, millest keegi teine sotti ei saanud, lükati botaanik Toomas Kuke ette, kes on üks Eesti parimaid taimetundjaid,“ kirjeldab Aavik.

Geneetiline kindlustuspoliis

Looduskaitsetegevuses on seni keskendutud pigem liigilisele mitmekesisusele. Geneetiliselt on lähemalt uuritud üsna väheseid taimeliike, sest see on olnud seni võrdlemisi kallim ja keerukam kui silmale nähtav liigiline mitmekesisus. Tsipe Aavikule, kelle uurimistöö keskmes on ka geneetiline mitmekesisus, on eriliselt südamelähedane aga just looduskaitsegeneetika suund.

Järeldoktorantuuris Šveitsi Riiklikus Tehnoloogiainstituudis õppis ta, kuidas kasutada geneetilisi meetodeid, et maastikul toimuvaid ökoloogilisi protsesse uurida. Seda noort ja kiirelt arenevat teadusvaldkonda nimetatakse populatsioonigeneetika ja maastikuökoloogia põimimise tõttu ka maastikugeneetikaks. 2011. aastal Eestisse naastes hakkaski seda suunda edasi arendama.

„Populatsioonid peavad kohanema muutuvate keskkonnatingimustega. Geneetiline mitmekesisus on justkui kindlustuspoliis, mis aitab neil muudatustega toime tulla. Meie üks eesmärke on kaardistada niidutaimede genoomis selliseid piirkondi, mis on kohastumuse seisukohalt olulised, siis saaksime seda teadmist ka ära kasutada,“ ütleb Aavik.

Kohastumuse seisukohalt oluline, n-ö funktsionaalne osa taimede kogugenoomis võib olla aga väga väike. „Põhimõtteliselt tundub see ülesanne mõnikord nagu nõela otsimine heinakuhjast – tegeleme oma uurimistöös selliste liikidega, kelle genoomi koosseisu ja funktsionaalsuse kohta varasemaid teadmisi ei ole,“ tunnistab ta.

Kui taimeruute saab uurida ka vihmase ilmaga, siis osa teadlasi on sunnitud ilusat ilma ootama. Meiega ühineb Tartu Ülikooli entomoloogia teadur Virve Sõber, kes osaleb kahes Aaviku juhitavas suurprojektis tolmeldajate asjatundjana. Üheskoos püüavad nad hinnata, millised on Eesti põllumajandusmaastike taimede ja tolmeldajate vahelised seosed ning mida teha, et toetada selliste maastike elurikkust.

„Maakasutuse muutuste tõttu on kunagistest suurtest niidualadest alles jäänud ainult mõned protsendid ja see mõjutab elurikkust suuresti. Mina vaatan asja taimede, Virve tolmeldajate mätta otsast. Nii näeme koos nende vaheliste suhete võrgustikke,“ räägib Aavik. Et saada parem ülevaade ka teiste Euroopa piirkondade kohta, algatasid nad ERA-NET-i programmi „Biodiversa+“ raames rahvusvahelise uuringu, kus samu vaatlusi teevad ka kolleegid Belgias, Saksamaal, Rootsis ja Tšehhis.

Ilu pole niisama

Kuna tolmeldajad iga ilmaga ei lenda, peab Sõber uurimisalale minekuks hoolikalt aega valima. Õnneks on tema Laelatul viibimise nädal olnud suuremalt jaolt päikeseline.

„See, miks meie maastikud näevad välja sellised, nagu nad näevad, on suuresti tänu tolmeldavatele putukatele. Lilled pole ilusad niisama – värvid, õite kuju ja neis peituv nektar on mõeldud selleks, et meelitada ligi tolmeldajaid, kes toitu kogudes ka õietolmu õielt õiele toimetavad. Kui tolmeldajad ära kaoksid, muutuks meie loodus drastiliselt,“ selgitab Sõber.

Nende rahvusvahelises projektis on kõigis riikides valitud kaks kontrastset maastikku: ühel on suurem osa põllukultuuride all, teisel aga rohkem pärandniite. Seal jälgitakse, millised tolmeldajad milliseid taimi eelistavad, aga ka seda, kuidas mõjutab maastiku omapära niidutaimede tolmeldamise edukust ja sellest sõltuvat geneetilist mitmekesisust.

Teises Aaviku juhitavas projektis on fookuses Eesti põllumajandusmaastikus ja sealsete taimede ja tolmeldajate mitmekesisus, aga ka tolmeldamisega seotud tunnustes võimalikud evolutsioonilised protsessid.

„Taimedel on välja kujunenud igasugused nipid, kuidas ressursse võimalikult vähe kulutada ja tolmeldajaid ära kasutada. Aga mis juhtub siis, kui tolmeldajaid on vähem või nende liigiline koosseis muutub? Näiteks harilik nurmenukk ei saa sama õietüübiga teist nurmenukku viljastada, nad on kohastunud tolmeldajate abil õietolmu vahetama,“ räägib Aavik.

Et keskkond ja loodus muutuvad, uurivad teadlased, kas näiteks õite tunnustes või taimede paljunemises on juba näha evolutsioonilisi muudatusi, mis võimaldaks neil ilma tolmeldajateta paremini hakkama saada.

Murettekitav killustumine

Niidualade killustumisest on saamas tõsine mure. Tugevalt isoleerunud taimepopulatsioon võib aja jooksul vaesuda, sest uusi geenivariante, mis neid muutuste suhtes vastupidavamaks muudaks, juurde ei tule. Sellisel juhul on võimalikud mitu stsenaariumi. Kõige hullemal juhul leiab aset n-ö väljasuremiskeeris, mis võib tipneda taimepopulatsioonide ja tolmeldajate kaoga.

Näiteks Belgia intensiivse põllumajanduse maastikel on asi läinud nii hulluks, et projektipartnerid ei saa kõiki uuringuid teha: õistaimede ja tolmeldajate hulk on seal niivõrd väike.

„Kolleeg Hans Jacquemyn nentis, et ta ei tea täpselt, miks, aga asjad liiguvad jätkuvalt allamäge. Ometi on seal niidud vormiliselt justkui alles, nad on teinud rahvusvahelisi niitude taastamise ja hooldamise projekte, aga sellest enam ei piisa,“ vangutab Aavik pead.

Tõenäoliselt on selles osa lämmastikusaastel, põllumajanduses kasutatavatel pestitsiididel, kliimamuutuste mõjul või kõigel sellel korraga. Igatahes loodavad teadlased, et Eestis asi nii kaugele ei lähe.

„Kõige tähtsam on hoida seda, mis meil on. Eestis ei ole maakasutuse muutused toimunud nii varakult nagu mujal Euroopas, aga meie intensiivse põllumajandusega piirkondades, Jõgeva ja Lääne-Viru maakonnas, on ka maastikud märkimisväärselt vaesunud. Võib öelda, et riskid on väga suured,“ tõdeb Virve Sõber.

Puult, mille all räägime, sajab meile kaela sahmakas vett, kuid päike on välja tulnud ja Sõber sätib end minekule, et lendavaid mutukaid vaatlema minna. Ta tähendab, et vähemasti on taimi ja tolmeldajaid kaitsta lihtsam kui näiteks imetajaid.

„Piisab ka põldude vahele kolme-, või veel parem kuuemeetriste niidulappide jätmisest ja see aitab alal hoida nii taimi kui ka tolmeldajaid. Terve liblikaasurkonna säilitamiseks võib piisata kümnest hektarist sobivast alast,“ ütleb ta.

Kergelt tasakaalust välja

Tsipe Aavik tõdeb, et me alles hakkame aru saama, mil moel mitmekesine ümbrus inimese tervist ja heaolu mõjutab. Veel mõni aastakümme tagasi peeti inimest looduse krooniks ja mõeldi vaid sellele, kuidas loodusest rohkem kasu saada. Puutumata ei jäänud ka liigirikkad niidud tuhandetel hektaritel. Viljakamatel muldadel künti heina- ja karjamaad üles või muudeti heinaseemne ja mineraalväetiste lisamisega saagikamaks. Vaesemad alad jäid kasutusest välja ja võsastusid.

TEADUS elurikkus IMG_1363 (Merilyn Merisalu).jpeg

Laelatu bioloogiajaama taga asuvad Eesti pikaajalisima taimestiku mitmekesisuse uuringu katselapid. Pildil Tsipe Aavik. FOTO: Merilyn Merisalu

Et mõista, mis täpsemalt juhtub niidukooslustega väetise lisamisel, alustas hilisem bioloogiajaama rajaja, legendaarne botaanik Kaljo Pork 1960. aastatel Laelatul väetamiskatset, millest sai alguse Eesti üks pikaajalisemaid taimestiku mitmekesisuse uuringute aegridu. Ta tegi sinna katselapid, kuhu külvati mitmekümne aasta jooksul erinevas kombinatsioonis väetisi. Nende kõrval on võrdluseks ka nn Porgi nullala.

„Mis juhtus? Väetatud aladel hakkas biomass kasvama, aga mitmekesisus kahanema. Kõrrelised võtsid võimust ja õistaimed kadusid,“ jutustab Aavik kõnealuste katselappide poole jalutades.

Pärast paarikümmet aastat väetamine katkes, aga selle mõju on näha tänini: nullalaga võrreldes ei ole liigirikkus taastunud. See näitab ilmekalt, kui kerge on kooslusi tasakaalust välja viia ja kui pikaaegsed on tagajärjed.

Tegelikult on hoolimata regulaarsest niitmisest liigirikkus kahanenud tervel puisniidul. Põhjuseid võib olla mitu: teiste niidetavate ja karjatatavate alade tugivõrgustik on puisniidu ümbert järk-järgult kadunud ja sellega koos on tublisti vähenenud ka uute geenivariantide lisandumine; välistada ei saa ka põllumajandusest ja tööstusest atmosfääri sattuva lämmastiku mõju taimekooslustele. Isegi väikesed regulaarsed lämmastikukogused võivad toimida väetisena, nii et liigiline koosseis muutub ja mõned liigid hoopis kaovad.

Liigirikkust kahandab ka vale või puudulik majandamine. Kuigi sageli arvatakse, et elurikkus on võimalik vaid seal, kus üldse midagi ei tehta ja loodusel lastakse omapäi kasvada, ei ole see sugugi nii.

„Regulaarne niitmine, Laelatu puhul kord aastas, ühtlustab konkurentsitingimusi taimede vahel: keegi ei hakka laiutama ja teistelt ruumi ära võtma. Juba siis, kui niitmine mõnel aastal vahele jääb, on liigirikkus märgatavalt väiksem,“ märgib Aavik Laelatu puisniidul tehtud uuringu põhjal.

Ka mõõdukas karjatamine on taimede ja tolmeldajate suhtes igati teretulnud. Paljud haruldaseks jäänud pärnadniidud on vanad karjamaad, kus veised-lambad rohtu sõid, selga vastu puud nühkisid ja põõsa all vilus külitasid. Hea oli nii loomadel kui ka taimedel, sest kõrvuti said elada kõrged ja madalad, päikese- ja varjulembesed liigid.

Oleme jõudnud tagasi baasi sissepääsu lähedale ja avastame, et ukse vastas asuva tammepuu sees ja ümber toimetavad vapsikud. Nemadki on omamoodi märk Laelatu erilisusest: see Euroopa suurim herilane on paljudes riikides kantud punasesse raamatusse.