Mullateadus: pinnase moodustumine, klassifikatsioon ja ökoloogiline tähendus

Mullateadus tegeleb mullaga kui loodusvaraga maapinnal.

See hõlmab pinnase moodustamist, klassifitseerimist ja kaardistamist.

Kuid mullateadusega ja mullateaduste edendamisega tegelevad veel paljud teised teadused: inseneriteadused, agronoomia, keemia, geoloogia, geograafia, bioloogia, mikrobioloogia, sülvistika, rahvatervis, arheoloogia ja regionaalplaneerimine.

Mulla moodustumise protsessid

Mullad tekivad pikaajalise kivimi ja orgaanilise aine muutumise tulemusena. Peamised protsessid on:

• Füüsikaline lagunemine — kivim murrab tükikesteks tuulega, külmumise-sulatuse, vee ja juurte toimel;
• Keemiline ilmumine — mineraalide lahustumine ja uute mineraalide teke (nt savi, raudoksiidid) happelisuse ja veevoolu mõjul;
• Bioloogiline aktiivsus — taimede, juurte, mikroobide ja loomade tegevus muudab orgaanilist ainet, segab mulda (bioturbatsioon) ja mõjutab toitainete kättesaadavust;
• Humifitseerumine — orgaanilise aine lagunemisest tekib humus, mis mõjutab mulla struktuuri ja vee- ning toitainete säilitamist;
• Leostumine (eluviatsioon) ja kogunemine (illuviatsioon) — vee liikumisel ülemistest kihtidest välja liikuvad ained (nt lahustunud ühendid, peenosakesed) kogunevad madalamatesse kihtidesse.

Mullakihtide (horizonide) üldine ülesehitus

Muld on sageli kihtide ehk horizonidega stratifeeritud. Tavaliselt eristatakse järgmisi horisonte:

• O-kiht — peamiselt mittesegmenteerunud orgaaniline kate (lehed, rohulibled), esineb metsades ja niitudel;
• A-kiht — ülemine mineraalne kiht, kus on palju orgaanilist ainet ja aktiivset mikroobset elu (sõltub põllumajandusest ja vegetatsioonist);
• E-kiht — eluviatsiooni tõttu sageli heledam kiht, kust on välja leostunud peenained ja rauda/ämbrite ühendeid;
• B-kiht — illuviatsiooni tagajärjel tekkinud kogunemiskiht (savikogumikud, raud, orgaanilised ühendid);
• C-kiht — algmaterjal (purunenud kivim või liivane-muldne materjal), mis pole veel tugevalt muundunud;
• R — aluspõhi ehk tahke kivim, millelt muld on tekkinud.

Mullal ei pruugi kõiki neid kihte esineda; kihtide paksus ja iseloom sõltuvad kliimast, organismidest, maastikust ja ajaloost.

Klassifikatsioon ja kaardistamine

Mullaklassifikatsioon aitab leida korrapära eri muldeliikide vahel ja on vajalik põllumajanduse, metsanduse, keskkonnahoolduse ja planeerimise jaoks. Rahvusvaheliselt kasutatavad süsteemid on nt World Reference Base for Soil Resources (WRB) ja USDA Soil Taxonomy. Riiklikud ja regionaalsed kaardistused ühendavad neid üldpõhimõtteid kohalike tingimustega.

Mullakaardistamisel kasutatakse väliuuringuid, proovide võtmist, laborianalüüse (tekstuuri, orgaanilise süsiniku, pH, toitainete sisaldus jpm), samuti kaugseiret ja GIS-tehnoloogiat, et koostada skaleeritud mappuseid ja digitaalseid mullaandmebaase.

Ökoloogiline ja ühiskondlik tähendus

Muld pakub mitmeid olulisi ökosüsteemiteenuseid:

• Toetab taimede kasvu — muld hoiab vett ja toitaineid ning panustab toidutootmisse ja metsandusse;
• Vee puhastamine ja varustamine — pinnas filtreerib sademe- ja infiltratsioonivett, reguleerib põhjavee laadumist;
• Süsiniku varu — mullad hoiavad suurt osa maismaa süsinikust, mõjutades kliimast ja kasvuhoonegaaside tasakaalu;
• Elupaik ja bioloogiline mitmekesisus — mullad on koduks mikroobidele, selgrootutele ja paljudele taimedele;
• Ehitus- ja inseneritoetus — mulla omadused määravad ehituslike tööde aluse ning mõjutavad teede, hoonete ja rajatiste projekteerimist;
• Tervise ja kultuuriline tähtsus — mullad mõjutavad rahvatervist (nt toiduga saadavad saasteained) ning annavad informatsiooni arheoloogias ja maastiku ajalookirjelduses.

Mullakahjustused ja kaitsemeetmed

Põhjused, miks mullad on ohustatud:

• erosioon (vee- ja tuuleerosioon) ja pinnase äramine;
• kahjustused põllumajanduse kaudu (liigne harimine, intensiivne kultiveerimine, monokultuurid);
• kokkusurutus (masinate ja koorma tõttu), mis vähendab poorsust ja juurte hapnikuga varustatust;
• saastumine (raskemetallid, orgaanilised saasteained, pestitsiidid);
• suure soolsuse teke (saliniseerumine) ja aluspinnase muutused kastmise ja vale veemajanduse tõttu;
• mullapõhine bioloogilise mitmekesisuse vähenemine ja kliimamuutuse mõjud.

Kaitsemeetmed sisaldavad: konserveerivat põllumajandust (nt minimaaltöötlus, vahekultuurid), kate- ja puiskatte hoidmist, terrassimist, ripaaralade rajamist, orgaanilise aine lisamist, reostuse puhastamist ja säästvat planeerimist. Õiguslikud raamistikud ja haridus aitavad säilitada mulla kestlikkust.

Mullauuringute meetodid ja tehnoloogiad

Tavapärased meetodid hõlmavad maaproovi võtmist profiilist, laborianalüüse (tekstuuri määramine, pH, orgaanilise süsiniku ja lämmastiku analüüs, CEC jt) ning bioloogilise aktiivsuse hindamist. Tänapäeval kasutatakse laialdaselt ka:

• satelliit- ja õhuvaatluse andmeid koos masinõppega mullaomaduste mudeldamiseks;
• geofüüsikalisi meetodeid (nt GPR, elektromagnetiline sond) sügavama struktuuri uurimiseks;
• digitaalseid mullaandmebaase ja pedotransferfunktsioone, mis ühendavad laboriandmeid suuremaulatuslike kaarditöödega;
• molekulaargeneetika ja metagenoomika meetodeid mikroobikommuniteetide uurimiseks.

Mullateadus on seega interdistsiplinaarne valdkond, mille teadmised on eluliselt vajalikud toidu- ja veekindluse, looduskaitse, linnaplaneerimise ja kliimastrateegiate toetamiseks. Mullade säästev kasutamine tagab nende funktsioonide jätkusuutlikkuse tulevastele põlvedele.

Küsimused ja vastused

K: Mis on mullateadus?

K: Millised teised teadused on mullateadusega seotud?

K: Mida hõlmab mõiste "muld"?

K: Mis on mulla kõrgeim kiht?

K: Mis juhtub mullakihis olevate metallidega, kui vihmavesi sellega kokku puutub?

K: Millest koosneb mulla kõige alumine kiht?

K: Miks on mullad olulised?

Otsing