Geoloogilised puurimised, Pandora laegas või teadmiste allikas?

kylaline

Hardi Aosaar, uuringugeoloog

Viimasel ajal on Eesti meedias kirgi kütnud fosforiidi võimalikud geoloogilised uuringud/puurimised. Hoiak on selles osas olnud üpris negatiivne ning põhjuseks on toodud puurimise võimalikku ohtlikkust keskkonnale. Räägin enda kogemuse ja arvamuse baasilt, mis imeloom see geoloogiline puurauk siis on ja kas seda peaks kartma. Olen töötanud viimased 4-5 aastat nii geoloogilistel kui ka hüdrogeoloogilistel puurimistel, seda nii siin Eestis kui ka mujal maailmas.

Joonis 1. Puurimistööd Jordaanias (autori kogust)

Puurimismeetodid. Geoloogilise puurimise põhiline eesmärk on ammutada maa sees leiduvaid kivimeid, et nende abil uurida geoloogilisi tingimusi ja sellega kaasnevat maavara. Seda tööd võib põhiliselt jagada kahte suunda: puurimised rakenduslikel eesmärkidel (st maavara uuringud) ja puurimised teaduslikel eesmärkidel (st geoloogiateaduse tegemiseks). Eks need kaks eesmärki on omavahel väga tihedasti seotud ja tihtilugu ei pääse maavarade uuringul teaduse tegemisest ega ka vastupidi. Üldistades on tänapäeval kasutusel kahte peamist tüüpi geoloogilised puurmismeetodid (joonis 2):

  • Südamikpuurimine, mille puhul puuritakse maapõuest välja täies pikkuses kivimaterjali silinder (puurkärn). Puuraukude diameetrid jäävad enamikul juhtudel ~50-150 mm kanti. Materjali transport maapinnale toimub kas ühekordse puurtoru sees (st materjal püütakse samasse puurtorusse, millega puuritakse) või siis kahe/kolmekordse puurtoru sees (südamiku jaoks on eraldi torujas püüdur, mis tuuakse puurkolonni sees maapinnale vintsisüsteemide abil). Esimesel puhul tuleb puursüdamiku saamiseks kogu puurkolonn iga paari meetri puurimise järel välja võtta, kuid viimasel puhul selleks vajadust ei ole. Puurimisel kasutatakse tavaliselt lisandina õhku, vett või puurmuda (vesi+bentoniit+polümeer);
  • Purustuspuurimine, mille puhul purustatakse materjal närits- või haamerpuurpead kasutades maapõues ning transporditakse vee, puurmuda või õhusurve abil maapinnale. Puuraukude diameetrid jäävad enamikul juhtudel ~100+ mm kanti. Eraldi on kasutusel vanem direct circulation (otsese tsirkulatsiooniga) meetod ning uuem reverse circulation (pööratud tsirkulatsiooniga) meetod. Esimesel puhul tuuakse materjal maapinnale puurkolonni ja puuraugu seinte vahel, viimasel puhul puurkolonni torude sees.
puurid
Joonis 2. Geoloogilistel puurimistel kasutavad põhilised puurpead 1- südamikpuurimiseks, 2- näritspuurimiseks ja 3- haamerpuurimiseks (autori kogust)

Keskkonnamõjudest. Puurimistöödega kaasnevad keskkonnamõjud seostuvad peamiselt just põhjaveega, sest lisaks vertikaalsele geoloogiliste kihtide läbistamisele puuritakse reeglina läbi ka erinevaid veepidemeid ja -kihid. Loomulikult on oma mõju ka puurmasina enda liikumisel ja looduses töötamisel, kuid see ei erine suuresti näiteks metsamasinate tööst. Samuti ei ole ka põhjavee probleemist ülesaamine tehniliselt mingiks takistuseks. Peamiselt just hüdrogeoloogilistel puurimistel (kus on vaja neid erinevaid veekihte üksteisest eraldatult hoida), kasutatakse kahte üpris lihtsat ja tõhusat meetodit, mida kohati olenevalt geoloogilistest tingimustest ka koos kasutatakse:

  • Puuraugu manteldamine − lihtsustatult tähendab see seda, et puuraugu sisse puuritakse väline suurema diameetriga metalltoru, mis hoiab kaks eraldiseisvat veekihti üksteisest lahus;
  • Puuraugu selektiivne betoneerimine − lihtsustatult tähendab see seda, et sulgemist vajav sektsioon betoneeritakse täies pikkuses ja läbi selle tagatakse ka veekihtide eraldatus.

Need meetodid ei ole midagi uut ja on olnud kasutuses juba väga pikka aega nii Eestis hüdrogeoloogilistes vaatluskaevudes kui ka tavalistes geoloogilistes puuraukudes. Samuti on neid meetodeid omajagu suuremas mahus kasutatud ka Jordaania põlevkiviprojekti hüdrogeoloogilistes puurimistes ning loomulikult ka mujal maailmas.

Muuseas, meie enda tarbeveeks kasutatavad puurkaevaud on täpselt samal põhimõttel rajatud. Ehk siis see vesi, mida paljud meist igapäevaselt joovad, tuleb nii-öelda „geoloogilisest“ puuraugust. Seega meie enda joogivee saamiseks võib puurida küll, aga kui kivimite ammutamisest rääkida, siis on puurimine igati kahtlane ja ohtlik?

Lisaks tuleks ära märkida, et puht hüpoteetiliselt, kui seda manteldust või betoneerimist ei teostataks, siis oleks reaalselt mõju põhjavee erinevate kihtide segunemisel marginaalne. Asi on nimelt selles, et see segunemine toimub palju suuremas mastaabis juba looduslike tektooniliste lõhede/murrangute vööndite (mis läbistavad geoloogilisi kihte sama moodi nagu puuraugudki) kaasabil niikuinii. Sealjuures ei ole need vööndid paari sentimeetri skaalas, vaid võivad ulatuda mõnest meetrist lausa mitmete kilomeetriteni. Mure ühe kohvitassi või jalgpalli suuruse diameetriga augukese pärast maapõues on kergelt öeldes ülepingutatud ja põhjus, mille pärast ei peaks küll ükski geoloogiline puurauk puurimata jääma. Seda enam, et tehniline lahendus selle augu hilisemaks sulgemiseks on samuti olemas.

kaamelid_3
Joonis 3. Kaamelisõbralikud (loe keskkonnasõbralikud) puurimistööd Jordaanias (autori kogust)

Rääkides puurimiste keskkonnamõjudest oleks hea anda ülevaade hetkeolukorrast Eestis, toon siinkohal välja puuraukude kaardi Eesti mäetööstuse kantsis Virumaal (joonis 4). Nagu näha on neid „kurikuulsaid“ auke puuritud omajagu, enamus neist põlevkivi uuringuteks (helepruun kate), kuid omajagu on juba tehtud ka fosforiidi uuringuteks (ligikaudu lillade ringide sisse jäävad alad). Siiamaani pole ma kuulnud, et nende kümnete tuhandete geoloogiliste puuraukude tõttu oleks loodus hukas või kuskil elu seisma jäänud, ehki kindlasti üksikuid probleeme on olnud. Seda kaarti vaadates küsiksin, kas hakkab hirmus? Ütlen ausalt, minul ei hakka ja point ongi selles, et ega ei tohikski hakata, sest geoloogilistes puuraukudes ei ole midagi hirmuäratavat. Need on täiesti tavapärane osa uuringutest, mida on vaja teostada, et tagada vajalik informatsioon keskkonnakaitseks, mäenduseks või ka tootmiseks mõeldud tehnoloogia arenduseks/seadistamiseks.

puuraugud_4
Joonis 4. Virumaa geoloogiliste puuraukude kaart (Pukkonen, 2014). Andmed saadud Maa-ametist ja Eesti Energiast, kuhu ei ole lisatud puurkaevusid.

Mida Eestis puurida ja uurida? Eks paljud arvavad, et ega meil ju siin Eestis peale põlevkivi muud kasulikku ja tulutoovat maapõues ei olegi, et mis see geoloog siin ikka oma puurimistest jaurab. Niikuinii midagi meil siin ei ole ja kui isegi on, siis niiehknaa kaevatakse see välja nõnda, et loodusest jääb järgi laostunud tühermaa, suurfirmad lükkavad kasumi taskusse ja rahvas jääb ikka vaeseks. Loetlen siinkohal üles mõned potentsiaalsed maavarad (peale meie põlevkivi), mida minu arust tasuks Eestis uurida ja millel võib lähitulevikus või kaugemas tulevikus majanduslikku perspektiivi olla:

  • Fosforiit – just nimelt see kole ja hirmus fosforiit, mis reaalsuses ei ole muud kui liiv, milles leidub rohkelt surnud organismide fosfaatseid (apatiit) skelette. Sama koostisega on näiteks meie hambad suus. Hirmus eks? Vaadates, mis on viimase 30 aasta jooksul toimunud fosfaadi maailmaturu hindadega (joonis 5) ja mõeldes sealjuures perspektiivist, läheb selle mittenägemisega üpris raskeks. Kuna fosforiit maavarana kuulub riigile, siis on ainuõigus nõuda sellelt ka õiglaseid kaevandamistasusid. Seega on riigil täielik võim, et see fosforiiti kaevav firma ka rahvast teenima panna.
joonis5
Joonis 5. Fosfaadi hind viimase 30 aasta jooksul World Bank andmetel
  • Ehituslubjakivi – on üks põhilisi materjale, mida kasutatakse teedeehituses. Ilma selle toormeta oleks Eesti teedeehitusel juures hoopis kopsakam hinnasilt. Seega on ehituslubjakivi meie riigi hea käekäigu ja arengu jaoks kriitilise tähtsusega maavara. Siinkohal on minul isiklikult loomulikult igati kurb, et Nabala hullusega üks perspektiivsemaid ehituslubjakivi varusid maha kirjutatakse.
  • Konnatahvel ehk graptoliitargilliit – sisaldab märkimisväärses koguses raskemetalle ning loomulikult ka uraani. Samuti omab orgaanikasisalduse tõttu ka energeetilise toorme perspektiivi. Graptoliitargilliit ise on üpris omapärane settekivim, kuna see on nii-öelda kompleksmaavara, millel on potentsiaali nii gaasi/õli, kui ka raskmetallide (uraan, vanaadium, molübdeen, plii, tsink, reenium) näol. Esimene neist on nüüd päevakorda kerkinud BiotaP´i arendustegevuse tõttu ja viimane on tegelikult mujal maailmas juba üsna tavapärane tööstusharu, kuid mis siin Eestis pole laiemat huvi siiamaani pakkunud (Soesoo ja co on samas seda juba vihjamisi mingil määral ka teinud). Samas tuleb ära märkida, et kõigi nende nimetatud toormete potentsiaal üksinda tundub hetkel olevat madal, kuna kivi ise ei ole teab mis orgaanikarikas (12-17 massi%) ega ka ülemäära korralik raskemetallide „maak“. Kuid, kui just vaadata seda kivi perspektiivi kompleksselt, seda nii gaasi/õli kui ka raskemetallide tootmise poole pealt või lausa sidudes sinna juurde ka kaasneva maavarana fosforiidi kaevandamise, siis võib mõttel juba jumet olla. Samuti, kui vaadata viimase ca 22-30 aasta maailmaturu energia ja metallide hindade mitmekordset tõusu (Joonis 6 ja 7), siis ei peaks ka sellest otsast eeldama, et see huvi lähitulevikus kuhugi kaduma peaks.
joonis6
Joonis 6. Energia indeksi (nafta, gaas ja kivisüsi) hind viimase 22 aasta jooksul IMF andmetel
  • Metallimaagid – Soomes ja Rootsis on mitmeid metallimaagi kaevandusi (raud, kuld, hõbe, vask, nikkel jne). Ka meil siin Eestis on geoloogiliselt olemas samad Proterosoikumi vanusega kivimid (aluskord), mis üle lahegi. Erinevus on vaid selles, et siin on aluskord kaetud nooremate settekivimitega (aluspõhi), seega tuleb meil tublisti rohkem vaeva näha ja sügavamale puurida/kaevata, et nende metallideni ka jõuda. On olemas juba ka indikatsioone, et meil siin Eesti aladel võib tõesti olla märkimisväärseid metalli maagikehasid. Näiteks Jõhvi magnetanomaalia, mis viitab, et Jõhvi linna lähedal võib leiduda rauamaaki. Miks mitte puurida/uurida ning perspektiiv välja selgitada? Samuti nagu ka graptoliitargilliidi raskemetallide puhul on selge see, et tulevikus kõrgest metallide hinnast (Joonis 7) tulenev huvi ja surve uuringute läbiviimiseks aina kasvab. Siinkohal on huvitav ka see, et selle Jõhvi magnetanomaalia osas on juba lähiajaloos olnud ka välisinvestoreid, kes olid uuringute läbiviimisest huvitatud, kuid kellele vastavat uuringuluba ei antud.
joonis7
Joonis 7. Metallide indeksi (vask, alumiinium, raud, tina, nikkel, tsink, plii ja uraan) hinnad viimase 30 aasta jooksul IMF andmetel
  • Graniit – samas Proterosoikumi aluskorras leidub ka korralikku graniiti, mida saaks samuti kasutada alternatiivina ehituslubjakivile. Omadustelt on ta kusjuures isegi parem (tugevam), kui lubjakivi. Ainuke mure on nagu metallimaakidegagi see, et kaevamiseks tuleb minna sügavale. Samas oleks mõistlik seda perspektiivi edasi uurida ning kes teab, kunagi kaugemas tulevikus ehk ka majanduslikult tasuva toormena ära kasutada?
kast
joonis 8. TTÜ Eesti kivimite kollektsiooni kuuluvad 12 tüüpilist Eesti kivimit või kivimi-erimit ülevalt vasakust nurgast lugema hakates: graniit, amfiboliit, gneiss, sinisavi, fosforiit, graptoliitargilliit, kukersiit, lubjakivi (Lasnamäe ehituspaas), purdlubjakivi (“Vasalemma marmor”), karplubjakivi (Borealis-lubjakivi), dolokivi ja liivakivi.

See kõik siin ei tähenda, et kindlasti tuleb homme kopp maasse lüüa ja suure hurraaga kaevandama hakata. Ma väidan, et oleks aeg rahastada korralikke alusuuringuid, et riigil tekiks arusaam, mis võimalused meil siin Eestis on ja lähtuvalt sellest ka edasisi plaane seada. Ütlen ausalt, Eesti on oma maavarade uuringu ja kaevandamise vaenulikkusega maailmas üpris haruldane nähtus. Miks see nii on läinud? Usun, et oma jälje on jätnud nõukogude aegne mentaliteet, kus mäendus sõitis tuimalt üle kõigist ja kõigest. Leian, et tänastes oludes on sellise stsenaariumi kordumine võimatu ja asju saab teha ka (tegelikult juba tehaksegi) mõistlikult nii, et hundid söönud ja lambad terved.

Tuleb loomulikult tõdeda, et osade nende loetletud maavarade kaevandamise ja tootmisega on veel lahendamata rida keskkonnahoidu puudutavaid küsimusi ja muresid (põhjavee kaitse, raskemetallide leostumine, argilliidi isesüttimise oht jne). Nendega on kahjuks nii, et kui ei ole võimalik koguda geoloogilist alusinformatsiooni, siis ei ole võimalik ka hinnata kaevandamise/tootmise mõju keskkonnale või välja mõelda tehnilisi lahendusi nende ärahoidmiseks. Samuti oleks uued alusuuringud väga heaks värskendavaks tuuleks Eesti rakenduslikus geoloogias üldiselt, st saaks pakkuda kogemusi ka nooremale põlvkonnale, kellel Eestis geoloogina väga suurt rakenduslikku väljundit ei leidugi.

PS! Tartu Ülikooli olevat sel aastal geoloogiaõppesse astunud tervelt kaks tudengit, seega on geoloogia viimase 25 aasta pikkune alarahastamisest tulenev väljasuretamine oma mõju juba jätnud ja puudu on jäämas terve põlvkond kogemustega geolooge. Geolooge, kelle abil oleks võimalik just neid potentsiaalseid maavarasid uurida ja tulevikus ehk ka keskkonnasäästlikuks tootmiseks ette valmistada. Veel on õnneks pildis kogemustega akadeemikud ja tippspetsialistid, kes saaksid oma laialdasi teoreetilisi ja praktilisi teadmisi nooremale põlvkonnale edasi anda. Kahjuks, tuleb tõdeda, et see ajaaken ei ole avatud enam kauaks (enamikul neist on vanust turjal tubli 70+ aastat). Seega oleme väga lähedal, et kaotame hindamatus väärtuses teadmisi pelgalt seetõttu, et vanadel tegijatel ei ole praktilist võimalust ega väljundit, mille abil neid teadmisi nooremale generatsioonile edasi anda.

Küsimus on nüüd just selles, mida saab selle heaks riik ära teha, et tulevikus äkki ka ise enda maavaradelt rohkem tulu teenida. Sealjuures ei tohi unustada, et mida suurem on teenitud tulu maavaradelt, seda paremini on rahastatud riigi keskkonnakaitse. Võimalusi kuidas edasi minna on mitmeid:

1) Rahastada uuringuid omalt poolt – st panna uuesti jalad alla tugevale riiklikule geoloogiateenistusele, teha algust Eesti maavarade alusuuringutega, et selgitada välja mida meil maapõues tegelikult üldse leidub ja mida sellega riigile tulu teenimiseks peale oleks võimalik hakata. Samuti koguda alusandmeid keskkonnamõjude hindamiseks, et riik saaks langetada teadmistepõhiseid otsuseid enda maavarade majandamise strateegias nii praegu kui ka tulevikus.
2) Küsida rahastust arendajatelt – st lubada eraettevõtjatest arendajatel teostada alusuuringuid enda rahade eest (näiteks kontsessiooni alade põhimõttel), et nad siis ise need põhilised küsimused välja selgitaksid. Riigil jääks täita kontrolliv ja kinnitav roll, kuid ka siinkohal on vaja tagada spetsialistide olemasolu, kes suudaksid uuringuandmeid valideerida.
3) Jätkata praegust rohelist poliitikat – st jätta uute maavarade perspektiiv uurimata. Loobudes sellega võimalikust tuluallikast riigieelarvele, kui ka rakenduslikest geoloogilistest teadmistest/spetsialistidest.

Jutt liikus mul nüüd puurimistelt sujuvalt edasi palju suuremate muredeni, kuid üldises plaanis on need kõik omavahel väga tihedalt seotud. Sellest tulenevalt ma siin ka kirjutan, võimalik, et see on ja jääb võitluseks tuuleveskitega, kuid üritama ju peab. Reaalsus on see, et kui tahame näha Eestis arengut ja eluolu paranemist, siis tuleb paljudel inimestel muuta oma suhtumist (või teistel seda suhtumist kujundada) maavarade uuringusse ja kaevandamisse. Saan aru, et IT ja innovatsioon on Eestis popp teema, kuid kõik meist ei saa olla IT gurud ja tagatoa start up`ide meistrid. Tuleb endale teadvustada, et „kogu“ Eesti ei saa olla üks suur looduskaitseala, sest siis ei oleks taga toetavat mäendust, mis selle kaitseala ülalpidamise kinni maksaks või suurele osale rahvast tööd pakuks. Raha ei kasva puu otsas, see tuleb hoopis läbimõeldult ja kaalutletult tegutsedes maa seest välja kaevandada.

Kainet mõistust soovides,

H.