Autori Ivo Krustok postitused

Mereökosüsteemi mikroskoopilised alustalad (koostöös Talveakadeemiaga)

TalveAkadeemia_logo
Artikli autor on Sirje Sildever, kes on Tallinna Tehnikaülikooli okeanograafia eriala doktorant. Sirje jõudis parimate hulka 2013. aasta Talvakadeemia teadusartiklite konkursil.

Käesolev artikkel tutvustab paljale silmale nähtamatuid, kuid mereökosüsteemi seisukohast olulisi organisme – dinoflagellaate. Dinoflagellaadid ehk vaguviburvetikad (Joonis 1) on koos ränivetikatega ning tsüanobakteritega mereökosüsteemides olulised kui esmased tootjad, kes toodavad fotosünteesi käigus orgaanilist ainet ning kõrvalsaadusena hapnikku (17). Kokku toodavad meres elavad fotosünteesijad 50% maakeral produtseeritavast orgaanilisest ainest (12).

Praeguseks on kirjeldatud 2000 erinevat dinoflagellaatide liiki, millest meres elavaid liike on 1555 (5). Enamus dinoflagellaate on vabalt elavad organismid, kuid leidub ka liike, kes elavad sümbiontidena korallides või parasiteerivad teisel organismidel (16); (6). Seetõttu on neil ka erinevad toitumisstrateegiad: mõned liigid  toodavad fotosünteesi käigus orgaanilist ained ning kõrvalsaadusena hapnikku, st. on autotroofsed; osad toituvad teistest mikroorganismidest, st. on heterotroofsed, või kombineerivad neid kahte strateegiat olles miksotroofsed (3); (6). Enamus vabalt elavatest dinoflagellaatidest asustab veesamba ülemist kihti, kus on piisavalt valgust fotosünteesiks ning piisavalt toitu heterotroofsetele liikidele (8).

Joonis 1. Dinoflagellaatide erinevad elustaadiumid
Joonis 1. Dinoflagellaatide erinevad elustaadiumid

Dinoflagellaatide liikuvad rakud on varustatud viburitega, mis võimaldavad neil veesambas üles ja alla liikuda. Selline liikumisvõime on väga kasulik, kuna võimaldab valida fotosünteesiks optimaalse valgustugevusega veesamba kihi ning kasutada erinevates kihtides leiduvad toitained (1); (6). Ligipääs sügavamates veekihtides olevatele toitainetele on eriti oluline pärast kevadõitsengut, mille käigus on veesamba pealmisest kihist toitained ära tarbitud ning veemasside erinevast temperatuurist tingitud kihistumise tõttu ei segata neid ka ülemistesse veekihtidesse juurde. Vertikaalse rände puhul on täheldatud ööpäevast mustrit – päeval paiknevad dinoflagellaadid veesamba ülemises kihis, kus nad fotosünteesivad, kuid ööseks laskuvad sügavamatesse kihtidesse ning omastavad seal olevaid toitaineid (4). Dinoflagellaatide ujumiskiirus sõltub keskkonnatingimustest, raku suurusest ning liigist jäädes vahemikku 50-500 µm s-1 (11).

Mõned dinoflagellaatide liigid moodustavad elutsükli käigus puhkestaadiume (Joonis 1), mis on vastupidavad ning võimaldavad üle elada ebasobivad keskkonnatingimusi (2); (14). Puhkestaadiumid moodustuvad sugulise paljunemise tulemusena pinnakihis, kust need vajuvad põhjasettesse. Juhul, kui puhkestaadiumid satuvad taas valguse kätte (läbi süvaveekergete, inimtegevuse, nt. süvendamine) väljuvad neist liikuvad rakud (Joonis 1).  Setetesse mattunud puhkestaadiumid võivad eluvõimelisena püsida kuni 100 aastat (13).

Sobivate tingimuste korral võivad dinoflagellaadid põhjustada massvohamisi. Olenevalt domineerivast liigist võivad need olla ka toksilised, muuta vee värvust (Joonis 2) ning ummistada kalade lõpuseid põhjustades sellega nende surma. Üheks esimeseks kirjalikuks viiteks dinoflagellaatide massvohamisest peetakse piiblis kirjeldatud juhtumit Niiluse vee muutumisest veripunaseks ning kalade suurest suremusest. (7)

Fotosünteesiva planktoni ehk fütoplanktoni massvohamised vähendavad valguse hulka veesambas, mis mõjub limiteerivalt makrovetikate ja kõrgemate taimede kasvule. Lisaks eelpool mainitud mõjudele soodustavad massvohamised põhjalähedastes kihtides hapnikuvaegust, kuna õitsengu jäänuste lagundamiseks kasutatakse seal leiduvat hapnikku. (9) Seetõttu on oluline enne setteid liigutavate toimingute tegemist uurida seal leiduvate puhkestaadiumite liigilist koosseisu ning  arvukust.

Samal ajal tuleb rõhutada, et fütoplanktoni  õitsengud  ning ka massvohamised on täiesti looduslikud nähtused, mis on mereökosüsteemi toimimiseks vajalikud, kuna fütoplanktoni poolt toodetud orgaaniline aine on aluseks kogu merelisele toiduahelale (9). Viimastel aastakümnetel on aga täheldatud massvohamiste kasvu, mida seostatakse inimtegevuse tulemusena merre lisanduvate lämmastiku- ja fosforiühenditega (9).

Joonis 2. Fütoplanktoni  massvohamine (Foto: www.dianevarner.com)
Joonis 2. Fütoplanktoni massvohamine (Foto: www.dianevarner.com)

Lisaks toetab inimtegevus võõrliikide levikut, mille tagajärjel võivad toksilisi õitsenguid põhjustavad liigid jõuda piirkondadesse, kus nad varasemalt puudusid (7). Selleks, et võõrliigid uues keskkonnas hakkama saaksid, peavad seal valitsevad tingimused, näiteks soolsus,  temperatuur ja valgustingimused olema nende jaoks sobivad. Liiga madal või kõrge soolsus on organismide jaoks oluline levikut piirav faktor, kuna organismi jaoks mitte-optimaalsed soolsustingimused põhjustavad stressi, mis avaldab mõju keha suurusele, ainevahetusprotsesside kiirusele, kasvukiirusele ning paljunemisvõimele (15).

Näiteks Läänemeres piirab mereliste liikide levikut madal pinnakihi soolsus, mis väheneb Taani väinadest põhjapoolsete basseinide suunas (10). Pinnakihi soolsuse vähenemise mõju näitavad ka Läänemere erinevatest basseinidest uuritud dinoflagellaatide liigiline koosseis ning puhkestaadiumite arvukus, mis vähenevad Taani väinadest põhjapoolsete basseinide suunas. Seejuures suurim langus nii pinnakihi soolsuses kui ka liigilises mitmekesisuses ning puhkestaadiumite arvukuses toimub Taani väinade ja Arkona basseini vahel.

Lisaks sellele mõjutab madalduv soolsus ka kõigis Läänemere basseinides elava dinoflagellaadi, Protoceratium reticulatum`i, puhkestaadiumite välimust. Nimelt domineerivad erinevates basseinides erineva jätkepikkusega (väljakasvud rakukestast) isendid (Joonis 3).  Kui Taani väinades on levinud väljaarenenud jätketega isendid (Joonis 3 A), siis alates Arkona basseinist muutuvad domineerivaks vähenenud jätketega isendid (B) ning Gotlandi basseini põhjaosas on valdavaks ilma jätketeta isendid (C).

Joonis 3. Erineva jätkepikkusega Protoceratium reticulatum`i puhkestaadiumid (autori fotod).
Joonis 3. Erineva jätkepikkusega Protoceratium reticulatum`i puhkestaadiumid (autori fotod).

Sidudes Protoceratium reticulatum`i keskmise jätke pikkuse valitseva pinnakihi soolsusega, on leitud seost võimalik kasutada arvutamaks välja minevikus valitsenud soolsustingimusi, kuna nende põhjal saab teha järeldusi näiteks selle kohta, kas tegemist on merelise, riimveelise või mageveelise keskkonnaga. Lisaks annavad setetes leiduvad kooslused infot puhkestaadiumite moodustumise ajal valitsenud temperatuuri kohta, kuna mõned dinoflagellaatide liigid eelistavad just soojemat keskkonda. Samuti saab puhkerakkude arvukuse põhjal teha järeldusi minevikus aset leidnud õitsengute suuruse kohta, mis annab omakorda infot õitsengu ajal saadaoleva toitainete hulga ning samuti valitsenud kliimatingimuste kohta.

Kokkuvõtteks – dinoflagellaadid on huvitavad organismid, kellel on mereökosüsteemis vaatamata nende mikroskoopilistele mõõtmetele täita suur roll. Inimeste tähelepanu pälvivad nad tavaliselt vee värvust muutvate või toksiliste massvohamistega. Läänemeres piirab nende levikut pinnakihi madal soolsus, mis mõjutab dinoflagellaatide liigilist mitmekesisust, puhkestaadiumite arvukust ning mõnede liikide välimust. Dinoflagellaatide ja nende puhkestaadiumite uurimine on olulised mitte ainult inimestele kahjulike õitsengute kontekstis, vaid ka minevikus valitsenud kliimatingimuste rekonstrueerimiseks.

Kasutatud kirjandus

1. Ault, TR. 2000. Vertical migration by the marine dinoflagellate Prorocentrum triestinum maximises photosynthetic yield. Oecologia. 125 (4), 466-475.

2. Dale, B. 1983. Dinoflagellate resting cysts: “Benthic Plankton”. Raamatus: Survival strategies of the algae (Fryxell, G. toim.). Cambridge : Cambridge University Press.

3. Dale, B., Dale AJ. 2002. Environmental applications of dinoflagellate cysts and architarchs. Raamatus: Quaternary Environmental Micropalaeontology (Haslet, SK, toim.). London : Arnold.

4. Eppley, WR., Holm-Hansen, O., Strickland, HJD. 1968. Some observations on the vertical migration of dinoflagellates Ceratium furca, Gonyaulax polyedra, Cachonina niei. J. of Phycology.  4, 333–340.

5. Gomez, F. 2005.  A list of free-living dinoflagellate species in world`s oceans. Acta Botanica. 64 (1), 129-212.

6. Graham, LE., Graham, JM., Wilcox, LW. 2008. Algae, 2nd edition. San Francisco : Benjamin Cummings.

7. Hallegraeff, G.M.  2003. Harmful algal blooms: a global overview. Raamatus: Manual on Harmful Marine Microalgae (Anderson, DM.,  Cembella, AD.,  Hallegraeff, GM.. Paris : UNESCO.

8. Head, MJ. 2007. Last Inetrglacial (Eemian) hydrographic conditions in the southwestern Baltic Sea based on dinoflagellate cysts from Ristinge Klint, Denmark. Geol. Mag. 144 (6), 987-1013.

9. HELCOM. 2009. Eutrophication in the Baltic Sea – An integrated assesment of the effects of nutrient enrichment and eutrophication in the Baltic Sea region. Helsinki : Helsinki Commission. Balt.Sea Environ. Proc. No. 115B.

10. HELCOM. 2013. The nature of the Baltic Sea. [Võrgumaterjal] Helsinki Commission. [Tsiteeritud: 18. 02 2013. a.] http://www.helcom.fi/environment2/nature/en_GB/nature/.

11. Jephson, T.  2012. Diel Vertical Migration in Marine Dinoflagellates. [Võrgumaterjal] [Tsiteeritud: 18. 02 2013. a.] http://lup.lub.lu.se/luur/download?func=downloadFile&recordOId=3130159&fileOId=3130218.

12. Longhurst, A., Sathyendranath, S., Platt, T., Caverhill, C. 1995. An estimate of global primary production in the ocean from satellite radiometer data. J. of Plankton Research, 1995. 17(6), 1245-1271.

13. Lundholm, N., Ribeiro, S., Andersen, TJA., Koch, T., Godhe, A., Ekelund, F., Ellegaard, M. 2011. Buried alive – germination of up to a century-old marine protist resting stages. Phycologia.  50(6), 629-640.

14. Riberio, S., Berge, T., Lundholm, N., Andersen, TJA., Abrantes, F., Ellegaard, M. 2011. Phytoplankton growth after a century of dormancy illuminates past resilience to catastrophic darkness. Nat. Com. 2.

15. Schlieper, C.  1971. Phycology of brackish water. Raamatus: Biology of brackish water 2nd edition (Schlieper, A., Remane, C.,  toim.). Ljubljana : E. Schweizerbart`sche Verlagsbuchhandlung (Nägle u. Obersmiller).

16. Taylor, FJR., Hoppenrath, M., Saldarriga, JF. 2008. Dinoflagellate diveristy and distribution. Biodiv. Conserv. 17, 407-418.

17. Thornton, DCO. 2012.  Primary Production in the Ocean. Raamatus: Advances in Photosynthesis – Fundamental Aspects (Najafpour, M., toim.). [Võrgumaterjal] InTech. [Tsiteeritud: 18. 02 2013. a.] http://www.intechopen.com/books/advances-in-photosynthesis-fundamental-aspects/primary-production-in-the-ocean

Illustreeriv materjal

Joonis 1 A. Foto autor: Raine, R. http://www.algaebase.org/_mediafiles/algaebase/5B7BE95A076ca285BAJUP2BFC76A/tyTtqs9kbc17.jpg (18.02.2013)

Joonis 1 B. Foto autor: Faust, MA. http://www.mnh.si.edu/highlight/sem/images/Protoceratium_5_thumb.jpg (18.02.2013)

Joonis 2. Foto autor: Varner. D http://www.beachcleaner.com/uploads/5/8/9/9/5899959/3055375_orig.jpg (18.02.2013)

 

 

Freesturbaväljadest ja sammaldest (koostöös Talveakadeemiaga)

TalveAkadeemia_logo
Artikli autor on Anna-Helena Purre, kes on Tallinna Ülikoolis geoökoloogia eriala tudeng. Anna-Helena jõudis parimate hulka 2013. aasta Talvakadeemia teadusartiklite konkursil.

Freesturbaväljad on Eesti suurima pindaalaga inimtegevuse tagajärjel tekkinud kulutustasandikud (Joonis 1), 2009. aastal leiti nende pindalaks 9371 ha (Ramst & Orru, 2009). Ammendunud freesväljad jäävad pikaks ajaks taimestikuta elututeks aladeks. Seda peamiselt nende alade varieeruva veetaseme, suvel kõrvetava päikese ning tuule tõttu maetakse taimealged pidevalt turba kihi alla. Lisaks sellele võib taimkatte arengut neil aladel takistada sobivate taimealgete puudumine, kuna pealmised, taimestiku ja turbas olevate eoste ning seemnetega kihid on kaevandamise käigus eemaldatud. Peamiseks indikaatoriks, et freesturbaväli on edukalt taastunud, peetakse püsiva ja iseseisvalt funktsioneeriva turbasamblakihi teket.

Joonis 1. Freesturbaväli Harjumaal (Anna-Helena Purre)
Joonis 1. Freesturbaväli Harjumaal (Anna-Helena Purre)

Milleks siis ikka on vaja taastada? Lisaks praegustele jääksoodele ammendub 10-15 aasta jooksul kuni 20 000 ha freesvälju (Ilomets, 2011). Freesturbaväljadelt toimub pidev turba mineraliseerumine ning süsinikdioksiidi õhku paiskumine. On leitud, et aastas eraldub freesturbaväljadelt 4-5 tonni süsinikku hektari kohta (Ilomets, et al., 2010). Eduka samblakatte taastamise tagajärjel hakkavad need alad peagi taas süsinikku endasse koguma. Lisaks süsiniku eraldumisele on need alad ka äärmiselt tuleohtlikud ning freesväljade metsastamine, mida uuriti nende alade taaskasutamiseks 1980. aastatel, antud alade tuleohtlikkust ei vähenda (Valk, 2005). 1995. a. võeti Euroopa Liidus kasutusele no net loss poliitika, mille kohaselt ei tohiks inimtegevuse tagajärjel märgalade pindala väheneda. Eestis on freesväljade taastamise vajalikkus sätestatud näiteks säästva arengu seaduses, maapõueseaduses ning kaevandamisseaduses.

Põhivajadus freesväljade taastamiseks tuleneb nende alade iseseisva taastumise raskuses, kuigi on üksikuid näiteid freesväljade iseseisvast taastumisest ka Eestis. See protsess on aegaanõudev ning soodele iseloomuliku taimkatte tekkimine pole garanteeritud. Isegi inimese abil läbi viidud taastamisel kulub püsiva turbasamblakatte tekkeks vähemalt 10-15 aastat (Ilomets, et al., 2010). Lisaks jääksoode metsastamisele ning taastamisele on neil aladel võimalik ka marjakasvatus (kännasmustikas, jõhvikas), samuti sobivad need alad energianiitudeks. Need jääksoode kasutamisviisid aga ei suuda asendada loodusliku soo sarnaselt funktsioneerivat ala.

Eestis kasutatakse Põhja-Ameerikas välja töötatud freesturbaväljade taastamise metoodikat, mis sobib väiksema sademetehulga ning õhuniiskusega aladele. Antud metoodika koosneb järgnevatest etappidest:

  • kuivendamissüsteemide blokeerimine (tõstmaks ning stabiliseerimaks alal veetaset),
  • ala ettevalmistus (eemaldatakse turbapinnalt pealmine kõva koorik),
  • taimealgete kogumine (taimediaspoorid kogutakse sobivast looduslikus seisundis soost),
  • diaspooride külv taastatavale alale,
  • õlgedega multšimine,
  • Väetamine.

Antud taastamismetoodikat on 2006. a. kevadel kasutatud näiteks ka Ohtu katsealal Keila lähistel, kust artikli autor on kogunud antud töö valmimiseks vajalikud samblaproovid. Samuti kasutatakse seda metoodikat ka Viru raba freesvälja taastamiseks, mille samblakülvamist ja  multšimist on kujutatud joonisel 2. Tulenevalt sellest, et antud metoodika on loodud Kanadas ja sealseid loodusolusid silmas pidades, võib Eestis selle kasutamine vajada täiendavaid uuringuid.

Joonis 2. Sambladiaspooride külv ja õlgedega multšimine (Anna-Helena Purre)
Joonis 2. Sambladiaspooride külv ja õlgedega multšimine (Anna-Helena Purre)

Ohtu katsealalt (Joonis 3) kogutud samblaproovid mõõtmisest selgus, et katsealal oli keskmine sammalde biomass 5,2 g/dm2, sammalde keskmiseks juurdekasvuks mõõdeti 10,8 mm aastas ning produktsiooniks 1,1 g/dm2 aastas. Suurima osa biomassist (44%) moodustas katsealal raba karusammal (Polytrichum strictum), talle järgnesid turbasammalde perekonda kuuluvad samblad (perek. Sphagnum), kes moodustasid 28% sammalde biomassist ning soovildik (Aulacomnium palustre), kelle biomass moodustas 25% katsealade sammalde biomassist. Väikse osa sammalde biomassist moodustas ka harilik palusammal (Pleurozium schreberi, 3%).

Raba-karusammalt, kes andis suure osa sammalde biomassist katsealal peetakse taimkatteta turbaalade (ka põlenud alade) pioneerliigiks, kes aitab luua sobivaid tingimusi teiste taimede kasvuks. Raba-karusambla poolt pakutavate ,,teenuste’’ hulka kuuluvad näiteks turbapinna kinnitamine, niiskuse hoidmine, varju pakkumine ning temperatuuri kõikumiste vähendamine. Vähemalt taastamise alguses mõjub raba-karusammalde kate turbasammalde katte moodustumisele positiivselt.

Joonis 3. Ohtu katseala 2012. a. sügisel (Anna-Helena Purre)
Joonis 3. Ohtu katseala 2012. a. sügisel (Anna-Helena Purre)

Kõrgemad sambla biomassid ning turbasammalde ja raba-karusammalde biomassid mõõdeti karbamiidiga väetatud katselappidel (sammalde keskmine biomass 8,02 g/dm2), teise lämmastikväetise, ammooniumnitraadi mõju oli kesisem. Samuti andis häid tulemusi superfosfaadi kasutamine. Lämmastikväetiste kasutamise tulemuslikkuse kohta on aga maailma mastaabis mõneti vastukäivaid andmeid— osade artiklite andmetel mõjuvad nad sammaldele (eriti turbasammaldele) väga hästi, kuid on ka juhuseid, kui samblakate hävib nende kasutamise tagajärjel. Millest aga tuleb see, et üks lämmastikväetis mõjus väga hästi ja teine nii häid tulemusi ei andnud? Vastus võib peituda kahes asjas. Esmalt, karbamiid sisaldab rohkem seotud lämmastikku kui ammooniumnitraat. Teiseks, ammooniumnitraat on vees lahustuv sool, mis on kergemini sademetega pinnasest välja uhutav kui orgaaniline karbamiid.

Külvatud turbasamblaliikidest andis parimaid tulemusi Sphagnum fuscum’i ehk pruuni turbasambla külvamine (sammalde biomass keskmiselt 10,10 g/dm2). Antud turbasamblaliik kasvab looduslikes soos samblamätaste tipus ja kuivemates oludes ning on seetõttu saavutanud oma tiheduse, leheasetuse ning veekogumisrakkude rohkuse ja nende paiknemise abil väga hea veesäilitamise võime. Antud liiki peetakse sobivaks taastamiseks aladele, kus veetase on sügavamal (Campeau & Rochefort, 1996). Teiste turbasamblaliikide ja nende segude külvamisel jäid keskmised sammalde biomassid ligikaudu 2-3 korda väiksemaks.

Kindlasti vajab freesturbaväljade metoodika edasisi uuringuid ja arendamist, et sobitada teda erinevates paikades valitsetavatele tingimustele, sealjuures ka Eestisse. Uurida tuleks täpsemalt taastatavate alade keemilisi ning füüsikalisi tingimusi, samuti veetaset. Kindlasti tuleks suuremahuliste taastamisprojektide puhul viia läbi eelnevad uuringud ala kohta, et taastamiseks kasutatav metoodika sobitada täpsemalt taastatavale alale saavutamaks parimaid tulemusi. Seda eeskätt taastamise suhteliselt suure ressursside nõudlikkuse tõttu ja freesturbaväljade võimalikult kiireks ja edukaks taastamiseks. Taastamise eesmärgiks on saada looduslikust taastumisest kiiremini võimalikult endisele, looduslikule soole, sarnane olukord.

Kasutatud kirjandus:

Campeau, S., Rochefort, L. 1996. Sphagnum regeneration on bare peat surfaces: Field and greenhouse experiments. J. App. Ecol., 33. 3. 599-608.

Ilomets, M., Pajula, R., Sepp, K., Truus, L. 2010., allikas Keskkonnakorraldus, Maapõue alamprogramm programmi projekt nr. 14 „Turba jääkväljade rekultiveerimine turbasammaldega“ lõpparuanne. [Online] http://www.tlu.ee/files/arts/1011/Turbabe45a5a36 afe49d68d387e 9d21058a6f.pdf (21. 01. 2012).

Ilomets, M. 2011. Kogemusi Eestist. Rmt.-s: Paal, J. (koostaja) Jääksood, nende kasutamine ja korrastamine. Tartu: Eesti Turbaliit, lk 130-138.

Valk, U. 2005. Eesti rabad. Tart u: OÜ Halo Kirjastus.

Ramst, R., Orru, M. 2009. Eesti mahajäetud turbatootmisalade taastaimestumine. Eesti Põlevloodusvarad ja –jäätmed, 1-2. 6-7.

Ka sel aastal Talveakadeemiale!

TalveAkadeemia_konkursipXev_visuaalimaterjal-03Värske Aju tegi eelmisel aastal väga meeleolukat koostööd Talveakadeemiaga. Mitmed konverentsil osalenud artiklid leidsid tee (veidi populaarteaduslikumal kujul) ka meie blogisse.
Teatame rõõmuga, et samuti läheb ka sellel aastal. Seni kuni ootame artikeldi meie lehele ja Talveakadeemia toimumist, on meil edastada üks kutse Talveakadeemia meeskonnalt.
Talveakadeemia kutsub juba 5. veebruaril kõiki kuulama teaduslike lühiartiklite ettekandeid. Üritus toimub Tallinna Ülikooli aulas algusega kell 10.
Üles astuvad 13 üliõpilast, kes esitasid teadusliku lühiartikli selleaastasele TalveAkadeemia konkursile.
Kõikide ettekannete läbivaks jooneks on seostatus säästva arengu probleemistikuga.Ürituse lõpus autasustatakse parimaid artiklikirjutajaid ning parimate ettekannete
autorid saavad esinemiskutse TalveAkadeemia 2013 konverentsile.

Ühtlasi saab otseülekannet toimuvast vaadata aadressil www.tipikas.tv
Ürituse täpsem kava:
10.00 Avasõnad
10.10 Kuidas taimed tajuvad oma naabreid?     Sirgi Saar
10.30 Koolikohustuse täitmise analüüs ja puudumiste mõjutajad Eesti üldhariduskoolide põhikooli vanema astme näitel    Eneli Põld
10.50 Külvatud turbasamblaliigid, väetised ja turbasammalde külvitihedused – kolme teguri mõju samblakatte taastumisele freesturbaväljal    Anna-Helena Purre
11.10 Jätkusuutliku arengu tagamine ohtlike kaupade transpordilogistika vaatenurgast    Jelizaveta Janno
11.30 Kohvipaus
12.00 Oma varasemast TA konkursikogemusest räägib Kadri Kalle
12.20 Pinnakihi soolsuse gradiendi mõju bioloogiliste koosluste struktuurile Läänemeres    Sirje Sildever
12.40 Cu2ZnSnSe4 defektiuuringud mahtuvusspektroskoopiliste meetoditega    Pille Salu
13.00 Filagriini mutatsiooni C.2282del4 esinemise sagedus täiskasvanute seas eestis ning tubakasuitsu mõju allergiahaiguste avaldumisele    Kairit Kukk
13.20 Lõunapaus
14.00 Haridusfilosoofiliselt õiglane hindamine (üli)koolis    Sven Anderson
14.20 Viinapuude (Vitis) lõikusviiside mõju saagi valmimisele     Anne-Liis Riitsalu
14.40 Töökoormuse vähendamise ja töötasu tõstmise roll Eesti tervishoiusüsteemi jätkusuutlikkuse tagamises    Kaisa Kase
15.00 Histamiin N-metüültransferaasi kodeeriva geeni polümorfismi C314T sagedus täiskasvanud allergikute ja kontrollgrupi hulgas Eestis ja keskkonnategurite mõju allergiahaigustele    Astrid Oras
15.20 Kohvipaus
15.50 Ksüleemimahla kaaliumioonide sisalduse mõju ksüleemi hüdraulilisele juhtivusele kõrgendatud õhuniiskuse tingimustes    Annika Karusion
16.10 Mobiilsete õpivahendite tekitatavad raadiosageduslikud elektromagnetväljad    Tarmo Koppel
16.30 TA konkursist läbi retsensendi pilgu räägib Heidi Soosalu
16.50 Auhindamine

Fotobioreaktorid – “Millega värsked ajud tegelevad?” osa I

Kuna Värske Aju meeskonnal on viimasel ajal olnud väga raske leida aega siia kirjutamiseks, otsustasime teha väikese seeria postitusi, mis kirjeldavad seda, mida me igapäevaselt teeme. Selle eesmärk on anda ülevaade meist ja meie enda taustast ja ehk inspireerida ka teid tegelema keskkonna- ja loodusteadustega. Kõigepealt siis räägin mina, Ivo Krustok, sellest, mida ma teen Rootsis Mälardaleni Ülikoolis.

Meie uurimisrühm laiemalt tegeleb eneria ja keskkonna alaste küsimustega ning mina tulin siia kui tudeng, kel on varasemad kogemused mikrobioloogiaga. Oli vaja kedagi, kes töötaks mikrovetikage ja reoveega ning tegeleks samas ka ensümaatilise aktiivsusega.

Mul ei olnud varasemaid kogemusi mikrovetikatega ja olin peamiselt tegelenud bakterite ning vähesel määral ka arhedega aga pakutud projekt tundus põnev. Praegu olen aasta aega Rootsis ülikoolis doktori kraadiga tegelenud ning vaikselt hakkab teema juba kodusemaks muutuma.

Ivo reaktorid vetikatega.

Peamiselt tegelen ma hetkel fotobioreaktorite uurimisega. Fotobioreaktorid on reaktorid, mis kasvatavad mikrovetikaid – sellest siis see eesliide foto… ja bio. Meie uurimisrühma peamine eeesmärk on uurida neid reaktoreid reovee puhastamise ja biomassi tootmise seisukohalt. Reovesi on täis toitaineid ning väga hea substraat mitmesuguse elu kasvatamiseks. Need toitained on aga meile olulised. Fosfor ja lämmastik on näiteks hinnalised väetise komponendid ja praegu kasutame me neid peamiselt lineaarselt. Jäägid sattuvad kas loodusesse halbade tagajärgedega või ladustatakse kuhugi nii, et nad on kättesaamatud.

Et aru saada, kuidas vetikad meid selles osas aidata saavad pean ma kõigepealt lähemalt seletama kuidas fotobioreaktorid töötavad. Kõigepealt on meil vaja substraati – midagi, mida vetikad ja teised mikroorganismid vees kasutada toitainete saamiseks. Lisaks on meil vaja ka valgust – see annab vetikatele fotosünteesiks vajaliku energija ja moodustab fotobioreaktorite nimes selle foto osa. Kolmandaks on meil vaja vetikaid.

Enamikes fotoreaktorites lisatakse vetikad süsteemi puhta kultuurina ja kasutatakse teada-tuntuid tüvesid nagu Chlorella. Meie lähenemine on aga robustsem – kasutame looduslikke vetikate kogukondi. Segame reovee, mis on meie süsteemis substraadiks ning kohaliku järve vee ning reaktor on valmis alustamaks tööd. See tagab süsteemis tugevama kogukonna kuna vetikad ei ole vaid ühest liigist ning võivad tulla nii järve kui ka reovee seest.

Reovees on lisaks toitainetele ka palju toksilisi ühendeid ning raskmetalle. See on ka põhjus, miks on parem omada tugevamat mikroorganismide kogukonda – nad saavad raskemate kasvutingimustega paremini hakkama ja reostuse oht reaktoris on oluliselt madalam. Teisalt on meil võimalus, et mikroorganismid, kes reaktoris kasvavad võivad eemaldada meile mitte sobivaid ühendeid ja vett protsessis ka puhastada.

Minu osa kogu selles süsteemis on peamiselt mikroorganismide ja vetikate kogukonna uurimine reaktoris ning selle kujunemise, arengu ja koostise kindlaks tegemine. Lisaks olen ma huvitatud molekulaarsete meetodite arendamisest vetikate uurimisel – see on suund, milles tänapäeva keskkonnateadused liiguvad.

Reaktorites kasvatatud vetikad on huvitavad mitmel viisil. Meil on võimalik saadavat biomassi toota energia tootmiseks – näiteks biodiisli või biogaasi näol. Viimane on Rootsis väga populaarne ning mitmetel reoveepuhastusjaamadel on võimalus seda toota. See tähendab, et täismahus süsteemi sisse viimine ei ole üldse väga keeruline. Teiseks on huvitav uurida vetikate võimet veest eemaldada tavalise reoveepuhastusprotsessi puhul kätte saamatuid ühendeid, näiteks hormoone ja ravimite jääke. See kõik vajab aga sügavaid teadmisi kogu süsteemist ja protsessi kontrolli võimet.

Ma ei ole oma uuringutega veel väga kaugel, ent siht on seatud silmapiiri taha. Töö, mida ma teen ei ole huvitav ainult mulle vaid teaduskirjandust lugedes on näha, et see huvitab paljuid. Molekulaarsed meetodid on jõudmas ka vetikateni ja üha rohkem mõistetakse, et erinevaid reaktoreid ja süsteemi ei saa uurida viad musta kasti meetodil hinnates vaid sisendeid ja väljundeid – tähtis on tunda kogu protsessi. Just see mind huvitabki. Teaduses on selliseid teemasid palju – just teadmatus ja lootus teada saada ongi kõige suurem inspiratsioon siin maailmas.

Värske värske aju!

Nagu te näha võite, on värske aju läbinud väikese uuenduskuuri. Kolisime internetis uude paika ja saime sellega kaasa oluliselt rohkem kontrolli oma blogi üle ning ka veidi peenema aadressi. Nüüd palume teil muuta oma lemmikute sekka lisatud aadress ja värskendada ka oma RSS’i lugerit. Seda, mida me vana lehega peale hakkame, me veel ei tea. Tõenäoliselt saab ta külastajaid lihtsalt siia suunama.

Kõik uuendused pole veel paigas ja lehel liikudes võite mõningaid vigu leida. Nende kallal käib veel lähinädalatel töö ja katsume nii kiirelt kui võimalik kõik paika timmida. Seniks oleme väga tänulikud kui annate meile teada vigadest või ebakõladest, mida siin lehel leiate.

Teilt, meie kallid külastajad ootame veidi kannatust kuniks kõik kiiksud saab lahendatud ja soovitusi uuteks lugudeks.

Kõike paremat,
Värkse aju meeskond

Vaktsiinofoobid loobuvad enda ja oma laste vaktsineerimisest liiga kergeusklikult

Mingi hetk viskab ikka korralikult üle ja minu sisemine diskuteerija, keda ma üritan muidu vaka all hoida, saab vihaseks. Olen üritanud vaktsiinivastastele ja nende jutule läheneda mitut moodi: selgitada, kuidas nad asjadest valesti aru on saanud; harida neid pisiku ning vaktsineerimise teooriate kohta; ignoreerida neid; vaielda nendega kuni lihtsalt ei jaksa enam. Miski ei aita ja lõppkokkuvõttes lahkun ikka kehv maitse suus. Selle postitusega võtan ette järgmise proovi. Võtan meedias ilmunud artikli, mida on palju isegi lollakaks nimetada ning toon välja, milline manipuleerimine ja faktide väänamine tüüpiline vaktsiinofoobide argumentatsioon on. Nagu alljärgnevast jutust näha ei erine vaktsiinivastased eriti palju kreatsionistidest, globaalsete kliimamuutuse eitajatest, maailmalõpu ennustajatest ja teistest faktide väänajatest. Kui ratsionaalselt analüüsida ei oska, ei tasuks meediasse ronida. Algartikkel on siin: Lugeja: inimesed lasevad end ja oma lapsi liiga kergeusklikult vaktsineerida.

Väidetavad negatiivsed omadused

“Vaktsiinidel on nii palju negatiivseid omadusi, aga hoolimata selles lasevad enamik lapsevanemaid oma lapsi vaktsineerida. Kas see tuleneb teadmatusest, hirmust või tõesti on selliseid inimesi, kes usuvad 100% vaktsiini headusesse?”

Milliseid negatiivseid omadusi? Vaktsiinidel on tavaliselt nõrgad kõrvalmõjud, mis enamike jaoks möödub maksimaalselt madala palavikuga. Kui rääkida reaalsetest negatiivsetest omadustest, siis inimesed, kes on mingi komponendi vastu allergilised (ja need inimesed moodustavad populatsioonist väga väikse osa), võivad saada tugevama allergilise reaktsiooni. Selle tõttu ongi aga olemas arstid, kes selliseid asju uurivad ja nende kohta infot annavad. Enamik negatiivseid omadusi on fiktiivsed või nende mõju tugevasti üle pingutatud. Lisaks – kui autor kritiseerib isegi oma sissejuhatuses teadmatuse ja hirmu negatiivset mõju, siis miks ta ise mõlemat külvata otsustab?

Kes teab tõde?

“Inimesed, kes on vaktsineerimise vastu, teavad enamasti vaktsiini tagamaid ja kõrvalnähtusi, mis need endaga kaasa võivad tuua. Osad inimesed, kes pooldavad vaktsineerimist, suhtuvad negatiivselt nendesse, kes oma lapsi vaktsineerida ei lase, kuna arvavad, et tänu neile pole siiani saadud võitu vastavatest haigustekitajatest ning nende tõttu võib liikvele tulla uus haigusepuhang. Nad pole teadlikud põhjustest, miks need inimesed nii käituvad. Kindel on see, et vaktsiinid võivad mõjuda inimestele negatiivselt, sest vastasel korral oleksid need (tõenäoliselt) kõikidele inimestele kohustuslikud.”

Inimesed, kes on vaktsineerimise vastu ARVAVAD, et nad teavad vaktsiini tagamaid ja kõrvalnähtusi, mis need endaga kaasa võivad tuua. Ma ei ole suhelnud veel ühegi vaktsiini vastasega, kes oskaks isegi väga hästi seletada, mis asjad on vaktsiinid, kuidas nad toimivad, miks nad toimivad ning kuidas neid toodetakse. Antud artikli autor ei tundu olevat oma jutu põhjal erand.

Need, kes suhtuvad negatiivselt inimestesse, kes keelduvad oma lapsi vaktsineerida, saavad aga aru ohtudest. Esiteks sead sa enda lapse ohtu, ent see pole veel kõik. Sa sead ohtu ka teised lapsed, keda ei saa vaktsineerida (allergiad või erilised meditsiinilised tingimused, väga noored lapsed, keda pole veel jõutud vaktsineerida) ja ka mingil määral need, kes on vaktsineeritud. Kui liiga suur hulk inimesi ei lase end vaktsineerida, kaob rühmaimmuunsus. See on väga oluline mõiste, mis tuleks endale selgeks teha. Lühidalt öeldes, on enamik vaktsiinid kõige efektiivsemad siis kui mingi suur osa elanikkonnast on vaktsineeritud. Laste halvatuse puhul näiteks 80 – 86%, leetrite puhul 83 – 94% jne. Vaktsiinid ei ole ega saagi olla 100% efektiivsed. Kui aga enamik populatsioonist on vaktsineeritud kaob haigustekitajatel võimalus levida ning inimesed ei haigestu sellesse enam. See tagab kaitse ka neile, keda ei ole vaktsineeritud – muidugi ainult juhul kui rühmaimmuunsus säilib. Haigused ei ole kadunud, nende levik on lihtsalt takistatud.

Ka selle lõigu puhul on ilmselge, et faktide asemel kasutatakse umbmääraseid väiteid, mis ei ütle õieti mitte midagi. Muidugi võivad vaktsiinid mõjuda inimese tervisele negatiivselt aga see on väga harv juhus. Meeletult suures osas on nende mõju inimese tervisele aga väga, väga positiivne. Kui sa ei pea läbi põdema selliseid jubedaid haigusi nagu lastehalvatus, mumps või teetanus, võid sa ennast siin maailmas väga õnnelikuks pidada.

Tiomersaali surematu müüt

“Esimene põhjus, miks vaktsineerimisest hoiduda, on kindlasti see, et paljud vaktsiinid sisaldavad mürgiseid alumiiniumi ja elavhõbeda ühendeid, mis suuremates kogustes võivad põhjustada inimese surma.”

Palun vaktsineerige mu laps elavhõbeda vastu (raesidecartoon.com)

Tundub, et Eesti vaktsiinivastased pole veel päris viimase rongi peale jõudnud. Tõsi – elavhõbe vaktsiinides tiomersaali kujul oli väga suur diskussiooni punkt mõni aeg tagasi – praegu pole see enam aga teema. Peamine argument oli selles, et vaktsiinides olev tiomersaal tekitab lastel autismi. See toetus viimastel aastatel suuresti Andrew Wakefieldi teadustööle, mis eelmisel aastal lõpuks põhjalikult ümber lükati ning tema pettus paljastati. Loomulikult tunti meditsiinilises teaduses muret tiomersaali pärast kui paanika pihta hakkas. Selle pärast tehtigi meeletult palju teadusuuringuid tiomersaali ohtliku mõju kohta vaktsiinides ja mis siis leiti? Paanikaks pole põhjust. Teaduslik konsensus on endiselt, et tiomersaal ei ole vaktsiinides ohtlik inimeste tervisele. Sellest hoolimata on see eemaldatud enamustest vaktsiinidest, et inimeste murelikkust leevendada. Tänapäeval pead sa ikka otsima, et leida tiomersaaliga lastele mõeldud vaktsiin ning kogus, mille sa vaktsiinist leiad, on ikka kaduv-väike.

Uus lemmik element perioodilisustabelist on aga alumiinium. Mingi süüdlane tuleb ju ometi leida. Alumiinium on vaktsiinides selleks, et parandada immunsusvastust. Alumiiniumi on vaktsiinides aga väga vähe ja üksi teadustöö ei ole näidanud, et oleks põhjust karta alumiiniumi vaktsiinides. Alumiinium on muidugi mürgine ning ohtlik kehale aga mitte sellistes kogustes. Selleks, et alumiinium mõjuks tervisele ohtlikult peavad esiteks teie neerud olema väga nõrgad või mitte-töötavad ning te peate saama päris suuri alumiiniumi koguseid kuude või aastate kaupa. Kui see neli milligrammi alumiiniumi, mis beebi elu esimese 6 kuu jooksul vaktsiinidega sisse saab, teid hirmutab mõelge sellele nii: samal perioodil saab beebi rinnapiimaga umbes 10 mg , piimapulbriga 40 milligrammi ja soja põhjal valmistatud piimapulbriga 120 mg alumiiniumi. Hirmutav? Mitte eriti. Keha tuleb selliste kogustega üpris kenasti toime. Enamik kehasse sattuvast alumiiniumist seotakse veres kiirelt valguga, mille nimi on transferriin ning viiakse neerudesse, kus see kehast väljutatakse.

Vaktsiinide efektiivsus

“Teine põhjus seisneb selles, et vaktsiinid pole alati efektiivsed. Näiteks läkaköha vaktsiini efektiivsus on 63-91%. Lisaks sellele, et vaktsiini efektiivsus on väike, annavad vaktsiinid vaid ajutise kaitse mõneks aastaks. Kui sedagi. Osa arste tunnistab avalikult, et vaktsiinid ei kaitse haiguse eest, nad vaid „mahendavad“ seda, kui juhtute haigeks jääma.”

Vaktsiinid ei ole tõesti alati efektiivsed. Siin tuleb mängu see rühmaimmuunsis, millest ma varem rääkisin. Kui vaktsiinofoobid hävitavad oma propagandaga rühmaimmuunsuse siis ei ole vaktsiinid tõesti nii efektiivsed kui nad praegu on. Seda on juba praegu näha teatud kogukondades nii Euroopas, Ameerikas kui ka mujal. Imikuid sureb juba hirmuäratavalt tihti haigustesse, mis peaks olema kaotatud ent teatud kogukondades on vaktsineerimine põlu all.

Kõik vaktsiinid ei paku tõesti eluaegset kaitset, ent öelda, et vaid mõneks aastaks, kui sedagi – see on lihtlabane manipuleerimine. On täpselt teada kui kauaks vaktsiinid kaitset pakuvad nind uus süst tehakse alati varuga. Seetõttu on oluline pidada meeles, mis vaktsiinid sul tehtud on ja millal on uue süsti aeg. Kui ka veidi üle õige aja läheb, ei pea muretsema – nagu ma ütlesin, ajad antakse varuga.

Muide – põdeda läbi mõni väga jube haigus nagu lastehalvatus, leetrid, mumps või kollatõbi mahedamalt, on minu arvates positiivsem, kui põdeda see läbi mitte-mahedalt.

Lihtsalt rumalad eksiarvamused

“Kolmandaks halvaks küljeks on see, et keegi pole teinud pikaajalisi uuringuid vaktsiinidele ja tegelikult ei teatagi päris täpselt, mida need inimestele võivad teha. Näiteks B-hepatiidi vaktsiini katsetati kõigest 5 päeva.”

Te teete nalja? Muidugi on vaktsiinid, nagu ka kõik teised ravimid läbinud pikad meditsiiniliste katsetuste perioodid. Tavaliselt kuskil 15 aastat enne kui saab täiesti uue ravimi müüki panna. Vaktsiinidel, mida tuleb iga aasta manustada, muudetakse vaid vastavalt haiguse mutanteerumisele antigeene. Hepatiit B vaktsiini hakati arendama 1968 aastal ja see sai oma esimese loa FDA (Ameerika toidu ja ravimite administratsioonilt) aastal 1981. 5 päeva my ass…

“Vaktsiinid võivad kaasa tuua haiguse, mille vastu vaktsineeriti. Näiteks 1976. aastal jäi gripivaktsiini tagajärjel 565 inimest halvatuks, nakatudes vaktsineerimisjärgselt Guillain-Barre tõppe. USA-s on kõik registreeritud lastehalvatuse juhtumid alates aastast 1979 olnud põhjustatud vaktsiinist ja II maailmasõja ajal vaktsineeriti Saksamaal elanikkond difteeria vastu, pärast mida kasvas difteeria haigusjuhtumite arv 17% ja suremus haigusesse 6 korda.”

Siin jäetakse enamasti kogu lugu rääkimata. Guillain-Barre tõve sai tõesti üle 500 inimese ent võimalus oli siiski 1 miljonist (0,0001%). Arvatav põhjus oli immunopatoloogiline vastus vaktsiini koostisele. Tänapäevaste gripivaktsiinide juures ei ole aga leitud korrelatsiooni gripivaktsiini ning Guillain-Barre tõve vahel. Hiinas, kus vaktsineeriti seagripi vaktsiiniga ligikaudu 100 miljonit inimest leiti vaid 11 GB tõve juhtumit (0,000011%), mis on madalam kui selle haiguse tavaline tõenäosus Hiinas.

Selle lastehalvatuse “fakti” kohta tahaks ma viidet. Kui see on ka ligikaudu nii, nagu autor väidab siis näitab see lihtsalt seda kui hästi lastehalvatuse vaktsiin töötab. Ameerikas pole enam lastehalvatuse levikut. Tõenäosus saada arenenud riikides tänapäeval lastehalvatus on meeletult väike ja seda just tänu vaktsiinidele. Mõnel harval juhul võib muidugi halvasti minna, ent see ei lükka ümber seda, et suur osa elanikkonnast ei pea seda haigust põdema.

Ka difteeria vaktsiin on suutnud sellesse haigusse nakatumist ning surevust alandada kogu maailmas väga oluliselt, hoolimata sellest, mis juhtus sõjaaegsel Saksamaal. Ameerikas oli vahemikus 1980 kuni 2000 vaid 52 difteeria juhtumit. Mõtelge – 20 aasta jooksul kogu Ameerika peale.

Moderne meditsiin ei ole ideaalne, kuid…

“Kui uus vaktsiin turule tuleb, siis mõelge hoolikalt enne kui vaktsineerima lähete, sest näiteks esimene katse panna difteeria/läkaköha/teetanus/lastehalvatus ühte vaktsiini. Tuli turule ilma turvalisustestideta aastal 1959 ja hakkas kohe haigus- ja surmajuhtumeid koguma. Aga võttis aega 9 aastat ja suurt hulka kohtuprotsesse, enne kui vaktsiin 1968. aastal vaikselt turult kõrvaldati.”

Mõtelge jah hoolikalt, kumba te usute, kas vaktsiinofoobe või modernset meditsiini, mis on suutnud mõnesaja aastaga kaotada või leevendada meeletu hulga haigusi ning ebamugavusi, mida ei suutnud “traditsiooniline meditsiin” aastatuhandetega teha. Moderne meditsiin ei ole kohe kindlasti ideaalne ning vigasid on tehtud ning tehakse ka edaspidi aga vahe on selles, et nendest õpitakse. Kui leitakse, et teaduslik arusaam oli ebatäpne siis seda korrigeeritakse, mitte ei väänata fakte, et endale sobida.

Ma ei kiida taevani ravimifirmasid sest suurte korporatsioonidena teevad nad ise ka piisavalt eksitavad propagandat ja andmetega mängimist aga reaalne fakt on selles, et vaktsiinid toimivad. Seda näitab pea 300 aasta pikkune vaktsiinide ajalugu ja see, et naudime eurooplastena nii väheste haiguste ja ebamugavustega elu, et keskmine keskaja inimene annaks kõik selle nimel.

On riike, kus lastehalvatuse on tänaseni väga levinud haigus ja rühmaimmuunsus puudub. Tagajärjed on pildil (Cheshire Home for Handicapped Children, Freetown, Sierra Leone. http://www.vaccineinformation.org/polio/photos.asp).

Ma saan ühest küljest vaktsiinofoobidest aru. Raske on propagandat täis maailmas kõiges selgust leida. Lisaks on paljud neist trendikast ökokultuurist endale hulgi mõttekaaslasi leidnud ning klubisse kuuluda on alati tore. See ei anna aga andeks faktide eiramist, väänamist ja hirmutamist. Praegu ei ole vanemal mitte ühtegi muud põhjust kui see, et tema laps on mingi vaktsiini vastu ülitundlik, loobuda riiklikust vaktsineerimise kavast. Te teete sellega liiga nii enda kui teiste lastele. Demokraatlikus riigis ei ole õige vaktsineerimist kohustuslikuks teha, aga ükski ratsionaalne ja oma lastest hooliv inimene ei loobuks vaktsineerimisest sellegipoolest.

Loo autor: Ivo

Allikad/lisaks lugemist:

Tuleviku transport: ETT

Torudega transpordi süsteem Futuramas

Kui välja arvata ohtlik keskkond, radiatsioonioht ja gravitatsiooni puudumise negatiivne mõju inimkehale on kosmoses reisida päris äge. Maa gravitatsiooniväljast vabanemine on loomulikult raske aga avakosmoses läheb liikumine juba nagu lepase reega. Anna ainult hoog sisse ja sõida. Kas midagi sarnast oleks võimalik luua ka veidi vähemohtlikumas keskkonnas – Maal?

Tuleb välja, et on küll ning üks välja pakutud võimalus on tühjendatud toru transport ehk ETT (Evacuated Tube Transport). Vähemalt sedasi tõlgiksin seda mina. Põhimõte on tegelikult lihtne. Ehita väga pikk toru, tekita sinna vaakum ning sul on võimalik toru sees hõõrdejõu puudumise tõttu sõita väga suure kiirusega, kasutades vähe energiat. Toru sees on auto suurused kapslid, mis mahutavad kas inimesi või kaupa ning mis liiguvad magnet-levitatsiooni abil.

Kui see tehnoloogia kasutusele võetakse on see suurim revolutsioon transpordis pärast lennuki kasutusele võtmist. On palju räägitud sellest, kuidas maailm muutub iga uue ja võimekama transpordi lahendusega väiksemaks ning see on kindlasti tõsi selle tehnoloogia puhul. Kujutage ette, et elate New Yorkis ning teie äripartner tahab korraldada õhtul tähtsat koosolekut Pekingis. Lennukiga lennates võtab see reis aega 12 ja pool tundi. Lisaks kulub aega lennujaamas ning kohale jõudes oled omadega liiga läbi, et õhtusööki nautida. ETT lubab sind viia New Yorkist Pekingisse 2 tunniga. See teeb äripartneri õhtusöögil osalemise juba oluliselt lihtsamaks. Muidugi sinu jaoks oleks see pigem hommikusöök.

Kapslid ootamas reisijaid

ETT on midagi rongide ja autode vahepealset. Kapslid on justkui autod ning torud, milles sõidetakse meenutavad raudtee võrgustikku. Peale minnakse jaamades ning kapslis istudes ei pea sa ise midagi juhtima vaid kogu süsteem toimib automaatselt. Kuna süsteemi maksimaalne kiirus on kuskil 6500 km/h (riigi siseselt 560 km/h), on see päris tore. Inimene ei suudaks kuidagi sellist süsteemi juhtida. Arvuti suudaks seda süsteemi aga muretult juhtida ja lõppkokkuvõttes oleks sinu ohutus tagatud oluliselt paremini kui autos või lennukis.

Energia kulub peamiselt kapslite liigutamiseks ja vaakumpumpade peale, mis õhku torudest välja pumpavad. Kui võrrelda seda süsteemi elektriautode või -rongidega siis võimaldab see kWh kohta kuni 50 korda rohkem transporti. See on peamiselt seetõttu kuna puudub hõõrdejõud. ETT saab muuta väga roheliseks transpordiviisiks, kui jaamadesse paigutada, kas tuulegeneraatorid või päikesepaneelid.

Tehnoloogiliselt oleme me juba sealmaal, et see süsteem valmis ehitada. Suurimaks probleemiks on aga infrastruktuuri paika panemine. See võtab kaua aega ning saab olema kallis. Kuna materjali on vaja vähem kui rongide ja autode jaoks taristu ehitamiseks, tundub, et ETT võib juba lähitulevikus saada reaalsuseks.

Huvilistel soovitan vaadata ka seda video youtube’ist:

Green Drinks Tallinnas

Teisipäeva õhtul (17.04.2012) astusin ma Tallinnas kohvikusse Must Puudel ning võtsin osa üritusest Green Drinks. Asja teeb veel eriti huvitavaks see, et selline üritus toimus Tallinnas esmakordselt. Kirjutan siis veidi lähemalt.

Green Drinks on maailmas tegelikult üsna levinud ürituse tüüp. Kui vaadata nende kodulehekülge selgub, et lausa väga levinud ja igal pool maailmas. Ka Tartus on sarnastel põhimõtetel üritusi korraldatud ent tundub, et praeguseks on see asi neil soiku jäänud. Uus elu puhuti sarjale sisse hoopis Tallinnas.

Üritus toimub väga vabas vormis ent samas on paika pandud ka soovituslikud eeskirjad. Peamine eesmärk on selles, et kokku tuleks hunnik inimesi (eelistatult võimalikult erinevaid inimesi) ja siis koos arutletakse peamiselt keskkonna teemadel. Kõik võivad tulla ja lahkuda nii kuidas soovivad. Inimesed võivad teisi kuulata või ise arvamust avaldada ning oluline on, et toimuks suhtlus. Kui keegi soovib jutu kõrvale klaasi märjukest võtta on ka see soositud. Nimelt üritused toimuvad enamasti kuskil avalikus lokaalis. Kohvikud ja pubid on head variandid. Peamine, et oleks vaba õhkkond. Tallinna Green Drinks ürituse avaüritus toimus Musta Puudli kohvikus ja oli näha, et keskkond soosis juttu.

Avaüritusest osavõtjad tähtsatel teemadel diskuteerimas (Foto: Ivo Krustok)

Avaürituse võib igatpidi edukaks lugeda. Et jutt jooksma hakkaks oli kohale kutsutud Toomas Trapido, kel paluti üritus avada 10 minutise loenguga teemal: “Mis on ühist minul, säästval arengul ja pelmeenil?” Pärast seda liikus diskossioon edasi nii toidu, hariduse, ehituse kui ka muudel teemadel. Kõike juttu ühendavaks teemaks oli loomulikult keskkond.

Ürituse üks eesmärkidest on ka regulaarne toimumine. Tallinna korraldamine on alles arenemas ning varsti on loota ka kindlas kohas regulaarselt toimuvat üritust. Seniks aga püsige lainel. Anname teile kindlasti teada toimuvatest üritustest, meie facebooki lehel. Kui tunnete ürituse vastu rohkem huvi võite uurida ka selle facebooki lehte.

Preservatiivide perspektiividest

Keskkonna kaitse aspektist on rasestumisvastased vahendid üks neist teemadest, mille üle kiputakse kaklema minema. Ühest küljest on mõistlik arvata, et mida vähem inimesi, seda väiksem koormus keskkonnale. Rasestumisvastased vahendid võimaldavad lükata laste saamist edasi, kuni selleks valmis ollakse. Teisalt on rasestumisvastaste vahenditega seotud mitmeid keskkonnaprobleeme, millest kirjutan nüüd täpsemalt. Keskendun peamiselt kondoomidele ja rasestumisvastastele tablettidele, kuna need on enim levinud vahendid. Autori arvates ei ole seksist hoidumine ja katkestatud suguühe rasestumisvastased vahendid. Nende keskkonnamõju on küll väike, ent sellegi poolest ei peaks neid üheski nimekirjas rasestumisvastaste vahenditena kajastada.

Kondoomidega ei ole asi väga keeruline. Peamine probleem, mis nende kasutusega kaasneb on see, et nad on ühekordseks kasutuseks. Lõpptulemus on see, et inimesed kasutavad väga palju kondoome ning neid sattub prügi hulka üsna palju. Lisaks sattub prügi hulka ka nende pakendeid. Kuigi enamik kondoome on tehtud lateksist ning see on  biolagunev, ei lagune nad kui neid valesti käidelda. Keskkonna aspektist kondoomidel teisi suuri probleeme ei ole. Funktsionaalsest aspektist võib probleemideks pidada aga seda, et valel kasutamisel võivad nad ebaefektiivsed olla. Eriti inimestele, kes alles alustavad seksiga, võib see probleemiks osutuda.

Rasestumisvastaste tablettidega on lugu hullem. Naissuguhormoonid, mida nad sisaldavad sattuvad uriiniga reovette. Klassikalistes reoveepuhastites seda aga veest ei eemaldata. Selle põhjuseks on see, et hormoone ja ka teatud ravimeid, on väga raske reoveest välja saada. Selleks on meetodeid aga nad on enamasti väga kallid ja seetõttu ka vähe levinud. Reoveepuhastist sattuvad nad heitveega erinevatesse veekogudesse ja tekitavad veekogu elustikule palju probleeme. Neid probleeme on viimastel aastatel hakatud järjest enam uurima. See ei tähenda muidugi, et oma tabletid tuleks kohe minema visata. Kui rasestumisvastaseid tablette õigesti kasutada täidavad nad oma funktsiooni väga edukalt. Nagu juba enne mainitud on tahtmatult saadud laps keskkonnale suuremaks koormuseks kui elu jooksul võetud tabletid. Probleem on aga siiski olemas. Teatatud määral on tablettidega seoses välja toodud mõju inimese tervisele (seda nii positiivseist kui negatiivseist aspektidest), aga nende kajastamine pole antud artikli eesmärk.

RISUG protseduuri kirjeldus

Selle pika jutuga tahtsin ma välja jõuda hoopis selleni, et Indias on välja mõeldud hoopis uue ja väga huvitava rasestumisvastase vahendi. Protseduuri nimi on RISUG (reversible inhibition of sperm under guidance – pööratav juhitud sperma inhibitsioon) ja selle läbiviimine võtab vaid 15 minutit. Selleks tuleb küll arsti juurde minna, ent see tagab 100% kaitse rasestumise vastu kümneks või isegi rohkemaks aastaks.

Protseduur näeb välja selline. Arst teeb väga väiske lõike, võtab välja seemnejuha ning süstib sinna RISUG polümeeri geeli. Seda tehakse mõlema seemnejuhaga ning sellega asi piirdub. Umbes kolme päeva pärast on kaitsevahend efektiivne ja selle võib põhimõtteliselt unustada kuni ajani, mil tahetakse hakata lapsi saama. Siis piisab ühest vee ja sooda süstist, et normaalne olek jälle taastada.

Geel, mis sisse süstitakse, koosneb stüreen maleiik anhüdriidist (styrene maleic anhydride) ja dimetüül sulfoksiidist (dimethyl sulfoxide). Eesmärgiks ei ole seemnejuha blokeerida. Geel moodustab polümeeri vaid seemnejuha seintele ning sperma saab juha vabalt läbida. Geeli spetsiifilsite omaduste tõttu muudab ta spermid aga töövõimetuks. Mehhanism pole päris kindel, ent pakutud on mitmeid lahendusi. Üks seletus seisneb selles, et antud polümeer on anhüdriid ja hüdrolüüsub sperma vedelikus oleva vee olemasolu juures. Polümeerist saab hüdriid ja ta omab positiivse laengu, mis lõhub negatiivselt laetud spermide membraanid. On ka pakutud teooria, et spermid lõhutakse geeli tekitatud polüelektrolüütilise efekti tõttu.

Miks me seda siis veel ei kasutada? Probleeme on tegelikult veel mitmeid. Kliinilistest katsetustest saadud andmed on seatud küsimärgi alla. Täpsemalt nõutakse kõige viimaste standardite jälgimist toksikoloogilistes uuringutes. Kriitikat on saanud ka aspekt, et see meetod ei kaitse seksuaalsel teel levivate haiguste eest. Samas ei kaitse nende eest ka mitmed teised levinud rasestumisvastased vahendid (nt. mitteükski hormonaalvahendeist ega ka spiraal). Kaitsed näitavad, et RISUG protseduur võib isegi HIV ülekandumist takistada, mis teeks temast ka HIV leviku takistamsiel huvitava tööriista. Need katsed vajavad aga veel palju uurimist.

Üks on aga kogu selle jutu puhul selge. Maailm otsib aina uusi, efektiivsemaid, ohutumaid ja lollikindlamaid rasestumisvastaseid vahendeid. On üsna selge, et 20 aasta pärast ei pruugi enam keegi kondoome ja tänapäeval levinuid rasestumisvastaseid tablette kasutda. Isiklikult loodan, et paremad alternatiivid tulevad pigem varem kui hiljem ent nagu antud näitest näha on, ei maksa kiirustada. Korralikud meditsiinilised uuringud peavad olema aluseks.

Allikad:

Reversible inhibition of sperm under guidance Wikipedias

Jon Clinkenbeard, 2012. The Best Birth Control In The World Is For Men

Guha S.K., 2005. RISUG™ (reversible inhibition of sperm under guidance) – An antimicrobial as male vas deferens implant for HIV free semen. Medical hypotheses 65(1) 61-64

Parasiitenergia kodumajapidamistes (koostöös Talveakadeemiaga)

Artikli autor on Jaan Niitsoo, kes õpib Tallinna Tehnikaülikooli Energeetikateaduskonnas doktorantuuris. Jaan jõudis parimate hulka 2012. aasta Talvakadeemia teadusartiklite konkursil. 

Proloog. Juttu tuleb kodumajapidamistes kasutusel olevate seadmete energiatarbest. Mõõtmine sai ettevõetud autori doktoritöö raames, kuid ei ole sellega otseselt seotud. Väljatoodud tulemused on lihtsalt töö lisandväärtus.

Teadaolevalt on kodumajapidamistes küllaltki suur hulk seadmeid, mis tarbivad energiat ka väljalülitatud olekus. Teostatud mõõtmistega tuvastamise selle energia hulga ning nägime, et aktiivvõimsuse kõrval kasutavad seadmed ka reaktiivvõimsust, mis ei ole seni antud teemas väga laia kajastust leidnud. Mõõdetud võimsuste alusel arutletakse tekstis kogu energiatarbimise üle ja leitakse mõningased arvud, kui palju see soovimatu energia maksab.

Kodumajapidamistes kasutatavate elektroonikaseadmete hulk on viimastel kümnenditel drastiliselt kasvanud. Enamik nendest seadmetest säilitavad teatud funktsionaalsuse ka pärast väljalülitamist. Paarkümmend aastat tagasi oli seadmetel tavaliselt lüliti, mille abil sai selle lihtsalt vooluvõrgust eemaldada. Tänapäeval on see asendunud kaugjuhtimisega, mis vajab mõningast toidet ja seepärast seadet võrgust ei eraldata (Rayabhari, 2003).

Väga paljud kodumajapidamise seadmed tarbivad elektrit ka pärast nende väljalülitamist ning osadel puudub üldse väljalülitamise võimalus ning energiat tarbitakse ka siis, kui nad ei täida oma otsest tööülesannet. Kasutatud energiat, mis kulub siis, kui seadmed ei täida oma esmast eesmärki, kutsutakse ooteloleku energiaks või parasiitenergiaks (Meier, et al., 2002). Probleemi märgati juba kümmekond aastat tagasi ning sellest ajast saati on ootelolekus energiat tarbivaid seadmeid ainult juurde tulnud.

Kuigi seadmete ooteloleku võimsused on väikesed, siis on nad kogu aeg ühendatud. Lõppkokkuvõttes on nende tarbitud energia seetõttu vägagi märgatav. Parasiidset tarbimist võib kohata igal pool, kus on seadmed, millel on näiteks digitaalne ekraan ja mis on ühendatud võrku läbi adapteri ning mida on võimalik kaugjuhtimise teel lülitada.
Mõõtmistulemused. Kõikide töörežiimide korral mõõdeti nii aktiiv-, reaktiiv-, kui näivvõimsust. Ülevaatlikkuse mõttes neljaks jagatud töörežiimide kirjeldused on toodud allolevas tabelis (Tabel 1). Kõikide mõõdetud seadmete nimetused on toodud tabelis (Tabel 2).

Tabel 1 Erinevate režiimide seletused (25.10.2011)
Tabel 2 Mõõdetud seadmed ja nende võimsused tööolukorras (25.10.2011)


Seadmed, mida oli võimalik lülitada ooterežiimi, oli mõõdetavas majapidamises kokku mõõdetud 14st aparaadist kümme. Nende aktiivvõimsuse tarbimine vattides on toodud diagrammil (Joonis 1).

Nagu diagrammilt näha, siis võivad sarnaste aparaatide ooteloleku aktiivvõimsused varieeruda väga suurtes vahemikes. Nimelt on kolme kineskoopteleka vastavad näitajad 12,7 W; 3,3 W; 3,0 W. Üks kineskooptelekas osutus kõikidest mõõdetud seadmetest kõige suuremaks aktiivenergia tarbijaks, samas teised kaks mõõdetud telekat jäid pigem võrdluse teise otsa. Kõige vähem kulutas ooterežiimis energiat kuvar (0,5 W).

Joonis 1 Ootel olevate seadmete aktiivvõimsus vattides (25.10.2011)

Aktiivenergia kõrval tarbivad seadmed tihtipeale reaktiivenergiat. Diagrammil (Joonis 2) on toodud mõõdetud kümne aparaadi reaktiivvõimsused ootelolekus.

Joonis 2 Ootel olevate seadmete reaktiivvõimsus varrides (25.10.2011)

Graafikutelt on selgelt näha, et reaktiivvõimsuse tarbimine on korreleeritud aktiivvõimsuse tarbimisega, ehk mida suurem on aktiivvõimsus, seda suurem on ka reaktiivvõimsus. Tähele tuleb panna, et mõõdetud reaktiivvõimsused olid nii mahtuvuslikud kui ka induktiivsed. Toodud diagrammidel on kõik väärtused absoluutarvudes. Kõige suurem reaktiivvõimsus oli kineskooptelekal (18,9 VAr) ja kõige väiksem telefonil (3,1 VAr).

Ootel olevate seadmete kogu aktiivvõimsus oli 56,5 W, mis tähendab, et kui mõõdetud seadmed võimaluse korral viia ooterežiimi ja ülejäänud vooluvõrgust eraldada, siis säilib ikkagi algsest võimsusest 16,3%.

Reaktiivvõimsust tarbisid võrgust ootelolevatest seadmetest ainult õhupuhasti, üks kineskooptelekas ja telefoni laadija. Kõik ülejäänud seadmed andsid reaktiivenergiat võrku tagasi. Ootel olevate seadmete kogu võrku tagasiantav reaktiivvõimsus oli 67,4 VAr, mis oli 49,5% seadmete summaarsest tööoleku reaktiivvõimsusest.

Tavaliselt on võimalik seadmeid välja lülitada, mis eeldaks tavaarusaamas võrgust energia tarbimise lõpetamist, kuid paljudel seadmetel see nii ei ole. Kõigist mõõdetud 14st seadmest sai välja lülitada vaid seitset aparaati.

Väljalülitatud seadmete aktiivvõimsused on toodud alloleval diagrammil (Joonis 3). Kõige suurem aktiivvõimsus selles olekus oli printeril (6,1 W) ja kõige väiksem mobiililaadijal (0,2 W). Väljalülitatud seadmete kogu aktiivvõimsuseks jäi 18,2 W, mis on 5,3% mõõdetud seadmete tööoleku võimsusest.

Joonis 3 Väljalülitatud seadmete aktiivvõimsus vattides (25.10.2011)

Väljalülitatud seadmete reaktiivvõimsused on toodud alloleval diagrammil (Joonis 4). Suurim reaktiivvõimsus oli selles olekus sülearvutil (16,6 VAr) ja kõige väiksem mobiililaadijal (0,7 VAr).

Joonis 4 Väljalülitatud seadmete reaktiivõimsus varrides (25.10.2011)

Väljalülitatuna tarbisid kõigist seadmetest võrgust reaktiivenergiat ainult õhupuhasti, makk-raadio ja telefonilaadija. Summaarselt toimus reaktiivenergia võrku tagasiandmine. Väljalülitatud seadmete kogu võrku tagasiantav reaktiivenergia oli 18,5 VAr, mis oli 13,6% kõigi seadmete tööoleku summaarsest reaktiivvõimsusest.

Majanduslik hinnangVõttes keskmiseks parasiitvõimsuseks majapidamise kohta 50 W ja tehes üldistuse, et see võimsus on tarvitusel kogu aeg, teeb see ühes päevas valemi (1) järgi 1,2 kWh. Kuus 36 kWh ja aastas 432 kWh.

E=P*t (1)

kus E – energiahulk, P – aktiivvõimsus, t – aeg.

Eestis tarbiti 2010. aastal kodumajapidamistes kokku 2 023 GWh elektrienergiat (Eesti Statistikaamet, 2010). Sealjuures on Eesti Energia kodutarbijate arv on ligikaudu 470 000 (Eesti Energia, 2010). Tehes üldistuse, et kokku on kõikide kodutarbijate arv Eestis 500000, siis saab ühe keskmise majapidamise parasiitenergia ja majapidamiste arvu omavahel korrutades keskmiseks parasiitenergiakuluks 216 GWh. See on ligikaudu 10% kogu majapidamiste energiakulust.

Et teada saada, kui suur on parasiitenergia rahaline väärtus, tuleb saadud energiaväärtused korrutada valemi (2) järgi elektrienergia hinnaga. Arvutuste aluseks on võetud Eesti Energia „Kodu 1“ paketi põhitariif on 10,91 eurosenti/kWh (Eesti Energia, 2011).

C=E*p (2)

kus C – maksumus, E – energiahulk, p – hind.

See teeb ühe majapidamise keskmiseks kuluks 4 eurot kuus ning 47 eurot aastas. Kogu parasiitenergia maksumuseks Eestis teeb see 2 miljonit eurot kuus ja 24 miljonit eurot aastas.

Täpselt samasugune arvutuskäik on võimalik ka reaktiivenergia kohta. Praeguse seisuga kodutarbijad, kellel on alla 63-amprine peakaitse, reaktiivenergia tasu maksma ei pea. Oletades aga, et kõik tarbijad hakkavad praeguste hindadega (Tabel 3) siiski tasu maksma ja võrku tagasiantav reaktiivvõimsus igal ajahetkel ühe majapidamise kohta keskmiselt 75 VAr, siis oleksid vastavad numbrid järgmised:

  • ühe majapidamise energiakulu kuus 54 kVArh ja 0,52 eurot,
  • ühe majapidamise energiakulu aastas 648 kVArh ja 6,29 eurot,
  • kogu parasiitne reaktiivenergia kulu kuus 27 GVArh ja 0,26 miljonit eurot,

kogu parasiitne reaktiivenergia kulu aastas 324 GVArh ja 3,14 miljonit eurot.

Tabel 3 Reaktiivenergia hinnad (Eesti Energia, 2011)

Hoolimata sellest, et kõik seadmed on kodumajapidamises väljalülitatud, toimub siiski märgatav energiatarbimine. See võib elektriarvest moodustada küllaltki suure osakaalu, vahel isegi üle 10%.

Peale maksustatava aktiivenergia kasutavad seadmed ka hulganisti reaktiivenergiat, mille eest alla 63-amprise peakaitsmega kliendid veel maksma ei pea. Kodumajapidamiste seadmete parasiitne reaktiivvõimsus on isegi suurem kui aktiivvõimsus.

Pidev nähtamatu võrku ühendatud võimsus toob kaasa suuri kulusid. Praeguste elektrihindade juures aktiivenergia eest oleks see ligikaudu 24 miljonit eurot aastas ning lisaks teoreetiline kulu reaktiivenergia eest 3 miljonit eurot.

Parasiitenergiat vähendamiseks on kõige efektiivsem viis kõik seadmed pärast kasutamist vooluvõrgust eemaldada. Selle lihtsustamiseks peaks olema igal aparaadil võrgust eraldamist võimaldav lüliti. Samuti on vastuvõetud regulatsioone, mis nõuavad tootjatelt seadmete ooteloleku võimsuse vähendamist.

Terminoloogia

Aktiivvõimsus (P) on vahelduvvoolu võimsuse reaalosa, mis on muundatav mingiks teiseks energiavormiks (soojuseks, mehaaniliseks tööks, valguseks) või mida saab salvestada keemilise energiana. Mõõdetakse vattides (W), kilovattides (kW) või megavattides (MW).

Reaktiivvõimsus (Q) on vahelduvvoolu võimsuse imaginaarosa, mis ei tee tööd ja mida mõõdetakse varrides (VAr), kilovarrides (kVAr) või megavarrides (MVAr).

Näivvõimsus (S) on aktiiv- ja reaktiivvõimsuse geomeetriline summa. Mõõdetakse voltamprites (VA), kilovoltamprites (kVA) või megavoltamprites (MVA).

Mahtuvuslik reaktiivvõimsus on negatiivse märgiga ehk tarbija annab võimsust võrku tagasi.

Induktiivne reaktiivvõimsus on positiivse märgiga ehk tarbija tarbib võrgust võimsust.

Kasutatud kirjanduse loetelu

  1. Eesti Energia Elektri hinnad ja paketid [www.energia.ee]. – 2011. a..
  2. Eesti Energia Raamatupidamise aastaaruanne [www.energia.ee]. – Tallinn, 2010. a..
  3. Eesti Energia Reaktiivenergia hinnakiri [www.energia.ee]. – 2011. a..
  4. Eesti Statistikaamet KE03: Elektrienergia bilanss [www.stat.ee]. – Tallinn, 2010. a..
  5. Meier A. ja Rosen K. Leaking Electricity in Domestic Appliances. – Berkeley, US : University of California, 2002. a..
  6. Rayabhari M. Cutting Stand-By Power // Power Engineer. – [s.l.] : IET, 2003. a.. – 2 : Kd. 17.