Pedosfäär (1)

*Pedosfäär – e. mullastik on biosfääri osa, mis hõlmab maakoore pindmise kihi, milles mikroobid, seened ja taimed sünteesivad ja muundavad orgaanilist ainet. Mulla mineraalne osa pärineb litosfäärist.
* Murenemine – kivimite purunemine ja mineraalide muutumine maismaa pindmises osas temperatuuri, vee, õhu ja elusorganismide toimel. Murenemise käigus kivimid peenestuvad: kaljud->rahnud-> kivid ->kruus->liiv (ja pehmematest mineraalidest koosnevatest liivateradest savi). Kivide kruusaks muutumisel hakkab füüsikalise murenemise osakaal vähenema, sest väikese ruumalaga kehad soojenevad ühtlaselt ja ei teki enam lõhesid. Kõrbetes, kus liivaterad üksteise vastu hõõrdudes oma pinnakihte kulutavad, võivad liivaterad tolmuks peenestuda. Mullas, kus on orgaanilisi aineid ja niiskust, püsivad osakesed paigal ja murenemine jätkub keemilisel teel. Maismaa pinnakihti, kus murenemine toimub, nimetatakse murenemiskoorikuks. Selle paksus sõltub kivimite mineraalkoostisest (kõvadusest), mullavee omadustest (happelisusest) ja ajast.
-Füüsikaline murenemine – e. rabenemine toimub kivimiosakeste e. mineraalide temperatuuri kõikumisest tingitud soojuspaisumise ja kokkutõmbumise toimel. Päeval kivimite koostises olevad mineraalid soojenevad ja paisuvad ja öösel jahtuvad ja tõmbuvad kokku. Erinevate mineraalide kristallide vahel tekkinud pinged põhjustavad mikropragude tekkimise, mis pikapeale laienevad, kuni kivist eraldub kild. Kivimi pragudes olev vesi jäätub ja paisub ning surub kiiluna kivi lõhki. Füüsikalist murenemist soodustab kuiv ja suurte temperatuurikõikumistega kliima.
-Keemilise murenemise – e. porsumise käigus muutub kivimi keemiline koostis ja osa lahustuvaid aineid eraldub, aga väliskuju muutub vähe. Korrosioon – kivimpindade uuristumine ja krobeliseks muutumine keemilise murenemise käigus. Keemiline murenemine toimub palavas kliimas, sest soojus kiirendab keemilisi protsesse, ja niiskes kliimas, et moodustuksid lahused. Hästi lahustuvad mineraalid on Na, Ca ja K soolad . Leostumine – lahustunud soolade ärakandumine lahustumise kohast, Eestis nt. karstumine . Keemiline murenemine toimub hüdratatsiooni, hüdrolüüsi ja oksüdeerumise käigus.
-Bioloogiline murenemine – algab vetikate ja samblike kinnitumisega kivimi pinnale.
*Lähtekivim – kivim , mille murenemise saaduseks on osa tema kohal olevast mullast. Sellesse hakkab kogunema mullatekkeks vajalikku tolmu ja niiskust. Et muld saaks hakata arenema, on vaja, et mineraalne materjal oleks piisavalt poorne . Keemiline murenemine vabastab vajalikud toiteelemendid, mida kasutavad taimed ja mikroorganismid oma elutegevuseks. Taimede kasvuks on lisaks mineraalainetele vaja ka orgaanilist ainet, mis sisaldab C, N, S ja hoiab ka vett.
-Mineraliseerumine – orgaaniliste ainete lagunemine mullapinnal ja mullas lihtsateks mineraalaineteks.
-Humifitseerumine – mullapinnal ja mullas toimuv orgaaniliste jäänuste mikrobioloogiline ja biokeemiline muundumine lihtsatest orgaanilistest ühenditest keerukateks mineraalosaga seotud polümeerseteks ühenditeks, nn huumuseks.
* Mullatekketegurid – muld on kujunenud inimeluga võrreldes pika aja jooksul ja paljude looduslike tegurite vastastikuse toime tulemusel. Mullatekketegurid jagatakse mõjukiiruse alusel passiivseteks ja aktiivseteks .
-PASSIIVSED MULLATEKKETEGURID:
-Lähtekivim – annab mullale nimeraalse aluse ja määrab tema keemilised ja füüsikalised omadused. Kivistel ja suureteralistel liivadel on suured poorid , mis täituvad õhuga ja lasevad veel kergesti läbi nõrguda ja koosnevad suures osas kvartsist, mida taimedel kasvamiseks vaja pole. Savidel on peened poorid, mis hoiavad hästi vett ja õhule on vähe ruumi ja sisaldavad K, Ca, Mg jm.
-Reljeef – tasandikul on mullatekke tingimused ühtlasemad kui künklikul reljeefil. Künklikul reljeefil päikesepaistele avatud mullad soojenevad ja kuivavad kiiremini, varju jäävad mullad püsivad seevastu jahedate ja niisketena.
-Aeg (mulla vanus) – looduslikus olekus tähendab küpsusseisund mulla omadustele vastavat taimkatet, mulla struktuuris teadud mullahorisontide järgnevust ja toitainete varu. Mulla arengu käigus lähtekivimi keemilised toitainevarud aastatuhandete vältel ammenduvad, sest murenemise piir kandub taimejuurtest sügavamale ning ka põhjavesi ei suuda taimi vajalike mineraalelementidega varustada. Toiteelementide vähenemine tingib taimkatte hõrenemise ja mullaviljakuse langemise (toimub seda kiiremini, mida kiiremaks muutub taimede mulla vaheline aineringe , kui mullast viiakse nõrgveega toiteelemente rohkem ära, kui mulda asemele tuleb). Noored mullad asuvad mere taganemisest vabanevatel rannikutel, mäestikes või vulkaanide tuhal. Muldade kujunemine võtab aega sadu tuhandeid aastaid, ootamatu geoloogiline tegevus võib mullakatte hävitada.
-AKTIIVSED MULLATEKKETEGURID:
-Kliima – mõjutab oluliselt murenemisprotsesse. Sialliitne murenemine – parasvöötmes toimuv mõõduka kiirusega murenemine, kus saadusteks on erineva suurusega mineraalained. Alliitne murenemine – troopikas toimuv aktiivne keemiline murenemine, kus savimineraalid murenevad algkomponentideks e. erinevateks oksiidideks. Ilmastik (sademed, temp.) mõjutab nii taimestiku tekkimist mullale kui mullasisest bioloogilist aktiivsust. Keskkonnatingimustest sõltuv taimestik määrab biogeokeemilise aineringe kiiruse ja mulla orgaanilise aine kogunemise ja mineraliseerumise vahekorra. Soojas ja niiskes kliimas toimuvad bioloogilised protsessid kiiresti, jahedas aeglaselt.
-Organismid – taimed toovad mulda orgaanilist ainet ja (ka mullas tegutsevad mikroorganismis ja muu mullaelustik) tarbivad mullast toiteelemente ning vett. Taimkatte tihedus ja rindelisus määravad juurte tiheduse ja sügavuse mullas. Mida rohkem on mullas biomassi, seda suurem on mulla bioproduktsioonivõime, sest orgaanilise aine lagundamisel vabanevad toiteelemendid kiiremini kui keemilise murenemise käigus. Taimede ja mullaelustiku koostööl toimub viljaka mulla huumushorisondis aktiivne biogeokeemiline aineringe. Mullaelustik kujundab mullaruumi, loomad ja taimede juured rajavad käike ning segavad mulda. Organismide eritised toimuvad mullas kleepainetena, mis aitavad luua soodsat sõmeralist struktuuri.
-Inimtegevus – inimese pikaajalist sihipärast tegevust mullaomaduste parandamiseks ( niisutus , kuivendamine, maaharimine , väetamine) nimetatakse kultuuristamiseks. Kui mulla puhverdusvõime (vastupanuvõime välismõjutustele) ületatakse, võib see viia mullaviljakuse taandarenguni e. degradeerumiseni. Selle tulemuseks võib olla mulla muutumine viljatuks taimkatteta alaks, seda protsessi nimetatakse kõrbestumiseks.
*Muld jaotub erineva värvuse, tüseduse ja tihedusega kihtideks, mida nimetatakse mullahorisontideks.
O metsakõdu, A huumushorisont, B sisseuhtehorisont, E väljauhtehorisont, G gleihorisont , C lähtekivim, D aluskivim
-A-huumushorisont – seal toimub taimedelt pärineva orgaanilise aine kogunemine ja segunemine mineraalosaga. Mulla peened mineraalosad seotakse orgaanilise ainega sõmerateks. Tänu orgaanilise aine sisaldusele on see toitainete-, eriti lämmastiku- ning süsinikurikas tumedat värvi horisont .
-B-saviakumulatiivne horisont – (e. sisseuhtehorisont) seal toimub peenemate mineraalsete murenemisosakeste ja allapoole liikuvate huumusosakeste kogunemine. Kuna savimineraalides on palju rauda, on see horisont pruun või punakas.
-C-lähtekivim – mineraalne lähtematerjal, millele muld on tekkinud. Selles horisondis mullatekke protsesse veel ei toimu.
-D-aluskivim – lähtekivimi alune varasema geoloogilise ajastu kivim, mille mõju mullale on kaudne
-E-heleda värvuseda väljauhtehorisont – vaesustunud saviosakestest ja toiteelementidest
-G-sinakashall gleihorisont – tekib, kui muld on kõrge põhjaveeseisu tõttu suurema osa aastast märg. Vesi tihendab mulda ja surub õhu välja, sellepärast ei oksüdeeru ka raud hästi ja jääb kahevalentseks. Ilmekamailt kujuneb gleihorisont välja savide puhul.
-AT-toorhuumuslik horisont – tekib liigniisketes tingimustes ja on tüüpiline gleimuldadele.
-O-orgaanilised kõduhorisondid – koosnevad eri lagunemisjärgus olevatest variseosadest.
-T- turvas – e. vee- ja orgaanilise aine rikas ning tuhavaene soomulla horisont.
*Mullad levivad ekvaatorilt pooluste suunas vööndiliselt. Sademete ja auramise vahekorrast sõltub, kas murendmaterjal jääb maapinna lähedale oma tekkekohale või liigub laskuva vee mõjul mullas sügavamale. Kliimast ja veereziimist sõltuvalt jaotatakse mullad kolme gruppi:
-Läbiuhteline veereziim – sademed ületavad auramise e. sademetevesi jõuab vähemalt kord aastas nõrguda läbi mulla ja lähtekivimi põhjaveeni, mis tähendab omakorda muldade läbiuhtumisest ja leostumisest tingitud lahustuvate toitainete kadu ning mullaviljakuse langust. See on tüüpiline paras - ja palavvöötme niiskele kliimale.
-Tasakaalustatud veereziim – selle korral ei ulatu mulda imbuv sademetevesi põhjaveeni. Sajuperioodil muutub muld lähtekivimini niiskeks, aga toiteelemendid jäävad mulda.
-Auramise ülekaaluga veereziim – siis liiguvad mullavees lahustunud soolad aurumise suunas maapinna lähedale. Vesi aurustub , soolad jäävad aga mulda. Tüüpiline on see kõrbetes.
*On ka muldi, mis ei allu horisontaalvööndilisusele, need asuvad veekogude ääres ja mäestikes, kus mullateke on geoloogiliste välisjõudude poolt häiritud. Igas vööndis esineb ka liigniisketes tingimustes tekkinud turvasmuldi. Kliimast sõltub, millised mullaprotsessid on ülekaalus. Eluviaalsed e. vaesustumisprotsessid on valdavad niiskes e. humiidses kliimas, illuviaalsed e. rikastumisprotsessid kuivas e. ariidses kliimas.
-Tundravööndimullad – sulamispiir ulatub kõige sügavamale liivades, kõige vähem sulavad aga turvasmullad. Kuna auramine on väike ja igikelts ei lase ära imbuda, on mullad suvel liigniisked. Bioloogilised ja keemilised protsessid sõltuvad temperatuurist ja hapnikust, seepärast on tundravööndis mulla teke ja mineraalsete orgaaniliste horisontide väljakujunemine väga aeglased. Toimub gleistumine – protsess, mis toimub liigniiskes ja hapnikuvaeses keskkonnas, mulla mineraalhorisondid tõmbuvad sinakashalliks. Nõgudes, kus vett on rohkem, ei lagune taimejäänused lõpuni ja hakkavad kuhjuma turbama. Soostumisega kaasnevat orgaanilise aine puudulikku lagunemist nimetatakse turvastumiseks. Veel on tundravööndis voolamine , krüoturbatsioon ja polügonaalpinnas. Voolamine on vesise mullamassi nihkumine kallakul igikeltsa peal raskusjõu mõjul allapoole. Nii tekivad solifluktsiooniterrassid, tavaliselt madalad kumeraservalised astmed. Krüoturbatsioon on mulla segamine külmumise teel. Vesine muld külmub alt ja pinnalt ja lähtekivim surutakse kahe tahke keha vahelt maapinnale. Nii mattub õhuke mullakiht mineraalsetete alla. Polügonaalpinnas on külmalõhedega hulknurkadeks jagunenud pinnas. Pealmised mullakihid külmuvad ja tihenevad rohkem kui alumised. Jäätudes vesi paisub ja tekivad praod. Kui külmumise-sulamise käigus sorteeruvad mulla mineraalosadest välja peenemad kivid, mis moodustavad kiviringikesi, siis nimetatakse neid kivipolügoonideks. (AT, CG)
-Okasmetsade mullad – mullad on seal sageli tekkinud graniitsel murendil, mis on liivakas ja hästi vett läbilaskev. Vihmasadude ja sulavetega uhutakse aluselised katioonid mullast välja. Okkavaris laguneb maapinnal jahedas kliimas aeglaselt, seetõttu koguneb mullapinnale püsiv mitmekihiline kõduhorisont. Orgaanilise aine lagundamine toimub seente abil, lagunemisel tekkinud orgaanilised happed liiguvad kõdukihist allapoole mineraalhorisonti, kus reageerivad aluseid sisaldavate sooladega ja viivad need mullalahusesse. Kuna sademeid on palju, uhutakse mullalahus katioonidega mulla sügavustesse ja kõdu all tekib hallikasvalge liivakas kvartsirohke väljauhtehorisont. Leetumine on protsess, kus orgaanilise aine lagunemisel tekkivate hapete mõjul mulla mineraalosa laguneb lahustuvateks ühenditeks, mis mullas liikuvate vete toimel uhutakse sügavamale. Huumushorisondi all kujuneb hele leethorisont . Mulla viljakus väheneb. Lehtmetsad levivad seal, kus talved on pehmemad. Erinevalt okasmetsadest ei toimu lehtmetsa muldades kõdukihi teket, sest soojem ja niiskem kliima soodustab lagunemist. Kevadeks tekib huumushorisont, mis seob toiteelemendid väljauhtumiskindlalt mulda. Lehtmetsade muldade lähtekivimid pole nii happelised ja kvartsirikkad kui okasmetsades, seepärast ei toimu ka intensiivset väljauhtumist ja mullaprofiilis puudub selgesti eristatav helehall leethorisont. Okasmetsal O, A, E, B.
-Rohtlate mullad – kontinentaalses kliimas, kus on tasakaalustatud veereziim, tekivad tüseda huumushorisondiga viljakad mustmullad . Surnud orgaaniline aine laguneb soojas kliimas kiiresti, aga niikaua , kuni jätkub niiskust. Suvel mullad kamarduvad e. kuhjuvad huumusega, sest siis on niiskust vähe. Rohtlates on kõige aktiivsem mullaelustik. (A, B, C)
-Kõrbete ja poolkõrbete mullad – sellises kliimas on sooladerikkad mullad, sest sademeid on vähe ja soolad püsivad mullas. Muld tekib vaid seal, kus lähedal on vett. (A, B, C)
-Ekvatoriaalsed ja niiske troopika mullad – mullateke on seal kestnud kõige kauem, kuum ja niiske kliima soodustab eriti mineralisatsiooni ja keemilist murenemist. Orgaaniline aine laguneb kiiresti ja huumust ei teki. Troopika muldi nimetatakse puna- või kollamuldadeks. Need on savimineraalide- ja rauarikkad. (A, E, B, C)
*Kõige hullemini kahjustuvad mullad erosiooni tõttu, selle toimel paigutuvad mullaosakesed maapinna kõrgematelt osadelt madalamatele, nii kantakse mulla pindmised, viljakad kihid veekogudesse või maetakse uute erosioonisetete alla. Eristatakse geoloogilist ja kiirendatud erosiooni. Kiirendatud on põhjendatud inimtegevusest.
*Kõrbestumine – tuul hakkab ära kandma peeneid mullaosakesi, toimub tuuleerosioon e. deflatsioon .
*Muldade sooldumine – Protsess kus mullad sisaldavad rohkelt vees lahustuvaid soolasid. Esineb kuiva kliimaga aladel, kus auramine on intensiivne ja kus mulla läbiuhtmine toimub harva või üldse mitte. Tekib põldude niisutamise tagajärjel.
*Muldade hapestumine – see tähendab mulla reaktsiooni sellist muutust, mille puhul pH langeb alla vihmaveele iseloomuliku 5,6. See toimub, sest taimed seovad oma biomassi palju aluselisi toiteelemente ja mullas tekivad orgaanilised happed. Põllumullad hapestuvad kiiremini.
*Raskmetallid mullas – mürgised on need, mida elusorganismid elutegevuseks ei vaja. Mullas seotakse need enamasti huumusosakestega. Raskemetallid mõjuvad kahjulikult ka mullaelustikule ja –protsessidele. Need satuvad mulda tööstusest, autokütusest, ohtlikest jäätmetest, reoveesetetest ja mineraalväetistest.
*Ehitusdegradatsioon – viljakate muldade alale rajatakse ehitisi, tunneleid, toimub maavarade kaevandamine, mullad hävivad ka maailmamere tõusu ja maapinna vajumisega, mis muudab mullad liigniiskeks.
*Bioloogiline degradatsioon – see avaldub orgaanilise aine puudulikus taastootmises mullas, olukorras, kus mineralisatsioon ületab pidevalt humifikatsiooni. Bioloogilist degradatsiooni võib ette tulla ka metsas. Üks näide on nt. mullaväsimus, mis tekib kui üht põllukultuuri kasvatatakse samal mullal mitu aastat. Nii tekib üleliigne taimekahjurite ja taimehaiguste kasv.
*Hüdrosfäär – e. vesikest on veega seotud geosfäär.
* VEERINGE : lülideks on sademed, auramine, jõgede äravool, infiltratsioon , veebilanss
-Jõgede äravoolualad e. valglad jaotatakse perifeerseteks ja sise-äravoolualadeks.
-Infiltratsioon on protsess, kui osa vihma-, lume- ja liustikuveest imbub maa sisse ja moodustab põhjavee. Infiltratsioon on väike, kui pindmise kihi moodustavad savid või turvas või kui põhjavee tase ulatub maapinnale.
-Veebilanss – mingi koha veevaru, P(sademed)=E(auramine)+Q(äravool)
*Maailmameri katab 71%maakera pinnast ja on peamiseks soojuse vastuvõtjaks ja selle kogujaks. Maailmameri neelab 92% päikesekiirgusest. Merevee keskmine soolsus on 35%o. Kõrgem soolsus on lähistroopilistel, madalam ekvatoriaalaladel. Elustik on suurim suure soolsuse juures. Produktiivsus on tingitud peamiselt jõgede vee väljavoolust ja soojast mereveest .
*Rannamoodustis on lainetuse tagajärjel madalas vees või rannajoone lähedal maismaal kujunenud pinnavorm.
*Järskrannikutel sügavneb veekogu kiiresti ja lained jõuavad suure energiaga, tekivad kulutusrannad, lained purustavad ja kannavad setteid rannajoone lähedalt ära ja sinna moodustuvad rannajärsakud või suure kaldega nõlvad. Kui selline järsak on kujunenud monoliitsetesse aluspõhjakivimitesse, nimetatakse seda pangaks ja vastavat rannalõiku pankrannaks. Kulutusrandadele on iseloomulik rannajoone sirgemaks muutumine e. õgvenemine. See on tingitud sellest, et poolsaarte otstes on lainete kulutav tegevus suurem kui lahtedes, kus vesi on madalam ja lainete jõud väiksem. Poolsaarte otstest lahti murtud materjal kantakse lahepäradesse, kus see settib.
*Laugrannikutel on ülekaalus lainete kuhjav tegevus. Veeosakesed puudutavad põhja juba kaugel ja kaotavad randa jõudes energia ning toovad randa vaid setteid. Kui laine paiskab rannanõlvale rannajoonest kõrgemale rasket kruusast ja liivast settematerjali, siis nendest kujunevad rannajoonega paralleelsed settevallid e. rannavallid . Vesi haarab tagasi valgudes kaasa peent materjali, mis kuhjub veealusteks vallideks e. rannabarrideks. Koht, kus rannajoon järsult suunda muudab, võib kujuneda pikirände tulemusena maasääreks.
*Tulvad esinevad jõgedel ebakorrapäraselt, tihti tekivad hoovihmadest, vahel intensiivsest sulamisest.