Pedosfäär (3)

PEDOSFÄÄR
teab, millistes keskkonnatingimustes on ülekaalus keemiline ja millistes füüsikaline murenemine , teab murenemise tähtsust looduses ja mõju inimtegevusele;
Maakoore ülemistes kihtides kivimid ning neis esinevad mineraalid muutuvad ja purunevad mitmesuguste välistegurite mõjul (temperatuuri kõikumine, jää, vesi, organismide elutegevus jne). Sellist protsessi nimetatakse murenemiseks .
Murenemiskoorik on maismaa pinnakiht, kus toimub murenemine. Murend - kivimi murenemisel moodustunud tükiline materjal, mis on väga erineva peensusastmega (rahn- kivid -kruus-liiv-savi).
Eristatakse:1) füüsikalist ja 2) keemilist murenemist.
Füüsikaliseks murenemiseks ehk rabenemiseks nimetatakse kivimite purunemist, mida põhjustavad temperatuuri ööpäevased ja aastaajalised kõikumised ning vee külmumine kivimilõhedes. Rabenemisel kivimi keemiline ja mineraalne koostis ei muutu.
Kõige kiiremini toimub looduses rabenemine temperatuuri järsul muutumisel, sest siis järgnevad kivimiosakeste kiired paisumised ja kokkutõmbumised üksteisele lühikese ajavahemiku järel. Selline termiline rabenemine toimub eriti intensiivselt kuivas kliimas. Kivimite halva soojusjuhtivuse tõttu soojeneb kivimi väline kiht päevase päikesekiirguse toimel rohkem ja paisub enam kui sügavamal asuvad kihid . Erinevalt soojenenud kivimikihtide vahel tekivad ülipeened kivimipinnaga paralleelsed lõhede süsteemid. Öösel jahtub aga väline kiht rohkem kui seesmised osad ja tõmbub ka tugevamini kokku. Tekivad uued lõhed, mis kulgevad paisumisel tekkinud lõhedele ristisuunas. Kujuneb ristuvate lõhede võrk, mis aja jooksul lagundab kivimi erineva suurusega tükkideks.
Parasvöötmes ja neist pooluste poole jäävatel aladel, samuti kõrgmäestikes, kiirendab kivimite rabenemist lõhedes jäätuv vesi. Jäätumisrabenemise jõud on väga suur. Nii võib jäätumisel paisuv vesi avaldada lõhepinna ühe ruutsentimeetri kohta survet kuni 6000kg.
Kui kivi koosneb mitmesuguse suuruse ja koostisega mineraalidest, toimub rabenemine veelgi kergemini, sest eri mineraalid paisuvad ja tõmbuvad kokku erinevalt.
Rabenemise tulemusena lagunevad kivimid kas koostismineraalideks (näiteks graniit päevakivi-, kvartsi - ja vilgukivi mineraalideks) või kivimitükkideks. Mõõtmete vähenemisel rabenemine aeglustub, sest väiksematel osakestel on sise-ja väliskihtide vahel ühtlasem temperatuur.
Keemiliseks murenemiseks ehk porsumiseks nimetatakse kivimite murenemist vee ja õhus esineva hapniku ja süsinikdioksiidi mõjul ning organismide biokeemilisel toimel. Porsumine toimub üheaegselt rabenemisega, kuid ta osatähtsus kasvab lähtekivimi peenestumisega.
Porsumisel toimuva kivimi peenestumisega kaasnevad mitmesugused keemilised protsessid, mille käigus vähem vastupidavaist mineraalidest tekivad püsivamad ja ühtedest sooladest teised.
Füüsikaline murenemine e rabenemine
Keemiline murenemine e porsumine
-on kivimite mehaaniline peenendumine;
-kivimi keemilis -mineraloogiline koostis ei muutu;
- kivimite purunemist põhjustavad temperatuuri kõikumistest tulenev kivimite paisumine ja kokkutõmbumine ja/või kivimipragudes oleva vee jäätumine.
-on eriti intensiivne seal, kus temperatuuri kõikumise ulatus ja sagedus on suur ja kus kliima on kuiv (näiteks kõrbetes- seal suur ööpäevane temperatuuri kõikumine). Samuti parasvöötme põhjaosas (metsavööndis) ja kõrgetes mägedes, kus pluss- ja miinuskraadid sageli vahetuvad.
-kivimis olevate keemiliste elementide reageerimine vee, hapniku, süsihappegaasiga ja keemiliste saasteainetega;
-muutub kivimi keemilis- mineraloogiline koostis;
-keemilise murenemise käigus vabanevad vajalikud toiteelemendid ( mineraalained ), mida saavad kasutada taimed ja mikroorganismid .
-eriti intensiivselt toimub palavas ja niiskes kliimas (näiteks ekvatoriaalsetes vihmametsades).
Murenemise tähtsus looduses: tekivad setted , muld , muutub pinnamood. Muld on elukohaks paljudele organismidele. Tänu mullaviljakusele saavad kasvada taimed, mis on omakorda toiduks nii loomadele kui inimesele. Taimed saavad mulda kinnituda, sügav juurestik hoiab kõrgemakasvulisi taimi püsti. Muld talitleb ökosüsteemis filtrina, puhastab vett ja ka õhku. Muld on asendamatu loodusvara , põllumajanduses peamine tootmisvahend.
teab mullatekketegureid: lähtekivim, kliima, reljeef, veerežiim, taimestik , loomastik , mulla vanus, inimtegevus ja oskab selgitada mulla kujunemist nende mõjul;
Muld on lüli elus ja eluta keskkonna vahel.
Mullaks nimetatakse maakoore pealmist/pindmist kobedat kihti, mida aktiivselt kasutavad kõrgemad taimed ja mikroorganismid ning mida muudetakse organismide ja nende jäänuste laguproduktide poolt. Muld on tekkinud eluta ja elusa looduse pikaajalisel vastastikusel toimel.
Lähtekivim. Lähtekivimi murenemisel tekib mulla mineraalne osa. Lähtekivim annab mullale mineraalse aluse ja määrab tema füüsikalised ja keemilised omadused: mulla lõimise, õhu- ja niiskusesisalduse, soojenemiskiiruse ja toitaineterikkuse.
Kliima. Kliimast sõltub murenemise kiirus, kas on ülekaalus füüsikaline või keemiline murenemine, milline on murenemise lõppsaadus. Sademetest ja temperatuurist sõltub mullal kasvav taimestik, mis määrab omakorda aineringe , orgaanilise aine kogunemise ja mineraliseerumise vahekorra (mulla orgaanilise aine koostise ja hulga). Kliimast sõltub mullasisene bioloogiline aktiivsus.
Reljeef. Reljeef mõjutab mulla vee- ja soojusrežiimi, ainete ümberpaigutumist. Lõunapoolsed nõlvad soojenevad ja kuivavad kiiremini, põhjapoolsemad aeglasemalt. Järskudelt nõlvadelt kantakse mullakiht nõlva jalamile jne.
Taimed. Taimede lagunemisel tekib mulla orgaaniline osa - huumus . See sisaldab taimekasvuks vajalikke elemente nagu C, N, S ning hoiab tänu oma peensusele kinni vett.
Mullaorganismid. Taimede ja mullaelustiku koostegevuse tulemusena toimub mulla huumushorisondis aktiivne biogeokeemiline aineringe. Segavad mulda, eritavad ainevahetuse käigus mulda mitmesuguseid aineid.
Aeg. Aja jooksul muutub mullakiht paksemaks, vesi kannab aineid mullas ümber ja kujunevad mulla horisondid. Mida noorem on muld, seda rohkem sõltuvad tema omadused lähtekivimist.
Inimtegevus. Külmas ja niiskes kliimas, kus mullateke on aeglane, on mullad väga tundlikud inimtegevusele ja taastuvad ning vabanevad saasteainetest väga aeglaselt. Ekvatoriaalkliimas võib vale põlluharimine mullad sootuks hävitada (metsade mahavõtmine, erosioon , pinnase kivistumine), muldade niisutamisega võivad mullad soolduda jne.
oskab kirjeldada peamisi mullas toimuvaid protsesse: leetumine , kamardumine, gleistumine , sooldumine ja teab millistes tingimustes need protsessid toimuvad;

Leetumine – orgaanilise aine lagunemisel tekkivate hapete mõjul laguneb mulla mineraalosa lahustuvatest ühenditeks, mis mullas liikuvate vete toimel mullast ära uhutakse ja mille läbi mulla keemiline viljakus langeb.

Kamardumine – mullatekkeprotsess, mille käigus maapinna lähedale tekib huumushorisont . Eriti intensiivne kamardumine toimub parasvöötme rohtlates , kus läbiuhtumist ei toimu ja kus on keemiliste elementide rikas lähtekivim.
Gleistumine – pidevalt liigniiskes ja hapnikuvaeses muldkeskkonnas toimuv protsess, mille käigus anaeroobsed mikroorganismid võtavad endale vajaliku hapniku peamiselt raud(III) oksiidist , mis taandub raud(II)oksiidiks. Viimased moodustavad mulla mineraalidega reageerides sinakaid või rohekaid gleimineraale. Väheneb mulla poorsus ja halveneb mulla veeläbilaskvus. Eriti iseloomulik tundramuldadele, meil esineb Lääne-Eesti tasandikualadel.
Sooldumine – esineb kuiva kliimaga aladel, kus auramine on intensiivne ja kus mulla läbiuhtumine toimub harva või üldse mitte, seetõttu sisaldavad mullad rohkelt vees lahustuvaid soolasid.
Muldade sekundaarne sooldumine on tingitud muldade niisutamisest. Jõeveega niisutamine ei ole efektiivne, sest kuiva kliimaga piirkondade jõeveed on suhteliselt soolarikkad. Niisutamine toob kaasa põhjaveetaseme tõusu ning auramise toimel tõusevad maapinnale lahustunud soolad . Lisaks on nõos asuvatelt niisutuspõldudelt liiga soolase vee ärajuhtimine sageli raskendatud.
teab mullaviljakuse vähenemist ja mulla hävimist põhjustavaid tegureid ja oskab tuua näiteid mulla kaitsmise võimalustest;
Erosioon – ehk uuristus on tuule ( deflatsioon ehk ärakanne) ja vooluvete poolt põhjustatud kivimite, setete või mulla kulutus ja ärakanne. Kuna kõigepealt kantakse ära mulla pindmised orgaanilist ainet sisaldavad ja peenemad mineraalosad , siis mulla viljakus väheneb oluliselt. Erosioon sõltub pindade kallakusest, mida suurem nõlvakalle, seda intensiivsem on erosioon. Eriti intensiivne on erosioon metsastepi ja stepi (rohtla) aladel, kus on palju ülesharitud maad. Erosiooni kaitseks istutatakse metsakaitseribasid, välditakse raskete masinatega sõitmist nõlvadel, küntakse põlde nõlvaga risti jne.
Kõrbestumine ehk muldade (viljaka pinnase) hävimine kõrbete laienemise tõttu (ebaõige maaharimise või looduslike protsesside tõttu). Kaitse – pinnase taimestamine, ülekarjatamise vältimine, taimestiku säilitamine.
Muldade sekundaarne sooldumine on tingitud muldade pidevast niisutamisest. Niisutusveega kantakse mulla ülakihtidesse rikkalikult lahustunud sooli , mis peale vee aurustumist mulda sadestuvad. Saab vältida muldade läbipesemisega, mis on suhteliselt kallis.
Muldade keemiline reostumine ( degradatsioon ) – esineb tööstuspiirkondade lähedal, kus kahjulikud keemilised ühendid satuvad mulda.
Muldade hapestumine – tähendab seda, et mulla pH langeb alla 5,6. Mulla hapestumine toimub seetõttu, et taimed seovad oma biomassi palju toiteelemente ning mullas tekivad orgaanilise aine lagunemise käigus orgaanilised happed . Sademete rikkas kliimas kaotavad mullad palju aluselisi katioone (Ca2+, Mg2+) leostumise tõttu. Hapestumist võivad põhjustada ka põldude üleväetamine, ja valel ajal väetamine, kahjurite tõrje, raskmetallide sattumine mulda jne.
Muldade hävimise põhjused: valed mulla harimise võtted ( rasked masinad , üleväetamine või valel ajal väetamine), õhusaaste ( happevihmad , väävlisaaste), reo- ja mürkained korraldamata jäätmemajandusest, metsa lageraie (erosioon, soostumine ), mulla mehhaaniline hävimine ja teisaldamine (hooned, veehoidlad, trassid, teed jne)
Tagajärjed: mullaviljakuse vähenemine, vee- ja tuuleerosioon , sooldumine, kõrbestumine, keemiline ja radioaktiivne saastumine jne.
Mulla tähtsus: fotosünteesivad taimed, globaalne süsinikuringe
Mulla hävimine: (veeerosioon 56%, tuuleerosioon 28%, keemiline 12%, füüsikaline 4%) erosioon, kõrbestumine, sooldumine, hapestumine, raskmetallid mullas.