EGT Aastaraamat 2020 EST V2.Indd

Aastaraamat EESTI GEOLOOGIATEENISTUS F. R. Kreutzwaldi 5 44314 Rakvere Telefon: (+372) 630 2333 E-post: [email protected]

ISSN 2733-3329

2 Eessõna ...... 3 Organisatsioonist ...... 5 Koostöö ...... 6 Oskuste arendamisest ...... 9 Välitööde kaart ...... 12

GEOLOOGILINE KAARDISTAMINE JA MAAPÕUETEAVE Südamikpuurimised — oluline teetähis Eesti maapõueuuringutes ...... 13 Ülevaade EGT puurimistöödest 2020. aastal ...... 15 Ehitusmaavarade levik, kaevandamine ja kasutamine Pärnu maakonnas...... 17 Hiiumaa maavarad, geofüüsikalised anomaaliad ja Kärdla meteoriidikraater ...... 22 Geoloogiline kaardistamine Pärnumaal ...... 26 Digitaalse geoloogiafondi ava-aasta ...... 29

HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD Eesti põhjaveekogumite seisund perioodil 2014-2019 ...... 31 Ida-Virumaa põhjavee värskastumine ...... 35 Kukruse aheraineladestu põhjaveeuuring ...... 37 Põhja- ja pinnavee kvaliteet suure põllumajandusmaa osakaaluga aladel ...... 39 18O kontsentratsiooni ajast sõltuv 3D mudeldamine programmipakettidega MODFLOW-2005 ja MT3DMS regionaalse ulatusega põhjavee-kihtkonnas Eesti arteesiabasseini näitel...... 42 Radooniuuringud väheuuritud omavalitsustes: Keila ja Võru linnas, Rõuge, Setomaa, Võru ning Ruhnu vallas ...... 46 GroundECO - Põhjaveest sõltuvate maismaaökosüsteemide jätkusuutlik majandamine riikide üleses Gauja-Koiva vesikonnas ...... 50

MEREPÕHJA UURINGUD 2019.–2020. aasta mererannikute seire tööd ...... 53 Laevateede geofüüsikalised uuringud ...... 56 Läänemere merepõhja setete keskkonnaseisund ...... 58 Muhumaad ja Mandri-Eestit lahutav Suur väin lasub komplekssel, keeruka reljeefiga aluspõhja vagumusel ...... 60

Eessõna

2020. on olnud eriline aasta, mida keegi meist ilmselt nii pea ei unusta. Maailm on muutunud, inimeste vaja- dused ja ootused on muutunud, ning fookus liigub üha enam ressursitõhususele ja keskkonna säästmisele. Et rohepöörde teostamine tooks samaaegselt keskkonda säästes majanduslikku kasu Eesti riigile ja annaks meie elanikele kindluse tuleviku osas, peame teenistusega panustama teaduspõhiste ja faktidele tuginevate alusandmete kogumisse ja avalikustamisesse.

Sirli Sipp Kulli Eesti Geoloogiateenistuse direktor

Noore organisatsiooni arengus on Eesti Suurt tuge oleme saanud meie ülikoolidelt Geoloogiateenistuse (EGT) kolmas tegut- ja käimasolevatelt koostööprojektidelt oo- semise aasta olnud justkui maratoni esi- tame põnevusega vilju lähimate aastate mene kontrollpeatus, kus vaatasime, kas jooksul. Lisaks uuringute faktipõhistele tu- oleme ikka sobivaimate kompetentsidega lemustele, loodame ülikooli lõpetajate hul- liikumas riigi majanduse taaskäivitamisele gast kaasata oma meeskonda kõrgelt hari- enim vajalikus suunas ning õiges tempos. tud geolooge.

Aasta alguses vahetus EGT juhtkond, täie- Oleme loonud ja täiustamas vundamenti, et nenud on meeskond ning täpsustunud tu- toetada oma teadmiste ja kompetentsiga levikku vaatavad strateegilised eesmärgid. riigi jaoks oluliste arenduste käimalükka- mist, näiteks mere- ja maismaa tuulepar- Olen äärmiselt rõõmus, et hoolimata Co- gid, päikesepargid, Saaremaa püsiühendus vid-19 piirangutest oleme loonud kahepoolse jpt. Andsime hinnangu Raplamaa ja Pärnu- tiheda ja avatud suhtluse nii kohalike omava- maa ehitusmaavarade varustuskindlusele litsuste kui ka maapõue valdkonnas tegutse- ning alustasime taas 30 aastat tagasi katvate ettevõtjatega. Nende ja riigiasutustelt kenud riigile kuuluvate oluliste maapõue- saadud vajaduste ja ootustele tuginedes on varade, nagu fosforiit ja graptoliitargilliit, meil lõpusirgel EGT täiendatud arengukava uurimist. Samuti alustasime meie ühise paikapanek järgmiseks viieks aastaks. tohutu varanduse, ehk umbes 80 aasta

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 3 jooksul kogutud kümnete kilomeetrite jagu nete jooksul kogutud kompetentsi üle Eesti puursüdamike kolimist kaasaegsetesse tin- Keskkonnauuringute Keskusesse. Selle gimustesse Arbaveres. sammuga tagasime nii asutusele endale kui ka ettevõtjatele laboriteenuste hinna ja Meie ühe tähtsaima maavara, põhjavee kvaliteedi parema suhte aga ka töötajate pä- kohta koostasime Hiiu- ja Raplamaa hüdro- devuse rakendamise akrediteeritud laboris. geoloogilised ja põhjavee kaitstuse kaardid. Oma põhiülesannete täitmiseks suuname Meie hüdrogeoloogid torkasid veel lisaks fookuse just geoloogilise kompetentsi tõst- silma eelneval aastal mitmetes rahvus- misele ja valdkonna ekspertide kaasamisele, vahelistes projektides osalemisega, nende et anda oma parim panus riigi majanduse eeskuju teiste osakondadele on tähele- arengule rohepöörde tingimustes. panuväärne. Käesolev aastaraamat annab huvitava läbi- Kasvav surve rannaalade kasutamiseks on lõike meie 2020. aasta olulisematest töödes Eestis süvendanud vajadust usaldusväärsete ja nende tulemustest ning heidab põgusa alusandmete ja baasteadmiste järele. Mere- pilgu ka tulevikku. Artikleid leiab nii põh- rannikute seire uus metoodika ja selle eda- javee uuringute, merepõhja uuringute ja sine kasutamine võimaldab saada senisest mererannikute seire kui ka üldgeoloogiliste usaldusväärsemaid andmeid mere- ja ran- uurimistööde osas. Loodame, et siia koon- naalade ruumiliseks planeerimiseks ja kaits- datud artiklid koos info- ja pildimaterjaliga miseks ning riskide kaardistamiseks. Tehtud tekitavad huvi ning annavad sisuka ülevaate laevateede uuringuga sai Veeteede Amet EGT tegevustest. kaasajastatud info süvendamistöödeks.

Emotsionaalselt keerulisena, kuid riigire- formi eesmärke järgides, otsustasime kon- solideerida EGT labori ning viia aastaküm- Head lugemist!

4 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 Organisatsioonist

Eelarve 2018 2019 2020 Tööjõukulud 1 300 000,00 € 1 400 000,00 € 1 400 000,00 € Majandamiskulud 729 815,00 € 1 356 000,00 € 1 084 176,00 € Investeeringud (sh Arbavere arendamine) 271 000,00 € 450 000,00 € 375 000,00 € Kokku 2 300 815,00 € 3 206 000,00 € 2 856 176,00 €

Töötajaskond Peegeldus ühiskonnast (Emor AS uuring 14.05-20.05.2020) Keskmine vanus 41 eluaastat Kas Eestis tuleks rohkem uurida maavarade Sooline jaotus kasutamise mõju nii keskkonnale, majandusele ja sotsiaalsfäärile või on praegune tegevus vastav olukorrale? 50% Naised

68% Mõju tervikuna 50% Mehed tuleks rohkem uurida 16% Ei oska öelda Tööstaaž asutuses (EGT alustas tegutsemist 01.01.2018) 14% Praegune uurimistulemus on piisav 2% Mõju tervikuna võib vähem uurida 60% Kuni 3 aastat Kuivõrd ollakse teadlik 29% Kuni 2 aastat Eesti Geoloogiateenistuse tegevusest 11% Alla 1 aasta 65% Pigem teadlik Omandatud haridustase 18% Pigem ei ole teadlik

17% Ei oska vastata 64% Magistrikraad

21% Doktorikraad

15% Rakenduslik kõrghar./bakalaureusekraad

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 5 ResTA infopäev (koostöös ETAGi, TÜ ja TalTechiga). Foto Sirli Sipp Kulli.

Koostöö

Geoloogiliste uuringute põhiküsimus on ikka olnud, kus ja kui kus puurimistöid teostati. Info oli kätte- palju uurida. Täna on muutumas üha tähtsamaks ka see, kui- saadav valdade kodulehtedel ja vallalehte- das uurida ja mis saab pärast uuringute tegemist. Et vastuseid des ilmusid pikemad selgitavad artiklid. Ka leida, muutub üha olulisemaks koostöö uurijate, teadlaste ja EGT kodulehel oli pidevalt saadaval teave otsustajate vahel. Eirata ei saa ka ettevõtjate ja kohaliku ko- puurimistööde kulgemise kohta. Üksikud gukonna vajadusi. tekkinud probleemid olid pigem seotud kohalike teede olukorraga ja needki lahendati 2020. aastal oli heaks näiteks koostööst kiiresti. Omavalitsused tunnevad jätkuvat kohalike omavalitsustega uute puurau- huvi uuringutulemuste vastu ja kindlasti kude rajamine Virumaale. Selgitada tuli nii me tutvustame neid, kui need on saanud uuringute eesmärke, puuraukude asukoha kaante vahele. valikuid kui ka puurimistööde tehnilist poolt. Lääne- ja Ida-Virumaa omavalitsuste lii- Jätkuvalt panustame koostöösse teiste dud suhtusid Eesti Geoloogiateenistuse riigiasutustega. Nii on mitmed tehtud uu- plaanidesse mõistvalt. Oluline oli vallava- ringud lähtunud teiste riigiasutuste vaja- litsuste abi elanikkonna teavitamisel seal, dusest kasutada teadmistel põhinevate

6 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 otsuste tegemiseks adekvaatset infot. Näiteks võib tuua 2020. aastal Veeteede Ameti (nüüdse Transpordiameti) tellimusel valminud laevateede uuringu, Keskkonna- ministeeriumi tarbeks tehtud põhjaveeko- gumite seisundi hindamise, mererannikute seiretööd ja pinnase kiirgusseire, ehitusmaavarade varustuskindluse hindamise Pärnumaal jms.

Koostöö riigiasutustega jätkub ka 2021. aastal. Järjest enam on esile tõusnud maakasutuse küsimused olemasolevatel ja perspektiivsetel maardlatel. Tähelepanu all ehitusmaavaradega varustatuse pers- pektiivid, seda eriti Harjumaal. Arendajad on hakanud tundma huvi meretuulepar- giks kavandavate alade geoloogiliste tingimuste vastu. Huvi kasutada geoloogilist infot oma vajadusteks on üles näidanud Kaitsevägi.

Eesti Geoloogiateenistuse loomisest saati alates 2018. aastast tehakse tihedat koostööd Tartu Ülikooli ja Tallinna Tehni- kaülikooli geoloogiateadlastega. Kaht- lemata on sellele on kaasa aidanud kahe projekti – ResTA (Ressursside väärinda- mise alase teadus- ja arendustegevuse toetamine) ja RENE (Ressurss nutikale Eestile) – rahastamine Euroopa Liidu poolt. Eesti Geoloogiateenistus projekti- partnerina on hankinud ülikoolidele tea- dustööks vajalikku kivimmaterjali. Pika- ajalisem koostööeesmärk ülikoolidega on pakkuda võimalusi geoloogide õpetami- seks ja teadustööks. Selleks tegeleb EGT jätkuvalt Arbavere maapõue uurimiskes- kuse taristu arendamisega.

Välispartneritega on seni enim koostööd teinud hüdrogeoloogid. Põhiliselt hõlmab koostöö piiriüleste põhjaveeresursside ja inimmõju hindamist, hindamismetoodikate Koostöö Keskkonnaameti maapõuebürooga. väljatöötamist ja valideerimist. Foto Jaak Jürgenson.

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 7 Välisprojektid Siseriiklikud koostööprojektid

Eesti-Läti Interreg projekt WaterAct Põhjaveekogumite seisundi hindamine (Keskkonnaministeeriumiga) Eesti-Läti Interregi projekt GroundEco Põhjavee kloriidide sisalduse tõusu põhjuste ja LIFE IP CleanEST päritolu uuring Sillamäel (KIK) EU-Waterres - Piiriüleste põhjaveeressursside Geoloogilise informatsiooni ja inimmõju integreeritud hindamine säilitamistingimuste parandamine (KIK) GeoERA Merepõhja setete keskkonnaseisundi hindamise EMODnet Geology metoodika arendamine ja rakendamine (KIK)

Piinase kiirgusseire (riiklik)

Mererannikute seire (riiklik)

EGT ruumiandmete ärianalüüs (SF)

Eesti mereala innovaatiliste analüüsi- ja hinnangumeetodite arendamine ning testimine pilootala (RITA, TalTech)

Maapõueuuringute valdkonna teadus- ja arendustöö tugitegevuste läbiviimine (ResTA)

Ressurss nutikale Eestile (RENE)

Hea nõu kulub alati marjaks ära ja nii sai 2020. aastal ellu kutsutud vanemgeoloo- gide koda, kuhu palusime silmapaistvad ja pikaajalise kogemusega geoloogiatead- lased ja -praktikud. Eesmärgiks on, et nad oma parimate teadmistega saaks toetada Eesti Geoloogiateenistust põhimäärusega sätestatud ülesannete täitmisel. Seda või- malust oleme usinalt kasutanud. Meie töö- tajad on saanud seeläbi oma ülesannete täitmisel metoodilist nõu ja tõstnud oma kompetentsi.

Aitäh teile!

Jaak Jürgenson [email protected]

8 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 Edmund Sides annab Eesti geoloogidele ülevaadet PERC-i standardist; seminariruum TalTechis. Foto Hardi Aosaar.

Oskuste arendamisest

Kompetentsete ja asjatundlike inimeste PERC aruandluse standard olemasolu on geoloogiateenistuse jaoks Maailma eri regioonides on kasutusele võtmetähtsusega. Ei ole mingi saladus, võetud standardid, kuidas maavarade uu- et geoloogide „pink“ Eestis ei ole väga ringuid läbi viia ning nende tulemusi esi- pikk ning paljusid kaasaegseid teadmisi ja tada. Tänasel päeval on maailmas kasutusel oskusi maapõue valdkonnas tuleb oman- kolm-neli enamtuntud standardit. EGT on dada väljastpoolt Eestit. Seetõttu soovi- uuringute jaoks oma geograafilise asendi me EGT-s üha rohkem ressurssi inimeste tõttu välja valinud PERC-i — Pan-European arendamisse ja koolitamisse panustada. Reserves & Resources Reporting Commit- 2019. aastal osalesid meie töötajad kokku tee standardi. Üldistatult on selliste stan- 1807 akadeemilises koolitustunnis, 2020. dardite põhituum selles, et kõik uuringue- aastal tõusis osalemine 2677 tunnini. Pea- tapid tuleb väga detailselt dokumenteerida. miselt täiendati geoloogia-alaseid tead- Praegusel ajal on standardinõuetega väga misi ning õpiti kasutama kõige uuemaid hästi kursis ka investorid ja pangad, nii et tarkvaralahendusi. kaevandusprojektile on pea võimatu leida

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 9 tarkvara ka juba olemasoleva aparatuuri käi- tamiseks ning andmete interpreteerimisel, oli nii mõnigi aspekt koolitusel juba tuttav. Siiski lisanduvad iga uue meetodiga/masi- naga tarkvarale uued nüansid, mille kätte harjutamine on tarkavara loojatega koos oluliselt lihtsam. Eesti merealad peidavad endas veel palju saladusi ja EGT meregeo- loogidel on nüüd võimalus astuda nende sa- laduste avastamisel üks samm edasi.

Maagistumise ja südamike kirjeldamise koolitus Dr Petri Peltonen (punase vesti ja prillidega) tutvustab Arbavere uuri- miskeskuses geolooglise kirjelduse andmebaasi ülesehitust. „Lauaks“ Eesti geoloogidel on mõnevõrra aga kadunud on Jõhvi raudkvartsiidi puursüdamiku kastid. Foto Johannes Vind. järjepidevus kristalsete kivimite uurimisel, mis asuvad settekivimite all ning paljandu- rahastust, kui ressursid ei ole kinnitatud vad maapinnal alles teisel pool Soome lahte. mõne üldtunnustatud standardi alusel. Neid saab Eestis uurida vaid paari sõrme jämedustest puursüdamikest. EGT kutsus Koolituse viis läbi kogemustega geoloog dr koolitust andma Helsinki Ülikooli professori Edmund Sides, kes on viimased 15 aastat dr Petri Peltoneni, kes tegeleb aktiivselt ka töötanud kaevandamisfirmade konsultan- maagi- ja kullaotsingutega. Koolituse ees- dina ning kel on märkimisväärne kogemus märk oli saada kaasaegset õpetust nii teo- PERC-i ja teiste rahvusvaheliste raportee- reetilise maagigeoloogia kohta kui harjutada rimisstandarditega. puursüdamiku kirjeldamist Arbavere uuri- Meregeoloogia koolitused Soomes miskeskuses hoiustatud aluskorra moonde- kivimite näitel. Kirjeldamise eesmärk oli eel- Meregeoloogia osakond koolitas end 2020. kõige tuvastada maagistumisnähtusi. Kõige aastal Soomes. Suvel õpiti kasutama seis- väärtuslikumateks kujunesid arutelud mõ- moakustilist profilaatrorit Boomer/Spar- tete üle, kuidas me uuringute ühte või teist ker ning sügisel lehviksonari installeerimist aspekti võiksime Eestis edaspidi lahendada. ning kasutamist. Koolituse viis läbi Oy Meri- WellCAD koolitus data Finland Ltd., kes on üks meie regiooni juhtivaid kõrglahutusega meregeofüüsika- Ühest puursüdamikust ehk maa seest välja liste toodete, süsteemide ja tarkvara aren- tõstetud kivimist ning puuraugust ehk järele dajaid ja tootjaid. Koolitus oli üks osa EGT jäänud õõnsusest maapinnas kogutakse meregeoloogia osakonna plaanist täien- märkimisväärne hulk informatsiooni. Kõik dada aparatuuri ja meetodeid, mis võimalda- see tuleb tõlgenduste koostamiseks kuidagi vad välitöödel ühe korraga koguda väga eri- visuaalselt esitada, et erinevaid andmeid nevat ja mitmekülgset informatsiooni samal võrrelda ja rööbistada. Üks maailma juhtivaid ajal. Meregeoloogiliste andmete puhul, mis tarkvaralahendusi selles vallas on WellCAD. on väga mahukad, on väga oluline andmete Well programmi nimetuses tähistab puu- hilisem töötlus vastavate tarkvaraprogram- rauku ja lühendiga CAD (= computer-aided midega. Kuna oleme kasutanud Meridata design) tähistatakse tehnilist joonestamist.

10 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 Lehviksonari seadistamine Lohja järvel, Soomes. Foto Kuvatõmmis WellCAD-i koolituse ekraanist. Sten Suuroja.

Õpetuse andis edasi programmi arendusega tihedasti vajalikke tööriistu, kujundama ja koostama trükikaarte seotud Mariano Rodríguez ning kolmepäevase aktiivse ning jagama oma andmeid teistele ruumiandmetega osalusega treening toimus veebikeskkonnas. töötavatele inimestega.

ArcGIS Pro kasutamine ESRI GIS-tarkvara koolitused

Eesti Geoloogiateenistuse üheks sihiks on oma Aasta jooksul osales palju töötajaid erinevatel iga- tööülesannete täitmisel kasutada mitmekülgseid ja päevasete tööülesannete teostamist toetavatel ESRI kaasaegseid töövõtteid ja tarkvaralahendusi. Üks GIS-tarkvara koolitustel. Näiteks koolitus „3D-andme- samm sellel teel on ruumiandmete analüüsis ja tööt- tega töötamine ArcGIS-is“, kus tutvustati kolmemõõt- luses ArcGIS Pro kasutusele võtmine. Kuna meie meliste andmete (3D-objektid, pinnamudelid) olemust, geoinformatsiooni osakonnas oli juba kompetentsus erinevaid võimalusi luua 3D-andmeid ning vastavaid seda tarkvara kasutada olemas, siis otsustati prog- ruumianalüüsi meetodeid (nt pindade interpoleerimine rammi laiemalt tutvustada sisekoolitusel. Hando-Laur jne). Kõikide teemade käsitlemine toimus praktilisi üles- Habichti juhendamisel toimus erinevate osakondade andeid lahendades. Või siis koolitus „Pythoni skriptide inimestele kaks koolitust Tallinnas. kasutamine geotöötlustes“, kus anti üldised oskused Pythoni skriptide loomiseks, mis võimaldavad ArcGIS-i Sisekoolitus andis esmase ülevaate ArcGIS Pro-st ja vahendeid kasutades automatiseerida andmehalduse, selle funktsioonidest ning kursuse käigus vaadati läbi objektide redigeerimise, geotöötluse ja kaarditootmise kõik põhilised sammud teel programmi avamisest val- ülesandeid. Lisaks ka koolitus „Veebikaardid ja nutira- mis kaardini. Koolituse läbinud õppisid looma ArcGIS kendused edasijõudnutele“, kus läbi praktiliste üles- Pro-s projekte, kaasama projekti andmeid erinevatest annete tutvustati ArcGIS-i veebipõhiseid vahendeid andmeallikatest, looma ise uusi andmekihte, kasu- interaktiivsete kaartide ja teenuste loomiseks kui ka tama põhilisi ruumiandmete loomiseks ja muutmiseks erinevaid nutiseadmetele mõeldud GIS-rakendusi.

Johannes Vind [email protected] Sten Suuroja [email protected] Hando-Laur Habicht [email protected]

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 11 GEOLOOGILINE KAARDISTAMINE JA MAAPÕUETEAVE Välitööd aastal 2020

Üksik uuring või välitöö

Meregeoloogia ja geofüüsika osakond Maapõueressursside osakond EGT poolt avastatud vrakk

Uuringu- ja välitööalad

Meregeoloogia ja geofüüsika osakond Geoinformatsiooni osakond Hüdrogeoloogia ja keskkonnageoloogia Aluskaart: Maa-amet osakond

12 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 GEOLOOGILINE KAARDISTAMINE JA MAAPÕUETEAVE

Südamikpuurimised — oluline teetähis Eesti maapõueuuringutes

Geoloogiliste uuringute ulatus on määra- vendada potentsiaalset sotsiaal-majandus- tult laiem kui kõigest puurimine. Sellegi- likku kriisi Ida-Virumaal, kuid selle hinnangu poolest on puurimistööd olnud ja jäävad saavad anda alles tulevased ajaloolased. asendamatuks viisiks saada uuringuteks vajalikku materjali, mis ei paljandu maa- Millal toimusid viimased puurimised Eesti pinnal. Kaudsete meetoditega, nagu geo- Vabariigi tingimustes? Eks nad sinna oku- füüsikaliste väljade uurimine, saab palju patsioonieelsesse aega jäävad. 1938.-1939. eelinfot, kuid põhjalikumate järelduste aastast on teada viimased fosforiidiuuringute tegemiseks tuleb kivim maapinnale tuua. puuraugud Aseri maardla piirkonnas. Niisiis on arusaadav, miks on viimasel kahel aastal Viimastel aastakümnetel on korduvalt kõla- toimunud puurimistööd sümboolse tähtsu- nud väide, et riik on oma maapõue uurimise sega — nii otsustame eestimaalastena meie unarusse jätnud. On võimalik, et selliste uu- ise, mida me uurida tahame, ning ka võimali- ringute põhjal oleks saanud mõjusamalt lee- kud kasud kuuluvad ainult meile endile.

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 13 GEOLOOGILINE KAARDISTAMINE JA MAAPÕUETEAVE

Tänaseks oleme vaatamata eksirännaku- tele olukorras, kus puurimistööd on alanud juba kõigis EGT tegevusvaldkondades. Alus- tati süvapuurimistega Jõhvi magnetanomaalia alal. Selle käigus toimus veel üks n-ö Eesti esimene — maagikeha vertikaalilähe- dase asendi tõttu teostati kaldpuurimine. 2020. aasta suvel alustati fosforiidi ja sellega kaasnevate ressursside puurimistega, mis lõpetati 2021. aasta kevadel. Fosforiidiuu- ringute käigus rajati ka hüdrogeoloogilised vaatluskaevud, mille abil täiendatakse ole- Multifunktsionaalne puurpink Massenza MI8. masolevat mudelit ja prognoositakse või- maliku kaevandustegevuse mõjusid. Kaar- distamise ja ehitusmaavarade uurimiseks vajalikud puurimised on siiski osaliselt edasi lükkunud, mõned puuraugud on rajatud vaid Pärnu maakonnas. Meregeoloogias ei ole seni veel pealmisest ühemeetrisest setteki- hist sügavamale puuritud. Mere- ja impakt- geolooge paelub lisaks pikaajaline unistus — avada puurimisega Osmussaare lähedal asuv Neugrundi meteoriidikraater.

On äärmiselt oluline, et EGT alustas kohe laiahaardeliselt mitmesuguste geoloogi- Fragment fosforiidist puursüdamikus PH004. liste tegevustega, selmet tegeleda ainult puht-teoreetiliste küsimuste ja andmebaa- side loomisega. Justkui oleks kuulda võe- tud minu doktoritöö juhendaja deviisi „Do it in parallel!“ — „Tehke seda paralleelselt!“. Nõnda saamegi nüüd ühel ajal kasutada nii uut digitaalset teavikufondi kui ka uurida värskeid ja ennenägematu saagisega puursüdamikke Arbavere uurimiskesuses.

Nüüd, kus on loodud tingimused maapõue mitmekülgseks uurimiseks, lasub meil, geoloogidel, suur vastutus sellest võimalusest parim tulemus uute teadmiste näol päeva- Fragment graptoliitargilliidist puursüdamikus valgele tuua. Kuulutame uue ajajärgu Eesti GA004. maapõueuurimises alanuks!

Johannes Vind [email protected]

14 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 GEOLOOGILINE KAARDISTAMINE JA MAAPÕUETEAVE

Üldgeoloogilise uurimistöö luba Maardla Uuringu- Puur- Seire- Min Max Keskmine või selle ruumid augud kaevud sügavus sügavus sügavus lähiala m m m

Nr 333901. Kallavere kihistu uuringu- Rakvere 8 8 3 73,6 116,5 96,6 ruumid Virumaal

Nr 333711. Virumaa graptoliitargilliidi Aseri 8 8 1 20,05 55 37,8 geokeemilise uuringu uuringuruumid

Nr 509155. Kallavere kihistu Toolse (6), 721224,64537,3 uuringuruumid Virumaal 2. etapp Aseri (1)

2020. aastaks välja antud uuringuload.

Ülevaade EGT puurimistöödest 2020. aastal

Eestis on varasematel aastatel läbi viidud erinevaid had. Valiti välja soovitud uuringuruumide eeldatavad fosforiidi (levib Kallavere kihistus) ja graptoliitar- koordinaadid ja vanade aruannete põhised arvata- gilliidi (levib Türisalu kihistus) uuringuid. Paraku vad litoloogilised kirjeldused. Selleks kasutati erineva jäävad need uuringud osaliselt isegi enam kui 50 vanusega uuringute aruandeid, millest vanim oli aas- aasta tagusesse perioodi. Aegade jooksul on are- tast 1938. ja uusim 1977. aastast. Esimeses järjekorras nenud puurimistehnikad ja laborite võimekus. Kät- esitati 2019. a märtsis uurimistöö loa taotlused ka- te saadakse parema kvaliteediga puursüdamikud hele uuringuruumile: (1) „Virumaa graptoliitargilliidi ja täienenud on analüüside läbiviimise metoodikad geokeemilise uuringu uuringuruumid“ ja (2) „Kalla- ja täpsusaste. On võimalik täpsemalt mõõta väik- vere kihistu uuringuruumid Virumaal“. Vastavad üld- semas koguses elemente. Seega tuleb ka piirit- geoloogilise uurimistöö load väljastati EGT-le 2019. a letud maardlate veelgi täpsemate ruumimudelite novembris. Juunis 2020 esitati kolmas taotlus: (3) koostamiseks võrrelda olemasolevat andmestikku „Kallavere kihistu uuringuruumid Virumaal 2. etapp“. materjaliga, mida kogutakse uuringutes moodsa Luba väljastati augustis 2020. a. laboratoorse aparatuuri abil. Lubade (1 ja 2) alusel alustas EGT mais 2020 puurimise riigihanke menetlust. Hankemenetluse tulemina ja- 2019. a alustas Eesti Geoloogiateenistus kahe, 2020. gati tööd kolmeks osaks ja sõlmiti vastavalt 3 lepingut, a ka kolmanda üldgeoloogilise uuringuloa taotlemist eesmärgiga saada täpsemaid resultaate, arvestades Keskkonnaametist. Eeltööd taotlusteks alustasid puuraukude uuringuiseloomu. Mõlemad tööd ko- 2018. aastal Johannes Vind ja Jüri Nemliher, kes va- hustus puurija üle andma sama aasta oktoobris. Le- lisid geoloogiafondi vanade aruannete alusel välja pingutega nähti ette südamikpuurimised triple-bar- puuraukude potentsiaalselt huvipakkuvad asuko- rel (kolmekordse kattekihiga puurtoru) meetodiga,

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 15 GEOLOOGILINE KAARDISTAMINE JA MAAPÕUETEAVE

puursüdamiku väljamist ja ladustamist Kõikide tööde läbiviimisel kasutati kahte kärnikastidese, transporti Arbavere maa- puuragregaati – MI8 ja ZBO S15. Puuri- põue uuringukeskusesse ja puuraukude mine, nagu tehnilised tööd ikka, ei kulge sulgemist ning platside korrastamist. Han- paraku alati tehniliste viperusteta. Mo- keprotsessi võitnud OÜ Inseneribüroo biilsemal seadmel MI8 tuli pooleaastasel STEIGER alustas puurimistöödega puu- perioodil ette 2 pikemat tööseisakut apa- raugul GA005 6. juunil ja lõpetas esimeste raadi remondi tõttu. Suuremat ja ilma auto- lepingute puurimistööd 21. oktoobril 2020 noomse liikumisvõimeta seadet ZBO S15 ei puuraugul PH005. Kokku puuriti kahe üld- saanud maastiku iseloomu keerukuse tõttu geoloogilise loa alusel 16 puurauku, neist 8 alati igale uuringuruumile transportida. puurauku tähisega „GA“ olid graptoliitargilliidi geokeemilise uuringu uuringuruumi- Kõikide uuringupunktide lõpetamisel oli ja on des ja 8 tähisega „PH“ puurauku kuulusid oluline tööplatside ja ligipääsuteede nõuete- vastavalt Kallavere kihistu uuringuruumi- kohane korrastamine ja viimine välimuselt desse. 16 puuraugust laiendati 4 põhjavee algsega võimalikult sarnasesse seisukorda. seirekaevudeks, mis manteldati vastavalt Tööde lõpetamise järel kontrollis EGT plat- nõuetele ja milles viiakse läbi põhjavee sei- side seisukorda uuringuruumides, võimalu- ret lubade tähtaja lõpuni 2022. a. sel mõõtis geoloogiateenistuse GPS-ga üle puuraukude asukohtade koordinaadid ning Kolmanda loa alusel, millega võis puurida alles seejärel sai vormistada puuraukude lik- 7 uuringuruumis, alustati puurimistööde videerimise akti ja uuringuruumi üleandmi- riigihankega septembris. Hange oli jaga- se-vastuvõtmise aktid. Likvideerimise akti tud kaheks osaks. Kolmanda loa eripära korral pidi nõusoleku korrastamise kohta oli see, et igas uuringupunktis puuriti kolm andma ka maaomaniku esindaja. puurauku. Põhjuseks kahe projekti - ResTA („Ressursside väärindamise alase teadus- Kõik saadud puursüdamikud toimetas puu- ja arendustegevuse toetamine“) ja RENE rija Arbavere maapõue uuringukeskusesse („Ressurss nutikale Eestile“) koostöö. Puu- ja ladustas südamikuhoidlates. Arbaveres töötavad südamikega EGT geoloogid, kes rimistöid finantseeritakse RENE eelarvest. kirjeldavad ja pildistavad südamikud ning Nimetatud projektide alusel on ette nähtud seejärel võtavad proovid, mis analüüsitakse suurema hulga teadusmaterjali saamine erinevates laborites, s.h ka väljaspool Ees- puursüdamike näol ja selle jagamine Tal- tit. Proovide uuringute eesmärgid võib ja- linna Tehnikaülikooli ja Tartu Ülikooli tead- gada üldjoontes kaheks: lastega. Perioodil 2020. a sügis kuni 2021. a kevad on ette nähtud puurida 7 uuringu- 1. teha kindlaks kivimi füüsikalis-mehaanili- ruumist kokku 21 puursüdamikku. Kahes sed omadused ja uuringuruumis rajatakse loa kehtivuse pe- rioodiks jällegi põhjavee vaatluskaevud. 2. erinevate keemiliste elementide sisal- Töödega alustati 29. oktoobril 2020 uurin- dused. Esimesed proovid jõudsid 2020. guruumis PH011. Lepinguliste tööde lõpp aasta jooksul laborisse ja tulemused lae- on määratud 2021. a aprilli lõppu. kuvad 2021. aastal.

Kaido Kansi [email protected]

16 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 GEOLOOGILINE KAARDISTAMINE JA MAAPÕUETEAVE

Ehitusmaavarade levik, kaevandamine ja kasutamine Pärnu maakonnas

Keskkonnaregistris on arvele võetud Töö vajadus tulenes Eestis hoogustunud kuus ehitusmaavara: lubjakivi, doloki- ehitustegevusest, mistõttu suurenes ehi- vi, aluskorra ehituskivi, liiv, kruus ja savi. tusmaterjalide tarbimine ja tekkis vajadus 2018. aastal tegi Majandus- ja Kommuni- analüüsida kohalike ehitusmaavarade va- katsiooniministeerium vastloodud Eesti rustuskindlust. Geoloogiateenistusele (EGT-le) ülesan- deks hinnata ehitusmaavarade levikut, Uurimistööd Harju- ja Raplamaa ehitus- kaevandamist ja kasutamist Harju, Rapla maavarade kohta koostati EGT-s aastatel ja Pärnu maakonnas. 2018–2019. Uurimistöö Pärnumaa ehitusmaavarade ressursside, nende perspektiivi ja kasutamise kohta valmis 2020. aastal. Maakon- nas leidub Siluri ajastul tekkinud paekivi,

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 17 GEOLOOGILINE KAARDISTAMINE JA MAAPÕUETEAVE

järgi on võimalik eeldada ehitussektori, sh eelkõige teedeehituse jaoks vajaliku toorme nõuetele vastava ehitusmaavara kaevandamist. Kui järgnevatel aastatel suureneb eeldatavalt riigiteede ja raudteetaristu ehitus, siis kasvab ka nõudlus kohalike ehitusmaavarade järele.

Uurimistöö lähtematerjalidena kasutati EGT ja selle eelkäija Eesti Geoloogiakes- kuse geoloogilise kaardistamise andmeid, geoloogiafondis säilitatavaid geoloogiliste tööde aruandeid ning keskkonnaregistri maardlate nimistu (edaspidi maardlate nimistu) andmekogu koos maavaravarude koondbilanssidega. Uurimistöös esitati ülevaade ka ehitusmaavarade kasutamise kohta kehtestatud õigusaktidest ning kirjeldati alternatiivsete ehitusmaterjalide ka- Dolokivimaardla sutamise võimalusi. Liivamaardla Pärnu maakonnas (pindalaga 5418,73 km²) Kruusamaardla paiknevate dolokivi-, liiva-, kruusa- ja sa- Savimaardla vimaardlate pindala on kokku ligikaudu Maardla mäeeraldis(t)ega 2810,95 ha ehk 28,11 km². Seega moodustavad need maardlad 0,5% kogu maakonna pindalast.

Ülevaade ehitusmaavarade maardlate paiknemisest Pärnu maakonnas. Dolokivi levikualal on arvele võetud üheksa dolokivimaardlat ja need paiknevad Pärnu maakonna põhjaosas, Lääneranna ja Põh- Devoni ajastu savi ja Kvaternaari ajastu ja-Pärnumaa valla aladel. Samas piirkonnas liiva, kruusa ning savi. on lisaks maardlatele välja eraldatud ka pers- pektiiv- ja levialad. Dolokivi geoloogilisteks Pärnu maakonna uurimistöö eesmärk oli uuringuteks on perspektiivne ka Valistre anda terviklik ülevaade ehitusmaavarade piirkond Põhja-Pärnumaa ja Tori valla piiril, levikust, kaevandamisest ja kasutamisest kuid edasi lõuna pool geoloogilised eeldu- maakonnas ning analüüsida praegust va- sed dolokivi kaevandamiseks suure tõenäo- rustuskindluse olukorda. Töös anti hinnang susega puuduvad, sest pinnakatte paksus ka ehitusmaavaradega varustatuse võima- suureneb ja Pärnu jõest lõuna pool avanevad lustele kuni aastani 2030 ja pikemas pers- pinnakatte all juba Devoni ajastu vanusega pektiivis aastani 2050. mergli kihid ning terrigeensed purdsetted.

Uurimistöö ülesanne oli riigi huvist läh- Liiva levikuala moodustavad ulatuslikud tudes esile tõsta Pärnumaa need piirkon- jääjärve ja Läänemere setetega kaetud nad, kus loodusliku maavara omaduste alad. Need setted on kas savikad ehk väga

18 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 GEOLOOGILINE KAARDISTAMINE JA MAAPÕUETEAVE peeneteralised (suure savi- ja tolmuosa- keste sisaldusega) või esinevad maapinnal väga õhukeste kihtidena.

Kruusa levikuala moodustavad hajusalt esinevad liustikujõesetted, mis on omaduste poolest kõige sobivamad ehitusmaavarana kasutamiseks. Kuid Pär- numaal on nende liustikujõesetete levik piiratud ja seetõttu arvele võetud ehitus- kruusa varu kogus on väike, võrreldes ehitusliiva varuga.

Savi levikuala paikneb Pärnumaal hajusalt ja ehitusmaavarana sobivat savi leidub vaid vähestes kohtades. Arumetsa maardla on seotud aluspõhja Devoni mereliste setete Kurevere-Esivere karjäär. Foto Janne Tamm. levikuga. Vändra maardla varu ja savi levi- alasid moodustavad jääjärve ning Lääne- late nimistus arvele võetud dolokivi-, liiva-, mere vanemate arengustaadiumite ajal kruusa- ja savimaardlad. Uurimistöös on tekkinud setted. põhjalikumalt analüüsitud varustuskindlust dolokivi-, liiva- ja kruusavaruga ning nende Seisuga 31.12.2018 oli Pärnumaal maardlate maavarade perspektiivseid alasid. nimistusse kantud kokku 62 ehitusmaavarade maardlat, kus dolokivi aktiivset varu Pärnu maakonna ehitusmaavaradega va- oli kokku ligi 111,3 mln m, liiva- ja kruusa ak- rustuskindluse tagamiseks aastani 2030 on tiivset varu kokku ligi 48 mln m ning savi ak- uurimistöö käigus kogutud andmete põhjal tiivset varu 9,3 mln m (tabelis on varu hulka ehitusmaavarade vajadus kokku ligikaudu arvatud ka kaasneva maavara varu). 15,5 mln m, mille põhilised kasutajad on Maanteeamet (ligi 8,2 mln m) ja Rail Bal- Pärnu maakonna ehitusmaavarade kae- tica (ka RB, ligi 6,5 mln m). RB taristu jaoks vandamise maht moodustab Eesti ehitus- olulisemad Pärnumaa ehitusmaavarade maavarade kaevandamise kogumahust ligi maardlad paiknevad kavandatud trassist 6%, ulatudes 2018. aastal veidi üle 0,6 mln m. kuni 45 km kaugusel. Lisaks on võimalik Pärnumaa ehitusmaavaradest on maard- kasutada alternatiivseid ehitusmaterjale,

Ehitusmaavarade varu Pärnu maakonnas seisuga 31.12.2018 (tuhat m³).

Ehitusmaavara Maardlate arv Aktiivne tarbevaru Aktiivne reservvaru Passiivne varu Kaevandamise maht aT aR pT+pR 2018. aastal Dolokivi 9 34 669,6 76 635,0 12 384,0 293,0 Liiv 21 774,1 18 016,1 12 390,0 233,6 kokku 51 Kruus 5388,7 3395,0 1000,0 87,6 Savi 2 8106,7 1210,0 272,0 –

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 19 GEOLOOGILINE KAARDISTAMINE JA MAAPÕUETEAVE

Ehituspaekiviga varustuskindluse ta- Liiva ja kruusaga varustuskindluse tagamiseks Pärnu maakonnas aastani gamiseks Pärnu maakonnas aastani 2030 ja pikemas perspektiivis aastani 2030 ning pikemas perspektiivis aas- 2050 esitati uurimistöö aruandes järg- tani 2050 on uurimistöö aruandes teh- mised ettepanekud: tud järgmised olulisemad ettepanekud:

■ I ettepanek: nimetada Valistre pers- ■ I ettepanek: teha geoloogilisi uurin- pektiivne ala ehitusmaavarade geo- guid perspektiivsete liiva- ja kruusa- loogilise uuringu piirkonnaks; maardlate piirkonnas täiendava varu arvele võtmiseks (Potsepa, Taga- ■ II ettepanek: teha geoloogilisi uu- nõmme jt); ringuid Kaisma dolokivimaardla ja Sohlu ning Rinnaku kruusamaardla ■ II ettepanek: teha üldgeoloogilisi piirkonnas nii kruusa kui ka dolokivi uurimistöid ning geoloogilisi uurin- omaduste uurimiseks, et täpsustada guid geoloogilise kaardistamise käi- võimaliku maavara kõlblikkust ehi- gus kirjeldatud liustikujõesetete le- tuskillustiku tootmiseks ning seejä- vikualade piirkonnas ning piiritletud rel võtta arvele täiendav ehitusmaa- liiva ja kruusa levi- ja perspektiivala- vara varu; del ning nende lähiümbruses, lähtu- des geoloogiast, reljeefist, asustu- ■ III ettepanek: laiendada ehituspae- sest ja kitsendustest (kaitstavatest kivi kaevandamise võimalusi Anele- loodusobjektidest jt); ma, Koonga ja Kurevere maardlas; ■ III ettepanek: hinnata ümber ■ IV ettepanek: varustada Pärnu maa- maardlate nimistus arvele võetud konda nii lühemas kui ka pikemas ehitusliiva ja -kruusa varu ehitus- perspektiivis Kunda maardla Väo ki- maavaradele kehtivate nõuete järgi. histu kõrgemargilisest ehituslubjaki- vist toodetud ehituskillustikuga.

näiteks paekivi kaevandamisega kaasne- ja hoolduseks ehitusmaavarasid kokku li- vaid paesõelmeid ja põlevkivi kaevandami- gikaudu 12,7 mln m. Lisaks Maanteeameti sel saadud aherainet, millega saab osaliselt ja raudteetaristu ehitusmaavarade vaja- vähendada ehitusmaavarade kaevanda- dusele on arvestatavad ehitusmaavarade mise kogust, kuid aheraine kasutamise kor- tarbijad veel KOVid, kes vajavad eelkõige ral tuleb arvestada ka transpordi suurema ehitusliiva ja -kruusa. Nende põhiline ehi- kuluga, seda eriti Pärnumaal, ja samuti on tusmaterjalide tarve tuleneb kohaliku täht- aherainest saadava ehitusmaterjali kvali- susega teede ehitusest ja remondist. teet madalam kui näiteks kõrgemargilisest ehituspaekivist toodetud ehituskillustikul. Rail Baltica eelprojektis ehitusmaterjalide vajaduse järgi tehtud analüüsi põhjal on ta- Pikemas perspektiivis on aastatel 2031– ristu rajamiseks nii Pärnu kui ka Rapla maa- 2050 vaja Pärnumaa riigiteede ehituseks konnas ehitusotstarbeliste karbonaatsete

20 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 GEOLOOGILINE KAARDISTAMINE JA MAAPÕUETEAVE kivimite varu killustiku tootmiseks olemas. omavalitsustel kujundada ehitusmaavarade Kuid võttes arvesse nendes maakondades kaevandamisega seotud seisukohti ning et- ülejäänud teetööde mahtu, ei saa rahulda- tevõtetel taotleda lube üldgeoloogilise uuri- vaks lugeda varustuskindlust kõrgemar- mistöö ja geoloogilise uuringu jaoks. gilise ehituspaekiviga aastani 2030, sest alates aastast 2024 kasvab Maanteeameti Uurimistöö tegemisele aitasid kaasa Pärnu vajadus III klassi ehituskillustiku järele riigi- maakonna kohalikud omavalitsused, Ma- teede ehitus- ja hooldustöödeks. jandus- ja Kommunikatsiooniministeerium, Keskkonnaministeerium, Maanteeamet, Sama Rail Baltica eelprojekti järgi on Pärnu- Keskkonnaamet, Maa-amet ning ehitusmaa- maa (samuti Raplamaa) liiva- ja kruusavaru varade valdkonna eksperdid ja ettevõtjad. nii madala kui ka kõrge savi- ja tolmusisalduse arvestuses kriitilised. Seega tuleb toetada et- tevõtjate taotlusi selliste geoloogiliste uuringute tarvis, mille eesmärgiks on võtta arvele ehitusliiva ja -kruusa täiendav varu.

Ehitusmaavaradega varustuskindluse tagamiseks on oluline geoloogilise uuringu ja kaevandamisloa taotluste menetlemisel Tamm, J., Liivamägi, S., Bauert, H., Pärn, T., Kuiv- seada esikohale riigi huvi, arvestades ehi- kaev, H. 2020. Ehitusmaavarade levik, kaevanda- tusmaavara tegelikku vajadust nii lähemas mine ja kasutamine Pärnu maakonnas. Uurimis- kui ka pikemas perspektiivis aastani 2050. töö aruanne. Eesti Geoloogiateenistus, Rakvere, Pärnumaa uurimistöös esitatud ettepane- 174 lk. kud geoloogiliste uuringute kavandamiseks KASUTATUD KIRJANDUS on tehtud EGT-s kasutada olevate andmete ja praeguste teadmiste põhjal. 1 „Ehitusmaavarade levik, kaevandamine ja kasutamine Harju maakonnas“. EGT, 2018. EGF EGT koostatud uurimistöödes nii Pärnu- aruanne nr 8994. https://fond.egt.ee/fond/ maa kui ka Rapla- ja Harjumaa kohta on egf/8994 ehitusmaavaradega varustuskindluse ta- „Ehitusmaavarade levik, kaevandamine ja ka- gamiseks tehtud mitmeid ettepanekuid sutamine Rapla maakonnas“. EGT, 2019. EGF geoloogilisteks uuringuteks ja kaevanda- aruanne nr 9334 https://fond.egt.ee/fond/ miseks. Samuti on uuringute tegemiseks egf/9334 välja pakutud perspektiivsed alad. EGT 2 esitatud ettepanekutega ei välistata kae- „Ehitusmaavarade levik, kaevandamine ja ka- vandamise või uuringu tegemise vajalik- sutamine Pärnu maakonnas“. EGT, 2020. EGF aruanne nr 9333 https://fond.egt.ee/fond/ kust piirkondades, mis ei ole uurimistöö- egf/9333 des esile tõstetud, kuid kuhu on juba lubade taotlusi esitatud või esitatakse edaspidi. 3 Määrus nr 52. Üldgeoloogilise uurimistöö Loa andjal tuleb kaaluda lubade andmise ning maavara geoloogilise uuringu kord ja võimalust eelkõige riigi huvist lähtudes. nõuded /…/ https://www.riigiteataja.ee/ akt/119122018028 Uurimistöös tehtud ettepanekud ehitusmaavaradega varustuskindluse tagamiseks on täiendav teave, mis võimaldab kohalikel Janne Tamm [email protected]

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 21 GEOLOOGILINE KAARDISTAMINE JA MAAPÕUETEAVE

Kärdla kraatriala Hiiumaa aluspõhja geoloogilisel kaardil ja Lennuvälja tee maagistumisala (all paremal nurgas).

Hiiumaa maavarad, geofüüsikalised anomaaliad ja Kärdla meteoriidikraater

2020. aastal valmisid EGTs geoloogilise baaskaardi Hiiumaa Kõige ilmekamalt kajastub Kärdla me- kaardid ja seletuskiri, kus muuhulgas keskenduti geoloogilis- teoriidikraater raskusjõuväljas, mis on geofüüsikalise tõendusmaterjali alusel Hiiumaa kerkeala välja kraatri ümbruses mõõdistatud tihedusega eraldamisele, Kärdla meteoriidikraatri piirkonna maavaradele 9 punkti ruutkilomeetri kohta. Raskusjõu- ja nende ilmingutele, Kaevatsi magnetanomaalia perspek- välja jääkanomaalial (ehk teisi sõnu füüsi- tiivsuse hindamisele ning Hiiumaa naftailmingute uurimise kalise välja suhteliselt lühilainelisel koostis- ajaloole. Kärdla meteoriidikraatri ala on oluline, sest sellega osal) on statistiliselt oluline korrelatsioon on seotud paljude maavarade leiukohad (sealhulgas kruus, geoloogiliste struktuuridega, mida saab ehituslubjakivi, tehnoloogiline lubjakivi, savi, mineraalvesi, geoloogilises kaardistamises kasutada. kristalne ehituskivi) ja nende ilmingud (polümetalne maagis- Ometigi ei ole kraatri maapealne ringvall tumine, looduslikud bituumenid). rõngakujulise anomaalia ainsaks põhjuseks

22 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 GEOLOOGILINE KAARDISTAMINE JA MAAPÕUETEAVE

– aitavad kaasa ka meteoriidiplahvatusest tee ääres 1990. aastal süvakaardistamise tekkinud sügavamad aluskorra struktuurid, käigus avastatud sulfiidne maagistumine. kus suhteliselt kergemate lõhestatud kivi- Puurauk F374 rajati eelnevalt sorbentide mite all asuvad raskemad kivimid. meetodil pinnases avastatud plii anomaalia piirkonnas. Puurauk avas maapinnast um- Partsi kruusamaardla kujunemisel on ol- bes 40 m sügavusel kraatrit katvate pae- nud määravaks ka kraatri ringvallilt lähtuva kivide ja plahvatuseelsete tugevasti defor- maasääre mõju. Ringvalli katvate Rägavere meeritud Kambriumi liivakividest-savidest ja Saunja kihistu peitkristalsete lubjakivide koosneva lasundi kontaktil kuni 5 m paksuse lasundis on välja eraldatud tehnoloogilise dolomiidistunud ja sulfiididest läbi immu- ja ehituslubjakivi maardlad. Kraatrisüviku tatud lubjakivi kihi. Selles oli Zn kuni 20% kohal Soovälja alal on välja eraldatud ke- (keskmiselt 0,5%), Pb kuni 2% (keskmiselt raamilise savi maardla. Palukülas meteo- 0,2%) ning Cu kuni 0,6% (keskmiselt 0,05%). riidikraatri ringvallil maapinnast vaid 15–25 Pärast kraatriala umbes 40 km² geokee- m sügavusel on välja eraldatud kristalse milist kaardistamist, mis kinnitas samuti ehituskivi maardla. Kraatri keskosas rajatud puuraugu piirkonnas pinnases plii ja tsingi Soovälja puuraugust K18 ammutati aasta- anomaalia olemasolu, puuriti puuraugu tel 1985–1993 mineraalvett „Kärdla“, mille F374 lähedusse veel kolm puurauku. Neist vastu on arendajad kuni viimase ajani vahe- vaid üks, mis jäi esimesest puuraugust 10 m tevahel huvi tundnud. edela poole, avas umbes samas sügavuses ja analoogses situatsioonis asetseva maa- Üheks põnevamaks ja enam huvi pakkuvaks gikeha. Ülejäänud kahes puuraugus, mis maavarailminguks Kärdla meteoriidikraatri puuriti esimesest (maaki sisaldavast) puu- piirkonnas on Palukülast lennuväljale viiva raugust vastavalt 10 m kirde ja 30 m loode

6550000

Kärdla kraater

6540000

6530000

Kaevatsi laid 6520000

0km10 20

6510000 390000 400000 410000 420000 430000 440000 450000

Raskusjõuväli Bouguer’ paranditega Δg.

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 23 mingeid jälgi maagistumisest ega isegi mitte dolomiidistumisest. Seega väide, et pinnases registreeritud elementide anomaalsed sisaldused on seotud sügava- mal maapõues olevate maagikehadega, ei pruugi alati tõele vastata. Ka kraatri Tubala-poolses osas asuva puuraugu F178 läbilõikes, kus Pb ja Zn anomaalsed sisaldused on seotud umbes 140 m sü- gavusel lasuvate Kahula kihistu alumise osa (endise Idavere alamlademe) lubilii- vakividega, ei ole 12 m paksuste mereliste liivade peal olevas pinnasekihis Pb ega Zn Maagikeha puuraugu F374 puursüdamikus. anomaaliaid.

Kärdla sulfiidne maagistumine kuulub oma olemuselt Mississippi Valley tüüpi madala- temperatuuriliste hüdrotermaalsete maa- gistumiste hulka. Kärdla maagistumise puhul on oluliseks olnud eeskätt sulfiidseid maake kandvate fluidide eraldumist soodustavate lõhesüsteemide olemasolu, aga mitte niivõrd nende kontsentreeru- mist soodustavad litoloogilis-struktuursed lõksud. Nii lõhesüsteemide kui ka litoloogilis-struktuursete lõksude tekitajaks on olnud umbes 455 miljoni aasta eest toimunud Kärdla meteoriidiplahvatus. Sulfiidseid Käsipala puuraugu F374 südamikust 45,4 m sügavuselt: pruun (sfale- riit), tumehall (galeniit), valge ja helehall (kaltsiit ja dolomiit). maakmineraale kandvate fluidide eraldu- mine toimus vähemalt kolmes etapis ja mil- joneid aastaid hiljem ning oli seotud ilmselt poole, maaki ei olnud. F374-st kagu poole tollal aset leidnud tektooniliste aktivisat- puurauku rajada ei õnnestunud seal asuva sioonide tsüklitega. maantee tõttu. Väga spekulatiivsete arvutuste kohaselt Lennuvälja tee äärse maagikeha piiratud võiks Lennuvälja tee umbes 1 ha suuru- levikule viitab ka see, et puuraugust F374 sel pindalal leiduv 5 m paksune ja umbes umbes 200 m loode pool asuvas puurau- 100 000 t raskune maagikeha sisaldada gus 381, mille piirkonna pinnases on geo- kuni 500 t Zn, 200 t Pb ja 5 t Cu. Eestis, kust keemilise kaardistamisega registreeritud ei ole seni ühtegi polümetalsete sulfiid- samuti Pb anomaalia, ei ole analoogses sete maakidega seotud maagikeha leitud, situatsioonis (umbes 40 m sügavusel Va- on tegu küll konkurentsitult suurima maa- salemma lausdetriitsete lubjakivide ja tu- gistumise nähuga, kuid kahjuks pole sel gevasti deformeeritud Kambriumi liivaki- maavaralist perspektiivi. Kärdla kraatriala vide-savide kontaktil) asuvates kivimites puhul peaks maavaraliselt perspektiivikas

24 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 maagikeha olema mahult kümneid, kui mitte sadu kordi suurem ja ka kasulike komponentide sisaldused selles kordi kõr- gemad. Niisuguse „unistuste“ maagikeha olemasoluks ei ole sadakonna puuraugu ja geofüüsikaliste meetoditega läbi uuritud Kärdla kraatrialal aga ruumi. 6525000 Lisaks Kärdla meteoriidikraatrile on leitud anomaaliaid ka Kaevatsi laiul. Näiteks ei pruugi Kaevatsi laiu magnetanomaa- lial (tippväärtusega 1800 nanoteslat) olla muud põhjust kui maagikeha, sest teisi niivõrd magnetilisi mineraale looduses ei esine. Keha keskme sügavus nii magne- 6520000 tomeetria kui ka gravimeetria andmeil on 500 meetrit (Štokalenko, 2017). Aluskorra sügavus Kaevatsi laiul on 300 meetrit ning lähim puurauk asub anomaalia tipust 4 0 1123km2 3 km km kaugusel. Magnetvälja mõõdistuste Väinameri lennukõrgust arvestades on Kaevatsi laiu anomaalia Jõhvi anomaaliast 3 korda 436000 440000 445000 449000 nõrgem. Raskusjõuvälja anomaalia põh- jal ulatuvad raua varud Kaevatsi laiul hinnanguliselt 100 miljoni tonnini, mis vastab -400-200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 T, nT keskmiste varudega rauamaagi maardlale. Δ Jõhvi maardla puhul annab sama meetod tulemuseks 1 miljardi tonni rauda. Kõrvuta- Kaevatsi laiu magnetvälja jääkanomaalia. des Kaevatsi laiu maagikeha Jõhvi maard- laga, saab oletada, et Kaevatsi rauamaak on Jõhvi omast rikkam. Võttes arvesse, et magnetiit on suhteliselt raske mineraal ja tekitab raskusjõuvälja anomaaliaid ning kuna Heinlaiul, Kaevatsi laiust kirde pool, selline anomaalia puudub, ei saa seal ka olla olulisi magnetiidi varusid, kuigi võrd- lemisi tugev magnetanomaalia on olemas.

Kalle Suuroja [email protected] Anu Veski [email protected] Mihkel Štokalenko [email protected]

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 25 GEOLOOGILINE KAARDISTAMINE JA MAAPÕUETEAVE

Digitaliseeritud kaart Käsikirjaline kaart Pärnu plokk M 1:50 000 M 1:50 000

Geoloogiline kaardistamine Pärnumaal

2020. aastal lõppes geoloogiline kaardistamine Pärnumaal, tööd 2910 ja 3023 Eesti Geoloogiafondis). täpsemalt Eesti baaskaardi (mõõtkavas 1:50 000) Pärnu- Lisaks valmis 1976. aastal maaparanduse Jaagupi (5334), Pärnu (5332), Häädemeeste (5314) ja Ikla eesmärgil mõõtkavas 1:50 000 kaardista- (5312) lehel, kokku 1760 km² suurusel alal. tud u 212 km² suurune nn Uulu–Leina ob- jekt (EGF 3391). Pärnumaal on aastate jooksul tehtud ar- vukalt ehitus- ja hüdrogeoloogilisi töid ning Pärast kontrollimist ja ühtlustamist lisati maavarade otsinguid-uuringuid. Piirkonna kaardistamise faktilise materjali andme- maapõue kohta üldistatud ja visualiseeritud baasi Faktika andmed ka nende ligi 1400 teadmisi jagavast geoloogilisest kaardista- puuraugu kohta, mis olid tehtud varase- misest saab rääkida küll ainult nende kaar- matel aastatel muudel eesmärkidel. Vä- tide ja seletuskirjade puhul, mis koostati litöödel kaeti seni mõõtkavas 1:50 000 1960ndate lõpus mõõtkavas 1:200 000 (1 kaardistamata alad 7500 vaatluspunktist cm = 2 km) Limbaži ja Pärnu lehel (vastavalt ja paljandist koosneva võrgustikuga. Selle

26 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 GEOLOOGILINE KAARDISTAMINE JA MAAPÕUETEAVE

Pärnumaa kõik kaardilehed

Häädemeeste kaardileht

Ikla kaardileht

Faktiline materjal Pärnumaa kaardilehtedel seisuga 11.12.2020. käigus said oma esimese geoloogilise väli- Täiendavateks töövahenditeks geoloogi- töö kogemuse kümned Tartu Ülikooli ja liste kaartide koostamisel olid Maa-ameti Tallinna Tehnikaülikooli maateaduslike eri- maapinna kõrgusmudel ja varjutuspildid alade tudengid ja magistrandid. Tartu Üli- ning ortofotod, samuti erinevatest raken- kooli geoloogia osakonnalt telliti eeskätt dustest pärinevad kaardid. mattunud orgude leviku täpsustamiseks ka viis peegeldunud lainete seismilist profiili Kogu seda andmestikku kasutades koostati kogupikkusega enam kui 24 km. Pinnakatte geoloogiliste kaartide komplekt, kuhu kuu- setete ja aluspõhja kivimite omavahelistest lub kaks põhikaarti – aluspõhja geoloogiline suhetest parema ülevaate saamiseks puu- kaart ja pinnakatte geoloogiline kaart. Neile riti seitse kuni 52 m sügavust südamikuga lisandub kuus abikaarti: puurauku ja 62 madalat (enamasti alla 10 m) 1) aluspõhja reljeef, tigupuurauku. Kui arvestada siia juurde ka need enam kui 1400 puurkaevu, mis jäävad 2) pinnakatte paksus, samale alale keskkonnaregistri puurkae- 3) geomorfoloogia, vude andmebaasis, kasutati geoloogiliste 4) raskusjõuvälja Bouguer’ anomaaliad, kaartide koostamisel kokku rohkem kui 10 300 uuringupunkti andmeid. Neist ligi 2000 5) aeromagnetilised anomaaliad, avasid ka aluspõhja. 6) aeromagnetilised jääkanomaaliad.

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 27 GEOLOOGILINE KAARDISTAMINE JA MAAPÕUETEAVE

Holotseeni jõesetted Holotseeni soosetted Aleuriit Litoriinamere setted Peenliiv Antsülusjärve setted Eriteraline liiv Jääjärve setted Jämeliiv Glatsiofuviaalsed setted Kruus Glatsiogeensed setted Rabaturvas Aluspõhi Viirsavi

Pinnakattesetete geoloogiline läbilõige Häädemeeste kaardilehel.

Kuna uut infot andvaid sügavaid struk- (tinglikult siis Devoni alvareid ehk loopeal- tuurpuurauke alale ei rajatud, jäi arusaam seid) 92 km² ehk enam kui 8%. Aluspõhja piirkonna süvageoloogiast põhimõtteliselt setendid on läbitud arvukatest riketest, samaks. Küll aga muutus varasemaga võr- kuid Devoni kihindite suur paksus, heade reldes oluliselt pinnalähedase geoloogia reeperite puudumine ning geoloogiliste käsitlus, eelkõige aluspõhja reljeefist ja sel- puuraukude vähesus ei võimalda neid hästi lega seotud aluspõhjakihtide avamustest ja jälgida. Mõneti selgem on piki mereranda pinnakatte paksusest. Senise laias laastus Häädemeestest Iklani ja ilmselt edasi Lätti Eesti lõunapiiri ääristava kirde-edelasihi- kulgev rike, mille maapoolne külg on 10-15 lise, tihti Eesti sügavaimaks peetud nn Trei- m vajunud (või on seal kivimid kulutatud mani mattunud oru asemel joonistub nüüd Devoni eel või alguses). See rike seletab ära välja hoopis keerulisem orgude süsteem, nii piirkonna Eesti jaoks kummastavalt sirge mis võib, eriti lõunapiiril, tulevaste uuringu- rannajoone kui Narva kihistu veidravõitu tega veelgi muutuda. Samas levivad kont- kitsa põhja-lõunasihilise avamuse ja paljan- rastiks sügavatele orgudele laialdaselt õhu- did rannikujõekeste suudmealadel. Ilmselt kese, vähem kui 1 m paksuse pinnakattega piiritleb analoogne, 5-10 m või enamgi vaju- alad. Piirkonna kesk- ja lõunaosas, Devoni nud idatiivaga rike Sakala kõrgustiku lääne- liivakivide, savide ja merglite levialal, on neid serva Urissaarest lõunas.

Kuldev Ploom [email protected] Katrin Kaljuläte [email protected] Eveli Sisas [email protected] Hando-Laur Habicht [email protected]

28 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 GEOLOOGILINE KAARDISTAMINE JA MAAPÕUETEAVE

Digitaalse geoloogiafondi ava-aasta

2020. a mais avalikustati Euroopa Regionaalarengu Pideva huvi poolest paistab silma 2018. aastal Eesti Fondi rahastuse toel valminud Eesti Geoloogiafondi Geoloogiateenistuses valminud Harjumaa ehitus- veebirakendus. Teadlastele, geoloogidele, ametni- maavarade varustuskindlust käsitlev töö, mis oli ka kele ja teistele huvilistele muutus korraga kättesaa- enim allalaaditud aruanne 2020. aastal. Uutest töö- davaks rohkem kui 7600 kohalikku geoloogiat kirjel- dest pälvisid enim tähelepanu ressursside väärinda- davat tööd. mise teadus- ja arendustegevuse (ResTA) programmi raames valminud aruanded. Alates fondi avalikustamisest on kõik uued aruanded geoloogiafondi laekunud veebirakenduse kaudu. Tagasiside Ka fondi füüsiline külastamine ning päringumeilid on asendunud iseseisvate infootsingute ning soovitud Novembri lõpus viisime läbi küsitlused geoloogiafondi failide allalaadimisega fondi veebilehelt. Varem arvele kasutajate ja sinna aruannete esitajate seas, et mõõta võetud aruandeid saab endiselt kätte ka paberkujul, nende rahulolu selle teenusega. Lisaks kogusime et- kuid alates veebirakenduse avalikustamisest on nende tepanekuid veebirakenduse edasiseks arendamiseks. kasutamiseks või skaneeritud materjalide kvaliteedi Hea meel oli tõdeda, et üle poole küsitlustele vastanu- kontrollimiseks pöördutud geoloogiateenistuse poole test olid geoloogiafondi veebirakendusega kas pigem vaid mõnel üksikul korral. rahul või väga rahul. Parima tagasiside sai allalaaditud failide kvaliteet, mille tagamine oli digiteerimisprojekti Statistika kõrgeim prioriteet.

Fondi on 2020. aastal külastanud üle 1600 erineva ka- Kasutajate jaoks suurimad kitsaskohad olid failide sutaja ja sessioone on registreeritud rohkem kui 32 000. allalaadimine ja otsing. Ka uute materjalide fondi

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 29 GEOLOOGILINE KAARDISTAMINE JA MAAPÕUETEAVE

Jätkuarenduste tellimisel oleme lähtunud

EGF000 vanasõnast „Üheksa korda mõõda, üks [email protected] kord lõika!“. Probleeme kaardistades ning AvTSAvTS Loa saamisekssa edastatud loa §35 lg 1 pöördupöörd autori LUBA alusel antakse vajalikke muudatusi läbi mõeldes proovime p 17 Aruanne võivõi tellijatel poole kasutajale ligipääs tagada, et tellitavad arendused täidaksid oma eesmärki ning tagaksid fondi kasutajate kõrge rahulolu teenusega pikaks ajaks. Juurdepääsupiiranguga aruandele ligipääsu taotlemine. Geoloogiafondi korrastamine

Geoloogiafondi veebilahendus annab pa- Fondis on materjale erinevalrineval LäbiLäLäbi töötamiseltö loodud rema ülevaate fondis olevatest andmetest kujul: skaneeritud käsikirjastsikirjast tätäiendavadäiend failid saada: kuni masinloetavaniani [email protected] ning võimaldab neid mugavamalt hallata. See omakorda lõi soodsad tingimused geoloogiafondi metaandmete korrastami- seks. Esmajärjekorras sai translitereeritud EGF000 üle 2600 venekeelse pealkirja, mis vanas Lisame sinu panuse andmebaasis olid valitud tekstikodeeringu Aruanne aruande infolehele tõttu talletatud ladina tähtedega. Ulatusliku abifailide hulka metaandmete kontrolli käigus parandasime poolikuks jäänud või valed pealkirjad ning autorite nimed. Samuti lisasime puuduvad Koostöö vanade aruannete kasutatavuse parandamisel. kokkuvõtted ja märksõnad, kui need olid aruandes olemas. Tehtud paranduste ees- esitamise protsessi saab edasi täiendada. märk on vältida olukorda, kus huvipakkuv Samuti tuli välja, et paljud geoloogiafondi aruanne vale märgenduse tõttu jääb geo- kasutajad ei ole teadlikud võimalusest kü- loogiafondi kasutajale hoopis märkamata. sida isikupõhist ligipääsu juurdepääsupii- Fondis olevate andmete kasutatavuse pa- rangutega aruannetele. randamisel on võimalik ka kasutajatel endil Jätkuarendused kaasa lüüa. Kuna vanemad säilikud on fondis skannitud piltidena, siis nendelt and- Geoloogiafondi rakendust edasi arendades mete tuvastamine ja korrastamine jääb tihti oleme saadud tagasisidega arvestanud ja fondi kasutajate endi õlule. Korrastatud mõned soovitud uuendustest jõuavad ka- andmetabelid, georefereeritud kaardid ja sutajateni juba 2021. a esimeses kvartalis. kõik muu sellise, mis võiks järgmist aruande Kasutajate tagasiside põhjal lisame uue fai- kasutajat aidata, võtame meeleldi vastu ligrupi „Fotod“ ning WFS teenusesse ilmub fondis talletamiseks. Samuti kutsume üles uus väli aruande püsilingiga. Lisaks tekib kõiki kasutajaid andma meile aktiivselt ta- kasutajatel ka võimalus aruande faile koos gasisidet nii tekkinud murede kui ka uute ja korraga alla laadida. arendusideede kohta.

Rauno Torp [email protected] Jekaterina Nezdoli [email protected]

30 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD

Eesti põhjaveekogumite seisund perioodil 2014-2019

23. oktoobril 2000. a võeti vastu Euroopa Tehtud tööde käigus parandati, puhastati ja Parlamendi ja nõukogu direktiiv 2000/60/ süstematiseeriti andmebaas, töötati välja 9 EÜ, millega kehtestati EL veepoliitika testi jaoks metoodika, millega hinnata põh- alane tegevusraamistik (edaspidi VPRD). javeekogumite keemilist ja koguselist sei- VPRD artikli 4 kohaselt on direktiivi üheks sundit, hinnati põhjaveekogumite seisundit keskkonnaeesmärgiks ka ka parandada ning esitati soovitused järgmise veemajan- põhjaveekogumite seisundit ning hinnata duskava meetmekavasse. seda iga 6 aasta järel. Keskonnaagentuuri tellimusel hindas EGT 2020. aastal Eesti Läbiviidud testide tulemusena liigitus 31 põhjaveekogumite seisundit, kasutades põhjaveekogumist 8 (põhjaveekogumid selleks eelmise veemajanduskava (2014- nr 2, 6, 7, 11, 15, 24, 27 ja 31) koondseisund 2019) vältel kogutud põhjaveekogumite halvaks. Heas, kuid ohustatud koondsei- riikliku seirevõrgu andmeid. sundis on 10 põhjaveekogumit (1, 3, 4, 8, 9,

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 31 HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD

Eesti põhjaveekogumid.

12, 20, 21, 28 ja 29). Vastavalt metoodikale NH4-iooni sisaldus ja PHT näitajad. Halb ko- hinnati iga testi usaldusväärsust. Testide guseline seisund tuvastati Ordoviitsiumi Ida- usaldusväärsus on valdavalt madal. Ma- Viru põlevkivibasseini põhjaveekogumis (7) dala usaldusväärsus määrati testile siis seoses põlevkivikaevanduste suurte pumpa- kui põhjaveekogumi seisundi muutus või mismahtude mõjuga põhjaveekogumi üldi- ohustatus oli põhjustatud ühest seirekae- sele loodulikule ressursile ning samuti Kvater- vust või kui hinnangu andmine toimus liiga naari Vasavere põhjaveekogumis (27) seoses väheste andmete põhjal. veevõtu mõjuga Martiska ja Kuradi järvele.

Keemilistest elementidest olid suurimad Lisaks muudele töö lõpus antud soovi- halva või ohustatud seisundi põhjustajad tustele tuleks järgmise veemajanduskava

32 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD käigus välja selgitada eelkõige ülemiste veekihid ning nende varusid on põhimõt- põhjaveekogumite PHT ja NH4 näitude teliselt võimatu eraldada. See võimaldaks suurenemise põhjused ning täiustada ja korrastada seiresüsteemi ning tõsta selle uuendada olemasolevat põhjaveekogu- esinduslikkust ja usaldusväärsust. Tule- mite seirevõrku. Tulenevalt hüdrogeo- viku veehaardeid rajades ei tohi lubada loogilistest tingimustest tuleks kaaluda Voronka ja Gdovi põhjaveekogumite piires PVK-te 17 ja 21 ning 18 ja 22 ühendamist, ehitada puurkaeve, mis avavad mõlemat kuna need on hüdrodünaamiliselt samad põhjaveekogumit.

TPVK taustainfo Hea keemiline seisund. 2014.-2019. a seire- Muid keemilise seisundi kaevude keskmised. EI hindamise teste ei Kas on LV või PV tehta (kõrge ületusi? usaldusväärsus).

JAH

Test 1 Hea seisund 2014.-2019. a seire- 1. testi järgi. Liigun edasi kaevude keskmised. EI ülejäänud keemiliste Kas ületusi esineb üle testidega (kõrge 20% kogumi pindalast? usaldusväärsus)

JAH

Trendi hinnang I Trendi hinnang II Ülenormatiivsete Ülenormatiivsete Hea seisund komponentide trend EI komponentide püsiv EI 1. testi järgi terves kogumis. Kas kasvusuundumus (madal usaldusväärsus) trendi joon üle 75% seirekaevudes LV või PV?

JAH

Usaldusväärsus Halb seisund (kõrge EI Kas PVK-s vähe seirepunkte, usaldusväärsus) statistika mõjutatud eba- kvaliteetsetest seirepunktist Hea seisund (madal usaldusväärsus) või JAH ohustatud (madal Põhjaveekogumi keemilise ei ole tuvastatud inimmõju? usaldusväärsus) testi nr 1 metoodika skeem

VALMINUD ARUANNE

Marandi, A., Karro, E., Osjamets, M., Polikar- Andres Marandi [email protected] pus, M., Hunt, M. 2020. Eesti põhjaveekogumi- Enn Karro [email protected] te seisund perioodil 2014-2019. EGF 9416. Eesti Madis Osjamets [email protected] Geoloogiateenistus, Rakvere. Projekti aruanne Maile Polikarpus [email protected] on allalaaditav Eesti Geoloogiafondist: https:// Marlen Hunt [email protected] fond.egt.ee/fond/egf/9416.

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 33 HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD

Põhjaveekogumite seisundi ja testide usaldusväärsuse koondhinnang.

PVK number ja nimi Seisundi koondhinnang Usaldus- väärsuse Keemiline Koguseline koondhinnang 1 Kambriumi-Vendi Gdovi põhjaveekogum Hea (O) Hea Madal 2 Kambriumi-Vendi Voronka põhjaveekogum Halb Hea Kõrge 3Kambriumi-Vendi põhjaveekogum Hea (O) Hea (O) Kõrge 4 Ordoviitsiumi-Kambriumi põhjaveekogum Lääne-Eesti vesikonnas Hea (O) Hea Madal 5a Ordoviitsiumi-Kambriumi Virumaa põhjaveekogum Ida-Eesti vk-s Hea Hea Kõrge 5b Ordoviitsiumi-Kambriumi Tartu põhjaveekogum Ida-Eesti vk-s Hea Hea Kõrge 6 Ordoviitsiumi Ida-Viru põhjaveekogum Halb Hea Madal 7 Ordoviitsiumi Ida-Viru põlevkivibasseini põhjaveekogum Halb Halb Madal 8 Siluri-Ordoviitsiumi Hiiumaa põhjaveekogum Hea (O) Hea Madal 9 Siluri Saaremaa põhjaveekogum Hea (O) Hea Madal 10 Siluri-Ordoviitsiumi Harju põhjaveekogum Hea Hea Madal 11 Siluri-Ordoviitsiumi Matsalu põhjaveekogum Halb Hea Madal 12 Siluri-Ordoviitsiumi Pärnu põhjaveekogum Hea (O) Hea Madal 13 Siluri-Ordoviitsiumi põhjaveekogum Ida-Eesti vesikonnas Hea Hea Madal 14 Siluri-Ordoviitsiumi Pandivere põhjaveekogum Lääne-Eesti vesikonnas Hea Hea Madal 15 Siluri-Ordoviitsiumi Pandivere põhjaveekogum Ida-Eesti vesikonnas Halb Hea Madal 16 Siluri-Ordoviitsiumi Adavere-Põltsamaa põhjavee kogum Hea Hea Kõrge 17 Siluri-Ordoviitsiumi põhjaveekogum Devoni kihtide all Lääne-Eesti vesikonnas Hea Hea Kõrge 18 Siluri-Ordoviitsiumi põhjaveekogum Devoni kihtide all Ida-Eesti vesikonnas Hea Hea Kõrge 19 Kesk-Alam-Devoni Ruhnu põhjaveekogum Hea Hea Madal 20 Kesk-Alam-Devoni Kihnu põhjaveekogum Hea (O) Hea Madal 21 Kesk-Alam-Devoni põhjaveekogum Lääne-Eesti vesikonnas Hea (O) Hea Madal 22 Kesk-Alam-Devoni põhjavee kogum Ida-Eesti vesikonnas Hea Hea Kõrge 23 Kesk-Devoni põhjavee kogum Lääne-Eesti vesikonnas Hea Hea Madal 24 Kesk-Devoni põhjavee kogum Ida-Eesti vesikonnas Halb Hea Madal 25 Kesk-Devoni põhjavee kogum Koiva vesikonnas Hea Hea Kõrge 26 Ülem-Devoni põhjaveekogum Hea Hea Kõrge 27 Kvaternaari Vasavere põhjaveekogum Halb Halb Madal 28 Kvaternaari Meltsiveski põhjaveekogum Hea (O) Hea (O) Madal 29 Kvaternaari Männiku-Pelguranna põhjaveekogum Hea (O) Hea Madal 31 Kvaternaari Prangli põhjaveekogum Halb Hea Kõrge

34 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD

Kloriidi sisaldused Gdovi veekihis. Ida-Virumaa põhjavee värskastumine

Hoolimata lokaalsetest probleemidest, nagu kõr- mesed setted, milles säilis ka tollast merevett. Selle gemad nitraadi- ja fluoriidisisaldused või põhjavete vee koostis hakkas setete mattudes aja jooksul muu- sooldumine rannikul, võib Eesti põhjavete seisundit tuma, aga säilitas oma üldise soolsuse ja merelisele hinnata päris heaks. Siiski on tõsiseks murekohaks päritolule viitavad tunnused. Enam kui miljon aastat kujunemas Ida-Virumaa joogiveega varustamine. tagasi, kui Maad tabasid mitmed jääaja perioodid – viimane taandus Eestist pisut enam kui 12 000 aas- Pikki aastaid Ida-Virumaa peamiseks joogiveeallikaks tat tagasi, hakkasid aga toimuma olulised muutused. olnud Gdovi põhjaveekiht on muutumas üha soolase- Paari kilomeetri paksune mandriliustik pressis oma maks ning ei vasta paljudes kohtades enam EL joogi- tohutu massiga liustiku alla kogunenud sulaveed mit- veestandardile, kloriidi sisaldus 250 mg/l. mesaja meetri sügavusele kivimitesse, kus need on säilinud tänaseni. Nende protsesside käigus suruti ka Gdovi põhjaveekihi kujunemine sai alguse juba 600 reliktne soolane põhjavesi (kunagine merevesi) Gdovi miljonit aastat tagasi, kui maakoore lohku, mida nüüd põhjaveekihi sügavamasse ossa. Kui inimesed olid tuntakse Balti settebasseinina, hakkasid kuhjuma esi- õppinud sügavaid puurkaeve rajama, asuti Virumaal

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 35 HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD

> 20 000 AASTAT TAGASI TÄNAPÄEV Liustik LOKSA RIIA VILNIUS m amp 0 m amp 0 -200 -200 -400 -400 -600 -600 Gdovi -800 põhjaveekiht -800 -1000 -1000 -1200 -1200 0 100 200 300 400 500 600 km 0 100 200 300 400 500 600 km

Vettjuhtivad kivimid Mageda põhjavee kujunemine Gdovi veekihis jääaegade Vettpidavad kivimid käigus. Kristalne aluskord Soolase ja mageda vee piir ammutama ka Gdovi põhjavett. Paraku saadi alles Mageda põhjavee liikumise suund Soolase põhjavee liikumise suund 1980ndate lõpus aimu, et selle mageda põhjavee näol on tegemist üsna piiratud ressursiga. Mageda vee väl- japumpamisel hakkas see üha enam asenduma soo- lasema põhjaveega, mis sarnanes pigem juba Värska mineraalveele.

Projekti LIFE IP CleanEST käigus viis EGT läbi uuringu, mis näitas, et kui kohati on sooldumisnähtused vee- tarbe hajutamisega tagasi pööratavad, siis Ida-Viru- maal on suuresti tegemist pöördumatu protsessiga. Kuna kaevandamise käigus on enamik põhjaveekihte rikutud, on mageveeallikateks jäämas paar kiitsaka- mat ja suhteliselt väikese veeanniga veekihti ja Va- savere ürgorgu rajatud põhjaveehaare. Viimasesse ongi koondunud lõviosa Jõhvi piirkonna veevõtust, mis seab aga ohtu sealse Kurtna järvistu elustiku. Või- Sooldumise tüüp ja intensiivsus Gdovi veekihis. Punane malik, et probleemi saaks lahendada veehoidla raja- joon tähistab ajutise ja jääva sooldumise piiri. misega mõnda ammendatud karjääri, või siis jääb üle loota uuele jääajale.

UURIMISTÖÖ ELEKTROONILINE VERSIOON

https://lifecleanest.ee/sites/default/files/2021-01/Gdovi %20uuring_22.12.2020.pdf

Valle Raidla [email protected] Merle Truu [email protected]

36 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD

Välitööd Kukruse aheraineladestul. Foto Siim Tarros. Kukruse aheraineladestu põhjaveeuuring

Kukruse aheraineladestu on üks mitmest Ida-Viru- üheksa, enamus põlenguid toimus nendes 60. aastate maal asuvast põlevkivikaevanduse aheraine lades- alguses. Kuigi lahtise leegiga põlemist pole viimasel ajal tust. Aheraine ladestud koosnevad põlevkivi kae- enam esinenud, jätkuvad kuumenemisprotsessid ahe- vandamisel väljatud lubjakivist ning vähemal määral raineladestutes tänaseni (Tamm jt., 2020). jääkpõlevkivist. Sellisest materjalist mägi on kül- laltki inertne ja iseenesest keskkonnale ohtu ei ku- Kukruse aheraineladestu puhul muudab saastuse le- juta. Siiski tekitas vana ladestamistehnoloogia, kus viku põhjavette keerukamaks asjaolu, et aherainela- materjal ladestati kõrgetesse ja järskude nõlvadega destu on rajatud altkaevandatud alale. Kukruse põlev- puistangutesse, soodsad tingimused aherainela- kivikaevanduse käikude põhi paikneb aheraineladestu destute kuumenemiseks ja süttimiseks. ümbruses 10 kuni 14 m sügavusel maapinnast.

Kuumenemise tulemusel läbib mägedes sisalduv jääk- Eesti Geoloogiateenistus viis 2020. aasta vältel läbi põlevkivi samasuguse protsessi kui õlitehastes – toi- Kukruse aheraineladestu ümbruse põhjaveeuuringu. mub põlevkivi utmine, mille tagajärjel eralduvad gaasid Uuringu eesmärgiks oli tuvastada aheraineladestu ja naftasaadused. Osa tekkivaid ohtlikke aineid liigub sisemusest pärinevate saasteainete jõudmine põhja- läbi pinnase pooride ja lõhede puistangute alusesse vette ning nende võimalik kandumine sealt edasi ini- põhjavette. Põlenud aheraineladestuid on Eestis kokku meste joogivette või pinnavette.

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 37 HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD

Uuring tuvastas aheraineladestu vahetus läheduses mõõduka põhjaveesaaste. Maa- pinnalähedane Ordoviitsiumi põhjavesi üle- tab objekti lähiümbruses põlevkivitööstu- sele iseloomulike ohtlike ainete künnisarve (KeM 04.09.2019 määrus nr 39) ja on kõrge soolsusega. Indikaatornäitajana aheraineladestu mõjust veekeskkonnale saab kasutada kaaliumioonide sisaldust vees.

Looduslikus veeringes on kaaliumioonide sisaldused väikesed. Kui aheraineladestu servast vaid 150 m kaugusele põhjaveevoolu suhtes ülesvoolu jäävas kaevus on kaaliumi sisaldus 16 mg/l, siis aheraineladestu servas asuvate ning allavoolu jäävate kaevude vee kaaliumioonide sisaldus ületas pidevalt 2000 mg/l. Põhjaveekogumite kui põhjavee majandamise ja nende kvaliteedi jälgimise üksuste tasandil, on Kukruse aheraineladestu näol tegu lokaalse mõjuga reostusal- likaga. See tähendab, et põhjaveekogum, mille kaudu põhjavee seisundit hinnatakse ja majandatakse on nii suur, et Kukruse enda mõju selle seisundile on väike.

Kui rääkida ümbritseva piirkonna põhjaveest siis pole enam tegu väikese mõjuga objektiga Kaaliumioonide kõrge sisaldus ladestu lähiümbruse põhjavees pä- rineb kuumenenud aherainest. Kaaliumi sisaldus on kõrge vahetult ning kuna põhjavees esineb ohtlikke aineid ladestu servas ning põhjavee liikumise suhtes allavoolu jäävates ka väljaspool aheraineladestu jäätmehoidla uuringukaevudes. maad, tuleb siiski edasise seirega jälgida, et nende sisaldus põhjavees ei suureneks. Aher aineladestu saasteainete ulatuslikku levikut põhjavee kaudu inimeste joogivette ja jõgedesse ei tuvastatud. Vaatlustega selgi- tati, et aheraineladestu alt läbivoolava põh- KASUTATUD KIRJANDUS javee liikumine on suunatud edelasse ja edela-lõuna suunda. Põhjavee liikumise suunas KeM 4.09.2019 määrus nr 39 „Ohtlike ainete põh- jääb lähim säilinud erakaev aherainelades- javee kvaliteedi piirväärtused“. Tamm I, Kesanurm K, Vainumäe K, Teinemaa E. 2020. Suletud kae- tust 1,4 km kaugusele. Kaevust võetud veep- vandamisjäätmehoidlate seisukorra hindamine. roovis määratud põlevkivitööstusele iseloo- Eesti Keskkonnauuringute Keskus OÜ. Tallinn. mulikke saasteaineid ei leitud.

Madis Osjamets [email protected]

38 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD

Mõdriku Vanaküla allikad. Foto Merle Truu.

Põhja- ja pinnavee kvaliteet põllumajandusmaa suure osakaaluga aladel

Üldiselt teab igaüks, et inimtegevus võib Enamasti ei saa piirkonna veekogude ja mõjutada nii jõgede ja järvede kui ka põhjavee kvaliteedi halvenemisega seos- põhjavee kvaliteeti. Vahel on inimtege- tada üht konkreetset põllumajandustoot- vuse kahjulik mõju seostatav mõne konk- jat. Seda seetõttu, et ükski veekogu ei saa reetse saasteallikaga (nt mahajäetud oma vett ainult ühest kindlast punktist, vaid tööstusalad, reovee väljalasud, sõnni- veekogud ning põhjavesi toituvad veest, kuhoidlad). Sageli ei ole aga konkreetset mis pärineb neid ümbritsevalt laiemalt alalt. reostusallikat võimalik kindlaks teha, sest Seda ala nimetatakse selle veekogu valg- vee kvaliteeti mõjutab piirkonna üldine laks. Kui silmas pidada põllumajandusest maa kasutus. Just nii mõjutab vee koostist pärinevaid aineid, siis mõjutab vee kvaliteeti põllu majandus. teatud määral kogu valglal toimuv põlluma- jandustegevus. Sellist mõju nimetatakse ka hajureostuseks või hajukoormuseks.

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 39 HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD

Põhja- ja pinnavee kvaliteeti halvendavad Uuritavad valglad väetised, loomakasvatuses kasutatavate ra- Jõgi vimite jäägid ja taimekaitsevahendid. Väetis- Peakraav tega jõuavad põllumajandusmaale toitained. Põllud Nende hulka kuuluvad lämmastikuühendid Asustusüksus (eelkõige nitraat ja orgaaniline lämmastik, mida koos iseloomustab üldlämmastiku näi- taja) ja fosfori ühendid (eelkõige fosfaat ja orgaaniline fosfor, mida koos iseloomustab üldfosfori näitaja). Põllumajanduslike toitainete suured sisaldused põhjustavad veekogude kinnikasvamist (eutrofeerumist). See halvendab sealseid elutingimusi (nt väheneb vee hapnikusisaldus) ja vähendab liigirikkust JOONIS 1. Uuringala ja uuritavate valglate asukohad: 1 – Vohnja oja; (nt kaovad jõgedest teatud kalaliigid). Lisaks 2 – Kihlevere peakraav; 3 – Põdruse peakraav; 4 – Sõmeru jõgi; 5 – on suured nitraadisisaldused (rohkem kui 50 Kunda jõgi; 6 – Pada jõgi. mg/l) kahjulikud inimese tervisele. Taime- kaitsevahendid ja nende lagunemissaadu- JOONIS 2. VOOLUVEEKOGUD-ÜLEMJOOKS sed (nt glüfosaat ja selle lagunemissaadus 10 aminometüülfosfoonhape ehk AMPA) ning 1 8 4 loomakasvatuses kasutatavate ravimite (nt 6 3 valuvaigisti diklofenaki) jäägid on mürgised 4 5 nii loodusele kui ka inimesele juba väga väi- 2 6 2 keses koguses.

Üld-lämmastik Üld-lämmastik mgN/L Põllumaa osakaal (%) 0 20 40 60 80 Põllumajandusest pärinevatel ainetel on suur mõju meie looduskeskkonnale. Sealt jõuab Üldlämmastiku keskmine sisaldus uuritud vooluveekogude ülemjook- Eesti jõgedesse ja järvedesse vastavalt 60% sul esimesel seireaastal (2019-2020) koos valgla põllumaa osakaaluga. Numbrid vastavad valglatele joonisel 1. Vooluveekogu seisund loetakse ja 30% lämmastiku- ja fosforiühenditest. heaks, kui selle üldlämmastiku sisaldus ei ole suurem kui 3 mgN/L. Sealjuures võib märkimisväärne osa toitainekoormusest jõuda pinnaveekogudesse koos JOONIS 3. PÕHJAVESI põhjaveega. Jõgede kaudu jõuavad põlluma- 12 jandusmaalt pärinevad ained Läänemerre. 10 4 Hinnanguliselt transporditakse jõgede kaudu 8 6 kuni 80% Läänemerre jõudvatest lämmas- 6 1 2 tiku- ja 92% fosforiühenditest. 4 3 5 2

Üld-lämmastik Üld-lämmastik mgN/L Põllumaa osakaal (%) Euroopa Liidu ja Eesti Keskkonnaminis- 020406080teeriumi rahastatava projekti LIFE IP Cle- anEst ühe osana viiakse Lääne-Virumaal Üldlämmastiku keskmine sisaldus uuritud valglate maapinnale kõige läbi pinna- ja põhjavee kvaliteedi uuring lähemas põhjaveekihis ja allikates esimesel seireaastal (2019-2020) kuues valglas (joonis 1a). Selles osalevad koos põllumaa osakaaluga valglas. Numbrid vastavad valglatele joonisel 1. Tekstis mainitud inimese tervisele kahjulik nitraadisisaldus Tallinna Tehnikaülikool, Eesti Geoloogia- 50 mg/L vastab üldlämmastiku sisaldusele 11 mgN/L, juhul kui teiste teenistus ja Eesti Keskkonnauuringute lämmastikuühendite sisaldus põhjavees ei ole märkimisväärne. Keskus. Valglates seiratakse paralleelselt

40 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD pinnaveekogude ja põhjavee koostist ja esinesid nii põhjavees kui pinnaveekogudes selle muutumist nelja aasta jooksul va- kevadel, aga ka talvel. Viimane on seletatav hemikus 2019-2022. Põhjaveeuuringute uuringuaasta sooja talvega, mil sadas palju eest vastutab Eesti Geoloogiateenistus. vihma ja suurenes vee äravool. Maapõues Nendega loodetakse selgitada põhjavee leidub lämmastikuühendite suuremaid si- mõju pinnaveekogude veekvaliteedile ning saldusi 20-30 meetri sügavuseni. Sügava- peamisi looduslikke protsesse, mis võivad mal toimuvad põhjavees juba lämmastikku muuta toitainete sisaldusi põhjavees enne eemaldavad protsessid või levib seal vesi, pinnaveekogudesse jõudmist. Uuringus mis oma suurema vanuse tõttu on täna- keskendutakse eelkõige põllumajandus- päevase veeringega nõrgemalt seotud. maalt pärinevatele toitainetele, aga väik- semas mahus seiratakse ka taimekaitseva- Kuigi paljud ülalkirjeldatud seaduspärasu- hendite ja ravimijääkide sisaldusi. sed olid üldjoontes teada ka varem, aitab praegu käimasolev põhjaveeuuring meie Esimese uuringuaasta (2019-2020) tule- teadmisi avardada vähemalt kolmes vallas. mused näitavad ootuspäraselt, et suure- Esiteks võimaldab pinna- ja põhjavee koos mad toitainesisaldused esinevad põlluma- käsitlemine paremini seletada põhjavee jandusmaa suurema osakaaluga valglates rolli pinnavee kvaliteedi kujunemisel. Tei- (joonis 2 ja 3). Sealjuures on fosfori ühendite seks võimaldab praegune uuring selgitada osakaal põhjavees suhteliselt väike ja pea- põhja- ja pinnavee koostise muutusi eri- mise osa toitainekoormusest moodustavad nevate aastaaegade ja erineva ilmastikuga lämmastikuühendid. Põhjavee lämmasti- aastate vältel. Kolmandaks on uuringu käi- kuühendite sisaldus on kohati suur (suur- gus vaatluse all lisaks põllumajandusega vee perioodil isegi rohkem kui 50 mg/L) ja seotud ainetele veel hulk teisi parameetreid mõjutab pinnavee kvaliteeti. Sealjuures on ja põhjavees lahustunud aineid. See võimal- põhjavee üldlämmastiku sisaldused ko- dab selgitada põhjavee tekkimise ja muutu- hati suured ka valglates, kus sama sisaldus mise seaduspärasusi ning põhjavee suhte- pinnaveekogudes nii kõrge ei ole (joonis 3). list vanust, mis kõik on põllumajandusest Lämmastikuühendite suuremad sisaldused pärinevate ainete levikuga tihedalt seotud.

Põhjaveeruuringud projekti LIFE IP CleanEst tegevuse C10.1 käigus. Eesti keeles.

Uuringu esimese seireaasta tulemuste kohta saab lähemalt lugeda elektroonilisest aruandest: Iital, A., Kõrgmaa, V., Pachel, K., Roosalu, K., Pärn, J., Osjamets, M., Hunt, M., 2020. LIFE IP Cle- Joonas Pärn [email protected] anEst projekti tegevus C10.1 veeuuringud. Sei- Madis Osjamets [email protected] retulemused. LIFE IP CleanEst projekt, Tallinn. Marlen Hurt [email protected] https://lifecleanest.ee/sites/default/files/2021- Merle Truu [email protected] 01/C10%20Veeuuringute%20aruanne.pdf

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 41 HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD

Põhjaveeproovi võtmine Kundas. Põhja-Eesti Cm-V põhjavesi on jääliustiku aegsetetest gaasidest küllastunud. Foto: Andres Marandi.

18O kontsentratsiooni ajast sõltuv 3D mudeldamine programmipakettidega ja MT3DMS regionaalse ulatusega põhjavee-kihtkonnas Eesti arteesiabasseini näitel

42 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD

70 71 81 106 131 132 142 150 151 152 153 154 155 158 197 199 118 118 160 161 162 168 90 92 93 145 174 179 180 183 184

38 100 103 104 112 113 114 115 116 117 125 134 148 149 156 157 163 169 194 196 124 73 72 74 84 85 102 102 122 123 135 165 171 75 99 76 198 188 19394 172 87 79 192 91 185 18688 167 146 86 83 166 19014320 17543 98187 89 133 78 44 182 173 120 39159126107 127 101 5824 176 177 63 110 77 128 144 137 31 34 178 18995 164 111 109 140 136 30 23 22 96 80 121 41 49 18 36 3715 147 170 129108 82 52 66 138 132 47 19 51 148 46 65 45 16 42 21 61 57 141 56 60 50 4 62 139 5 6 28 32

26 27 64 59 53

33 54 40 2 68 69 9 10 11 3 25 7 8 55 13 35 195 97 12 48 14 67 6 400 000 6 444 000 6 480 000 6 520 000 6 560 000 6 600 000

360 000 420 000 480 000 540 000 600 000 660 000 720 000 780 000

Testitud põhjaveekihid

JOONIS 1. 18O testimiskaevud; punane pidevjoon –EAB piir, sinine treppjoon – EHA piir.

Hapniku raske isotoobi 18O sisaldusega Käesolev uurimus tugineb Eesti artee- loodusliku vee hulk erineb kuni mõne- siabasseini (EAB) kõiki olulisi kihte ava- kümne mahupromilli võrra standardist vate 199 puurkaevu vee δ18O mõõtmistele VSMOW, mille kehtestas Rahvusvaheline (joonis 1). Originaalse meetodiga arvutati aatomienergia agentuur 1968. a. Standar- tuvastatud δ18O väärtused ümber vasta- dist suhteliselt suurem 18O sisaldus (tähis- vateks 18O absoluutseteks kontsentrat- tus: δ18O = 1...10‰) iseloomustab troopi- sioonideks (joonis 2). Säärane teisendus lises kliimas kujunenud vett (Surnumeri, võimaldas mudeldada 18O ajast sõltuvat Punane meri jt). Suhteliselt väiksem 18O ruumi-list (3D) jaotumust paljukihilises ja sisaldus on omane kaasaegsetele sade- metele (δ18O = –8...–12‰) ja arktilise jää filtratsioonitingimuste poolest hetero- sulamisveele (δ18O = –18... –24‰). Need geenses EAB-s programmipakettidega erinevused annavad aluse põhjavee tek- MODFLOW-2005 ja MT3DMS. Mudel- ketingimuste rekonstrueerimiseks δ18O damistulemuste küllaldast täpsust näitas määramispunktides. sooritatud arvutieksperiment.

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 43 HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD

1 22,0...20,0 EAB loodeosa kattumine mandrijääga

2 20,0...18,0 terve EAB kattumine mandrijääga

3 18,0...14,7 mandrijää õhenemine sulamise tõttu

4 14,7...12,0 EAB järguline vabanemine jääkattest

5 12,0...10,3 Balti jääpaisjärve kujunemine JOONIS 2. Põhjavee geneetilised tüübid 18O sisalduse järgi; A/B – EAB vesi enne mandrijäätumise algust, G – mandrijää sulamis-vesi, 6 10,3... 5,0 Läänemere areng Holotseenis M – sademete vesi, AB/AG/BG/GM – segunenud vesi. 7 5,0... 0,1 EAB nüüdisreljeefi kujunemine

8 0,1... 0 põhjavee intensiivne kasutamine

Osamudelite geomeetrilised ja filtrat- siooniparameetrid anti L. Vallneri 2002. a konstrueeritud ja hiljem praktikaülesannete lahendamisega aprobeeritud Eesti hüdro- geoloogilise mudeli (EHA) järgi. Põhjavee algrõhk ja esialgne 18O absoluutne kont- sentratsioon omistati 1. osamudelile tea- duskirjanduse andmetest lähtudes. Pärast 1. osamudeliga sooritatud arvutuste lõpe- tamist sisestati saadud tulemused 2. osa- mudelisse ning sealt samal kombel edasi JOONIS 3. Põhjavee rõhk (abs. k. m, kollased isojooned), voolusuunad kuni kogu arvutuste seeria lõpetamiseni 8. (valged nooled), δ18O (‰, mustad katkendlikud isojooned) ja mustade osamudeliga. Niiviisi moodustus EAB põh- pidevjoontega eristatud põhjavee geneetilised tüübid Cm-V kihtides javee voolu- ja transpordimudelite integ- 18 ka enne kaasaega. raalne süsteem, mille abil rekonstrueeriti ja interpreteeriti EAB geohüdroloogiline arengulugu viimase 22 000 aasta kestel Hi- lis-Pleistotseenis ja Holotseenis.

Väljatöötatud 3D arvutusmetoodika prak- Mudeldamine tõestas, et viimase mandri- tilise rakendatavuse tõestamiseks loodi jäätumise arenemisel hakkas jääkilbi all MODFLOW-2005 ja MT3DMS najal ka- hõõrdumissoojuse toimel tekkinud jää sula- heksa vastastikku funktsionaalselt seosta- misvesi tungima EAB ülemistesse kihtidesse tud EAB osamudelit, mis hõlmasid järgmisi transversaalselt ja alumistesse kihtidesse ajavahemikke (aastatuhanded enne kaas- – lateraalselt Läänemere nõost. Tekkisid aega) ning nendele vastavaid geomorfo- jäävee ja varem EAB-s levinud põhjavee loogilisi ja geohüdrolooglisi protsesse: mitmesugused segud (joonis 2). Mandrijää

44 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD taandumisel taastus põhjavee toitumine sa- demetest ja kihtidesse tungis ka paisutatud Läänemere vesi. Mudeldamine näitas nime- tanud protsessides esinenud veevoolude suunda, kiirust ja hulka ning 18O kontsentratsiooni muutusi (joonised 3–5).

Põhjavee mõõdetud ja neile vastavate arvutatud 18O absoluutsete kontsentrat- sioonide vahel oli tugev korrelatiivne seos (korrelatsioonikordaja 0,86). See näitas, et osamudelitesse antud põhjavee-kihtkonna hüdrogeoloo-gilised parameetrid olid pii- savalt adekvaatsed ja et kogu läbiviidud mudeldamise kontseptsioon oli õige.

Uurimusega konstrueeritud ja verifitseeri- JOONIS 4. Hüdrogeolooogiline olustik EAB vertikaallõikel A-B 18 ka tud 8. osamudel on EAB kompleksne põh- enne nüüdisaega. javee voolu- ja transpordimudel, mida saab kasutada veekeskkonna juba toimunud te- hismõjustuste analüüsimiseks ja ka selle tuleviku-seisundite prognoosimiseks.

Käesolev uurimus on uudne, kuna 18O kontsentratsiooni ajast sõltuvat 3D jaotumust regionaalse ulatusega kihtkonnas pole varem detailselt mudeldatud.

SEOTUD ARTIKKEL

Vallner, L.; Ivask, J.; Marandi, A.; Vaikmäe, R.; Raidla, V., Raukas, A. Transient 3D simulation of 18O concentration by codes MODFLOW-2005 and MT3DMS in a regional-scale aquifer system: an example from the Estonian. JOONIS 5. Kaasaegne hüdrogeolooogiline olustik Cm-V kihtides; kollased ja helesinised isojooned – põhjavee rõhk (abs. k. m) vastavalt Artesian Basin. Estonian Journal of Earth 1910. ja 2016. a. Jooniste koordinaadid on antud L-EST97 süsteemi Sciences, 2020, 69, 3, 154–175. https://doi.org/ järgi meetrites. 10.3176/earth.2020.11.

PhD Jüri Ivask [email protected] PhD Andres Marandi [email protected] PhD Valle Raidla [email protected] PhD Anto Raukas [email protected] PhD Rein Vaikmäe [email protected] PhD Leo Vallner Leo.Vallner@ taltech.ee

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 45 HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD

Tudengid Elina Kuusma ja Markus Kivimägi täidavad pinnaseõhuga RM-2 kolbe, punane Markus 10 pumpab ise õhu pinnasepooridest oma ionisatsioonikambrisse. Foto: Krista Täht-Kok.

Radooniuuringud väheuuritud omavalitsustes: Keila ja Võru linnas, Rõuge, Setomaa, Võru ning Ruhnu vallas

Puudulikult uuritud valdade radooni- järele 13. Töös anti radooniriski hinnang uuringute I etapp Keila ja Võru linnale ning Rõuge, Setomaa ja Võru vallale ning Ruhnu saarele. Nimelt Eesti Geoloogiateenistuse radooniuu- sätestab 2018. aastal Eestis vastu võetud ringud keskendusid 2019. ja 2020. aastal määrus nr 28 “Tööruumide õhu radooni- Keskkonnaministeeriumi tellitud radoo- sisalduse viitetase, õhu radoonisisalduse niuuringutele II prioriteediga ehk seni puu- mõõtmise kord ja tööandja kohustused dulikult uuritud valdades. Selliseid väheuu- kõrgendatud radooniriskiga töökohtadel“ ritud valdu-linnu oli uuringuid alustades 19, (RT I, 03.08.2018, 4), et tööruumides ei või uuringute esimese osa lõppedes jäi neid radooni aktiivsuskontsentratsiooni aasta

46 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD keskmine ületada 300 Bq/m³. Määrus läh- siseõhumõõtmiste mitmekesisusega, on tub EL direktiivist 2013/59/Euratom, mis on maapinna omadused püsivamad ja pa- tuntud kui Basic safety standards directive remini prognoositavad. Nimelt pärineb (BSS, 2013). radoon meie oma aluspõhja kivimitest ja pinnakattesetetest, millega oleme aasta- Määruse elluviimiseks prioriseeriti Eesti tuhandeid rahulikult koos elanud. Prob- haldusüksused varasemate radooniuurin- leemiks on radoon kujunenud alles paar- gute alusel: kümmend aastat tagasi, kui meie ehitised muutusid väga õhutihedateks. Üheks näi- ■ I prioriteediga haldusüksused, kus po- teks on tavapäraste ahjude kadumine ma- tentsiaalne radoonirisk on kõrge; japidamistest, mis õhuvahetusele suuresti ■ II prioriteediga haldusüksused ehk täien- kaasa aitasid. Lisaks mängib rolli, nii täis- dava uuringuvajadusega alad; kasvanutel kui lastel, vaba aja suurem veet- mine õues viibimise asemel siseruumides. ■ III prioriteediga haldusüksused, kus potentsiaalne radoonirisk on keskmine või Töö hüpoteesina kehtestati määruses ole- madal. vale siseõhu Rn aktiivsuskontsentratsiooni (Rn-sisalduse) viitetasemele 300 kBq/m³ Eesti haldusüksusi ei prioriseeritud mitte vastavaks pinnaseõhu Rn piirsisalduseks siseõhu, vaid pinnaseõhu radooniuuringute 75 kBq/m³ (Keskkonnaministeerium 2019). alusel, kuna pinnaseõhku on Eestis uuritud Vald või linn kuulub I prioriteediga haldusük- pea 20 aasta jooksul ning nende uuringute suste hulka, kui rohkem kui 10% pinnaseõhu tulemusel avaldati 2017. aastal trükis „Eesti Rn-määrangutest on kõrgemad kui viite- pinnase radooniriski ja looduskiirguse atlas“ tasemele vastav 75 kBq/m³ või tuleneb Rn- (Petersell jt., 2017). Pinnaseõhu radooniuu- risk ala geoloogilisest ehitusest. Viimane ringud on seotud maapinna geoloogilise riskitegur on kõrge eelkõige klindi esisel ja geomorfoloogilise ehitusega ja võrrel- ja klindipealsel alal. Eriti kõrgeid Rn-sisal- des hoonete konstruktsioonist tuleneva dusi on mõõdetud klindipealsetel õhukese

Emanomeetriga Markus 10 ja Rn-mõõturiga RM-2 mõõdetud Rn-sisalduste jada.

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 47 HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD

I prioriteediga vald, Rn-risk on kõrge või väga kõrge II prioriteediga vald, uuringuid on vähe Rn-riski hindamiseks III prioriteediga vald, Rn-risk on keskmine või madal

Eesti omavalitsuste Rn-riski kaart aastal 2020

pinnakattega piirkondades. Käesolevas töös II prioriteediga haldusüksused nagu Anija oli selliseks klindipealseks alaks Keila linn. vald, Järva vald ja Vinni vald, on vähe uuritud ja seetõttu puudub alusandmestik Töö tulemusena prioritiseeriti uuritud val- Rn-riski hindamiseks. Üle Eesti on selli- lad järgmiselt: seid haldusüksusi käesoleval hetkel 13.

I prioriteediga haldusüksused on Keila linn, III prioriteediga haldusüksused on Võru Setomaa ja Võru vald, kus potentsiaalne linn, Rõuge ja Ruhnu vald, kus enam radoonirisk on kõrge. Neis haldusüksus- kui 90% pinnaseõhu radooni aktiivsus- tes on enam kui 10% pinnaseõhu radooni kontsentratsiooni määrangutest jäävad aktiivsuskontsentratsiooni määrangu- madalamaks kui 75 kBq/m³ ning kus ala test suuremad kui 75 kBq/m³ või tuleneb geoloogiline ehitus ei viita radooniriskile. radoonirisk ala geoloogilisest ehitusest, Radoonirisk neis omavalitsustes on pi- nagu Keila vallas. gem keskmine või madal.

48 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD

Käesolev töö võimaldab Keskkonnaminis- aastal kasutusel kolm paralleelset mee- teeriumil suunata ettevõtteid, mis asuvad todit. Kaudne meetod, kus potentsiaalset I prioriteediga haldusüksustes, mõõtma Rn-sisaldust arvutatakse eU ehk pinnases radooniriski tööruumides ja võtma vaja- looduslikult leiduva raadiumiga tasakaalus dusel kasutusele meetmeid radoonisisal- oleva uraani järgi, ja kaks meetodit, millega duse vähendamiseks vastavalt 2018. aas- Rn mõõdetakse pinnaseõhust otse. tal vastu võetud KeM ministri määrusele number 28. Kõige tavalisemaks meetmeks Kirjeldatud kolme meetodiga määrati Rn-si- on ventilatsiooni tõhustamine, mille kõige saldus ühel ajal 145 uuringupunktis. Gam- esimene ja lihtsam asi on ruumide korralik ma-spektromeetriga (GT-40) määrati po- õhutamine. Eraisikutele ei või riik radooni tentsiaalne Rn-sisaldus ja emanomeeter osas ettekirjutusi teha, kuid I prioriteediga Markus 10 ning Rn-mõõtmissüsteemiga omavalitsustes elavaid inimesi on KeM-l RM-2 määrati Rn-sisaldus otse pinnase- plaanis võimalikust kõrgendatud radoo- õhus. Emma-kumma otsemõõtmismeeto- nisisaldusest siseruumides informeerida diga õnnestus kindlaks määrata Rn-sisaldus ning jagada selgitusi ja nõuandeid selle vä- 125 uuringupunktis ehk 86%-s uuringupunk- hendamiseks. Uusehituste siseruumides tidest. Tulemus on ootuspärane, sest väga on maksimaalseks Rn-sisalduseks planee- niisketes ja savipinnastes ei olegi võimalik ritud 200 Bq/m³ ja neid nõudeid reguleerib saada tulemust otsemõõtmismeetodiga, Eesti Ehitusstandart (EVS 840:2017). kuna gaas sellistes tingimustes ei liigu.

Eesti Geoloogiateenistuses kasutatavate Kahest otsemõõtmisviisist osutus 10% meetodite võrdlus efektiivsemaks mõõtmine RM-2-ga. Mar- kus 10-ga ei ole sageli võimalik radooni Radooniuuringute tegemiseks on Eesti mõõta aleuriidis ja peenliivas, RM-2 töötab Geoloogiateenistuses olnud 2019. ja 2020. kehvemini alvaritel, kuid vahel ka peenliivas.

KASUTATUD KIRJANDUS

BSS 2013. Euroopa Liidu Nõukogu direktiiv radoonisisalduse mõõtmise kord ja tööandja 2013/59/Euratom, Euroopa Liidu Teataja, 2014. kohustused kõrgendatud radooniriskiga töö- kohtadel” Lisa „Kõrgendatud radooniriskiga Eesti Keskkonnaministeerium 2019. Radooni maa-alade loetelu“. riiklik tegevuskava. https://www.envir.ee/sites/ default/files/lisa_2._radooni_riiklik_tegevuskava Petersell, V., Karimov, M., Täht-Kok, K., Shtoka- _2019.pdf vaadatud 20.01.2021. lenko, M., Nirgi, S., Saarik, K., Milvek, H. 2017. Eesti pinnase radooniriski ja looduskiirguse atlas. The Keskkonnaministri 06.08.2018 määrus nr 28 „Töö- Atlas of Radon Risk and Natural Radiation in Es- ruumide õhu radoonisisalduse viitetase, õhu tonian Soil. Eesti Geoloogiakeskus. Tallinn, lk 89.

Krista Täht-Kok [email protected] Elina Kuusma [email protected]

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 49 HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD

Sademed ja põhjavee toiteala

Väljavooluala

Allikas

Allikasoo

Põhjaveetase

Vabapinnaline põhjaveekiht

Veepide

Surveline põhjaveekiht

GroundEco - Põhjaveest sõltuvate maismaaökosüsteemide jätkusuutlik majandamine riikideüleses Gauja- Koiva vesikonnas

2018.-2020. aastani osales Eesti Geoloogiatee- Eesti-Läti piiriga on Gauja-Koiva vesikond haldus- nistus Eesti-Läti partnerite koostööprojektis likult jagatud kaheks alaks, kus eksisteerib ühtne GroundEco – „Põhjaveest sõltuvate maismaaöko- põhja- ja pinnaveesüsteem. Samas on piiriülese ve- süsteemide jätkusuutlik majandamine riikideüles- sikonna ühine majandamine vajalik nii geoloogiliste es Gauja-Koiva vesikonnas“ (Joint management of ja hüdroloogiliste tingimuste kui ka mõlemat riiki si- groundwater dependent ecosystems in transboun- duva Euroopa Liidu (EL) veepoliitika raamdirektiivi dary Gauja-Koiva river basin). (Water Framework Directive 2000/60/EC) tõttu. Projekti käivitumise hetkel ei olnud Lätis uurimis(- teadus)asutustel metoodikat identifitseerimaks ja

50 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD

Asendikaart. klassifitseerimaks põhjaveest sõltuvaid (veetasemete) ja kvalitatiivseid (veekee- maismaaökosüsteeme (PSMÖS) ning üks mia) hindamisskeeme, et teha kindlaks, kas olulisemaid eesmärke projektis oli töö- põhjavee seisund põhjustab PSMÖS-dele tada välja ühtne metoodika, mis sobituks kahju ja vajadusel kavandada halvas seisus nii Eesti kui Läti loodustingimustesse ning PSMÖS-de heastamismeetmeid. võimaldaks ühtset maismaaökosüstee- mide majandamist mõlemal pool piiri. Uuringu tulemusena tuvastati väljatöö- tatud metoodikat kasutades Gauja-Koiva Metoodika väljatöötamiseks vajalikud piiriüleses vesikonnas 60 PSMÖS-ala ko- andmed korjati valitud pilootaladelt nii gupindalaga ~ 732 ha (peaaegu 2/3 Ruhnu Eestis kui Lätis. Pilootaladele koostati saare suurusest). Tulevikus on plaanis me- kontseptuaalsed mudelid ning uuringu toodikat rakendada vesikondade veema- tulemusi kasutati metoodika valideerimi- janduskavade kolmanda tsükli (2022-2027) seks. Eestis valiti pilootalaks Võrumaal ettevalmistamisel, millega tagatakse ühiste Rõuge vallas asuv Matsi allikasoo ning põhjaveevarude (kui joogivee peamise al- Lätis Priekuļi piirkonnas asuvat Kazu leja lika) ja nendega seotud ökosüsteemide pi- ala. Metoodika hõlmab ka kvantitatiivseid kaajaline kaitse.

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 51 HÜDROGEOLOOGILISED JA KESKKONNAGEOLOOGILISED UURINGUD

Kesk-Devoni põhjaveekogum Koiva vesikonnas

Kesk-Devoni Gauja-Aruküla veekihist pärineb Kvaternaari veekihtidest pärineb keskmiselt keskmiselt 67% Matsi M1 sooalatoitvast põhjaveest. 33% Matsi M1 sooala toitvast põhjaveest. Omadused Omadused surveline ja anoksiline vabapinnaline ja oksiline ühtlane termiline ja isotoopne koostis muutlik termiline ja isotoopne koostis pikem viibeaeg lühem viibeaeg kõrgem üldmineraalsus madalam üldmineraalsus 2+ 2+ + 2- - - - kõrgem DIC, BA , Sr , Fetot ja SiO2 sisaldus kõrgem DOC, Ntot, Ptot, K , SO4 , F , Cl , Br ja Al3+ sisaldus

Glatsiolimnilised ja 90 m glatsiofluvioaalsed Kõrgus ümp. setted Glatsiaalsed setted 80 Kvaternaari Gauja lademe liivakivi Turvas 70 Allikalubi Allikas 60

Kaugus m 200 300 400 500 600 700800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 Gauja-Aruküla

Matsi pilootala kontseptuaalne hüdrogeoloogiline mudel.

GROUNDECO PARTNERID

Läti Keskkonna, Geoloogia ja Meteoroloogia Keskus, Tallinna Ülikooli GROUND ECO LÕPPARUANDE AUTORID ökoloogia keskus, Läti Ülikooli geoloogia osakond, Eesti Keskkonnami- nisteerium, Läti Looduskaitse Agentuur, Vidzeme regiooni planeerimis- Retike, I. (1,3), Kalvāns, A. (3), Priede, A. (5), Tarros, osakond, Eesti Geoloogiateenistus S. (7), Terasmaa, J. (2), Türk, K. (4), Bikše, J. (3), De- midko, J. (1), Koit, O. (2), Küttim, M. (2), Lode, E. (2), Pärn, J. (2), Popovs, K. (3), Vainu, M. (2), Valters, K. (1), Abreldaal, P. (2), Babre, A. (3), Bīviņa, I. (6), Caune, K. (1), Marandi, A. (7), Polikarpus, M. (7), Raidla, V. (7), Rieksta, M. (6), Sisask, K. (2)

Projekti täielik ingliskeelne aruanne (väljatöö- tatud metoodika, pilootuuringud ja soovitused) on allalaaditav Eesti Geoloogiafondist: https:// fond.egt.ee/fond/egf/9446

Andres Marandi [email protected] Siim Tarros [email protected]

52 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 MEREPÕHJA UURINGUD

Alliklepa seireala. Foto Sten Suuroja. 2019.–2020. aasta mererannikute seiretööd

2019.–2020. aastal teostas Eesti Geoloogiateenis- Mererannikute seirega alustati riikliku keskkonnaseire tus mererannikute seireuuringu vastavalt Kesk- programmi käigus 1994. aastal. Seire eesmärgiks on konnaagentuuri tellimusele. 2020. aasta lõpus val- jälgida looduslike ja antropogeensete faktorite mõjul mis seiretöödest ka mahukas aruanne. Seiretööde intensiivselt toimuvaid rannaprotsesse (kulutust ja tulemused, andmed ja GIS- teemakaardid edastati kuhjumist) ja selgitada nende arengutendentse. Sei- läbi keskkonnaseire andmekogu KESE Keskkon- retöödega selgitatakse välja erinevate rannikupiir- naagentuurile. kondade võimalik areng (vajalik sadamate, ehitiste ja teede rajamisel, puhkemajanduse planeerimisel) ning antakse kogu ranniku arengu prognoos. Seirealade valikul on silmas peetud, et kaasatud oleksid geoloogiliselt ehituselt ja hüdrodünaamilistelt tingimustelt erinevad piirkonnad.

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 53 MEREPÕHJA UURINGUD

Aruandes käsitletud 2019.–2020. aasta seirealade asukohtade ülevaate kaart.

Arvestades kasvavat vajadust rannaala Seiretöödel kogutud mõõtmisandmestiku geoloogiliste andmete järele ning pidades põhjal: silmas Euroopa Liidu direktiividest tule- nevaid ülesandeid ja vajadusi, täiustati ■ koostati digitaalsed seireprofiilid, mille käesoleva uuringuga oluliselt senist ran- võrdlemisel varasemate aastate kujuti- nikuseire metoodikat. Esmakordselt tehti sega analüüsiti ja kirjeldati rannavööndis lisaks maismaalt lähtuvatele kõrgusprofii- toimunud muutusi; lidele, kus seireprofiil kulgeb risti ranna- ■ koostati seirealade ja seireprofiilide paik- joonega ca 1,5 m sügavuseni, ka eelvalitud nemist iseloomustavad kaardid: batü- rannikualade geofüüsikalisi väikelaevalt meetria, litodünaamika ja põhjasetete mõõdistamisi kuni 10 m sügavusel vee- kaardid, märkides ära abrasiooni- ja aku- alusel rannanõlval. Selline kombineeritud mulatsiooni piirkonnad, setete liikumise metoodika võimaldab koguda andmeid trendid ja inimtegevusest mõjutatud alad. oluliselt efektiivsemalt, suuremal alal ja suuremas mahus ning jälgida rannavöön- Rannikualade geofüüsikalistel mõõdis- dis toimuvaid protsesse nii kulutus- kui tusandmetel põhinevad teemakaardid ja kuhjealadel. andmemudelid võimaldavad teha senisest

54 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 MEREPÕHJA UURINGUD

Kajaloodi profiilide alusel koostatud batümeetria kaart, külgvaatesonari profiilide mosaiik, setete leviku ja dünaamika kaart Naissaare seirealal. tõhusamaid otsuseid ranna ja merealade esmakordselt ka veealuse rannanõlva pikaaegseks planeerimiseks ja ennetada geofüüsikalised uuringud, kus setete le- seega ranna ja mereala kasutusega seotud viku ja koostise määramiseks kasutati riske (sh. ranna erosiooni, sadamate ja lae- setteprofilaatoreid ja külgvaate sonarit. vateede ummistumist jne). Veealuse rannanõlva mõõdistamise alade valiku kriteeriumid olid vajaduspõhised – Uuringu käigus mõõdistati maismaalt läh- sadamate ummistumisega seotud alad tudes RTK-GPS meetodil kõrgusprofiilid 11 (Narva-Jõesuu, Tareste, Naissaare) ning seirealal: Aegnal, Harilaiul, Järve-Mändja- alad, kus toimub aktiivne setete liikumine lal, Kakumäel, Naissaarel (sadamas), Nar- (Kakumäe, Järve-Mändjala). Lisaks tehti va-Jõesuus, Pirital, Ruhnus, Tahkunas, Ta- ka kõigi Eesti seirealade revisjon, kus anti restes ja Valgerannas. Täiendavalt teostati hinnang seirealale ning toodi välja võima- neist 7 seirealal (Harilaiul, Järve-Mänd- likud tulevikusuundumused (inimtegevus, jalal, Kakumäel, Naissaarel (sadamas), setete liikumine, sadamate ummistumine, Narva-Jõesuus, Tarestes ja Valgerannas) erosioon, akumulatsioon).

Anu Veski [email protected] Sten Suuroja [email protected] Martin Liira [email protected] Igor Tuuling [email protected]

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 55 MEREPÕHJA UURINGUD

Profileerimine Kuivarahu kanalis. Foto S. Suuroja.

Laevateede geofüüsikalised uuringud

Laevateede uurimiseks kasutatud geofüüsikalised Seoses Väinamere geoloogilise kaardistamisega viidi uurimismeetodid võimaldavad saada asjakohaseid 2020. aastal läbi geofüüsikalised uuringud järgmistel alusandmeid süvendamist vajavate laevateede süvendamist vajavatel laevateedel: merepõhja geoloogia kohta. 1. Sviby kanal; 2. Kuivarahu kanal; 3. Väinamere laevatee Kesse siht; 4. Saareotsa kanal.

Geofüüsikalisteks uuringuteks kasutati erinevate sa- gedusvahemikega setteprofilaatoreid ja külgvaate sonarit. Uuringu tulemusena saadi informatsiooni uuritud kanalite ja nende ümbrusalas levivate setete tüüpide, litoloogilise koostise, leviala ja paksuse kohta.

56 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 MEREPÕHJA UURINGUD

Põhjaprofilaatori Chirp edela–kirdesihiline interpreteeritud profiil Kuivarahu seljaku piirkonnas.

Töö tulemusena koostatud merepõhja setete litodünaamikat, sh nii lainetuse ja geomorfoloogia ja setete pindalalise le- hoovuste kui ka laeva sõu kruvidest teki- viku andmestikku ning interpreteeritud tatavat erosiooni mere põhjale. Eriti peab seismo akustilisi läbilõikeid saab kasutada sellega arvestama nende kanalite puhul, kui vajalikku ja usaldusväärset alus materjali kus kanal süvendatakse kas moreeni või laevatatavate kanalite rajamiseks ja re- glatsiofluviaalsetesse setetesse, kuna konstrueerimiseks. Samuti saab setete tekib oht “välja pestud” purdmaterjali kuh- koostise ja leviku järgi planeerida kanalite jumiseks süvendisse. rajamise ja käigushoidmisega kaasnevat

Profiilide asukohad Vormsi ja Kuivarahu laevateedel.

Anu Veski [email protected] Sten Suuroja [email protected]

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 57 MEREPÕHJA UURINGUD

Välitööd uurimislaevaga „Salme“ septembris 2020. Foto Martin Liira. Läänemere merepõhja setete keskkonnaseisund

Selgitamaks Eesti merealade setete keskkonnaseisundit ning Valgala ehk maa-ala, millelt vesi Läänemerre arendamaks vajalikku metoodikat keskkonnaseisundi hinda- voolab, on ca 1,7 miljonit km², mis on enam miseks, viib Eesti Geoloogiateenistus ellu projekti „Merepõhja kui neli korda suurem Läänemere pindalast setete seisundi hindamiseks vajaliku metoodika arendamine ja kus elab peaaegu 85 miljonit inimest. Meie ja rakendamine“ (2020 – 2022), mida kaasrahastab Keskkon- kodumerd iseloomustavad mitmed gradien- nainvesteeringute Keskus. Projekti on suunatud merepõhja did: bioloogiline mitmekesisus, liigiline koos- keskkonnaseisundi parandamisele ning projekti tulemusena tis, vee temperatuuri ja soolsuse järkjärguline täieneb mereala keskkonnaseisundi hindamise metoodika ja muutus lõunast põhja suunas. Bioloogiline selleks vajalik lähteandmestik. mitmekesisus on kogu Läänemeres üldiselt madal ja paljud organismid elavad oma talu- Praegune Läänemeri on geoloogiliselt noor, vuse piiri lähedal. Eespool toodud omadused poolsuletud riimveeline meri, mis on ühen- muudavad Läänemere ökosüsteemi eriti datud Põhjamerega läbi kitsaste Taani väi- tundlikuks keskkonnamõjude suhtes. Kõige nade, mille kaudu toimub Läänemere suhte- tõsisemaks keskkonnaprobleemiks Lääne- liselt vähene veevahetus Atlandi ookeaniga. merel peetakse eutrofeerumist.

58 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 MEREPÕHJA UURINGUD

Läänemere eutrofeerumist põhjustab veekogu rikastumine inimtekkeliste toitaine- tega: 20. sajandil on lämmastiku sissekanne Läänemerre suurenenud kolm korda ja fosfori sissekanne on kasvanud koguni viie- kordseks. Kuna teadlikkus eutrofeerumise kahjulikest tagajärgedest on tõusnud, on lämmastiku heide Läänemerre vähenenud aastatel 1994–2010 16% ja fosfori heide 18%. Sellest hoolimata pole vee kvaliteet ootuspäraselt paranenud ehk toitainete kontsentratsioonid ei ole vähenenud. Eel- nevate aastakümnete jooksul toimunud ulatusliku toitainete sissekande tagajärjel on fosfor kogunenud merepõhja setetesse, kust vabaneb järk-järgult tagasi vette. Sel- list fenomeni nimetatakse sisemise fosfori koormuseks. Fosfori vabanemisega setetest on seotud paljud tegurid, kuid suurima mõjuga on lahustunud hapniku madal sisaldus põhjalähedases vees – hüpoksia. Proovivõtujaamade asukohad Soome lahe suudmealal, Väinameres, Suures väinas ja Liivi lahes. Hüpoksia (määratletud kui põhjalähedase vee hapnikusisaldus alla 2 mg/l) on ülemaa- vormis, kuid Eesti merepõhja kohta vasta- ilmselt kasvav probleem, alates 1960. aas- vad andmed puuduvad. tatest on nn. surnud tsoonid ranniku me- revetes plahvatuslikult laienenud. Hüpoksia Käsiloleva uurimisprojektiga hinnatakse on levinud nähtus ka Läänemeres. Niivõrd Eesti rannavete merepõhja keskkonnasei- madalad merevee hapnikusisaldused hal- sundit, liikudes Soome lahe suudmealalt üle vendavad ökosüsteemi vastupidavust ning Väinamere piirkonna Liivi lahe põhjaossa. mõjutavad lämmastiku ja fosfori setetest Tööde tulemusel koostatakse metoodika taasvabanemise kiirust. Merepõhja se- ja alusandmestik (sh. kaardikihid), mis on tetesse kogunenud fosfor võib esineda vajalikud Eesti merealale kvantitatiivsete mitme eri vormina ning ainult osa neist on indikaatorite ja hindamismeetodite väljaa- mobiilsed ehk võimelised liikuma tagasi rendamiseks ning seirealade süstemaatilise merevette ja põhjustama selle eutrofeeru- mõõdistamise uuendatud (seire)metoodika mist. Hüpoteetiliselt võib setetes esineda kehtestamiseks. 14.–16. septembril 2020 olukord, kus fosforit on küll palju, kuid see toimus projekti osana merereis uurimislae- on kõik väheliikuvas vormis ehk settes kinni vaga “Salme”, mille käigus koguti settema- ning täiendavat eutrofeerumist ei põhjusta. terjale proovivõtujaamadest ning tehti et- Reeglina on osa fosforit siiski alati liikuvas tevalmistusi analüütilise programmi jaoks.

Martin Liira [email protected]

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 59 MEREPÕHJA UURINGUD

Kesse pank Kesselaiul Püssinina pank Muhu saarel

Vaade Suurele väinale Muhu saarel paiknevalt Püssina pangalt. Miski ei reeda, et Suure väina kompleksse aluspõhja vaondi suurimad sügavused (~ 40 m alla merepinda) jäävad selle põhjaossa, mida poolitaval Kesselaiul kerkib aluspõhja reljeef hoopiski ~ 15 m merepinnast kõrgemale. Siinsed arvukad Siluri klindi astangud viitavad Kainosoikumi jõgede ja Pleistotseeni liustike kulutuslikule tegevusele. Foto I. Tuuling.

Muhumaad ja Mandri-Eestit lahutav Suur väin lasub komplekssel, keeruka reljeefiga aluspõhja vagumusel

Kümmekonna aasta eest tundus Eestimaa ranni- Madalmere kaardistamine sai võimalikuks tänu EGT kumere geoloogiline kaardistamine kättesaamatu uurimispaadile, millele monteeritavad eri sagedustel ettevõtmisena. Nüüd, mil EGT esmased merepõhja töötavad seismoakustiliste profilaatorite tüübid (Pin- kaardistustööd Suures väinas on teoks saanud, ger, Chirp, Boomer) ja külgvaate sonar võimaldavad võib julgelt seada sihte edasiseks merepõhja kaar- uurida nii merepõhja reljeefi kui ka pinnakatte liigestust. distamiseks. 2019. a suvel kaeti Suur väin regulaarse (iga 1 km, kohati isegi 500 m tagant) lääne-loode- ja ida-kirdesihi- liste seismoakustiliste profiilide võrguga. Täielikuma pinnakatte läbilõike andsid Boomeri profiilid, kus

60 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 MEREPÕHJA UURINGUD impulsi parameetrite hilisem muutmine võimaldas enamikel profiilidel eristada ka aluspõhja ja pinnakatte kontakti. Saadud andmete alusel koostati pinnakatte ja alus- põhja reljeefi kaardid. Piirkonna lubjakivi kihtide lasumuse ja väina aluspõhja reljeefi andmed võimaldasid esmakordselt kontuu- rida ka erinevate Siluri lademete avamusi Muhumaa ja Mandri-Eesti vahel.

Kogu saadud informatsiooni uudsust arvestades oli üheks olulisimaks tulemiks Suure väina aluspõhja reljeefi välja selgitamine. Aluspõhja reljeefi kaardil eristub Väinamerd ja Liivi lahte ühendav kompleksne vagumus, EGT uurimispaat Kuivastu sadamas. Poordis kus nii reljeefi liigestatus kui ka sügavused põhjaprofilaatori Chirp kiirgur-vastuvõtja. suurenevad Väinamere suunas. Sellest tu- Foto S. Suuroja. lenevalt eristuvad väina põhjaosas kaks selget, 30–40 m a.m.p. laskuvat aluspõhja- veelahkmealale, eespool mainitud vagu- list vagumust, mille vahele jääval Kesselaiul muste sügavus ja laius järk-järgult vähene- kerkib aluspõhi ca 15 m ü.m.p. Väina lõuna- vad ning suureneb maismaad ääristavate osas, kus aluspõhi tõuseb aegamisi Suure aluspõhjaplatoode osakaal. Kogu Suurt väina ja Liivi lahe vahelisele tasandikulisele väina läbiv vagumus eristub üksnes selle

W E

Glatsiofluviaalne oos Litoriinamere setted

Moreeni pealispind Balti jääjärve, Joldiamere ja Antsülusjärve (viir)savid

Suure väina peavagumus Kesselaiu seljandik Uisu vagumus

Glatsiofluviaalne oos Litoriinamere setted

Aluspõhi Balti jääjärve, Joldiamere Aluspõhi Moreen ja Antsülusjärve (viir)savid

Boomeri seismoakustiline profiil Kesselaiust vahetult lõunas, mille impulsi parameetrite hilisem seadistamine võimaldab profiilidel eristada moreeni ja aluspõhja kontakti ning sellest tulenevalt ka peamisi Suure väina aluspõhjareljeefi üksusi.

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020 61 MEREPÕHJA UURINGUD

Muhumaa-poolses servas. Selline alus- põhja reljeefi liigestatuse ja kõrguste üldpilt ning muutumise trendid lubavad oletada, et väina kompleksse aluspõh- javagumuse on vorminud Pleistotseeni jäätumise eelsete põhja suunas voolanud jõgede ning siit hiljem üle liikunud liustike kulutuslikud protsessid. Arvestades, et Saaremaa ja Hiiumaa vaheline Soela väin asetseb oletataval Pleistotseeni jäätumise eelsel Kasari mattunud jõeoru pikendusel, mille lõunapervel kujunes Siluri klindiastang, võime Suure väina vagumust võrrelda Põhja-Eesti klindi juu- res välja eraldatud klindilahtedega. Selle tõenduseks on arvukad, Suure väina põh- jaosa ääristavad Siluri klindi astangud (Kesse, Püssina, Üügu, Uisu jt.). Kas need oletused ka paika peavad, annab vastuse Suure väina pinnakatte paksuste kaart. Väinamere jätkuv kaardistamine.

Pinnakatte paksuste kaardilt nähtub, et Suures väinas toimub setete liikumine (kooskõlas tuule valitsevast suunast tin- gitud veemasside liikumisega) valdavalt Väinamere suunas. Selle tulemusena on setted järk-järgult täitnud Kesselaidu ümbritsevaid ja Väinamere keskosa alus- põhja süvendeid. Pinnakatte paksuse vähenemine väina kitsaimas lõigus, Kes- selaiu ja Muhumaa vahel, on ilmselt põh- justatud seal võimenduvast põhjahoo- vusest, kus Väinamere keskosa suunas liikuvat veemassi piltlikult läbi pudelikaela pressitakse. Tänapäeva põhjareljeefis tuleb seal esile selgelt kulutuslik, ümbritse- vatest aladest >5 m sügavam vaond, mis Suure väina aluspõhja reljeef ja selle väljaeral- osutab Suure väina kõige sügavamaks datud üksused. piirkonnaks.

Igor Tuuling [email protected] Sten Suuroja [email protected] Anu Veski [email protected]

62 EESTI GEOLOOGIATEENISTUS 2020

EESTI GEOLOOGIATEENISTUS AASTARAAMAT 2020

RAKVERE 2021