PEDOSFR Tiina Kapten Geograafiapetaja Murenemine Murenemine on kivimite

PEDOSFÄÄR Tiina Kapten Geograafiaõpetaja

Murenemine ► Murenemine on kivimite purunemine ja mineraalide muutumine maismaa pindmises osas temperatuuri, vee, õhu ja elusorganismide toimel. ► Murenemisprotsessid kulgevad reaalajas koos ja üheaegselt selliselt, et nende osamõju ei ole võimalik üksteisest eristada. ► Murenemise käigus kivimid peenestuvad: kaljudest saavad rahnud, neist kivid, kruus ja liiv ning pehmematest mineraalidest koosnevatest liivateradest lõpuks savi. ► Murenemine on pidev protsess, mis toimub kõikjal, nii kõrgmäestikes kui ka tasastel aladel. Reljeefi kõrgematel osadel tekkinud murendmaterjal kantakse vee, tuule või raskusjõu mõjul allapoole, kus jätkub selle edasine murenemine.

► Toimivate välisjõudude järgi eristatakse: § § § füüsikalist murenemist ehk rabenemist keemilist murenemist ehk porsumist. (bioloogiline murenemine) ► Osakeste peensusastme tõusuga loob füüsikaline murenemine eeldused keemiliseks ja bioloogiliseks murenemiseks, mis vajavad suuremat reaktsioonipinda. ► Maismaa pinnakihti, kus murenemine toimub, nimetatakse murenemiskoorikuks. Selle paksus sõltub kivimite koostisest ja mullavee omadustest, samuti sellest, kui kaua on murenemine toimunud. ► Maailma eri piirkondades ulatub murenemiskoorik erineva sügavuseni. Näiteks Lõuna-Eestis võib see küündida 3 m sügavuseni, vanadel kiltmaadel Aafrikas aga kuni 100 m sügavuseni.

Füüsikaline murenemine ehk rabenemine ► Füüsikalise murenemise käigus peenestub kivim mitmesuguse suurusega osakesteks, kuid kivimi mineraloogiline ja keemiline koostis ei muutu. ► Füüsikaline murenemine ehk rabenemine toimub kivimiosakeste temperatuuri kõikumisest tingitud soojuspaisumise ja kokkutõmbumise toimel. ► Päeval päikese paistel kivimites olevad mineraalid soojenevad ja paisuvad ning öösel jahtuvad ja tõmbuvad kokku.

► Ööpäevased temperatuuri kõikumised on eriti suured kontinentaalses kliimas, näiteks kõrbes. ► Jahedas kliimas, kus temperatuuri ööpäevane kõikumine ei ole suur (näiteks tundras), tuleb appi vee külmumine. Kivimi pragudes olev vesi jäätub ja paisub ning surub kiiluna kivi lõhki. ► Kõige intensiivsem füüsikaline murenemine toimub kuivas kliimas, kus esineb vähe sademeid, kuid temperatuuri kõikumise ulatus ning sagedus on suur. ► Kivide kruusaks muutudes hakkab füüsikalise murenemise osakaal vähenema, sest väikese ruumalaga kehad soojenevad ühtlaselt, samuti ei teki enam suuri lõhesid, kus jääkiilud saaksid edukalt paisuda.

Keemilise murenemine ehk porsumine ► Keemilise murenemise ehk porsumise käigus muutub kivimi keemiline koostis ja osa lahustuvaid aineid eraldub, kuid kivide väliskuju muutub esialgu suhteliselt vähe. ► Keemiline murenemine toimub intensiivselt palavas kliimas, sest kõrge temperatuur kiirendab keemilisi protsesse. Vajalik on ka piisav kogus sademeid, et moodustuksid lahused. ► Kivimeid moodustavate mineraalainete lahustuvus vees on väga erinev. Hästi lahustuvad mineraalid on naatriumi, kaaliumi ja kaltsiumi soolad, halvasti aga kvartsi, raua ning alumiiniumi ühendid. ► Kivimpindade uuristumist ja krobeliseks muutumist keemilise murenemise käigus nimetatakse korrosiooniks ► Lahustunud soolade ärakandumist lahustumise kohast nimetatakse leostumiseks. Selle tüüpiliseks näiteks on ka Eestis levinud karstumine.

► Lahustuvus kiireneb, kui omavahel reageerivad vastandliku reaktsiooniga keemilised ühendid, näiteks aluselised kaltsiiti sisaldavad lubjakivid ja dolomiidid ning happelised sademed. ► Keemiline murenemine toimub ka hüdratatsiooni protsessi käigus, kus mineraalid vees ei lahustu, kuid liidavad endaga üksikuid veemolekule. Et kivimi mineraalkoostisse liidetakse vesi, siis muutub kivim pehmemaks. ► Keemiline murenemine toimub ka hüdrolüüsi ja oksüdeerumise teel. § Hüdrolüüs on veekeskkonnas toimuv keemiline protsess, kus dissotsieerunud veemolekulid tõrjuvad mineraali koostises olevad ioonid lahusesse. § Oksüdeerumine ehk hapnikuga liitumine on levinumaid keemilisi reaktsioone, mille tagajärjel mineraalide pinnakihi värvus muutub ja pinnakiht ise pehmeneb

Bioloogiline murenemine ► Murenemise ühe alaliigina võib eristada ka bioloogilist murenemist, mis on eriti oluline mullatekke protsessis. ► Bioloogiline murenemine algab lihtsate elusorganismide, näiteks vetikate ja samblike kinnitumisega kivimi pinnale. ► Nende mõju on eelkõige biokeemiline - ainevahetuse jääkained ja juure eritised. Hästi arenenud juurekavaga taimede puhul lisandub biokeemilisele murenemisele ka mehaaniline, sest juured kasvavad lisaks pikkusele ka läbimõõdus. ► Mida suuremad on taimed, seda rohkem eritavad nad keskkonda aktiivseid aineid ning seda tugevam on nende juurte mehaaniline mõju.

Mulla teke ► Murenemisest haaratud kivimilist pinda, millele muld hakkab tekkima, nimetatakse mullateaduses lähtekivimiks ► Selleks, et muld saaks hakata arenema, on vaja, et mineraalne materjal oleks piisavalt poorne. See võimaldab kinni hoida vett ja õhku. ► Keemiline murenemine vabastab vajalikud toiteelemendid, mida saavad hakata oma elutegevuseks kasutama taimed ja mikroorganismid. ► Kui murenemiskoorikut asustavad juba kõrgemad taimed, siis võib rääkida mulla kujunemisest.

► Taimede kasvuks peab mullas lisaks mineraalainetele olema ka orgaanilist ainet, mis sisaldab selliseid elutähtsaid elemente nagu süsinik, lämmastik ja väävel ning hoiab tänu oma peensusele kinni vett. ► Orgaanilise aine kogunemine parasniisketes tingimustes on seotud kahe vastandliku, kuid üheaegselt toimuva protsessiga: mineraliseerumise ja humifitseerumisega. § Mineraliseerumine on orgaaniliste ainete lagunemine mullapinnal ja mullas lihtsateks mineraalaineteks, näiteks süsihappegaasiks, veeks, ammoniaagiks. § Humifitseerumine on mullapinnal ja mullas toimuv orgaaniliste jäänuste mikrobioloogiline ja biokeemiline muundumine lihtsatest orgaanilistest ühenditest keerukateks mineraalosaga seotud polümeerseteks ühenditeks, nn huumuseks.

Mullatekketegurid ► Mullatekketegurid võib mõjumiskiiruse alusel jagada kaheks § Passiivseteks - mõju on pikaajaline ja inimelu vältel vähemärgatav § Aktiivseteks - mõju avaldub mulla omadustes märgatavalt kiiremini ► Passiivsed mullatekketegurid: § Lähtekivim annab mullale mineraalse aluse ja määrab tema füüsikalised ja keemilised omadused: mulla lõimise, õhu- ja niiskusesisalduse, soojenemiskiiruse ja toitaineterikkuse. (LIIV – SAVI) § Reljeef. Tasandikul on mullatekke tingimused ühtlasemad kui künklikul reljeefil. Seetõttu on künklike-mägiste piirkondade muldkate märgatavalt mitmekesisem kui tasandikel. Päikese kiirgusenergia jaotub künkliku reljeefi eri osadel ilmakaartest olenevalt ebaühtlaselt.

§ Aeg (mulla vanus). Aja jooksul muld muutub ja saavutab arengu käigus küpsusseisundi. § Mulla arengu käigus lähtekivimi keemilised toitainevarud aastatuhandete vältel ammenduvad, sest murenemise piir kandub taimejuurtest sügavamale ning ka põhjavesi ei suuda taimi vajalike mineraalelementidega varustada. § Toiteelementide vähenemine tingib taimkatte hõrenemise ja mullaviljakuse langemise. § Muldade väljakujunemine võtab aega sadu tuhandeid aastaid. Ootamatu geoloogiline tegevus võib olemasoleva muldkatte aga hävitada, nagu juhtus näiteks põhjapoolkeral mandrijää pealetungi tõttu. § Nii on Kõrg-Eesti mullad üle 10 000 aasta, Aafrika kiltmaa mullad aga koguni miljoneid aastaid vanad.

Aktiivsed mullatekketegurid: ► Kliima mõjutab oluliselt murenemisprotsesse. § Ilmastik, eelkõige sademed ja temperatuur, mõjutab nii taimestiku tekkimist mullale kui ka mullasisest bioloogilist aktiivsust. § Keskkonnatingimustest sõltuv taimestik määrab omakorda biogeokeemilise aineringe kiiruse ning mulla orgaanilise aine kogunemise ja mineraliseerumise vahekorra. § Soojas ja niiskes kliimas toimuvad bioloogilised protsessid kiiresti, jahedas ja niiskes kliimas aga aeglaselt. § Parasvöötmes mõõduka kiirusega murenemine, saadusteks on erineva suurusega mineraalained - nimetatakse sialliitseks murenemiseks. § Troopikas aktiivne keemiline murenemine, kus savimineraalid murenevad algkomponentideks - erinevateks oksiidideks. Kuna kõik taimedele vajalik kasutatakse ära ning järele jääb ainult alumiiniumirohke boksiit, nimetatakse seda alliitseks murenemiseks, boksiiti koguneb mulda mõnikord sellises koguses, et seda võib kasutada isegi alumiiniumimaagina.

Organismid. § Taimkate on olulisim, sest taimed toovad mulda orgaanilist ainet ja tarbivad mullast toiteelemente ning vett. Taimkatte rindelisus ja tihedus määrab juurte tiheduse ja sügavuse mullas. § Toiteelemente ja orgaanilist ainet vajavad ka mullas tegutsevad mikroorganismid ja muu mullaelustik. Mida rohkem on mullas biomassi, seda suurem on mulla bioproduktsioonivõime. § Taimede ja mullaelustiku koostöös toimub mulla huumushorisondis aktiivne biogeokeemiline aineringe. § Orgaanilise aine lagunemissaadused on happelised ning soodustavad keemilist murenemist ja mineraalsete toiteelementide vabanemist mineraalidest. § Mullaelustik kujundab aktiivselt mullaruumi, loomad ja taimede juured rajavad käike ning segavad mulda. § Organismide eritised toimivad mullas kleepainetena, mis aitavad luua soodsat sõmeralist struktuuri.

► Inimtegevus. § kuna 2/5 maismaast on taimekasvuks sobimatu, ning et mullateke on ajaliselt väga pikk protsess, peetakse mulda mittetaastuvaks loodusvaraks. § Inimese pikaajaline sihilik tegevus mullaomaduste parandamiseks niisutuse, kuivenduse, maaharimise ja väetamise abil - mulla kultuuristamine. § Kõrgema viljakusega kultuurmullad taluvad paremini sagedast harimist ja suuremaid väetiseannuseid. § Kahjuks juhtub maailmas ka inimese teadmatusest või hoolimatusest tingitud mulla väärkasutamist või saastamist. § Kui mulla vastupanuvõime ületatakse, võib see viia degradeerumiseni. Selle lõpptulemuseks on mulla muutumine viljatuks taimkatteta alaks. Niisugust protsessi nimetatakse kõrbestumiseks. § Ökokatastroofide korral võib muld keemiliselt saastuda. See ei tähenda alati taimestiku hävimist, küll aga toksiliste ainete sattumist aineringetesse ja toitumisahelatesse.

Mullahorisondid ► Muld jaotub erineva värvuse, tüseduse ja tihedusega kihtideks, mida nimetatakse mullahorisontideks. ► Horisontide tüsedus muutub nii ruumis kui ka ajas, s. t mulla arengu käigus. ► Sageli ei ole horisontide vahelised piirid selgelt eristatavad, sest üleminek toimub sujuvalt. ► Maailma mullateaduse rajaja Dokutšajev võttis mullahorisontide tähistamiseks kasutusele tähestikulise süsteemi. ► Kuna esimene hästi uuritud muld - mustmuld - koosnes kolmest horisondist, siis kujunes mulla profiilivalemiks maapinnast alustades A - B - C.

► A - huumushorisont, kus toimub taimedelt pärineva orgaanilise aine kogunemine ja segunemineraalosaga. Tänu orgaanilise aine sisaldusele on see toitainete-, eriti N- ja C - rikas tume horisont. ► B- saviakumulatiivne horisont (sisseuhtehorisont), kus toimub peenemate mineraalsete murenemisosakeste ja allapoole liikuvate huumusosakeste kogunemine. Sisaldab palju Fe ja on pruuni või punaka tooniga. ► C - Lähtekivim on mineraalne lähtematerjal, millele muld on tekkinud. Piir mulla ning lähtekivimi vahel muutub, sest aja jooksul muld areneb ja laskub järjest sügavamale.

Mullateaduse arenedes A-B-C süsteem täiustus ja hakati eristama ka teisi horisonte • ► D - aluskivim on lähtekivimi alune varasema geoloogilise ajastu kivim, mille mõju mullale on kaudne. ► E- heleda värvusega väljauhtehorisont, mis on vaesestunud saviosakestest ja toiteelementidest. ► G- sinakashall gleihorisont, mis tekib, kui muld on kõrge põhjaveeseisu tõttu suurema osa aastast märg. Vesi tihendab mulda ja surub õhu mullapooridest välja. Õhuvaeses keskkonnas tekivad mulda sinakashalli värvusega gleimineraalid.

► AT- toorhuumuslik horisont, mis tekib liigniisketes tingimustes ja on tüüpiline gleimuldadele. See orgaanilise aine kuhjumise horisont jääb omadustelt mineraalse huumushorisondi (A) ja orgaanilise turba (T) vahepeale. ► O- orgaanilised kõduhorisondid, koosnevad eri lagunemisjärgus olevatest variseosadest. Võivad olla ühe- kuni kolmekihilised ja erineva niiskusesisaldusega. ►T - turvas ehk vee- ja orgaanilise aine rikas (>35%) ning tuhavaene soomulla horisont.

Tsonaalsed mullatekke iseärasused ► Mullad on seotud kliima ja taimkattega, seetõttu levivad ka mullad ekvaatorilt pooluste suunas vööndiliselt. ► Eri vööndites erinevad kliimaolud, temperatuur ning sademete ja aurumise vahekord, mis mõjutavad oluliselt murenemisprotsesse. ► Maal leidub ka muldi, mis ei allu horisontaalvööndilisusele. Need mullad asuvad veekogude ääres ja mäestikes, kus mullateke on geoloogiliste välisjõudude poolt häiritud. Igas vööndis esineb ka liigniisketes tingimustes tekkinud turvasmuldi.

Kliimast ja veerežiimist sõltuvalt võib mullad jaotada kolme suurde gruppi. ► läbiuhteline veerežiim - Kui sademed ületavad auramise ja sademetevesi jõuab vähemalt kord aastas nõrguda läbi mulla ja lähtekivimi põhjaveeni. Selline veerežiim on tüüpiline paras- ja palavvöötme niiskele kliimale. ► Tasakaalustatud veerežiim - sademed ja auramine on tasakaalus - Sajuperioodil muutub muld kuni lähtekivimini niiskeks, toiteelemente mullast välja ei uhuta ning mullaviljakus ei lange. Taimedele on piisav veevaru kuivaks perioodiks olemas. Rohttaimedele on kõikuv veerežiim vastuvõetav ja seetõttu levivad siin rohtlad (stepid, preeriad) ja metsastepid ning savannid. ► Auramise ülekaaluga veerežiim - mullavees lahustunud soolad liiguvad aurumise suunas maapinna lähedale. Mullalahuses olev vesi aurustub, soolad aga jäävad mulda. Tüüpiline on soolade kuhjumine mulla ülemistes horisontides kõrbetes ja poolkõrbetes.

Maailma mullad

Tundravööndi mullad ► Enamiku aastast madal temperatuur, maapind sügavalt läbikülmunud ja igikelts. Mullaprotsessid toimuvad vaid igikeltsa pealmises ülessulavas osas. ► Kuna auramine on väike ja igikelts ei lase veel maasse imbuda, siis on muld pidevalt liigniiske. ► Et mullas toimuvad bioloogilised ja keemilised protsessid sõltuvad temperatuurist ja mullaõhus olevast hapnikust, on tundravööndis mullateke väga aeglane.

► Mineraalsete orgaaniliste horisontide (A, AT) väljakujunemine on vähese taimestiku ja karmi kliima tõttu väga aeglane ning selle tüsedus jääb enamasti alla 10 cm. ► Külmunud mulla ülessulamisel toimub veega küllastunud, igikeltsa ja maapinna vahel asuvates mineraalsetes horisontides gleistumine. ► Nõgudes, kus vett on rohkem, ei lagune taimejäänused lõpuni ja hakkavad kuhjuma turbana. ► Sellest tulenevalt on tundra glei- või turvastunud gleimuldade profiilis võimalik enamasti eristada vaid kaht horisonti.

Okasmetsade mullad ► Jahedas niiskes kliimas, kus sademed ületavad auramise, toimib läbiuhteline veerežiim. ► Et niiskus- ja temperatuuriolud aasta jooksul vahelduvad, siis arenevad sellistes tingimustes välja keerulise ehitusega mullad. ► Külmas kliimas kohastunud vähenõudlikud okaspuud tulevad toime väikese toitainete hulgaga, aga samas tagastavad okkavarisega mulda ka väiksema koguse toiteelemente. ► Okkavaris laguneb maapinnal jahedas kliimas aeglaselt, seetõttu koguneb mullapinnale püsiv mitmekihiline kõduhorisont. Okkavaris on happeline (p. H 3 -4).

► Orgaanilise aine lagundamine toimub seente abil. Lagunemisel tekkinud orgaanilised happed liiguvad kõdukihist allapoole mineraalhorisonti. ► Kuna sademeid on palju, uhutakse mullalahus sügavustesse ja kõdukihi alla tekib hallikasvalge väljauhtehorisont. ► Heledat värvi suurema teraline liivakas horisont näitab, et muld on vaesunud tumedatest ja peenematest toitaineterikastest saviosakestest. ► Sellist happelises keskkonnas toimuvat protsessi nimetatakse leetumiseks, mis areneb eriti ilmekalt välja liivmuldadel.

► Leetumise käigus väljauhutud huumusained võivad moodustada leethorisondi alaossa kohvipruuni sisseuhtehorisondi. ► Kui rauda on palju, võib see tsementeeruda nõrgkiviks, millest taimejuurtel ei ole võimalik läbi tungida. ► Selline protsess toimub siis, kui kare põhjavesi on maapinna lähedal ja selles lahustunud katioonid muudavad mullareaktsiooni, nii et raud sadestub välja. ► Okasmetsavööndile ongi kõige iseloomulikumad leedemullad, millel huumushorisont puudub ja metsakõdule järgnevad kohe leet- ja sisseuhtehorisont.

Lehtmetsade mullad ► Lehtmetsad levivad seal, kus talved on pehmemad. Erinevalt okasmetsadest ei toimu lehtmetsa muldades tüseda kõdukihi teket, sest soojem ja niiskem kliima soodustab lagunemist. ► Kuigi lehevaris langeb maapinnale igal sügisel, ei teki seda koguseliselt okkavarisest oluliselt rohkem, sest lehtpuud vajavad enam valgust ja kasvavad hõredamalt kui okaspuud. ► Lehevaris sisaldab toiteelemente, eriti kaltsiumi, peaaegu kaks korda rohkem kui okkavaris.

► Lehekõdus toimub aktiivne bioloogiline tegevus, kuhu on kaasatud vihmaussid ja bakterid. ► Seetõttu laguneb kevadeks peaaegu kogu varis ja tekib korralik huumushorisont, mis omakorda seob toiteelemendid mulda ► Lehtmetsade vööndis ei toimu nii intensiivset väljauhtumist ning seetõttu mullaprofiilis puudub helehall leethorisont. ► Lehtmetsade pruunmuldade mullaprofiil on ühtlase pruunika värvitooniga.

Rohtlate mullad ► Kontinentaalses kliimas, kus aastane sademete hulk on tasakaalus auramisega, tekivad paksu huumushorisondiga mustmullad. ► Rohttaimede lehevaris ja mullas olev taimejuurestik tekitavad õhurikka rohukamara, mis on soodne keskkond taimedest toituvale rikkalikule mullaelustikule. ► Suvel, kui mullad läbi kuivavad, seiskub ka aktiivne mikrobioloogiline lagundamistegevus ja seetõttu tekib rohkelt huumusaineid, mille kogunemist nimetatakse kamardumiseks. ► Mustmullad on kõrge poorsuse, suure toiteelementide sisalduse ja hea sõmeralise struktuuriga

► Mustmuldade huumushorisont ulatub sügavamale kui mis tahes teisel maailma mineraalmullal. (võib ulatuda üle 1 meetri) ► Huumushorisondile järgneb peente murenemissaadustega rikastunud B horisont. ► Tänu kõrgele bioloogilisele aktiivsusele toimub mustmuldades intensiivne mullasegamine. ► Lisaks vihmaussidele kaevavad ja segavad mulda rohked pisiimetajad, kes varjekohtade puuduse tõttu maapinnal otsivad peidupaika mullas

Kõrbete ja poolkõrbete mullad ► Kuivas ja poolkuivas kliimas levivad mullad on sooladerikkad, sest sademeid on vähe ja soolad püsivad mullas. Samas on auramine suur ja selle käigus toimub mulla läbikuivamine ning vees lahustunud soolade väljakristalliseerumine. ► Aktiivne mullateke on võimalik vaid seal, kus mullad saavad põhja- või jõgede veest niiskust juurde. ► Kõrge soolasisaldus tähendab mullale liiga aluselist reaktsiooni, mis nõuab taimedelt erilist kohastumist. Enamikul kultuurtaimedel see puudub.

► Naatriumi üleküllus mullas takistab taimede füsioloogilisi protsesse ja põhjustab taimedel toitumishäireid. ► Sooldunud mullad on lihtsa ülesehitusega. Orgaanilise aine kuhjumise horisont (A) on vaevumärgatav, eriti naatriumirikastel muldadel. Sellele järgneb soolarikas Bhorisont ja lähtekivim. ► Kuivad mullad on heleda põhitooniga ja seetõttu on horisontide eristamine raske, märgadel soolakumuldadel on see lihtsam.

Ekvatoriaalsed ja niiske troopika mullad ► Mullateke on neil aladel kestnud üle 2 miljoni aasta, kusjuures kliima ei ole oluliselt muutunud. Seetõttu ulatub muld 6 meetri, kohati isegi kuni 10 meetrini ► Pidevalt kuum ja niiske kliima soodustab eriti mineralisatsiooni ja keemilist murenemist. ► Maapinnale langev orgaaniline aine laguneb nii kiiresti, et huumust peaaegu ei teki. ► Vihmametsades on aastane varisekogus suur (ca 20 -25 t/ha), kuid muldade huumusesisaldus sama madal kui okasmetsavööndis.

► Intensiivse keemilise murenemise tingimustes (kõrge temperatuur ja niiskus) tekib kaoliniitsavi, mis suudab mullas kinni hoida väga väheseid toiteelemente ja kergendab mulla läbiuhtumist ning suurendab toitainete kadu. ► Muld rikastub taimedele mitteoluliste raua- ja alumiiniumioksiididega. Kuna aluselised katioonid on mullast eemaldunud, on mullad tugevalt happelised. ► Happelises keskkonnas muutub alumiinium taimede juurtele toksiliseks. Toksilise alumiiniumi ja varise kiire lagunemise tõttu asub juurte põhimass maapinnalähedases läbiuhutavas mullakihis.

► Troopika muldi nimetatakse nende värvuse järgi puna- või kollamuldadeks. ► Kuna troopika mullad on savimineraalide- ja rauarikkad, võivad nad kuivades tugevasti paakuda ja moodustada mullasügavustes pöördumatult kivistunud mullahorisonte. ► Seetõttu on päikese käes võimalik savikast mullast telliskive valmistada. ► Vihmametsade mullad on õrnad, sest enamik toiteelemente on biomassis ja muldade toiteelementide varu on väike.

Muld kui ressurss. Muldade kaitse ► Muld on Maa ökosüsteemi tähtis komponent just seetõttu, et mullas kasvavad fotosünteesivad taimed. ► Eriti oluline osa on mullal globaalses süsinikuringes. ► Maismaataimede poolt seotakse hinnanguliselt 15% CO 2 -st ja ligikaudu sama palju süsihappegaasi eraldub atmosfääri orgaanilise aine lagunemisel. ► Teades, et inimene toodab fossiilsete kütuste põletamisega õhku CO 2 järjest juurde, siis muld ja taimestik aitavad süsinikku uuesti mittegaasilisse ja energiarikkasse vormi siduda. ► Muldade poolt seotud orgaanilise süsinikuvaru ületab kahekordselt biomassis oleva süsiniku. ► Seega, kaitstes mulda kaitseme nii eluprotsesse kui ka elutingimusi Maal.

Muldade degradatsioon ja hävimine ► Inimene saab muldi kõige paremini kaitsta sellega, et ta arvestab nii looduslike kui kultuurmaade kasutamisel kliima, reljeefi ja mulla iseärasustega. ► Mõtlematu tegutsemine, (vihmametsade lageraie, ohtlike jäätmete matmine mulda), võib lõppeda mitte ainult mullale, vaid ka sellega lahutamatult seotud ökosüsteemile katastroofiliselt. ► Kõige enam kahjustuvad mullad erosiooni tõttu.

Muldade erosioon ► Erosiooni toimel paigutuvad mullaosakesed maapinna kõrgematelt osadelt madalamatele. ► Selle tulemusena kantakse mulla pindmised, viljakad kihid veekogudesse või maetakse uute erosioonisetete alla. ► Erosiooniprotsessi intensiivsuse järgi eristatakse geoloogilist erosiooni ja kiirendatud erosiooni; viimane on põhjustatud inimtegevusest. ► Põhjuseks on eelkõige mullapinda suurte paduvihmade eest kaitsva taimkatte hävitamine.

► Mulla vee-erosioon on mullaosakeste ümberpaigutumine sademetest tekkivate ajutiste vooluvete toimel. Mida järsemad ja pikemad on kallakud, seda intensiivsem on vee -erosioon. ► Vee-erosiooni takistamiseks tuleb nõlv jaotada laiadeks trepiastmeteks e. terrassideks. ► Kui vesi koondub nõlval kindlatele kitsastele äravoolualadeleja uuristab sügavaid käike, siis nimetatakse seda joonerosiooniks. Laialdast, silmale vähem märgatavat pinduhtumist nimetatakse lauserosiooniks.

Kõrbestumine ► Ei ole vaid arengumaade probleem, sest esineb ka arenenud riikides, näiteks Austraalias. ► Otseselt kõrbete ala, kus aastas esineb sademeid kuni 250 mm, võtab enda alla ligi 12% maismaast. ► Nendel aladel on taimkate hõre, muld kuivuse tõttu vähese sidususega ja huumusevaene ning maapind tuultele avatud. ► Sellistes tingimustes hakkab tuul ära kandma peeneid mullaosakesi: toimub tuuleerosioon ehk deflatsioon.

► Mida tugevam on tuul, seda suuremad tolmuosakesed õhku tõusevad. ► Kergemad osakesed võivad kanduda kümnete kilomeetrite kaugusele, kus nad tuulealustel nõlvadel või nõgudes maha langevad. ► Esimene kõrbestumise ilming ongi viljatu pinnase kandumine suhteliselt viljakale mullale ja selle enda alla matmine. ► Mattumist võib esineda liikuvate liivadega kõrbete naabruses, kus viljakatesse oaasidesse või jõeorgudesse kantakse kõrbetolmu ja peenliiva.

► Näiteks Sahara kõrb levib lõuna poole kiirusega ligi 1, 5 km aastas. ► Sahara kõrbe laienemise potentsiaalset ohupiirkonda nimetatakse Saheliks. ► Sahara punakas liivatolm lendleb ka üle Vahemere; seda on leitud isegi Alpide liustikelt, kus see põhjustab liustike sulamist. ► Viimase 50 aasta jooksul on kõrbestunud ligikaudu Brasiilia territooriumiga võrdne ala.

► Sademetevaeguse ehk põua all kannatab ligi 35% maismaast ja enamik sellest asub kõrbetega piirnevatel aladel poolkuivas kliimas. ► Seega võib tuuleerosiooni poolt põhjustatud kõrbestumine toimuda kuival perioodil või põua ajal ka ülesharitud stepis kus tormituule poolt kantakse ära viljakas huumushorisont

Muldade sooldumine ► Muldade sekundaarne sooldumine on tingitud põldude niisutamisest. ► Kuna liigsoolane muld muutub viljatuks, siis võib seda käsitada ka mulla kõrbestumise alaliigina. ► Kõrbestumise ohupiirkonnas elab ligi 1/5 maailma elanikest, kes kõik vajavad toitu, mida kuivad mullad ja sagenevad põuaperioodid ei võimalda toota. ► Seetõttu niisutatakse maailmas ligi 18% haritavast maast. ► Niisutamist on tuntud juba ligi 8000 aastat.

► Babüloonia, Mesopotaamia kõrgkultuuri hävimist 18001500 aastat e. Kr seostatakse lisaks erosioonile ka laialdaste niisutatavate alade sooldumisega. ► Jõeveega niisutamine ei ole efektiivne, sest kuiva kliimaga piirkondade jõeveed on suhteliselt soolarikkad. ► Niisutusvesi toob kaasa põhjaveetaseme tõusu ning auramise toimel tõusevad maapinnale vees lahustunud soolad. ► Parem lahendus oleks niisutamine kuivas kliimas üliväärtusliku põhjaveega, eriti kui seda teha vihmutamise teel. ► Kuid ka siis püsib mõningane sooldumisoht, kuna mullavee kontsentratsioon langeb ja mullalahuse ning mulla vaheline keemiline tasakaal muutub.

► Taimed vajavad kaltsiumi ja magneesiumit, kuid väga vähe naatriumit. ► Lahustuvat naatriumit rohkelt sisaldav muld tuleb uueks niisutusperioodiks läbi pesta, millega kaasneb mitte ainult naatriumi, vaid ka vajalike elementide, näiteks kaltsiumi kadu. ► Läbipesemme võib osutuda ka võimatuks, kui Na kontsentratsioon on mullas juba liiga kõrge. Sellisel juhul muutub muld niiskudes Na toimel struktuurituks, s. t vett mitte läbilaskvaks, sest mullasõmerad lagunevad soolalahuses tihedaks massiks. ► Pakistanis langeb igal aastal sooldumise tõttu ligi 50 000 ha niisutatavat maad kasutusest välja.

Muldade hapestumine ► Mida rohkem on mullas vesinikioone, seda happelisem on mullalahus ja seda madalam on p. H. ► Muld on hapestunud kui p. H langeb alla vihmaveele iseloomuliku 5, 6. ► Mulla hapestumine toimub seetõttu, et taimed seovad oma biomassi palju aluselisi toiteelemente ning mullas tekivad orgaanilise aine lagunemise käigus orgaanilised happed. ► Sademeterikkas kliimas kaotavad mullad palju aluselisi katioone leostumise tõttu. ► Lisaks esineb õhusaaste mõjul sagedamini ka happelisi sademeid, mis omakorda kiirendab muldade hapestumist.

► Kui muld on tekkinud alustevaesel lähtekivimil, siis ei suuda lähtekivimi murenemine ega okkavaris aluste vähesust kompenseerida ja muld hapestub. (Skandinaavia) ► Tugevalt happelises mullas ilmuvad lisaks mullalahusesse ka taimede juurtele toksilised Al ja Mn. ► Kui teatud looduslikud taimeliigid ongi kohastunud kasvama happelisel mullal, siis enamik põllukultuure ei talu happelist keskkonda.

► Põllumullad hapestuvad kiiremini kui teised mullad, sest saagiga eemaldatakse pidevalt aluselisi toiteelemente ja paljud kasutatavad mineraalväetised muudavad mulla happelisemaks. ► Happeliste muldade reaktsiooni muutmine aluselisemaks toimub lubiväetistega. ► Maailma haritavatest muldadest on 30% happelised ja kui siia lisada harimiseks vähem sobivad mullad, siis tõuseb nende osakaal 50%-ni.

Raskmetallid mullas ► Toksilised on sellised raskmetallid, mida elusorganismid oma elutegevuseks ei vaja: Cd, Pb, Hg. ► Tinglikult toksilisteks loetakse sellised, mida organismid vajavad elutegevuseks üliväikestes kogustes ja mis suuremas kontsentratsioonis muutuvad toksiliseks: Zn, Cu, Cr, Co, Ni, As. ► Mullas seotakse raskmetallid enamasti huumusosakestega. ► Liikuvamad, see tähendab ohtlikumad, on raskmetallid happelises mullas.

► Turvasmuldades on terav puudus mineraalsetest elementidest, seetõttu väheneb raskmetallide vette sattumise oht, kuid taimedesse kuhjumise oht suureneb, sest taimed vajavad metalli ioone (näiteks puuduv Ca 2+ asendatakse Cd 2+-ga). ► Raskmetallid mõjuvad kahjulikult ka mullaelustikule ja seeläbi mullaprotsessidele. ► Raskmetallid satuvad mulda metallurgiatööstusest, autokütustest, ohtlikest jäätmetest (Pb ja Cd patareid), reoveesetetest ja mineraalväetistest (Pb, Cd).

Ehitusdegradatsioon ► Inimene katab viljaka mulla üha suurematel aladel ehitiste ja teedega. ► Isegi kui väärtuslikud mullahorisondid teisaldatakse ja need leiavad taaskasutamist, on mulla pindala pöördumatult vähenenud. ► Kuigi maad püütakse kokku hoida mitmekorruseliste ja maa-aluste ehitiste ning teede rajamisega, ei ole looduslike alade täisehitamist õnnestunud piirata. ► Inimasustused laienevad linnade ümbruses olevatele põlistele põllumajandusmaadele, kus on läbi sajandite maad haritud ja kus asuvad kõige viljakamad kultuurmullad. ► Lisaks on muldade füüsilise hävimise põhjuseks maavarade kaevandamine.

► Muldade hävimine on seotud ka maailmamere tõusu ja maapinna vajumisega, mis muudab mullad liigniiskeks. ► Hollandlased on sajandeid võidelnud merega ja tõsiseid üleujutustest tingitud probleeme esineb Bangladeshis. ► Võimsate ja raskete masinate kasutamine tähendab järjest süvenevat põllumuldade tallamisprobleemi, mis vähendab oluliselt muldade saagikust ja suurendab väetiste, pestitsiidide ja vee-erosiooni kasvu koosmõjul üldist keskkonnariski.

Bioloogiline degradatsioon ► Bioloogiline degradatsioon avaldub orgaanilise aine puudulikus taastootmises mullas, olukorras, kus mineralisatsioon ületab pidevalt humifikatsiooni. ► Selle tulemusena huumusevarud vähenevad ning mullaviljakus langeb sellise tasemeni, et põllukultuuride viljelemisest tuleb loobuda. ► Tänapäeval ohustab bioloogiline degradatsioon eelkõige arengumaade põllumuldi, kus jätkuvalt kasutatakse sellist primitiivset maaviljelusvõtet nagu alepõletamine.

► Probleemist ei ole aga puutumata jäänud ka arenenud riigid, kus mullaharimine on intensiivne, kasutatakse palju pestitsiide ja esineb rohkelt mulla tallamist. ► Lihtsaima bioloogilise degradatsiooni näiteks on mullaväsimus, mis tekib, kui ühte ja sama põllukultuuri kasvatatakse samal mullal mitu aastat. ► Põhjuseks on taimekahjurite või taimehaigusi tekitavate mikroorganismide ülemäärane kasv mullas, mis põhjustab saagi ikaldumise. ► Vähe on uuritud ka nn. GMO-põllukultuuride (geneetiliselt muundatud organismide) mõju mullaelustikule