Ökoloogia, kui teadusharu definitsioon, on jõudnud laia avalikkuse ette juba üsna ammu. Ökoloogia on teadus, mis uurib elusorganismide ja nende keskkonna vahelisi suhteid. Häiring defineeritakse ökoloogias kui suhteliselt lühikese aja jooksul toimuv muutus, mille tulemusena elusorganismid hukkuvad või siirduvad soodsamatesse tingimustesse. Häiringu tulemusena muutub tugevasti nii biootiline kui abiootiline elukeskkond.

 

Häiringuökoloogia (kombinatsioon kahest ülatoodud mõistest) on nüüd juba pikka aega areenil olnud, kui ökoloogia omaette haru ja allvaldkond. Milline on olnud minu tee selle huvitava teema juurde? Häiringuökoloogia kui selline on huvitanud mind pikka aega. Kõik sai alguse siis, kui ma üliõpilaspõlves Tartu Ülikooli raamatukogust leidsin teose, mille pealkiri oli „Forest Succession: Concepts and Application“.  Raamatu toimetajateks on Darrel West, Herman Shugart ja Daniel Botkin, ilmumisaasta 1981 (Springeri kirjastus). Raamat on kogumik erinevate autorite töödest.

 

Mõne raamatuga on nii, et see on väga köitev. Antud raamatu kohta võib eessõnast lugeda, et see sündis siis, kui autorid lühiajaliselt eraldusid tavaelust just omanäolise teadusliku diskussiooni ja kirjutamise tarbeks. Võib öelda, et „brainstormingut“ tunti ja kasutati juba rohkem kui 40 aastat tagasi. Esmalt köitis mind selles kogumikus Robert Peet’i artikkel taimkatte produktsioonist, mis väga lihtsalt ja haaravalt toob lugejani mõisted autotroofse biomassi tekkest ja akumuleerumisest. Samuti on antud teoses häiringutele pühendatud artiklid, mis osutusid teedrajavateks häiringuökoloogiale. Peter White poolt (koos Peter Vitousekiga) avaldatud artikkel suktsessiooniprotsessidest tõi jõuliselt esile häiringute tähtsuse. Vormiti ka selline mõiste nagu „holistiline“ lähenemine. Holistilise maailmavaate taga laiemas mõttes on terviku nägemine-  „suure pildi“ haaramine. Esialgu häiringud mind ei huvitanud, mind haaras metsakoosluste dünaamika ja suktsessiooniteooria ehk koosluste vahetumine.

 

Inimese taju ümbritseva suhtes on väga omapärane: me tajume reaalajas kulgevaid muutusi, mida me näeme, mõnest saame ettekujutuse ka kuulmise või kompimise abil. Samas on meil huvi mõnda asetleidvat muutust vaadata aegluubis, isegi inimese liikumist on vaja vahepeal läbi aeglustuse jälgida (nagu fotofiniš spordimaailmas). Teises suunas me peame oma taju kohandama väga pikaajaliste protsesside jaoks. Mets kasvab aeglaselt ja siin saab pildi kiiremini liikuma, kui vaadelda eri vanustes ökosüsteeme, meile avaneb nn „kiirendatud“ aegrida. Jah, jällegi võib fotograafia (ja teised jäädvustustehnoloogiad) võimaldada aegreas pildi kiiremini liikuma panna. Suktsessiooniteooriast lähtuvad uurimistööd kasutavad väga palju aegridasid. Laialt on kasutatud näiteks erinevate intervallidega kordusjäädvustusi ökosüsteemi dünaamika vaatlemiseks, ka see annab aegrea.

Aastal 1985 nägi ilmavalgust teos, mille pealkirjaks on „The Ecology of Natural Disturbance and Patch Dynamics“, koostajateks Steward Pickett ja Peter White,kirjastajaks  Academic Press. Raamatu eesmärgiks oli koguda kokku olemasolev info metsade häiringute kohta ja esitada see parimate asjatundjate poolt interpreteerituna. Tulemuseks oli üks järgmine tüvitekste sisaldav kogumik, mille mõjul formeerus juba küllalt spetsiifiline teadusharu: häiringuökoloogia. Kui püütakse avalikkusele või teadusfoorumile esitada seda, miline ühe kindla valdkonna „state-of-the-art“, siis koondatakse harlikult viimase aja kõige mõjukamad tekstid või mudelid. Tüvitekstid unustatakse sageli aga sootuks ära.

 

Vahel püüan kinni nii mõnegi sarkastilise märkuse stiilis: „A la juba Archimedes arutles looduse muutuste ja häiringute üle“. Seadusi võib muidugi mõelda aga teaduse arenemisel on oma „kaasaeg“ ja inimese mõtte järk-järguline tegevus jõuab vanale toetudes kaugemale. Siiski harrastab inimene ka „jalgratta leiutamist“. Mõnes mõttes põrkume siin ühe klassikalise bioloogia põhiküsimusega: mis vahe on ikkagi ontogeneesil ja fülogeneesil? Ontogenees on üksikisendi areng ja fülogenees liigi areng. Need kaks mõistet on omavahel seotud, luues evolutsiooniteoorial vundamendi. Varem arvati nii, et ontogenees suurel määral peegeldab fülogeneesi, selles küsimuses kaasajal kõik enam ühel meele ei ole.

 

Struktuuriline lähenemine on kõige lihtsam viis asuda kirjeldama ökosüsteemi erinevaid osi. Kui üks osa muutub, siis hakkab muutuma  tervik. Üheks levinud viisiks on muutuse kirjeldus, kus aluseks võetakse objekti mass või maht. Samuti võime abstraktselt võtta kokku ühe teatava osa objekte oma uurimissüsteemis ja analüüsida massi ja seisundi muutust suurema terviku puhul, see on jällegi holistiline viis oma arusaamist laiendada.

 

Muidu aeglaselt toimuva suktsessiooni muudavad häiringud mõnes osas väga kiireks. Näiteks tugeva tuule puhul reageerib iga puuliik sellele erinevalt: Kui füüsikaline jõud ületab teatud kriitilise piiri, siis puu murdub või kerkib juurtega maast. Gravitatsioonijõud toob puutüve maapinnale (või juba teiste varem langenud puude peale), see võib juhtuda inimese jaoks ohtlikult kiiresti.

Metsahäiringute puhul looduses on sagedasem kahjustuspilt selline, kus puud teataval alal on langenud vaid osaliselt, palju on kasvamajäänud puid. Kuidas uueneb mets sellise osalise kahjustuse puhul? Raiete puhul täna me räägime üha rohkem sellisest meetodist, kus osa puid jääb kasvama (turberaied, püsimetsandus).

Metsanduse vaatevinklist võib öelda, et häringuökoloogias on väga palju sellist, mida me kirjeldame klassikalises metsakaitses. Tihtipeale peab kuulma halvakspanu, et miks praktlisse metsandusse tuua sisse teoreetilisi aspekte ja hakata targutama võõrapärasel viisil? Parem räägime metsakasvukäigutabelitest, kus eri vanuses metsa tagavara on eksplitsiitselt väja toodud.

Häiringuökoloogia on muutunud väga oluliseks sellepärast, et me näeme seda kuidas loodus muutub oma detailides ja keerulisuses. Neid ohtusid, mida kliimanähtused kaasajal endas kätkevad analüüsitaksegi läbi ökosüsteemi häiringute.

 

Ma küsisin tehisintellektilt (ChatGPT) järgmise küsimuse: Milline on metsa uuenemine osalise häiringu puhul? ChatGPT vastus pole sedavõrd „terav“, et esile tuua võrdlus raieviisidega. Aga tuuakse esile väga olulised mõjud, veidi kohendatult võiks neid esitada järgmiselt:

Inimtegevus, inimene võib kahjustatud alad kunstlikult uuendad. (Autori märkus: Seda, et häiringuala hukkunud puudest puhtaks teha, AI ei ütle.)

Uuenemist mõjutab metsa seisund enne häiringut, see tähendab metsaökosüsteemi säilimisvõimet (resilience), siia mahub ka väide selle kohta, et suurem mitmekesisus aitab metsal kiiremini taastuda;

Häiringu intensiivsus ja kestus, tugevama kahjustuse puhul on taastumine aeglasem;

Taimede populatsioonidünaamika määrab uuenemise, esmalt levivad „pioneeromadustega“ liigid, nii rohttaimed, kui ka puud ja põõsad (Autori märkus: Tehisintellekt ei oska veel esile tuua invasiivsete liikide aspekti, samas kui piisavalt hea küsimus esitada, siis arvatavasti oskab AI ilusasti „heietada“);

 

Ma jäin mõtlema, et kuidas AI oskab sellise loogilise ülesehituse luua ja juba sedavõrd spetsiifilises valdakonnas? Väga ei pea aga imestama, palju sellest teadmisest on tüvitekstides esitatud. Tüvitekstide kallal on tööd teinud terved plejaadid teadlasi ja mingil kujul jõuab teaduloome protsessis loodu ka virtuaalmaailma. Ei oska öelda, praegu vist artikli kirjutamist AI hoolde usaldada ei saa? Ise peab olema ikka ees ja taga, teksti ümber kirjutama, loendeid kombineerima, jne. Kes ja kui palju kasutab tehisintellekti abi artikli koostamisel, me praegu täpselt ei tea. AI küsimused on üha päevakajalisemad. Kas usaldada ennast tehisaru hoolde?

Järelmärkus: meie ülikooli eetikakomisjon korraldab 22. aprillil AI kasutuse üle maailmakohviku stiilis arutelu. Kohtume peahoone aulas kell 13:00 ja räägime võib-olla mõne sõna ka ökoloogiast!