25. augustil kell 14.15 kaitseb Isaac Okiti keskkonnatehnoloogia erialal doktoritööd „Hot spots, diel variability, and management implications of greenhouse gas emissions in an in-stream treatment wetland“ („Kasvuhoonegaaside voogude kuumkohad, ööpäevane varieeruvus ja voogude vähendamise võimalused vabaveelises tehismärgalas“).
Juhendaja:
professor Kuno Kasak, Tartu Ülikool
Oponent:
professor Gerald Jurasinski, Greifswaldi Ülikool (Saksamaa)
Kokkuvõte:
Põllumaadelt pärinev vesi on toitainerikas ning enne selle jõudmist jõgedesse ja järvedesse tuleb see puhastada. Üks efektiivne viis selleks on rajada tehismärgalasid.
Kuigi need suudavad üsna tõhusalt eemaldada toitaineid ja hõljuvainet, võivad tehismärgalad eritada ka märkimisväärses koguses kasvuhoonegaase, nagu metaani (CH₄) ja dilämmastikoksiidi (N₂O). Seega võimaldavad tehismärgalad ühelt poolt parandada veekvaliteeti, kuid teiselt poolt võivad panustada kliima soojenemisse kasvuhoonegaaside emissioonide kaudu.
Käesolevas doktoritöös uuriti Tartumaal asuvat Vända tehismärgala, mis rajati põllumajandusliku hajukoormuse vähendamiseks. Doktoritöö laiem eesmärk oli selgitada, kus ja millal CH₄ ja N₂O vood on suurimad, millised tegurid neid vooge mõjutavad ning milliste märgala majandamisviisidega oleks võimalik gaasivooge vähendada. Selleks tehti nii pikaajalisi välivaatlusi kui 24-tunniseid ehk ööpäevläbi kestvaid mõõtmisi, ning veetaseme manipuleerimise, taimkatte niitmise ning märgala setete kasutusvõimaluse katseid.
Tulemused näitasid, et kasvuhoonegaaside vood ei jaotu märgalas ühtlaselt. Madalamad alad toimisid kasvuhoonegaaside kuumkohtadena ning andsid suure osa kogu märgala N₂O heitmest, kuigi moodustasid vaid väga väikse osa kogu pindalast. Veetase osutus peamiseks teguriks, mis määras gaasivoogude taseme: veetaseme tõstmisel vähenes N₂O emissioon järsult. CH₄ puhul oli varieeruvus samuti suur, kuid seda mõjutasid ka vees lahustunud hapnik ja temperatuur.
Lisaks selgus, et oluline roll on taimestikul. Võrreldes avaveealadega sidusid tiheda hundinuiaga kaetud alad rohkem süsihappegaasi (CO₂), kuid samal ajal olid CH₄ ja N₂O vood oluliselt kõrgemad.
Doktoritöös käsitleti ka praktilisi majandamisvõimalusi tehismärgalade jaoks. Näiteks võib veetaseme reguleerimine aidata vähendada N₂O kuumkohti, samas kui setete eemaldamine toetab märgala pikaajalist toimimist, vähendades toitainete kuhjumist ja seeläbi CH₄ teket. Eemaldatud setteid saab taaskasutada põllumajanduses, kus need võivad parandada mulla niiskusrežiimi ja taimede kasvu.
Kokkuvõttes näitas töö, et tehismärgalasid tuleks majandada mitte ainult vee kvaliteedi parandamise eesmärgil, vaid arvestada ka nende mõjuga kliimale.
