Dendrokronoloogia puurib läbi puude pilgu ajalukku

Puude vanuse uurimisega on Liivimaal tegeletud juba kakssada aastat, selle tulemusel saadakse rohkem informatsiooni ka protsesside kohta, mida puude kasv peegeldab.

HELDUR SANDER

Puud kasvavad kõrgusesse ja jämedusse, kuid see ei toimu ajas pidevalt ja ühesuunaliselt, vaid jõnksudega – vahel kiiremini, vahel aeglasemalt ja mitte iga kord ühtemoodi. Mõnel puul on kasv kiirem, mõnel aeglasem, mõne kasv peatub vanaduses varakult, mõni puu sirgub ja püüab kõrgusesse või jääb madalaks ja jässakaks. Oleme ju näinud metsapuuna kõrgeid mände, mis on peened kui pliiatsid, ja avamaal kasvavaid, mille tüved on, vastupidi, madalad ja jämedad, nii et tundub, et need ei kasvagi enam, kuigi aeg liigub kõigi jaoks ühtemoodi edasi.

Puude vanus on inimesi ikka huvitanud. Tahame teada, kui vana on mõni märgilise tähendusega puu, mis on eelnevaid põlvkondi ja meidki maastikul saatnud. Samuti seda, kui kaua võib meie istutatud puu elada, kas lapselapsed teda näevad. Linnatingimustes peab silmas pidama, kuivõrd puu võib õnnistust tuua, kuivõrd liiga suureks kasvanuna probleemi tekitada.

Puude vanust uurib dendrokronoloogia,¹ kuigi vanus iseenesest ei olegi kõige tähtsam, ennemini see, et nii saadakse rohkem informatsiooni protsesside kohta, mida puude kasv peegeldab. Liivimaa provintsis, kuhu kuulusid Lõuna-Eesti ja Põhja-Läti, on dendrokrono­loogia ajalugu kirjasõnas jäädvustatuna kahesaja-aastane ja selle teadussuuna kulg on olnud mitmekesine.² Alguse sai dendrokronoloogia puude vanuse hindamisest – kändude juurdekasvu mõõtmisest ning kõrguskasvu ja oksaharude kujunemise vaatlustest.

Juhtivaks isikuks tõusis Lääne-Eestis Vanamõisa mõisas sündinud, Jena ja Heidelbergi ülikoolis ning Schwetzingeni metsainstituudis õppinud šoti päritolu aadlik Andreas von Löwis of Menar (1777–1839). Saabunud õpingutelt tagasi kodumaale, elas von Löwis of Menar Põhja-Lätis Nurmi mõisas (Nurmu muiža) ja töötas 1811–1839 Liivimaa Üldkasuliku ja Ökonoomilise Sotsieteedi sekretärina. Põhiliselt pühendus ta teadustööle, kirjutas artikleid ja raamatuid, nii et teda võib pidada meie esimeseks metsateadlaseks. Ta on näiteks uurinud tamme leviku sõltuvust kliimast, Liivimaa provintsi puude kasvu ja vanust.³

Von Löwis of Menari järgi on heal pinnasel kasvavate kuni umbes saja-aastaste tammede aastaringide laius tihtipeale ~3,4 mm, kuni umbes kolmesaja-aastastel maksimaalselt ~2,3 mm ja rohkemat ei võigi selleks kasvuperioodiks eeldada. Edasi, kuni 500. aastani, on tammede aastaringide juurdekasv ~1,5 mm. Väga vanade puude välimised aastaringid muutuvad üha tihedamaks ja on lõpuks nii peened, et neid ei saa peaaegu üldse enam loendada. Kõigi üle 500 aasta vanuste tammede aastaringide laiused on ~0,8 mm ning seetõttu hinnatakse nende vanust pigem liiga madalaks kui liiga kõrgeks. Sellest lähtudes näitas von Löwis of Menar, kuidas iga saja aasta tagant suureneb tamme tüve jämedus. Nii oli umbes 70 cm tüveläbimõõduga tammede vanus 100 aastat, 200 cm puhul 500 aastat ja 277 cm koguni 1000 aastat.

Kolmkümmend aastat hiljem tundis puude kasvu erinevuste vastu huvi Saksamaal sündinud, kuid Tallinnas äriaednikuks, amatöörteadlaseks ja aktiivseks seltsitegelaseks kujunenud August Heinrich (Heinrich August) Dietrich (1820–1897).⁴ Ilmnes, et siinsete kuuskede kasvujõud võib ületada Tüüringi ja Harzi kuuskede oma. Vanuse kasvades siiski kuuse kasv aeglustub ja aastaringid jäävad vaevalt ~1,1 mm laiuseks. Männi aastaringide laiuseks sai Dietrich ~4,5 mm, arukaskedel 3,4–4,5 mm ja leppadel (arvatavasti hall lepp) olid aastaringid ~6,8 mm laiad.

1950ndatest tänapäevani

Pressleri puurid jõudsid 1950. aastatel Nõukogude Liidu metsameeste ja teistegi huvilisteni. 1960. aastatel leidus juurdekasvupuure Eestis mitmel pool. Neist huvitusid metsateadlased Elmar Kaar ja Harald Rebane, kes teostasid mitmel pool ka puude vanuse ja juurdekasvu uuringuid ja avaldasid vastavaid uurimusi. Naabrite juures kujunes silmapaistvaks Leedu teadlane Teodoras Bitvinskas ja tema dendrokronoloogia labor. Leedus korraldati ka üleliidulisi konverentse. Ühel neist oli 1968. aastal esinejaks Jekaterinburgi taime- ja loomaökoloogia teadur, lihhenoloog-ökoloog Jüri Martin. Martin töötas Tallinna botaanikaaia teaduri, hiljem direktorina, kaitses doktorikraadi ning tõusis 1990. aastal akadeemikuks.

1970. aastatel huvitus dendrokronoloogiast bioloogi-botaaniku, Tartu ülikooli professori Viktor Masingu õpilane Alar Läänelaid, kes on avaldanud ka juhendi dendroindikatsiooniliteks uuringuteks. Kuigi Läänelaid käsitleb kandidaaditöös rabamändide juurdekasvu, järgnes 2002. aastal Helsingis ülikoolis doktoritöö kaitsmine dendrokronoloogias. Peale puude vanuse määramise ja sellega seotud teiste uurimissuundade on ta dendrokronoloogiliselt dateerinud mitmesuguseid hooneid ja esemeid.

Dendrokronoloogia suundadega tegeletakse Tartu ülikoolis ja Eesti maaülikoolis, kaitstud on neli doktorikraadi, kaks TÜs – Alar Läänelaid ja Kristina Sohar, ning kaks EMÜs – Maris Hordo ja Sandra Metslaid.

Pressleri puur

Dendrokronoloogia arengule andis hoo Saksamaal leiutatud õõnespuur – puude juurdekasvupuur (Zuwachsbohrer), mida tutvustas oma töödes Tharandti linna kuninglikus metsaakadeemias 1840. aastast töötanud matemaatikaprofessor Maximilian Robert Preßler (Pressler). Preßler kasutas puuliikide kasvu uurimisteks ja metsanduslikeks mõõtmisteks matemaatilist analüüsi ja muid meetodeid. Tema metsandusteaduslikud ideed levisid Saksamaa kultuuri- ja teadusruumis olevatesse Balti provintsidesse tänu Tharandtis õppinud mõisaomanike ja ametnike poegadele. Nii tutvustati Preßleri 1868. aasta monograafiat siinsetele metsaomanikele ja teadushuvilistele juba 1870. aastal, seega 120 aastat tagasi.⁵ Tema töödes tutvustatud juurdekasvupuur saigi nimetuseks Pressleri puur.

Venemaal (Ukrainas) sai moodsa suuna algatajaks Odessa ülikooli füüsikaprofessor Fjodor Švedov oma 1892. aasta artikliga. Ta selgitas kümne aasta jooksul Põhja-Ameerikast pärit hariliku robiinia aastarõngaste laiuse järgi põua-aastate kordumist. Dendroklimatoloogias loetakse seda esimeseks tööks maailmas, kuid alul pälvis see vähe tähelepanu, mõistma ja hindama hakati tema tööd dendrokronoloogia edasise arengu käigus.

Eestis võttis 1920. aastatel Pressleri puuri kasutusele ärksa mõtteviisiga metsateadlane Paul Reim. Ta mõõtis Kagu-Eestis Misso metsandikus Pauli vahtkonnas rahvasuus tuntud metsa uhkust Pikk-kuuske kõrgusega 33,5–34 m ja rinnasläbimõõdus 100 cm. Viimase kümne aasta juurdekasvu 0,8 cm (võimalik, et siin on mõõtühiku osas trükiviga) ulatuses hindas ta Pressleri puuri ja vastava analüüsiga puu vanuseks üle 200 aasta. Arvestades puu jämedust ei pruukinud see lühikesele puidusüdamikule toetuv meelevaldne vanusehinnang siiski väga vale olla.

Reim kasutas Pressleri puuri ka siis, kui ta diplomitööd kirjutades uuris Erastvere mõisa tammikut. Avaldatud töös on kirjas: „Tammiku massi jooksva juurdekasvu kindlaks määramiseks võtsin juurdekasvu puuri abil seitsme puu juures rinnakõrguselt läbimõõdu juurdekasvu …“ Reim järeldas vastavate valemite abil, et suurema võraga puudel on suurem juurdekasv.⁶ See on õige, sest mida suurem on puu võra, seda suurem on lehestiku pind ja mass ning seega on suurem ka juurdekasv. Seega oli Pressleri puur meie metsanduses tuntud ja kasutusel juba enne 1940. aastat.

Puude ajalugu

Dendrokronoloogia on kaasa aidanud paremini mõista meie mõisaparkide arengut. Hea näide on Tartu maakonna Suure-Kambja mõisapargi kahe lehise lugu. Omaaegne Vana-Vigala mõisa metsaülem Harald Schultz uuris 1930. aastatel Eesti parke ja on maininud oma 1963. aasta töös ka Suure-Kambja pargi kaht lehist. Ühe kõrguseks oli 22,5 m, rinnasläbimõõduks 102 cm ning vanuseks 225 aastat.⁷ Kuidas ja millele toetudes puu vanus saadi, on teadmata, kirjandusest seda ei ilmne. Muidugi võis Schultzi külastusajal seal elada veel vana mõisaaednik, kes oma teadmisi jagas. Kuid Eesti põllumajanduse akadeemia üliõpilane Heino Ilves on kirjutanud oma 1955. aasta diplomitöös,⁸ et lehis on olemasolevatel andmetel umbes 220aastane. Millistest allikatest ta lähtus, pole samuti teada. Ilvese diplomitöö andmed läksid kasutusse järgnevates uurimistöödes. Algselt tema juhendaja, dendroloog Endel Laasi dissertatsioonis ja edasi 1968. aasta kirjutises, kus istutusaastatena on mainitud 1730. aastaid ja seega puu vanuseks hinnatud 230 aasta ringis. 2004. aastal teatati, et Eesti jämedaim, rinnasümbermõõdus 455 cm ja 145 cm läbimõõduga Suure-Kambja pargi lehisel on vanust üle 260 aasta.⁹ Kuid 2006. aasta kevadel tehtud dendrokronoloogiline uuring näitas, et need kaks euroopa lehist on seemnest kasvama pandud alles 1865. aasta paiku.¹⁰ 1864. aastal vahetusid tollal von Knorringite perekonnale kuulunud mõisa omanikud ja ilmselt on lehised istutatud pärast seda. Pisifakt, kuid siiski näide, kuidas dendrokronoloogia aitab uurida puude vanust ja mõista aja kulgu.

Kuid on ka vastupidiseid näiteid. Tartu ülikooli botaanikaaia väikse areaaliga, kuid silmapaistvate mõõtmetega olga lehise¹¹ vanuseks hinnati 2003. aastal 244 aastat ja puu istutamise ajaks aasta 1759. Liiga kergekäeliselt langetati otsus lühikeste puursüdamike järgi, et olga lehis alustas kasvamist kaua aega enne aia rajamist.¹² Kuid see ei ole nii. Olga lehist on 1915. aastal kirjeldanud iiri-inglise botaanik ja sinoloog Augustine Henry (1857–1930). Ta oli hoolas herbaariumi koostaja ja taimekoguja, koos oma abilistega kogus Henry 15 800 kuivatatud herbaartaime, ja kuna igaüht oli veel kümme eksemplari, siis ulatus kogu suurus 160 000 leheni ja hõlmas kuni 5000 taimeliiki.¹³ Londonis Kew botaanikaaia herbaariumis leidus ka baltisaksa päritolu Vene botaaniku, aastatel 1845–1850 Tartu ülikoolis õppinud Carl Johann Maksimowiczi poolt 1860. aastal kogutud lehise herbaarmaterjali.¹⁴ See oli talletatud 120 miili Vladivostokist kirdes Olga lahe äärest. Segaste aegade tõttu jäi uue liigi kirjeldus Venemaal tundmatuks ja võeti kasutusele palju hiljem. Millal puuliik siia sisse toodi, ei ole teada, teoreetiliselt võis see lehis jõuda Tartu ülikooli botaanikaaeda 1860. aastatel, kuid pidi kasvama kas dauuria või siberi lehise nime all. Sest 1873. aastal leidus botaanikaaias nelja liiki lehiseid: euroopa, siberi, dauuria ja ameerika lehis. Dauuria lehist oli üks suur ja kaks kidurat isendit, siberi lehist oli rikkalikult viljakandvaid suuri puid, ja kui uskuda, siis ka üks eriti kõrge euroopa lehis – 45,7 meetrit.¹⁵

Ilmselt on siiski tegu mõõtmis- või kirjaveaga, puud olid 65 aastat vanad ega saanud nii kõrged olla. Suur dauuria lehis võiski olla hiljem olga lehisena tuntud puu või on tõesti tegu hübriidiga kummagi lehise areaali piirialalt.

1 Autori kokkupuude dendrokronoloogiaga sai alguse 1975. aastal, kui direktor Arnold Pukk võttis mu tööle Tallinna botaanikaaia keskkonnauuringute sektorisse. Sektorijuhataja Andres Tarand saatis mu esimestel päevadel metsa, üle tee olevasse Kloostrimetsa. Kaasa anti sama asutuse töötaja Rein Ratta juurdekasvupuur. Sellega puuriti vanu mände Kloostrimetsas ja tammesid botaanikaaias, suur paberkott sai tüvesüdamikke täis. Kahjuks hävis koti sisu tulekahjus, minust ei saanud ka dendrokronoloogi, aga seeme idanes ja ootas toetajat, kelleks sai dendrokronoloog Alar Läänelaid.

2 Heldur Sander, A history of varying methods for determining tree age in Estonia with emphasis on oak. – Forestry Studies / Metsanduslikud Uurimused 2020, 72, 3–20. Edaspidi toetun sellele tööle.

3 Johann Friedrich von Recke, Carl Eduard Napiersky, Allgemeines Schriftsteller- und Gelehrten-Lexikon der Provinzen Livland, Ehstland und Kurland. Bd. 3, Johann Friedrich Steffenhagen und Sohn, Mitau 1831.

Andreas von Löwis, I. Naturgeschiche der Eiche. II. Ueber die Aussaat des Eichen. – Neueres ökonomisches Repertorum für Livland 1813, 1(2), 125–186.

Andreas von Löwis, Ueber die ehemalige Verbreitung der Eichen in Liv- und Ehstland. Ein Beitrag zur Geschichte des Anbaues dieser Länder. J. E. Schünmann, Dorpat 1824.

4 Heinrich August Dietrich, Acclimatisationsversuche im Norden, als Beitrag zur Landschaftsgärtnerei. – Mitth. Kaiserl. Freien Ökon. Ges. St. Petersburg 1854, 1(VII), 49–64, 2(XXI), 181–215.

5 Maximilian Robert Preßler, Zur Forstzuwachskunde mit besonderer Beziehung auf den Zuwachsbohrer und dessen practische Bedeutung u. Anwendung. 2. Auflage. Verlagshandlung Woldemar Türk, Dresden 1868.

Erhard Schuster, Toivo Meikar, Heldur Sander, Die Forstakademie Tharandt und die Baltischen Gouvernements (bis zum Jahre 1890). – In: Meikar, T. (Verfasser). Balthasar von Campenhausen (1745–1800), seine Zeit und Gegenwart. Akademische Gesellschaft für Deutschbaltische Kultur in Tartu (Dorpat), Saaremaa-Zentrum des Biosphärenreservats des West-Estnischen Archipels. Tartu 1998, 83–91.

Anonymus, Zur Forst-Zuwachs-Kunde, mit besonderer Beziehung aus den Zuwachsbohrer und dessen practische Bedeutung und Anwendung, von Max Robert Preßler. Dresden, Woldemar Türk‘s Verlagshandlung, 1868. – Baltische Wochenschrift 1870, 8(3), 30.

6 Paul Reim, Metsaasjandus. Pildid kodumaa metsadest. – Eesti Mets 1924 4 (13/14), 135–137.

Paul Reim, Lõuna-Eesti tammekultuurid. Tartu Ülikooli õppemetskond, Tartu 1925, lk 28.

7 Harald Schultz, Parkanlagen auf Gütern in Estland. – Baltische Hefte 1963, 10(2), 69–86.

8 Heino Ilves 1955. Lehiseseemnete varumine, kvaliteet ja istutusmaterjali kasvatamine Kambja metskonnas. Eesti Põllumajanduse Akadeemia 1955, 115 lk. Selles töös ei ole kedagi tsiteeritud.

9 Aleksei Paivel, Võõrpuude introduktsioonist ja selle perspektiividest Eesti NSV-s. Paju, Vaike (toim) Taimede introduktsioonist Eesti NSV-s. Valgus, Tallinn 1968, 5–16.

Eino Laas, Okaspuud. Atlex, Tartu 2004.

10 Heldur Sander, Alar Läänelaid, Lehiseüllatus Eestist. – Eesti Loodus 2006, 57(10), lk 14–18.

1864. aastal vahetusid von Knorringi perekonnale kuulunud mõisa omanikud ja ilmselt on lehised istutatud pärast seda.

Leonhard Stryk Beiträge zur Geschichte der Rittergüter Livlands. Erster Teil. Der estnische District. Dorpat, von C. Mattiesen, 1877, 17–19.

11 Larix gmelini var olgensis (A. Henry) Ostenf. et Larsen, L. olgensis A. Henry

12 Alar Läänelaid, Heiki Tamm, Have famous explorers planted trees in the Botanical Garden in Tartu? – Heiki Tamm, Jaak Palumets (eds.) „Baltic Botanic Gardens in 2002-2003. Estonia Latvia Lithuania“. Tartu, University Press 2004,109–113.

13 Ernest Charles Nelson, Augustine Henry and the Exploration of the Chinese Flora. 1983.

14 Selle oli määranud botaanik Maxwell Tylden Master kui Larix sibirica Maximowicz ex M. S. in herbario (non Ledebour).

Augustine Henry, New or noteworthy plants. A new species of larch. – Garden Chronicle, Third Series 1915, 57:109. https://www.biodiversitylibrary.org/item/83842#page/139/mode/1up

15 Moritz Willkomm, Der botanische Garten der Kaiserlichen Universität Dorpat. C. Mattiesen, Dorpat 1873.