Elusolendid kultuuri kallal

Biokahjustused mõjutavad nii mäluasutustes säilitatavaid objekte, hooneid, sisustust kui ka töötajaid ja kasutajaid.

KURMO KONSA

Inimeste ja teiste elusolendite suhted on vägagi mitmekesised, elame ju planeedil Maa kõrvuti kümnetesse miljonitesse liikidesse kuuluvate elusolenditega, kellest enamik on siia ilmunud ammu enne inimesi. Paljud neist on meile kasulikud, suur hulk ka ebameeldivad või lausa ohtlikud. Siiski jääb enamik elusolendeid inimesele märkamatuks. Kui lähedases, isegi intiimses kontaktis me teiste elusolenditega oleme, selgub kas või siis, kui vaatame inimese sees ja peal elavaid organisme. Organismidest on endale kõige arvukamalt valinud inimese elukeskkonnaks bakterid, kelle arv ületab inimorganismi rakkude arvu. Kokku on neid enam kui 200 liiki kuuluvaid baktereid lausa mitme kilogrammi jagu. Peale mikroorganismide oleme koduks veel paljudele parasiitidele. Mitmed nendest, näiteks pea- ja riidetäid, ei olegi võimelised ilma inimeseta elama. Tehiskeskkond on muu hulgas muutnud ka haiguste iseloomu ja levikut. Inimeste tihedad kokkupuuted kodu- ja metsloomadega on põhjuseks zoonootilistele haigustele.¹

Biokahjustused

Inimeste ja elusolendite suhete üheks tulipunktiks, kus huvid ja ellujäämisstrateegiad põrkuvad, on biokahjustused.² Tasakaalu leidmine elusolendite vajaduste ja inimeste tahtmiste vahel ei ole kunagi lihtne, aga see on hädavajalik. Inimene peab kahjulikeks neid organisme, kelle elutegevus võib meile tekitada probleeme. Kahjurid võivad kahjustada ehitisi ja tooteid, toiduaineid ja materjale, aga samuti ka koduloomi ja kasulikke taimi. Kahjulike organismide tekitatud kahjustusi nimetatakse biokahjustusteks. Biokahjustuste üldisemaks põhjuseks on organismide võime kohaneda keskkonnatingimustega, sealhulgas inimeste loodutega. Tasub meeles pidada, et organismid ei tegele mitte meie huvide kahjustamisega, vaid omaenda ellujäämise ja paljunemisega. Ja nad on selles väga osavad! Seetõttu on ilmselt lootusetu unistus kahjuriteta maailmast, sest sellises maailmas ei oleks enam ka inimest.

Organisme, kes ründavad materjale, esemeid, ehitisi ja toorainet ning muudavad nende omadusi inimesele ebasobivas suunas, nimetatakse biokahjustajateks. Biokahjustusi võivad ühel või teisel määral esile kutsuda kõik elusorganismid ning biokahjustuste objektiks võivad saada kõik materjalid alates naftast ja lõpetades metallidega ning kõik objektid alates telliskivist ja lõpetades maaliga. Materjalide ja objektide biokahjustused on laialt levinud probleem nii tööstuses, kultuuripärandi säilitamisel kui ka igapäevaelus. Mida enam inimene sekkub looduslikku keskkonda, seda rohkem probleeme see keskkond meile tekitab. Biokahjustus on biosfääri nähtus, mis põhineb ökoloogiliste, antropogeensete ja tehnoloogiliste faktorite vastasmõjul, tekitajaks biosfääri saastumine inimtegevuse produktidega kõige laiemas mõttes. Biokahjustusprotsess on väga dünaamiline, areneb keeruliselt ajas ja ruumis, sõltub eri faktorite koosmõjust, objekti ja organismi koostoimest. Sealjuures nii kahjustatavate objektide kui ka biokahjustajate koosseis muutub pidevalt. Näiteks on sünteetilised plastmaterjalid loodusele küllaltki uued, kuid organismid on kohastunud kasutama neid toiduallikana.

Biokahjustused nõuavad tähelepanu, kuna nad mõjutavad nii mäluasutustes säilitatavaid objekte, hooneid, sisustust kui ka töötajaid ja kasutajaid. Mitmesuguste elusorganismide tekitatud kahjustused võivad olla väga eriilmelised ja ulatuslikud. Sealjuures on erilises ohus just ebasobivates keskkonnatingimustes säilitatavad objektid ja kogud. Biokahjustused on alati otseselt või kaudselt seotud ümbritseva keskkonnaga. Ümbritsev keskkond on foon, mille taustal toimuvad biokahjustusprotsessid ning mida keskkond pidevalt mõjutab. Biokahjustusprotsessid saavad toimuda ainult siis, kui keskkonnatingimused on sobivad neid põhjustavate organismide kasvuks ja arenguks. Inimese tehtud ja keskkonda viidud objekt on väga oluline ökoloogiline tegur, mida ühel juhul organismid kasutavad, mis teisel juhul mõjutab organisme negatiivselt, kolmandal juhul aga võib avardada organismide elupaiga leidmise ja leviku võimalusi. Biokahjustus on üheaegselt ökoloogiline ja antropogeenne nähtus. Sotsiaal-majanduslikeks teguriteks, mis mõjutavad biokahjustusprotsesse, on ennekõike kasutatavate materjalide liigid ja kasutusviisid. Materjalide omadused, nagu keemiline koostis, poorsus, hügroskoopsus ja veesidumisvõime, on samuti määrava tähtsusega tegurid biokahjustusprotsesside kulgemisel. Seejuures tuleb tähele panna, et mitte igasugune materjalide lagundamine organismide poolt ei ole ebasoovitav. Kui me viskame ära kasutatud materjalid ja asjad, on ju väga hea, kui loodus need koristab. Selline lagundamine on loodusliku aineringe lahutamatu koostisosa ning seda nimetatakse biolagunemiseks (biodegradatsioon).

Millised organismid objekte kahjustavad?

Kasvamiseks ja toimimiseks vajavad kõik organismid ühelt poolt orgaanilist ainet, millest oma keha üles ehitada ning teisalt on vajalik energia, mis kulub nii keha ehitamiseks kui ka selle funktsioneerimiseks. Rakuaine biosünteesiks, mille käigus lihtsamatest molekulidest pannakse kokku kehaomased ühendid, kulub energiat, mis saadakse lagundamisprotsesside käigus. Toiduga saadavad orgaanilised ühendid lõhustatakse ensüümide abil järk-järgult lihtsamateks molekulideks. Enamiku dissimilatsiooniprotsessidega kaasneb energia vabanemine. Vabanev energia talletatakse energiarikastesse ehk makroergilistesse ühenditesse, näiteks adenosiintrifosfaati (ATP).

Rakuaine biosünteesis kasutatava süsiniku allika järgi jaotatakse organismid autotroofideks ja heterotroofideks. Autotroofid on organismid, kes eluks vajalikke orgaanilisi aineid (sahhariide, lipiide, valke, vitamiine) ise lihtsatest anorgaanilistest ühenditest (süsihappegaas, vesi, mineraalsoolad, ammoniaak) sünteesivad. Selliste organismide hulka kuuluvad taimed ja osa baktereid. Heterotroofid on organismid, kes kehaainese lähtematerjaliks kasutavad organismivälist orgaanilist ainet. Heterotroofide hulka kuuluvad loomad, seened ja valdav osa baktereid. Energia hankimise viisi järgi jagunevad organismid foto­troofideks, kes on võimelised kasutama valgusenergiat, ja kemotroofideks, kes kasutavad energia saamiseks keemilisi ühendeid. Materjalide biokahjustused sõltuvad suurel määral sellest, milliste materjalidega on tegemist. Orgaanilisi materjale kahjustavad valdavalt hetero­troofsed organismid ja anorgaanilisi peamiselt autotroofsed organismid, kuigi nende kahjustamisel osalevad ka heterotroofsed organismid. Eesti tingimustes kuuluvad peamised objekte ja ehitisi kahjustavad organismid seente ja putukate hulka.

Mida organismid objektidele teevad?

Oma elutegevusega kutsuvad organismid materjalides esile nii mehaanilisi kui ka keemilisi kahjustusi. Mehaaniliste kahjustuste korral toimub materjalide lagunemine organismide ja nende osade sissetungimise ja kasvu tõttu. Seejuures ei ole materjal otseselt organismide toidusubstraat. Selliseid protsesse põhjustavad ennekõike seened, samblikud ja taimed. Näiteks ehitusmaterjalide lagunemine taimejuurte sissekasvamise tõttu, värvikihi eraldumine hallitusseente hüüfide sissetungimise tõttu jms. Mikroorganismid tekitavad mehaanilisi kahjustusi siis, kui kivimaterjalides toimub mikroobimassi paisumine. Putukad ja närilised kahjustavad materjalide makrostruktuuri närimise, uuristamise, kaevamise jms teel. Mehaaniliste kahjustusprotsesside hulka loetakse ka määrdumine, pinna saastumine ja objektide kattumine organismidega, kusjuures materjal ei pruugi olla kahjustatud (vähemalt mitte oluliselt). Seda laadi kahjustusi, mille käigus muutub objektide välimus, põhjustavad valdavalt seened, samblikud, samblad, taimed ning nuivähid (vees asuvatel objektidel). Lindude ja näriliste väljaheited võivad samuti rikkuda objektide väljanägemist.

Organismide elutegevuse käigus toimuvad protsessid, mille tagajärjel materjalide keemiline koostis muutub. Keemiliste kahjustusprotsesside hulka kuuluvad assimilatsiooniprotsessid, mille käigus organismid kasutavad materjale otseselt toiduks. Samuti võivad organismid eraldada keskkonda mitmesuguseid keemilisi ühendeid, näiteks happeid, pigmente jms, mis võivad mõjutada materjalide omadusi.

Materjalidest toitudes eraldavad mikroorganismid keskkonda ensüüme, mis vastavaid makromolekule lagundavad. Tsellulaasse kompleksi ensüümid lagundavad tselluloosi ning muudavad võimalikuks toitumise puidust, paberist ning taimset päritolu kiududest. Proteolüütilised ensüümid lagundavad valke ja muudavad sellega organismidele kättesaadavaks naha, pärgamendi, villa ja siidi. Lipaasid lagundavad lipiide ja osalevad rasvu sisaldavate materjalide lõhustamises. Organismide eraldatavad happed põhjustavad materjalide korrosiooni, erosiooni ja happelist hüdrolüüsi. Tugevaid happeid, nagu väävel- ja lämmastikhape, eraldavad ainult üksikud bakteriliigid (nitro- ja sulfobakterid). Küllaltki paljud organismid on võimelised eraldama orgaanilisi happeid ja ka eraldatavate hapete hulk on suur. Organismide (ennekõike mikroseente) eraldatavate pigmentide mõju substraatidele ei ole selge, valdavalt on tegemist pigmenteerumisest tekkinud objektide välimuse muutustega.

Kuidas biokahjustustega toime tulla?

Biokahjustajatega võitlemise kõige levinum viis on pikka aega olnud keemiline tõrje, mille korral töödeldakse objekte, hooneid või materjale organismidele mürgiste kemikaalidega. Ent keemilisel tõrjel on ka puudusi. Sellel puudub kahjustusi ennetav toime, tavaliselt töödeldakse alles pärast kahjustuste ilmnemist. Kasutatavad keemilised ühendid on üldjuhul inimesele kahjulikud ja saastavad keskkonda. Biokahjustajad võivad muutuda keemiliste ühendite suhtes resistentseks. Tänapäeval ei ole biokahjustajate tõrjes põhiraskus keemilisel tõrjel, vaid keskkonna kontrollil. Keemilist töötlemist tehakse ainult hädaolukorras, kui hoone on kahjuritega nakatunud ja teised meetmed ei ole andnud soovitud tulemust. Lähtutakse tõdemusest, et tunduvalt lihtsam on biokahjustajatest hoidumine kui nendega võitlemine. Eelkõige tähendab see kahjustusi põhjustavate organismide kasvuks ja arenguks võimalikult ebasoodsate keskkonnatingimuste loomist. Iga elusorganism vajab teatud vahendeid – toitu, vett, varjepaiku. Seega iga elupaik suudab ülal pidada teatud suurusega asurkonda. Soodsas elukeskkonnas on raske organisme täielikult hävitada, näiteks keemiliste vahenditega. Asurkonna enamiku hävitamisel suureneb ellu­jäänute viljakus ja organismide arvukus taastub kiiresti.

Kui aga kahjustused on juba tekkinud, tuleb need kõrvaldada minimaalsete kahjudega hoonele, inimestele ja keskkonnale. Tänapäeva arenenud keemiatööstus on loonud tuhandeid kemikaale, millest paljud on väidetavalt „loodussõbralikud“ ja „ohutud“, kuid ei tasu unustada ilmselget – kahjutuid aineid ei ole mõtet kasutada organismide hävitamiseks. Tegemist on alati inimesele rohkem või vähem kahjulike ühenditega.

Vajaduse korral tuleb neid kasutada, aga alati endale aru anda ka nende kõrvalmõjudest. Vahel võib kemikaalide kahjulik mõju olla isegi ulatuslikum kui tõrjutavate kahjurite tekitatu.

Mida sellest kõigest õppida?

Teised liigid moodustavad lahutamatu osa inimest ümbritsevast keskkonnast. Mida enam inimene keskkonnas toimetab, seda rohkem puutume ka kokku biokahjustustega. Kuna biokahjustuste olukord on kompleksne, siis peavad kõik biokahjustuste ärahoidmiseks ja kontrollimiseks tehtavad ettevõtmised arvestama selle keerukust. Biokahjustustega toimetulekuks ei ole lihtsaid meetodeid ja võimalusi.

Elusolendid muudavad meile tuttavate ja igapäevaste esemete väljanägemist ja omadusi. Tegemist on omalaadse meeldetuletusega, et kõik inimese valmistatu ja ka inimene ise ei seisa looduse aineringest väljaspool. Lagunemine on alati protsess ja biokahjustusprotsessis ilmneb selgelt kultuurilise ja ökoloogilise lahutamatus. Pärand seob inimesed üksteise ja keskkonnaga, nii selle materiaalsete kui ka eluslooduse aspektidega, olles sellega meie maailma üks osa. Lagunemine ja säilitamine on ühe protsessi eri küljed. Tavaliselt seostuvad objektid inimliku maailmaga, kuid need on ka loodusmaailma lahutamatud osad. Biokahjustus ongi üks ere näide loodusmaailma ja inimeste maailma kohtumisest.

Artikkel põhineb Eesti Konservaatorite Ühingu teaduseminaril „Esemete erinevate materjalide vastastikune kahjustav mõju – säilitamise ja konserveerimise problemaatika“ peetud ettekandel.

1 Põneva ülevaate zoonoosidest leiab raamatust: David Quammen. 2014. Hüpe. Zoonoosid ja järgmine üleilmne pandeemia. Tallinn: Äripäev.

2 Põhjalikuma ülevaate biokahjustustest, nende iseloomust, põhjustest ja hoidumise võimalustest saab järgmistest raamatutest: Kurmo Konsa. 2006. Konserveerimisbioloogia. Tallinn: Eesti Kunstiakadeemia Restaureerimiskool ja Kurmo Konsa, Kalle Pilt. 2012. Hoonete biokahjustused. Tartu: Eesti Mükoloogiauuringute Keskus.