Struve geodeetiline kaar

Üks ainulaadsemaid kandeid maailmapärandi nimekirjas on Friedrich Georg Wilhelm Struve geodeetiline kaar. Riin Alatalu kirjutab täpsemalt põhjustest, mis teeb selle unikaalse teaduspärandi eriliseks.

UNESCO maailmapärandi nimekiri avati 1978. aastal ja mida enam sinna põnevaid paiku lisatakse, seda enam võtab see reisiatlase iseloomu. Aastatega on tekkinud terved kogukonnad, kes n-ö koguvad maailmapärandi paikade külastusi. Selline proovikivi avaldab muljet – praegu kuulub nimistusse üle tuhande paiga peaaegu kõigist maailma riikidest. Igal aastal lisandub hoolika sõela järel ligi paarkümmend paika, millel on inimkonnale oma loodusliku ilu, kultuuriloolise väärtuse või muu poolest eriline väärtus.

Esimestel kümnenditel kanti nimekirja üldtuntud mälestisi, tasapisi on aga tekkinud nimekirja pääsemiseks karm konkurents. Üks konkurentsi põhjuseid ongi kvaliteedimärk turismisihtkohana. Põhjuseid on muidugi veel. Tallinna, Riia ja Vilniuse vanalinnade kandmine nimekirja 1994. ja 1997. aastal tähendas äsja taastatud riikidele ka omamoodi võimalust panna end maailmakaardile.

Kuna nimekirja kasvu üritatakse piirata, siis jälgitakse üha enam, et uued kanded oleksid ainulaadsed, sarnaste hulgast valitakse parim ja et see esindaks inimkonna ajalugu.

Friedrich Georg Wilhelm Struve geodeetiline kaar on üks vähestest teaduspärandi näidetest. Erakordne on aga seegi, et tegu on kümne riigi ühispärandiga: suur ajalooline meridiaanikaare mõõtmistöö hõlmab kümmet praegust Euroopa riiki: Norra, Rootsi, Soome, Venemaa, Eesti, Läti, Leedu, Valgevene, Ukraina ja Moldova. Kusjuures mõõtmise ajal jäi kogu ala vaid kahe valitseja – Rootsi kuninga ja Vene tsaari valdustesse!

Eriline on ka see, et mälestise lugu on palju suurem kui tema füüsilised tunnusmärgid. Ainult kolmes kohas Struve kaarel on olemas ehitis, millest mõõtmisi tehti, ning ülejäänud kohtades võis tähiseks olla sulatinaga kinnitatud raudnael, kivikuhil, üksik kivi vms. Hiljem on neid punkte tähistatud ka monumendi, obeliski või mälestustahvliga. Paljud tähised pärinevad aastast 2006, kui ühel ja samal ajal avati Struve meridiaanikaare punktide tähiseid mitmes riigis. Kõik punktid ei olegi enam looduses leitavad või pole piisavalt  esinduslikud ja seetõttu tehti UNESCO maailmapärandi nimekirja jaoks valik: kokku on neid 34. Eesti piiridesse jäänud 20 põhipunktist, kolmest baasvõrgupunktist ja ühest abipunktist valiti nimekirja kolm: Tartu tähetorn ning Simuna ja Võivere baasjoone otspunktid.

Just napp füüsiline aines on ilmselt ka põhjus, miks võrreldes paljude teiste mälestistega Struve kaarest siiski üsna vähe teatakse. Sageli on mõõdistuspunktid seotud matkaradadega, erinevad seltskonnad on võtnud endale sihiks kõik punktid läbi käia. Ka Eestis on enamik algsetest punktidest unustusehõlmas. Siiski mitte kõik – juba viis aastat matkatakse Simuna-Võivere baasjoonel. Simuna-Võivere baasjoon asus Avanduse ja Võivere mõisa tasastel, ühtlase kaldega põldudel, kus puudusid mõõtmisi segavad pinnavormid. Baasjoone otste kõrguste vahe oli 6,3 m, joone pikkus 4,5 km. Baasjoone üks otspunktidest Simunas tähistati juba 1849. aastal graniitsambaga. Võivere tuuliku kõrval paiknenud punkt arvati olevat hävinud, ent leiti 2001. aastal sirelipõõsa varjust. Otspunkti tsentrimärk on lubjaseguga laotud paekivist vundament, millel asetseb graniitkivi sisepuuritud tsentriauguga. Võivere otspunkt tähistati 2011. aastal klaaspüramiidiga. Otspunkti valikul peeti silmas kõrval olevat tuulikut, mille järgi oli looduses hea orienteeruda. Võivere tuulik on korrastatud ja seal on suurt mõõdistustööd tutvustav väljapanek.

Kõige tähtsam punkt kaarel on Tartu tähetorn. Tartus kasutas Struve mõõtmistel astronoomiaobservatooriumi kupli tsentri juures olevat punkti, mis ei ole säilinud, aga mille projektsioon märgiti Struve joonise ja mõõtandmete järgi kupli all oleva ruumi põrandale. Punkt tähistati 12-millimeetrise läbimõõduga pronkstsentriga, mille sfäärilises otsas on tsentriauk. Tartu tähetorn on praegu avatud teadusmuuseumina, kus on unikaalsed astronoomia-, geodeesia- ning seismoloogiakollektsioonid ning tutvustatakse Tartus tehtud suurt maailmateadust.

Struve meridiaanikaare tutvustamiseks on välja antud postmarke, postkaarte ja trükiseid. Ikkagi tundus aga, et nii põnev ja Eestiga nii otseselt seotud maailmatähtsusega mälestis ei ole piisavalt tuntud. Võtsime seetõttu koos õe Epp Alatalu, Janet Laidla (Tartu tähetorn), Karin Kollo (Maa-amet) ja veel mitme kaasamõtlejaga ette ja koostasime 1000 tükist kokkupandava pusle, mis aitab kodunt väljumatagi Põhja-Jäämere äärest Musta mereni jõuda ja mõelda, mis ajendas teadlasi 19. sajandil nii hiiglaslikku mõõtmis- ja arvutustööd ette võtma.

Mis on Struve kaar?

Friedrich Georg Wilhelm Struve kaare mõõtmise eesmärk aastatel 1816–1855 oli maakera kuju täpsustamine ja seega sai sellest tööst ka alus topograafilistele kaartidele. Maa kuju mõõtmiseks oli vaja teada Maa ümbermõõt mõõdetuna mööda meridiaani ehk põhja-lõuna sihis. Idalääne suunas oli Maa ümbermõõt selleks ajaks juba päris täpselt teada.

Sarnaseid mõõtmisi olid eri riigid ka varem ette võtnud, kuid Struve kaar oli neist omal ajal kõige ulatuslikum – meridiaankaart mõõdeti rohkem kui 25 kraadi, täpsemalt 25º20’08” ulatuses ehk 2821,853 kilomeetril Põhja-Jäämerest Musta mereni välja. Mõõdistustööd paistsid silma erakordselt suure täpsusega ehk kogu pikkuse ulatuses on kõikumine +/–12 m.

Struve geodeetiline kaar on tuntud ka kui Struve-Tenneri kaar, kuna suurt osa mõõtmistest Lätist Musta mereni juhendas eesti soost kindral Carl Tenner. Samuti on seda nimetatud ka suureks Vene kraadimõõtmiseks.

Kaare mõõtmisel kasutati triangulatsiooni meetodit. Triangulatsiooniahel koosnes 258 kolmnurgast, millele lisandusid kolmnurgad baasjoonte sidumiseks triangulatsiooni lähtekülgedega. Seega selle asemel, et proovida mõõta mõõdulindiga kogu pea 3000 kilomeetrit, mõõdeti reaalselt maastikul pikkuseid vähe – ainult kümnes kohas mõõdeti baasjoon ehk üks kolmnurga külg. Igas kolmnurga tipus mõõdeti ära koha asimuudid, et teada saada külgede vahelised nurgad. Nende abil sai välja arvutada ülejäänud kolmnurga küljed. Siiski nõudis triangulatsioonivõrgustiku ehitamine suurt meeskonda ja arvukalt töökäsi: talupojad raiusid metsast palke ja vedasid need kohale, sõdurid valvasid ehitusplatse ja kalleid teadusriistu.

Kui paberil piisaks selliste mõõtmiste jaoks mallist ja joonlauast, siis maastikul kasutati nurkade mõõtmiseks teodoliite ja universaalriistu. Baasjoone mõõtmiseks valmistati spetsiaalselt selleks otstarbeks süsteem, mille olulise osa moodustasid Struve mõõtmiste puhul neli ligi poole meetri pikkust rauast sepistatud mõõdulatti.

Nii mõõtmine kui ka arvutustöö võttis kaua aega. Mõõtmistega alustati 1816. aastal ja viimased neist tehti 1855.

Struve kaare mõõtmise esimesel etapil (Liivimaa triangulatsioon 1816–1819) määrati ühtlasi paljude Eesti ja Läti ala „mägede“ kõrgused. Enne 20. sajandit neid üle ei mõõdetud.

Artiklis on kasutatud järgmisi materjale:

Kadri Tinn, Struve kaarel täitub UNESCO maailmapärandi nimekirjas kümnes aasta. Novaator 15.07.2015

Karin Kollo, Viljar Valder, Struve kaar. Geodeet nr 42, 2012

Tõnu Viik, Karl Friedrich Tenner – Vene geodeesia rajaja. Geodeet nr 36, 2008

Tõnu Viik, F.G.W. Struve Maa kuju täpsustajana. Geodeet nr 32, 2006

Tartu tähetorn. Koostaja Lea Leppik, Tartu 2011

Tekst: Riin Alatalu

Fotod: Erakogu  

Selles numbris

• Hoorni Neem
• Zika-viirus
• Saamid filmides ja raamatutes
• Helendav telk öös
• Noppeid konsulaarpõllult 2015
• Vaimude maja
• Saami käsitöö – elav rahvakunst
• Saami keelest ja haridusest Soomes
• Saami võitleja Niillas Somby
• Aili Keskitalo ja Saami parlament
• Rootsi saamid ja Eesti
• Struve geodeetiline kaar
• Kohtumisi Königsbergis
• Soome - tuhande järve maa
• Florida: minu pere ja loomapargid
• ALAR SIKK – metsaradade peaarhitekt
• Delhi – Ladakh – Markha org
• Kannibalism: kas isegi tänapäeval?
• Myanmari tulevik ja valimisvaatlused
• UUDISTOOTED
• KROONIKA
• GO Reisiajakiri 58 – Jaanuar 2016