/nginx/o/2025/05/13/16840404t1hbcfb.jpg)
/nginx/o/2025/05/21/16859646t1he56d.jpg)
Ülemaailmse puidu- ja puittoodete turu maht oli mullu ligi 850–900 miljardit eurot ja 2030. aastaks prognoositakse mahu kasvamist üle 1 triljoni euro. Samal ajal on ebaseaduslikult raiutud puidu osakaal ülemaailmsest puidukaubandusest Interpoli andmetel 15–30%.
Isegi sertifitseeritud puidu päritolu erineb tihti sildil toodust. Kui Saksamaal tegutseva Thüneni instituudi geneetiliste uuringute (2022) järgi erineb puidu tegelik päritolu väidetavast ligi 20% juhtudel, siis World Forest ID (uurimisasutuste konsortsium) 2025. aasta puidu keemilise sõrmejälje uuringute tulemusel leiti, et lausa 46% sertifitseeritud kasepuidu proovide puhul erineb tegelik päritolu sertifikaadil toodust. Sertifitseerimisskeemid, mis on ettevõtete jaoks peamine alus jätkusuutliku puidu hankimisel, ei suuda kahjuks takistada ebaseaduslikult raiutud või imporditud puiduga kauplemist ega anna tarbijatele soovitud kindlust soetatavate toodete päritolu kohta.
Päritolu määramise meetodid
Puidu tegeliku päritolu määramiseks saab rakendada mitmeid meetodeid. Geneetilisel testimisel võrreldakse uuritava puidu geneetilisi markereid tuntud päritoluga proovide omadega. See ei pruugi suure geenivooluga liikide puhul siiski võimaldada soovitava täpsusega päritolu määramist, eriti kui võrdluseks kasutatavate proovide andmebaas ei ole eriti mahukas.
Puidu keemilise sõrmejälje analüüsimisel uuritakse muu hulgas erinevate elementide stabiilsete isotoopide (keemilise elemendi sama arvu prootonite, aga erineva arvu neutronitega variandid) sisalduste suhteid, mis varieeruvad suuresti tulenevalt puu kasvukeskkonnast ja mille alusel saab hinnata päritolu. Mikroelementide, näiteks magneesiumi või raua sisaldus puidus iseloomustab aga kasvukoha pinnast ja geoloogilisi tunnuseid.
Dendrokronoloogiline puidu päritolu määramine põhineb sellel, et samas geograafilises piirkonnas ja sarnastes keskkonnatingimustes kasvanud puude aastarõngaste laiused moodustavad mustreid, mis iseloomustavad puu kasvamiseks soodsate ja ebasoodsate aastate vaheldumist ja kujutavad endast kindlat aega ja piirkonda iseloomustavat „sõrmejälge”, mille alusel saab tuntud päritolu proovidega võrdlemise teel hinnata puidu päritolu. Juhul kui on olemas ka uuritava puidu välimine osa koos koore ja viimase aastarõngaga, saab üsna täpselt määrata ka puu langetamise aja.
Kõigi nende meetodite rakendamine on töömahukas, aeganõudev ja kallis, mistõttu on need küll tõhusad puidukaubanduse olukorra üldiseks iseloomustamiseks, aga neid ei ole võimalik kasutada ebaseadusliku puiduga kauplemise takistamiseks massilise testimise teel. Seetõttu ongi kujunenud olukord, kus nagu Earthsighti hiljutise uurimuse tulemused osutavad, jõuab ELi hoolimata sanktsioonidest kolmandate riikide, sealhulgas Kasahstani ja Türgi kaudu tohutu kogus puittooteid Venemaalt. Samas on Eesti koos veel mõne Euroopa riigiga üks suuremaid ebaseadusliku kasevineeri importijaid. See kahjustab muidugi märkimisväärselt ka kohalikke vineeritootjaid. Seega on hädasti vaja kiiresti, heal juhul reaalajas rakendatavat meetodit puidu päritolu usaldusväärseks määramiseks.
Eesti Maaülikoolis on välja töötatud infrapunaspektrite analüüsimisel põhinev puuliigi tuvastamise meetod, mis võimaldab igas asukohas, kasvõi metsas, laeval või tollipunktis, määrata puuliigi enam kui 99% täpsusega vähem kui minutilise mõõtmisega. Arendamisel on puidu geograafilise päritolu määramise meetod, mis võimaldab sama kiiresti tuvastada puidu päritolu.
Puuliigi määramine
Puuliigi määramiseks mõõdetakse soojuskiirguse neelduvust puidus lainepikkuste vahemikus 1800–800 cm-l. Lihtsustatult võib ette kujutada, et kõik puitu moodustavad molekulid on pidevas omavahelises vibreerivas liikumises, kusjuures need vibratsioonid toimuvad kindla, igale molekulile omase sagedusega.
Kui suuname puiduproovile infrapunakiirgust, neelavad molekulid just sellise sagedusega kiirgust, mis vastab puidumolekulidele omasele vibratsioonisagedusele. Kui mõõta, millise sagedusega kiirgus proovis ei neeldu, saame luua graafiku, mida nimetatakse infrapunaspektriks. See spekter on igal puuliigil veidi erinev ja selle kuju iseloomustab väga täpselt puidu keemilist koostist, mis on omakorda määratud nii puud moodustavate rakkude geneetiliste omaduste kui kasvukeskkonnaga.
/nginx/o/2025/05/21/16859648t1h3bae.png)
Eesti Maaülikoolis väljatöötatud puuliigi tuvastamise meetod põhineb puuliikide spektrite andmebaasil. Masinõppemeetodite abil on määratud puuliikidele omased infrapunaspektris kajastuvad tunnused. Puuliigi tuvastamiseks võetakse puidust 5 mm läbimõõduga ja 0,5 mm paksune proov ning mõõdetakse selle infrapunaspekter, mille alusel tuvastatakse automaatselt puuliik. Kogu protsess ei võta aega rohkem kui mõni minut ning on täielikult automatiseeritav.
Geograafilise päritolu määramine
Puidurakkude geneetilised omadused mängivad olulist rolli puidu keemilise koostise kujunemisel, kuna need mõjutavad puidu peamiste komponentide (tselluloos, hemitselluloos ja ligniin) biosünteesi, aga ka ekstraktiivainete (vaigud, tanniinid) tüüpi ja kogust. Muu hulgas määravad geneetilised omadused suures ulatuses ära näiteks tselluloosiahelate pikkuse ja kristallilisuse, hemitselluloosi ja ligniini ning neid polümeriseerivate ensüümide tüübi ja koguse.
Puu kasvukeskkond mõjutab puidu keemilist koostist mitmel viisil, sealhulgas geeniekspressiooni moduleerimise teel. Näiteks mõjutab temperatuur biosünteesis osalevate ensüümide aktiivsust, mille tulemusel võib sama geneetilise taustaga puudel olla soojemas ja pikema kasvuperioodiga keskkonnas kasvades ligniinisisaldus suurem kui külmemas keskkonnas kasvades. Ka mõjutab temperatuur tselluloosi sünteesimise kiirust ja selle kristallilisust.
Vesi on vajalik fotosünteesiks ja toitainete transpordiks. Ülemäära kuivas kasvukeskkonnas tekkiv veestress võib pärssida süsivesikute tootmist, millest tulenevalt võivad polümeeriahelad olla lühemad ning muutuda võivad hemitselluloosi tüüpide proportsioonid. Liigniiskes keskkonnas on jällegi piiratud hapniku kättesaadavus juurtele, mis pärsib kõigi puu komponentide, aga ka näiteks rakuseina sünteesi prekursorite kättesaadavust. Valgustingimused mõjutavad fotosünteesi intensiivsust, mis tagab puidu komponentide prekursorite saamiseks vajalike suhkrute olemasolu, piirates nende moodustumise kiirust. Ka puistu tihedus, kahjurid, haigused ja reostus mõjutavad puidu keemilist koostist.
Eesti Maaülikoolis arendatav geograafilise päritolu tuvastamise meetod põhinebki sellel, et kui puuliik on juba automaatselt tuvastatud, siis saab puu kasvukoha määrata erinevate aastarõngaste keemilisest koostisest sõltuvate infrapunaspektritest moodustuvate mustrite alusel, kuna iga kasvukohta iseloomustab üldjuhul ainulaadne ja geograafilisele asukohale iseloomulik keskkonnatingimuste muutuste muster. Geograafilise päritolu määramise meetodi rakendamiseks on vaja teha veel uuringuid mahus umbes pool miljonit eurot.