Browsing by discipline "Ympäristöekologia"
Now showing items 1-20 of 22
-
(2016)Pohjoismaissa syntypaikkalajitellun biojätteen kompostointi suurissa kompostointilaitoksissa on yleistynyt merkittävästi 2000-luvun aikana. Viime vuosina biojätteiden ja muiden orgaanisten jätteiden käsittelyssä on alettu suosimaan yhä enemmän mädätysprosessia sekä mädätyksen ja kompostoinnin yhdistävää osavirtamädätysprosessia. Mädätysprosessin avulla orgaanisten jätteiden sisältämästä energiasta pystytään tuottamaan biokaasua ja siitä edelleen uusiutuvaa energiaa. Tämän tutkimuksen lähtökohtana oli tarkastella biohiilen lisäyksen vaikutuksia kompostointiprosessiin, jossa yhdistyvät mädätys ja kompostointi. Aiempien tutkimusten perusteella biohiilen lisäyksellä on todettu olevan positiivisia vaikutuksia erilaisten orgaanisten jätteiden kompostointiprosessiin. Aiemmat tutkimukset on suurimmaksi osaksi tehty pienemmässä mittakaavassa ja ne ovat keskittyneet enemmän maatalousjätteiden kompostointiin. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, voidaanko verrattain pienellä biohiilen lisäyksellä nopeuttaa orgaanisen aineksen hajoamista sekä parantaa typen pidättymistä kompostimassassa erilliskerätyn biojätteen osavirtamädätysprosessin kompostointivaiheessa. Tutkimuksen kokeellinen osuus koostui laboratoriomittakaavan kompostointikokeesta sekä laitosmittakaavan kompostointikokeesta Ämmässuon jätteenkäsittelykeskuksessa. Laboratoriomittakaavan kokeiden tarkoituksena oli saada tietoa eri biohiilipitoisuuksien vaikutuksesta kompostointiprosessiin ja toistomäärien kautta saada tuloksille tieteellistä pätevyyttä. Laboratoriokokeissa saatuja tuloksia sovellettiin laitosmittakaavan kokeissa. Tuloksia pyritään tarkastelemaan mikrobiologisen prosessin lisäksi osana jätehuoltoa ja sen kehittämistä. Tulosten perusteella biohiilen lisäyksellä oli myönteinen vaikutus kompostointiprosessiin osavirtamädätysprosessin kompostointivaiheessa. Laboratoriokokeissa biohiilen lisäyksellä oli merkitsevä vaikutus orgaanisen aineksen hajoamiseen ja siten kompostimassan mikrobiaktiivisuuteen. Vaikka laitosmittakaavan kokeessa biohiilen lisäys ei vaikuttanut orgaanisen aineksen hajoamiseen tilastollisesti merkitsevästi, voidaan kokonaisuutena arvioida, että biohiililisäsi kompostien mikrobiaktiivisuutta. Biohiilellä havaittiin merkitsevä vaikutus kompostien stabiloitumisnopeuteen ja ammoniumtypen pidättymiseen kokeen lopputilanteessa. Verrattain pienet biohiilipitoisuudet eivät vaikuttaneet haihtuneen ammoniakin määrään eivätkä kokonaistyppihäviöön kompostoinnin alkuvaiheessa. Biohiilikompostien stabiloitumisnopeudella ja mikrobiaktiivisuuden lisääntymisellä on kompostoinnin ympäristövaikutusten vähentämisen lisäksi kompostointilaitoksille myös taloudellinen merkitys, koska niiden avulla pystytään mahdollisesti säästämään tuotantokustannuksissa sekä säästämään kompostien jälkikypsytykseen tarvittavaa tilaa tai vastaavasti lisäämään kompostointilaitosten kapasiteettia. Tulevaisuudessa biohiili on teoriassa mahdollista saada osaksi orgaanisten jätteiden käsittelykokonaisuutta. Jäteperäisten biohiilten käytöllä voi tulevaisuudessa olla mahdollista parantaa resurssien kestävää käyttöä ja alueellisia kierrätysmääriä.
-
(2014)Lakes play an important role in both global and regional carbon cycling, especially, the role of lakes is pronounced in the boreal zone, where lakes cover up to 20% of the land area. Allochthonous carbon is discharged mainly from terrestrial processes, but also through anthropogenic eutrophication. The role of allochthonous carbon load in lacustrine ecosystems is important, which can have far-reaching effects on lacustrine biogeochemistry in general and especially on carbon cycling. Part of dissolved organic carbon is transformed to carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) in biological processes that result in carbon gas concentrations in water that increase above atmospheric equilibrium, thus making boreal lakes serve as sources of the important greenhouse gases. Lake Vesijärvi is renowned for its clear-water, but it has suffered eutrophication for a long history. The severely affected Enonslkä lake basin is the most eutrophic part since it surrounded mainly by urban area (28%) and forests (31%). To improve the water quality, large scale aeration in the autumn 2009 was started with the Mixox-oxygenerators. Aeration is used to weaken thermal stratification and recharge oxygen by increasing vertical flow circulation within the water columns. This leads to most chemical cocnetrations become more homogenous with depth and concentrations of reduced forms decrease in the hypolimnion. The aeration units were operated on campaign basis in summer 2013. One aim here was to investigate carbon gas concentrations and fluxes from the urban boreal lake basin, and examine the impacts of artificial aeration on greenhouse gases during the open water period in 2013. Besides CO2 and CH4 concentrations and fluxes, I measured also the water temperature and dissolved oxygen concentration of the water columns for monitoring the efficiency of artificial aeration. All gas samples were analyzed at the Lammi Biological Station of University of Helsinki with gas chromatography using the head space technique. As background data I used the information on temperature and oxygen profiles collected from the measuring platform on Lake Vesijärvi, and a reference study on CO2 and CH4 concentrations and fluxes dating back to 2005 when there was no aeration going on. In 2013, the studied lake basin was a source of CO2 to the atmosphere during the open water period, although the lake basin showed uptake of CO2 from the atmosphere for short times. The lake acted as a steady source of CH4 to the atmosphere throughout the measuring period. The mean CO2 flux was 34.1 mmol m-2 d-1, which was over 2.5 times higher than in the reference year 2005 when there was no the aeration yet. During the campaigns, the CO2 fluxes were higher from aerated than non-aerated water column and from the longer aerations as well. Therefore, aeration mixed stratified water columns and thus enhanced release of gases such as CO2 from surface water to the atmosphere. The mean CH4 flux was 0.2 mmol m-2 d-1. The CH4 fluxes from the Enonselkä basin were slightly decreased in 2013. These decreased CH4 fluxes in Enonselkä basin can be attributed to the limited CH4 production and high rate of CH4 oxidation in the oxygenated hypolimnion and surface of sediment. The daily CH4 fluxes fluxes during the long time aerated operations decreased. The significance of aeration to carbon cycling processes dpended on the residual CH4 concentrations in the water column.
-
(2015)This interdisciplinary study seeks to raise awareness of and generate interest in projects that combine science and art. A number of such projects are discussed and analyzed with the help of the concept 'Ecovention'. The concept is operationalized to include works of art that ecologically restore, reclaim, and remediate damaged ecosystems by physical actions and inventions. They transform the ecosystem and often slowly disappear into the environment, contributing to the overall wellbeing of the ecosystem. These works of art are long-lasting and site-specific. They are built outdoors by using material that is already available in the ecosystem or by bringing in environmental-friendly material into the ecosystem. The central research question for the study is as follows: How significantly does environmental art affect the local ecosystem when the starting point is ecological restoration? This is a qualitative study. The data for the study consist of interviews with experts together with analyses of the historical, cultural, and ecological background material for two Finnish environmental artworks. The two artworks are Agnes Denes's Puuvuori (Tree Mountain - A Living Time Capsule, 1996) and Jackie Brookner's Veden taika (The Magic of Water, 2007- 2010). These works of art were chosen because of the availability of historical and natural scientific research data about how they were planned and how they were constructed. The availability of this kind of data related to environmental art is rare in Finland. The Magic of Water consists of three floating islands in Salo. They are situated in a lagoon that was formerly used as a clarification pool at the Salo Municipal Sewage Treatment Facility. The artwork has succeeded in supplying a peaceful nesting habitat for the birdlife in the area. It has been shown that a colony of black-headed gulls (Larus ridibundus) is a new species nesting in the islands. The Magic of Water did not provide a significant improvement of the water quality by phytoremediation since the islands are relatively small in relation to the area of the lagoon. Tree Mountain - A Living Time Capsule is to be found in Pinsiönkangas, at the most important groundwater area in Ylöjärvi. The artwork reclaims a former gravel pit. Tree Mountain is a 28 meter tall hill in an area of elliptical shape that spans nine hectares. 10,600 pine tree saplings (Pinus sylvestris) and about 40,000 cubic meters of soil from the area was used to build the artwork. Tree Mountain is nowadays owned by the town of Ylöjärvi and Pinsiönkangas is principally a conservation area. The Tree Mountain - A Living Time Capsule is argued to fit well in the regionally precious ridgescenary since the work of art has enough of biological values. Most likely the building of the artwork has had a preventive effect on possible ecological harm and it has made the community take responsibility for taking care of the reclaimed environment in the long term. In the face of high-quality ecological restoration plans it is important to approach the restoration of ecosystems from a holistic perspective. The artist s vision of how an ecosystem can be restored adds a surplus value to ecological restoration work since also the aesthetic and ideological dimensions are reconstructed. The probable positive view of the community towards the restored ecosystem can promote not only the attendance by the community to that particular area in the future, but it can also promote the attendance of a community to other areas as well.
-
(2017)Lämpenevä ilmasto muuttaa boreaalisten metsien lajikoostumusta. Uudet lajit levittäytyvät yhä pohjoisemmaksi lämpenemisen siirtäessä kullekin lajille luontaisia elinympäristöjä. Lisäksi perustuotannon, karikkeen hajoamisen ja ravinteiden saatavuuden on ennustettu muuttuvan, mikä asettaa uusia sopeutumistarpeita kasvien typpitaloudelle. Erityisesti pitkäikäiset puut kohtaavat merkittävän haasteen suotuisten elinympäristöjen siirtyessä nopeammin kuin puut kykenevät itse leviämään uusiin kasvuympäristöihin. Tässä pro gradu- työssä tarkastelen elinympäristön muutoksen vaikutuksia neljän rauduskoivupopulaation (Betula pendula) puiden elinvoimaisuutta ilmentäviin ominaisuuksiin sekä niiden tuottaman karikkeen laatuun ja hajoamiseen. Hyödynsin tutkimuksessani olemassa olevaa koeasetelmaa, jossa pohjois-eteläsuuntaista gradienttia edustavista populaatioista (alkuperistä) kloonattuja rauduskoivun taimia on istutettu yhteisille "common garden" -kasvupaikoille Tuusulaan, Joensuuhun ja Kolariin. Erityisesti etelään päin siirron on tarkoitus simuloida ilmaston lämpenemistä. Tutkimusaineistoni koostuu 233 taimesta, joista määritin pituuskasvun, lehtien hiili- (C), typpi- (N) ja vesipitoisuuden sekä typen takaisinottotehokkuuden, lehtialaindeksin ja herbivorivioituksen. Lisäksi määritin maatuvan lehtikarikkeen massahäviön ja lehtikarikkeesta vapautuvan typen määrän 3 kk kestäneessä maatumiskokeessa. Aineiston keräsin puiden neljäntenä kasvukautena aikavälillä 27.6.2014 – 6.3.2015. Tulosten tilastolliseen analysoimiseen käytin varianssi- ja korrelaatioanalyysejä. Vihreiden lehtien N-pitoisuus (%) pieneni lineaarisesti pohjois-eteläsuuntaisesti, kun taas typen takaisinottotehokkuus heikkeni ja muodostuvan lehtikarikkeen N % kasvoi, kun populaatioita siirrettiin pohjoiseen tai etelään alkuperäiseltä kasvupaikaltaan. Siirto vähensi myös pituuskasvua ja lehtien vesipitoisuutta. Herbivorivioitus ja lehtialaindeksi eivät reagoineet siirtoon. Vihreiden lehtien N % korreloi positiivisesti typen takaisinottotehokkuuden kanssa. Mitä suurempi takaisinottotehokkuus, sitä pienempi oli typpipitoisuus lehtikarikkeessa. Maatuvan karikkeen massahäviö kasvoi, mitä suurempi oli maatuvan karikkeen N-pitoisuus. Erityisesti Joensuun ja Tuusulan kasvupaikoilta kerätyn karikkeen massahäviö oli sitä suurempaa, mitä pohjoisemmasta alkuperästä oli kyse. Typpeä ei vapautunut maatumiskokeen aikana, eikä typen vapautuminen korreloinut lehdistä mitattujen ominaisuuksien kanssa. Tulokseni osoittavat, että rauduskoivun pituuskasvu, lehtien vesipitoisuus ja sisäinen typpitalous ovat parhaimmillaan alkuperäisellä kasvupaikalla, ts. populaatiot ovat paikallisesti sopeutuneita. Muutokset typen takaisinottotehokkuudessa näyttävät liittyvän rauduskoivun kasvuun, joka heikkeni elinympäristön muuttuessa. Populaatioiden pohjois-etelä-siirto heikensi typen takaisinottotehokkuutta ja lisäsi maatuvan karikkeen massahäviötä. Tulokseni osoittavat, että tulevaisuuden muuttuvat ilmasto- ja ympäristöolosuhteet voivat heikentää puiden elinvoimaisuutta pohjoisissa ekosysteemeissä, mutta toisaalta samanaikaisesti kiihdyttää karikkeen maatumista parantamalla muodostuvan kasvikarikkeen laatua.
-
(2014)Mikrolevien käyttöä biodieselin raaka-aineena on viime vuosina tutkittu paljon niiden ollessa hiilineutraali vaihtoehto fossiilista alkuperää oleville uusiutumattomille polttoaineille. Tämän lisäksi ne ovat myös ekologisesti ja eettisesti kannattava uusiutuvan energianlähde ja tukevat pyrkimystä kohti energiaomavaraisuuden saavuttamista. Mikrolevien todellista mikso- ja heterotrofiaa on tutkittu toistaiseksi vähän eikä niiden hyödyntämän hiilen määrästä ole tarjolla tutkimustietoa. Mikroleväkantojen todellisen mikso- ja heterotrofiakyvyn selvittäminen mahdollistaa kantojen kustannustehokkaamman kasvatuksen, koska mikso- ja heterotrofiaan kykenevät kannat voivat hyödyntää kasvussaan heikompia valaistusolosuhteita korvaamalla ne osittain tai täysin orgaanisilla hiilen lähteillä. Miksotrofisten leväkantojen käytöllä voidaan myös saavuttaa kasvatuksissa korkeampi solusaanto sekä solujen korkeampi lipidipitoisuus. Heterotrofisten kantojen käytöllä voidaan taas kiertää monia mikrolevien kasvatukseen liittyviä ongelmia. Toteutin tutkimukseni kolmella mikroleväkannalla: Selenastrum sp., Chlorella pyrenoidosa ja Euglena gracilis. Tein aluksi kasvatuskokeita, joissa kasvatin kaikkia leväkantoja auto-, mikso- ja heterotrofisissa olosuhteissa. Selenastrum sp. – ja Chlorella pyrenoidosa – kannan kasvatuksissa käytin epäorgaanista COMBO – kasvatusliuosta. Euglena gracilis – kannalla käytin epäorgaanista AF6 – kasvatusliuosta. Tutkin leväkantojen potentiaalista kykyä mikso- ja heterotrofiaan glukoosin ja asetaatin lisäyksen avulla. Seurasin leväkantojen kasvua solumäärän kehityksen kautta. Kasvatuskokeiden perusteella tein päätöksen ottaa kaikki käyttämäni leväkannat mukaan varsinaisiin mikso- ja heterotrofiakyvyn mittauksiin sekä käyttää ainoastaan glukoosia orgaanisen hiilen lähteenä, sillä leväkannat menestyivät heikosti asetaattikasvatuksissa. Mikso- ja heterotrofiakyvyn mittaamiseen käytin 14C-menetelmää. Kaikkien leväkantojen kyky hyödyntää asetaattia (pitoisuus 5 g l-1) oli yleisesti heikompi verrattuna niiden kykyyn hyödyntää glukoosia (pitoisuus 5 g l-1). Kasvatuskokeissa Selenastrum sp. – kannalla vaihtelu oli eri käsittelyiden välillä solumäärän kehityksen ja kasvunopeuden suhteen suurinta. Euglena gracilis – kannalla vaihtelu solusaannon kehityksen ja kasvunopeuden välillä oli pienintä kasvatusten välillä. Selenastrum sp. – kannan miksotrofisesti ottama hiilen määrä oli suurin muihin miksotrofisesti kasvatettuihin leväkantoihin verrattuna. Heterotrofisesti otetun hiilen määrä oli suurin Euglena gracilis – kannalla. Tutkimukseni merkittävin tulos on käyttämieni leväkantojen todellisen mikso- ja heterotrofiakyvyn todistaminen. Laajemmat lisätutkimukset leväkantojen todellisesta mikso- ja heterotrofiasta ovat kuitenkin tarpeen muun muassa mikroleväbiomassan käyttösovellusten kehittämisen ja käyttöönoton sekä vesiekosysteemien hiilenkierron tuntemisen kannalta.
-
(2014)Taita Hills are situated in southeastern Kenya (03°20'S 38°15'E), only 350 km from the equator. Ecology and biodiversity of the area is one of a kind and has been subject to multiple studies of natural sciences during the last decades. Taita Hills belong to the Eastern Arc Mountains, an ancient chain of mountains in Eastern Africa and one of the 25 biodiversity hotspots of the world. To qualify as a biodiversity hotspot an area must have lost significant amounts of its original vegetation and inhabit a number of endemic plant species. Both of these criteria are met in Taita Hills where the favorable climate enables endemic species to thrive. Large areas of forest has been cut down in order get more room for agriculture, the main source of livelihood in Kenyan countryside, making the environment threatened. The diverse environment of Taita Hills produces a multitude of ecosystem services. Ecosystem services can be defined as all benefits people obtain from nature. They are often divided into four categories: provisioning services, regulating services, cultural services and supporting services. Ecosystem services link ecological knowledge and economics together by enabling monetary valuation of abstract aspects of nature (e. g. water retention). This link helps decision makers to take environmental issues into consideration by providing a possibility to compare concrete and abstract aspects of nature with each other through tangible monetary values. Research on ecosystem services has grown exponentially in the recent years and decades. However, most of this research has been conducted in developed countries and only little research has been completed in developing countries such as Kenya. It has been established that provisioning services are considered the most important services in developing countries, though. This was the case in Taita Hills, too; the majority of ecosystem services recognized by the local people were provisioning services. Services like firewood, medicinal usage of local plants and scenery were familiar to local people and the role of water was also emphasized in their perceptions of ecosystem services and biodiversity as a whole. Phoenix reclinata was one of the keystone species of ecosystem services. People's perceptions of biodiversity can vary a lot. Like ecosystem services, biodiversity is a subjective concept that can be understood differently by different people. Understanding how people see nature that surrounds them and biodiversity it beholds can help e. g. in planning nature conservation areas. When people agree on decisions made about their environment and recognize their own basic values in the decisions made they are more eager to support them. Even so, research on people's perceptions of biodiversity is currently lacking. Results that have been obtained have suggested that plants' role in people's perceptions is emphasized and people respond better to beautiful and imposing species than modest or ugly species. This was true also in Taita Hills where people linked plants and forest directly to biodiversity. They also recognized local plant species well, regardless of their nativeness, and had a close relationship with nature overall.
-
(2015)Phosphorus is traditionally considered to be the primary nutrient limiting primary production in lakes. More recent studies show that sometimes nitrogen can be the limiting nutrient for phytoplankton production in temperate lakes. This study investigated whether the nitrogen has a major role along with phosphorus in the primary production of lakes. In addition, it was studied if the limiting nutrient changes during the growing season and does the residence time of the lake affect the level of nutrient limitation. The subject lakes were Ormajärvi, Suolijärvi, Lehee, Pyhäjärvi and Iso-Roine, which are the headwater lakes of the Kokemäenjoki in Kanta-Häme. The lakes were sampled for bioassays once a month from June to September in 2004 and in May 2005, a total of five times. There were four treatments: control, lake water + P, lake water + N, lake water + P + N. For each treatment there were five replicates. There was one concentration level for each nutrient treatment. The nutrient concentration of treatments depended on the nutrient content of the lakes. To determine the combined effect of nutrients both of them were added at the same time. Nitrogen treatment solution was prepared from potassium nitrate and phosphorus treatment solution from potassium dihydrogen phosphate. Bioassays were conducted as a pure culture of Pseudokirchneriella subcapitata Prinz -algae. Zooplankton was removed from the lake water samples, which were then sampled for nutrient analysis. The water samples were autoclaved and filtered prior to the bioassays. Bioassays were carried out in Erlenmeyer flasks containing 60 ml of lake water, the nutrient solutions and 0.5 ml pure culture of P. subcapitata. Algae were grown in continuous illumination until the exponential growth stopped. Algal growth was monitored by taking samples of a few ml from the flasks roughly every other day. Algae in samples were counted by a microscope in Lund chambers. The actual variables were the maximum number of cells or yield and the growth rate. The limiting nutrient was found out by comparing the yield and the growth rate of different nutrient treatments to the control. The results of the bioassays were tested statistically with non-parametric Kruskal-Wallis H-test. Algal bioassays expressed only phosphorus limitation. Phosphorus limited the yield in the bioassays of Suolijärvi in August 2004 and May 2005. In Lehee and Pyhäjärvi phosphorus limited growth rate in May 2005. There was neither nitrogen limitation nor co-limitation in any of the bioassays. So the limiting nutrient didn't change during the growing season. Phosphorus treatments inhibited the growth of algae from time to time in 2004 in Ormajärvi, Suolijärvi, Pyhäjärvi and Lehee. In May 2005 there was no inhibition. Nutrient limitation was stronger in lakes with a long retention time. These bioassays indicate that reducing phosphorus loading would control eutrophication of this chain of lakes. The phosphorus treatments couldn t cause the inhibition. The cause of inhibition originated most likely from the drainage area due to heavy rains in summer 2004. It could be, for example, zinc or arsenic.
-
(2017)Viherkattojen määrä on kasvanut räjähdysmäisesti eri puolilla maailmaa viime vuosina niiden jatkuvan tutkimisen myötä. Monet kaupungit haluavatkin lisätä viherkattojen määrää ja rakentamiselle on tarjolla erilaisia tukia sekä helpotuksia. Viherkattoja rakentaessa ongelmaksi muodostuu usein viherkaton aiheuttama lisäpaino, jota saneerauskohteiden rakenteet eivät välttämättä kestä. Ratkaisuksi voi nousta sammalkatto, joka voi olla perinteisiä viherkattoja ohuempi ja siten kevyempi. Sammalet ovat putkilokasveihin verrattuna kevyempiä ja ne kestävät myös paremmin kuivuutta. Sammalkattoja ei ole kuitenkaan tutkittu tarpeeksi, jotta niitä voitaisiin suunnitella ja rakentaa uusiin kohteisiin. Tämän tutkimuksen kohteena toimi Meilahden liikuntakeskuksen sammalkatto, jossa sammalten kasvua tutkitaan eri paksuisilla ja erityyppisillä kasvualustoilla. Tutkielman tarkoituksena oli selvittää, minkä tyyppinen kasvualusta edistää parhaiten sammalten kasvua koekatolla. Materiaali koostui sammalkatolta otetuista kuvista, joita muokattiin myöhemmin Photoshop -kuvankäsittelyohjelmalla sammalpeitteisyyden selvittämiseksi. Tutkimus aloitettiin syksyllä 2015 ja saatiin päätökseen syksyllä 2016. Tutkimuksen aikana osa katosta kärsi pahasti kevään 2016 kuivasta jaksosta sekä rankkasateista. Ohuimmat koealat huuhtoutuivat pois katolta, mutta paksuimmilla koealueilla sammaleet kehittyivät tasaisesti. Maaseoksista erityisesti kivituhkaa sisältävät seokset edistivät sammalten kehitystä, kun taas hiekan sekaisesta kuoresta/turpeesta koostuneilla kasvualustoilla peitteisyys pieneni. Pääkäsittelyiden, eli kasvualustan koostumuksen ja paksuuden, lisäksi tarkasteltiin myös taustalla vaikuttavia tekijöitä, kuten katon ilmansuuntaa sekä näytealan sijaintia suhteessa korkeuteen, mitkä vaikuttivat omalta osaltaan sammalpeitteisyyteen. Sammalkattojen jatkotutkimusten tarve on suuri. Tietoa tarvitaan enemmän erityisesti kasvualustasta sekä eri lajien soveltuvuudesta katolle. Tämän tutkimuksen tulokset antavat suuntaa katolle soveltuvasta kasvualustan paksuudesta sekä koostumuksesta, mutta tutkimus tulisi toistaa useammalla katolla sekä uusilla maaseoksilla.
-
(2006)Lehtokotilo (Arianta arbustorum) on yleistynyt eteläisessä ja keskisessä Suomessa 1960-luvulta lähtien. Varsin usein se muodostaa runsaita massaesiintymiä, joista Suomessa kuuluisia ovat mm. Porvoon ja Lahden esiintymät. Lehtokotilo on kaikkiruokainen, mutta varsin usein se viihtyy pihojen ja puutarhojen viljelykasveilla. Tiheissä esiintymissä kotiloiden vaikutus istutuksiin on huomattava. Pro gradu -työni on osa Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksen koivutisleprojektia. Koivutisle syntyy grillihiilituotannon sivutuotteena ja se sisältää tuhansia erilaisia yhdisteitä. Koivutisle voidaan erottaa paksumpaan tervaan ja juoksevampaan tisleeseen. Koivutisleen koostumus ei ole vielä selvillä, mutta tisleen vaikutusta tuholaiskarkotteena on kokeiltu useilla eliöillä, mm. etanoilla. Tutkimukseni tarkoitus oli tutkia koivutisleen karkotetehoa lehtokotiloihin. Karkotevaikutuksen lisäksi tutkin myös koivutisleen käytön aiheuttamaa haittaa muille eliöille maa- ja vesiympäristössä. Koivutisleen karkotetehoa tutkittiin tervatisleellä maalattujen aidanteiden avulla. Tutkimuksissa oli mukana kahdenlaisia kotiloaidannekokeita: toisissa rajattiin kotilot aidanteiden sisään, toisissa ulos. Kesän 2004 kokeessa lauta-aidanteiden sisään sijoitettiin 50 kotiloa, jotka laskettiin uudelleen kokeen lopussa. Koe toistettiin laajempana kesällä 2005 käyttäen uudenlaisia muovipleksiaidanteita ja seuraten kotiloiden määrää aidanteissa useamman kerran kokeen aikana. Toisessa kesän 2005 kokeessa aidanteet sijoitettiin alueelle, jossa kotiloita esiintyy runsaasti ja seurattiin niiden liikkumista aidanteisiin kokeen aikana. Kesän 2005 kokeissa tervatisleen joukkoon lisättiin vaseliinia tervan säänkestävyyden parantamiseksi. Tisleen vaikutuksia maaperässä tutkittiin kenttäkokeella sekä kasvittomin ja kasvillisin mikrokosmoksin. Pellolle ruiskutettiin 100 % koivutislettä. Mikrokosmokset puolestaan ruiskutettiin 100 % tai 5 % koivutisleellä. Kenttä- ja mikrokosmoskokeista otettiin näytteet viidesti kokeen aikana. Tällöin maasta erotettiin sukkula- ja änkyrimadot märkäsuppilomenetelmää käyttäen. Madot laskettiin ja määritettiin änkyrimatojen biomassa. Tisleen vaikutusta mikrobeihin tutkittiin mikrobiaktiivisuuden muutoksina. Mikrobiaktiivisuuden määrittämiseen käytettiin CO2-tuottoa mittaavaa respirometriä ja EasyQuant-hiilianalysaattoria. Kokeen lopussa kasvillisista mikrokosmoksista määritettiin myös kasvibiomassa. Koivutisleen vesistövaikutusten tutkimista varten valittiin kuuden vesieliön joukko, jotka altistettiin useammalle tislepitoisuudelle. Koe-eliöinä oli yksi bakteeri, yksi kasvi ja neljä selkärangatonta. Seurattava vasteena oli koe-eliöstä riippuen kuolleisuus, käyttäytymismuutokset tai kasvun inhibitio. Vasteen avulla laskettiin tisleen EC50-pitoisuudet (effect concentration) kullekin koe-eliölle. Tervatisle toimi kotiloita karkottaen. Karkoteteho parani lisättäessä tisleen joukkoon vaseliinia ja taustalla lienee parantunut säänkestävyys. Sadesää heikensi tervatisleen karkotetehoa muuttaen sen värin vaaleanruskeaksi ja mattapintaiseksi. Terva-vaseliiniseos pysyi sen sijaan aina mustana ja kiiltävänä ja sen karkoteteho säilyi sateista huolimatta. Mikrokosmoskokeet osoittavat, että ruohovartiset kasvit kuihtuivat tisleruiskutuksesta, mutta alkoivat toipua jo saman kasvukauden aikana. Tisle ei puolestaan vaikuttanut maassa eläviin änkyrimatoihin, mutta peltomaassa elävät sukkulamadot kärsivät tisleestä jonkin verran. Mikrobiaktiivisuus nousi kasvittomissa 100 % tislekäsittelyissä kokeen alussa, palaten pian samaan tasoon muiden käsittelyiden kanssa. Tällainen hengityskäyrä on tyypillinen energiaresurssin lisäyksen jälkeen kun helposti käytettävä lisäresurssi käytetään nopeasti loppuun ja hengitys palautuu normaalitasolle. Myös aineen toksisuus voi saada aikaan hengityksen kasvun, jolloin puhutaan ns. huohotusilmiöstä. Peltomaassa tisleellä havaittiin olevan myös negatiivinen vaikutus mikrobihengitykseen. Todennäköisesti hengityksen pieneneminen ja tisleen vaikutus sukkulamatoihin oli kuitenkin seurausta juurieritteiden vähenemisestä kasvien kuihtuessa tisleruiskutuksen myötä. Tähän viittaa myös se, että mikrobibiomassa ei muuttunut, vaikka hengitysaktiivisuus laski: resurssipulan myötä mikrobit vaipuivat lepotilaan. Vesieliöt olivat maaperäeliöitä herkempiä, todennäköisesti siksi, että vedessä suurempi osa tisleestä oli liuenneena. Tisle ei kuitenkaan ollut myöskään vesieliöille erityisen haitallista. EC50-pitoisuudet olivat välillä 0,002 - 0,089 % (noin 16-872 mg/L). Koivutisle toimii kotiloiden karkotteena, etenkin muovisessa kotiloaidanteessa, jonka maalaamiseen käytetään tervatisleen ja vaseliinin (2:3) seosta. Vaikka aidanteet eivät pitäneet kotiloita sisällä sataprosenttisesti, pysyivät kotilot hyvin niiden ulkopuolella. Koivutisle voi joissain oloissa ja suurina määrinä olla haitaksi maaperässä ja vesistössä, mutta se voi toimia myös resurssina mikrobeille.
-
(2015)Tehostunut maatalous on maailmanlaajuisesti köyhdyttänyt maatalousluontoa voimakkaasti viime vuosikymmenten aikana. Tehostumisen seurauksena niittyjen ja viljelemättömien pientareiden määrät ovat romahtaneet, maankäyttö on voimistunut ja biologinen monimuotoisuus on vähentynyt. Tila- ja lohkokokojen kasvu on yksipuolistanut maaseutumaisemaa ja heikentänyt maaseutuympäristöstä riippuvaisten lajien elinehtoja. Lisäksi karjatalouden ja siihen liittyvän niiton ja laidunnuksen vähentymisen seurauksena erityisesti perinteiset niitty- ja ketolajit ovat vähentyneet merkittävästi. Nykyään jo noin viidennes Suomen uhanalaisista lajeista elääkin maatalousympäristössä, erityisesti perinnebiotoopeilla. Useimmista maatalousluonnon eliöryhmistä on huomattavan vähän tietoa saatavilla. Tämän vuoksi harvoja hyvin tunnettuja lajiryhmiä joudutaan käyttämään epäsuorina indikaattoreina muunkin lajiston tilasta. Suomessa parhaiten tähän tarkoitukseen soveltuvat eliöryhmät ovat päiväperhoset, peltolinnut ja peltojen rikkakasvit. Jotta lajeja voidaan suojella tehokkaasti, tarvitaan tietoa lajeille suotuisista elinympäristöistä ja niiden sijainnista. Elinympäristömallit ovat oiva työkalu tähän, sillä niiden avulla voidaan selvittää lajien ja ympäristötekijöiden välistä suhdetta ja arvioida lajien esiintymisen todennäköisyyttä eri alueilla. Tämän työn tavoitteena on arvioida maatalousympäristön arvotuksessa käytetyn High Nature Value (HNV) -indikaattorin soveltuvuutta maatalouden tukien suuntaamiseen maatalousympäristön perhosten levinneisyysaineiston avulla. Arviointia varten tuotin tilastollisia maatalousympäristön perhoslajien elinympäristämalleja ja esiintymisen ennustekarttoja. Käytin elinympäristömallien rakentamiseen R-ohjelmointiympäristön biomod2-pakettia. Mallien kalibrointivaiheeseen edenneistä 49 perhoslajista 30 lajia oli sellaisia, että niille saatiin rakennettua sekä yksittäisillä menetelmillä että painotetun keskiarvon konsensusmenetelmällä vähintään hyvät (TSS-arvo vähintään 0,6) elinympäristömallit. HNV-indikaattorin pisteiden ja perhoslajien esiintymistodennäköisyyden väliset riippuvuudet olivat vähäisiä ja vaihtelevia. Lisäksi myös negatiivisia riippuvuuksia esiintyi. HNV-indikaattorin käyttö maatalouden tukien suuntaamisessa ei siis saanut perhosten osalta tässä työssä tukea. Mallinnus tehtiin maisematasolla ja maisematason vaikutuksia voikin ylipäätään olla vaikea havaita, sillä luonnonarvoiltaan arvokkaat elinympäristöt ovat usein harvassa ja kaukana toisistaan. Yksittäinen HNV-tila ei välttämättä juurikaan lisää lajien monimuotoisuutta ja elinmahdollisuuksia, jos sitä ympäröivä maisema on tehotuonnossa. Perinnebiotooppien vähetessä maatalousympäristön lajeja onkin tulevaisuudessa tärkeää suojella entistä enemmän myös esim. kaupunkiympäristön viheralueilla ja johtoaukeilla.
-
(2016)Liito-oravaa (Pteromys volans) esiintyy EU:n alueella ainoastaan Virossa ja Suomessa. Lajin kanta heikkenee jatkuvasti metsätaloustoimien vuoksi. Liito-orava kuuluu EU:n luontodirektiivin suojaamiin lajeihin ja sen lisääntymis- ja levähdyspaikkojen hävittäminen on kielletty luonnonsuojelulailla. Liito-oravaa on suojeltu vuosina 2004 2016 Elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksen (ELY) toteuttamin rajausmenettelyin, jotka vuonna 2016 poistettiin käytöstä. Metsätoimijoiden vastuu liito-oravan suojelusta on kasvanut. Tässä työssä tutkin metsänomistajien asenteita liito-oravaa, sen suojelua sekä suojeluviranomaisia kohtaan. Olin kiinnostunut lainsäädännöllisen velvoittavan suojelun vaikutuksesta metsänomistajien asenteisiin suojeltavaa lajia kohtaan. Lisäksi halusin selvittää, millaiset taustatekijät voivat vaikuttaa asenteisiin. Taustateorioina käytin sosiaalipsykologian asenneteorioita, joiden pohjalta uskoin vastaajien asenteissa näkyvän joko kielteistä tai myönteistä suhtautumista liito-oravan suojeluun. Kielteinen suhtautuminen osoittaisi reaktanssia eli psykologista ilmiötä, jossa käskeminen aiheuttaa halun rikkoa annettua käskyä, jotta oma valinnanvapaus säilytetään. Myönteinen suhtautuminen kertoisi dissonanssi-ilmiöstä eli psykologisesta ilmiöstä, jossa käyttäytymistä ei voi lainsäädännön takia muuttaa ja siksi muutetaan asenne lakia myötäileväksi. Aiempien sääntöjen noudattamista käsitelleiden asennetutkimusten perusteella molempia ilmiöitä tulisi esiintyä vastaajien joukossa. Toteutin tutkimuksen puhelimitse tapahtuvan haastattelun avulla. Metsänomistajat oli jaettu kolmeen ryhmään heidän liito-oravakokemuksensa perusteella. Kontrolliryhmällä ei ollut ollenkaan omakohtaisia liito-oravakokemuksia. Kahdella muulla ryhmällä oli joko ELY-keskuksen antama liito-oravapäätös ilman hakkuurajoituksia, tai ELY-keskuksen määrittämä liito-oravapäätös hakkuurajoituksineen. Kokemuksen merkitystä analysoin mm. lineaarisen regressioanalyysin avulla. Tulokset osoittivat, että noin puolet metsänomistajista suhtautuivat liito-oravaan ja sen suojeluun kielteisesti ja heidän vastauksissaan oli havaittavissa selkeää reaktanssia. Taustatekijöistä asenteisiin vaikutti eniten vastaajan omistaman metsän pinta-ala. Kielteiset metsänomistajat vastustivat heidän metsätaloustoimiaan rajoittavaa lainsäädäntöä, eivätkä uskoneet liito-oravan olevan kovin uhanalainen. Metsänomistajat, joille oli määrätty rajauksia, suhtautuivat kaikista kielteisemmin liito-oravaan liittyviin väittämiin. Ryhmittelyanalyysin perusteella kuitenkin noin puolet vastaajista suhtautuivat melko myönteisesti liito-oravaan ja 70 % metsänomistajista olivat tyytyväisiä saamiinsa liito-oravapäätöksiin. Vuoden 2016 muutokset tulevat varmasti heikentämään entisestään liito-oravan suojelua, kun muutokset antavat käsityksen, ettei lajinsuojelu ole tärkeää. Liito-oravan suojelun jatkosuunnitteluun kannattaisi tämän tutkimuksen tulosten perusteella ottaa metsänomistajat mukaan. Iso lajinsuojelullinen ongelma on se, ettei suuri osa metsänomistajista usko liito-oravan olevan uhanalainen. Tätä epäkohtaa voitaisiin korjata esimerkiksi osallistamalla metsänomistajia liito-oravakannan koon arviointiin.
-
Orgaanisten yhdisteiden hajoaminen puhdistetun jäteveden hygienisointiin käytetyssä UV-käsittelyssä (2017)Ympäristöön päätyvät orgaaniset yhdisteet ovat maailmanlaajuinen ongelma. Tällaisiin yhdisteisiin kuuluvat muun muassa lääkeaineet, kuluttajakemikaalit sekä muoviteollisuuden raaka-aineet. Nämä yhdisteet päätyvät vesistöihin pääasiallisesti jätevedenpuhdistamoiden epätäydellisten puhdistus prosessien seurauksena ja voivat aiheuttaa vesieliöille haittavaikutuksia jo pieninäkin pitoisuuksina. Lisäksi vesilaitokset käyttävät pintavesiä raakavesilähteinään, joten mahdolliset riskit koskevat myös ihmisiä. Näistä syistä on alettu kiinnittää yhä enemmän huomiota erilaisten haitta-aineiden esiintymiseen vesiympäristössä ja niiden puhdistusmenetelmiin. Yhtenä potentiaalisena menetelmänä pidetään UV-käsittelyä, joka on tehokas desinfiointimenetelmä ja käytössä paitsi juomavedenvalmistuksessa, myös jätevedenpuhdistamoilla, joissa sen avulla saadaan tehokkaasti poistettua koliformiset bakteerit. Kyseisen menetelmän on aiemmissa tutkimuksissa havaittu hajottavan myös orgaanisia yhdisteitä. Tämän pro gradu -työn tavoitteena oli tutkia valittujen orgaanisten yhdisteiden esiintymistä Lahden Ali-Juhakkalan jätevedenpuhdistamon puhdistetussa jätevedessä, niiden vuodenaikaisvaihtelua, sekä kyseisellä puhdistamolla käytössä olevan UV-käsittelylaitoksen tehokkuutta näiden yhdisteiden hajottamisessa. Tutkittavia yhdisteitä olivat lääkeaineista diklofenaakki, ibuprofeeni, naprokseeni ja karbamatsepiini, sekä muoviteollisuuden raaka-aine bisfenoli A ja synteettinen hajuste HHCB. Lisäksi suoritettiin laboratoriokokeita sekä puhdistetulla jätevedellä, että ultrapuhtaalla vedellä kotitalouskäyttöön tarkoitetulla UV-laitteistolla. Työ suoritettiin yhteistyössä MOTREM-projektin kanssa. Näytteitä kerättiin viitenä ajankohtana syksyn 2016 ja kesän 2017 välisenä aikana. Näytteet esikäsiteltiin kiinteäfaasiuuttomenetelmällä ja analysoitiin GC-MS:lla, jolle kehitettiin tässä työssä tutkittaville yhdisteille soveltuva analyysimenetelmä. Lisäksi pyrittiin löytämään diklofenaakin mahdollisia hajoamistuotteita ja nämä näytteet analysoitiin GC-TOF-MS:lla. Puhdistamolta mitatuissa näytteissä yhdisteiden pitoisuudet vaihtelivat välillä 27–1820 ng/l, korkein pitoisuus oli diklofenaakilla, ja korkeimmat pitoisuudet mitattiin helmikuussa. UV-käsittely laski diklofenaakin ja karbamatsepiinin pitoisuuksia kaikkina ajanhetkinä hieman, muiden yhdisteiden kohdalla vastaavaa ei havaittu. Laboratoriokokeista saatujen tulosten perusteella voitiin todeta, että diklofenaakki ja naprokseeni olivat herkkiä UV-säteilytykselle, puhtaassa vedessä diklofenaakista saatiin hajotettua jopa 97 %. UV-lamppukokeilla saatiin myös tietoa diklofenaakin hajoamisesta. Tästä työstä saatujen tulosten perusteella voidaan todeta, että puhdistettu jätevesi sisältää orgaanisia yhdisteitä pieninä pitoisuuksina ja UV-käsittely voisi olla potentiaalinen hajotusmenetelmä joillekin orgaanisille yhdisteille, kuten lääkeaineille. Veden uudelleenkäyttömahdollisuuksia on tulevaisuudessa pohdittava entistä tarkemmin ja tällaisten puhdistusmenetelmien kehittäminen on tärkeää.
-
(2017)Urbanisation has caused many environmental problems, such as air pollution and the loss of biodiversity. One way to mitigate these problems is to expand green spaces. Roofs, as the last frontier, could be made full use of. Green roofs have become a hot topic in recent years. In this study, I investigated the ability of green roofs to support urban biodiversity by conducting a literature review, and then I sought the criteria for biodiversity roofs under Finnish conditions by interviewing ecologists. My research questions in this study were 1) What kinds of habitats could be 'ideal ecosystems' to be mimicked on biodiversity roofs in Finland; 2) which plant species could exist on roofs and whether they contribute to biodiversity; 3) what kinds of substrates support the biodiversity on roofs; 4) whether green roofs support faunal diversity and what faunal taxa could exist on roofs; 5) if and how roof structural characteristics influence roof biodiversity; 6) what kinds of management are practiced on biodiversity roofs; 7) what are people s attitudes towards or perceptions of biodiversity roofs in general. In this study, I conduct that 1) Sunny dry habitats, such as meadows and tundra, can be regarded as 'model ecosystems' for biodiversity roofs in the Finnish context. 2) Substrate heterogeneity is a key to biodiversity on green roofs. Different materials and different combinations of materials could be applied on the same roof to mimic diverse types of soil types in the most biodiverse Finnish ecosystems. 3) Native species from the model ecosystems are ideal plants for biodiversity roofs. Combining multiple greening methods on the same roof can be a solution to achieve 'instant greening effects' with only native species. 4) An ideal biodiversity roof in the Finnish context could support birds, bats, and invertebrates, such as spiders. To attract and support fauna, a roof needs a diverse plant community, as well as extra elements, such as deadwood. 5) Roof structural characteristics (i.e. roof height, size, slope, direction, location, and age) impact biodiversity by determining the accessibility to and the dispersal of flora and fauna, as well as microclimates on roofs. 6) Management, such as irrigation, might help biodiversity at least for newly established biodiversity roofs, but biodiversity roofs aim at being self-sustaining eventually. 7) People have generally positive attitudes towards green roofs, but their willingness to actually install a biodiversity roof is influenced by other issues, such as the financial cost and roof safety.
-
(2017)The spreading of non-indigenous species by human activities is a growing problem globally. Invasive species are generally assumed to have negative impacts on ecosystems, because they threaten biodiversity and the balance of ecological systems. Other simultaneous changes in the ecosystem can impact, or intensify the effects of, the invasion. The invasive rock shrimp Palaemon elegans, is an invasive species that has spread to the Baltic sea via human introduction in the early 2000's. There have also been drastic changes in the ecology of Baltic sea, particularly the increase of primary production. A common mesopredator, the three-spined stickleback Gasterosteus aculeatus, has greatly increased in number in the Baltic sea in recent years. It is presumed to influence the primary production by predation of zooplankton grazers. P. elegans is an omnivore that both grazes filamentous green algae, as well as preys upon the invertebrate grazers that live amongst the algae. If the invasion of P. elegans influences the populations of stickleback, it might also influence the accumulation of primary production. Recent studies have shown, that P. elegans can potentially influence the reproductive behavior of stickleback, but the effect on the success of reproduction has not been proven. This study was composed of two parts: field monitoring and a mesocosm experiment. In the monitoring, individuals of stickleback and P. elegans were caught, counted and measured in three shallow bays and two depths from May to August of 2015. The differences in number of caught individuals were analyzed using Kruskal-Wallis analysis of variance and differences in lengths were analyzed with Mann-Whitney U-test. The effect of P. elegans on sticklebacks was analyzed using covariance analysis. The hypothesis was, that the amount of P. elegans and stickleback or their lengths would show negative correlation, which could be a sign of interaction through predation or resource competition. In the mesocosm experiment stickleback fry were exposed to P. elegans or a non-parent stickleback in tanks with filamentous algae Cladophora glomerata and associated fauna. The resulting differences in in fry number, fry size and the amount of algae between treatments in the tanks were analyzed with Kruskal-Wallis analysis of variance. Correlations between variables were analyzed using Spearman's rank-order correlation. The hypothesis was that P. elegans would have a negative effect on the amount of fry through predation, or the size of the fry through perceived predation risk. In the field study, no significant correlations were found between P. elegans and sticklebacks, and therefore the results do not suggest a causal link between the two species. Differences between the areas were found, which were attributed to physical differences between the areas. In the mesocosm experiment not enough repetitions were accumulated to provide reliable results. The increase of P. elegans in the Baltic sea is most likely not going to affect the three-spined stickleback via direct predation. P. elegans appears in the shallow bays where sticklebacks reproduce later in the year and it consumes mainly algae and invertebrates. Even though P. elegans will feed on fish eggs if there is an opportunity, stickleback males defend their nests fiercely. The invasion of P. elegans in the Baltic sea is very recent, but it can affect the accumulation of filamentous algae due to their great number. It feeds on invertebrates, but can itself be a potential food item in the diet of ie. cod.
-
(2018)Metsällä on vahva asema suomalaisessa yhteiskunnassa niin historiallisesti, taloudellisesti kuin kulttuurillisestikin. Metsällä on myös merkittävä rooli maapallon hiilen kierrossa, mikä tekee metsien hoidosta ja metsätaloudesta keskeisiä kysymyksiä kansainvälisessä ilmastopolitiikassa. Kesällä 2017 Suomessa käytiin laaja julkinen keskustelu Euroopan parlamentin tulevasta metsien käyttöä säätelevästä LULUCF-päätöksestä. Keskustelu tarjoaa mielenkiintoisen mahdollisuuden tutkia metsien, ilmastonmuutoksen ja suomalaisuuden suhdetta. Heinäkuussa 2017 Euroopan parlamentin ympäristövaliokunta teki ehdotuksen maankäytöstä, maankäytön muutoksesta ja metsätaloudesta (ns. LULUCF-sektori) aiheutuvien kasvihuonekaasujen päästöjen ja poistumien sisällyttämisestä EU:n ilmasto- ja energiapolitiikan puitteisiin. Esitys pohjasi komission aiempaa esitykseen ja sen tavoitteena oli panna täytäntöön Pariisin ilmastosopimuksen mukaiset velvoitteet hiilinielujen kasvattamisesta. Esitys koettiin Suomen metsäteollisuuden ja Suomen hallituksen parissa kohtelevan Suomen metsäsektoria epäoikeudenmukaisesti, sillä se uhkasi rajoittaa hallituksen tavoitetta lisätä metsähakkuita merkittävästi. Ympäristöjärjestöt sekä monet metsä- ja ilmastotutkijat kritisoivat tätä hallituksen tavoitetta voimakkaasti. Tämän tutkimuksen tavoitteena on diskurssianalyysin avulla selvittää, millaisia puhetapoja Euroopan parlamentin hiilinielupäätöksenteosta tehdyssä uutisoinnissa esiintyi kesän 2017 aikana. Erityisenä kiinnostuksen kohteena ovat eri toimijoiden valitsemat diskursiiviset strategiat ja kuinka valittujen puhetapojen avulla rakennettiin tukea omalle näkemykselle – pyrittiin oman puhetavan hegemonisointiin. Parlamentin hiilinielupäätöksentekoa käsittelevien uutisten diskurssianalyyttinen tarkastelu nostaa esiin kaksi valta-aseman saavuttanutta diskurssia. Käytän näistä hegemonisoituneista diskursseista nimiä metsäisen taistelun diskurssi ja eettisen metsätalouden diskurssi. Molemmissa diskursseissa Suomen hallituksen tavoite kasvattaa hakkuita näyttäytyi positiivisena. Tutkimusajanjakso ajoittui keskelle Suomen satavuotisjuhlavuotta. Tämän voidaan katsoa vaikuttaneen yhteiskunnalliseen keskusteluun helpottaen isänmaallisuutta korostavien diskurssien rakentamista. Molemmat hegemonisen aseman saavuttaneista diskursseista perustuivat isänmaallisuutta ja suomalaisia hyveitä painottavaan retoriikkaan. Tutkimus nosti esiin myös kaksi hakkuiden kasvattamiseen kriittisesti suhtautuvaa diskurssia. Ne eivät kuitenkaan saavuttaneet hegemonista valta-asemaa, eivätkä juuri kyenneet uhkaamaan valtadiskursseja. Näistä ei-hegemonisista diskursseista käytetään tässä tutkimuksessa nimiä ilmastokiireen diskurssi ja kansallisen itsekkyyden diskurssi. Molemmat nojaavat hegemonisia diskursseja vahvemmin tutkijoiden auktoriteettiin asiantuntijoina ja abstraktille tasolle jääneeseen argumentointiin ilmastonmuutoksen pysäyttämisen kiireellisyydestä. Näin ympäristönsuojelijoiden argumentaatio ei onnistunut vetoamaan suomalaisten tuntemuksiin yhtä voimakkaasti kuin hakkuiden kasvattamista tukevien toimijoiden retoriikka. Metsäteollisuuden etujärjestöt käyttävät merkittävää taloudellista ja poliittista valtaa Suomessa. Ympäristöjärjestöillä ja tutkijoilla ei ole käytössään vastaavaa valtaa. Tutkimuksen pohjalta tämä ei kuitenkaan täysin selitä sitä, että ympäristönsuojelijat eivät onnistuneet rakentamaan diskurssia, joka olisi pystynyt haastamaan metsähakkuiden kasvattamista tukevien diskurssien hegemonisoitumisen.
-
(2013)Lepidurus arcticus (Pallas, 1793) is a keystone species in High Arctic ponds, which are exposed to a wide range of environmental stressors. This thesis provides information on the ecology of this little studied species by paying particular focus on the sensitivity of L. arcticus to acidification and climate change. Respiration, reproduction, olfaction, morphology, salinity and pH tolerance of the species were studied in the laboratory and several environmental parameters were measured in its natural habitats in Arctic ponds. Current global circulation models predict 2–2.4 °C increase in summer temperatures on Spitsbergen, Svalbard, Norway. The L. arcticus respiration activity was tested at different temperatures (3.5, 10, 16.5, 20, 25 and 30 °C). The results show that L. arcticus is clearly adapted to live in cold water and have a temperature optimum at +10 °C. This species should be considered as stenothermal, because it seems to be able to live only within a narrow temperature range. L. arcticus populations seem to have the capacity to respond to the ongoing climate change on Spitsbergen. Changes can be seen in the species' reproductive capacity and in the individuals' body size when comparing results with previous studies on Spitsbergen and in other Arctic areas. Effective reproduction capacity was a unique feature of the L. arcticus populations on Spitsbergen. L. arcticus females reached sexual maturity at a smaller body size and sexual dimorphism appeared in smaller animals on Spitsbergen than anywhere else in the subarctic or Arctic regions. L. arcticus females were able to carry more eggs (up to 12 eggs per female) than has been observed in previous studies. Another interesting feature of L. arcticus on Spitsbergen was their potential to grow large, up to 39.4 mm in total length. Also cannibalistic behaviour seemed to be common on Spitsbergen L. arcticus populations. The existence of different colour morphs and the population-level differences in morphology of L. arcticus were unknown, but fascinating characteristic of this species. Spitsbergen populations consisted of two major (i.e. monochrome and marbled) and several combined colour morphs. Third interesting finding was a new disease for science which activated when the water temperature rose. I named this disease to Red Carapace Disease (RCD). This High Arctic crustacean lives in ponds between the Arctic Ocean and glaciers, where the marine environment has a strong impact on the terrestrial and freshwater ecosystems. The tolerance of L. arcticius to increased water salinity was determined by a LC50 -test. No mortality occurred during the 23 day exposure at low 1–2 ‰ water salinity. A slight increase in water salinity (to 1 ‰) speeded up the L. arcticus shell replacement. The observations from natural populations supported the hypothesis that the size of the animals increases considerably in low 1.5 ‰ salt concentrations. Thus, a small increase in water salinity seems to have a positive impact on the growth of this short-lived species. Acidification has been a big problem for many crustaceans, invertebrates and fishes for several decades. L. arcricus does not make an exception. Strong acid stress in pH 4 caused a high mortality of mature L. arcticus females. The critical lower limit of pH was 6.1 for the survival of this acid sensitive species. Thus, L. arcticus populations are probably in danger of extinction due to acidification of three ponds on Spitsbergen. A slight drop (0.1–1.0) in pH values can wipe out these L. arcticus populations. The survival of L. arcticus was strongly related to: (1) the water pH, (2) total organic carbon (TOC) and pH interaction, (3) the water temperature and (4) the water salinity. Water pH and TOC values should be monitored in these ponds and the input of acidifying substances in ponds should be prevented.
-
(2017)Baltic Sea has undergone major changes in the last few decades and its ecological condition has changed. Paleolimnology provides methods to detect changes in the past, mostly from the times when no surveillance was conducted. This Master's thesis is about the response of a common Cladocera, Eubosmina maritima to the past environmental change in Sandöfjärden, Gulf of Finland. I studied past isotopes, δ13C and δ15N to detect past changes in the eutrophic changes from sedimented subfossil remains to detect how the E. maritima population abundance and morphology have changed due to eutrophication and increased predation pressure. I analyzed a 30 cm sediment core of which I counted E. maritima remains. I also measured the lengths of carapaces, mucros and antennules in order to detect changes in their morphology. I used carbon nitrogen ratio, total carbon, total nitrogen, and their stable status of the sea area. To indicate predation pressure on E. maritima, I used the resting egg data of a predatory cladocera Cercopagis pengoi, that was introduced to the area at the beginning of the 1990's. The sediment core is stratigraphic, meaning that the layers are connected to each other and therefore cannot be treated as independent samples. The data was first viewed graphically to reveal correlations. I applied redundancy analysis (RDA) to find out if changes in the Eubosmina-populations are explained by the environmental changes. Associated is Monte Carlo permutation test to check which explanatory variables are the most important. Finally I performed variance partitioning to separate the effects of the environment caused by time in the sediment time series. My results show that E. maritima population has increased in number since the 1950's and a positive correlation with δ15N suggests that this has a connection to increased nutrient levels. It also seems that big E. maritima individuals became more common in eutrophic conditions. Increased predation pressure affected E. maritima populations the strongest right after C. pengoi was introduced to the area when also the longest mucros were found. There also was a slight decrease in the E. maritima abundance at that time. The changes of the lengths of the appendages seem to be more connected to predation pressure, whereas the abundance and the overall body size seem to have a connection with eutrophication. Along with the eutrophication increased the number of E. maritima in the Gulf of Finland. The effect of predation pressure was the clearest right after the introduction and then later smoothened.
-
(2016)Meriympäristöihin kohdistuvat ihmistoiminnan paineet kasvavat koko ajan. Merialueita uhkaavat esimerkiksi luonnonvarojen liikakulutus sekä meriekosysteemin vahingoittaminen ja elinympäristöjen tuhoaminen. Tietoisuus vedenalaisten elinympäristöjen tilasta on luonut tarpeen tutkia ja lisätä vedenalaista tietämystä. Vesiympäristöjä inventoidaan erilaisin mittauksin, kaukokartoituksin ja kenttäkartoitusmenetelmin. Merenpohjaa kartoitetaan esimerkiksi sukeltamalla ja videoimalla sekä erilaisilla kaikuluotaus- ja kaukokartoitusmenetelmillä. Itämeren vedenalaisen meriluonnon monimuotoisuuden inventointiohjelman VELMUn tavoitteena on lisätä vedenalaisen meriluonnon tietämystä kartoittamalla Suomen rannikkoalueita ja vedenalaisia elinympäristöjä. Tutkimuksessani vertailin sukellus-, videointi- ja haramenetelmien vahvuuksia ja heikkouksia ja arvioin niiden tarkkuutta ja todenmukaisuutta. Kovilta pohjilta otettiin lisäksi Kautsky-näytteitä lajien tunnistamisen vertailua varten. Halusin selvittää 1) Vaihteleeko lajintunnistuksen tarkkuus eri luokkatasojen välillä, ja mitkä ovat ne luokkatasot, jotka pystytään luotettavasti arvioimaan videometodein erilaisissa ympäristöissä? 2) Vaihteleeko lajintunnistuksen tarkkuus habitaattien sisällä ja välillä? 3) Onko videomateriaalin perusteella tehtävän lajintunnistuksen tarkkuuden ja pohjaorganismien peittävyyden välillä yhteyttä? 4) Onko linja-arvioinnin ja pistearvioinnin antamien tulosten välillä eroja? Verifiointityö toteutettiin Hangon ja Tammisaaren vesialueilla läntisellä Suomenlahdella heinä-syyskuussa 2007. Tutkimuksessa videoitiin ja arvioitiin sukeltamalla yhteensä 99 kasvillisuuslinjaa lieju-, hiekka- ja kovilta pohjilta. 10 metrin pituiset linjat sijoitettiin maksimissaan 8 metrin syvyydelle. Lisäksi jokaisen linjan lähettyviltä tehtiin 2−3 ruutuarviointia alaltaan 0,25 m2. Vertailun kohteena olivat eri menetelmät (sukellus, videointi ja hara) sekä eri peittävyysalat (linjat ja ruudut). Tulokset osoittivat, että videomenetelmä on karkeampi menetelmä kuin sukellus. Videoanalysoinneissa lajimäärä jäi vähäisemmäksi kuin sukeltajan arvioinneissa. Sukeltaja tunnisti kaikilla luokkatasoilla enemmän makrofyyttejä kuin videoarviointi. Parhaiten videolta erottuivat suuret ja dominoivat lajit ja pienet, matalat ja harvinaiset yksilöt jäivät herkästi videolta huomaamatta. Videotulkinnoissa tuli virheitä niin lajitason (Potamogeton perfoliatus –> P. praelongus) kuin heimotason tarkastelussa samankaltaisten lajien osalta (Potamogeton vrt. Zannichellia). Luhter-haralla saatiin lajimääristä ja peittävyyssuhteista samankaltaisia tuloksia kuin sukeltamalla. Linja-arvioiden lajimäärät olivat suurempia kuin ruutuarvioiden. Myös peittävyydet arvioitiin suuremmiksi linjoilla kuin ruuduilla. Pohjatyypillä ei ollut vaikutusta eri arviointimenetelmien toimivuuteen lajimääriä arvioitaessa. Sen sijaan peittävyysarviot vaihtelivat niin menetelmien kuin pohjatyyppien välillä. Sukeltajan ja videomenetelmän peittävyysarviot poikkesivat toisistaan hiekkapohjalla, muilla pohjatyypeillä arviot olivat samankaltaisia. Menetelmien erot peittävyyksien arvioinnissa poikkesivat toisistaan hiekkapohjan linjojen ja ruutujen välillä, kun muilla pohjatyypeillä ja peittävyysaloilla menetelmät toimivat yhtäläisesti. Sinisimpukkaa havaittiin harvemmin videolla kuin sukeltajan arvioissa. Toisaalta videoarviointien peittävyydet olivat sukeltajan arvioita suuremmat siellä, missä sinisimpukkaa havaittiin. Lajin runsaus vähensi makrofyyttimääriä ja lisäsi niiden tunnistusvirheitä videoarvioinneissa. Sinisimpukka voi olla vaikeasti havaittavissa pohjamosaiikista ja varsinkin sen peittävyyttä on hankala arvioida videokuvasta. Turbiditeetti ei vaikuttanut lajihavaintojen määrään videoarvioinneissa, mutta sukeltajan arvioissa liejupohjalla turbiditeetin voimakkuus vähensi lajimäärää, kun taas kovalla pohjalla vaikutus oli päinvastainen. On tärkeää, että lajinmääritys osuu oikeaan, eikä vain sinnepäin. Väärä lajinmääritys voi johtaa vääriin päätelmiin ja tätä kautta esimerkiksi vääriin suojelutoimenpiteisiin. Videoarvioinneilla on tarkoitus tehdä yhteisötason kartoitusta, jota täydennetään muilla menetelmillä, kuten sukelluksin ja näytteenotoin. Videoarvioissa ylletään harvoin lajitason tunnistuksiin eikä niitä ole tarkoituskaan tehdä. Siksi on aina parempi jättää tunnistus karkeammalle tasolle kuin tehdä väärä tunnistus. Koska kansallinen päätöksenteko Itämeren käyttöön liittyen perustuu pitkälti VELMUn tuottamiin luontotyyppimäärityksiin, on tärkeää, että sen tuottama informaatio on luotettavaa. Tämän tutkimuksen tuloksista on hyötyä VELMU-projektille, koska ulkopuolista tarkastusta ei käytetyille kartoitusmenetelmille ole aiemmin tehty. Tulosten avulla voidaan suunnitella parannuksia kartoituksen luotettavuuteen ja tarkkuuteen.
-
(2013)The primary characteristic of urbanisation is the addition of hard surfaces to catchments, which affects water and habitat quality in urban streams and alters natural hydrological processes by reducing infiltration, evapotranpiration and efficiently conveying storm runoff to streams, gathering a variety of urban polluants along the way. This is typical of the 'urban stream syndrome'. Catchment imperviousness (especially Effective Impervious Area or percent connectivity) can be used as one of the primary indicators of the severity of this phenomenon. This research was initiated through a collaboration between the City of Helsinki and the University of Helsinki to determine the baseline water quality of Hakuninmaanoja, a small urban stream in Helsinki, Finland, and the imperviousness of its catchment, where a pilot ecological housing development 'Kuninkaantammi' (KUNTA) will be built beginning in 2013. The purpose of the project is to assess the current characteristics of the catchment prior to the development in the headwaters of the stream. An automatic water quality monitoring station was built on the lower part of the stream approximately 200m upstream of its junction with Mätäjoki, the second largest river of Helsinki. Water Sensitive Urban Design can be used as part of a holistic stormwater treatment train to limit newly created imperviousness, and minimise the connectivity of the necessary remainder, allowing stormwater runoff to be reused, infiltrated and treated through soil media, or slowed down enough to attenuate the urban hydrograph. Some of these features such as raingardens, green roofs and detention ponds will be included in the KUNTA development for this purpose. A detailed calculation of catchment imperviousness was completed via field survey and land use categorization methods. Total Impervious Area (TIA) was determined to be 22%, Effective Impervious Area 15% and catchment wide runoff coefficient given by land use categorisation method to be 0.32. TIA is expected to increase to 30% following development of KUNTA, however EIA is not expected to increase in proportion with TIA due to planned Water Sensitive Urban Design features. Yearly runoff volumes based on each method of calculating imperviousness were estimated, as well as for the future following KUNTA development. Water quality in the stream currently is quite satisfactory in relation to other streams in Helsinki, however the urban stream syndrome is already evident with particular concern regarding temperature, sediment and peak flow fluctuations. Effective Impervious Area should be used in urban planning of new and existing developments rather than TIA because it will give much greater accuracy of runoff volumes and infiltration rates by taking into account unconnected impervious surfaces. Strengthening local solutions to reduce connectivity should be a municipal priority. Water quality monitoring will continue at the site until after KUNTA has been built, and further research should focus on determining the technical performance of stormwater Best Management Practices (BMPs) at the site.
-
(2015)Infiltration rates in urban areas are low due to a high proportion of impervious structures. Impermeability results in increased rates of urban runoff, which often leads to degradation in receiving waters. Stormwater retention in urban areas can be increased, for instance, with green, vegetated roofs. While impervious, normal roofs produce the runoff immediately, studies with green roofs have shown that they cause delays in peak runoff and reduce the runoff rate and volume by water retention and attenuation. The water retaining capacity of green roofs vary due to local weather conditions and roof characteristics. Several studies and experiments considering stormwater management and other ecosystem services that green roofs provide have been performed worldwide, mainly in temperate regions, while more studies are needed in cold climates especially to quantify the performance of green roofs in winter. The purpose of this thesis was to evaluate the effects of various types of precipitation events on runoff rates, timing and water retention in locally built new green roofs from late summer to early winter in southern Finland. Data on precipitation and green roof runoff as well as soil temperature and humidity were monitored automatically. Green roofs included a) precultivated readymade vegetation mats and b) built on site novel substrate mixture with plug plants and seedlings. My principal aim was to study the capability of green roofs in retaining and attenuating water in relation to the intensity and duration of precipitation, the length of the antecedent dry weather period as well as to temperature and moisture of the green roof substrate. I hypothesised that green roofs retain low intensity events better than high intensity events and more effectively in dry and warm than in wet and cold weather, being negligible at temperatures below 0 °C. Furthermore, I studied whether retention capacity can be improved by the amendment of biochar. Finally, readymade green roofs with dense vegetation was hypothesised to have better retention capacity than the newly created roofs with very sparse vegetation but only in summer due to evaporation. Based on cumulative runoff, green roofs retained 52 % of rainfall, which is close to the retention capability found in previous studies. Retention was generally higher at warm temperatures and for biochar-amended roofs, in agreement with my hypothesis. Against expectations, roofs with readymade vegetation mats had lower retention than those built on site. In summer and autumn, before freezing temperatures occurred, results were generally according to the hypotheses and previous research: retention rates decreased as rain depth or rain peak intensity increased. When the amount of rain preceding the measurement event was low, and the substrate moisture content was low, retention was better. During wintertime, results were contrary to my hypotheses: Total retention rates increased with the amount of rain and rain intensity, or when substrate moisture content increased. However, a long antecedent dry weather period resulted in better retention, especially during winter. Mean peak flow attenuation for rain events in this study was 64 % and results are in accordance with my hypothesis and previous research. Furthermore, delay times from when the rain event started to when runoff started and from rain peak to runoff peak were detected in this study, mean values of more than 1 h being comparable to what has been reported in the literature. Results from my thesis can be used to improve hydrological models for local stormwater management purposes. Furthermore, results can be compared with those of other ecological stormwater treatment methods. Possible future research topics include the functioning of green roofs during different seasons and especially during freezing and melting periods with assumedly complex hydrological interactions.
Now showing items 1-20 of 22