Browsing by department "Ympäristötieteiden laitos"
Now showing items 41-60 of 60
-
(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.
-
(2013)The bioluminescent and toxin-producing dinoflagellate Alexandrium ostenfeldii forms dense blooms in coastal areas of the Baltic Sea. Bioluminescence, light production by an organism through a chemical reaction, is a nocturnal, rhythmic phenomenon in surface algae. In this study, the bioluminescence pattern and rhythm of A. ostenfeldii was under investigation. Procedures for continuous bioluminescence measurements, to support dedicated environmental monitoring of toxic dinoflagellate blooms, were developed. The study consisted mainly of laboratory experiments. Semi-continuous field measurements were included for comparison. In the laboratory, the light production of monocultures of A. ostenfeldii was measured with a spectroluminometer or bathyphotometer, continuously during the night, or for several consecutive days. The method to stimulate bioluminescence was varied, as well as the recovery period of the cells after stimulation. Light regimes during growth and pre-measurement adaptation were also taken into account. The experiments confirm that bioluminescence in A. ostenfeldii follows a circadian pattern and can be stimulated with the chosen methods. Bioluminescence could also be stimulated after culturing in continuous light. Measurement parameters for rhythm experiments (stimulation frequency and recovery period), were optimised. Multi-day experiments in complete darkness suggested that sufficient energy was available to maintain bioluminescent response during one night, although an endogenous rhythm remained present. These experiments gave insight to the phenomenon of bioluminescence regulation in A. ostenfeldii, but also gave rise to new questions. Some repeated measurements resulted in very low bioluminescence intensity, without an obvious reason. The light regime is not the only factor controlling bioluminescence. The interplay between bioluminescence and the growth and condition of the cultures is of interest.
-
(2015)Ympäristön- ja luonnonsuojelu Suomessa on muuttunut merkittävästi sotien jälkeen. Puhtaasti luonnontuntemukseen ja harrastuneisuuteen pohjaavan luonnonsuojelun rinnalle on kehittynyt 1960- ja 1970-lukujen vaihteessa politisoitunut ja institutionalisoitunut ympäristönsuojelu. Vielä tuolloin ympäristön muutokset koettiin erillisinä ongelmina, kuten ilman saastumisena, elintarvikkeiden myrkkypitoisuuksina ja maiseman pilaantumisena, mutta yksittäisistä ongelmista alkoi kehittyä laajempi kokonaisuus eli ympäristökysymys. Ympäristökysymys käsittää negatiivisesti koettujen ympäristön muutosten tiedostamisen, problematisoinnin, hallinnan ja politiikat. Vaikka ympäristökysymys muodostui ja ympäristöongelmat tunnistettiin yhteiskunnallisiksi ongelmiksi jo 1960-luvun lopulla, kesti ympäristöhallinnon organisoituminen vuosikymmeniä ja ympäristöministeriö perustettiin vasta vuonna 1983. Tutkimuksessani selvitän, millaisena ympäristökysymyksen kehittyminen näyttäytyy Helsingin Sanomien pilapiirroksissa vuosina 1956-1985. Pilapiirros kertoo enemmän kuin pelkkä uutinen; siitä voi tulkita julkaisuajankohdan asenneilmapiiriä sekä ainakin piirtäjänsä mielipiteen, eli paljon sellaista, jota neutraaliin uutistekstiin ei paineta. Lisäksi se, että pilapiirros on tehty ja julkaistu, paljastaa piirroksessa kuvatun aiheen olevan ajankohtainen ja puhuttava. Tutkimuksen aineistona on Helsingin Sanomien pilapiirrokset vuosilta 1956-1985, jotka ovat kaikki Kari Suomalaisen käsialaa. Ajanjaksolle osuu monia suomalaisen ympäristökysymyksen suuria tapahtumia: yksittäisiä taisteluja, kuten Koijärvi, runsaasti uusien luonnon- ja ympäristönsuojeluun liittyvien lakien säätämisiä sekä ympäristöhallinnon organisaation uudistaminen ja oman ministeriön perustaminen. Tutkimus on yhteiskunnallista ympäristötutkimusta ympäristöhistorian kentällä, ympäristötietoisuuden ja ympäristöliikkeiden historiaan painottuen. Tutkimusote on teorialähtöinen, ja sisällönanalyysi on limittynyt aineistonkeruuvaiheeseen. Lopputuloksena on katselmus siitä, miten ympäristökysymys on kehittynyt Suomessa yksittäisten ympäristöongelmien käsittelystä yhteiskunnalliseksi kysymykseksi
-
(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.
-
(2016)Cities of the 21st century consume massive amounts of energy, and indoor climate control within the built environment is responsible for a large fraction of the total demand. With pressures to make buildings more environmentally friendly, new energy efficient technologies and designs are continually sought after. A green roof, or a living roof, is a structural design approach that can provide a variety of ecosystem services along with the reduction of building energy demands. It has been shown that green roofs are effective tools for reducing cooling energy demands in warm and sunny climates; however, in cold climates, where heat energy demands dominate, there is a lack of research and general uncertainty about how beneficial a green roof may be. This thesis, conducted during the winter of 2013-2014, focused on the thermal performance of green roofs in cold weather (winter) conditions. The aim of the study was to quantify the reduction in energy loss that a green roof achieves and to examine the thermal behaviour of each of the green roof layers. Extensive green roofs with hot boxes underneath were constructed in Lahti (southern Finland). Heat sensors were placed vertically through the bare and green roofs to measure linear heat transfer from the interior to the exterior. Heat transfer by conduction was assessed, and a steady state analysis was used to quantify heat flux values. Furthermore, a green roof thermal conductivity model was developed to estimate the thermal conductivity of each of the layers under various environmental conditions (changing moisture contents, frost depths, and during freezing and thawing periods). Monthly comparisons of the energy lost through the two roofing structures were quantified. My results showed that green roofs reduced the amount of energy loss through the surface compared to bare roofs throughout the winter season. The overall reduction in energy loss, due to the presence of green roofs, was on average, 32.6%. Layer analysis showed that thermal conductivity of each of the layers decreased when penetrated by frost. A frost depth that extended through the whole green roof yielded the highest thermal resistance for the green roof at 3.96 m2KW-1. Comparatively, the bare roof had a thermal resistance of 0.27 m2KW-1. During times of snow coverage, the snow acted as a good thermal insulator, reducing the relative benefits achieved from green roofs. During refreezing and thawing, the green roof experienced the lowest values of thermal resistance at 1.83 m2KW-1. These results can be used for quantifying possible heat loss reductions in similar climates using a similar green roof, and the layer analysis provides information of how to best design green roof components for thermal resistance.
-
(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.
-
(2015)Suoturpeen energiankäyttö kattaa n. 7 prosenttia Suomen energiantuotannosta. Tätä käytetään erityisesti talojen lämmitykseen kaupungeissa. Turpeenpoltto tuottaa kuitenkin runsaasti hiilidioksidia, kattaen n. 20 % koko energiasektorin hiilipäästöistä. Tämä taas kiihdyttää ilmastonmuutosta, joka tekee turpeenpoltosta kansainvälisen asian. Suomi on osana YK:n ilmastosopimusta sitoutunut vähentämään kasvihuonekaasupäästöjään. Vain noin 1 % Suomen suoalasta on turvetuotannossa, mutta silti sen vaikutukset paikallisesti suoekosysteemiin ja vesistöihin voivat olla huomattavat. Suomella on lisäksi kansainvälinen vastuu soiden säilyttämiseksi, sillä alun perin kolmannes pinta-alastamme on ollut suota. Soiden moniulotteisuuden vuoksi maa- ja metsätalousministeriö valmisteli vuonna 2011 soiden ja turvemaiden kestävän käytön strategian. Tässä pro gradu -tutkielmassa tarkastellaan turpeen energiakäytön ympärille muodostunutta konfliktia, jota kutsutaan aineistossani turvekiistaksi. Siihen ovat vaikuttaneet soiden käytön ristiriitainen luonne ja strategian julkaisu, joka on herättänyt keskustelua intressiryhmien, erityisesti turvetuotantosektorin ja luonnonsuojelijoiden, välille. Molempien osapuolten intressit ovat törmänneet toisiinsa monella tapaa, ja seurauksena keskustelu on jämähtänyt paikalleen. Tilanteen ratkaiseminen parantaa kestävää soiden käyttöä ja auttaa kestävän energiapolitiikan suunnittelussa. Jotta turvekeskustelussa päästään kehittävässä mielessä eteenpäin, on tärkeää selvittää Suomen turvekeskustelun kenttä. Siihen pohjaavat tutkimuskysymykseni: 1. Mistä turvekiista koostuu ja 2. millaisia ratkaisuja kiistalle on löydettävissä? Aineisto koostuu 2008 2014 aikana kerätystä kirjallisessa muodossa olevasta medianäytteestä aina sanomalehdistä adresseihin ja kommenttiketjuihin. Menetelmänä käytän laadullista sisällönanalyysiä, jonka avulla turvekiistan osapuolten intressikenttä ja kiistelyn takana olevat tulkintakehykset voidaan hahmottaa. Tulkintakehykset ovat yhtenäisiä tapoja ymmärtää ilmiö mielekkäänä kokonaisuutena, minkä kautta turvetuotannon kokonaisvaikutukset nähdään joko uhkana tai mahdollisuutena, mikä jakaa kiistan osapuolet turvetuotannon puoltajiin ja vastustajiin. Analyysin mukaan turvekiistan intressikentässä on teollisuutta edustava puoli, vesistön virkistyskäyttäjät sekä luonnonsuojeluorientoitunut puoli. Kiistan keskeiset vastakkainasettelut on jaettu ekologiseen ja teknis-taloudelliseen kestävyyteen sekä hallinnon heikkouksiin. Niissä kiistellään muun muassa turvetuotannon vesistövaikutuksista, suon luontoarvoista, turpeen uusiutuvuudesta, sen energiakäytön huoltovarmuudesta, ympäristöluvasta ja sen valituksista sekä poliittisen ohjauksen nykytilasta. Vesistön virkistyskäyttäjien hahmottuminen osana kiistaa oli tärkeä havainto, koska keskustelua tulkitaan helposti pelkästään luonnonsuojelijoiden ja teollisuuden väliseksi vastakkainasetteluksi. Kiistan osapuolia hahmottavat tulkintakehykset nimesin kotimaisen tuotannon ja luonnon kestävän käytön kehyksiksi, jotka omilla tulkinnoillaan osallistuvat edellä mainittuihin vastakkainasetteluihin. Turvekiistassa esiintynyttä retoriikkaa on havaittavissa muissakin ympäristökonflikteissa. Mahdolliset ratkaisut kiistan selvittämiseen ovat jaettavissa tiedolliseen, arvo- ja intressikiistaan. Ratkaisuja ovat esimerkiksi paikallisen tason huomiointi ympäristöluvassa, turvetuotannolle ominaisiin vesistövaikutuksiin keskittyvän tutkimuksen lisääminen ja osapuolia yhdistävän kehyksen tietoinen rakentaminen, joka toimisi ns. sillanrakentajana. Kiistassa on lopulta kyse siitä, kumpi osapuoli pystyy yhdistämään oman tulkintansa paremmin sosiokulttuuriseen kestävyyteen.
-
(2016)The productivity and biodiversity of coastal areas, one of the most productive ecosystems on earth, are threatened by eutrophication and habitat loss which also drive deterioration of the macroalgal communities of shallow rocky bottoms and their perennial key species. The underwater light, being one of the most important factors determining the zonation and distribution of macroalgae, alternates in space and time. The water quality at the study area, Gulf of Finland, has deteriorated during the past hundred years which has lowered the amount of light at the bottom. Comprehensive studies on spatio-temporal changes at euphotic bottom and the their effects on macroalgae are yet to be done. This study investigates how the area of euphotic bottom at the Gulf of Finland has fluctuated during 2003 2011, and how the amount of light on the bottom determinates the zonation and distribution of macroalgae. Furthermore, the changes in the areas of euphotic bottom when the euphotic depth is altered and the effects on macroalgae are surveyed. One hypothesis is that in many areas macroalgae are not affected by too low light levels but the unsuitable bottom substrate that limits their distribution. The study material consists of euphotic depth GIS (Geographic Information System) layers derived from MERIS (MEdium Resolution Imaging Spectrometer) satellite images from May to September from 2003 2011, inventory data of the Finnish Inventory Programme for the Underwater Marine Environment (VELMU), water quality measurements and HIRLAM (High Resolution Limited Area Model) weather model. The distribution of euphotic bottom and its area were calculated for four parts of the Gulf of Finland. Changes in euphotic bottoms were evaluated in scenarios where euphotic depth changed -100 87,5 %. The effect of light on the zonation and distribution patterns of macroalgae were surveyed using distribution models. Boosted Regression Tree (BRT), Generalized Additive Model (GAM) and Climate Envelope Model (CEM) were utilized on bladderwrack (Fucus vesiculosus L.). In addition, scenarios of euphotic depth changing -50 50 % were modelled. The area of euphotic bottom varied seasonally and changed slightly between the study years. The area was larger in the inner archipelago compared to the outer arhcipelago and the difference was greater when the areas were normalized with local sea area. Always and occasionally euphotic bottoms were located near the shoreline and reefs. The altered euphotic depth affects euphotic bottoms the most in the outer archipelago. There were local differences in the performance of the distribution models. The change in euphotic depth affects the distribution of bladderwrack considerably: a deterioration of 25 % narrows off the distribution widely and a decline of 50 % suggests that the species is going to disappear from the Gulf of Finland. A decline in euphotic depth shifts the inner distribution limit towards the outer archipelago and narrows the macroalgae zone locally while even a small improvement expands the area significantly. However, the substrate of the newly exposed zone is only partially suitable for macroalgae and the portion of rocky substrate decreases as a function of euphotic depth. Changes in the optical properties of the sea affect the penetrance of light at the bottom and the area of euphotic bottom. Increasing turbidity of the sea is a remarkable threat to macroalgae. Vice versa, clarification of the water expands light-limited distribution and enlarges the macroalgal zones even though the growing amount of unsuitable soft substrate inhibits the distribution and zonation of macroalgae.
-
(2014)The purpose of this Master s thesis was to investigate the influence of land use and soil on the amount, quality and lability of dissolved organic matter (DOM) coming from the Vantaa River drainage basin. The DOM output of three major waste water treatment plants was also investigated. DOM is a mix of organic compounds dissolved in water and passing through a 0.2 0.45 µm filter. DOM is produced in water ecosystems and it is being flushed in from land with runoff water. Terrestrial DOM is mostly originated from plants. DOM consists of dissolved organic carbon (DOC) and organic nutrients such as dissolved organic nitrogen (DON) and phosphorus (DOP). DOM is the most important source of energy to the heterotrophic bacteria in the aquatic ecosystems. The bacteria also pass it on in the food web through the microbial loop. Along with inorganic nutrients DOM influences the state of the Baltic Sea and enforces the problems caused by eutrophication. The temporal and spatial variation of the DOC concentrations in the Vantaa River drainage basin was followed during a 5 month long survey, where samples were taken from 25 points along the river area. The influence of land use and soil to the quality, quantity and lability of DOM was tested in a 2 month long incubation experiment. Bacterial inoncula from the Baltic Sea was incubated in samples taken from the Vantaa River area and different parameters of DOM were followed. The land use and soil characteristics of each sub basin of the sampling points were calculated and their effect on DOC and DON concentrations, bacterial growth and respiration, and the concentration and share of labile DOC and DON was analyzed. Optical measuring techniques were used to analyse the chromophoric fraction of DOM (CDOM), which gives information on the quality of DOM. Similar experiment was conducted with samples from the three major waste water treatment plants in the area; Riihimäki, Klaukkala and Viikinmäki. The DOC concentrations in the Vantaanjoki River area were on a similar level than in previous studies in the northern Baltic Sea area. DOC concentrations had seasonal variation and were higher in spring than in late summer. There was also spatial variation between different river areas of the drainage basin, and on average Keravanjoki had the highest concentrations. Around 8 % of the DOC coming from Vantaa River basin was biologically labile, which is in the same range as in previous studies. The share of biologically labile DON was around 50 % which is much higher than in previous studies. Similar results have been reported from the southern Baltic Sea. In this study, DON instead of ammonium, was the most preferred form of nitrogen to the heterotrophic bacteria of the Baltic Sea. Thus, DON could have an influence on the plankton dynamics of the Baltic Sea. If the concentration of labile DON in runoff water is low, the heterotrophic bacteria can compete with phytoplankton for inorganic nutrients and inhibit phytoplankton growth. In turn, labile DOM with high nitrogen content offers plenty of nitrogen to heterotrophic bacteria leaving inorganic nutrients to phytoplankton. Heterotrophic bacteria used the most labile DOM during the first month of incubation. During the experiment the share of aromatic and more refractory DOM increased in the DOM pool. The share of organic soil in the drainage basin was the major factor influencing the DOC-concentrations in the runoff water. It also correlated positively with the growth of bacterial biomass and bacterial respiration. On the other hand, organic soil didn't have an effect on the lability of DOM. DOM coming from clay soils was more labile than DOM coming from organic soils. Soil was more important factor in determining the quality, quantity and lability of DOM in the runoff water than land use. DOM coming from the waste water treatment plants differs in quality from the DOM in the Vantaa River, being fresher and less aromatic. The concentration of DOC and the share of labile DOC were on a same level in both experiments. Therefore waste water doesn't increase DOM-concentrations in the river, but naturally make the overall load larger.
-
(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.
-
(2015)The chemical composition of macroalgae varies between species, habitat and environmental conditions. The lipid content of macroalgae changes between seasons and different environmental factors such as light, nutrient levels and temperature. The lipid levels are higher during winter and spring than in the summer. Macroalgae from the cold water are richer in polyunsaturated fatty acids (PUFAs) than macroalgae from the warm waters. Nutrient limitation increases the synthesis of lipids in macroalgae. Studies show also that brown macroalgae (Phaeophyceae) have higher lipid content than green (Chlorophyta) and red (Rhodophyta) macroalgae. Macroalgae produce neutral lipids mainly triacylglycerols (TAGs) under stress condition so they shift from membrane lipid synthesis to storage lipid synthesis. The content of triacylglycerols in macroalgae is of interest because triacylglycerols can be used as bases of biodiesel. In the experiment we wanted to define the application of Baltic Sea macroalgae as raw material for biodiesel. We also studied how the different levels of nutrients affect the content of total lipids and fatty acid composition in the studied macroalgae. The hypothesis was that the studied macroalgae would produce more lipids in nutrient limited conditions than in nutrient replete conditions. At the same time, the differences between the content of lipids between macroalgae species was examined. Two green macroalgae and one red macroalgae species were used in the experiment (Ulva intestinalis, Cladophora glomerata and Ceramium tenuicorne) to study the total lipid content and the fatty acid composition of the macroalgae. The macroalgae species were selected because they are typical macroalgae species in the Baltic Sea's littoral zone. The experiment was conducted as a factor experiment for 10 days in August and October in the Tvärminne Zoological Station. The experiments nutrient treatments were designed as to study the effect of nitrogen and phosphorus separately and together on macroalgae lipid content. The macroalgae lipids were extracted with chloroform:methanol (2:1 -vol/vol) mixture. The macroalgae lipids and the fatty acid composition were studied with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) from extracted and esterified fatty acid methyl esters (FAMEs). We also fractionated the neutral lipids from the total lipids to quantify the amount of neutral lipids. The total lipid content of the studied macroalgae species varied between specie but not between nutrient treatments. The total lipids contents ranged from 31 to 193 mg l-1, with the lowest total lipid content found in U. intestinalis in the October experiment. The total lipid content of the macroalgae accounted only 2% of the macroalgae species dry weight. The total fatty acid content of the studied macroalgae species ranged from 0,7 to 9,0 mg l-1with the highest values found in C. glomerata and the lowest in U. intestinalis in the October experiment. The total fatty acid content differed between species but not between nutrient treatments. The fatty acid composition of the macroalgae varied slightly but there were similarities between the fatty acid compositions between the studied species. The saturated fatty acid contents were the highest among the studied macroalgae (42,0-49,7%). U. intestinalis in the August and October experiment contained more polyunsaturated fatty acids (PUFAs) (45,1%; 46,9%) than C. glomerata (23,2%) and C. tenuicorne (22,8%). The major fatty acid was the palmitic acid (C16:0) in all the studied macroalgae species (32,3-45,7% of total fatty acids). The neutral lipid amount from U. intestinalis differed between August and October specimens but didn't differ between nutrient treatments. The neutral lipid content ranged from 0,6 to 4,2 mg l-1 with the lowest amounts found in U. intestinalis from Octobers experiment. The fatty acid composition of the neutral lipids in U. intestinalis resembled one another. The total lipid content of the studied macroalgae was different from results of other studies made by macroalgae because the sampling location and the season affects the total lipid content of macroalgae. The low amounts of total lipids and fatty acids in U. intestinalis in October can be explained by the fact, that U. intestinalis was not healthy at the time of the experiment. Comparing the total lipid contents of the macroalgae is therefore difficult because of the rundown nature of the U. intestinalis in October. The studied macroalgae didn't contain the highest amounts of lipids in the nutrient deprived conditions because the macroalgae experienced shortage of nitrogen for example in the control and added phosphorus treatments. The macroalgae should have been given the opportunity to adjust to the new conditions before the experiment. The different water temperature between the August and October experiment could account more of the differences between the total lipid content of the macroalgae than the nutrient treatments. The fatty acid composition of the macroalgae was similar to those reported from other studied. The low amount of fatty acids supports the findings of the studies because typically most lipids are bound to membranes such as glycolipids and phospholipids. On the other hand, the high saturated fatty acid content reveals that the macroalgae were in stress conditions. The macroalgae are suited as raw material for biodiesel because of the high total lipid and saturated fatty acid content of the macroalgae species. The macroalgae could be grown to produce more lipids in nutrient deprived than in nutrient saturated conditions by choosing the suited macroalgae and the optimal sampling season. The total lipid content of macroalgae can be enhanced with two-stage nitrogen supply growth strategy which has been demonstrated in the microalgae Chlorella vulgaris. In the first stage the macroalgae could be grown in nitrogen replete conditions to optimize biomass productivity. In the second stage the macroalgae would be grown in nitrogen limited conditions to increase lipid content.
-
(2012)Kaupungistumisen lisääntyessä luonnontilaiset elinympäristöt pirstaloituvat, jonka seurauksena kaupunkeihin tarvitaan lisää viheralueita monimuotoisuuden säilyttämiseksi. Jotta kaupunkeihin saataisiin lisää elämää tuovia virkistäviä viheralueita, on viherkattoja käytetty muiden kaupungin viheralueiden rinnalla. Viherkatot ovat nimensä mukaisesti rakennusten katoille rakennettuja viheralueita, jotka voivat olla sekä tasakattojen että vinojen kattojen päällä. Tavallisesta, maan pinnalla sijaitsevasta viheralueesta poiketen viherkatolla on rajallinen maaperän paksuus, sillä sen pohjana on talon kattorakenne. Viherkatot ovat osa kaupunkien ekosysteemipalveluita, joilla tarkoitetaan ihmisen saamia hyötyjä ekosysteemeistä. Viherkatoista saatavat hyödyt ovat monenlaisia: hiilen sitominen yhteyttämisessä ja hapen vapautuminen ilmaan, elinympäristöjen tarjonta, melun väheneminen kasvillisuuden avulla sekä pölytys ovat esimerkkejä viherkattojen tarjoamista ekosysteemipalveluista. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, voisivatko viherkatot toimia korvaavina elinympäristöinä katoaville elinympäristöille ja uhanalaisille kasvilajeille viherkattojen eristyneisyydestä ja kaupunkiympäristöstä huolimatta. Katoavilla elinympäristöillä tarkoitetaan usein maankäytön muutosten takia harvinaistuneita elinympäristöjä, kuten niittyjä ja paahdeympäristöjä. Erityisesti kasvilajeista putkilokasvit, joihin tutkimus keskittyy, ovat uhanalaistuneet elinympäristöjen katoamisen vuoksi. Niittyjen ja ketojen umpeenkasvu, ilmastonmuutos ja kaupunkien rakentaminen ovat suurimmat syyt uhanalaistuneiden ja silmälläpidettävien kasvilajien lisääntymiseen. Viherkattojen kasvilajistoa inventoitiin kesän 2012 aikana pääkaupunkiseudulla 51 viherkatolla keskittyen putkilokasvien esiintymiseen. Viherkatoilta löydettiin yhteensä 192 putkilokasvilajia ja 27 sammal- ja jäkälälajia. Näistä putkilokasveista kahdeksan on luokiteltu Punaisen kirjan uhanalaisuusluokituksen mukaisesti uhanalaisiksi ja Retkeilykasvion luokittelun mukaisesti kymmenen lajia osoittautui harvinaisiksi. Viherkatoilta löydettyjen uhanalaisten ja harvinaisten lajien luontaisia esiintymisalueita olivat pääosin kuivat niityt, kedot, tienpientareet, joutomaat ja kallioiset alueet. Näin ollen viherkatot voisivat toimia korvaavina elinympäristöinä edellä mainittujen elinympäristöjen harvinaistuville ja uhanalaisille kasvilajeille. Viherkattojen kasvillisuutta selittäviä tekijöitä tarkasteltaessa harvinaisten ja uhanalaisten lajien määrää selittää parhaiten kasvualustan syvyys. Tulokset kasvualustan syvyyden merkityksestä ovat selviä: mitä syvempi kasvualusta, sitä enemmän viherkatoilla esiintyi harvinaisia ja uhanalaisia kasvilajeja. Muista tekijöistä uhanalaisten ja harvinaisten kasvilajien esiintymiseen vaikuttavat viherkaton pinta-ala, ikä, viherkaton kokonaislajimäärä ja viherkaton korkeus. Näytealan etäisyydellä reunasta ei havaittu olevan merkitystä uhanalaisten ja harvinaisten lajien esiintymiseen.
-
(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.
-
(2012)Almost one third of the electrical power manufactured in Finland is made with nuclear power. Running nuclear power plant generates always some radioactive emissions that should be monitored in the vicinities of power plants. This Master's Thesis' aims were to compare Finnish nuclear power plants', Loviisa and Olkiluoto, radiation surveillance programmes with other European programmes and find suggests considering the collected species, frequencies and sample network. Species and sample frequencies in current sampling programmes were evaluated also by the surveillance programmes data collected and analysed between years 2005 and 2010. In this Thesis was also reported could current surveillance programmes species be used as sample species with the new nuclear power plant nuclear monitoring at Pyhäjoki. Also community and ecosystem radiation protection were considered. Swiss, Swedish, German and French radiation surveillance programmes were examined for this work. New sample species were searched from these programmes and also from other sources. The suitability of the suggested species were considered mainly by literature. Species composition at Pyhäjoki was examined from literature. Finnish surveillance programmes are extensive and diverse comparing to programmes in the other countries. Improvement proposals to the sample species and frequencies were nonetheless found. Adequate new species would be at least earthworms, flounder and groundwater. Improvements to the sample frequencies were also suggested and at least mushroom and sediment sampling should be more frequent. Species composition at Pyhäjoki diverse slightly from the species found at Loviisa and Olkiluoto. Based on the literature at least bladder wrack and possibly Common mussel and Baltic tellin are absent from Pyhäjoki. Southern Finland surveillance programmes can still be used as a base for the Pyhäjoki surveillance program and species that are absence just has to be replaced with some similar abundant species. Using the best available knowledge and data collected between years 2005 and 2010 the local population is not exposed to significant amount of nuclear power plant origin radiation. Suggested changes to sample species and sample frequencies would make radiation surveillance programmes even more adequate for monitoring discharges from nuclear power plants. This Master's Thesis will give basic knowledge of the new sample species that would suite to Finnish nuclear power plant radiation surveillance programmes. New species selected from literature should be analysed for radionuclide concentrations before species are added to the sampling programmes. Species composition and quantities at Pyhäjoki should be examined before the final sampling programme is made.
-
(2015)Heterotrophic bacteria are essential for carbon cycling in water ecosystems as they bind dissolved organic carbon (DOC) to the biomass and return it to the classical food chain through microbial loop. The treated wastewater from Viikinmäki wastewater treatment plant is discharged to the Gulf of Finland where it increases the quantity of dissolved organic matter (DOM) in the water and furthermore can be an extra energy source for heterotrophic bacteria. There are not yet further studies how the heterotrophic bacteria exploit DOM in the treated wastewater or a monitoring programme for DOC concentrations in the wastewater treatment plants. DOC is the limiting factor for heterotrophic bacteria growth in the Gulf of Finland in the summer. As the bacteria exploit DOC, they consume oxygen and release carbon dioxide. DOM compounds may also diminish light penetration in water which can inhibit the growth and photosynthesis of phytoplankton and macrophytes. The aim of this thesis was to find out 1) the DOC concentrations in the treated wastewater and DOC load in the treated wastewater discharged to the the Gulf of Finland from Viikinmäki wastewater treatment plant, 2) the biodegradability of DOC and DOP in the treated wastewater and 3) how the disc filter about to be used in Viikinmäki wastewater treatment plant affects the quantity and quality of DOC and DOP in the treated wastewater. The DOC load entering the Gulf of Finland with the treated wastewater was quantified by measuring the DOC concentrations in the treated wastewater during the spring and summer 2014. The DOC concentrations correlated positively with chemical oxygen demand (COD) which is regularly measured in wastewater treatment plants. By dividing the COD with 3,66, the DOC concentrations were successfully estimated for a longer period. In order to evaluate the biological degradability of DOC and DOP in the wastewater effluent, treated wastewater was incubated (+15 °C) for two months with surface water heterotrophic bacteria from the Gulf of Finland and changes in DOC concentrations, the biological oxygen demand and nitrogen and phosphorus concentrations were measured. Furthermore the heterotrophic bacteria were incubated for one month in disc filtered wastewater effluent and also in regularly treated wastewater to find out the effect of the new filter on DOM quantity and quality. The yearly DOC load from Viikinmäki wastewater treatment plant to the Gulf of Finland was estimated to be about 1460 tons which is approximately one fifth of the annual DOC load from River Vantaanjoki. The ratio between DOC and COD concentrations calculated here can only be used to quantify the amount of DOC load from Viikinmäki wastewater treatment plant and similar ratio must be calculated individually for every point source. The biodegradability of DOC in the treated wastewater was equally low to the biodegradability of DOC in River Vantaanjoki. The quantity of DOC bound to the bacterial biomass was rather low and the amount of DOC lost via respiration was relatively high. Accordingly the DOC in Viikinmäki wastewater effluent does not become efficiently available to higher trophic levels. The disc filter has the potential to remove DOC and DOP from treated wastewater which would decrease the DOC and DOP load significantly in the Gulf of Finland. The disc filter decreased DOC concentrations 14 % in comparison to regularly treated wastewater. The disc filter didn't affect the quality of DOC, i.e. there was no difference in the biological degradability of DOC between the two wastewater treatment processes. However the disc filter was possibly able to remove the biologically available part of DOP from treated wastewater but the issue still needs further investigation.
-
(2012)Suurin osa kulutuksen ympäristövaikutuksista tulee kolmelta osa-alueelta: asumisesta, liikkumisesta ja ruokailusta. Ruokailun merkitys suomalaisen kuluttajan ympäristövaikutuksissa on keskeinen, sillä reilu kolmasosa suomalaisen kuluttajan kaikista ympäristövaikutuksista aiheutuu ruuasta. Mahdollisuuksia pienentää ruokailun ympäristövaikutuksia pohdittiin ympäristöministeriön järjestämissä Suomen Kestävän kulutuksen ja tuotannon ohjelman uudistamisprosessiin liittyvissä asiantuntijatyöpajoissa. Tämän tutkimuksen taustalla on työpajoissa syntynyt ehdotus siitä, että ruokailun ympäristövaikutukset huomioitaisiin Valtion ravitsemusneuvottelukunnan lautasmallissa. Raaka-ainevalinnat ovat ratkaisevassa roolissa ruokailun ympäristövaikutusten muodostumisessa, sillä raaka-aineet ovat aterioiden tärkeimmät kuormituslähteet. Ravitsemussuosituksista tutun lautasmallin mukaisen aterian eri osien sisällä voidaan tehdä ympäristömyötäisiä ruokavalintoja ilman, että aterian ravintoarvo tai tasapaino kärsii. Tässä tutkimuksessa ympäristömyötäisiä ruokavalintoja tarkastellaan kuluttajan näkökulmasta. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, minkälaisia käsityksiä kuluttajilla on ympäristömyötäisistä ruokavalinnoista ja miten kuluttajat suhtautuvat ympäristölautasmalleihin, jotka ottavat huomioon ravinnon terveysvaikutusten ohella myös ruuan ympäristövaikutukset. Tutkimuskysymysten avulla pyritään muodostamaan käsitys myös siitä, voisivatko ympäristölautasmallit edistää ympäristömyötäisten ruokavalintojen toteutumista tavallisen kuluttajan arkielämässä. Tutkimuksen on tarkoitus tuottaa Valtion ravitsemusneuvottelukunnalle suuntaa antavaa tietoa siitä, minkälaisia ennakkokäsityksiä kuluttajilla on ympäristömyötäiseen ruokavalioon liittyen ja, minkälaisia näkemyksiä ruokavalintojen ympäristövaikutusten huomioiminen lautasmalleissa herättää kuluttajissa. Tutkimus on luonteeltaan laadullinen tutkimus. Tutkimuksen aineisto kerättiin haastattelemalla kuluttajia kolmessa ryhmähaastattelussa. Aineiston analysoinnissa käytettiin apuna teemoittelua. Haastateltavat suhtautuivat ympäristömyötäisiin ruokavalintoihin ja ympäristölautasmalleihin varsin myönteisesti, mutta ympäristömyötäiset ruokavalinnat herättivät myös ristiriitaisuuden ja hämmennyksen tunteita. Vanhemmat ja nuoremmat kuluttajat myös hahmottivat ympäristömyötäiset ruokavalinnat jossain määrin eri tavoin. Haastateltavat kokivat kuluttajien ruokavalinnat merkityksellisiksi ruokailuun liittyvien ympäristövaikutusten pienentämisessä, mutta tunsivat erilaisten tekijöiden ohjaavan ja rajoittavan valintoja. Haastatteluaineiston perusteella voidaan muodostaa käsitys toimintaympäristöstä, jossa erilaiset rakenteet luovat puitteet kuluttajien käyttäytymiselle. Ympäristölautasmallit koettiin hyväksi keinoksi lisätä kuluttajien tietoisuutta ruokavalintojen merkityksestä ilmastonmuutoksen hillitsemisessä ja muiden haitallisten ympäristövaikutusten vähentämisessä. Ympäristömyötäisten ruokavalintojen yleistymistä ei kuitenkaan voida jättää yksinomaan kuluttajien valintojen varaan, vaan yhteiskunnan eri tahojen muodostama tukiverkosto ympäristölautasmalleille koettiin esisijaisen tärkeäksi. Tutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää ympäristölautasmallien suunnitteluprosessissa sekä muissa yhteyksissä, joissa kehitetään keinoja viestiä ruokavalintojen ympäristövaikutuksista kuluttajille.
-
(2012)Tutkielman tavoitteena on arvioida ympäristöpolitiikan integraation tasoa suomalaisissa ruokaa ja ravitsemusta käsittelevissä poliittisissa asiakirjoissa. Lisäksi metodologisena tavoitteena on kehittää ympäristöpolitiikan integraation tason arvioinnin menetelmiä tarkemmiksi ja kattavammiksi. Tutkielman aineistona on 12 suomalaisen ruoka- ja ravitsemuspolitiikan kannalta keskeistä poliittista asiakirjaa sekä yksi samaa aihepiiriä käsittelevä tieteellinen selvitys, joka taustoittaa ruokapolitiikan kenttää ja tarjoaa poliittisille asiakirjoille vertailukohdan. Asiakirjat valittiin käyttäen kriteereinä sekä niiden vaikuttavuutta ja painoarvoa että niiden sisällön keskeisyyttä tutkielman aiheen näkökulmasta. Valitut asiakirjat on myös julkaistu viime vuosien aikana. Tutkielman teoreettisen pohjan muodostavat ympäristöpolitiikan integraatiolle kirjallisuudessa asetetut määritelmät ja kriteerit. Tutkielmassa nojataan määritelmään, jonka mukaan ympäristöpolitiikan integraatiolla tarkoitetaan ympäristötavoitteiden sisällyttämistä kaikille politiikan sektoreille siten, että ne saavat erityisen suuren painoarvon: ympäristötavoitteet ohjaavat politiikan suunnittelua ja toteutusta, ja pyrittäessä minimoimaan eri sektorien toimenpiteiden välisiä ristiriitoja niille annetaan periaatteellinen prioriteetti. Tässä tutkielmassakin sovelletaan siten hyvin ympäristöpainotteista näkökulmaa ympäristöpolitiikan integraatioon ruoka- ja ravitsemuspolitiikassa. Ympäristöpolitiikan integraation tasoa aineistossa tutkitaan tarkastelemalla, kuinka hyvin aineisto täyttää ympäristöpolitiikan integraatiolle annetut, kirjallisuuslähteitä soveltaen määritellyt neljä kriteeriä. Sisällyttämisellä tarkoitetaan sitä, missä määrin ympäristöasiat ovat esillä aineistossa. Koherenssilla viitataan siihen, kuinka hyvin synergiaetuja on onnistuttu maksimoimaan ja ristiriitahaittoja minimoimaan ympäristötavoitteiden ja muiden tavoitteiden välillä. Painotuksella kuvataan sitä, millainen painoarvo ympäristötavoitteille on annettu muihin tavoitteisiin verrattuna. Raportoinnilla taas arvioidaan, kuinka tehokkaita seuranta- ja raportointivelvoitteita ympäristötavoitteiden toteutumiselle on asetettu. Tutkielman laajan aineiston analyysin mahdollistaa koodaus Atlas.ti-tietokoneohjelmalla. Koodit ovat viittauslistoja, jotka kokoavat kuvaavien nimikkeiden alle asiakirjojen oleellisia kohtia, tiivistäen aineiston sisältöä. Koodeja voidaan käyttää suoraan sisällyttämisen ja raportoinnin tason arviointiin. Koherenssin arvioimiseksi tarkastellaan 10 keskeisen ympäristökoodin vuorovaikutuksia toistensa sekä 10 keskeisen talous- ja 10 keskeisen terveysaiheisen koodin kanssa. Mahdolliset vuorovaikutustyypit ovat synergia, ristiriita ja ei vuorovaikutusta. Vuorovaikutusten tyyppiä arvioidaan kahdella eri tavalla. Ensimmäinen arvio perustuu puhtaasti aineistoon kuuluvien poliittisten asiakirjojen tekstisisältöön, mutta toisessa asiaa tutkitaan tarkemmin käyttäen apuna lähdekirjallisuutta ja omaa tulkintaa sekä aineistoon kuuluvaa tieteellistä selvitystä. Näitä kahta arvioita vertaamalla selvitetään, missä määrin tutkittujen sektoreiden väliset ristiriidat ja synergiat on huomioitu ja ylipäätään tunnustettu suomalaisessa politiikassa. Vuorovaikutusten merkittävyyttä arvioidaan sitten numeerisesti sen perusteella, miten laajasti ne esiintyivät eri asiakirjoissa. Painotuksia arvioidaan ryhmittelemällä ensin kunkin asiakirjan koodit ympäristö-, talous- ja terveysryhmiin. Tämän jälkeen verrataan ryhmien kokoa ja niihin kuuluville koodeille asiakirjoissa annettua painoa keskenään. Tutkielmassa kehitetyn menetelmän etuna on, että sen avulla voidaan tehokkaasti tarkastella kokonaista asiakirjajoukkoa ja politiikkasektoria yksittäisen asiakirjan sijaan. Suoritettu analyysi osoittaa, että ympäristötavoitteiden ja -toimenpiteiden keskinäinen koherenssi on korkea, mutta kaikkia potentiaalisia synergioita ei vielä hyödynnetä. Ympäristö- ja taloussektoreidenkin väliltä löytyy synergioita, mutta ne on jo pitkälti tunnistettu tai jopa hyödynnetty. Ristiriitoja löytyy myös hyvin paljon, ja niitä ei ole asiakirjoissa edes tunnustettu. Ympäristö- ja terveyssektorien väliltä löytyy erittäin paljon synergiapotentiaalia, esimerkiksi kestävään kehitykseen ja terveellisyyteen perustuvat ravitsemussuositukset ovat pitkälti yhtenevät. Näitä synergioita on kuitenkin toistaiseksi hyödynnetty riittämättömästi. Etenkin terveyssektorin tuottamissa asiakirjoissa jätetään systemaattisesti huomiotta terveysajattelun ulkopuolelle jäävät näkökohdat. Sisällyttämis- ja painotuskriteerit täyttyvät ennen kaikkea kestävää kehitystä käsittelevissä asiakirjoissa. Yleisissä sekä ruokapoliittisissa asiakirjoissa kriteerin ehdot toteutuvat osittain ja terveyspainotteisissa asiakirjoissa ne jäävät yksiselitteisesti toteutumatta. Raportoinnista on yleisesti ottaen huolehdittu, mutta ympäristöasioiden ollessa sivuosassa jää tämä kriteeri yleensä täyttämättä. Tutkielma antaa lähtökohdat monentyyppisiin jatkotutkimuksiin. Ympäristöpolitiikan integraatiota on mahdollista kehittää paikkaamalla tutkielman havaitsemia puutteita ja ongelmakohtia. Tutkielman paljastamat ruoka- ja ravitsemuspolitiikan tavoitteiden ja toimenpiteiden väliset vuorovaikutukset kaipaavat myös tarkempaa ja syvällisempää tutkimusta. Tutkielmassa kehitettyä menetelmää on mahdollista hyödyntää tulevaisuudessa uusissa vastaavantyyppisissä tutkimuksissa ympäristöpolitiikan integraation edistymisen arvioimiseksi. Menetelmää on myös mahdollista soveltaa aivan toisiin politiikan integraatiotyyppeihin.
Now showing items 41-60 of 60