Maantieteen alaan kuuluva väitöskirja tarkastetaan yhteiskuntatieteiden ja kauppatieteiden tiedekunnassa Joensuun kampuksella. Tilaisuutta voi seurata verkossa.
Mikä on väitöstutkimuksesi aihe, ja miksi aihepiiriä on tärkeää tutkia?
Väitöskirjani aiheena ovat prosessit, jotka liittyvät ikiroudan sulamiseen arktisilla ja subarktisilla alueilla. Pohjoiset alueet muuttuvat nopeasti ilmaston lämpenemisen seurauksena. Ikiroudan sulaminen vaikuttaa sekä luonnon monimuotoisuuteen, ekosysteemipalveluihin ja sosioekologisiin järjestelmiin, että globaaliin ilmastoon erilaisten takaisinkytkentämekanismien kautta. Näiden mekanismien tarkempi ymmärtäminen on tärkeää ilmastomallien parantamiseksi ja arktisen alueen muutoksen ennustamiseksi. Väitöstutkimuksessani tarkastelen kahta periglasiaalista, ikiroutaan liittyvää ympäristöprosessia: ikiroudan sulamiseen liittyviä maanvyörymiä sekä niiden vaikutuksia kasvillisuuteen ja poronhoitoon Jamalin niemimaalla, Luoteis-Siperiassa, ja ikiroutaprosesseja subarktisilla palsasoilla Käsivarren Lapissa.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tulokset tai havainnot?
Ensimmäisen artikkelin tulokset osoittivat, että maanvyöryillä on pitkäaikaisia vaikutuksia tundran kasvillisuus dynamiikkaan ja korostivat hyvin tarkkojen satelliittiaineistojen tärkeyttä pienialaisten maanvyöryjen ja lyhytaikaisen kasvipeitteen heikkenemisen kartoittamisessa. Satelliittikuva-aikasarja paljasti myös viimeaikaisen kasvillisuuden määrää kuvaavan NDVI-kasvillisuusindeksin laskun, mikä vaatii lisätutkimusta.
Toisen artikkelin tulokset tuovat lisätietoa porolaidunnuksen vaikutuksesta pajujen kasvuun ja leviämiseen suotuisilla kasvupaikoilla, kuten ikirouta-alueiden uusilla ja paljailla maanvyörymillä. Tulokset osoittivat, että porot viettivät vähemmän aikaa maanvyörymärinteillä ja korkean pajukon alueilla verrattuna muihin kasvillisuustyyppeihin, mikä viittaa niiden rajoitettuun potentiaaliin hillitä pajujen kasvua maanvyöryrinteillä laiduntamisen ja tallaamisen kautta. Tämä on tärkeä havainto, koska yleisesti porojen laidunnuksen ajatellaan hidastavan ilmaston lämpenemisen kiihdyttämää pajujen leviämistä arktisilla alueilla. Aktiivikerros, eli kausittain sulava ja jäätyvä maan pintakerros ikiroudan päällä oli selkeästi keskiarvoa syvempi maanvyörymärinteillä ja korkeiden pajukoiden alla, mutta suoraa yhteyttä ikiroudan sulamisen ja porojen ladunkäytön välillä ei havaittu.
Kahden viimeisen artikkelin tuloksia on mahdollista hyödyntää erityisesti palsasoiden hydrologisten ja biogeokemiallisten prosessien mallintamisessa. Tulokset osoittivat palsojen häviävän nopeaa tahtia ja korostivat tarkan topografisen tiedon tärkeyttä sekä ikiroudan tilan seurannassa että aktiivikerroksen mallintamisessa.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tutkimusmenetelmät ja -aineistot?
Tutkimusaineistoni koostuu pääosin satelliitti- ja ilmakuva-aikasarjoista sekä erilaisilla drone-järjestelmillä kerätyistä aineistoista. Kaukokartoitusmenetelmistä keskeisimpiä ovat erilaiset muutosanalyysit, kasvillisuusindeksit, korkeusmallianalyysit sekä Random Forest koneoppimisalgoritmit. Olen myös kerännyt Jamalilta ja Lapista laajasti maastoaineistoa, jota on hyödynnetty kaukokartoitusaineistojen ohella sekä analyysien verifioimiseen. Maastoaineistoihin kuuluvat kasvipeitteen mittaukset, papanalaskenta, aktiivikerrosmittaukset sekä erittäin tarkalla GNSS-laitteella kerätyt sijaintitiedot. Lisäksi käytin analyyseissä ilmastoaineistoja, joita on saatavilla molemmilta alueilta 1960-luvulta alkaen. Työssä on myös käytetty tilastollisia analyysejä, kuten lineaarista regressiota, hierarkkisia yleisiä lineaarisia malleja ja ei-parametrisia testejä. Kaikissa neljässä artikkelissa korostuu monitieteisen ja kansainvälisen yhteistyön tärkeys. Myös yleisemmin, erilaiset näkökulmat ja asiantuntemus, mukaan lukien alkuperäiskansojen ekologinen perinnetieto, ovat ratkaisevia ymmärtääksemme laajemmin ilmaston lämpenemisen vaikutuksia arktisilla alueilla.
FM Mariana Verdosen maantieteen alaan kuuluva väitöskirja Periglacial landscape dynamics: coupled analysis of a changing Arctic using remote sensing and field observations tarkastetaan yhteiskuntatieteiden ja kauppatieteiden tiedekunnassa Joensuun kampuksella 22.3.2024 klo 12–15. Vastaväittäjänä toimii apulaisprofessori Heather Reese Göteborgin yliopistosta ja kustoksena professori Timo Kumpula Itä-Suomen yliopistosta. Väitöstilaisuuden kieli on englanti, ja tilaisuutta voi seurata verkon välityksellä.
Lisätietoja
FM, Mariana Verdonen, mariana.verdonen@uef.fi
