Biologian alaan kuuluva väitöskirja tarkastetaan luonnontieteiden, metsätieteiden ja tekniikan tiedekunnassa, Joensuun kampuksella ja verkossa.
Mikä on väitöstutkimuksesi aihe? Miksi aihepiiriä on tärkeää tutkia?
Uhanalainen saimaannorppa (Pusa hispida saimensis) elää ainoastaan labyrinttimaisessa Saimaan vesistössä Itä-Suomessa. Se on erittäin herkkä elinympäristönsä muutoksille, ja sen käyttäytymisen ekologian perusteellinen ymmärtäminen on ratkaisevaa suojelutoimenpiteiden kohdentamiseksi. Väitöskirjassani tutkin saimaannorpan käyttäytymisen keskeisiä piirteitä karvavaihdon aikana, mukaan lukien ajasta, tilasta ja sosiaalisesta käyttäytymisestä johtuvaa paikkauskollisuutta.
Ensiksi määritin paikkauskollisuutta karvanvaihtopaikkoihin. Tässä tutkimukseni osassa selvitettiin, palaavatko saimaannorpat vuosittain aina samoihin paikkoihin ja eroaako tämä käyttäytyminen järvialtaiden tai sukupuolten välillä. Toisessa tutkimukseni osassa keskityin karvanvaihdon ajankohdan selvittämiseen. Karvanvaihto ajoittuu samaan aikaan kun järven jääpeite katoaa, mikä on merkittävä ympäristöllinen muutos. Tutkin, miten erilaiset tekijät kuten lämpötila, valon määrä ja jään paksuus vaikuttavat karvanvaihdon ajankohdan määräytymiseen.
Lopuksi tutkin norppien sosiaalisuutta. Vaikka saimaannorppa on yleisesti ottaen yksin elävä laji, joitakin yksilöitä on havaittu karvanvaihdon aikana pareittain tai pienissä ryhmissä (jopa viisi norppaa). Tutkimukseni selvittää näiden sosiaalisten ryhmittymien taustalla olevia tekijöitä, kuten suotuisan elinympäristön saatavuutta, paikkauskollisuutta ja sukupuolta. Lisäksi tarkastellaan, edustavatko nämä ryhmittymät pitkäaikaisia kumppanuuksia.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tulokset tai havainnot?
Tämä väitöskirja täydentää vuosikymmenten tutkimusta Saimaalla elävän norppapopulaation osalta. Se tarjoaa lisätietoa saimaannorpan käyttäytymisekologiasta, korostaen järven labyrinttimaisen luonteen ja ympäristöolosuhteiden merkitystä norppien paikkauskollisuuteen sekä sosiaalisten suhteiden muodostumiseen karvanvaihdon aikana. Väitöskirjani vahvisti aikaisempia tutkimustuloksia, joiden mukaan saimaannorppayksilöillä on korkea karvanvaihtopaikkauskollisuus.
Tutkimukseni osoitti, että jokainen norppayksilö hyödyntää ainoastaan kourallista karvanvaihtopaikkoja, ja nämä paikat sijaitsevat muutaman sadan metrin etäisyydellä toisistaan. Mielenkiintoista on se, että naarailla havaittiin enemmän vaihtelua peräkkäisten vuosien karvanvaihtopaikkojen etäisyyksissä kuin uroksilla, mikä viittaa siihen, että imetyksen jälkeinen käyttäytyminen vaikuttaa niiden karvanvaihtopaikkojen valintaan. Seuraavaksi osoitin, että valon määrä oli pääasiallinen ympäristötekijä, joka säätelee karvanvaihtoa, ja että karvanvaihdon huippu tapahtuu noin 18.–20. toukokuuta. Havaitsin myös sen, että jään paksuus ja ilman lämpötila vaikuttivat naaraiden karvanvaihdon fenologiaan, mutta urosten karvanvaihtoon näillä tekijöillä ei ollut vaikutusta. Nämä tulokset viittaavat siihen, että resursseilla, jotka naaraat sijoittavat imetykseen, sekä imetysmenestyksellä, on vaikutusta niiden karvanvaihtokäyttäytymiseen.
Lopuksi havaitsin, että huolimatta siitä, että saimaannorpat viihtyvät yleensä yksin, ne ovat jossain määrin sosiaalisia karvanvaihtonsa aikana, mikä todennäköisesti johtuu sopivan ympäristön saatavuudesta ja karvanvaihtopaikkauskollisuudesta. Suurin osa tunnistetuista norppapareista koostui uros- ja naarasnorpasta, jotka saattavat edustaa äskettäin paritelleita yksilöitä. Osa norppapareista havaittiin lisäksi useana eri vuotena antaen merkkiä pitkäaikaisista kumppanuussuhteista. Nämä kaikki edellä mainitut seikat viittaavat siihen, että norppien sosiaalisuutta määrittää yhdistelmä useita monimutkaisia tekijöitä, joista moni on vielä löytämättä. Tutkimukseni on ensimmäinen, joka raportoi saimaannorpan yksilöiden välisistä yhteyksistä ja yksi harvoista esimerkeistä, jotka kuvaavat sosiaalisuutta ei-koloniaalisessa hylkeessä.
Miten väitöstutkimuksesi tuloksia voidaan hyödyntää käytännössä?
Tämä tutkimus ei ainoastaan kuvaa mielenkiintoista käyttäytymistä karvanvaihdon aikana, vaan tarjoaa myös arvokasta tietoa saimaannorpan suojelulle. Norpan vahva karvanvaihtopaikkauskollisuus tulisi ottaa huomioon esimerkiksi maankäytön suunnittelussa. Vapaa-ajan asumusten rakentamisella erityisesti karvanvaihtoalueiden läheisyyteen voi olla merkittäviä vaikutuksia saimaannorpalle.
Lisäksi norppaturismi ja norppien katselu on kasvava aktiviteetti Saimaalla, jota harjoitetaan lähes yksinomaan karvanvaihdon aikana, jolloin norpat lepäilevät kivillä ja ovat helposti havaittavissa. Tutkimukseni tulokset norppien paikkauskollisuudesta karvanvaihtoaikaan voisivat olla hyödyllisiä opastettaessa norppaturismiyrityksiä niiden toiminnan kestävään kehitykseen. Voitaisiin esimerkiksi säätää vähimmäisetäisyys, josta norppia voisi katsella niitä häiritsemättä, sekä määrittää rajat päivittäiseen ja kausiluonteiseen vierailutiheyteen karvanvaihtopaikoille.
Lopuksi, vaikka ilmastonmuutos vaikuttaa ensisijaisesti saimaannorpan lisääntymiseen, jään sulaminen aikaisemmin keväällä tulee todennäköisesti vaikuttamaan myös sen karvanvaihtoon. Tämä elinympäristön muutos voi tarkoittaa sitä, että jäätä ei ole enää karvanvaihtokauden alussa, pakottaen norpan vaihtamaan karvaa yksinomaan rantakivillä ja kallioilla. Lisäksi jääympäristön, jolla on merkittävä rooli norppien sosiaalisuuden muotoutumisessa, katoaminen tulee todennäköisesti häiritsemään sosiaalisten ryhmien muodostusta. Tutkimuksemme tarjoaa lähtökohdan tuleville tutkimuksille koskien saimaannorpan tilan- ja ajankäyttöä ja sosiaalisuutta näiden ympäristönmuutosten seurauksena.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tutkimusmenetelmät ja -aineistot?
Tässä väitöskirjassa esitetty työ perustuu saimaannorpan laajaan yksilöntunnistus (photo-ID) -aineistoon, jota ylläpitää Itä-Suomen yliopiston saimaannorpan tutkimusryhmä. Norpat (= ringed seals) ovat saaneet englanninkielisen nimensä turkissaan olevista renkaista. Jokaisella norpalla on ainutlaatuinen ja pysyvä renkaiden yhdistelmä, jota käytimme yksilöiden tunnistamiseen. Tämä ei-invasiivinen tunnistusmenetelmä otettiin käyttöön vuonna 2010, ja sen myötä on pystytty dokumentoimaan yli 570 yksilöä (joista osa on tosin jo kuollut) sadoista tuhansista valokuvista, jotka on kerätty noin 6,400 norppahavainnon yhteydessä. Saimaannorpan photo-ID-ohjelma on Itä-Suomen yliopiston ja Metsähallituksen yhteistyöprojekti. Se on myös kansalaistiedehanke, johon osallistuu yli kaksikymmentä vapaaehtoista valokuvaajaa ja kansalaisia, jotka lähettävät yliopistolle norpista ottamiaan kuvia.
Photo-ID -aineistonkeruuta on rahoittanut vuosien varrella useat viranomaistahot sekä kansalaisjärjestöt, ja nykyinen rahoitus tulee WWF Suomelta sekä EU:n ”Our Saimaa Seal” LIFE-projektilta. Poimin tästä laajasta aineistosta useita mittareita (esim. peräkkäiset etäisyydet karvanvaihtopaikoille, päivittäiset norppamäärät, yksilöiden välisten yhteyksien määrä) tutkiakseni norppien paikkauskollisuuden, sen ajankohdan ja siihen liittyvien sosiaalisten suhteiden rakenteita karvanvaihdon aikana. Tämän jälkeen sovelsin useita ekologisia mallinnusmenetelmiä, kuten yleistettyä lineaarista sekamallia (GLMM), yleistettyä additiivista sekamallia (GAMM) ja sosiaalisen verkoston analyysejä.
FM Vincent Biardin biologian alaan kuuluva väitöskirja Moulting behaviour of the Saimaa ringed seal. Exploration of socio-spatio-temporal fidelity patterns tarkastetaan luonnontieteiden, metsätieteiden ja tekniikan tiedekunnassa, Joensuun kampuksella ja verkossa. Vastaväittäjänä toimii professori Toni Laaksonen, Turun yliopisto, ja kustoksena toimii dosentti, yliopistotutkija Mervi Kunnasranta, Itä-Suomen yliopisto. Väitöstilaisuuden kieli on englanti.
Lisätietoja:
Vincent Biard, vincent.biard@uef.fi, p. +358 50 304 4153
