Pyörrekovarianssimenetelmällä mitattujen mäntymetsän ja ilmakehän välisen hiilidioksidi- sekä energiavoiden epävarmuustekijät

This thesis is a study of the uncertainties related to the eddy covariance measurement technique on a forest ecosystem that is located in Hyytiälä, Southern Finland. The aim of this study is to analyze carbon dioxide and energy fluxes measured at two vertically displaced eddy covariance set-ups. In particular, to determine if the observed deviations between the set-ups could be linked with micrometeorological or biological variations or if they are resulted just by the stochastic nature of turbulence. The magnitude of uncertainties linked to eddy covariance technique are still under discussion and this thesis attempts to shed a light on these questions. The analysis is done to half hourly mean flux and meteorological data that was measured at the Hyytiälä SMEAR II –site in 2015 at the heights of 23.3 m and 33.0 m. Monthly, diurnal and cumulative variations of the fluxes are analyzed. A footprint model is used to analyze the flux correlation with the underlying vegetation. The flux dependence on atmospheric stability is also determined. The analysis shows that the annual cumulative difference of net ecosystem exchange (CO_2 exchange) between the two measurement heights is estimated to be 49 gC m^(-2) year^(-1) (17 % difference). The annual cumulative evapotranspiration difference is estimated to be 105 mm (29 % difference). There are no significant differences between the sensible heat fluxes. The difference between the measurement heights does not seem to influence significantly the flux estimations made with the eddy covariance method. However, the measurement results for latent heat flux acquired from the 33.0 m set-up are continuously smaller than those of the 23.3 m set-up.Tässä Pro gradu -tutkielmassa tutkitaan pyörrekovarianssimenetelmällä mitattujen suomalaisen mäntymetsän ja ilmakehän välisen hiilidioksidin, vesihöyryn sekä havaittavan lämmön voita, ja pyritään selvittämään mittauksiin liittyvien virhelähteiden suuruudet. Voihin liittyvien virheiden suuruutta analysoidaan vertailemalla saman mittaustornin kahdelta eri korkeudelta saatuja mittaustuloksia. Analyysissa pyritään identifioimaan mikäli tuloksissa havaittavat eroavaisuudet aiheutuvat mikrometeorologisista ja biologisista muuttujista vai turbulenttisten virtausten kaoottisuudesta johtuvista mittausvirheistä. Pyörrekovarianssimenetelmän virhelähteet ovat osana aktiivista tieteellistä keskustelua, jossa pyritään parantamaan meteorologisia mittausmenetelmiä. Tutkimus tehtiin käyttämällä meteorologista aineistoa sekä vuoaineistoa, joka on kerätty Hyytiälän SMEAR II -metsäntutkimusasemalla vuonna 2015. Mittaukset tehtiin 23,3 m sekä 33,0 m korkeudella maanpinnasta. Vuoaineistoa tarkastellaan aina päivittäisestä vaihtelusta koko vuoden kestävään kumulatiiviseen analyysiin. Aineistolle tehdään myös sekä meteorologisiin muuttujiin että kasvillisuusjakaumaan perustuva tarkastelu. Tutkimuksessa havaittiin mittauskorkeuksien välisen kumulatiivisten hiilidioksidivoiden eron suuruudeksi 49 gC m^(-2) vuodessa (17 % erotus). Kokonaishaihdunnan kumulatiivisen eron arvioidaan olevan 105 mm vuodessa (29 % erotus). Havaittavan lämmön voissa ei ilmennyt merkittävää eroa mittauskorkeuksien välillä. Hiilidioksidivuossa tai havaittavan lämmön vuossa ei havaita merkittävää eroa, joka aiheutuisi käytettävistä mittauskorkeuksista. Kuitenkin latentin lämmön vuossa ero on havaittavissa, sillä 33,0 m mittaustulokset ovat jatkuvasti pienempiä kuin 23,3 m vastaavat tulokset

Environmental responses of carbon dioxide and methane fluxes of subarctic ecosystems in Northern Finland

The subarctic landscape consists of diverse ecosystems, each having a multitude of biological processes controlling the carbon (C) cycle. Thus, the ecosystem-atmosphere exchange of carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) can display substantial temporal and spatial variation. In this thesis, the objective was to study the C flux responses to changing environmental conditions on the plant community, ecosystem and landscape level. The study sites included fen, upland pine forest, pine bog and lake ecosystems and a mountain birch foresttundra ecotone. The CO2 and CH4 fluxes were measured with the eddy covariance and flux chamber methods during two meteorologically contrasting years. The fen acted as a small annual CO2 sink and an effective CH4 source to the atmosphere, while the pine forest was an effective CO2 sink. The emissions of CO2 and CH4 were sevenfold from the organic compared to the mineral sediment lake. The annual pine bog CO2 sink was estimated to be between the fen and forest sinks. The C fluxes of the four main plant community types (PCTs) of the flark-string microtopography continuum at the fen were controlled by vegetation composition, water table and meteorology. The driest PCTs had larger ecosystem respiration and gross photosynthesis than the wet ones. The three wettest PCTs contributed roughly equally to the total CH4 emissions of the fen, while the emissions from the driest PCT were minor. The fen C fluxes differed between the measurement years during two distinct periods: the warmer-than-average spring in 2018 and a heatwave and drought event in July 2018. The warm spring increased CO2 uptake, while the drought decreased both CO2 uptake and CH4 emissions. The drought also decreased the CO2 uptake of the other terrestrial ecosystems including the birch ecotone. The pine forest CO2 fluxes were affected by the rainy summer in 2017 by increasing the respiration, and a cold spell in autumn 2018, which decreased respiration. Since the post-glacial peatland initiation, peatland expansion and vegetation shifts have altered the CO2 and CH4 fluxes within the current fen area, and it was estimated that the net C exchange during this period has varied between a close-to-neutral balance and an effective sink.Subarktinen luonto koostuu useista monimuotoisista ekosysteemeistä, joissa hiilenkiertoa säätelevät lukuisat biologiset prosessit. Tämä ekosysteemien monimuotoisuus johtaa siihen, että ekosysteemien ja ilmakehän väliset hiilidioksidin (CO2) ja metaanin (CH4) vuot voivat vaihdella merkittävästi sekä paikallisesti että ajallisesti. Tässä väitöskirjassa tavoitteena oli tutkia hiilivoiden käyttäytymistä muuttuvissa ympäristöolosuhteissa kahden vuoden ajan kasviyhteisö-, ekosysteemi- ja maisematasolla. Tutkimusekosysteemeinä olivat Kaamasessa aapasuo, mäntyinen kangasmetsä, mäntyräme ja järvet sekä Kevolla tunturikoivikko. Vuomittauksiin käytettiin pyörrekovarianssi- ja kammiomenetelmiä. Molempina vuosina suo oli pieni CO2-nielu, selvä CH4-lähde ja kokonaisuudessaan pieni hiilinielu. Mäntymetsä oli huomattava CO2-nielu molempina vuosina, kun taas järvet vapauttivat sekä CO2:a että CH4:a ilmakehään. Turvepohjainen järvi suon alajuoksulla vapautti seitsemänkertaisen määrän hiiltä ilmakehään harjujen reunustamaan hiekkapohjaiseen järveen verrattuna. Mallinnettujen mäntyrämeiden CO2-taseet sijoittuivat suon ja mäntymetsän CO2-nielujen välimaastoon. Suon märissä rimmissä ja kuivilla jänteillä kasvavien neljän pääkasviyhteisötyypin hiilivuot riippuivat pohjaveden korkeudesta, kasvilajistosta ja meteorologiasta. Kasvi- ja maahengitys sekä yhteyttäminen olivat suurempia jänteillä kuin rimmissä. Lähes kaikki suosta vapautunut CH4 vapautui kolmesta kosteimmasta kasviyhteisötyypistä. Tutkimusvuosien välillä suon hiilivoihin vaikuttivat keskivertoa lämpimämpi kevät vuonna 2018 ja sitä seurannut helle ja kuivuusjakso heinäkuussa. Lämmin kevät tehosti suoekosysteemin CO2-nielua edellisvuoden viileään kevätkauteen verrattuna. Kuivuusjakso puolestaan heikensi suon CO2-nielua muuttaen suon hetkellisesti jopa CO2-lähteeksi samalla kun suon CH4-päästöt pienenivät. Samainen kuivuus heikensi myös muiden Kaamasen maaekosysteemien ja Kevon tunturikoivikon CO2-nieluja. Mäntymetsän CO2-voissa havaittiin lisäksi vuonna 2017 sateisen kesän aikana kohonnutta maahengitystä sekä seuraavana vuonna kylmän syksyn aiheuttamaa madaltunutta ekosysteemihengitystä. Jääkauden jälkeinen suon muodostuminen, laajeneminen ja lajimuutokset kasviyhteisöissä ovat johtaneet vaihteleviin CO2 ja CH4 voihin suon laajenemisen aikana. Arvioimme suon hiilitaseen vaihdelleen alkuaikojen lähes neutraalista taseesta pari tuhatta vuotta sitten olleeseen huomattavaan kokonaishiilinieluun

Environmental responses of carbon dioxide and methane fluxes of subarctic ecosystems in Northern Finland

The subarctic landscape consists of diverse ecosystems, each having a multitude of biological processes controlling the carbon (C) cycle. Thus, the ecosystem-atmosphere exchange of carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) can display substantial temporal and spatial variation. In this thesis, the objective was to study the C flux responses to changing environmental conditions on the plant community, ecosystem and landscape level. The study sites included fen, upland pine forest, pine bog and lake ecosystems and a mountain birch foresttundra ecotone. The CO2 and CH4 fluxes were measured with the eddy covariance and flux chamber methods during two meteorologically contrasting years. The fen acted as a small annual CO2 sink and an effective CH4 source to the atmosphere, while the pine forest was an effective CO2 sink. The emissions of CO2 and CH4 were sevenfold from the organic compared to the mineral sediment lake. The annual pine bog CO2 sink was estimated to be between the fen and forest sinks. The C fluxes of the four main plant community types (PCTs) of the flark-string microtopography continuum at the fen were controlled by vegetation composition, water table and meteorology. The driest PCTs had larger ecosystem respiration and gross photosynthesis than the wet ones. The three wettest PCTs contributed roughly equally to the total CH4 emissions of the fen, while the emissions from the driest PCT were minor. The fen C fluxes differed between the measurement years during two distinct periods: the warmer-than-average spring in 2018 and a heatwave and drought event in July 2018. The warm spring increased CO2 uptake, while the drought decreased both CO2 uptake and CH4 emissions. The drought also decreased the CO2 uptake of the other terrestrial ecosystems including the birch ecotone. The pine forest CO2 fluxes were affected by the rainy summer in 2017 by increasing the respiration, and a cold spell in autumn 2018, which decreased respiration. Since the post-glacial peatland initiation, peatland expansion and vegetation shifts have altered the CO2 and CH4 fluxes within the current fen area, and it was estimated that the net C exchange during this period has varied between a close-to-neutral balance and an effective sink.Subarktinen luonto koostuu useista monimuotoisista ekosysteemeistä, joissa hiilenkiertoa säätelevät lukuisat biologiset prosessit. Tämä ekosysteemien monimuotoisuus johtaa siihen, että ekosysteemien ja ilmakehän väliset hiilidioksidin (CO2) ja metaanin (CH4) vuot voivat vaihdella merkittävästi sekä paikallisesti että ajallisesti. Tässä väitöskirjassa tavoitteena oli tutkia hiilivoiden käyttäytymistä muuttuvissa ympäristöolosuhteissa kahden vuoden ajan kasviyhteisö-, ekosysteemi- ja maisematasolla. Tutkimusekosysteemeinä olivat Kaamasessa aapasuo, mäntyinen kangasmetsä, mäntyräme ja järvet sekä Kevolla tunturikoivikko. Vuomittauksiin käytettiin pyörrekovarianssi- ja kammiomenetelmiä. Molempina vuosina suo oli pieni CO2-nielu, selvä CH4-lähde ja kokonaisuudessaan pieni hiilinielu. Mäntymetsä oli huomattava CO2-nielu molempina vuosina, kun taas järvet vapauttivat sekä CO2:a että CH4:a ilmakehään. Turvepohjainen järvi suon alajuoksulla vapautti seitsemänkertaisen määrän hiiltä ilmakehään harjujen reunustamaan hiekkapohjaiseen järveen verrattuna. Mallinnettujen mäntyrämeiden CO2-taseet sijoittuivat suon ja mäntymetsän CO2-nielujen välimaastoon. Suon märissä rimmissä ja kuivilla jänteillä kasvavien neljän pääkasviyhteisötyypin hiilivuot riippuivat pohjaveden korkeudesta, kasvilajistosta ja meteorologiasta. Kasvi- ja maahengitys sekä yhteyttäminen olivat suurempia jänteillä kuin rimmissä. Lähes kaikki suosta vapautunut CH4 vapautui kolmesta kosteimmasta kasviyhteisötyypistä. Tutkimusvuosien välillä suon hiilivoihin vaikuttivat keskivertoa lämpimämpi kevät vuonna 2018 ja sitä seurannut helle ja kuivuusjakso heinäkuussa. Lämmin kevät tehosti suoekosysteemin CO2-nielua edellisvuoden viileään kevätkauteen verrattuna. Kuivuusjakso puolestaan heikensi suon CO2-nielua muuttaen suon hetkellisesti jopa CO2-lähteeksi samalla kun suon CH4-päästöt pienenivät. Samainen kuivuus heikensi myös muiden Kaamasen maaekosysteemien ja Kevon tunturikoivikon CO2-nieluja. Mäntymetsän CO2-voissa havaittiin lisäksi vuonna 2017 sateisen kesän aikana kohonnutta maahengitystä sekä seuraavana vuonna kylmän syksyn aiheuttamaa madaltunutta ekosysteemihengitystä. Jääkauden jälkeinen suon muodostuminen, laajeneminen ja lajimuutokset kasviyhteisöissä ovat johtaneet vaihteleviin CO2 ja CH4 voihin suon laajenemisen aikana. Arvioimme suon hiilitaseen vaihdelleen alkuaikojen lähes neutraalista taseesta pari tuhatta vuotta sitten olleeseen huomattavaan kokonaishiilinieluun

Seasonal changes in canopy leaf area index and MODIS vegetation products for a boreal forest site in central Finland

Peer reviewe

Ethical codes in local government : the problem of gifting. The views of Finnish concillors

This article explores the purpose of ethical codes in Finnish local government and discusses topics such as the identification of codes and dilemmas, ethical awareness of gifting, the role of codes, and the need for codes. The data is based on the Councillor Survey. The respondents of the survey are members of Finnish municipal councils. The survey is targeted at the 200 biggest municipalities and was distributed to the councillors in November 2012. More than 5,000 individuals received the questionnaire, and almost 1,300 returned it. According to the results of the survey, recognition of ethical codes is low among Finnish councillors. The proportion of councillors who operate without the guidance of codes is remarkable. The councillors are aware what is and what is not acceptable in relation to gifting, and are convinced that they are capable of self-control when it comes to potential violations of integrity. Attitudes towards the role of codes are contradictory. The councillors want more detailed guidance. They nevertheless emphasise that codes should leave room for their own discretion. The need for more regulation by codes is stressed by the councillors. The codes should be targeted for specific issues and elected members should have their own ethical codes.fi=vertaisarvioitu|en=peerReviewed

Tuotot vastuullisessa sijoittamisessa

Tiivistelmä. Kandidaatin tutkielma kertoo vastuullisesta sijoittamisesta yleisesti, niin Suomessa kuin maailmalla lähtien historiankirjoista. Tutkielmassa kuvataan motivaattoreita vastuulliseen sijoittamiseen, miten hyvin se tuottaa, sekä mitä siinä voisi parantaa. Tutkielman jälkeen lukijan olisi hyvä miettiä mihin rahansa laittaa ja millä ehdoilla. Vastuullisella sijoittamisella voidaan tehdä ylituottoa, mutta abstraktin määritelmän myötä pitää katsoa pintaa syvemmälle, jos sitä itse aikoo toteuttaa

Depression and Nigral Neuron Density in Lewy Body Spectrum Diseases

Parkinson's disease and other Lewy body spectrum diseases (LBDs) are associated with a specific risk for clinical depression. In the present clinicopathological study with 73 patients with LBD, we observed that the substantia nigra pars compacta dopamine neuron density was markedly lower in patients who had comorbid depression antemortem than in nondepressed patients (1.52 vs 2.32 n/mm(2), p = 0.004). There were no differences in cognition, motor disease severity, antiparkinsonian medications, or disease duration between groups. The results implicate the substantia nigra as an important psychomotor modulatory area of mood in patients with Lewy body disorders. ANN NEUROL 202

The opioid agonist remifentanil increases subjective pleasure

Non peer reviewe

Spatially varying peatland initiation, Holocene development, carbon accumulation patterns and radiative forcing within a subarctic fen

High latitude peatlands act as globally important carbon (C) sinks and are in constant interaction with the atmosphere. Their C storage formed during the Holocene. In the course of time, the aggregate effect of the C fluxes on radiative forcing (RF) typically changes from warming to cooling, but the timing of this shift varies among different peatlands. Here we investigated Holocene peatland development, including vegetation history, vertical peat growth and the lateral expansion of a patterned subarctic fen in northern Finland by means of multiple sampling points. We modelled the Holocene RF by combining knowledge on past vegetation communities based on plant macrofossil stratigraphies and present in situ C flux measurements. The peatland initiated at ca. 9500 calibrated years Before Present (cal yr BP), and its lateral expansion was greatest between ca. 9000 and 7000 cal yr BP. After the early expansion, vertical peat growth proceeded very differently in different parts of the peatland, regulated by internal and external factors. The pronounced surface microtopography, with high strings and wet (larks, started to form only after ca. 1000 cal yr BP. C accumulation within the peatland recorded a high degree of spatial variability throughout its history, including the recent past. We applied two flux scenarios with different interpretation of the initial peatland development phases to estimate the RF induced by C fluxes of the fen. After ca. 4000 cal yr BP, at the latest, the peatland RF has been negative (cooling), mainly driven by C uptake and biomass production, while methane emissions had a lesser role in the total RF. Interestingly, these scenarios suggest that the greatest cooling effect took place around ca. 1000 cal yr BP, after which the surface microtopography established. The study demonstrated that despite the high spatial heterogeneity and idiosyncratic behaviour of the peatland, the RF of the studied fen followed the general development pattern of more southern peatlands. Holocene climate variations and warm phases did not seem to induce any distinctive and consistent peatland-scale patterns in C accumulation, whereas our data suggests that the changes in vegetation related to autogenic succession were reflected in the C accumulation patterns and RF more clearly. (C) 2020 Elsevier Ltd. All rights reserved.Peer reviewe

Cranioplasty After Severe Traumatic Brain Injury: Effects of Trauma and Patient Recovery on Cranioplasty Outcome

Background: In patients with severe traumatic brain injury (sTBI) treated with decompressive craniectomy (DC), factors affecting the success of later cranioplasty are poorly known.Objective: We sought to investigate if injury- and treatment-related factors, and state of recovery could predict the risk of major complications in cranioplasty requiring implant removal, and how these complications affect the outcome.Methods: A retrospective cohort of 40 patients with DC following sTBI and subsequent cranioplasty was studied. Non-injury-related factors were compared with a reference population of 115 patients with DC due to other conditions.Results: Outcome assessed 1 day before cranioplasty did not predict major complications leading to implant removal. Successful cranioplasty was associated with better outcome, whereas a major complication attenuates patient recovery: in patients with favorable outcome assessed 1 year after cranioplasty, major complication rate was 7%, while in patients with unfavorable outcome the rate was 42% (p = 0.003). Of patients with traumatic subarachnoid hemorrhage (tSAH) on admission imaging 30% developed a major complication, while none of patients without tSAH had a major complication (p = 0.014). Other imaging findings, age, admission Glasgow Coma Scale, extracranial injuries, length of stay at intensive care unit, cranioplasty materials, and timing of cranioplasty were not associated with major complications.Conclusion: A successful cranioplasty after sTBI and DC predicts favorable outcome 1 year after cranioplasty, while stage of recovery before cranioplasty does not predict cranioplasty success or failure. tSAH on admission imaging is a major risk factor for a major complication leading to implant removal