Effects of land use and climate change on erosion intensity and sediment geochemistry at Lake Lehmilampi, Finland

International audienceThis paper aims to evaluate the possible relationships between erosion intensity and changes in climate and land use during the past 5.5 cal. k years at Lake Lehmilampi, eastern Finland. In this study we compare a detailed geochemical sediment record with (1) forest and land use history inferred from the first pollen and charcoal records from Lake Lehmilampi, and (2) existing archaeological surveys and independent proxy-records of climate change in the study region. The physical and geochemical sediment parameters examined include grain size analysis data and 23 chemical elements, determined with four selective extractions and ICP-MS. There are indications of possible human impact in the lake catchment as early as the Neolithic period, c. 3000-2550 bc, but the first undisputable signs are dated to 1800-100 bc. Cereal pollen reappears at c. ad 1700 and increases rapidly until c. ad 1950. The Holocene Thermal Maximum, its end c. 2000 bc, and the 'Medieval Climate Anomaly' were major climate events that had a prominent effect on erosion intensity, while human impact was a more significant factor during the period 3000 bc-ad 800 and from ad 1500 onwards. Although signs of changes in erosion intensity found in the sediment were small in this small catchment, they were significant enough to have a clear impact on the fraction of potentially mobile element species. This fraction increases with decreasing erosion intensity, which is probably related to a higher degree of chemical weathering and leaching during periods of decreased erosio

Flocculation of dissolved organic matter controls the distribution of iron in boreal estuarine sediments

Iron (Fe) plays a key role in sedimentary diagenetic processes in coastal systems, participating in various redox reactions and influencing the burial of organic carbon. Large amounts of Fe enter the marine environment from boreal river catchments associated with dissolved organic matter (DOM). However, the fate of this Fe pool in estuarine sediments has not been extensively studied. Here we show that flocculation of DOM along salinity gradients in an estuary of the northern Baltic Sea efficiently transfers Fe from the dissolved phase into particulate material that accumulates in the sediments. Consequently, we observe a decline with distance offshore in both the Fe content of the sediments and proportion of terrestrial material in the sedimentary organic matter pool. Mössbauer spectroscopy and sequential extractions suggest that large amounts of Fe in sediments of the upper estuarine zone are associated with organic matter as unsulfidized Fe (II) complexes, or present in the form of ferrihydrite, implying a direct transfer of flocculated material to the sediments. Accordingly, the contribution of these components to the total sedimentary Fe declines with distance offshore while other Fe phases become proportionally more important. Sediment core records show that the observed lateral distribution of Fe minerals has remained similar over recent decades, despite variable Fe inputs from anthropogenic sources and eutrophication of the coastal zone. Pore water data suggest that the vertical zonation of diagenetic processes in the sediments is influenced by both the availability of Fe and by bottom water salinity, which controls the availability of sulfate (SO42−).Output Type: Discussion Pape

Impacts of flocculation on the distribution and diagenesis of iron in boreal estuarine sediments

Iron (Fe) plays a key role in sedimentary diagenetic processes in coastal systems, participating in various redox reactions and influencing the burial of organic carbon. Large amounts of Fe enter the marine environment from boreal river catchments associated with dissolved organic matter (DOM) and as colloidal Fe oxyhydroxides, principally ferrihydrite. However, the fate of this Fe pool in estuarine sediments has not been extensively studied. Here we show that flocculation processes along a salinity gradient in an estuary of the northern Baltic Sea efficiently transfer Fe and OM from the dissolved phase into particulate material that accumulates in the sediments. Flocculation of Fe and OM is partially decoupled. This is likely due to the presence of discrete colloidal ferrihydrite in the freshwater Fe pool, which responds differently from DOM to estuarine mixing. Further decoupling of Fe from OM occurs during sedimentation. While we observe a clear decline with distance offshore in the proportion of terrestrial material in the sedimentary particulate organic matter (POM) pool, the distribution of flocculated Fe in sediments is modulated by focusing effects. Labile Fe phases are most abundant at a deep site in the inner basin of the estuary, consistent with input from flocculation and subsequent focusing. The majority of the labile Fe pool is present as Fe (II), including both acid-volatile sulfur (AVS)-bound Fe and unsulfidized phases. The ubiquitous presence of unsulfidized Fe (II) throughout the sediment column suggests Fe (II)-OM complexes derived from reduction of flocculated Fe (III)-OM, while other Fe (II) phases are likely derived from the reduction of flocculated ferrihydrite. Depth-integrated rates of Fe (II) accumulation (AVS-Fe + unsulfidized Fe (II) + pyrite) for the period 1970-2015 are greater in the inner basin of the estuary with respect to a site further offshore, confirming higher rates of Fe reduction in near-shore areas. Mossbauer Fe-57 spectroscopy shows that refractory Fe is composed largely of superparamagnetic Fe (III), high-spin Fe (II) in silicates, and, at one station, also oxide minerals derived from past industrial activities. Our results highlight that the cycling of Fe in boreal estuarine environments is complex, and that the partial decoupling of Fe from OM during flocculation and sedimentation is key to understanding the role of Fe in sedimentary diagenetic processes in coastal areas.Peer reviewe

The effect of scrap originating trace elements on the properties of low alloyed steels

The present intention to reach fossil-free steel manufacturing will inevitably result in an increase in the use of steel scrap as a raw material for steel production. Consequently, the amounts of elements, seen as impurities, will increase in steels. This has already been seen in electric arc furnace (EAF) processed steels, where the Cu and Sn levels have doubled in some cases after 1980’s. This may cause problems, as it is well-known, that some impurity elements have harmful effects on the properties of steel. This has been widely studied in low-alloy steels containing chromium and molybdenum which are widely used in components for the petroleum and electrical power generation applications. However, limited number of studies have been performed on formable steel grades, and the published reports/articles have mostly concentrated on the effects of P and B. Thus, there is still a need to understand the roles of other impurity elements. In the present study, a formable C-Mn steels containing additions (either individually or in combination) of Cu and Sn is investigated. The samples were cold rolled and annealed following typical time-temperature profiles of modern continuous annealing lines. Mechanical and forming properties (incl. bending and cupping tests) are determined as well as elemental profile analysis is conducted. The results identify that minor additions of impurity elements, in this case Cu and Sn, does not affect the mechanical and forming properties of low alloyed formable steel grades considerably.publishedVersionPeer reviewe

Maan ja veden omistus: ongelmia, tietoa ja tutkimustarpeita

Suomessa valtaosa biomassan tuotannossa olevasta maatalous- ja metsätalousmaasta on yksityisomistuksessa. Maanomistuksen muutoksessa päätrendejä ovat olleet omistuksen rakenteen sekä omistajien arvojen ja tavoitteiden muutokset. Rakenteellisista muutoksista tärkeimpiä ovat olleet maaomistuksen polarisaatio, pirstoutuminen ja suuruusrationalisointi, aktiivimaatilojen väheneminen, omistajien ammatillinen eriytyminen, kaupungistuminen ja tietyiltä osin myös ikääntyminen. Näillä muutoksilla on suuria vaikutuksia biotalouteen, ruoan ja raakapuun tuotantoon ja tulevaisuudessa entistä enemmän ekosysteemipalvelujen tuotantoon. Tässä raportissa maanomistajuutta tarkastellaan kokonaisuutena. Raportissa nostetaan esiin maanomistukseen liittyviä ongelmia ja tutkimuksen vastauksia niihin. Ennen kaikkea pyritään olemassa olevan tiedon perusteella luotaamaan tulevaisuuden tutkimustarpeita. Raportissa tarkastellaan aluksi maanomistusrakenteen muutosta tilan sukupolvenvaihdoksien ja omistajien muutoksen näkökulmasta. Tarkastelua laajennetaan maanomistajien arvojen, tavoitteiden ja käyttäytymisen kuvaukseen. Raportti tarkastelee myös epäselviä omistusoikeuksia ja psykologisen omistajuuden näkökulmaa. Tilusjärjestelyjen, sekä pellon ja metsän vuokrauksen lisäksi raportissa käsitellään yhteisomistusta, osuustoimintaa sekä institutionaalista omistusta. Metsästysoikeuksien tarkastelun jälkeen luodaan katsaus maanomistajatutkimuksessa käytettävissä oleviin rekistereihin. Lopuksi vedetään yhteen tärkeimpiä tulevaisuuden tutkimustarpeita.Artikkelit: Jussi Leppänen, Harri Hänninen ja Sami Myyrä. Maanomistusrakenne ja sukupolvenvaihdokset, s 7-12. Harri Hänninen, Heimo Karppinen ja Sami Myyrä. Maanomistajat bioresurssien tuottajina ja kuluttajina, s. 13-17. Heimo Karppinen, Sami Myyrä ja Eija Pouta. Maanomistajien arvot, tavoitteet ja niiden muutos, s. 18-21. Pekka Salmi, Jari Setälä, Erkki Mäntymaa, Rainer Peltola, Eija Pouta ja Antti Miettinen. Määrittelemättömät omistusoikeudet ja omistajuus, s. 22-28. Annukka Vainio. Psykologinen omistajuus, s. 29-31. Pasi Rikkonen, Sami Myyrä, Harri Hänninen, Jussi Leppänen ja Pekka Salmi. Tilus- ja yhdistämisjärjestelyt keinona parantaa rakennekehityksen hallittavuutta ja kilpailukykyä, s. 32-38. Teppo Hujala, Sami Myyrä, Harri Hänninen ja Sami Ovaska. Pellon ja metsän vuokraus – tarve vauhdittaa vai jarruttaa? s. 39-42. Pekka Salmi, Olli Niskanen ja Esa-Jussi Viitala. Osuustoiminta, yhteisomistus, yhteishallinta ja institutionaalinen omistus, s. 43-46. Jani Pellikka. Maanomistajat, metsästysoikeus ja metsästys, s. 47-51. Harri Hänninen. Rekisteriaineistojen käyttö maanomistajatutkimuksissa, s. 52-56. Heimo Karppinen. Lopuksi, s. 57-58.201

Characteristics and Outcomes of 79 Patients with an Insulinoma : A Nationwide Retrospective Study in Finland

Objective. Insulinomas are rare pancreatic tumours. Population-based data on their incidence, clinical picture, diagnosis, and treatment are almost nonexistent. The aim of this study was to clarify these aspects in a nationwide cohort of insulinoma patients diagnosed during three decades. Design and Methods. Retrospective analysis on all adult patients diagnosed with insulinoma in Finland during 1980-2010. Results. Seventy-nine patients were diagnosed with insulinoma over the research period. The median follow-up from diagnosis to last control visit was one (min 0, max 31) year. The incidence increased from 0.5/million/year in the 1980s to 0.9/million/year in the 2000s (p = 0 002). The median diagnostic delay was 13 months and did not change over the study period. The mean age at diagnosis was 52 (SD 16) years. The overall imaging sensitivity improved from 39% in the 1980s to 98% in the 2000s (p <0 001). Seventy- one (90%) of the patients underwent surgery with a curative aim, two (3%) had palliative surgery, and 6 (8%) were inoperable. There were no significant differences in the types of surgical procedures between the 1980s, 1990s, and 2000s; tumour enucleations comprised 43% of the operations, distal pancreatic resections 45%, and pancreaticoduodenectomies 12%, over the whole study period. Of the patients who underwent surgery with a curative aim, 89% had a full recovery. Postoperative complications occurred in half of the patients, but postoperative mortality was rare. Conclusions. The incidence of insulinomas has increased during the past three decades. Despite the improved diagnostic options, diagnostic delay has remained unchanged. To shorten the delay, clinicians should be informed and alert to consider the possibility of hypoglycemia and insulinoma, when symptomatic attacks are investigated in different sectors of the healthcare system. Developing the surgical treatment is another major target, in order to lower the overall complication rate, without compromising the high cure rate of insulinomas.Peer reviewe

Sosiaali- ja terveydenhuollon asiakasmaksujen kohdentuminen, vaikutukset ja oikeudenmukaisuus

Tutkimushankkeessa selvitettiin 1) sosiaali- ja terveydenhuollon asiakasmaksulainsäädäntöä ja - käytäntöjä Suomessa ja muutamassa vertailumaassa, 2) rakennettiin koko väestön kattava asiakasmaksuja yksilötasolla kuvaava aineisto, jonka perusteella kuvailtiin laajasti asiakasmaksujen kohdentumista väestössä, sekä 3) esitettiin SISU-mikrosimulointimalliin parannuksia, joilla asiakasmaksulainsäädännön muutosten arviointia voitaisiin jatkossa tehdä tarkemmin. Asiakasmaksuihin liittyy kysymyksiä oikeudenmukaisuudesta, tarkoituksenmukaisesta palveluiden käytöstä sekä sosiaali- ja terveydenhuollon rahoituksen riittävyydestä ja kestävyydestä. Nykyinen asiakasmaksulainsäädäntö on peräisin 1990-luvun alkupuolelta eikä enää sovellu nykyiseen palvelujärjestelmään. Lainsäädännön uudistaminen on tärkeää, jotta väestö on yhdenvertaisessa asemassa palveluiden suhteen. Asiakasmaksut koskettavat laajaa väestönosaa: lähes puolet väestöstä maksoi sosiaali- ja terveydenhuollon asiakasmaksuja vuoden 2015 aikana. Väestöryhmien ja asiakasmaksulajien välillä on kuitenkin suurta vaihtelua maksujen yleisyydessä ja suuruudessa. Suomessa on selviä eroja tasasuuruisia, tulosidonnaisia ja suun terveydenhuollon asiakasmaksuja maksaneissa väestöosuuksissa sekä maksukertymien suuruuksissa maakunnittai

Sosiaali- ja terveydenhuollon asiakasmaksujen kohdentuminen, vaikutukset ja oikeudenmukaisuus

Tutkimushankkeessa selvitettiin 1) sosiaali- ja terveydenhuollon asiakasmaksulainsäädäntöä ja -käytäntöjä Suomessa ja muutamassa vertailumaassa, 2) rakennettiin koko väestön kattava asiakasmaksuja yksilötasolla kuvaava aineisto, jonka perusteella kuvailtiin laajasti asiakasmaksujen kohdentumista väestössä, sekä 3) esitettiin SISU-mikrosimulointimalliin parannuksia, joilla asiakasmaksulainsäädännön muutosten arviointia voitaisiin jatkossa tehdä tarkemmin. Asiakasmaksuihin liittyy kysymyksiä oikeudenmukaisuudesta, tarkoituksenmukaisesta palveluiden käytöstä sekä sosiaali- ja terveydenhuollon rahoituksen riittävyydestä ja kestävyydestä. Nykyinen asiakasmaksulainsäädäntö on peräisin 1990-luvun alkupuolelta eikä enää sovellu nykyiseen palvelujärjestelmään. Lainsäädännön uudistaminen on tärkeää, jotta väestö on yhdenvertaisessa asemassa palveluiden suhteen. Asiakasmaksut koskettavat laajaa väestönosaa: lähes puolet väestöstä maksoi sosiaali- ja terveydenhuollon asiakasmaksuja vuoden 2015 aikana. Väestöryhmien ja asiakasmaksulajien välillä on kuitenkin suurta vaihtelua maksujen yleisyydessä ja suuruudessa. Suomessa on selviä eroja tasasuuruisia, tulosidonnaisia ja suun terveydenhuollon asiakasmaksuja maksaneissa väestöosuuksissa sekä maksukertymien suuruuksissa maakunnittain

Biokiertotaloudesta uusia ratkaisuja kaivosten jälkihoitoon : Kierroksia biopeittoon -hankkeen loppuraportti (Biopeitto 2)

Kaivannaisjätealueiden peittäminen ja maisemointi ovat oleellinen osa kaivoksen sulkemista. Kuivapeitolla pyritään rajoittamaan kaivannaisjätteen läpi kulkeutuvan veden ja hapen määrää, estämään veden happamoitumista ja pidättämään vettä kasvien käyttöön. Pohjoisen äärevät olosuhteet tuovat sulkemiseen omat haasteensa ja uusia peittomateriaaleja ja -ratkaisuja tarvitaan. Biopeitto 2 -hankkeessa tutkittiin, miten kuivapeittoon lisätyt orgaaniset sivuvirtamateriaalit vaikuttavat peiton rakenteeseen, kestävyyteen, materiaalien rapautumiseen ja kasvien kasvuun sekä metallien kulkeutumiseen pohjoisissa olosuhteissa. Tutkimus keskittyi erityisesti alueellisiin orgaanisiin sivuvirtoihin, joista mukaan valittiin jätevesiliete, siitä tuotettu biohiili ja poltossa syntyvä lietetuhka sekä purkupuusta ja metsän harvennuspuusta (kuusi) valmistettu biohiili ja energiatuotannon lentotuhka. Tutkimus osoitti, että perinteisen moreenipeiton ominaisuuksia kasvualustana voidaan parantaa orgaanisilla sivuvirroilla. Hyvinvoiva kasvillisuus parantaa maan vedenpidätyskykyä ja tehostaa veden haihtumista kasvukauden aikana. Samalla peittorakenteen läpi suotautuvan veden määrä vähenee. Huolimatta eroista biohiilen laadussa, niiden vaikutukset maapatsaan läpi huuhtoutuvan suotoveden kemialliseen laatuun olivat pääosin vähäisiä. Toisin sanoen peittorakenteeseen lisätty biohiili ei lisää ravinteiden tai raskasmetallien huuhtoutumista. Kokeet osoittivat myös lento- ja lietetuhkan toimivan ravinteiden lähteenä kasveille. Hankkeen aikana tutkittiin myös sitä, miten biohiili säilyttää rakenteensa vaihtelevissa olosuhteissa. Rapautumista tarkasteltiin röntgentomografian ja elektronimikroskopian avulla. Kun biohiiltä altistettiin lämpötilanmuutosten aiheuttamalle kuormitukselle, hiilen sisäinen huokosrakenne ei juuri muuttunut. Lisäksi havaittiin, että biohiilten sisäinen huokosrakenne täyttyy vedellä hitaasti. Siksi biohiilen suotuisat vaikutukset kasvillisuuteen voivat ilmetä viiveellä. Hankkeessa toteutetussa arvoketjupilotissa purkupuu jalostettiin biohiileksi, kompostoitiin jätevesilietteen kanssa ja tuotettu kasvualusta päätyi kaivosalueen peittoratkaisuksi toimijaverkoston avulla. Biokiertotalouteen nojaava peittoratkaisu voidaan siis toteuttaa alueen yritysten yhteisvoimin. Taloudellisessa tarkastelussa biohiileen perustuva peittoratkaisu oli kuutiohinnaltaan kallein, mutta toisaalta biohiiltä sisältävä peitto toimii hiilinieluna. Biokiertotalous voi palvella kaivosalaa ja tuoda kuivapeiton perustamiseen lisää vaihtoehtoja

Sphingomyelin is associated with kidney disease in type 1 diabetes (The FinnDiane Study)

Diabetic kidney disease, diagnosed by urinary albumin excretion rate (AER), is a critical symptom of chronic vascular injury in diabetes, and is associated with dyslipidemia and increased mortality. We investigated serum lipids in 326 subjects with type 1 diabetes: 56% of patients had normal AER, 17% had microalbuminuria (20 ≤ AER < 200 μg/min or 30 ≤ AER < 300 mg/24 h) and 26% had overt kidney disease (macroalbuminuria AER ≥ 200 μg/min or AER ≥ 300 mg/24 h). Lipoprotein subclass lipids and low-molecular-weight metabolites were quantified from native serum, and individual lipid species from the lipid extract of the native sample, using a proton NMR metabonomics platform. Sphingomyelin (odds ratio 2.53, P < 10−7), large VLDL cholesterol (odds ratio 2.36, P < 10−10), total triglycerides (odds ratio 1.88, P < 10−6), omega-9 and saturated fatty acids (odds ratio 1.82, P < 10−5), glucose disposal rate (odds ratio 0.44, P < 10−9), large HDL cholesterol (odds ratio 0.39, P < 10−9) and glomerular filtration rate (odds ratio 0.19, P < 10−10) were associated with kidney disease. No associations were found for polyunsaturated fatty acids or phospholipids. Sphingomyelin was a significant regressor of urinary albumin (P < 0.0001) in multivariate analysis with kidney function, glycemic control, body mass, blood pressure, triglycerides and HDL cholesterol. Kidney injury, sphingolipids and excess fatty acids have been linked in animal models—our exploratory approach provides independent support for this relationship in human patients with diabetes