Labour market flexibility and policy coordination in a monetary union

Sufficiently flexible labour markets are considered an important precondition for countries to benefit from membership in the monetary union. Economic policy coordination within the European Community is extensive and includes issues related to labour market structures. In this paper we study the determination of flexibility of the labour market and, ultimately, of wages in a member country of the monetary union. As a starting point, the analysis assumes that each country’s government, in formulating its labour market policy, decides the degree of nominal wage flexibility in light of the fact that this involves political costs that increase with the degree of wage flexibility. The study then focuses on the effects of monetary union membership on each country’s prospects for coordination of economic policies – specifically labour market policies. The study shows that coordination of labour market policies contributes to greater nominal wage flexibility in member countries. However, coordination of labour market policies will be effective only if unemployment is persistent or under discretionary monetary policy. From the perspective of macroeconomic stability, there is no particular need for coordinating labour market policies among member countries if the common central bank can credibly precommit to a low inflation target or if fluctuations in unemployment are white noise.wage flexibility, economic policy coordination, credibility, precommitment

Does monetary union reduce employment?

We use a two-country monetary model with unionized labor markets and open-economy spillovers to study the macroeconomic consequences of the formation of a monetary union. It is shown that the monetary regime affects the trade-off between real consumer wages and employment faced by the unions. Consequently, the equilibrium employment is endogenous and depends on the monetary regime. In particular, a switch from a floating exchange rate regime to a monetary union improves employment, provided that the degree of central bank conservatism is sufficiently high, whereas with low degrees of conservatism employment falls. Inflation is higher in a monetary union with all finite degrees of central bank conservatism. In addition, we consider an asymmetric fixed exchange rate regime as an alternative starting position for a monetary union. All results are derived assuming that labor unions are only interested in employment and real wages (not directly inflation) and that all structural parameters of the model remain unchanged when a monetary union is established.monetary union; employment; labour unions; open-economy spillovers; central bank conservatism

Labour market flexibility and policy coordination in a monetary union

Sufficiently flexible labour markets are considered an important precondition for countries to benefit from membership in the monetary union. Economic policy coordination within the European Community is extensive and includes issues related to labour market structures. In this paper we study the determination of flexibility of the labour market and, ultimately, of wages in a member country of the monetary union. As a starting point, the analysis assumes that each country’s government, in formulating its labour market policy, decides the degree of nominal wage flexibility in light of the fact that this involves political costs that increase with the degree of wage flexibility. The study then focuses on the effects of monetary union membership on each country’s prospects for coordination of economic policies – specifically labour market policies. The study shows that coordination of labour market policies contributes to greater nominal wage flexibility in member countries. However, coordination of labour market policies will be effective only if unemployment is persistent or under discretionary monetary policy. From the perspective of macroeconomic stability, there is no particular need for coordinating labour market policies among member countries if the common central bank can credibly precommit to a low inflation target or if fluctuations in unemployment are white noise.wage flexibility; economic policy coordination; credibility; precommitment

Finite temperature quantum statistics of H3+_3^+ molecular ion

Full quantum statistical $NVT$ simulation of the five-particle system H$_3^+$ has been carried out using the path integral Monte Carlo method. Structure and energetics is evaluated as a function of temperature up to the thermal dissociation limit. The weakly density dependent dissociation temperature is found to be around $4000$ K. Contributions from the quantum dynamics and thermal motion are sorted out by comparing differences between simulations with quantum and classical nuclei. The essential role of the quantum description of the protons is established.Comment: submitted to the Journal of Chemical Physic

Spatio-temporal perspectives on aquatic carbon dynamics and limnoecological change in climate-sensitive lakes

Northern lakes are displaying widespread ecological reorganizations in response to global change. These sensitive freshwater ecosystems are an integral component of subarctic and arctic landscapes and play a critical role in regional and global biogeochemical cycles. To understand lake ecosystem responses to direct and indirect climate forcing, and to estimate future trajectories of environmental change, we must look for past analogies of climate-lake interaction recorded in lake sedimentary archives. The present, in turn, holds the key to understand the past. This work examines patters and drivers of limnoecological change in shallow subarctic lakes across the treeline ecotone in northern Finland. A diverse set of neolimnological and paleolimnological tools and approaches were employed to explore aquatic ecosystem responses to landscape variability and direct climate forcing through space and time. Particular emphasis was placed on aquatic organic carbon that regulates vital biogeochemical processes in lakes and couples them to the global carbon cycle. To address landscape-mediated climate impact on shallow subarctic lakes, catchment controls on pelagic (lake water) and benthic (sediment) carbon pools, nutrients and productivity, periphytic algal (diatom) communities, and carbon utilization of benthic macrofauna (Cladocera) were assessed in 31 lakes spanning the treeline. To investigate long-term ecosystem development and carbon dynamics under natural and anthropogenic climate variability, two downcore sediment sequences from shallow and oligotrophic treeline lakes, covering the postglacial period (~11 500 years) and the late neoglacial (~600 years), were examined for diverse biogeochemical and paleobiological indices. Across the treeline, lake water carbon pools were fundamentally shaped by wetland influence. The adverse effect of terrestrial colored organic carbon on underwater light availability was diminished in the shallow waters and superseded by nutrient stimulation of primary production. Catchment and soil geomorphology and related hydrological processes were further identified as important controls over aquatic carbon pools, nutrient regimes, and lake water acid-base balance, carrying effects on aquatic primary production and diatom community structure. The late neoglacial paleolimnological record demonstrated a strong coupling between centennial temperature fluctuations, the structure and productivity of aquatic communities, and carbon sequestration. The changes were attributed primarily to alterations in the length of the ice cover period, and were most distinct over the Anthropocene. The postglacial sediment sequence demonstrated repeated diatom turnovers over the Holocene, attributed primarily to millennial moisture fluctuations driving changes in the depth and turbulence of the water column. Overall, the results strengthen recent notions related to the strong terrestrial-aquatic coupling as well as to the susceptibility of northern lakes to climate change, providing new aspects into the underlying processes, drivers of heterogeneity, and biotic interactions. Collectively, the findings build towards an improved understanding of the responses and resilience of northern lake ecosystems to a hierarchy of environmental drivers under the ongoing global change.Ilmastonmuutos vaikuttaa voimakkaasti pohjoisten järvien ekologiseen tilaan. Nämä herkät vesiekosysteemit ovat erottamaton osa arktista ja subarktista luontoa ja merkittävä osatekijä globaalissa biogeokemiallisessa kierrossa. Nykyinen ymmärryksemme ilmaston moninaisista vaikutusmekanismeista sekä järvien vasteista niihin on riittämätön. Uhkina ovat ainutlaatuisten pohjoisten järviekosysteemien katoaminen ilmaston lämpenemisen seurauksena sekä hiilen kiertoon liittyvät ilmaston takaisinkytkennät. Tutkimalla ilmaston ja järvien välisiä kytköksiä järvien pohjasedimentteihin tallentuneiden aikasarjojen sekä alueellisten vertailujen pohjalta, voidaan paremmin ymmärtää nykyisten muutosten luonnetta, suuntaa ja nopeutta. Tässä työssä pyrittiin selvittämään ilmastovaikutuksia matalien subarktisten järvien tilaan hyödyntäen sekä alueellisia että pitkän ajan vertailuaineistoja. Erityishuomion kohteena oli valuma-alueelta peräisin oleva eloperäinen hiili, joka kontrolloi tärkeitä biogeokemiallisia prosesseja järvissä sekä sitoo ne vahvasti globaaliin hiilen kiertoon. Ilmaston epäsuoria, valuma-alueen muutokseen liittyviä vaikutuksia havainnoitiin tutkimalla vaihtelua Lapin puurajan järvien limnologiassa sekä pohjasedimenttien biologisissa ja geokemiallisissa ominaisuuksissa suhteessa valuma-alueen piirteisiin. Muuttuvan ilmaston viimeaikaisia (∽600 vuotta) sekä pitkän aikavälin (∽11 500 vuotta) vaikutuksia järvien ekologiaan ja hiilen kiertoon tutkittiin kahdesta sedimenttiaikasarjasta hyödyntäen sedimentin geokemiallisia sekä paleobiologisia arkistoja. Valuma-alueen suopeite nousi tutkimuksen alueellisessa tarkastelussa tärkeimmäksi järviveden hiilen määrää ja laatua määrääväksi muuttujaksi havumetsävyöhykkeeltä tundralle. Soilta peräisin olevan, valon läpäisyä vedessä vaimentavan, eloperäisen hiilen vaikutus järvien perustuotantoon oli vähäistä tutkituissa matalissa järvialtaissa. Samanaikainen valuma-alueen ravinnekuorma näkyi sen sijaan perustuotannon kasvuna. Valuma-alueen geomorfologiset piirteet sekä niihin liittyvät hydrologiset prosessit osoittautuivat vastaavasti tärkeiksi vesipatsaan kemiaa sekä hiili- ja ravinnepitoisuuksia määrittäviksi tekijöiksi. Tulokset lyhyemmästä, myöhäisen neoglasiaalin kattavasta sedimenttisarjasta indikoivat voimakasta kytköstä lämpötilavaihteluiden, perustuotannon, piilevien yhteisökoostumuksen, sekä hiilen varastoitumisen välillä. Todennäköisimpänä muutoksia ajavana tekijänä pidettiin lämpötilan vaikutusta jääpeiteajan kestoon. Muutokset pidemmässä, koko jääkauden jälkeisen ajan kattavassa sedimenttisarjassa sen sijaan heijastivat erityisesti sadannan vaihteluita, jotka näkyivät ennen kaikkea piileväyhteisöjen rakenteessa. Tärkeimpänä taustalla olevana prosessina pidettiin kosteusolojen vaikutusta vesipatsaan turbulenssiin sekä vedenpinnan korkeuteen. Kaikkiaan, tutkimus nosti esiin kirjon joko valuma-alueen vaihteluun tai suoremmin lämpötilan ja sadannan muutoksiin liittyviä tärkeitä mekanismeja. Samalla tulokset lisäävät tietoa näihin prosesseihin liittyvistä biologisista vasteista ja vuorovaikutuksista sekä merkityksestä järvien hiilen kierron kannalta. Tutkimuksen tulokset rakentavat parempaa ymmärrystä globaalin muutoksen vaikutuksista matalien subarktisten järviekosysteemien tilaan

Evolution and detection of cyanobacterial hepatotoxin synthetase genes

Mass occurrences (blooms) of cyanobacteria are common in aquatic environments worldwide. These blooms are often toxic, due to the presence of hepatotoxins or neurotoxins. The most common cyanobacterial toxins are hepatotoxins: microcystins and nodularins. In freshwaters, the main producers of microcystins are Microcystis, Anabaena, and Planktothrix. Nodularins are produced by strains of Nodularia spumigena in brackish waters. Toxic and nontoxic strains of cyanobacteria co-occur and cannot be differentiated by conventional microscopy. Molecular biological methods based on microcystin and nodularin synthetase genes enable detection of potentially hepatotoxic cyanobacteria. In the present study, molecular detection methods for hepatotoxin-producing cyanobacteria were developed, based on microcystin synthetase gene E (mcyE) and the orthologous nodularin synthetase gene F (ndaF) sequences. General primers were designed to amplify the mcyE/ndaF gene region from microcystin-producing Anabaena, Microcystis, Planktothrix, and Nostoc, and nodularin-producing Nodularia strains. The sequences were used for phylogenetic analyses to study how cyanobacterial mcy genes have evolved. The results showed that mcy genes and microcystin are very old and were already present in the ancestor of many modern cyanobacterial genera. The results also suggested that the sporadic distribution of biosynthetic genes in modern cyanobacteria is caused by repeated gene losses in the more derived lineages of cyanobacteria and not by horizontal gene transfer. Phylogenetic analysis also proposed that nda genes evolved from mcy genes. The frequency and composition of the microcystin producers in 70 lakes in Finland were studied by conventional polymerase chain reaction (PCR). Potential microcystin producers were detected in 84% of the lakes, using general mcyE primers, and in 91% of the lakes with the three genus-specific mcyE primers. Potential microcystin-producing Microcystis were detected in 70%, Planktothrix in 63%, and Anabaena in 37% of the lakes. The presence and co-occurrence of potential microcystin producers were more frequent in eutrophic lakes, where the total phosphorus concentration was high. The PCR results could also be associated with various environmental factors by correlation and regression analyses. In these analyses, the total nitrogen concentration and pH were both associated with the presence of multiple microcystin-producing genera and partly explained the probability of occurrence of mcyE genes. In general, the results showed that higher nutrient concentrations increased the occurrence of potential microcystin producers and the risk for toxic bloom formation. Genus-specific probe pairs for microcystin-producing Anabaena, Microcystis, Planktothrix, and Nostoc, and nodularin-producing Nodularia were designed to be used in a DNA-chip assay. The DNA-chip can be used to simultaneously detect all these potential microcystin/nodularin producers in environmental water samples. The probe pairs detected the mcyE/ndaF genes specifically and sensitively when tested with cyanobacterial strains. In addition, potential microcystin/nodularin producers were identified in lake and Baltic Sea samples by the DNA-chip almost as sensitively as by quantitative real-time PCR (qPCR), which was used to validate the DNA-chip results. Further improvement of the DNA-chip assay was achieved by optimization of the PCR, the first step in the assay. Analysis of the mcy and nda gene clusters from various hepatotoxin-producing cyanobacteria was rewarding; it revealed that the genes were ancient. In addition, new methods detecting all the main producers of hepatotoxins could be developed. Interestingly, potential microcystin-producing cyanobacterial strains of Microcystis, Planktothrix, and Anabaena, co-occurred especially in eutrophic and hypertrophic lakes. Protecting waters from eutrophication and restoration of lakes may thus decrease the prevalence of toxic cyanobacteria and the frequency of toxic blooms.Syanobakteerien massaesiintymät (kukinnat) vesistöissä ovat yleisiä kaikkialla maailmassa. Kukinnat ovat usein myrkyllisiä johtuen syanobakteerien tuottamista maksa- ja hermomyrkyistä. Yleisimmät syanobakteerien tuottamat maksamyrkyt ovat mikrokystiini ja nodulariini. Makeissa vesissä mikrokystiinejä tuottavat tavallisimmin Anabaena, Microcystis ja Planktothrix. Sen sijaan nodulariineja tuottavat vain Nodularia spumigena syanobakteerit, joita esiintyy murtovesissä. Ongelmallista on, ettei myrkkyä tuottavia syanobakteerisoluja voida erottaa myrkkyä tuottamattomista soluista mikroskoopilla katsomalla. Sen sijaan mikrokystiini- ja nodulariinisyntetaasigeeneihin perustuvat molekyylibiologiset menetelmät mahdollistavat myrkyllisten syanobakteerien tunnistamisen. Tässä työssä kehitettiin menetelmiä, jotka tunnistavat näiden maksamyrkyllisten syanobakteereiden DNA:sta yhden maksamyrkkyjen valmistukseen tarvittavan geenin osan. Aluksi suunniteltiin yleiset alukkeet, jotka tunnistivat ja monistivat tämän geenin sekä mikrokystiinejä tuottavista Anabaena-, Microcystis-, Planktothrix- ja Nostoc-sukujen syanobakteereista (mcyE-geeni) että nodulariineja tuottavista Nodularia-suvun syanobakteereista (ndaF-geeni). Monistettujen geenien avulla tutkittiin miten nämä geenit ovat kehittyneet syanobakteerien evoluution aikana. Tutkimus paljasti, että mikrokystiini- ja nodulariinisyntetaasigeenit ovat erittäin vanhoja. Tulokset tukivat myös oletusta, että mikrokystiinisyntetaasigeenit ovat periytyneet sukupolvelta toiselle eivätkä ole siirtyneet satunnaisesti solujen välillä nk. lateraalisessa geenisiirrossa. Evoluution aikana mikrokystiinisyntetaasigeenit ovat todennäköisimmin hävinneet joiltakin syanobakteereilta ja vastaavasti säilyneet muilla, mikä on johtanut siihen että näitä geenejä on vain osalla nykyisistä syanobakteereista. Sukupuuanalyysin mukaan nodulariinisyntetaasigeenit kehittyivät mikrokystiinisyntetaasigeeneistä. Tutkimme kuinka yleisiä eri sukuihin kuuluvat mikrokystiinin tuottajat olivat 70 suomalaisessa järvessä. Mahdollisia mikrokystiinin tuottajia havaittiin 84% järvistä käytettäessä yleisiä alukkeita ja 91% järvistä, kun käytettiin eri sukuja tunnistavia alukkeita. Microcystis-sukuun kuuluvia tuottajia havaittiin 70% järvistä, Planktothrix- ja Anabaena-sukuihin kuuluvia tuottajia taas 63% ja 37% järvistä. Myrkyllisten syanobakteerisukujen esiintyminen ja erityisesti usean suvun esiintyminen samanaikaisesti oli yleisempää rehevöityneimmissä järvissä. Tutkimuksessa geenimonistustuloksia myös verrattiin tilastollisesti useisiin ympäristötekijöihin. Korrelaatioanalyysi osoitti usean suvun rinnakkaisesiintyminen liittyvän mm. veden korkeaan typpipitoisuuteen. Lisäksi regressioanalyysissä typpipitoisuuden osoitettiin osaltaan selittävän mcyE-geenien ja siten myös mikrokystiinejä tuottavien syanobakteereiden esiintymistä. Tuloksista voidaan päätellä järvien korkeiden ravinnepitoisuuksien nostavan usean mikrokystiinin tuottajasuvun esiintymistodennäköisyyttä, jolloin myös myrkyllisten massaesiintymisten kehittymisen riski on suurempi rehevissä vesissä. Tutkimuksessa kehitettiin myös menetelmä, jolla kaikki vesinäytteessä olevat mikrokystiinin tai nodulariinin mahdolliset tuottajat voidaan tunnistaa yhdellä kertaa. Tätä nk. DNA-sirumenetelmää varten suunniteltiin Anabaena-, Microcystis-, Planktothrix-, Nostoc-, ja Nodularia-suvuille koetinparit, joilla niiden mcyE- tai ndaF-geenit voidaan tunnistaa. Koetinparit osoittautuivat spesifisiksi ja herkiksi, kun niitä arvioitiin syanobakteerikannoilla sekä järvi- ja Itämeri-näytteillä. DNA-siruilla pystyttiin tunnistamaan ympäristönäytteissä olevat mahdolliset maksamyrkkyjen tuottajat lähes yhtä herkästi kuin kvantitatiivisella geenimonistusanalyysillä, jota käytettiin varmentamaan DNA-sirutuloksia. Optimoimalla menetelmän geenimonistusvaihetta DNA-sirumenetelmää voitiin parantaa. Useiden eri sukuihin kuuluvien maksamyrkyllisten syanobakteerien mikrokystiini- ja nodulariinisyntetaasigeenien tutkiminen oli palkitsevaa. Geenien havaittiin olevan hyvin vanhoja. Sen lisäksi kehitettiin uusia menetelmiä, joilla voidaan tunnistaa kaikki tärkeimmät maksamyrkkyjen tuottajat. Mikrokystiiniä tuottavien Microcystis-, Planktothrix-, ja Anabaena-syanobakteerien havaittiin esiintyvän samanaikaisesti erityisesti runsasravinteisissa järvissä. Maksamyrkkyä tuottavien syanobakteerien ja siten myös myrkyllisten kukintojen esiintymistä voitaisiin mahdollisesti ehkäistä suojelemalla järviä rehevöitymiseltä ja niiden kunnostamisella