TranslatedTitleHüdrometeoroloogiliste ja kliimategurite mõju järvede fütoplanktonile: ajaskaalade olulisus
| العنوان: | TranslatedTitleHüdrometeoroloogiliste ja kliimategurite mõju järvede fütoplanktonile: ajaskaalade olulisus |
|---|---|
| المؤلفون: | Janatian, Nasime |
| المساهمون: | Nõges, Peeter, Obrador, Biel, Cremona, Fabien, Laas, Alo, Uusi-Heikkilä, Silvia (opponent), Institute of Agricultural and Environmental Sciences, Obrador Sala, Biel, Universitat de Barcelona. Facultat de Biologia |
| المصدر: | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) TDR. Tesis Doctorales en Red instname Dipòsit Digital de la UB Universidad de Barcelona Doctoral Theses of the Estonian University of Life Sciences |
| بيانات النشر: | Estonian University of Life Sciences, 2021. |
| سنة النشر: | 2021 |
| مصطلحات موضوعية: | V��rtsj��rv, Storms, dissertatsioonid, Llacs, kliimatekketegurid, Biología acuática, Tormentas, Biologia aquàtica, fütoplankton, Canvi climàtic, Cambio climático, veeökosüsteemid, Aquatic biology, aquatic ecosystems, dissertations, f��toplankton, Lagos, h��drometeoroloogia, Ciències Experimentals i Matemàtiques, climatic factors, vee��kos��steemid, Climatic change, Lakes, Fitoplancton de agua dulce, Võrtsjärv, phytoplankton, hüdrometeoroloogia, Fitoplàncton d'aigua dolça, hydrometeorology, Freshwater phytoplankton, Tempestes |
| الوصف: | A Thesis for applying for the degree of Doctor of Philosophy in Environmental Sciences and Applied Biology. Väitekiri filosoofiadoktori kraadi taotlemiseks rakendusbioloogia erialal. Phytoplankton reflects changes in the environment and plays a vital role in biogeochemical cycles and the climate system. The thesis attempts to link the phytoplankton dynamics with the timing, intensity, and duration of the local forcing factors at different time scales. We highlight the influence of two extremes of the wind gradient – storms and atmospheric stilling, on lake environments and phytoplankton dynamics over short and long periods, several aspects of which are poorly understood. Until recently, atmospheric stilling as a climatic phenomenon has been largely overlooked in lakes studies. To fill this research gap, we focussed on a large shallow polymictic lake (Võrtsjärv, Estonia), that was affected by a 30% decrease in average wind speed since 1996, and for which a long-term (54 years) phytoplankton and hydrometeorological database was available. Further, a contradiction between the continuous decrease in the lake’s nutrient loading and an increasing trend in phytoplankton biomass emerged as a topic of interest for this thesis. We summarise how storms interact with and alter the dynamic of phytoplankton communities. Further, we highlight to what extent this impact can change the ecological processes (e.g., nutrient, carbon, and energy cycling) within lakes and their environmental conditions in the short and long term. Using Nonmetric Multidimensional Scaling ordination of phytoplankton community composition for the years 1964–2017, we revealed three distinct periods with breaking points coinciding with abrupt changes in the wind and/or water level. We introduced a concept of "light niche," a newly discovered mechanism of meteorological control over phytoplankton in light-limited shallow lakes. Combining the monthly phytoplankton data with daily data on hydrometeorological forcing factors — thermal, light, wind, and water-level regimes and using variance partitioning with linear mixed effect modelling (LME), we found that (i) the external forcing factors relevant for each phytoplankton variable could be individualised by having a similar variance partitioning among time scales as the particular phytoplankton variable; (ii) with the largest seasonal variation component, the dominant shade-tolerant filamentous cyanobacteria were most affected by seasonal factors such as solar irradiance and water level; (iii) the LME was proven appropriate for resolving the temporal cross-scale issues. Hüdrometeoroloogiliste ja kliimategurite mõju järvede fütoplanktonile: ajaskaalade olulisus Fütoplankton peegeldab muutusi keskkonnas ja mängib olulist rolli biogeokeemilises aineringes ning kliimasüsteemis. Doktoritöö uurib seoseid fütoplanktoni dünaamika ning erinevates ajaskaalades (päevane, sesoonne, aastatevaheline) toimivate tegurite ajastuse, intensiivsuse ja kestusega. Töös tuuakse esile kahe vastandliku tuulte olukorra – tormide ja tuulevaikuse mõju järvekeskkonnale ja fütoplanktoni dünaamikale, mille mitmed aspektid on seni vähe uuritud. Kuni viimase ajani on järveuuringutes suuresti tähelepanuta jäänud tuulte nõrgenemise kui kliimanähtuse mõju. Selle uurimislünga täitmiseks keskendusime suurele madalale polümiktilisele Võrtsjärvele, mida mõjutavate tuulte keskmine kiirus on alates 1996. aastast vähenenud 30% ning mille kohta on olemas pikaajaline (54 aastat) fütoplanktoni ja hüdrometeoroloogia andmebaas. Tuulte mõju uurimine võimaldas selgitada ka näilist vastuolu järve toiteainete hulga pideva vähenemise ja fütoplanktoni biomassi kasvutrendi vahel. Töö esimene osa võtab kokku teadmised tormide mõju kohta järvede fütoplanktonikoosluste dünaamikale. Tuuakse välja, kuidas tormid mõjutavad ökoloogilisi protsesse järvedes (nt toiteainete kättesaadavust, süsiniku- ja energiaringet) ning nende kaudu fütoplanktoni elutingimusi lühi- ja pikaajalises lõikes. Aastate 1964–2017 Võrtsjärve fütoplanktonikoosluse mitmemõõtmeline analüüs eristas koosluse muutustes kolm perioodi, mille murdepunktid langesid kokku tuule ja/või veetaseme järskude muutustega. Nende seoste põhjal sõnastati nn "valgusniši" kontseptsioon, mis kirjeldab varem tundmatut fütoplanktoni meteoroloogilise kontrolli mehhanismi häguse veega madalates järvedes. Kasutades enam kui poole sajandi vältel kogutud igakuiseid fütoplanktoni andmeid ja kombineerides neid igapäevaste andmetega hüdrometeoroloogiliste tegurite (temperatuur, valgus, tuul ja veetase) kohta uuriti lineaarsete segamudelite abil muutlikkuse jaotumise erinevate ajaskaalade vahel. Leiti, et fütoplanktoni erinevate rühmade jaoks olulisi välistegureid saab kindlaks teha selle järgi, et vastava rühma ja seda mõjutavate tegurite muutlikkus jaotub erinevate ajaskaalade vahel sarnastes proportsioonides. Nii mõjutasid suurima sesoonse muutlikkuse komponendiga tsüanobaktereid enim sesoonsed tegurid, flagellaatide puhul, sarnaselt tuulega, ulatus aga juhusliku ja lühiajalise varieeruvuse komponent 80%-ni. Kokkuvõttes osutusid lineaarsed segamudelid sobivaks tööriistaks erinevates ajaskaalades toimivate tegurite mõju uurimiseks. Publication of this thesis is supported by the Estonian University of Life Sciences. |
| وصف الملف: | application/pdf |
| اللغة: | English |
| الوصول الحر: | https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=doi_dedup___::c96474e1a15600cbddce55df220e4233Test https://doi.org/10.15159/emu.85Test |
| حقوق: | OPEN |
| رقم الانضمام: | edsair.doi.dedup.....c96474e1a15600cbddce55df220e4233 |
| قاعدة البيانات: | OpenAIRE |
| الوصف غير متاح. |