Sirvi Märksõna "climate change" järgi

Nüüd näidatakse 1 - 17 17

listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Collective responsibility in the anthropocene
(Tartu Ülikool, 2024) Luo, Yufeng; Kattago, Siobhan, juhendaja; Tartu Ülikool. Humanitaarteaduste ja kunstide valdkond; Tartu Ülikool. Filosoofia osakond
Geoscientists have heralded the advent of a new geological epoch: the Anthropocene. This new epoch highlights the unprecedented human power to influence the Earth system, thanks to the advancement of modern technology. As the most characteristic phenomenon of the new era, climate change, as well as the inadequacy of human action to address it, poses a challenge to previous moral and political theories. By examining the critiques of contemporary scholars, this thesis attempts to identify the reasons why past theories fall short in addressing the climate crisis, and proposes a theory of collective responsibility as the appropriate ethical framework in the Anthropocene. Inspired by the philosophical inquiry of Dipesh Chakrabarty, this thesis engages with the works of modern philosophers such as Immanuel Kant, Hannah Arendt, and Hans Jonas to construct the theory of collective responsibility. It argues that collective responsibility in the Anthropocene should transcend the boundaries of different communities and generations, and is capable of motivating people to take collective action to combat climate change.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Dark diversity dynamics linked to global change: taxonomic and functional perspective
(2023-04-11) Pires Ferraz Trindade, Diego; Pärtel, Meelis, juhendaja; Carmona, Carlos Pérez, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Tume elurikkus – elupaigast puuduvad, kuid sinna sobivad liigid – on oluline mõistmaks, kuidas piirkonna elustik kujuneb. Tume elurikkus on vaadeldud elurikkuse vastaspool, mõlemad koos moodustavad elupaiga liigifondi ehk kõikide sobivate liikide nimekirja. Kuigi on teada, et globaalmuutused mõjutavad eluskooslusi nii ruumis kui ajas, ei ole varem otseselt käsitletud, kuidas tumeda elurikkuse kontseptsioon aitab uurida bioloogilise mitmekesisuse muutuseid antropotseenis ning tõhustada looduskaitset. Oma doktoritöös arendasin teoreetilist raamistikku, kuidas liikide saabumine ja kadumine võib toimuda nii ühe liigifondi piires kui ka nende vahel. Uurides tumeda elurikkuse muutusi tuhandete aastate jooksul sai edukalt eristada taimetaksoneid, mille levila laieneb viivitusega: liigid suudaks muutunud tingimustes elada, kuid on veel pikka aega puudu. Liikide tunnuste analüüs näitas, et holotseeni ajal tumedasse elurikkusesse kuulunud ja seega ka levimisviivitusega taksonid olid omavahel suhteliselt sarnase ehituse ja elukäiguga. Tumeda elurikkuse taksoneid iseloomustas kiire elustrateegia (madal levimissvõime ja stressitaluvus). Lisaks leidsin, et tumedat elurikkust ja liikide omadusi saab kasutada keskkonnatundlike organismide (nt samblike) looduskaitse tõhustamisel, selgitades, millised liigid ja tunnused on väljasuremisohus ja milliseid saaks kasutada taastamises. Kokkuvõtteks, tume elurikkus on rakendatav erinevate taksonoomiliste rühmade, ajaperioodide ja globaalmuutuste tegurite korral, näitamaks, kui palju, kui kiiresti ja mis suunas muutuvad vaadeldud elurikkus ja liigifond. Tumeda elurikkuse kontseptsioon on seega paljutõotav lähenemine bioloogilise mitmekesisuse uurimiseks muutuvas maailmas.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Effects of elevated concentrations of CO2 and O3 on leaf photosynthetic parameters in Populus tremuloides: diurnal, seasonal and interannual patterns
(2014-09-26) Kets, Katre
Inimtegevuse tagajärjel on suurenenud süsinikdioksiidi kontsentratsioon ([CO2]) ja osooni kontsentratsioon ([O3]) maalähedases atmosfäärikihis. Lisaks sellele prognoositakse kliima muutumist heitlikumaks ning esineda võib nii põua- kui liigniiskuse perioode. Kõrgem [CO2] üldjuhul soodustab taimede, sealhulgas puude kasvu, kuna [CO2] tõus põhjustab netofotosünteesi (Pn) suurenemist. Kõrged osooni kontsentratsioonid on puude kasvu ja metsa produktsiooni seisukohalt aga kahjulikud kuna osoon on tugev oksüdeerija, mis kahjustab fotosünteesiaparaati ning põhjustab Pn vähenemist. Pn väärtus näitab, kui palju lehe pinnaühik ajaühikus süsihappegaasi seob ning lehestiku pinnaga korrutatult iseloomustab see süsiniku hulka, mida taim ajaühikus kasvuks kasutada saab. Käesoleva doktoritöö eesmärk oli välja selgitada, kuidas mõjutavad kõrgendatud [CO2] ja/või [O3] kiirekasvuliste lehtpuude fotosünteesi iseloomustavaid parameetreid ning millest need mõjud sõltuvad. Töö tulemusena selgus, et Pn-i tundlikkuses kõrgendatud CO2 ja/või O3 kontsentratsioonidele esinesid nii päevased, sesoonsed kui ka aastatevahelised erinevused. Samuti muutis Pn-i tundlikkust keskkonnastress (põud ja kõrged temperatuurid). Keskkonnastress leevendas osooni negatiivset mõju, aga suurendas CO2 positiivset mõju Pn-le. Üldiselt oli CO2 ja/või O3 mõju Pn-le sügisel suhteliselt suurem kui suvel. Samuti selgus, et CO2 positiivne efekt Pn-le on ajas pigem kasvanud kui kahanenud. Kõrgendatud osooni negatiivne mõju Pn-le on aga jäänud 11 aasta jooksul praktiliselt samasuguseks. Kokkuvõtvalt näitas käesolev uurimistöö, et oluline on eelkõige mitme faktori koosmõju mõistmaks taimes toimuvaid muutuseid globaalselt muutuvas kliimas. Samaaegselt esinevate faktorite kombinatsioonid võivad taimede kasvu ja arengut mõjutada palju enam kui üksik faktor. Kuna muutused netofotosünteesis (aga ka õhulõhede juhtivuses) mõjutavad nii süsiniku sidumist kui vee tarbimist taimede poolt, siis võivad need muutused avaldada märkimisväärset mõju kogu ökosüsteemi süsiniku- ja veeringele. Seetõttu tuleks käesolevas doktoritöös kirjeldatud interaktiivseid mõjusid võtta arvesse ökosüsteemide produktsiooni ja aineringet kirjeldavates mudelites.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Geneetiliste uuringute tähtsus taimepopulatsioonide kaitsel ja taastamisel
(Tartu Ülikool, 2018) Pille, Kristin; Tsipe Aavik, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Botaanika osakond
Bakalaureusetöö eesmärgiks on anda erinevate näidete varal ülevaade geneetilise mitmekesisuse rollist taimepopulatsioonide kaitses ja taastamises ning sellest, kuidas geneetilisi uuringuid kaitse- ja taastamistööde planeerimiseks ja hindamiseks rakendada. Käsitletakse kolme suuremat teemat, milleks on (1) kasvukohtade killustumise mõju hindamine geneetiliste meetoditega ning sellest tulenevalt optimaalsete kaitsemeetmete planeerimine ja hindamine, (2) taimepopulatsioonide kohastumisvõime hindamine seoses kliima- ja muude keskkonnamuutustega ning (3) taksonoomia ja hübridiseerumisega seotud probleemide lahendamine. Töös käsitletud uurimused kinnitavad, et geneetilisi aspekte tuleb taimepopulatsioonide kaitsel ja taastamisel arvesse võtta, sest see aitab ennetada suuremaid ebaõnnestumisi ning annab aluse paremaks erinevate ökoloogiliste protsesside mõistmiseks.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Gümnaasiumiõpilaste hinnangud oma kliima ja kliimamuutuste alastele teadmistele ning nende arusaamad kliimamuutustest
(Tartu Ülikool, 2023) Viru, Birgit; Soobard, Regina, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Loodusteadusliku hariduse keskus
Käesoleva magistritöö eesmärk oli saada teada, millised on Eesti gümnaasiumiõpilaste hinnangud oma kliima ja kliimamuutuste alastele teadmistele ning millised on nende tegelikud teadmised ja arusaamad kliimamuutustest, nende põhjustest ja tagajärgedest. Uurimistöö viidi läbi gümnaasiumiõpilaste seas, kes vastasid küsimustikule, milles olid kliima ja kliimamuutustega seotud ainesisule orienteeritud väited. Tulemustest selgus, et õpilased hindavad oma kliima ja kliimamuutustega seotud teadmisi pigem heaks. Erandiks olid interdistsiplinaarsed teadmised, mida õpilased hindasid kesiseks. Õpilaste tegelikud teadmised olid võrdlemisi sarnased õpilaste enda hinnangutega oma teadmistele. Analüüsi käigus tulid välja ka õpilaste kliimamuutustega seotud väärarusaamad.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Human-Impacted Natural Ecosystems Drive Climate Warming
(2025) Mander, Ülo; Pärn, Jaan; Espenberg, Mikk; Peñuelas, Josep
Current greenhouse gas budgets do not account for most indirect anthropogenic impacts. In this perspective, we call for attention to greenhouse gas fluxes from human-impacted natural ecosystems and their mitigation measures. The article highlights the increasing greenhouse gas (GHG) emissions from natural ecosystems, including CO2, CH4, and N2O. These emissions are becoming significant drivers of global warming, surpassing those from fossil fuel combustion. We introduce the concept of "anthro-natural emissions" on the example of peatlands, referring to emissions from natural ecosystems indirectly impacted by human activities. The concept helps bridge the gap between natural and anthropogenic impacts, providing a more comprehensive understanding of GHG emissions. Anthro-natural emissions are expected to rise as climate warming progresses, contributing to the overall GHG balance. Peatlands, which store approximately 30% of the world's soil carbon, are under increasing pressure from climate warming and human activities. The article emphasizes the importance of addressing both natural and human-impacted ecosystems to mitigate climate change effectively. Increasingly frequent droughts are identified as a major threat to global terrestrial ecosystems, particularly wetlands. The drying of wetlands challenges their capacity to act as carbon sinks and alters their roles in climate regulation. The insights provided are essential for developing effective adaptation strategies relying on soil carbon sequestration as a long-term solution against climate warming. According to our study, the proportion of natural, anthro-natural, and directly disturbed peatlands is approximately 40-20-40, and the ratio is increasing towards anthro-natural peatlands. We highlight a change of paradigm for assessing the importance of different GHG sources. Further, it highlights the need for conservation and restoration of peatlands and renaturalization of forest ecosystems.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Intraspecific trait diversity in plants: characterizing effects of trait variation on community assembly and ecosystem functioning
(2024-07-09) Rodríguez Alarcón, Slendy Julieth; Carmona, Carlos Pérez, juhendaja; Tamme, Riin, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Kliimamuutuste tagajärjel intensiivistuvad kogu maailmas põuaperioodid. Muutunud keskkonnatingimused on ohuks nii ökosüsteemide toimimisele kui ka taimede elurikkusele, muutes koosluste liigilist koosseisu ja tunnuste väärtusi. Seetõttu on oluline uurida taimede funktsionaalseid tunnuseid, mis määravad üksikisendite edukuse ja mõjutavad seeläbi ka ökosüsteemide toimimist. Kuigi traditsiooniline ökoloogia on keskendunud tunnuste erinevustele liikide vahel, siis olulist rolli taimeliikide ökoloogiliste strateegiate kujunemisel, üksikisendi edukusel, koosluste moodustumisel ja ökosüsteemide toimimisel mängib ka tunnuste liigisisene varieeruvus. See doktoritöö annabki uusi teadmisi taimede maapealsete ja -aluste tunnuste liigisisesest varieeruvusest põuatingimustes. Kasvuhoonekatses rohttaimedega selgus, et taimetunnuste liigisisene varieeruvus on maa all suurem kui maa peal. Tõenäoliselt erinevad sama liigi üksikisendite juured üksteisest ebaühtlaste mullatingimuste tõttu. Kuigi põuaperiood ei mõjutanud liigisisest tunnuste varieeruvust, põhjustas see mitmete tunnuste väärtuste muutusi ning taimeliigid muutusid üksteisega sarnasemaks, omades siiski erinevaid strateegiaid põua talumiseks. Uurides tunnuste liigisisest varieeruvust Colombia troopilistes kuivades metsades, ei leidnud me tugevat ennustuslikku seost puittaimede tunnuste ja kasvu vahel, kuna nii üksikisendi tunnuseid kui ka kasvu mõjutab lisaks veel keskkonna varieerumine uurimisalal. Nendes metsades on liikidel kindlad tunnused, et hakkama saada sademete hooajalisuse ja kõrgete temperatuuridega ning uuringutes on oluline arvestada tunnuste vastastikmõjusid, seda eriti heitlehiste puude puhul. Kokkuvõttes parandavad doktoritöö tulemused meie arusaama taimede maapealsete ja -aluste osade keerukatest strateegiatest vee kättesaamisel põuatingimustes. Doktoritöös saadud tulemused on vajalikud arendamaks sobivaid looduskaitsemeetmeid ning ennustamaks kliimamuutuste mõju ökosüsteemide toimimisele.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Kliimamuutustega kohanemine Eestis – valmis vääramatuks jõuks?
(2015) Roose, Antti
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Landscape factors in material transport from rural catchments in Estonia
(2010-11-22) Pärn, Jaan
Käesoleva väitekirja tulemuseks olid uudsed järeldused Eesti valglate toitainevoogudest, eriti mis puudutab süsinikuühendite ärakande inten¬siivis¬tumise seost kliimamuutustega. Samuti analüüsib käesolev töö luha ja mineraalmaa vahelisi ökotone seni vähe käsitletud maastiku geokeemilisest aspektist. Esimesena lahkab väitekiri 21. sajandi algusaastate põllumajanduse taastumise järel toimuvat toitainete väljakande tõusu Eestis. Kokkuvõttes on inimtegevusel olnud toitainete ärakandele Eestis soovimatuid mõjusid.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Multi-scale thermal remote sensing, machine learning and radiative flux modeling to assess urban overheating
(2023-06-30) Buo, Isaac Newton Kwasi; Sagris, Valentina, juhendaja; Jaagus, Jaak, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Linnas on palju soojust neelavaid pindu, mis muudavad linna ümbritsevast maapiirkonnast soojemaks. Kuumalaine ajal tõuseb linna õhutemperatuur tasemeni, mis kahjustab inimeste tervist ja heaolu: linn kuumeneb üle. Kliimaprognoosid näitavad, et kuumalained muutuvad sagedasemaks ja intensiivsusemaks. Ruumiliste soojusandmete puudumine takistab oluliselt kuuma leevendamise kavade väljatöötamist. Väitekirjas kasutatakse kaugseiret, masinõpet ja kiirgusvoo erinevas mõõtkavas modelleerimist linnade ülekuumenemise hindamiseks. Kaugseire andmete kasutamisel on kaks probleemi: pilvede tõttu tekkivad andmelüngad ja erinevatelt satelliitidelt saadud andmete erineva ajasamm ruumiline täpsus. Töös loodi masinõppe mudelid, et täita lüngad satelliidi mõõdetud maapinna temperatuuri andmestikus ja luua suure lahutusvõimega sünteetilisi kaarte. Uuriti ka, kuidas keskmist kiirgustemperatuuri ehk inimkeha soojuskoormust saab modelleerida suurtes linnades suure ruumilise lahutusvõimega ning kuidas jalakäijale majade ja puude varju hinnata kõnnitee varju katvust arvutades. Töös genereeritud andmestik on oluline sisend linna ülekuumenemise vältimisel. Edasised uuringud peavad keskenduma masinõppemudelite täiustamisele, et ennustada maapinna temperatuuri ja modelleerida inimkeha soojuskoormust sõltuvalt liikumisharjumustest. Töös loodud andmestik koos sotsialmajanduslike ja demograafiliste andmetega võimaldab linnakeskkonda ülekuumenemisele paremini kohandada, tagamaks elanikkonna ohutuse ja heaolu.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Palaeotemperature reconstruction based on oxygen stable isotopic trends from the Ordovician-Silurian brachiopods of Baltoscandia
(2024-11-01) Gul, Bilal; Meidla, Tõnu, juhendaja; Ainsaar, Leho, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Vanaaegkonna kliimamuutused on viimasel kahel aastakümnel olnud teadusuuringute teravdatud tähelepanu all. Baltoskandiat peetakse selliste uuringute jaoks ideaalseks piirkonnaks, kus selleaegsed settekivimid on vaid väheste settimisjärgsete muutustega. Väitekiri keskendub minevikus aset leidnud keskkonna- ja kliimamuutuste uurimisele Baltoskandia paleobasseinis, kasutades Ordoviitsiumi ja Siluri käsijalgsete kojamaterjali stabiilsete hapnikuisotoopide suhet, mis võimaldab interpreteerida paleotemperatuuri trende uuritavas piirkonnas. Vaatamata absoluutse temperatuuri hinnangute võimalikele ebatäpsustele näitavad tulemused, et käsijalgsete kojamaterjali isotoopkoosseis on üldjoontes kasutatav kliimamuutuste interpreteerimisel. Uuring tuvastas, et Ordoviitsiumi ja Siluri ajastu olulisemad stabiilse süsiniku suhtarvu (δ¹³C) kõvera globaalse levikuga ekskursioonid, sealhulgas Kesk-Darriwili isotoopekskursioon (MDICE), Hirnanti isotoopekskursioon (HICE) ja Irevikeni sündmus, kajastuvad ka käsijalgsete kojamaterjali koostise muutustes. Biokaltsiidi hapnikuisotoopide suhte muutused kajastavad üldist jahenemistrendi Vara-Ordoviitsiumi lõpust ja läbi Kesk-Ordoviitsiumi, kusjuures ookeanivee pinnalähedane temperatuur langes ligikaudu 8 °C võrra. See jahtumine peegeldas tõenäoliselt pigem globaalseid kliimatrende kui kohalikke keskkonnamuutusi. Pärast suhteliselt sooja perioodi Katy eal leidis Hirnanti jäätumise tõttu aset märkimisväärne globaalne jahenemine, millele järgnes taas soojenemine Siluri ajastu algul. Tulemused näitavad, et vaatamata Baltica mandri laamtektoonilisele triivile troopiliste laiuskraadide suunas kontrollis merekeskkonnas aset leidnud regionaalseid muutusi peamiselt globaalne temperatuurilangus. Baltoskandia käsijalgsete δ¹⁸O muutuste alusel tehtud järeldused on heas kooskõlas teiste kontinentide andmetega ja käsijalgsetes salvestunud keskkonnaindikaatoreid saab seega pidada Vanaaegkonna paleokliima uurimisel usaldusväärse info allikaiks.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Põhikooli ja gümnaasiumi õpilaste kliimamuutuste alane teadlikkus ja kliimaärevuse esinemine
(Tartu Ülikool, 2024-06-06) Alajan Airi; Semilarski Helin; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Loodusteadusliku hariduse keskus
Käesoleva magistritöö eesmärgiks oli välja selgitada kliimaärevuse esinemine põhikooli ja gümnaasiumi õpilaste seas. Uuringu läbiviimiseks koostati instrumendina küsimustik, mis tugines kirjanduse analüüsile ning varasematele uuringutele. Uuringus kasutati mugavusvalimit, kuhu kuulus 58 põhikooli õpilast ja 70 gümnaasiumi õpilast. Uuringu tulemustest selgus, et gümnaasiumi õpilastel on kliimamuutuste osas parem teadlikkus võrreldes põhikooliõpilastega ning kliimaärevust õpilastel pigem ei esine. Uuringu tulemustest võib järeldada, et mida teadlikumad on õpilased kliimamuutustest, seda tõenäolisemalt kogevad nad kliimamuutustega seotud negatiivseid emotsioone.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Polluted clouds at air pollution hot spots help to better understand anthropogenic impacts on Earth’s climate
(2022-07-13) Trofimov, Heido; Toll, Velle, juhendaja; Post, Piia, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Inimtekkelised õhusaasteosakesed jahutavad Maa kliimat ja kompenseerivad osa kasvuhoonegaaside soojendavast kliimamõjust. Õhusaasteosakeste jahutava kliimamõju täpne ulatus on ebaselge, kusjuures määramatus võrreldes kasvuhoonegaaside soojendava efektiga palju suurem. Kõige ebaselgem on seejuures õhusaasteosakeste mõju pilvedele. Pilved ja sademed tekivad Maa atmosfääris tänu sellele, et õhku on pihustunud tahkeid või vedelaid väikeseid osakesi, mille ümber veeaur kondenseerub. Inimtekkelise õhusaaste tõttu on atmosfääris selliseid väikeseid osakesi rohkem, ning see põhjustab muutusi pilvede omadustes. Antud töös võrdleme isoleeritud saasteallikate heitmetest tugevalt saastunud pilvede omadusi kõrvalasuvate saastumata pilvedega. Täpsustame inimtekkeliste õhusaasteosakeste kliimamõju ulatust, analüüsides kui sagedasti ja millistes ilmaoludes on inimtekkelistel õhusaasteosakestel tugev mõju pilvede omadustele. Näitame, et vastupidi kliimamudelites kasutatud eeldusele, saasteosakeste mõjul pilvede keskmine paksus ei kasva. See tulemus viitab, et õhusaasteosakeste jahutav mõju ei ole nii tugev nagu seni on arvatud. Doktoritöö tulemused aitavad luua usaldusväärsemaid tuleviku kliima projektsioone.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Soft decision making for agri-food 4.0
(2024-09-26) Uzair, Muhammad; Tomasiello, Stefania, juhendaja; El Shawi, Radwa Mohamed El Emam, juhendaja; Loit-Harro, Evelin, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Väitekiri esitab ulatusliku uurimuse uuenduslikest, andmepõhistest lähenemistest, mis käsitlevad jätkusuutliku põllumajanduse kriitilisi väljakutseid, eriti Agri-Food 4.0 kujunemisjärgus paradigmas. Uurimus keskendub masinõppe (ML) mudelite täpsuse, efektiivsuse ja tõlgendatavuse parandamisele, et ennustada olulisi põllumajanduslikke parameetreid, nagu evapotranspiratsioon, mulla orgaaniline süsinik (SOC), Ex-ante elutsükli hindamine nisu tootmisel ja põllukultuuride haiguste tuvastamine (roostetriibu nisuhaiguse tuvastamine) kasutades pilte, eesmärgiga panustada jätkusuutlike ja vastupidavate agri-toidusüsteemide arengusse. Uurimistöö Eesmärgid Põllumajandus seisab silmitsi kasvava survega, mis tuleneb kliimamuutustest, ressursside piirangutest ja toiduga kindlustatuse vajaduse suurenemisest. Need väljakutsed nõuavad arenenud otsustustööriistu, mis optimeerivad ressursikasutust ja parandavad saagikust, säilitades samal ajal keskkonna jätkusuutlikkuse. Agri-Food 4.0 kontseptsioon hõlmab selliste tehnoloogiate integreerimist nagu asjade internet (IoT), pilvearvutus ja tehisintellekt (AI), et revolutsiooniliselt muuta põllumajandust. See väitekiri on kooskõlas nende eesmärkidega, pakkudes välja tõlgendatavad ja jätkusuutlikud otsustamistööriistad, mis käsitlevad nii tõhusust kui ka läbipaistvust, mis on vajalikud põllumajanduse otsustustugisüsteemides (DSS). Uurimistöö eesmärgid on: Arendada tõlgendatavaid masinõppemudeleid, mis tasakaalustavad täpsust ja tõlgendatavust, mis on olulised põllumajanduse sidusrühmadele. Parandada põllumajandustavade jätkusuutlikkust, integreerides masinõppemudelid valdkonnapõhiste teadmistega. Rakendada automatiseeritud masinõppe (AutoML) tehnikaid põllukultuuride haiguste tuvastamise optimeerimiseks, keskendudes konkreetselt nisuhaiguste tuvastamisele. Mulla Orgaanilise Süsiniku (SOC) Ennustamine Mulla orgaaniline süsinik (SOC) on mulla tervise oluline komponent, mis mõjutab selle struktuuri, veemahutavust ja toitainete kättesaadavust, mis kõik on olulised jätkusuutliku põllukultuuride tootmise jaoks. SOC on ka oluline tegur ülemaailmses süsinikuringes, kuna mullad on suurimad maismaa süsiniku reservuaarid. Väikesed muutused SOC tasemetes võivad märkimisväärselt mõjutada atmosfääri CO2 kontsentratsioone, mõjutades seega kliimamuutusi. Väitekiri uurib erinevaid masinõppe tehnikaid SOC tasemete täpsemaks ja tõhusamaks ennustamiseks. Traditsioonilised SOC hindamise meetodid, mis sageli hõlmavad keerulist ja töömahukat proovide võtmist ja analüüsi, on täiustatud andmepõhiste mudelitega nagu ANFIS-T (Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System koos murdosatikhhonovi regulatsiooniga). Uurimistöö näitab, et ANFIS-T mitte ainult ei paranda ennustuste täpsust, vaid säilitab ka kõrge tõlgendatavuse taseme, mis on praktilises põllumajanduses oluline. See on eriti oluline, kuna see on kooskõlas ülemaailmsete jõupingutustega, nagu EL-i mullastrateegia aastaks 2030, mis rõhutab SOC suurendamist kasvuhoonegaaside vähendamise eesmärkide täitmiseks. Evapotranspiratsiooni Ennustamine Evapotranspiratsioon (ET) on vee aurustumise ja taimede transpiratsiooni summa. See on kriitiline parameeter veeressursside juhtimisel, eriti põllumajanduses, kus tõhusad niisutusstrateegiad on vajalikud vee kasutamise optimeerimiseks. Põllumajandus moodustab märkimisväärse osa ülemaailmsest veetarbimisest, kus ET esindab suurimat osa veekaost põllumajandussüsteemides. Traditsioonilised ET mõõtmise ja hindamise meetodid, nagu lüsimeetrid ja evaporimeetrid, on sageli piiratud nende kõrge maksumuse ja raskustega nende ulatuslikul kasutuselevõtul. Väitekiri hindab masinõppemudelite, eriti ANFIS-T, kasutamist ET ennustamisel. Need mudelid pakuvad täpseid ennustusi, olles samas piisavalt tõlgendatavad, et neid saaksid kasutada põllumehed ja põllumajandusjuhid teadlike otsuste tegemiseks niisutuspraktikate kohta. Parandades ET ennustuste täpsust, aitab uurimistöö kaasa põllumajanduse jätkusuutlikumale veekasutusele, mis on kliimamuutuste ja veepuuduse kontekstis üha olulisem. Ex-Ante Elutsükli Hindamine (LCA) Nisu Tootmisel Elutsükli hindamine (LCA) on kõikehõlmav metoodika toodete keskkonnamõjude hindamiseks alates tooraine kaevandamisest kuni tootmise, kasutamise ja kõrvaldamiseni. Traditsioonilised LCA-d viiakse tavaliselt läbi pärast toote elutsükli lõppu (ex-post), piirates nende kasulikkust proaktiivsete ja jätkusuutlike otsuste tegemisel. Väitekiri edendab ex-ante LCA kasutamist, mis hindab võimalikke keskkonnamõjusid teadus- ja arendustegevuse etapis, võimaldades varasemaid sekkumisi ja jätkusuutlikumaid tootedisainilahendusi. Nisu tootmise kontekstis integreerib väitekiri masinõppe LCA-ga, et ennustada ja leevendada keskkonnamõjusid, nagu kasvuhoonegaaside heitkogused ja ressursikasutus. See lähenemisviis on eriti kooskõlas Euroopa Liidu rohelise kokkuleppega, mille eesmärk on vähendada süsinikuheidet kõigis sektorites, sealhulgas põllumajanduses. ML-i integreerimine LCA-sse mitte ainult ei paranda LCA ennustamisvõimekust, vaid muudab selle ka tõlgendatavamaks ja sidusrühmadele rakendatavaks. Põllukultuuride Haiguste Tuvastamine Põllukultuuride haigused, eriti need, mis mõjutavad põhikultuure nagu nisu, kujutavad endast märkimisväärseid ohte ülemaailmsele toiduga kindlustatusele. Nisu roostetriibuhaigus, mille põhjustajaks on seenpatogeen Puccinia striiformis, on üks kõige laastavamaid nisukultuuri mõjutavaid haigusi. Traditsioonilised haiguste tuvastamise meetodid, mis tuginevad suures osas käsitsi inspekteerimisele, ei ole ulatuslikud ja on vigadele altid. Väitekiri pakub välja uue AutoML-i raamistiku, mis hõlmab kontekstitundlikku tunnusjoonte inseneeriat, et parandada nisu roostetriibuhaiguse tuvastamise täpsust ja efektiivsust. Kasutades UAV-ga kogutud pilte ja arenenud pilditöötlusvõtteid, ületab raamistik täpsuse ja arvutusliku efektiivsuse osas traditsioonilised süvaõppemudelid nagu ResNet-18. See lähenemisviis mitte ainult ei lihtsusta haiguste tuvastamise protsessi, vaid suurendab ka jälgimissüsteemide mastaapsust, muutes nende rakendamise suurtele põllumajanduslikele aladele teostatavaks. Kokkuvõte Väitekiri järeldab, et arenenud masinõppetehnikate integreerimine valdkonnapõhiste teadmistega parandab oluliselt võimet käsitleda põllumajanduse võtmeprobleeme. Parandades nende mudelite tõlgendatavust, täpsust ja efektiivsust, panustab uurimistöö jätkusuutlikumate ja vastupidavamate agri-toidusüsteemide arengusse. Tulevased uurimused võiksid uurida nende tehnikate laiemat rakendamist erinevatel põllukultuuridel ja keskkondades, täiendavalt täiustades mudeleid ja raamistikke, et käsitleda ülemaailmse põllumajanduse arenguvajadusi. Lisaks on tehisintellekti mudelite energiatarbimise vähendamisele suunatud jätkuvad jõupingutused, nagu rõhutatakse väitekirjas, kriitilise tähtsusega, et viia põllumajanduslikud uuendused vastavusse keskkonna jätkusuutlikkuse eesmärkidega.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Spatio-temporal patterns of native and invasive zooplankton species under changing climate and eutrophication conditions
(2011-07-27) Põllumäe, Arno
Eutrofeerumist, kliimamuutusi ja bioinvasioone peetakse olulisteks teguriteks, mis võivad tõsiselt ohustada rannikumere koosluste stabiilsust. Samas pole olemas ühte kindlat ruumiskaalat, millel nende muutuste mõju elusloodusele uurida. Üheaegselt mõjutavad ökosüsteemi nii laial skaalal toimuvad protsessid kui ka vaid kohalikul tasandil toimunud muutused. Käesolevas töös hinnati, kuidas erinevatel ruumiskaaladel toimivad troofsuse- ja kliimamuutujad mõjutavad Soome lahe zooplanktoni biomassi, seda nii kohalike kui võõrliikide puhul. Samuti kirjeldati nelja Läänemerre elama asunud võõrliigi Balanus improvisus, Marenzelleria neglecta Cercopagis pengoi ja Evadne anonyx populatsioonide dünaamikat ja ökoloogilist mõju Eesti vetes. Zooplanktoni koosluse dünaamika oli mõjutatud nii klimaatiliste tingimuste kui ka eutrofeerumise teguritest ja seda kõikidel uuritud ruumiskaaladel. Enamike liikide puhul olid kõige vähem mõjuvateks, kuid siiski olulisteks teguriteks just väikseima ehk lokaalse skaala keskkonnatingimused. Samas ei olnud kliima ja eutrofeerumise muutujate koosmõju zooplanktoni liikidele oluliselt suurem kui nende mõju eraldi võetuna. Käsitletud võõrliikide vaatlused näitavad, et nende biomass on viimastel aastatel näidanud tõusutrendi. Võõrliigi Cercopagis pengoi tihedus oli korrelatsioonis nii klimaatiliste tingimustega kui ka näiteks teiste vesikirpude liikidega, kuid olulist seost eutrofeerumisega selle liigi puhul ei leitud. Röövtoidulise Cercopagis pengoi mõju oma potensiaalsele saakloomale avaldus peamiselt saaklooma populatsiooni paiknemisena sügavamates veekihtides nendes jaamades, kus röövloom esines suure arvukusega. Värskeima võõrliigi Evadne anonyx arvukus on seni jäänud madalaks.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
The impact of climate change on fine root trait responses of deciduous and coniferous trees
(2023-04-27) Rezapour, Azadeh; Oja, Tõnu, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Kliima, sademete, õhuniiskuse ja lämmastiku muutus mõjutab metsaökosüsteeme, eriti probleemsed on metsad turbamullal. Puude peenjuured jagatakse imi- ja transpordijuurteks, nende kõrge eripind ja -pikkus aitavad puul paremini ressursse omandada. Töö eesmärk oli analüüsida leht- ja okaspuude peenjuure kohanemist kliima- ja mullaoludega. Selleks hinnati hübriidhaava, hõbekase ja männi juurte süsinikuvooge, juurte ehituste muutlikkust mulla niiskuse ja lämmastiku suurenedes. Kuivendatud metsades uuriti imijuurte ehituse muutumist sõltuvalt kaugusega kraavist, et teha kindlaks kase ja kuuse peenjuurte plastilisemad tunnused. Avaldatud uuringute põhjal analüüsiti ka puude juurte reageerimist mulla soojenemisele. Uuringus ilmnesid mulla süsinikutasakaalu mõjutavad muutused. Kliimakambris vähenes kõrgenenud õhuniiskuse juures transpiratsioon. Männi fotosüntees kiirenes kõrgema õhuniiskuse juures. Maa-all vähendas kõrgem õhuniiskus oluliselt süsiniku vooge, suurenes juure eripind kasel, vähenes männil. Kuivendatud turbametsades kohanesid imijuured mulla seisundiga kasel ja kuusel sarnaselt, kaugusega kraavist suurenes keskmine juure eripind, koe tihedus vähenes. Mulla soojenemine suurendas peenjuurte produktsiooni liigiti erinevalt, vähenes soojendav mõju massile. Mullatemperatuuri tõus suurendab juurte kasvukiirust. Soojemates oludes kasvatavad puud rohkem peenjuurte massi, morfoloogilist plastilisust mõjutatakse vähem. Otstarbekas oleks analüüsida peenjuurte tunnuseid koos mulla mikrobioomidega, eriti juurtega seotud ektomükoriisa seentega ja multifaktoriaalsetes keskkonnatingimustes.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
The response of the diatom Asterionllopsis glacialis to variations in CO2 and nitrate availability
(Tartu Ülikool, 2018) Albert, Gerli; Olli, Kalle, kaasjuhendaja; Joana Barcelos e Ramos, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Botaanika osakond
Inimtegevuse poolt õhku paisatud süsihappegaas (CO2) on põhjustanud kiiresti tõusva CO2 taseme atmosfääris. Heitkoguste praeguse kasvutempo jätkudes, võib aastaks 2100 CO2 tase kahekordistuda. Süsihappegaasi kontsentratsioon atmosfääris on tasakaalus ookeani pindmise kihi CO2 tasemega, põhjustades seeläbi pH alanemist. On leitud, et muutused vee keemilistes omadustes (suurenev CO2/alanev pH tase) võivad avaldada mõju primaarprodutsentidele. Tänaseks on vähe teada millised on erinevate faktorite koosmõjud. Käesoleva töö eesmärgiks oli välja selgitada millised on CO2 (620, 840, 1640 μatm) ja nitraadi (7 and 13 μmol l-1) mõjud kolooniaid moodustavale kosmopoliitsele ränivetikale Asterionellopsis glacialis. Vastupidiselt eeldusele, CO2 mõju kasvule ei sõltunud nitraadi kontsentratsioonist. Leiti, et CO2 suurenedes tõusis saagikus ning suurenes kasvukiirus. Samuti suurenesid kolooniad. Leiti ka, et kasv oli oluliselt suurem kõrgemal nitraadi kontsentratsioonil, aga see ei mõjutanud kolooniate suurust. Töö tulemustest järeldub, et suurenev süsiniku kättesaadavus mõjutab positiivselt A. glacialise kasvu ning kolooniate moodustamist. Eeldustekohaselt vajuvad suuremad kolooniad kiiremini ning seeläbi kiireneb orgaanilise aine settimine, mis eemaldab süsiniku aktiivsest bioloogiliselt ringest. Tänu sellele on võimalik anda negatiivset tagasisidet inimtekkelisele CO2 hulga tõusule Maa atmosfääris.