Juhendaja: Evelyn Uuemaa

Kasvav maailma rahvastik on tekitanud vajaduse jätkusuutliku põllumajanduse intensiivistamise järele, mille eesmärgiks on suurendada põllumajandussaaki, vähendades samal ajal keskkonnamõju. Looduspõhised lahendused (kaldaäärsed puhverribad ja märgalad) on osutunud tõhusaks põllumajandusmaadelt toitainete (lämmastiku ja forsfori) väljakande vähendamise ning süsiniku sidumise suurendamise meetmena. Põllumajanduslikel alade on aga kaldaäärsete puhverribade ja märgalade ulatust pigem vähendatud või need on täielikult eemaldatud, et maksimeerida põllukultuuride ala. Märgalade ja kaldaäärsete puhverribade taastamine või loomine on kulukas ja seetõttu tuleb võimalikud taastamis- ja loomiskohad hoolikalt valida, arvestades kohaspetsiifilisi tingimusi. Traditsiooniliselt kaasneb selliste suuremahuliste planeerimistöödega ulatuslikud välitööd. See raskendab nende rakendatavust suuremas mastaabis. Käesoleva projekti eesmärgiks on kaugseireandmete ja ruumianalüüsi abil välja selgitada sobivaimad alad märgalade ja kaldaäärsete puhverribade taastamise jaoks, et vähendada toitainete äravoolu ja suurendada süsiniku sidumist riiklikul (Eesti) ja regionaalsel (Euroopa) tasandil.

Rohkem infot: https://landscape-geoinformatics.ut.ee/calls/phd-wetland-riparian/

Huvi korral kontakteeruda: evelyn.uuemaa@ut.ee

Juhendaja: Anto Aasa

Mobiilpositsioneerimine ja GPS olnud andmekogumise meetodina edukalt kasutusel inimeste liikuvusuuringutes juba mitu kümnendit. Mõlemad meetodid on ennast tõestanud kõrge kvaliteedi ja kuluefektiivsete alternatiivsete andmeallikatena traditsioonilisele andmekogumisele. Mobiilpositsioneerimise kasutamine sisendina ametliku turismistatistika tootmisel on laialt tuntud edulugu. Nii on hakanud erinevate riikide statistikaametid kaardistama mobiilpositsioneerimise kasutamise võimalusi ka rahvaloenduse andmesisendina.

Kogu rahvastikku hõlmav statistika pole enamasti väga detailne. Et koguda infot majapidamise ja indiviidide tasemel, kasutatakse erinevaid temaatilisi uuringuid. Et selliste uuringute korraldamine on väga kallis, siis on ka nende valimid väiksed ning uuritav periood väga lühike.

Peale paljude teiste uuringute on Eurostat ka Euroopa ajakasutuse uuringu peakorraldaja, mida riigiti viivad läbi statistikaametid. Uuringu eesmärk on saada ülevaade inimeste ajakasutusest,  liikumisele kulutatud ajast ning ajaveetmise kohtadest. Uuringu peamisteks instrumentideks on küsitlused ja reisipäevikud, mida täidetakse iga 10 minuti tagant (Eurostat).

Kõike seda saaks aga korraldada ka mobiiltelefonide abil. Mobiiltelefoni saab kasutada sensorina detailsemaks andmekogumiseks. Enamus tänaseid mobiiltelefone on varustatud GPS’i ja teiste sensoritega, mis võimaldavad koguda selle kandja asukoha- ja aktiivsuse infot. GPS-andmete abil on võimalik analüüsida liikumismustreid ning tuvastada külastatud kohti. Mobiilsust kirjeldava andmekihi ühendamisel ruumi konteksti andmebaasiga (maakasutus, rahavastiku register, hoonete register, äriregister, teenused jt), on võimalik vastata küsimusele: mida uuritav ühes või teises kohas eeldatavalt tegi? Andmekogumise alusplatvormina kasutatakse doktoritöö eesmärkide saavutamiseks mobiilirakendust “MobilityLog (link).

Doktoritöö uudsus seisneb innovatiivses andmekogumise ning analüüsi metoodikas, mille tulemusena muutub ajakasutusuuringute korraldamine efektiivsemaks ning uuritavate suhtes vähem invasiivsemaks.

Huvi korral kontakteeruda: anto.aasa@ut.ee

Juhendajad: Kadri Leetmaa, Kairi Kreegipuu, Bianka Plüschke-Altof

Uurimisprojekti missioon on laiendada suurlinnade-keskset ja tehnoloogia võimalustest tõugatud “targa linna” agendat ühendades „targastumise“ ja „ebavõrdsuse“ uuringud. Ruumilisel skaalal keskendub projekt „targale maale“ ja selle rollile regionaalse ebavõrdsuse leevendamisel. Sotsiaalsel skaalal on fookuses eakad, kasvav osa elanikkonnast, kelle tehnoloogiaga kohanemine on sageli aeglasem. Küsime, millised on indiviidi- ja kohatasandi targast ühiskonnast kõrvale jäämise tegurid (vajadused, õppimisprotsess). Doktoriprojektis rakendatakse alt-üles lähenemist, et avastada koosloomes koha ja kogukonna targastumise tegelikud vajadused, vastukaaluks “targa linna” pakkumisel põhinevatele lahendustele. Valmistatakse ette ja viiakse läbi õppimiseksperiment andmevaese rahvastikurühma (eakate) ja koha (maalise keskkonna) kohta tarkade andmete loomiseks. Rakendatakse kogukonnapõhiste uurija-partnerite (community researhers) lähenemist. Kaasavaid kvalitatiivseid meetodeid kombineeritakse kvantitatiivse uurimisdisainiga. Selles koosloomes käivitatud sotsiaalset innovatsiooni jälgitakse samuti süstemaatiliselt. Projekt eeldab kandidaadi aktiivset osalemist välitöödes laiema 5-aastase uurimisprojekti ”Nutika ühiskonna avaram ümbermõtestamine: targa maalisuse koosloome vananeva elanikkonnaga piirkondades” raames (grandihoidja K.Leetmaa, rahastaja Sihtasutus Eesti Teadusagentuur).

Huvi korral kontakteeruda: kadri.leetmaa@ut.ee

Juhendaja: Kuno Kasak

Turbaalade taastamine märgaladeks on atraktiivne, kuid põhjalikult uurimata meetod kliimamuutuste vähendamiseks. Kuivendatud turbamullad, mis on kasutuses kas turba kaevamiseks või põllumajanduslikus kasutuses on suured kasvuhoonegaaside allikad. Turbaalade taastamine märgaladeks võimaldab muuta need suured allikad süsiniku sidujateks. Taoliste taastamisprojekte on aga vähe uuritud, eriti mis puudutab suuri ammendunud freesturbavälju. Seetõttu on selle doktoriprojekti peamine eesmärk anda eksperimentaalne ja teoreetiline arusaam, kuidas taastad suuri rikutud või hävinud turbaalasid, et tagada maksimaalne süsinikdioksiid sidumine ja samal ajal vähendada metaani ja naerugaasi lendumist. Käesolev doktoriprojekt viiakse läbi peamiselt Eestis, kuid hõlmab endas tihedat kostööd Euroopa, Korea ja USA töögruppidega. 

Rohkem infot: https://sisu.ut.ee/ecotech/opportunities

Huvi korral kontakteeruda: kuno.kasak@ut.ee

Juhendajad: Margit Kõiv-Vainik, Kuno Kasak

Intensiivne metsade majandamine ja põllumajanduslik tegevus põhjustavad hajureostust, mis on kahjulik magevee ökosüsteemidele. Looduspõhised lahendused veekaitseks ja reostuse leevendamiseks, nagu settetiigid ja puhastusmärgalad, on tõhusad lahendused erinevatest allikatest pärit reostunud vee puhastamiseks. Kuid optimaalsete meetmete valimiseks, eriti külma kliima tingimustes, on veel liiga vähe teaduspõhist teavet. Tõhusa veepuhastuse tagamiseks on vaja välja arendada kohapõhiseid puhastusmeetodeid täiustades olemasolevaid tehnoloogilisi lahendusi ning viies läbi süvendatud protsessipõhiseid uuringuid erinevate puhastusprotsesside ja teiste tulemuslikkust mõjutavate muutujate väljaselgitamiseks. Doktoritöö viiakse läbi täismõõtmelistel puhastussüsteemidel, mis on rajatud kõdusoometsadest ja põllumaadelt tuleva hajureostuse eemaldamiseks.

Rohkem infot: https://sisu.ut.ee/ecotech/opportunities

Huvi korral kontakteeruda: kuno.kasak@ut.ee

Juhendajad: Kaido Soosaar, Jüri-Ott Salm

Maailma maismaast on märgaladega kaetud 5-8%. Looduslikud märgalad akumuleerivad tõhusalt süsinikku, kuna liigniiskus soodustab stabiilse süsiniku (C) salvestumist. Hetkel valitseb määramatus taastatavate märgalade ruumilise ja C talletamise ulatuse suhtes, aga ka kasvuhoonegaaside allikate hinnangute ja jätkusuutlike taastamisalternatiivide suhtes. Lisaks sellele ei ole kindlaid seisukohti kliimamuutuste mõju osas kasvuhoonegaasidele, eriti äärmuslike ilmastikunähtuste puhul. Samuti puuduvad hetkel täpsed riiklikud kasvuhoonegaaside voogude heitekoefitsiendid. Kõik need aspektid on takistuseks, et märgalasid tõhusalt kasutada süsinikuheite ja kasvuhoonegaaside voogude vähendamiseks ja kohandada neid teistes LULUCFi leevendamisvõimalustes.

Doktoritöö eesmärk on suurendada georuumilist teadmust Euroopa märgalade ning nende kasutamise ja seisundi halvenemise kohta. Töö raames kogutakse uusi katseandmeid märgalade erinevate majandamise ja taastamise režiimide kohta ning neid andmeid seotakse bioloogilise mitmekesisuse ja muude pakutavate ökosüsteemi teenustega.

Doktoritöö raames kasutatakse andmeid ALFAwetlands projekti ühisest andmebaasist (kokku 27 ala Euroopas): CO₂, CH₄ ja N₂O vood, erinevad keskkonnaparameetrid. Hindamaks mulla CO2-bilanssi, kvantifitseeritakse C ja N salvestumine varisesse, C ja N varud maapealses ja -aluses biomassis ning C ja N käive varise lagunemisel. Andmebaasist saadud kasvuhoonegaaside voogude andmeid analüüsitakse põhjalikult koos turba koostisega ning mulla- ja vee biogeokeemiliste andmetega, et täiustada turvasmuldade kasvuhoonegaaside heitkoguste protsessipõhist modelleerimist.

Huvi korral kontakteeruda: kaido.soosaar@ut.ee

Juhendajad: Alisa Krasnova, Kaido Soosaar, Ülo Mander

Metsaökosüsteemid mängivad olulist rolli süsiniku (C) ja hüdroloogilistes tsüklites, toimides C neeldajatena ja transpiratsiooni kaudu veeauru allikatena. Fotosüntees juhib süsiniku ja vee vahetust metsa võrade ja ümbritseva atmosfääri vahel. Atmosfääri süsihappegaasi (CO₂) sidumine (seostab kuni 12% inimtekkeliste C heitkogustest) ja aurumine, mis viib atmosfääri tagasi kuni 40% kohalikest sademetest, leevendab inimtekkelist CO₂ emissiooni ja aitab puhverdada sademete mustreid erinevas ruumilises ulatuses. Samas viimastel aastakümnetel on äärmuslike kliimasündmuste esinemissagedus suurenenud ning see muudab oluliselt metsaökosüsteemide C-tsüklit ja veerežiimi. Näiteks 2018. aasta suve tugev kuumalaine muutis osad Eesti metsad 2017. aasta suvel süsiniku sidujatest 2018. aastaks süsiniku allikaks ehk kliima soojendajaks. Siiski on vaid vähesed uuringud võrrelnud metsaökosüsteemide tüüpe nende C voogude ja veerežiimi ajalist dünaamikat ning analüüsinud nende taluvuse erinevusi äärmuslike kliimatingimuste, eriti põudade suhtes. Samuti on alauuritud kliimamuutuste mõju metaani (CH₄) voogudele orgaanilistel muldadel kasvavates metsades.

Käesolev doktoriprojekt analüüsib peamiste süsinikuvoogude ajalist ja ruumilist dünaamikat – primaarset koguproduktsiooni (GPP), CO₂ netovahetust atmosfääriga (NEE), mullahingamist, C leostumist, aurustumine ja veekasutuse tõhusust – erinevates parasvöötme ja boreaalsetes metsaökosüsteemides. Analüüsi aluseks on pikaajalised andmestikud FLUXNETi, ja ICOSe võrgustikelt Skandinaavias. Samuti kasutatakse analüüsis Eesti jaamade pikaajalised andmekogusid.

Kavandatav lõputöö seob parasvöötme ja boreaalse vööndi metsaökosüsteemide süsinikuvoogude dünaamika veerežiimi muutustega. Konkreetsed uurimiseesmärgid on: (1) analüüsida nii C- kui ka veevoogude ajalist ja ruumilist dünaamikat erinevat tüüpi parasvöötme ja boreaalsetes metsades, (2) selgitada äärmuslike kliimasündmuste mõju metsade süsinikuvoogude ja veerežiimi dünaamikale.

Huvi korral kontakteeruda: ulo.mander@ut.ee