Ajankohtaista

Väitös: 23.3.2018: Uusia menetelmiä vesienhoidon suunnitteluun ja seurantaan (Kotamäki)

Alkamisaika: perjantai 23. maaliskuuta 2018, 12.00

Päättymisaika: perjantai 23. maaliskuuta 2018, 15.00

Paikka: Ylistönrinne, KEM4

FM Niina Kotamäen ympäristötieteen väitöskirjan "Statistical methods for adaptive river basin management and monitoring" tarkastustilaisuus. Vastaväittäjänä professori Jacob Carstensen (University of Aarhus) ja kustoksena yliopistonlehtori, FT Anssi Lensu. Väitöstilaisuus on englanninkielinen.

Niina KotamäkiFM Niina Kotamäen ympäristötieteen väitöskirjan "Statistical methods for adaptive river basin management and monitoring" (Tilastollisia menetelmiä adaptiiviseen vesienhoidon suunnitteluun ja seurantaan) tarkastustilaisuus. Vastaväittäjänä professori Jacob Carstensen (Aarhus University, Tanska) ja kustoksena ylisopistonlehtori Anssi Lensu (Jyväskylän yliopisto).

Niina Kotamäki kehitti väitöskirjassaan arviointimenetelmiä käytännön vesienhoidon suunnittelun tueksi. Kotamäki osoitti, että työssä esitellyillä tilastollisilla menetelmillä pystytään tuottamaan aikaisempaa tarkempia ennusteita vesien tilasta ja ravinnekuormitusten vaikutuksista.

- Paikallisilla vesienhoitoalueiden toimijoilla on usein paras tuntuma vesistöjensä tilasta ja tilaan vaikuttavista tekijöistä. Tarkempiin arviointeihin ja ennusteisiin kaivataan kuitenkin tieteelliseen tutkimukseen ja mittauksiin perustuvia arviointimenetelmiä, Kotamäki painottaa. 

Haasteena vesistöjen suuri määrä

Yhteiskunnallinen huoli vesistöjen tilan heikentymisestä on kasvanut entisestään. Vesienhoitoa, eli vesistöjen suojeluun ja heikentyneen tilan parantamiseen tähtääviä toimia ohjataan lainsäädännöllä, joka edellyttää, että vesistöjen tilaa on mitattava ja arvioitava aikaisempaa kattavammin. Kotamäen tutkimus osoittaa, että vesistöjen seurantaresurssien käyttöä voidaan tehostaa kohdistamalla ne nykyistä järkevämmin.

- Tämä on erityisen tärkeää, koska vesistöjen suuri määrä tekee kattavan seurannan mahdottomaksi. Paremmalla kohdistamisella saadaan aikaisempaa parempaa tietoa, Kotamäki toteaa.

Oppia aikaisemmasta tiedosta 

Muutokset ilmastossa ja ihmisen toiminnan vaikutuksissa edellyttävät entistä adaptiivisempaa vesienhoidon suunnittelua. Seuranta- ja toimenpideohjelmia pitäisi korjata sitä mukaa kun vesien tilasta ja hoitotoimenpiteiden vaikutuksista kertyy uutta tietoa.

- Tarkastelemani menetelmät painottuvat erityisesti adaptiivisen vesienhoidon ja seurannan tarpeisiin ja vievät vesienhoitoa myös konkreettisesti adaptiivisempaan suuntaan, Kotamäki tarkentaa.

Tilastolliset mallinnusmenetelmät huomioivat epävarmuuden

Kaikissa tarkastelluissa arviointimenetelmissä on otettu huomioon epävarmuus, joka on väistämättä merkittävää, koska seuranta­tiedoissa on puutteita, toimenpiteiden vaikutukset vesistöihin on hankala arvioida ja arviointimallien rakenteita on välttämätöntä yksinkertaistaa. Tulosten mukaan epävarmuus johtuu hyvin usein riittämättömistä lähtötiedoista tai huonosti kohdistetusta seurannasta. Väitöstyössä tarkasteltuja menetelmiä hyödynnetään osittain jo nyt käytännön vesienhoitotyössä.

- Jatkossa kuitenkin seurantaohjelmien tilastollista edustavuutta ja tarkkuutta, sekä tuotetun tiedon epävarmuutta tulisi arvioida entistä systemaattisemmin, ja ennen kaikkea hyödyntää tätä tietoa tehokkaasti seurantojen, ja vesistöjen tilanarvioinnin ja hoitotoimenpiteiden kehittämisessä, Kotamäki suosittaa.

Lisätietoja:

Niina Kotamäki on valmistunut ylioppilaaksi Saarijärven lukiosta vuonna 1998 ja filosofian maisteriksi Jyväskylän yliopiston tilastotieteen laitokselta vuonna 2004. Vuodesta 2006 lähtien hän on toiminut vesistötutkijana Suomen ympäristökeskuksessa Jyväskylän toimipaikassa. Väitöksen jälkeen Kotamäki viettää vuoden tutkijatohtorina Toronton yliopistossa Kanadassa.     

Teos on julkaistu sarjassa Jyväskylä Studies in Biological and Environmental Science, numerona 344, Jyväskylä 2018, ISSN: 1456-9701, ISBN: ISBN 978-951-39-7377-3 (nid.), 978-951-39-7378-0 (PDF). Linkki väitöskirjaan: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-7378-0

Abstract: Decision-making at different phases of adaptive river basin management planning rely largely on the information that is gained through environmental monitoring. The aim of this thesis was to develop and test statistical assessment tools presumed to be particularly useful for evaluating existing monitoring designs, converting monitoring data into management information and quantifying uncertainties. River basin scale monitoring was performed using a wireless sensor network and a data quality control system and maintenance effort was assessed. National-scale, traditional monitoring data and linear mixed effect modelling were used to estimate the uncertainty in two status class metrics (total phosphorus, and chlorophyll-a) by quantifying temporal and spatial variance components. The relative sizes of the variance components were then used to determine how to efficiently allocate the monitoring resources. Nutrient and chlorophyll-a statuses were linked to external loading utilizing a large amount of monitoring data and a hierarchical Bayesian approach. This linkage was the basis for developing a practical assessment tool for lake management. To evaluate the network of relationships affecting phytoplankton development between water quality variables, structural equation modelling was used. Model residual and parameter uncertainty, and thus uncertainty in the assessment result, were estimated using probabilistic Bayesian modelling. In general, the results of this study suggest that the used statistical methods appear to be particularly useful for decision-making under an adaptive management framework, as they enabled predictions to be made based on existing monitoring data and have measures of uncertainty associated with the outcomes. The results suggest that the uncertainties often stem from the lack of input data or insufficiently allocated monitoring. Therefore, it should be ensured that information gaps in the nutrient loading values, as well as in other, especially biological variables, are sufficiently covered.

Lisätietoja

Niina Kotamäki
niina.kotamaki@hotmail.com
kuuluu seuraaviin kategorioihin: