Search

One of the most pronounced effects of climate change on the world’s oceans is the (generally) poleward movement of species and fishery stocks in response to increasing water temperatures. In some regions, such redistributions are already causing dramatic shifts in marine socioecological systems, profoundly altering ecosystem structure and function, challenging domestic and international fisheries, and impacting on human communities. Such effects are expected to become increasingly widespread as waters continue to warm and species ranges continue to shift. Actions taken over the coming decade (2021–2030) can help us adapt to species redistributions and minimise negative impacts on ecosystems and human communities, achieving a more sustainable future in the face of ecosystem change. We describe key drivers related to climate-driven species redistributions that are likely to have a high impact and influence on whether a sustainable future is achievable by 2030. We posit two different futures—a ‘business as usual’ future and a technically achievable and more sustainable future, aligned with the Sustainable Development Goals. We then identify concrete actions that provide a pathway towards the more sustainable 2030 and that acknowledge and include Indigenous perspectives. Achieving this sustainable future will depend on improved monitoring and detection, and on adaptive, cooperative management to proactively respond to the challenge of species redistribution. We synthesise examples of such actions as the basis of a strategic approach to tackle this global-scale challenge for the benefit of humanity and ecosystems.

The loss of Arctic sea-ice has been implicated with severe cold and snowy mid-latitude winters. However, the mechanisms and a direct link remain elusive due to limited observational evidence. Here we present atmospheric water vapour isotope measurements from Arctic Finland during ‘the Beast from the East’—a severe anticyclonic outbreak that brought heavy snowfall and freezing across Europe in February 2018. We find that an anomalously warm Barents Sea, with a 60% ice-free surface, supplied up to 9.3 mm d−1 moisture flux to this cold northeasterly airflow. We demonstrate that approximately 140 gigatonnes of water was evaporated from the Barents Sea during the event, potentially supplying up to 88% of the corresponding fresh snow over northern Europe. Reanalysis data show that from 1979 to 2020, net March evaporation across the Barents Sea increased by approximately 70 kg per square metre of sea-ice lost (r² = 0.73, P

Subarctic ecohydrological processes are changing rapidly, but detailed and integrated ecohydrological investigations are not as widespread as necessary. We introduce an integrated research catchment site (Pallas) for atmosphere, ecosystems, and ecohydrology studies in subarctic conditions in Finland that can be used for a new set of comparative catchment investigations. The Pallas site provides unique observational data and high-intensity field measurement datasets over long periods. The infrastructure for atmosphere- to landscape-scale research in ecosystem processes in a subarctic landscape has recently been complemented with detailed ecohydrological measurements. We identify three dominant processes in subarctic ecohydrology: (a) strong seasonality drives ecohydrological regimes, (b) limited dynamic storage causes rapid stream response to water inputs (snowmelt and intensive storms), and (c) hydrological state of the system regulates catchment-scale dissolved carbon dynamics and greenhouse (GHG) fluxes. Surface water and groundwater interactions play an important role in regulating catchment-scale carbon balances and ecosystem respiration within subarctic peatlands, particularly their spatial variability in the landscape. Based on our observations from Pallas, we highlight key research gaps in subarctic ecohydrology and propose several ways forward. We also demonstrate that the Pallas catchment meets the need for sustaining and pushing the boundaries of critical long-term integrated ecohydrological research in high-latitude environments.

Arctic sea-ice loss is emblematic of an amplified Arctic water cycle and has critical feedback implications for global climate. Stable isotopes (δ¹⁸O, δ²H, d-excess) are valuable tracers for constraining water cycle and climate processes through space and time. Yet, the paucity of well-resolved Arctic isotope data preclude an empirically derived understanding of the hydrologic changes occurring today, in the deep (geologic) past, and in the future. To address this knowledge gap, the Pan-Arctic Precipitation Isotope Network (PAPIN) was established in 2018 to coordinate precipitation sampling at 19 stations across key tundra, subarctic, maritime, and continental climate zones. Here, we present a first assessment of rainfall samples collected in summer 2018 (n = 281) and combine new isotope and meteorological data with sea ice observations, reanalysis data, and model simulations. Data collectively establish a summer Arctic Meteoric Water Line where δ²H = 7.6⋅δ¹⁸O–1.8 (r² = 0.96, p < 0.01). Mean amount-weighted δ¹⁸O, δ²H, and d-excess values were −12.3, −93.5, and 4.9‰, respectively, with the lowest summer mean δ¹⁸O value observed in northwest Greenland (−19.9‰) and the highest in Iceland (−7.3‰). Southern Alaska recorded the lowest mean d-excess (−8.2%) and northern Russia the highest (9.9‰). We identify a range of δ¹⁸O-temperature coefficients from 0.31‰/°C (Alaska) to 0.93‰/°C (Russia). The steepest regression slopes (>0.75‰/°C) were observed at continental sites, while statistically significant temperature relations were generally absent at coastal stations. Model outputs indicate that 68% of the summer precipitating air masses were transported into the Arctic from mid-latitudes and were characterized by relatively high δ¹⁸O values. Yet 32% of precipitation events, characterized by lower δ¹⁸O and high d-excess values, derived from northerly air masses transported from the Arctic Ocean and/or its marginal seas, highlighting key emergent oceanic moisture sources as sea ice cover declines. Resolving these processes across broader spatial-temporal scales is an ongoing research priority, and will be key to quantifying the past, present, and future feedbacks of an amplified Arctic water cycle on the global climate system.

Tiivistelmä. Tämän pro gradu -tutkielman tavoitteena on selvittää ja kuvata lastentarhanopettajien kokemuksia varhaiskasvatuksen katsomuskasvatuksesta ja siihen liittyvistä muutoksista. Tutkielmassa avataan sitä, millainen muutos on ollut oululaisten lastentarhanopettajien kuvaamina. Uudet Varhaiskasvatussuunnitelman perusteet (2016) tulivat velvoittavaksi elokuussa 2017. Siinä yhteydessä varhaiskasvatuksen uskonnollisesta kasvatuksesta alettiin käyttää termiä katsomuskasvatus, aiemman uskonnollis-katsomuksellisen orientaation sijaan. Katsomuskasvatuksessa tavoitteena on tutustua lapsiryhmässä läsnäoleviin katsomuksiin ja niiden perinteisiin (Varhaiskasvatussuunnitelman perusteet 2016, 43). Laadullisen tutkielman aineiston muodostaa lastentarhanopettajien vastaukset (N=21), jotka kerättiin sähköisellä kyselylomakkeella marraskuussa 2017. Aineisto koostuu avointen kysymysten vastauksista, joissa vastaajat kuvasivat kokemuksiaan tutkittavasta aiheesta. Tutkielma perustuu fenomenologis-hermeneuttiseen tieteenfilosofiaan. Siinä tavoitteena on ymmärtää vastaajien kokemuksia ja syventää tutkimusilmiöön liittyvää ymmärrystä. Analyysissä hyödynsin laadullisen analyysin spiraalia (Peltomäki 2014), joka kuvastaa ymmärryksen spiraalimaista syvenemistä. Tutkielman tuloksista oli havaittavissa, että katsomuskasvatuksen toteutusmuodot hakivat vielä muotoaan aineistonkeruuhetkellä. Tulosten perusteella ei voi sanoa, että katsomuskasvatus olisi ollut Varhaiskasvatussuunnitelman perusteiden (2016) tavoitteiden mukaista. Suurimmat muutokset koskivat seurakuntayhteistyötä. Vastaajat pohtivat aihetta useista eri näkökulmista. Pohdinnoissa korostui erityisesti uskonnon ja kulttuurin välinen suhde. Lisäksi he pohtivat aihetta lasten taustojen näkökulmasta. Lapsiryhmän katsomukselliset taustat vaikuttivat siihen, miten he kuvasivat uskonnollisen kasvatuksen käytäntöjä. Tärkeänä näkökulmana nousi myös esiin heidän omat valmiutensa katsomuskasvatuksen toteuttamiseen. Useimmat kokivat, että heillä ei ole siihen riittävästi tietotaitoa. Tutkielman perusteella voidaan päätellä, että katsomuskasvatukselle asetettujen tavoitteiden saavuttamiseksi oli vielä paljon tehtävää. Yhtenäisistä ohjeista huolimatta käytänteet vaihtelivat. Äärimmilleen vietynä toiminnasta oli karsittu kaikki uskontoihin ja katsomuksiin liittyvät elementit.

Although flow regime is one of the major drivers of riverine communities, not much is known about how inter‐annual variability and extremes of flow influence community assembly mechanisms. We used data on benthic macroinvertebrates and modelled flow regimes in 23 near‐pristine boreal streams to assess how community assembly mechanisms and species occupancy varied in response to inter‐annual variability in flow conditions across 11 successive years encompassing extreme (both low and high) flow events. A null model approach was used to test whether deterministic or stochastic processes dominated community assembly and how much regional (among‐stream) flow variability contributed to community variability (β‐diversity). Mean daily flow and the greatest rate of flow rise were the strongest flow‐related descriptors of invertebrate community composition. Communities were differentially assembled depending on the direction of change in flow magnitude: in high‐flow years, communities were more similar than expected by chance, while at low flows they tended to be more dissimilar than expected. Beta‐diversity of macroinvertebrate communities was related to among‐stream flow variability only at high flows. Common species correlated strongly with flow variability and contributed most to variation in β‐diversity, suggesting that changes in assembly mechanisms are mainly driven by common species. While homogenization of communities in high‐flow years reflected increased species occupancies and environmental sorting, increased turnover during low flows likely resulted from stochastic extinctions and dispersal limitation. Our findings suggest that extreme hydrological events exert a strong control over stream invertebrate community assembly, and their effect may be even more profound in the future as high and low‐flow spells are expected to occur more frequently, not allowing time for communities to recover.

This report contributes to a Nordic IPBES-like assessment of biodiversity and ecosystem services in Nordic coastal areas. It is based on ten geographical cases in the Nordic countries (Denmark, Finland, Iceland, Norway, Sweden) and Faroe Islands, Greenland, and Åland. The purpose is to reflect upon local biodiversity and ecosystem services, e.g. status and trends, drivers of change and policies for governance, and what future we are to expect. The cases describe the situation in the Näätämö area, Kalix archipelago, Quark, Lake Puruvesi, Bay of Lumparn, Öresund, Helgeland archipelago, Faroe Islands, the northern coastline of Iceland, and Disko Bay. It stretches from fresh water areas to ecosystems in the Atlantic Ocean and from urbanised areas with heavy pressures on the environment, e.g. Öresund, to sparsely populated areas, like Greenland with a population of around 0.03 habitants/km2.

Although flow regime is a key element in determining the structure and function of lotic ecosystems, little is known about the variation of natural flow regimes and its relation to biological communities in highly seasonal northern boreal rivers. Temperature and precipitation patterns at northern latitudes are predicted to change drastically in the future causing severe effects on stream ecosystems. Interactions between climate change impacts and land use might further create unpredictable environmental stress. In this thesis, I first assessed the relationship of natural flow regimes of northern boreal rivers with taxonomic and functional structure of stream macroinvertebrates. Second, I combined hydrological, climate and biological models to study how climate change will alter northern flow and thermal regimes, how macroinvertebrates will respond to these changes and where these changes are going to be most pronounced. Third, I experimentally studied how different stream organisms are responding to flow change, sedimentation and their possible interaction. The role of hydrology in structuring macroinvertebrate assemblages was evident. Streams were predicted to lose much of the flow seasonality in the future, causing drastic changes that even exceeded the effect of future warming on macroinvertebrates. Especially communities within small seasonal streams were predicted to change, highlighting the importance of focusing conservation actions on these systems. Different organism groups exhibited highly variable responses to different stressors. For instance, aquatic fungi, which have been used less in climate change research, responded more strongly to flow change than traditionally used macroinvertebrates. The interactive effects of flow and sand were all antagonistic (i.e. less than the sum of the individual effects), which could be reassuring for management, although it means that both stressors may need to be removed to produce true ecological recovery. The results support the use of hydrological models in ecological studies for predicting current and future hydrological conditions at a site. However, as extreme events have been predicted to become more frequent, instead of modeling change in average conditions, future predictive models should be able to capture extreme fluctuations to gain more realistic view of climate change effects on stream ecosystems. Tiivistelmä Joen virtaamaolosuhteet ja niiden vaihtelu ovat tärkeimpiä jokiekosysteemien rakenteeseen ja toimintaan vaikuttavia tekijöitä. Tästä huolimatta pohjoisen havumetsävyöhykkeen jokien luonnollisia virtaamaolosuhteita ja niiden yhteyttä virtavesieliöihin on tutkittu vähän. Ilmastonmuutoksen on ennustettu aiheuttavan voimakkaita muutoksia pohjoisten alueiden ilman lämpötilassa ja sadannassa, ja nämä muutokset tulevat mitä todennäköisimmin aiheuttamaan vakavia seurauksia myös jokiekosysteemeissä. Ilmastonmuutoksen ympäristövaikutukset voivat lisäksi aiheuttaa jo olemassa olevien ihmistoiminnasta aiheutuvien ympäristövaikutusten kanssa haitallisia ja vaikeasti ennustettavia yhdysvaikutuksia. Väitöskirjassani arvioin ensin pohjoisten virtavesien luonnollisten virtaamaolosuhteiden suhdetta pohjaeläinyhteisöjen taksonomiseen ja toiminnalliseen rakenteeseen. Tämän jälkeen tarkastelin yhdistämällä erilaisia ilmastonmuutoksen skenaarioita hydrologisen ja biologisen mallin kanssa, miten ilmastonmuutos saattaa tulevaisuudessa vaikuttaa jokien virtaamaolosuhteisiin ja niissä eläviin pohjaeläinyhteisöihin. Lisäksi arvioin missä ja minkälaisissa jokityypeissä ilmastonmuutoksen vaikutukset tulevat esiin kaikkein voimakkaimmin. Lopuksi tutkin kokeellisesti, miten virtaamavaihtelu ja hienojakoinen sedimentti ja näiden mahdolliset yhdysvaikutukset vaikuttavat eri virtavesieliöihin. Tulokset osoittivat, että vuodenajasta riippuvat virtaamavaihtelut vähenevät ilmastonmuutoksen myötä, minkä seurauksena pohjaeläinyhteisöissä tapahtuu voimakkaita muutoksia. Erityisesti pienten jokien pohjaeläinyhteisöjen monimuotoisuus ja koostumus muuttuivat verrattaessa tämän päivän lajistoa tulevaisuuden ennustettuun lajistoon. Eri virtavesieliöryhmät vastasivat hyvin eri tavalla virtaamavaihtelun ja hiekoittumisen aiheuttamaan elinympäristön muutokseen. Esimerkiksi akvaattiset sienet, joita on aikaisemmin harvoin käytetty ilmastonmuutostutkimuksissa, vastasivat voimakkaammin virtaamamuutoksiin kuin tutkimuksissa perinteisesti käytetyt pohjaeläimet. Kaikki kokeessa havaitut yhdysvaikutukset olivat kuitenkin pienempiä kuin yksittäisten vaikutusten summa. Tulos on huojentava vesiensuojelun kannalta, mutta tarkoittaa toisaalta myös sitä, ettei yksittäisten ihmisvaikutusten poistaminen välttämättä takaa vesistön ekologisen tilan parantumista, jos elinympäristöön vaikuttaa yhtaikaisesti useampi tekijä. Väitöskirjani tulokset tukevat hydrologisten mallien hyödyntämistä ekologisessa tutkimuksessa. Ilmastonmuutoksen myötä eri ääri-ilmiöiden, kuten rankkasateiden, on ennustettu tulevan entistä yleisimmiksi. Ääri-ilmiöiden vaikutukset ekologisiin vasteisiin tunnetaan kuitenkin heikosti. Mallien kehittämisessä olisi tämän vuoksi jatkossa tärkeää keskittyä ääri-ilmiöihin ja niiden aiheuttamiin biologisiin muutoksiin, jotta voisimme nykyistä realistisemmin arvioida ilmastonmuutoksen vaikutuksia sisävesiekosysteemeissä.

The main purpose of the study was to clarify the importance and realization of the duties of a principal. An international viewpoint was sought for the management of Finnish schools through studying what kind of school management exists in Holland and Germany. The importance and realization concerning both actions and experiences expressed by principals about their own work were analysed using questionnaires. The image of the school management was collected by a thematic interview. The study was carried out in Finland, Germany and Holland. The postal questionnaires sent to the Lueneburg and Ludwiglust regions of Germany in 1997 were answered by 19 principals and 13 teachers; and the Friesland region of Holland were answered by 18 principals and 17 teachers. In Holland, three principals were interviewed and in Germany five principals and two chief education officers. In Finland, Northern Savo was selected as the research region. The questionnaires sent in 1998 were answered by 129 principals and 154 teachers. The measures and functioning opportunities of a German principal were similar to the management system existing in Finnish schools during the years 1970–1980. In Holland, indications were that independence and decision-making rights were much wider than in our schools. The principals in Northern Savo were of the opinion that it was important to aim for certain measures through administrative reforms: the development of teaching schemes, goal and results-oriented management, more co-operation with interested groups and the development of internal functions in the school. The largest differences between opinions of the principals were expressed concerning the traditional administrative functions of principals. The results indicated that the administrative culture and the management of the schools are changing. To one part of the principals was assimilated the role of a modern human-oriented director, whilst the other part was continuing to do their work through concentrated administrative work at the offices. According to the Northern Savo teachers, implementing the general functions of principals was carried out quite well. The teachers would like to have more support, opportunities and communication, but not so much control and advice. They also wanted to see the principal concentrating more on the pedagogical concept of the school, but they also did not expect to have as much guidance as their German colleagues did. The teachers considered the principal‘s role to be more administrative in implementing functions, and were of the opinion that principals were carrying out their functions more traditionally, compared with the opinion of the principals. In all the researched countries, monitoring of individual lessons was considered to be quite unnecessary. On one hand, the results express the variability of the principal?s work, and on the other hand they express the contradiction between the work day duties and expectations. Tiivistelmä Tutkimuksen päätehtävänä oli selvittää rehtorin tehtävien tärkeys ja toteutuminen. Suomalaisen koulun johtamiseen haettiin kansainvälistä näkökulmaa kartoittamalla, millaista on koulun johtaminen Hollannissa ja Saksassa. Erilaisista organisaatioteorioista ja -malleista valittiin systeemiteoreettinen näkökulma. Koulu ymmärrettiin asiantuntijaorganisaatioksi. Johtamista tarkasteltiin tehtävä- ja henkilöstöjohtamisen perusulottuvuuksien kautta. Koulun johtaminen määriteltiin rehtorin toimenpiteiksi, joiden avulla saavutetaan kouluorganisaatiolle asetetut ja sen itse asettamat tavoitteet. Tehtävien tärkeys ja toteutuminen sekä rehtoreiden kokemukset omasta työstään kartoitettiin kyselylomakkeen avulla. Koulun johtamisen kuvaa täydennettiin teemahaastattelun avulla. Tutkimus suoritettiin Suomessa, Saksassa ja Hollannissa. Saksan L?neburgin ja Ludwigslustin alueelle 1997 lähetettyyn kyselyyn vastasi 19 rehtoria ja 13 opettajaa sekä Hollannin Länsi-Frieslandin alueelta 18 rehtoria ja 17 opettajaa. Hollannissa haastateltiin kolmea rehtoria ja Saksassa viittä rehtoria ja kahta koulutoimenjohtajaa. Suomessa tutkimusalueena oli Pohjois-Savo. Vuonna 1998 suoritettuun kyselyyn vastasi 129 rehtoria ja 154 opettajaa. Tutkimuksen tulosten perusteella pohjoissavolaisia kouluja johdetaan edelleen asiantuntijaorganisaatiomaisesti. Koulun kehittyminen oppivaksi organisaatioksi edellyttäisi hallinnon ja opettamisen vuorovaikutusareenan laajentumista ja avautumista. Näin voitaisiin avoimesti käsitellä ja kehittää sekä opettamiseen että yhteisön hallinnointiin liittyviä asioita. Saksalaisen rehtorin tehtävät ja toimintamahdollisuudet muistuttivat suomalaisen koulun johtamisjärjestelmää 1970- ja 1980-luvuilla. Hollannissa koulujen itsenäisyys ja päätäntävalta todettiin olevan paljon suurempi kuin meillä. Pohjoissavolaiset rehtorit pitivät tärkeinä tehtäviä, joihin on hallinnollisilla uudistuksilla pyritty: opetussuunnitelman kehittämistä, tavoite- ja tuloshakuisuutta, yhteistyön lisäämistä sidosryhmiin ja koulun sisäisen toiminnan kehittämistä. Suurimmat erot rehtoreiden näkemysten välillä ilmenivät perinteisissä rehtorin hallinnollisissa tehtävissä. Tulos viittaa siihen, että koulun hallintokulttuuri ja johtaminen on muuttumassa. Osa rehtoreista oli omaksunut modernin kehittämis- ja ihmissuhdejohtajan roolin osan hoitaessa tehtävänsä edelleen hallintokeskeisesti kansliastaan käsin. Rehtorit olivat onnistuneet keskeisissä tehtävissään pohjoissavolaisten opettajien arvion mukaan melko hyvin. Opettajat odottivat rehtorilta enemmän tukea, edellytysten luomista ja yhteydenpitoa kuin kontrollointia ja neuvomista. He toivoivat myös parempaa paneutumista koulun pedagogiseen toimintaan, vaikkakaan eivät kaivanneet samassa määrin opastusta kuin saksalaiset kollegansa. Rehtorit korostivat opettajia enemmän pedagogista rooliaan. Opettajat mielsivät rehtorin roolin toimeenpanoasioissa hallinnollisempana ja että rehtorit hoitivat tehtäviään perinteisemmin kuin rehtorit itse. Kaikissa tutkimuksen kohteena olleissa maissa koettiin yksittäisten tuntien seuranta jokseenkin turhaksi Tulokset ilmentävät osaltaan rehtorin työn moninaisuutta sekä arkipäivän työn ja odotusten välistä ristiriitaa. Koulun johtamistyölle tulisi luoda nykyistä paremmat edellytykset ja yhteiskunnan tuki. Rehtorit odottavat selkeämpiä tavoitteita, toimintaohjeita ja -valtuuksia.