Spatial variation of climate and the impact of disturbances on local climate and forest recovery in northern Finland

The structure and function of northern ecosystems are strongly influenced by climate change and variability and by human-induced disturbances. The projected global change is likely to have a pronounced effect on the distribution and productivity of different species, generating large changes in the equilibrium at the tree-line. In turn, movement of the tree-line and the redistribution of species produce feedback to both the local and the regional climate. This research was initiated with the objective of examining the influence of natural conditions on the small-scale spatial variation of climate in Finnish Lapland, and to study the interaction and feedback mechanisms in the climate-disturbances-vegetation system near the climatological border of boreal forest. The high (1 km) resolution spatial variation of climate parameters over northern Finland was determined by applying the Kriging interpolation method that takes into account the effect of external forcing variables, i.e., geographical coordinates, elevation, sea and lake coverage. Of all the natural factors shaping the climate, the geographical position, local topography and altitude proved to be the determining ones. Spatial analyses of temperature- and precipitation-derived parameters based on a 30-year dataset (1971-2000) provide a detailed description of the local climate. Maps of the mean, maximum and minimum temperatures, the frost-free period and the growing season indicate that the most favourable thermal conditions exist in the south-western part of Lapland, around large water bodies and in the Kemijoki basin, while the coldest regions are in highland and fell Lapland. The distribution of precipitation is predominantly longitudinally dependent but with the definite influence of local features. The impact of human-induced disturbances, i.e., forest fires, on local climate and its implication for forest recovery near the northern timberline was evaluated in the Tuntsa area of eastern Lapland, damaged by a widespread forest fire in 1960 and suffering repeatedly-failed vegetation recovery since that. Direct measurements of the local climate and simulated heat and water fluxes indicated the development of a more severe climate and physical conditions on the fire-disturbed site. Removal of the original, predominantly Norway spruce and downy birch vegetation and its substitution by tundra vegetation has generated increased wind velocity and reduced snow accumulation, associated with a large variation in soil temperature and moisture and deep soil frost. The changed structural parameters of the canopy have determined changes in energy fluxes by reducing the latter over the tundra vegetation. The altered surface and soil conditions, as well as the evolved severe local climate, have negatively affected seedling growth and survival, leading to more unfavourable conditions for the reproduction of boreal vegetation and thereby causing deviations in the regional position of the timberline. However it should be noted that other factors, such as an inadequate seed source or seedbed, the poor quality of the soil and the intensive logging of damaged trees could also exacerbate the poor tree regeneration. In spite of the failed forest recovery at Tunsta, the position and composition of the timberline and tree-line in Finnish Lapland may also benefit from present and future changes in climate. The already-observed and the projected increase in temperature, the prolonged growing season, as well as changes in the precipitation regime foster tree growth and new regeneration, resulting in an advance of the timberline and tree-line northward and upward. This shift in the distribution of vegetation might be decelerated or even halted by local topoclimatic conditions and by the expected increase in the frequency of disturbances.

Gravitino phenomenology and cosmological implications of supergravity

In this thesis we consider the phenomenology of supergravity, and in particular the particle called "gravitino". We begin with an introductory part, where we discuss the theories of inflation, supersymmetry and supergravity. Gravitino production is then investigated into details, by considering the research papers here included. First we study the scattering of massive W bosons in the thermal bath of particles, during the period of reheating. We show that the process generates in the cross section non trivial contributions, which eventually lead to unitarity breaking above a certain scale. This happens because, in the annihilation diagram, the longitudinal degrees of freedom in the propagator of the gauge bosons disappear from the amplitude, by virtue of the supergravity vertex. Accordingly, the longitudinal polarizations of the on-shell W become strongly interacting in the high energy limit. By studying the process with both gauge and mass eigenstates, it is shown that the inclusion of diagrams with off-shell scalars of the MSSM does not cancel the divergences. Next, we approach cosmology more closely, and study the decay of a scalar field S into gravitinos at the end of inflation. Once its mass is comparable to the Hubble rate, the field starts coherent oscillations about the minimum of its potential and decays pertubatively. We embed S in a model of gauge mediation with metastable vacua, where the hidden sector is of the O'Raifeartaigh type. First we discuss the dynamics of the field in the expanding background, then radiative corrections to the scalar potential V(S) and to the Kähler potential are calculated. Constraints on the reheating temperature are accordingly obtained, by demanding that the gravitinos thus produced provide with the observed Dark Matter density. We modify consistently former results in the literature, and find that the gravitino number density and T_R are extremely sensitive to the parameters of the model. This means that it is easy to account for gravitino Dark Matter with an arbitrarily low reheating temperature.

Julkisen tilan kontrollin ulottuvuuksia : tapaustutkimus Stop Töhryille -projektista.

Tämä tutkielma keskittyy julkisen kaupunkitilan kontrollin eri muotoihin. Ihmiset käyttävät kaupunkitilaa eri tavoin ja eri tarkoituksiin. Tilan sallitut ja kielletyt käyttömuodot ovat aina erilaisten toiveiden yhteensovittamista: yhteisen neuvottelun tulos. Tilaa myös kontrolloidaan vastaamaan erilaisia toiveita ja odotuksia. Tutkielmassa julkisen tilan kontrollin muodot on jaettu kolmeen: tilan fyysinen muokkaaminen, tilan valvonta ja asenteisiin vaikuttaminen esimerkiksi politiikkaohjelmilla. Tärkeimpänä kiinnostuksen kohteena on tilanne, jossa jokin toiminta kielletään kokonaisuudessaan. Tutkielmassa käytetään konkreettisena esimerkkinä yrityksestä kontrolloida tilaa Helsingin kaupungin Stop Töhryille -projektia: kyseessä on tapaustutkimus em. projektista. Projekti toteutettiin vuosina 1998–2008 Helsingin kaupungin rakennusviraston sekä yleisten töiden lautakunnan alaisuudessa. Projektin tavoitteena oli vähentää ja poistaa kaupunkitilassa näkyviä graffiteja. Keinoina tähän oli tekninen siivous, valvonta ja viestintä. Graffitit voidaan nähdä yhtenä keinona vallata tilaa itselle. Tutkimuksen ongelmanasettelun taustalla on pohdinta siitä, kohdistuuko julkisen tilan kontrolli jonkin tietyn toiminnon ei-toivottavuuteen vai kohdistuuko kontrolli tiettyjen toimijoiden ei-toivottavuuteen. Tavoitteena on selvittää, minkälainen tilan kontrolliin tähtäävä ohjelma Stop Töhryille -projekti oli. Tutkimuskysymykset liittyvät siihen, miksi projekti toteutettiin, mihin projektin toimenpiteet kohdistuivat ja miten nollatoleranssi määriteltiin projektissa. Tutkielman teoreettinen viitekehys pohjautuu Jock Youngin määritelmälle nollatoleranssista, nollatoleranssin kritiikille sekä Henri Lefebvren, Don Mitchellin, Andrea Sharkeyn ja Rob Shieldsin kirjoituksiin oikeudesta tilaan. Aineistona käytetään yleisten töiden lautakunnan kokousten esityslista- ja pöytäkirjamateriaalia sekä haastatteluja projektissa mukana olleille tai projektiin vaikuttaneille tahoille (N=4). Analyysin menetelmänä sovelletaan diskurssianalyysiä. Aineiston perusteella voidaan todeta, että projektissa hyödynnettiin laajasti erilaisia kontrollin keinoja. Projektin toimenpiteet keskittyivät alussa enemmän toimintoon (graffitien puhdistamiseen ja ehkäisyyn), mutta viimeisinä vuosina painopiste siirtyi enemmän toimijaan (graffitintekijään). Aineiston analyysissä yhtenä olennaisena toimijaryhmänä esille nousivat nuoret ja nuoriso, jotka mainittiin useaan otteeseen graffitintekijöinä. Tutkielmassa tätä ilmiötä pohditaan Mike Presdeen nuoruuden kriminalisointi -käsitteen sekä Zygmunt Baumanin ulossulkemisen paradigman kautta. Nollatoleranssiretoriikka on löydettävissä projektista kolmella tasolla: ideologisella, toiminnallisella sekä viestinnällisellä. Nollatoleranssia perusteltiin ideologisella tasolla rikottujen ikkunoiden teesillä: pieniä sosiaalisia häiriöitä poistamalla voidaan ehkäistä suuria rikoksia. Tämä perustelu vietiin toiminnalliselle tasolle, jossa häiriökäyttäytyjiä valvottiin ja heille vaadittiin kovia rangaistuksia. Viestinnällä pyrittiin madaltamaan kansalaisten sietokykyä graffiti-ilmiöön ja edesautettiin mahdollisimman laajan kansalais- ja asukasyhteistyön syntymistä. Lisäksi projektissa luotiin aktiivisesti tiedon ja kielen politiikkaa, joissa tuotetaan käsitystä siitä että graffitit lisäävät turvattomuutta ja konstruoidaan sellainen kieli, jossa graffitit nähdään ongelmana.

Nota sullo status della gallina prataiola (Tetrax tetrax) nella Zona di Protezione Speciale Piana di Semestene, Bonorva, Macomer e Bortigali (Sardegna), 2007-2009

The little bustard Tetrax tetrax is a bird of agro-pastoral landscapes rapidly disappearing from most of Western Europe due to agricultural intensification. In Italy, the species is virtually extinct from the mainland but still occurs in Sardinia, where four Special Protection Areas (SPAs) have been designated in 2007 to protect the bustard and related habitat. In this note, we document a steep decline (between 50 and 87,5%) of the species during the last decade in one of those four SPAs, Plains of Semestene, Bonorva, Macomer and Bortigali. However, during summer 2009, a group of 17 individuals was found within the SPA, confirming that the species, although at low numbers (5-15 displaying males), still breeds successfully in the area. Potential limiting factors are also discussed. We urge to undertake conservation measures based on solid scientific evidence if the local population is to be saved from probable extinction in the near future.

Julkisen tilan kontrollin ulottuvuuksia. Tapaustutkimus Stop Töhryille -projektista.

Tämä tutkielma keskittyy julkisen kaupunkitilan kontrollin eri muotoihin. Ihmiset käyttävät kaupunkitilaa eri tavoin ja eri tarkoituksiin. Tilan sallitut ja kielletyt käyttömuodot ovat aina erilaisten toiveiden yhteensovittamista: yhteisen neuvottelun tulos. Tilaa myös kontrolloidaan vastaamaan erilaisia toiveita ja odotuksia. Tutkielmassa julkisen tilan kontrollin muodot on jaettu kolmeen: tilan fyysinen muokkaaminen, tilan valvonta ja asenteisiin vaikuttaminen esimerkiksi politiikkaohjelmilla. Tärkeimpänä kiinnostuksen kohteena on tilanne, jossa jokin toiminta kielletään kokonaisuudessaan. Tutkielmassa käytetään konkreettisena esimerkkinä yrityksestä kontrolloida tilaa Helsingin kaupungin Stop Töhryille -projektia: kyseessä on tapaustutkimus em. projektista. Projekti toteutettiin vuosina 1998–2008 Helsingin kaupungin rakennusviraston sekä yleisten töiden lautakunnan alaisuudessa. Projektin tavoitteena oli vähentää ja poistaa kaupunkitilassa näkyviä graffiteja. Keinoina tähän oli tekninen siivous, valvonta ja viestintä. Graffitit voidaan nähdä yhtenä keinona vallata tilaa itselle. Tutkimuksen ongelmanasettelun taustalla on pohdinta siitä, kohdistuuko julkisen tilan kontrolli jonkin tietyn toiminnon ei-toivottavuuteen vai kohdistuuko kontrolli tiettyjen toimijoiden ei-toivottavuuteen. Tavoitteena on selvittää, minkälainen tilan kontrolliin tähtäävä ohjelma Stop Töhryille -projekti oli. Tutkimuskysymykset liittyvät siihen, miksi projekti toteutettiin, mihin projektin toimenpiteet kohdistuivat ja miten nollatoleranssi määriteltiin projektissa. Tutkielman teoreettinen viitekehys pohjautuu Jock Youngin määritelmälle nollatoleranssista, nollatoleranssin kritiikille sekä Henri Lefebvren, Don Mitchellin, Andrea Sharkeyn ja Rob Shieldsin kirjoituksiin oikeudesta tilaan. Aineistona käytetään yleisten töiden lautakunnan kokousten esityslista- ja pöytäkirjamateriaalia sekä haastatteluja projektissa mukana olleille tai projektiin vaikuttaneille tahoille (N=4). Analyysin menetelmänä sovelletaan diskurssianalyysiä. Aineiston perusteella voidaan todeta, että projektissa hyödynnettiin laajasti erilaisia kontrollin keinoja. Projektin toimenpiteet keskittyivät alussa enemmän toimintoon (graffitien puhdistamiseen ja ehkäisyyn), mutta viimeisinä vuosina painopiste siirtyi enemmän toimijaan (graffitintekijään). Aineiston analyysissä yhtenä olennaisena toimijaryhmänä esille nousivat nuoret ja nuoriso, jotka mainittiin useaan otteeseen graffitintekijöinä. Tutkielmassa tätä ilmiötä pohditaan Mike Presdeen nuoruuden kriminalisointi -käsitteen sekä Zygmunt Baumanin ulossulkemisen paradigman kautta. Nollatoleranssiretoriikka on löydettävissä projektista kolmella tasolla: ideologisella, toiminnallisella sekä viestinnällisellä. Nollatoleranssia perusteltiin ideologisella tasolla rikottujen ikkunoiden teesillä: pieniä sosiaalisia häiriöitä poistamalla voidaan ehkäistä suuria rikoksia. Tämä perustelu vietiin toiminnalliselle tasolle, jossa häiriökäyttäytyjiä valvottiin ja heille vaadittiin kovia rangaistuksia. Viestinnällä pyrittiin madaltamaan kansalaisten sietokykyä graffiti-ilmiöön ja edesautettiin mahdollisimman laajan kansalais- ja asukasyhteistyön syntymistä. Lisäksi projektissa luotiin aktiivisesti tiedon ja kielen politiikkaa, joissa tuotetaan käsitystä siitä että graffitit lisäävät turvattomuutta ja konstruoidaan sellainen kieli, jossa graffitit nähdään ongelmana.