Väitös vesi- ja ympäristötekniikan alalta, DI Vili Virkki

Väitöskirjan nimi: Freshwater change in the Earth system: A qualitative-quantitative outlook and implications for planetary boundaries.

Tohtoriopiskelija: Vili Virkki
Vastaväittäjä: Tutkija Hester Biemans, Wageningen University & Research, Alankomaat
Kustos: Prof. Matti Kummu, Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu, rakennetun ympäristön laitos

Vedenkierron ihmislähtöiset muutokset ja niiden merkitys maapallojärjestelmässä – kuinka ihmisen toiminta muuttaa makean veden kiertokulkua

Ihmisen toiminnasta johtuvat muutokset maapallon eri biofysikaalisissa järjestelmissä ovat merkittäviä. Esimerkkejä niistä ovat ilmastonmuutos, luonnon monimuotoisuuden köyhtyminen, maankäytön laajeneminen lähes kaikkialle maapallolla sekä vedenkierron laaja-alainen hyödyntäminen ihmisen tarpeisiin. Tähän maailmanlaajuiseen ympäristömuutokseen liittyy riskejä, joiden ymmärtämiseksi on viime vuosina noussut erittäin suosituksi niin sanottu planetaaristen rajojen viitekehys. Vaikka viitekehys on laajasti hyväksytty, makean veden kiertokulkuun liittyvän planetaarisen rajan määrittelyä on pidetty kuitenkin melko rajoittuneena. 

Väitöskirja käsittelee maailmanlaajuisia makean veden kiertokulun ihmislähtöisiä muutoksia. Tutkimuksessa tarkastellaan laadullisesti maapallojärjestelmän eri prosessien – kuten vedenkierron, maanpeitteen ja ekosysteemien – vaikutuksia toisiinsa sekä jokien virtaamamuutosten ja niihin liittyvien ajureiden – kuten vedenkäytön ja jokien patoamisen – yhteyksiä. Määrälliset analyysit puolestaan pureutuvat yksityiskohtaisesti siihen, kuinka paljon, missä ja milloin makean veden kiertokulku on muuttunut teollistumisen jälkeisenä ajanjaksona. Nämä löydökset mahdollistavat osaltaan uuden määrittelyn makean veden kiertokulkuun liittyvälle planetaariselle rajalle, joka myös esitellään väitöskirjassa. 

Väitöskirja näyttää, kuinka ihmisen toiminta on vienyt makean veden kiertokulun huomattavan kauas ennen teollista vallankumousta vallinneesta tasapainoisesta tilasta. Uudelleen määritelty planetaarinen raja, joka kuvaa paremmin makean veden kiertokulun merkitystä, todetaan merkittävästi ylitetyksi pian teollistumisen jälkeen. Tämä johtopäätös eroaa aiemmista planetaarisen rajan arvioista vesivaroille, mutta on hyvin linjassa useiden muiden vedenkierron muutosta koskevien tutkimusten kanssa. Planetaarisen rajan selkeä ylitys on varoittava merkki vakavista riskeistä, jotka liittyvät makean veden kiertokulun muutoksiin. 

Väitöskirjan tulokset edesauttavat veden kiertokulun suojelemista. Tämä on erittäin tärkeää, sillä ihmisen toiminta on vaikuttanut merkittävästi tähän elintärkeään kiertokulkuun, aiheuttaen sekä muutoksia vesivaroihin että huomattavia haittavaikutuksia muihin maapallojärjestelmän prosesseihin, jotka ovat tiiviisti yhteydessä vedenkiertoon. Esitelty maailmanlaajuinen tutkimus tarjoaa myös vahvan perustan jatkotutkimuksille, joiden avulla voidaan tarkastella entistäkin syvällisemmin makean veden kiertokulun muutosten syitä ja seurauksia.

Avainsanat: makean veden kiertokulku, planetaariset rajat, hydrologia, maailmanlaajuinen ympäristömuutos

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 10 päivää ennen väitöstä): https://aaltodoc.aalto.fi/doc_public/eonly/riiputus/

Tohtoriopiskelijan yhteystiedot: Vili Virkki, [email protected]

Insinööritieteiden korkeakoulun väitöskirjat: https://aaltodoc.aalto.fi/collections/8e3155b2-5002-4961-b951-bf10d41ce241
 

Zoom pikaopas: https://www.aalto.fi/fi/palvelut/zoom-pikaopas