Chrysophyte stomatocysts and their biogeography in Finland

Show simple item record

dc.contributor Helsingin yliopisto, bio- ja ympäristötieteellinen tiedekunta fi
dc.contributor Helsingfors universitet, bio- och miljövetenskapliga fakulteten sv
dc.contributor University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences en
dc.contributor Ympäristöalan tieteidenvälinen tohtoriohjelma fi
dc.contributor Doktorandprogrammet i tvärvetenskaplig miljöforskning sv
dc.contributor Doctoral Programme in Interdisciplinary Environmental Sciences en
dc.contributor.author Korkonen, Sanna
dc.date.accessioned 2020-10-01T12:41:24Z
dc.date.available 2020-10-13
dc.date.available 2020-10-01T12:41:24Z
dc.date.issued 2020-10-23
dc.identifier.uri URN:ISBN:978-951-51-6609-8
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10138/319751
dc.description.abstract The plankton of Finland’s vast amount of lakes are often dominated by diatoms and chrysophytes that, together with periphytic forms, end up in the sediment. All chrysophytes are known to produce siliceous resting stages called cysts that are endurable, considered species-specific, and well preserved in sediments. Thus far, the focus on utilizing these algal remains in palaeolimnology has been on diatoms, due to the ease of their identification compared to chrysophyte cysts. While cyst research in Finland has remained scarce, researchers elsewhere have successfully linked cyst morphotypes with several environmental variables. This has enabled the reconstruction of several environmental variables such as eutrophication, pH and temperature history, for several areas. In this thesis, cysts in lake sediments in Finland are studied for their distribution, seasonality and ecological preferences. The main aim is to create a cyst-based transfer function – a mathematical equation that formalizes the relationship between species and the environment – that could later be used in interpreting past environmental changes to simulate the impacts of future climate change. The reliability of the usage of sedimentary cysts in palaeolimnological environmental research was studied by comparing seasonal cyst assemblages accumulated during two hydrologically and weather-wise different years in sediment traps to the topmost surface sediment of a lake. In addition, previously unencountered cyst morphotypes are officially named and described, along with their ecological preferences. In total, 59 lakes in Finland, ranging from southern lakes to lakes above the treeline in Finnish Lapland, were sampled for their surface sediment for the cyst survey. In addition, sediment traps were employed and the surface sediment collected from Lake Nautajärvi to study cyst seasonality, sensitivity to hydrological and weather changes, and to verify that the surface sediment represents cyst production in the lake. All cyst identification was performed using a scanning electron microscope to enable the detection of minuscule ornamentation details. Altogether, 265 chrysophyte cyst morphotypes or collective categories were found among the 60 Finnish lakes. These cysts represent a variety of different cyst types, most of which are familiar from other cool, oligotrophic locations. However, 18 are new, previously undescribed morphotypes, currently exclusive to Finland. The most common cysts in Finland are unornamented types, most likely produced by several different species; there is also a variety of cysts that can be used in palaeolimnological investigations in the future. Temperature, pH, conductivity and total phosphorus were found to have a significant effect on cyst assemblages in Finland. Therefore, optima and tolerances for the most commonly occurring cyst types for these variables were calculated. Cysts in Finland show seasonality, with the majority of cysts being produced during spring and summer, while winter is essentially a standstill in cyst production. The most common cysts occur throughout the growing season, but there are also cysts that are linked to a specific season. Seasonal variation has a more profound effect on cyst occurrence than short-lived weather events between years. Surface sediment cyst assemblages comprised well with the sediment trap assemblages, supporting the assumption that produced cyst assemblages are well represented in lake sediment, and can hence be used in palaeolimnological investigations. This thesis sets the groundwork for chrysophyte cyst-related research in Finland, and fills a geographical void in cyst biogeography. Cysts in Finland show great potential, specifically in future pH and spring temperature reconstructions. en
dc.description.abstract Suomen lukuisten järvien pohjasedimenteissä on monien muiden mikroskooppisten eliöjäänteiden lisäksi kultalevien lepomuotoja eli kystejä. Lyhyen elinkiertonsa vuoksi kultaleväyhteisöt reagoivat nopeasti ympäristössään tapahtuviin muutoksiin ja tuottavat hyvin sedimentissä säilyviä piikuorisia kystejä. Tässä tutkimuksessa selvitettiin aiemmin Suomessa, ja Fennoskandiassa, vähälle huomiolle jääneiden kultaleväkystien esiintyminen järvissä, niiden vuodenaikaisuus sekä ympäristöolosuhteet, joissa eri kystimuotoja esiintyy, mikä mahdollistaa kystien hyödyntämisen mallinnettaessa menneitä ympäristömuutoksia. Kystien esiintymistä kartoitettiin 60 järven pintasedimentin avulla, Etelä-Suomen tummavetisistä järvistä Lapin kirkkaisiin tunturijärviin. Löytyneet kystimuodot, eli morfotyypit, yhdistettiin niiden esiintymisjärvistä mitattuihin ympäristömuuttujiin sekä lähialueen ilmanlämpötilamittauksiin. Tämän lisäksi Nautajärvessä kahden vuoden ajan toimineiden sedimenttikeräinten ja pintasedimenttinäytteen avulla tutkittiin kystien vuodenaikaisuutta, herkkyyttä vuosien välisille eroille, sekä selvitettiin kuinka hyvin pintasedimentti edustaa vesipatsaan kystiyhteisöä. Suomalaisista järvisedimenteistä löytyi tässä tutkimuksessa yhteensä 265 eri kystimorfotyyppiä tai –ryhmää, joista vain murto-osa pystytään yhdistämään niitä tuottaviin kultalevälajeihin. PH:n, lämpötilan, veden sähkönjohtokyvyn, sekä typpi- ja fosforipitoisuuksien todettiin vaikuttavan merkittävästi kystien esiintymiseen. Pyyhkäisyelektronimikroskoopin avulla tutkituista näytteistä löytyi 18 uutta kystimuotoa. Nämä uudet kystimorfotyypit on kuvattu tieteellisesti ja nimetty virallisten ohjeiden mukaan. Lisäksi kuvaukseen on liitetty tietoa uusien kystimuotojen esiintymiseen vaikuttavista ympäristöolosuhteista. Kultalevien kystejä muodostuu Suomessa eniten keväällä ja alkukesästä, talvella ei juuri lainkaan. Osalla kysteistä on havaittavissa selkeä vuodenaikaisuus, mutta kaikkein yleisimpiä muotoja esiintyy läpi kasvukauden. Kystejä esiintyy sedimentissä paljon ja niiden joukossa on kystimuotoja, joilla on tarkat ympäristövaatimuksensa, tehden niistä oivallisia välineitä paleolimnologisissa tutkimuksissa. Erityisen arvokkaan lisän Suomen järvistä löytyvät kultalevien kystit tuovat tulevaisuudessa tehtäviin menneiden aikojen pH- ja kevätlämpötila- sekä jääpeiteaikamuutosten mallinnuksiin. fi
dc.format.mimetype application/pdf
dc.language.iso en
dc.publisher Helsingin yliopisto fi
dc.publisher Helsingfors universitet sv
dc.publisher University of Helsinki en
dc.relation.isformatof URN:ISBN:978-951-51-6608-1
dc.relation.isformatof Helsinki: Unigrafia, 2020, Dissertationes Schola Doctoralis Scientiae Circumiectalis, Alimentariae, Biologicae. 2342-5423
dc.relation.ispartof URN:ISSN:2342-5431
dc.rights Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty. fi
dc.rights This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited. en
dc.rights Publikationen är skyddad av upphovsrätten. Den får läsas och skrivas ut för personligt bruk. Användning i kommersiellt syfte är förbjuden. sv
dc.subject akvaattiset tieteet
dc.title Chrysophyte stomatocysts and their biogeography in Finland en
dc.type.ontasot Väitöskirja (artikkeli) fi
dc.type.ontasot Doctoral dissertation (article-based) en
dc.type.ontasot Doktorsavhandling (sammanläggning) sv
dc.ths Weckström, Jan
dc.ths Korhola, Atte
dc.opn Siver, Peter
dc.type.dcmitype Text

Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
korkonen_sanna_dissertation_2020.pdf 1.089Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record