Independent projects (15 or 30 HEC) at the Department of Aquatic Sciences and Assessment (SLU, Uppsala)
Most projects can be done in English or in Swedish, and be designed for 15 or 30 HEC
Fler lediga arbeten finns här: Mark och miljö, Ekologi
Last update: 2013-01-08
Available projects (click on a title for more detaied description)
Biological diversity in small streams – diatoms as indicators for ecological quality and biological diversity
Effect of climate change on soil temperature and snow dynamics in Swedish boreal forest
Knowledge gap exists in understanding the role of climate change on soil energy balance in snow-covered, northern latitude boreal forest soils. Snow pack is an insulator of heat and change in snow depth as a result of climate change can have large implications on soil temperature. Change in soil temperature can impact carbon biogeochemistry and provide a positive feedback effect on climate change in boreal ecosystems. This is because soil microbial activities that influence biogeochemical processes in the terrestrial-aquatic continuum are both temperature and moisture dependent. Modelling the soil temperature and getting the snow dynamics right is important to reduce the uncertainty in the biogeochemical modelling of boreal water quality and plausible future projections. Opportunities exist for student(s) to model boreal soil temperature and snow dynamics in response to climate change. This modelling exercise will benefit from long term series of temperature (both soil and air), precipitation and snow profiles available in Svartberget catchment.
For more information contact: Stephen Oni.
4th floor, Room B4083, MVM building
Tel: 018 67 22 33
The effect of climate change and/or forestry operations on carbon and water balance of a boreal catchment
Complex interactions exist between hydrology and biogeochemical cycling of elements in the environment. Knowledge gaps still exist in integrating all the known small scale process at plot scale to a modelling framework at landscape scale level. This knowledge gap is further widened with changing climate and intensive forest management practices that characterised the boreal forest catchments. Opportunities exist in the Swedish boreal catchments to assess the impacts of either climate change or forestry operations on forest water quantity and quality (e.g. DOC). Svartberget (a relatively pristine headwater catchment) and Balsjö catchment (a disturbed catchment due to forestry operations) provide a unique opportunity to assess the impact of these environmental stressors on boreal carbon budgets and water balances.
For more information contact: Stephen Oni.
4th floor, Room B4083, MVM building
Tel: 018 67 22 33
Determination of accurate deposition
Investigations on effects of atmospheric deposition rely on accurate estimates of input of elements. The accuracy has impact on e.g. element balances, nutrient uptake, storage and interactions with biota. However, the determination of the true atmospheric deposition is affected by several factors including internal processes in the catchments and meteorology. One confounding factor is the correlation between bulk deposition and throughfall.
This project aims at identify correlations between elements, water and internal circulation. These relationships will be used to assess and improve the determination of deposition of elements. The project will be based on deposition data collected in the Integrated monitoring (IM) program.
For more information contact: Lars Lundin and Stefan Löfgren.
Temporal trends and fluxes of fluorinated contaminants in sediment cores
Fluorinated contaminants are emerging pollutants that have received increasing public attention due to their persistence, bioaccumulative potential, and possible adverse effects on human and wildlife. A widely used way to reconstruct the historical trend of contaminants is to study sediment cores. The student performing this master thesis work will investigate fluorinated contaminants in sediment core samples to examine their flux deposition and temporal trends. The chemical analysis will be performed by the student. The student should have laboratory experience and be interested in analytical chemistry. The time period of the project will be at least 6 month and will start no later than April 2012.
For further information, please contact:
Karin Wiberg
Method development for measuring novel brominated flame retardants in water and sediment samples
Brominated flame retardants are a group of flame retardants used in a variety of consumer products such as electronics, plastics and textile. They have also become widely distributed in the aquatic environment where they can cause adverse effects to organisms. The student performing this master thesis work will develop an analytical method for measuring brominated flame retardants in water and sediment and apply the method on field samples. The method development and sampling of water and sediment will be performed by the student. The student should have laboratory experience and be interested in analytical chemistry. The time period of the project will be at least 6 month and will start no later than April 2012.
For further information, please contact:
Karin Wiberg
Screening of endocrine disruptor compounds in Swedish rivers
Endocrine disruptors are chemicals that interfere with the hormone system in aquatic organisms and can cause adverse effects at low exposure levels. After entering the aquatic environment, endocrine disruptors have the potential of being widely transported by riverine systems. The student performing this master thesis work will measure endocrine disruptors (e.g., phthalates, brominated flame retardants and fluorinated contaminants) in Swedish rivers to investigate their distribution and mass flow. The water sampling and chemical analyses will be performed by the student. The student should have laboratory experience and be interested in analytical chemistry. The time period of the project will be at least 6 month and will start no later than April 2012.
For further information, please contact:
Karin Wiberg
Three master's or bachelor's theses on the impact of beavers on aquatic and riparian systems
Background
After having been exterminated in Sweden in the 19th century, beavers are continuously expanding their distribution area and their population size is increasing. Our knowledge on the impact of beavers on the physical-chemical properties of streams and on ecosystem functioning in streams as well as beaver ponds is however limited. For future management of beavers in Sweden, we need to fill these gaps of knowledge.
The three outlined projects take advantage of 12 beaver systems that are studied within an on-going PhD project at the Department of Aquatic Sciences and Assessment. All systems have beaver dams. The systems are located in three counties (Norrbotten, Västernorrland and Örebro). The projects will be performed in close collaboration with the PhD student.
Specific research questions will be developed together with the student.
Project 1: Effects of beaver dams on water parameters in streams
In this project you will study the impact of beaver dams on selected water chemistry (e.g. pH, N, P, dissolved organic carbon [DOC], Hg and Me-Hg), biological parameters (e.g. chlorophyll and concentration of algae) and physical parameters (e.g. water level and temperature). The study will be performed up- and downstream of the beaver dams. Sampling includes the application of a state-of-the-art water quality probe. Data will be evaluated in relation to the geographical region of the beaver systems and land use in the vicinity of the beaver dams.
Preferable start of the thesis work: April.
Project 2: Effects of beaver dams on aquatic macroinvertebrates and ecosystem functioning
In this project you will study the impact of beaver dams on species diversity and community structure of aquatic macroinvertebrates as well as on ecosystem functioning. Ecosystem functioning will be estimated as leaf-litter decomposition. The study will be performed up- and downstream of the beaver dams. Data will be evaluated in relation to amongst others the geographical region of the beaver systems, land use in the vicinity of the beaver dams and water chemistry.
Preferable start of the thesis work: Autumn (September).
Project 3: Small mammal communities in beaver systems
Generally, our knowledge on small mammal communities in riparian zones is limited. This is especially the case for Swedish beaver systems. The task of this project is to study the community structure of small mammals (voles and shrews) in beaver systems compared to non-beaver systems. Do systems with beaver dams provide more favorable environments for small mammals due to more stable water tables? Does habitat quality differ between beaver and non-beaver systems? Do beavers create more heterogeneous riparian zones that are more favorable for small mammals? You will snap-trap small mammals in the 12 systems above and 12 non-beaver systems.
Preferable start of the thesis work: spring (May/June) or autumn (August/September).
Contact
Project 1-2: PhD student Oded Levanoni (oded.levanoni@slu.se)
Project 1-3: Associate Professor Frauke Ecke
Environmental Modelling and Management
The Swedish landscape is subject to many stressors including climate change, more intensive forestry and pollution from local and long-range sources. These stressors will affect of metals, nutrients, dissolved organic carbon and contaminants in the Swedish and Fennoscandic landscape. Models allow us to evaluate the effect of management strategies on both present and future conditions. We use a range of modeling techniques to understand stressor effects at the local and landscape scale. We currently have projects modeling metal dynamics in riparian soils, simulating long-term landscape scale patterns of dissolved organic carbon, and understanding recovery from acidification. We are looking for students with strong mathematical skills and an interest in the Swedish forest landscape. We will design projects in collaboration with students and assist in model set up and calibration. We hope to build a small team of students working on projects on a range of topics across spatial and temporal scales.
For further information, please contact:
Martyn Futter
Stephan Köhler
What are the natural, background concentrations of metals in Swedish lakes?
Because of the potential toxicity to biota, even at low concentrations, the variability of trace metals in surface waters is an important topic. Trace metals are naturally present in atmospheric, terrestrial, and aquatic environments but anthropogenic releases have increased levels even in locations far from the point of release. In order to effectively manage and/or restore lakes to a natural state, it is important to determine the background or ‘reference condition’. This can be difficult because human impact has increased the amount of metals in Swedish lakes through not only point discharges but also releases into the atmosphere. To determine the level of metals present before impact occurred, it is necessary to develop a dataset of minimally impacted lakes. Atmospherically derived loadings must then be taken into account in order to determine the reference condition. Once a background level is determined, it is then possible to set goals for water quality guidelines and lake management.
This project will involve working with a multi-year dataset from lakes across Sweden to determine:
- background metal concentrations in Swedish lakes
- variations in background concentrations due to climate, geology, etc.
- what areas of Sweden are most impacted by anthropogenic sources of metals
Contact Brian Huser
Does feeding selectivity of oligochaetes affect toxicity test results, and ultimately the validity/credibility of standardized tests?
Recently, Åkerblom and Goedkoop showed that larvae of the midge Chironomus riparius almost exclusively feed on food additions that are added during standardized toxicity tests. Stable isotope analyses of larvae and food resources revealed that larvae obtained 97% of their carbon from added food (Tetraphyll®). The finding that test organisms almost exclusively feed on uncontaminated added food may result in erroneous LC50-values and NOECs, and ultimately provide an underestimation of the toxicity of test compounds.
Chironomus larvae feed on surface sediment, but oligochaetes are known as subsurface deposit-feeders and are believed to be less selective feeders. Therefore, we propose to perform toxicity tests with oligochaetes to study how their feeding behavior affects test compound exposure pathways and ultimately the outcome of toxicity tests. Our working hypothesis is that oligochaetes to a larger extent than Chironomus feeds on contaminated sediment and therefore assimilate less carbon/energy from added food particles. This could likely be tested in a design that follows the proposed oligochaete whole-sediment toxicity test. Also studies of the differences in the uptake of test compounds by oligochaetes and Chironomus can be included.
Key words: Oligochaetes, toxicity tests, bioavailability, uptake pathways, pesticides.
Contact Willem Goedkoop
VÅRDA vatten
Modelleringsprojektet VÅRDA Vatten (Verktyg för Åtgärder, Regionalt Deltagande och Analys inom Vattenförvaltningen) syftar till att skapa ett förbättrat beslutsunderlag med avseende på kostnadseffektiva åtgärder mot övergödning. Projektet initierades av Vattenmyndighetens kansli för Södra Östersjöns vattendistrikt 2010 och kommer att fortlöpa under nuvarande förvaltningscykel. Mer information om projektet kommer framöver att presenteras på projekts hemsida.
För att få en möjlighet att bedöma osäkerheter i modelluppsättningar för näringsläckage har ett samarbete inletts mellan SÖVD och Havsmiljöinstitutet. Visionen är att skapa någon form av besiktningsprotokoll som ska underlätta en bedömning av de osäkerheter som finns i olika modellresultat som på olika sätt används inom vattenförvaltningen. Hitintills har fokus legat på indata och processer/parametrar som berör läckaget av fosfor och kväve till vattendragen, medan själva modelleringen av avrinning och flöde i vattendragen har bedömts som förhållandevis ”säker”. Detta behöver inte vara sant, utan är en bedömning från vår sida baserat på att modeller för att beräkna avrinning/flöden har utvecklats under en lång tid, är relativt väletablerade och att dessa modeller har testats med goda resultat inom stora delar av Sverige. Det är dock självklart intressant att se hur väl detta stämmer och det var då vi kom in på att det kunde vara intressant att göra vattenföringsmätningar inom olika delar av våra pilotområden och jämföra med modellen. För vissa av våra modelluppsättningar, exempelvis uppsättningen av Lyckebyån, har kalibrering av flöde skett mot SMHIs modellerade flöden, och inte mot verkliga uppmätta flöden. I dessa områden är det naturligtvis extra angeläget att validera modellen mot uppmätta flöden. Även utvärdering av modellen mot nya uppmätta värden av kväve och fosfor är intressant såväl som att relatera uppmätta värden mot olika avrinningsområdesparametrar.
For further information, please contact:
Prof. Kevin Bishop
The Degerö Mire Hydrology
The Degerö mire has been studied for almost acentury. Most recently the focus has been on biogeochemistry. Fundamental questions remain about the basic hydrology of the mire. This project will employ classic hydrometric techniques, together with analysis of existing water chemistry data to try to estimate the residence time and pathways of water across this mire.
For further information, please contact:
Prof. Kevin Bishop
Hyporheic zone Extent
The Hyporheic Zone is an important site of biogeochemical transformation in many watercourses. The extent of the hyporheic zone has not been investigated under Swedish condition. Tracer experiments could be conducted in the Krycklan Catchment in conjunction with other studies to define the extent of this riparian zone. This would involve three weeks of field work in the spring of 2012 near Vindeln, in Västerbotten.
For further information contact:
Prof. Kevin Bishop
Carbon Cycling in the Riparian Zone – Mineralization and Export
The “aquatic conduit” of C export from the terrestrial landscape has been identified as a key factor in estimating the ability to sequester carbon in soils. The carbon mineralized in organic rich, riparian soils and exported to streams as CO2 has recently been recognized as a new, and possibly very large component of the aquatic conduit. Field measurements of the CO2 in the near stream zone can be used to create an estimate of this important new component of the carbon cycle. Data exists to be analyzed and evaluated. One question is whether enough C exists in the riparian zone to support the large estimates of C exported from this zone.
For further information contact:
Prof. Kevin Bishop
Marcus Wallin, marcus.wallin@geo.uu.se
Adding the Aquatic Conduit to Sweden's Carbon Balance
The aquatic conduit through which terrestrial carbon leaves the soil in runoff and returns to the atmosphere is not currently included in the reporting of national carbon balances under the UN Climate Convention even though it can have a significant impact on this balance. This project will:
- be the first quantification of the inorganic and organic carbon (dissolved and/or particulate) export from soils along the aquatic conduit in Sweden,
- assign this export to different soils (e.g. forest land, wetlands) as required by the Kyoto reporting procedures for national carbon accounting,
- predict changes in the relative importance of the aquatic conduit given predicted changes in climate, and
- contribute to SLU’s standing as the leading national source of knowledge, data and reporting on the carbon balance of forests.
For further information contact:
Prof. Kevin Bishop
Marcus Wallin, marcus.wallin@geo.uu.se
Where does stream begin?
It seems like a simple question, but there is currently no clear view of how far up into a catchment the stream network extends at high flows, and how the extent of that network varies over the course of a year. This project will collect original field data from the Krycklan Catchment in the spring of 2012 near Vindeln, in Västerbotten. A distributed model of runoff generation will be used to quantify the variability of the stream network.
For further information contact:
Prof. Kevin Bishop
Reinert Huseby Karlsen (Reinert.Karlsen@geo.uu.se)
Evasion of Mercury from Wetlands?
Current estimates of how much mercury has accumulated in the surface of peatlands suggests that it will take many decades for reductions in mercury deposition to lead to reductions in the mercury in runoff waters. But that is based on the assumption that mercury does not evade from peatlands back to the atmosphere. A doctoral student is quantifying evasion from wetlands using both chamber measruements and Relaxed Eddy Accumulation to estimate this evasion. There is room for two students to work with that student (Stefan Osterwalder) during the spring and summer of 2012. The study site is the Degerö Mire near Vindeln, in Västerbotten.
For further information contact:
Prof. Kevin Bishop
Where are the soils in Sweden that are sensitive to acidification and nitrogen loss
There is a great variability in the sensitivity of soils to acidification and nutrient loss. Recent advances in identifying these soils have made it possible to identify these soils at the landscape scale using a GIS overlay of all 500,000 headwater catchments in Sweden. This project will identify the most sensitive catchment to see if there are patterns in forest site characteristics that will make it relatively easy to protect the most sensitive soils.
For further information contact:
Prof. Kevin Bishop
Identifying credible parameter sets for modeling temporal variation in soil solution DOC using INCA-C at a boreal catchment
Background:
Organic carbon is very important water quality parameter that a) controls surface chemistry, b) influences contaminant transport, c) exerts controls on the food web and d) is important for the understanding of the global carbon cycle. Nevertheless we know very little about the mechanisms of how it is exported from riparian soils to headwater streams (Mulholland, 2003) (Bishop et al., 2008). Recently organic carbon concentrations are increasing in many surface waters across Europe as a result of change in climate, landuse and reductions in acid deposition (Monteith et al., 2007). INCA-C (Futter et al., 2007) is a catchment scale model for predicting DOC in soils and surface waters which may be applied in a boreal catchment to understand the observed variation of stream water DOC over time(Köhler et al., 2008). This model incorporates some, but not all of the postulated mechanisms controlling DOC at a catchment scale (Kalbitz et al., 2000) (Froberg et al., 2006). Calibrating such a model may be done either from a black-box approach using only stream data or may be calibrated using observed soil solution DOC. Calibration strategies for stream water chemistry can be rather different than those for soil solutions because of the amount of available data available and the heterogeneity of the catchment. Longer time series for soil solution DOC are not often available. The data set collected at the Nyänget catchment provides a unique opportunity to calibrate on a plot scale so as to predict catchment behaviour. Both "hard calibration" of stream DOC and "soft calibration" of soil organic carbon lead to more credible parameters sets which will improve our understanding of boreal catchment function.
All relevant data including climate variables, soil and stream solution DOC, soil carbon content and some degradation rates are available for a 10 year period between 1996-2005. The candidate will be provided with a training in the INCA-C model.
Tasks:
Soft calibration of driving parameters modelling soil solution DOC in INCA-C in the organic and mineral soil horizon.
Analysis of parameter sensitivity and model uncertainty with respect to soil solution DOC driven by climate variables (soil temperature, soil moisture and water flux), model parameters (sorption and desorption rates, Q10 temperature control, mineralization rates) and litter inputs.
For further information contact:
Martyn Futter
Intensivundersökning av relevansen i depositionsmätningar
Deposition i form av nederbörd på öppet fält och krondropp i skog görs ofta på månadsbas. Detta input är helt avgörande för kemiska budgetar i avrinningsområden. Vissa ämnen, som t.ex. NO3, är utsatt för snabb transformering och därmed kan erhållna värden avvika från de verkliga. Det behövs intensiv provtagning av enskilda nederbördstillfällen med omgående kemisk analys för att klargöra hur lång tid provinsamlingen kan pågå. Detta innebär fältstudier med vistelse på plats och transport av prover till laboratorium. IM programmet erbjuder goda förutsättningar för sådana studier vid försöksstationerna. Sedan ingår givetvis litteraturstudier, sammanställning av data, redovisning och rapportskrivning.
Kontaktperson: Lars Lundin
Naturlig och artificiell påverkan på vattenkemi
Vattenkemin undersöks i många avseenden. Prover insamlas och analyseras men ibland lagras prover för senare analys. Proverna fryses då ofta. Detta kan påverka olika ämnens halter och osäkerheter uppstår avseende sanna värden. En längre tidserie från en station har lagrats frysta i ca 20 år men nu analyserats. Det finns från stationen ämneshalter både för en period innan "frysuppehållet" och därefter. Det är utomordentligt lämpligt att söka utvärdera frysningens effekter just på denna tidserie. Därvid jämförs tidsperioderna före och efter "frysperioden" både för den aktuella stationen och som jämförelse värden från närliggande station där kontinuerlig analys utförts på icke frysta prover. Resultaten är viktiga i mycket av den långsiktiga monitoring som genomförs vid SLU och ofta på uppdrag av Naturvårdsverket. Arbetet genomförs genom att sammanställa dataserier, analysera dessa och påvisa vad frysning medför. Dessutom genomförs litteraturstudier och övrig samverkan med laboratorium.
Ansvarig Lars Lundin och Stefan Löfgren
Kontaktperson: Lars Lundin
Askåterföring till skogsmark - effekter på skogstillväxt, mark och vatten
Askan från skogsbiobränsle återförs idag i betydande utsträckning till skogsmarken. Ett av syftena med återföringen är att motverka markförsurning och på sikt även försurningen av ytvatten. Studier har visat att pH, basmättnadsgrad etc. ökar särskilt i markens humusskikt, men vilka effekter detta leder till i ytvattnen är ej tillräckligt väl utrett. Resultaten från skogsmarkskalkning med doser liknande de som används vid askåterföring indikerar att effekterna är små eller obefintliga på ytvattnen, men är dessa slutsatser giltiga även för mer lättlösliga ämnen som aska? Askåterföring förväntas även leda till ökad skogstillväxt på vissa typer av marker. Arbetet innebär litteraturstudier med syfte att sammanställa befintlig kunskap och att utgående från den tolka och dra slutsatser om troliga effekter av askåterföring på skogstillväxt samt mark- och vattenkemin i behandlade områden. Slutsatserna ska användas för att skapa scenarier som underlag för en samhällsekonomiska konsekvensanalys inom ramen för FoMa-projektet "Askåterföring till skogsmark - samhällsekonomisk konsekvensanalys".
Studenten förväntas ha goda kunskaper i mark- och vattenkemi och måste ha förmåga att kunna läsa rapporter på svenska. Ett arvode om 15 000 kr utgår för arbetet. Inom ramen för FoMa-projektet utförs ett ekonomiskt inriktat examensarbete vid Inst. f. skogsekonomi vid SLU i Umeå. Ett begränsat samarbete förutsätts mellan de naturvetenskapligt respektive ekonomiskt inriktade studenterna.
Contact person: Doc. Stefan Löfgren
Water balance determinations for integrated monitoring ecosystems (ICP IM) with calculation of site specific evapotranspiration
ICP IM is the ecosystem approach on forests within the Convention of Long-Range Transboundary Air Pollution identifying pollution and climate change effects in natural forest ecosystems. Determinations are made of water balance variables and climate conditions from both calculations of evapotranspiration could be made and results compared. Calculations of short period evapotranspiration (months or shorter)would be interesting in the ecosystem behavior and relevant for biodiversity and climate. Supervisors Lars Lundin and co-workers at SGU, and also the IM team.
Contact person: Lars Lundin
Intensivstudie av fosforförlusterna från jordbruksmark i två mindre delavrinningsområden i Örekilsälvens avrinningsområde (två arbeten)
Examensarbeten utförs som delprojekt inom projektet Fosforförluster i Örekilsälvens avrinningsområde Fosforläckaget eller förlusterna varierar oftast mycket lokalt inom ett jordbruksområde. Det är oftast bara en mindre areal som står för en stor del av läckaget. Syftet med delprojektet är att identifiera lokala riskområden för fosforförluster från jordbruksmark inom de två vattendragens tillrinningsområden, samt arbeta fram en metod för att kunna identifiera riskområden för fosforförluster i övriga delar av Örekilsälvens avrinningsområde. Syftet är också att identifiera hur och i vilken form fosforn transporteras från åkermarken till vattendragen. Detta är av stor betydelse och avgörande för vilka åtgärder som jordbrukare behöver göra för att minska förlusterna på ett kostnadseffektivt sätt Studien kommer att utföras i två steg (två examensarbeten) i de båda vattendragen, och kommer primärt och preliminärt att innehålla följande delar.
Steg 1. Insamling av data och kartläggning av avrinningsområdena "Samla in/sammanställa allmän befintlig bakgrundsdata om de två avrinningsområdena - (1) uppgifter om åkermarken, dess användning/grödfördelning och brukare, inklusive tidigare jordprovtagningsdata hos t.ex. hushållningssällskapet, (2) länsstyrelsens höjddata inom avrinningsområdenas jordbruksområden, samt (3) befintlig vattenprovtagning och klimatdata för fosforhalter, flöden och fosfortransporter i de två vattendragen. "Intervjua lantbrukarna via besök, telefon eller brev för att med hjälp av ett frågeformulär samla in skiftesvisa uppgifter om brukare, gröda, skördenivå, brukning och jordbearbetning, gödsling, tidigare markkartering, täckdikning, erosion m.m. "Modellera en enklare källfördelning för fosforförlusterna/belastningen inom de två avrinningsområdena - inom ramen för ett examensarbete vid SLU. Steg 2. Sammanställning och slutlig utvärdering av data "Ta nya och kompletterande jordprover på jordbruksmark med utgångspunkt från de bakgrundsdata som hittills samlats in och behandlats "Modellera en ny källfördelning för fosforförlusterna/belastningen inom de två avrinningsområdena med hjälp av nya data och ev. annan data som samlats in genom de andra delprojekten. "Sammanställa en slutrapport från delprojektet med presentation av modelleringar, analyser, processer, resultat och slutsatser om vad som kan vara effektiva åtgärder för att minska transporter av fosfor från riskområden på åkermark till vattendragen. Studien kommer i första hand att utföras i Lerdalsälven och Lerån. Utgångspunkt för genomförandet är den metodik som beskrivs i rapport 2008:04, Länsstyrelsen Dalarnas län.
Kontaktperson: Faruk Djodjic
Visar feta kiselalger på näringsrika vatten?
(kan vara 2 eller flera arbeten, 15 eller 30 ECTS)
’Fat diatoms as bioindicators of eutrophic waters?’ (contact M. Kahlert for information in English)
Mål: Att undersöka möjligheten att använda kiselalgernas bredd och/eller andra matt för att bedöma näringshalten/status i ett vattendrag. Bakgrund: Kiselalger blir precis som människor feta av näring, men möjligheten att använda måtten som indikator har hittills inte undersökts närmare. Vanligtvis används i Europa en kombination av artsammansättning och relativ abundans av fastsittande kiselalger som indikator av den ekologiska statusen av ett vattendrag. Denna metod finns också som Svenskt standard. Sverige har dock börjat använda även medelmåttet av en viss taxon (Achnanthidium minutissimum ) som indikator av näringshalten, fast denna metod har framtagits empiriskt och inte testats hittills. Samtidigt har inte möjligheten undersökts att använda även måtten av andra taxa än detta. Här finns en unik möjlighet att skapa en enkel logisktmetod för miljöövervakningen.
Utförandet: Mikroskoparbete kopplat med utvärdering av data. Rapportskrivning. Mikroskoparbete: Mäta bredd och längd av en viss kiselalgstaxon i utvalda prov med näringsgradient. Beräkna medelvärden. Utvärdering av data: Korrelera måtten med näringshalten i vattendragen, ta fram modell att indikera näringshalt med hjälp av kiselalgens mått. Jämföra med nuvarande metod och klassningenligt Naturvårdsverkets föreskrifter.
Kontaktperson: Maria Kahlert
Vilket inflytande har markanvändningen av avrinningsområdet på kiselalgernas sammansättning och vattnets klassificering av ekologisk status? (15 eller 30 ECTS)
Mål :Att undersöka/modellera vilket inflytande markanvändningen har på kiselalgernas sammansättning och vattnets klassificering av ekologisk status.
Bakgrund : Fastsittande kiselalger är den grupp alger som används hittills i Europa som standardmetod att klassificera 'ekologiskt status' av ett vattendrag i miljöövervakningen. Sambandet mellan kiselalgsindikator har hittills bara påvisats för näringshalten och surhet i vattnet. Nu finns den första stora sammanställningen av Sverigeskiselalger och markanvändningen i avrinningsområdet, vilket ger oss möjligheten att undersöka samband i större skala.
Utförandet: Modellering. Rapportskrivning. Modellering : Koppla GIS data för markanvändningen tillkiselalgernas artsammansättning och standardindex. Beräkna samband. Jämföra med nuvarande metod och klassning enligt Naturvårdsverkets föreskifter.
OBS: Studenten börha en viss GIS vana. Genomförd GIS kurs en fördel!
Kontaktperson: Maria Kahlert
Kemiska modeller att beräkna eutrofiering på vattendrag – hur är korrelationen med kiselalgsmetoden ? (15 eller 30 ECTS)
Mål : Att jämföra bedömningen av eutrofiering av vattendrag mellan olika kemiskamodeller och kiselalgsmetoden.
Bakgrund : Fastsittande kiselalger är den grupp alger som används hittills i Europa som standardmetod att klassificera 'ekologiskt status' av ett vattendrag i miljöövervakningen. Kiselalger återspeglar väldigt bra näringshalter i ett vattendrag, men har börjat användas som 'ekologiska indikatorer' istället som ska också visar på t.ex. organiskt förorening. Vattenmyndigheter använder dock kiselalgsindex ofta som direkt översättning av fosforhalten, eller av den bedömning som kemiska modeller ger om vattendragets eutrofieringsgrad. Det finns flera olika kemiska eutrofieringsmodeller, de flesta ganska nya, och hittills finns inga undersökningar om hur olika kiselalger och dessa modeller slår, om de är korrelerade (eller borde vara det överhuvudtaget), vilka skillnader finns i klassningen och hur man kan förklara de. Var med och bär ljus idjungeln av miljöövervakningen!
Utförandet: Modellering. Rapportskrivning. Modellering : Beräkna referensvärde, eutrofieringsgrad och klassning av ett vattendrag med hjälp av olika kemiska eutrofieringsmodeller. Jämföra med kiselalgsmodellen och klassgränser. Finnssamband och vilka?
Kontaktperson: Maria Kahlert
Förbättring av den svenska kiselalgsmetoden – hantering av sedimenteringen’ (15 ECTS)
Mål : Att förbättra den standard-kiselalgsmetoden som används i Europa med en undersökning av olika möjligheteratt behandla råprovet.
Bakgrund : Fastsittande kiselalger är den grupp alger som används hittills i Europa som standardmetod att klassificera 'ekologiskt status' av ett vattendrag i miljöövervakningen. Resultatet av provet är således en viktigt kugge i miljöövervakningen, men många faktorer som påverkar denna resultat har ännu inte undersökts. En faktor som troligen har mycket inflytande är behandlingen av rådprovet, eftersom en för kort period att låta provet sedimentera innan det överstående vattnet ersätts med konserveringsmedlet leder troligtvis till att många små alger försvinner med det överstående vattnet. Ingen har dock tittat noggrann på detta och undersökt hur länge ett prov måste stå. Troligtvis går mest små arter förlorade, vilket skulle leda till att vattnet bedömssom mindre påverkat.
Utförandet: Fält, laboratorie- och mikroskoparbete kopplat med utvärdering av data. Rapportskrivning. Fältarbete: Provtagning av kiselalger enligt standardmetoden i fält. Laboratoriearbete: Test av olika långa sedimenteringsperioder, framställning av kiselalgspreparat enligt standardmetoden av sedimentet och filtrerat överstående vatten. Mikroskoparbete: Undersöka hur mycket och vilka alger går förlorade med överståndet beroende på sedimenteringstiden. Utvärdering av data .
Kontaktperson: Maria Kahlert
Struktur och funktion i det bentiska algsamhället - bättre indikatorer på ekologiskt status än artsammansättningen?' (kan vara 2 eller flera arbeten, helst under hösten, med fältprovtagning, 30 ECTS)
Structure and function of the benthic algal mat - better bioindicators of ecologic status than diatom composition? (contact M. Kahlert for information in English)
Mål : Att bedöma struktur och funktion av påväxtalger i svenska vattendrag i en närings och/eller försurningsgradient. Att undersöka möjligheten att använda information för att bedöma ekologiskt status i ett vattendrag.
Bakgrund: Fastsittande kiselalger är den grupp alger som används hittills i Europa som standardmetod att klassificera 'ekologiskt status' av ett vattendrag i miljöövervakningen. Den Europeiska vattendirektivet kräver dock en övervakning av 'struktur och funktion' av alla biologiska komponenter, och inte bara artsammansättningen av en viss grupp alger. Just nu pågår forskning i bl.a. UK, Norge, Tyskland och Österrike för att kunna bedöma vad en 'god ekologisk struktur och funktion' inom algsammanhället överhuvudtaget är. I Sverige finns det inga data alls hittills, och mycket arbete återstår för att kunna ens kunna ge en bild av a) vad finns överhuvudtaget för fastsittande alger i rena vatten i Sverige, b) vad har de för funktion och c) hur förändras detta under ennärings och/eller försurningsgradient.
Utförandet: Fält- och mikroskoparbete kopplat med utvärdering av data. Rapportskrivning. Fältarbete: Provtagning av påväxtalger under hösten 2010. Mikroskoparbete: Identifiera och kvantifiera påväxtalger i mikroskop. Utvärdering av data: Leta fram struktur och funktion för de olika komponenter i algmattan och bedöma hur struktur och funktion i en eutrofierings/eller surhetsgradient ser ut i svenska vattendrag. Bedöma möjligheten att använda denna information som ett mått på den 'ekologiska hälsan' av ett vattendrag. Jämföra med nuvarande metod och klassningenligt Naturvårdsverkets föreskrifter.
Kontaktperson: Maria Kahlert
Phosphorus Dynamics in Umeälven
High levels of phosphorus can have negative impacts on surface water quality. Much of the phosphorus in rivers comes from human activities including agriculture, forestry, industry and sewage. To control water pollution, it is necessary to understand both the source and amount of phosphorus in surface waters. Many previous water pollution control efforts relied on monthly data. We have access to a long-term daily time series of phosphorus concentrations in the Umeälven. With these data, it should be possible to gain an improved understanding of both the sources and fluxes of phosphorus in the Umeälven. In this project, the candidate will use empirical and process-based modeling approaches to (i) determine sources of phosphorus in Umeälven catchment, (ii) identify patterns and trends in phosphorus flux and (iii) assess sources and magnitudes of uncertainties in the catchment phosphorus budget.
Contakt person: Martyn Futter
Kiselalgernas missbildningar under toxiska förhållanden ' (kan vara 2 eller flera arbeten, helst under hösten, med fältprovtagning, 30 ECTS)
Diatom malformations in toxic conditions? (contact M. Kahlert for information in English)
Mål: Att ta fram en bioindikator för metallpåverkan i Svenska vattendrag med hjälp av fastsittande kiselalger, deras artsammansättning och missbildningar.
Bakgrund: Fastsittande kiselalger är den grupp alger som används hittills i Europa som standardmetod att klassificera ’ekologiskt status’ av ett vattendrag i miljöövervakningen. De Svenska kiselalgsindexen är utvecklade för indikation av övergödning och organiska föroreningar, och visar i nuläget inte metallpåverkan eller annan toxisk påverkan som till exempel pesticider. Ett nytt verktyg behövs. Pilotstudier i Sverige och Europa har visat tydliga förändringar i både artsammansättningen och andelen missbildade kiselalgsskal vid metallpåverkan, och i ett nytt undersökning i samarbete med länsstyrelsen i dalarna planerar vi att ta fram en indikator för metallpåverkan som ska implementeras i de Svenska bedömningsgrunder.
Utförandet: Fält-, labor- och mikroskoparbete. Rapportskrivning. Fältarbete: Provtagning av kiselalger i metallpåverkade vattendrag i Dalarna under hösten 2010. Laborarbete: Preparation av kiselalgspreparat. Mikroskoparbete: Identifiering och kvantifiering av kiselalgernas artsammansättning och missbildningar i mikroskop. Utvärdering av data: Sammanställa vattenkemidata för vattendragen. Leta fram andelen av kiselalgsmissbildningar typiska för en metallpåverkan. Bedöma vilken artsammansättningen är typisk för en metallpåverkan. Jämföra med andra studier. Utveckla en Svenks kiselalgsindex för metallpåverkan.
Kontaktperson: Maria Kahlert
Biologisk mångfald i små vattendrag –kiselalger som indikatorer på ekologisk kvalitet och biologisk mångfald' (kan vara 2 eller flera arbeten, helst under hösten, med fältprovtagning, 30 ECTS)
Biological diversity in small streams – diatoms as indicators for ecological quality and biological diversity (contact M. Kahlert for information in English)
Mål: Cirka 90% av Sveriges vattendrag avvattnar avrinningsområden mindre än
15 km2. För dessa små vattendrag finns ytterst begränsad kunskap om biologi, kemi och hydrologi. Dessutom saknas information om aktuell status och mänsklig påverkan enligt EU:s vattendirektiv och de nationella bedömningsgrunderna. Projektet går därför i korthet ut på att undersöka den ekologiska kvalitén hos våra minsta vattendrag (med avseende på kiselalger) och på vilket sätt de bidrar till den biologiska mångfalden på landskapsskalan.
Bakgrund: För kiselalger finns några få regionala studier av samhällsstruktur och biologisk mångfald, men i princip inga studier där man tittat på variationen inom avrinningsområden eller vikten av små bäckar för den biologiska mångfalden, förutom en studie (Sandin m.fl. 2009). I den studien fann man bland annat ett flertal mycket sällsynta kiselalgsarter som aldrig eller mycket sällan tidigare hittats i Sverige, vilket ju tyder på att det finns skyddsvärda organismer vi vet väldigt lite om. I en FORMAS rapport (2006:2) om biologisk mångfald konstaterar man också att det behövs mer information om biotoper och ekosystem i rinnande vatten i Sverige och att information om de minsta vattendragen saknas helt.
Genom att undersöka den biologiska mångfalden för kiselalger på en landskapsskala (i Dalälvens avrinningsområde) och samtidigt undersöka den ekologiska statusen hos dessa biologiska kvalitetselement ökar vi vår kunskap om det är så att det finns specifika, skyddsvärda små vattendrag (med hög biologisk mångfald), samt om den ekologiska statusen i dessa små vattendrag måste undersökas specifikt, eller om de nedströms liggande provtagningsstationerna (som normalt ingår i de nationella eller regionala övervakningsprogrammen i sötvatten) på ett tillräckligt rättvisande sätt visar på status även i de minsta vattendragen.
Utförandet: Labor- och mikroskoparbete. Rapportskrivning. Laborarbete: Preparation av kiselalgspreparat (proverna är redan tagna). Mikroskoparbete: Identifiering och kvantifiering av kiselalgernas artsammansättning i mikroskop. Utvärdering av data: Korrelera kiselalgernas förekomst och artsammansättningen med bakgrundsdata för de små vattendragen. Hitta vattendrag med särskild betydelse för ovanliga kiselalgstaxa. Projektet kopplar direkt till Ramdirektivet för Vatten genom ekologisk status klassning av de små vattendragen, till Naturvårdsverkets arbete med miljömålen Levande Sjöar och Vattendrag, samt Biologisk Mångfald samt vid eventuell utökning av dagens miljöövervakning till att också inkludera de minsta vattendragen. Vattenmyndigheterna kan använda materialet i sina utvärderingar av ekologisk status av rinnande vatten.
Kontaktperson: Maria Kahlert
From contaminated soils, pollutants can be taken up by animals and plants. However, if the pollutants are strongly bound to the soil particles, they are less available for uptake. The student performing this master thesis work will investigate how the bioavailability of two different groups of persistent organic pollutants, PAHs and PCDD/Fs (also known as dioxins), varies over two contaminated sites. This will be done by studying the accumulation of contaminants by a soil invertebrate (earthworm) and a plant. The chemical analyses will be performed in a laboratory in Umeå. The student should have knowledge of environmental chemistry and be interested in contaminant fate. The project is 45 hp and will start no later than October 2012
For further information, please contact:
Karin Wiberg