Tallinna Tehnikaülikool

Õppetegevus

Instituudi baasil toimub bakalaureuse-, magistri- ja doktoriõpe, et valmistada ette valdkondlike oskustega spetsialiste kestliku arengu jaoks olulistel erialadel nagu okeanograafia ja meteoroloogia, pidades silmas nii riiklikku kui ka globaalset perspektiivi ning ühiskondliku rohe- ja digipöördega kaasnevaid vajadusi. Instituut pakub kõrgetasemelist teaduspõhist õpet läbi järgmiste õppeainete, mida õpetatakse vähemalt kahe õppekava raames: „Okeanograafia“, „Meteoroloogia“, „Ökoloogia ja keskkonna kaitse“, „Kaugseire“, „Kliima“, „Suurandmed ja tehisintellekt maateadustes“.

Bakalaureuse ja magistritööde teemad

Populaarteaduslik pealkiri: Tuleviku keskkonnaseire metoodite ühildamine: keskkonna DNA/RNA ja satelliitpildid 

Teaduslik pealkiri: Tsüanobakterite õitsengustaadiumi hindamine satelliidi tuvastatud signaalierinevuste põhjal 

Juhendajad: Sirje Sildever ja Rivo Uiboupin (meresüsteemide instituut) 

Teema tutvustus: Töö eesmärk on siduda kaks kiirelt arenevat ja innovaatilist mereseire meetodit, keskkonna DNA/RNA ja satelliitkaugseire, ühtseks tervikuks. Uudne meetod hõlmab endas eDNA meetodi täpsust planktoni liigilise kooseisu määramisel mereveest, keskkonna RNA-st saadvat infot aktiivsete ja mittekaktiivsete rakkude kohta ja kaugseire ajalis-ruumilist katvust liikide leviku hindamisel. 

Töös tuleb rakendada nii laboratoorseid DNA/RNA analüüsi meetodeid (metatriipkoodimine, teise põlvkonna sekveneerimine), katseid vetikakultuuridega, valgusmikroskoopiat kui ka optiliste kõrglahutuslike satelliitpiltide töötlemist ja analüüsi.     

Töö tulemusena selgub: (1) kuidas saab eDNA ja kaugseire meetodeid efektiivselt kasutada merekeskkonna seires, (2) millised on ühildatud metoodika kasutamise võimalused, piirangud ja usaldusväärsus, (3) milline on tüsnaobakterite õitsengute erinevate etappide jaotus suurel ajalisel ja ruumilisel skaalal ja (4) kui kiiresti muutuvad erinevate fütoplanktoni rühmade kooslused õitsengute käigus: erinevused ajas ja ruumis. 

Teema sobib nii bakalaureuse kui ka magistri lõputööks. 

Nõuded kandidaadile: Loodusteaduste taust (bioloogia, keemia, füüsika). Huvi meres toimuvate protsesside vastu. Valmidus õppida kasutama GIS tarkvara, viia läbi eksperimente ja osaleda laboratoorses töös. 

 

Piltide allikad:  

1. https://eos.com/find-satellite/modis-mcd43a4/; 2. https://scihub.copernicus.eu/; 3. http://blueplanetsociety.org/2015/03/the-importance-of-plankton/; 4. https://www.frontiersin.org/files/Articles/254350/fmars-04-00104-HTML/image_m/fmars-04-00104-g012.jpg; 5. Erinevad allikad: https://www.pngfly.com/png-778gv6/ ; https://www.goldhilleducation.co.uk/index.php/igcse-chemistry/principles-of-chemistry/elements-compounds-and-mixtures/separation-techniques ; https://www.vectorstock.com/royalty-free-vector/plastic-eppendorf-tubes-vector-5081005 ; https://www.buch-holm.com/products/block-thermostats/block-thermostat-qbd2-2-blocks-9852308 ; https://www.dreamstime.com/illustration/eppendorf.html; 6. Beres & Kisandi, 2020. LMIN19054 "Laevade ballastvee mikroorganismide ja viiruste uuring (27.06.2019−27.12.2020)”; 7. Sildever, et al. 2019 10.1016/j.hal.2019.101631

Populaarteaduslik pealkiri: Sajandivanused mikrovetikad, pilguheit Soome lahe keskkonnatingimuste muutustesse 

Teaduslik pealkiri: Soome lahe keskkonnatingimused viimase 100 aasta jooksul: hapniku ja mikrovetikate puhkestaadiumite analüüs setetest 

Juhendajad: Sirje Sildever ja Taavi Liblik (meresüsteemide instituut) 

Teema tutvustus: Töö eesmärgiks on uurida Soome lahe keskkonnatingimusi viimase 100 aasta jooksul seoses muutustega inimtegevuses (industrialiseerimine, suurtööstuse ja põllumajanduse vähenemine, toitainete reostuse vähendamiseks kehtestatud meetmed).  

Töös kasutatavad metoodikad: puhkestaadiumite tuvastamine Soome lahe setetest valgusmikroskoobi ja DNA abil, keskkonnaandmete analüüs. 

Töö tulemusena selgub: kuidas on inimtegevusest tulenevad muutused keskkonnatingimustes kajastatud mikrovetikate puhkestaadiumite kooslustes viimase 100 aasta jooksul, kuidas langevad kokku mõõtmisandmed ja hilisemad analüüsid setetest puhkestaadiumite põhjal saadava infoga (puhkestaadiumid kui potentsiaalsed merepõhja hapnikutingimuste indikaatorid). 

Teema sobib nii bakalaureuse kui ka magistri lõputööks. 

Nõuded kandidaadile: Loodusteaduste taust (bioloogia, keemia, füüsika). Huvi meres toimuvate protsesside vastu. Valmidus õppida kasutama andmete analüüsi- ja visualiseerimise tarkvara, mikroskoobi kasutamist ja põhilisi molekulaarseid meetodeid. 

 

 Piltide allikad:  

1.-2. K. Vahter; 3.-5. S. Sildever; 6. Kabel, et al. 2012 https://doi.org/10.1038/nclimate1595 

Populaarteaduslik pealkiri: “Läänemere plankton mikroskoobi all ja DNA põhjal: sarnasused ja erinevused” 

Teaduslik pealkiri: “Keskkonna DNA sekveneerimise võrdlus klassikalise mikroskoobi-põhise meetodiga fütoplanktoni identifitseerimisel, füto- ja zooplanktoni võõrliikide ning patogeenide tuvastamine seiremetoodika väljatöötamiseks“ 

Juhendajad: Sirje Sildever (meresüsteemide instituut), Cecilia Sarmiento (Keemia ja biotehnoloogia instituut) 

Teema tutvustus: Töö eesmärgiks on viia läbi paralleelmõõtmised kasutades traditsioonilisi seiremeetodeid (valgusmikroskoopia) ja keskkonna DNA-põhist lähenemist, et välja töötada keskkonna DNA-l põhinev seiremetoodika.  Töö käigus võrreldakse kahe meetodi abil saadud tulemusi mikrovetikate ja zooplanktoni liigilises kooseisus. Lisaks kasutatakse keskkonna DNA-põhist meetodit võõrliikide ning patogeenide tuvastamiseks.  

Töös kasutatavad metoodikad: metatriipkoodimine, teise põlvkonna sekveneerimine, valgusmikroskoopia 

Töö tulemusena selgub: kuivõrd sarnaseid või erinevaid tulemusi annavad traditsioonilised ja keskkonna DNA-l põhinevad meetodid ning kas ja kuidas kaasta keskkonna DNA-d  Eesti riiklikkusse mereseiresse. 

Teema sobib nii bakalaureuse kui ka magistri lõputööks. 

Nõuded kandidaadile: Loodusteaduste taust (bioloogia, keemia, füüsika). Huvi meres toimuvate protsesside vastu. Valmidus õppida kasutama mikroskoopi, põhilisi molekulaarseid meetodeid ja R tarkvara andmeanalüüsiks.