Meresüsteemide instituut

Uurimisrühma juhib professor Urmas Lips

Liikmed:
Akadeemilised: Taavi Liblik, Madis-Jaak Lilover, Germo Väli, Ivan Kuprijanov, Irina Suhhova, Sirje Sildever, Peeter Laas, Natalja Buhhalko, Oliver Samlas, Kai Salm, Arun Mishra, Villu Enriko Siht

Mitteakadeemilised: Stella-Theresa Luik, Natalja Kolesova, Nelli Rünk, Silvie Lainela, Kati Lind, Fred Buschmann, Villu Kikas, Risto Reilson, Diana Maslova

Uurimistöö keskendub erinevat mastaapi füüsikalistele protsessidele, mis mõjutavad oluliselt biogeokeemilist aineringet ja kontrollivad ainete transporti ning segunemist vertikaalselt kihistunud Läänemeres, sh hüpoksilises ja redokskliiniga seotud veekihtides. Fookus on submesomastaapsetel protsessidel, nende lokaalsel ja suuremastaapsel mõjul vee- ja ainevahetusele basseinide, ranniku- ja avamere ning veekihtide vahel, mis mh mõjutavad kevadõitsengu, miksotroofsete liikide ja süsinikuvoogude dünaamikat. Mereökoloogiliste uuringute fookuses on planktilised ja bentilised algtootjad, merepõhja selgrootud, nende dünaamika ja roll Läänemere aineringes ning mere mikroprügi ja ohtlike ainete mõju elustikule.
Uurimismeetoditest on kesksel kohal kontaktmõõtmised kasutades UL Salme ja uutel tehnoloogiatel põhinevaid autonoomseid seadmeid, sh unikaalset, profileerivat põhjajaama ja allveeliugurit. Protsessuuringutes rakendatakse numbrilist modelleerimist. Mere-elustiku uuringutes kasutatakse mh läbivoolutsütomeeteriat, spektroskoopiat, mikroskoopiat ja metageneetilist analüüsi.
Uurimistöö praktiliseks väljundiks on merekeskkonna seisundi seire ja hindamise meetodite arendamine, inimtegevuse mõjude hindamine, sh Keskkonnaministeeriumi nõustamine merestrateegia väljatöötamisel, osalemine keskkonnakaitse alases rahvusvahelises koostöös ja Eesti mereala ruumilises planeerimises. Arendatakse mikroprügi seire meetodeid.

Viimaste aastate olulisemad artiklid:
Stoicescu, S.-T.; Laanemets, J.; Liblik, T.; Skudra, M.; Samlas, O.; Lips, I.; Lips, U. (2022). Causes of the extensive hypoxia in the Gulf of Riga in 2018. Biogeosciences, 19, 2903−2920. DOI: 10.5194/bg-19-2903-2022. https://www.etis.ee/Portal/Publications/Display/be0b9631-0699-4882-ba6a-c13f7ec998ed
Liblik, T.; Väli, G.; Salm, K.; Laanemets, J.; Lilover, M.-J.; Lips, U. (2022). Quasi-steady circulation regimes in the Baltic Sea. Ocean Science, 18 (3), 857−879. DOI: 10.5194 os-18-857-2022. https://www.etis.ee/Portal/Publications/Display/616796db-c22d-45f1-9dad-a24d384c6c91
Salm, K.; Liblik, T.; Lips, U. (2023). Submesoscale Variability in a Mesoscale Front Captured by a Glider Mission in the Gulf of Finland, Baltic Sea. Frontiers in Marine Science, 10. DOI: 10.3389/fmars.2023.984246. https://www.etis.ee/Portal/Publications/Display/73efbed9-1066-4531-977a-4c50aed5e602
Sildever, Sirje; Nishi, Noriko; Tazawa, Satoshi; Kasai, Hiromi; Hirai, Junya; Shiomoto, Akihiro; Kikuchi, Taisei; Katakura, Seiji; Nagai, Satoshi (2023). Eight years of weekly eDNA monitoring in the North‐Western Pacific. Environmental DNA. DOI: 10.1002/edn3.452. https://www.etis.ee/Portal/Publications/Display/39b278ba-bab8-44e4-95e8-64ab91e6864f
Mishra, A.; Buhhalko, N.; Lind, K.; Lips, I.; Liblik, T.; Väli, G.; Lips, U. (2022). Spatiotemporal Variability
of Microplastics in the Eastern Baltic Sea. Frontiers in Marine Science, 9. DOI:
10.3389/fmars.2022.875984. https://www.etis.ee/Portal/Publications/Display/c72b03e1-9886-4e36-a80a-ee08d2738844

Uurimisrühma juhib professor Urmas Raudsepp

Liikmed:
Akadeemilised: Aarne Männik, Jüri Elken, Liis Sipelgas, Priidik Lagemaa, Victor Alari, Rivo Uiboupin, Sander Rikka, Ilja Maljutenko, Age Aavaste, Siim Pärt, Laura Siitam, Nikon Vidjajev, Amirhossein Barzandeh

Mitteakadeemilised: Mariliis Kõuts, Mari-Liis Kasemets, Kaimo Vahter, Svetlana Verjovkina

Uurimisrühm viib läbi teaduslikul analüüsil põhinevaid okeanograafia protsessiuuringuid põhjus-tagajärg seoste leidmiseks. Rakendatakse uudseid (operatiivseid) meetodeid merekeskkonna seireks ja muutuste analüüsiks sh. ilmaprognoosi- ja kliimamudeleid, mida rakendatakse superarvutitel atmosfääri ja ookeani vastasmõju mehhanismide selgitamiseks, ning masinõppel põhinevaid satelliitpiltide töötlemise ja mudelandmete analüüsi algoritme.

Operatiivokeanograafia rakenduste/meetodite arendamisel on töörühmal pikaajaline kogemus, mille väljunditeks on avalikkusele ja riigiasutustele pakutav informatsioon veetaseme muutlikkuse, jääolude ja teiste merefüüsika parameetrite kohta. Uurimisrühm panustab oluliselt üleeuroopalisse Copernicuse programmi.
Teaduslikes protsessiuuringutes ja rakendusuuringutes on uurimisrühma tugevus suurandmete kasutamine (masstöötlemine) kliima uuringuteks ja merekeskkonna omaduste statistiliseks analüüsiks ning dünaamiliste seoste leidmisteks.

Kasutatavad meetodid
Numbriline modelleerimine: superarvutitel töötavad operatiivsed mereprognoosi mudelid (Copernicus mere teenus); atmosfääri- ja meremudelid ilma-, kliima- ja protsessiuuringuteks, ning järelanalüüside andmebaaside loomiseks ja rakendamiseks. Kaugseire: optilised, infrapuna ja radari satelliitpildid, droonivaatlused ja kaldaradari andmed mere- ja maismaa seisundi kirjeldamiseks ja hindamiseks. Operatiivsed mõõdistused: maailmatasemel teadusaparatuur satelliitpiltide ja numbriliste mudelite kalibreerimiseks ja valideerimiseks; on-line infotehnoloogiliste lahenduste väljatöötamine ja uudse teadusaparatuuri arendamine.

Viimaste aastate olulisemad artiklid:
Alari, Victor; Björkqvist, Jan-Victor; Kaldvee, Valdur; Mölder, Kristjan; Rikka, Sander; Kask-Korb, Anne; Vahter, Kaimo; Pärt, Siim; Vidjajev, Nikon; Tõnisson, Hannes (2022). LainePoiss®— a lightweight and ice-resistant wave buoy. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 39 (5), 573.594. DOI: 10.1175/JTECH-D-21-0091.1. https://www.etis.ee/Portal/Publications/Display/ca414048-3c16-4c14-b80c-642f7fcb44a3
Raudsepp, U.; Maljutenko, I. (2022). A method for assessment of the general circulation model quality using the K-means clustering algorithm: a case study with GETM v2.5. Geoscientific Model Development, 15 (2), 535.551. DOI: 10.5194/gmd-15-535-2022. https://www.etis.ee/Portal/Publications/Display/a431c062-07b2-4206-824a-e4a40353245c
Kõuts, M.; Maljutenko, I.; Elken, J.; Liu, Y.; Hansson, M.; Viktorsson, L.; Raudsepp, U. (2021). Recent regime of persistent hypoxia in the baltic sea. Environmental Research Communications, 3 (7). DOI: 10.1088/2515-7620/ac0cc4. https://www.etis.ee/Portal/Publications/Display/6a89ef36-597e-466b-8e44-237c0c533359
Villoslada, Miguel; Sipelgas, Liis; Bergamo, Thaķsa Fernandes; Ward, Raymond D.; Reintam, Endla; Astover, Alar; Kumpula, Timo; Sepp, Kalev (2022). Multi-source remote sensing data reveals complex topsoil organic carbon dynamics in coastal wetlands. Ecological Indicators, 143, 109329. DOI: 10.1016/j.ecolind.2022.109329. https://www.etis.ee/Portal/Publications/Display/9b8821e5-e063-46d1-b632-22df88e2bcdd
Simon, Martin; Rikka, Sander; Nõmm, Sven; Alari, Victor (2023). Application of the LSTM models for Baltic Sea wave spectra estimation. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 16, 83.88. DOI: 10.1109/JSTARS.2022.3220882. https://www.etis.ee/Portal/Publications/Display/96503a35-3674-4029-aed9-2d378e25c96b