Dissertation 29.9.2023: Environmental change effect on quality of production in boreal lakes (Calderini)
In his doctoral dissertation, M.Sc. Marco Calderini delved into the influences of phenomena like global warming, eutrophication, and lake browning on phytoplankton production of essential fatty acids. This is of paramount importance since omega-3 polyunsaturated fatty acids such as eicosapentaenoic acid, EPA, and docosahexaenoic acid, DHA, are necessary for the development and reproduction of many organisms, including humans.
Since only specific algal taxa can synthesize nutritional fatty acids, any shifts in the environmental conditions that influence phytoplankton communities and the intracellular production of biomolecules hold the potential to reverberate through aquatic food webs. In his study, M.Sc. Marco Calderini combined the use of controlled laboratory experimentation with real-world datasets from Finnish boreal lakes.
Environmental shifts cause complex changes
Calderini's investigation revealed a mosaic of effects stemming from environmental shifts. The phenomenon of lake browning, for instance, was found to benefit phytoplankton with metabolic plasticity (such as cryptophytes) that coordinate the use of organic carbon with photosynthesis to fuel their growth.
On a different note, the compounding effects of elevated temperatures and nutrient concentrations, brought about by warming and eutrophication respectively, demonstrated a delicate equilibrium. While higher temperatures might generally decrease phytoplankton production of eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA), eutrophication could potentially counterbalance this decline through higher biomasses.
Phytoplankton production of biomolecules vary with trophic state
Calderini's study found that mesotrophic and early eutrophic lakes have the highest production of EPA and DHA per unit of phytoplankton. This translates into maximal availability of these omega-3s for higher trophic levels.
- According to my studies, all environmental changes will play a role in shaping phytoplankton responses and ultimately the availability of omega-3s in Finnish boreal lakes, Calderini describes.
Nevertheless, high availability of EPA and DHA in phytoplankton does not translate into higher contents in zooplankton and fish — a divergence that highlights the complex journey undertaken by biomolecules in lake ecosystems.
- At higher trophic levels (zooplankton and fish), the content of EPA and DHA are hard to predict since the genetic, physiological and even behavioural characteristics of an organism dictate what it consumes and how the ingested biomolecules are metabolised and stored, Calderini explains.
These results help ecologists to understand how phytoplankton production of EPA and DHA responds to environmental changes and how such differences in production affect the availability of these biomolecules for higher trophic levels.
The examination of M.Sc. Marco Calderini’s doctoral thesis “Environmental change effect on quality of production in boreal lakes” is held on 29.9.2023 at noon in Ylistönrinne, room YAA303. Opponent Professor Lasse Riemann (University of Copenhagen, Denmark) and Custos Associate Professor Sami Taipale (University of Jyväskylä). The doctoral dissertation is held in English.
Publishing information
The dissertation “Environmental change effect on quality of production in boreal lakes” can be read on the JYX publication archive: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/88824
More information: Marco Calderini marco.92.calderini@jyu.fi
Yhteyshenkilöt
Iida KällroosTekninen avustajaViestintä ja yhteisöllisyys
Puh:0505957781iida.i.kallroos@jyu.fiJyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto
Jyväskylän yliopistoon valittiin 2755 uutta opiskelijaa3.7.2025 13:33:27 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopistoon hyväksyttiin kevään toisessa yhteishaussa ja yliopistojen avoimen väylän erillishaussa yhteensä 2755 uutta opiskelijaa. Lukuvuosi alkaa elokuun lopussa uusien opiskelijoiden orientaation merkeissä. Onnittelemme kaikkia valittuja!
Taiteen ja kulttuurin valtionavustusten leikkaukset uhkaavat toiminnan kehittämistä ja kansainvälistymistä, todetaan tuoreessa tutkimuksessa25.6.2025 12:05:37 EEST | Tiedote
Taiteen ja kulttuurin (harkinnanvaraisten) valtionavustusten leikkaukset koettelevat lähes kaikkia tukea saavia organisaatioita, erityisesti yhdistyksiä. Vaikka leikkaukset heikentävät perustoimintaa, ne rajoittavat ennen kaikkea toiminnan kehittämistä ja kansainvälistymistä, todetaan Jyväskylän yliopiston tuoreessa tutkimuksessa. Selvityksen tilasi opetus- ja kulttuuriministeriö.
Jyväskylän yliopiston uusi diagnostisten terveystieteiden maisteriohjelma tarjoaa jatkotutkintoväylän bioanalyytikoille ja röntgenhoitajille25.6.2025 07:05:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopistossa alkaa täysin uusi diagnostisten terveystieteiden maisteriohjelma, joka tarjoaa jatkokoulutusmahdollisuuden erityisesti bioanalyytikoille ja röntgenhoitajille. Vastaavaa tiedeyliopistotasoista koulutusta ei Suomessa ole muualla tarjolla.
Sosiaali- ja terveysministeriöltä 1,1 miljoonaa euroa rahoitusta Jyväskylän yliopiston sosiaalityön tutkimushankkeille24.6.2025 09:24:49 EEST | Tiedote
Sosiaali- ja terveysministeriö on myöntänyt valtionavustusta 18 sosiaalityön yliopistotasoiselle tutkimushankkeelle. Tutkimushankkeiden tavoitteena on vahvistaa sosiaalityön ja sosiaalihuollon vaikuttavuutta, laatua ja asiakasturvallisuutta sekä asiakkaiden osallisuutta ja toimijuutta sosiaalihuollossa.
Jyväskylän Kesän puheohjelmassa pohditaan sivistyksen merkitystä ajassa24.6.2025 07:45:00 EEST | Tiedote
Tänä vuonna Jyväskylän Kesän sivistys-teemaisessa puheohjelmassa tarkastellaan muun muassa sananvapauden ja vastuun suhdetta, koulutuksen ja demokratian tulevaisuutta sekä arkkitehtuurin roolia yhteiskunnassa. Festivaaliviikolla 2.–7.7.2025 voi osallistua myös tiedettä ja taidetta yhdistävälle luontoretkelle, jaloitella ajatuksiaan filosofien opastamana, tutustua niityn perustamiseen niittytalkoisiin osallistumalla.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme