Lõputööteemad

Kesk-Ordoviitsiumi Pakri kihistu kivimitest (nn Osmussaare Breccia) on väidetavalt leitud meteoriidi tabamuse tõttu deformeerunud kvartsi terasid - terad, milles esinevad nn PDFid ehk Planar Deformation Features. Sama vanadest kivimitest Rootsis, mida esindab eriskummaline "Täljstein" kiht, on avastatud hüppeline L-kondriitsete mikrometeoriitide ja kosmiliste kromiiditerade arvukuse kasv setetes võrreldes sellele eelnevate vanemate kivimitega. Täljsteini kihi settimise aega on seotud Maa meteoriitse pommitamisega pärast suurt L-kondriitse meteoriidi plahvatust meie päikesesüsteemis. Käesoleva töö eesmärgiks on täpsustada ja kinnitada PDFide olemasolu Osmussaare bretšas ning uurida lähemalt veel teisigi samavanuselisi kivimeid - nt Loobu kihistut Põhja- ja Kesk-Eestis ning Šakyna setteid Lätist. Töö eeldab üksikuid välitöid (nt proovide kogumine puursüdamikest Arbaveres), aga enam laboratoorseid töid (nt kivimite lahustamine) ning kannatlikku valgusmikroskoobiga töötamist (võimalike PDF'idega kvartsiterade ja kromiiditerakeste välja otsimine materjalist) ja ka õhikute uurimist ja fotografeerimist.

Juhendaja: Kairi Põldsaar (kairi.poldsaar@ut.ee)

Pakri kihistu levib kitsa vööndina Loode-Eestist Hiiumaani ning sealt edasi ilmselt kuni Rootsi rannikuni. See settekiht on tekkinud Kesk-Ordoviitsiumis, Darriwili eal. On arvatud, et tegemist on ühega vähestest tollest ajast säilinud kõrge veeenergiaga rannikulähedastest faatsiestest. Ometi on selle settekeha tekkimisega seotud mitmed tänini lahendamata küsimused - näiteks seostuvad sellega Osmussaare bretšad, millest on leitud impaktmarkereid ning mida on omakorda seostatud nii võimaliku meteoriidiplahvatuse kui ka suuremat sorti maavärinaga siinses piirkonnas. Ühtlasi langeb Pakri kihistu tekkimise aeg kokku mitmete teiste settesündmustega Baltoskandia piirkonnas, mida seostatakse maavälise asteroidi plahvatuse ning sellele järgnenud meteoriidisajuga Maale. Käesoleva uuringu eesmärgiks on kaardistada Pakri kihistus esinevad primaarsed settelised struktuurid Põhja-Eesti klindiastangul Pakri poolsaare paljandites. Kirjeldatud settestruktuuride põhjal rekonstrueeritakse kihistu tekkimise aegsed settimistingimused. Nood omakorda annavad võimaluse laiemateks üldistusteks Darriwili aegsete keskkonnasündmuste interpreteerimisel Baltoscandia piirkonnas. Töö eeldab 1-2 korral välitööde tegemist Pakri poolsaarel.

Juhendaja: Kairi Põldsaaar (kairi.poldsaar@ut.ee)

Uurimistöö käigus teostatakse võrdlevad analüüsid, kuivõrd usaldusväärselt saab kristalsete ja settekivimite südamikes määrata kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt mineraalsete faaside esinemist infrapuna-spektromeetriga. Võrdluskatsed tehakse röntgen-difraktsioonanalüüsi abil.

Juhendaja: Johannes Vind (johannes.vind@egt.ee)

Tartumaa põhjavees on teatud veehaaretes varasemalt tuvastatud kõrged arseeni sisaldused, mida on seostatud Narva lademe karbonaatsetest kivimitest leostuva arseeniga. Arseeni päritolu on seni aga välja selgitamata. Uurimistöö käigus analüüsitakse käsi-XRF seadmega Torma puuraugu karbonaatseid kivimeid ning võetakse proovid petrograafilise ja geokeemilise iseloomustamise tarbeks.

Juhendaja: Johannes Vind (johannes.vind@egt.ee)

Bakalaureusetöö käigus kaardistatakse Maa-ameti aerolaserskannerimise (LiDAR) kõrgusandmete alusel Eesti maismaal leiduvad oosisüsteemid ning analüüsitakse nende morfoloogilisi parameetreid. Projekt on osaks suuremast uuringust, kus sarnase metoodika alusel uuritakse ooside erinevaid morfoloogilisi parameetrid Skandinaavia jäätumise erinevates piirkondades ja geoloogilistes tingimustes Poolas, Baltikumis ja Soomes. Selle kaudu loodetakse saada uut teavet Skandinaavia mandriliustiku sulavete liikumiste kohta regioonis. Projekti edukaks läbiviimiseks on vajalik mõne GIS-i tarkvara (nt ArcGIS, QGIS või MapInfo) tundmine. Uurimistöö käigus on võimalik omandada sügavamaid teadmisi geomorfoloogilisest analüüsist ning rasterandmete töötlemisest.

Juhendajad: Alar Rosentau (alar.rosentau@ut.ee) ja Tiit Hang (tiit.hang@ut.ee)

Bakalaureusetöö käigus uuritakse välitööde käigus Tartu Toomemäe geoloogilist ehitust arheoloogilises kaevandis, kus avanevad Raadi-Maarjamõisa vagumust täitvad Pleistotseeni jääjõelised setted ning neid katvad liustikusetted, samuti viikingiaegsed ja nooremad kultuurkihid. Projekti täitmiseks on vaja osaleda 2023 a. sügisel toimuvatel välitöödel. Soovi korral on võimalus osaleda ka arheoloogilistel kaevamistel.

Juhendajad: Alar Rosentau (alar.rosentau@ut.ee) ja Leho Ainsaar (leho.ainsaar@ut.ee)

Kivimkihtide ajaline ning ruumiline paiknemine Eesti aluspõhjas on fundamentaalne baasteadmine igale geoloogilisele tööle, nii maavarade uuringutel kui teadusprojektides. Kambriumi ja Ordoviitsiumi piirikihid moodustab Eestis Kallavere kihistu, mis Põhja-Eestis sisaldab Eestis leiduvat fosforiiti. Seda kihistut on detailselt uuritud avamusel (Põhja-Eesti klindil ja selle vahetus läheduses) ja fosforiidimaardla erinevate plokkide piires. Kallavere kihistu vanus klindist ja Rakvere maardlast eemalt on hetkel määratud subjektiivselt ning täpsem biostratigraafiline informatsioon puudub.  

Käesoleva uuringu käigus kogutakse vajalikud Kallavere kihistu liivakivide proovid olemasolevatest puursüdamikest Kesk-Eestis ning määratakse biostratigraafiliselt (konodontide järgi) Kallavere kihistu vanus. Tulemus täiendab stratigraafilisi teadmisi Eesti aluspõhja kivimkihtidest, parandab kivimüksuste korrelatsiooni ja Eestis koostavate geoloogiliste kaartide kvaliteeti.  

Välitööd: Arbavere puursüdamike hoidla. Puursüdamike kirjeldamine, proovide võtmine. 2023 aasta jooksul. 

Laboritööd ja andmetöötlus Chemicumis: sedimentoloogia laboris kogutud proovide töötlus, andmete (määrangute) kogumine ning analüüs (mikroskoobi all), vajadusel fotografeerimine skaneeriva elektronmikroskoobiga. Tööde teostamine algab proovide võtmisega välitöödel, esimesel võimalusel. 

Juhendajad: Tõnn Paiste (tonn.paiste@ut.ee) ja Tõnu Meidla (tonu.meidla@ut.ee) 

EGT on puurinud fosforiidikihindisse mitmeid puurauke ja neist määranud mahukaalu ja poorsust laboratoorselt. Nende väärtuste mõõtmine on tehniliselt keerukas, sest puursüdamik on habras ja puruneb kergesti. Seetõttu ei saa igalt poolt mõõtmiseks sobilikke proove koguda. Geofüüsika gamma-gamma sond on võimeline mõõtma poorsust ja mahukaalu puuraugus. Fosforiidi puhul raskendab puuraugust mõõtmist asjaolu, et varisemise vältimiseks on puurauk manteldatud plassmassist toruga.

Töö käigus teostaks üliõpilane gamma-gamma sondiga mõõtmisi ajutistes seirekaevudes. Olemasoleva laboriandmete põhjal töötatakse välja korrelatsiooni valemid ning antakse hinnang meetodi sobivusele fosforiidi uuringutes. Tugeva korrelatsiooni leidmisel labori andmestiku ja geofüüsikaliste mõõtmiste vahel võimaldab tulevikus vähendada vajalike laboriproovide arvu ning suurendada mõõtmistihedust.

Lähtuvalt töö iseloomust on üliõpilasel vaja huvi geofüüsikaliste mõõtmiste põhimõtete omandamiseks.

Juhendajad: Siim Tarros (siim.tarros@egt.ee), Lauri Joosu (lauri.joosu@egt.ee)

Pudisoo jões Lahemaal on probleemiks väärtuslike jõeelupaikade mattumine peenemate setete alla. Nende setet kinnipüüdmiseks on juba rajatud mitmed settepüüdurid ja voolusuunajad. Uuringu ülesandeks on droolie kinnitatud laserskänneri ja välitööde abil mõõta nende rajatud struktuuride efektiivsust ja jälgida ka teadaolevaid erosiooni tulipunktide jõe kallastel. See uuring on üks osa suuremast Pudisoo jõe seireprojektist.

Juhendaja: Marko Kohv (marko.kohv@ut.ee)

Lämmastikurikaste reovete käitlus alternatiivsel anaeroobse ammoniumlämmastiku oksüdatsiooni protsessil on energiaefektiivne võimaldades 50% väiksemat energiakulu. Antud protsessi juhtimisel kõrgetel ravimijääkide sisaldustel on lämmastikuärastus limiteeritud. Lõputöö eesmärgiks on uurida, kuidas rakendada lämmastikuärastuse protsessi efektiivseks veekäitluseks liikuvate kandjatega biokile süsteemides. 

Laboratoorse töö maht on ca 60%. Laboratoorne töö toimub Kolloid- ja Keskkonnatehnoloogia reoveelaboris. Laboritöö käigus tehakse reaktoris ja annuskatsetena lämmastikuärastuse kiirust mõõtvaid katseid. Põhilised määratavad parameetrid on NH4+-N, NO2--N, NO3--N, redoks, pH, lahustunud hapnik.

Lõputöö kuulub Euroopa Komisjoni Horisont projekti „Baltimeremaade veekvaliteedi tõstmine mikrosaasteainete eemaldusel tõhustatud protsessides“.

Juhendaja: Ivar Zekker (ivar.zekker@ut.ee)

The treatment of nitrogen-rich wastewater using the alternative anaerobic ammonium nitrogen oxidation process is energy efficient, enabling 50% lower energy consumption. Without proper controlling this process, nitrogen removal is limited at high levels of pharmaceutical residues. The aim of the thesis is to investigate how to apply the nitrogen removal process for effective water management in biofilm systems with the use of polyethylene carriers.
The amount of laboratory work is about 60%. Laboratory work takes place in the wastewater laboratory of Colloidal and Environmental Technology (Ravila 14a, 5th floor, 5055). During the laboratory work, tests measuring the rate of nitrogen removal are performed in the reactor and as batch tests. The main parameters to be determined are: NH4+-N, NO2--N, NO3--N, redox, pH, dissolved oxygen, pharmaceuticals.
Thesis topic belongs to European Commission Horizon project „Improving quality of BSR waters by advanced treatment processes“.

Juhendaja: Ivar Zekker (ivar.zekker@ut.ee)

Reoveesette ning settekomposti kasutamist põllumajanduses, haljastuses ja rekultiveerimistöödel takistab sette ja komposti raskmetallide, kahjulike orgaaniliste ühendite (näiteks PAH) ja patogeenide sisaldus. Üheks võimaluseks vabaneda raskmetallidest, orgaanilistest reoainetest ja patogeenidest on sette või komposti käitlemine seente abil. Seened seovad raskmetalle oma viljakehadesse, nende eritatavad ensüümid lagundavad orgaanilisi saasteaineid ning seened on samuti võimelised patogeene tõrjuma. Metallid kontsentreeruvad eraldatud viljakehade põletamisel saadavas tuhas, kust on võimalik ka metallide eraldamine (biometallurgia). Magistritöö eesmärgiks on uurida raskmetallide ja orgaaniliste reoainete ärastamist reoveesettest ja settekompostist.

Laboratoorse töö maht on ca 60%. Laboratoorne töö toimub Kolloid- ja Keskkonnatehnoloogia reoveelaboris. Laboritöö käigus inokuleeritakse erinevad reoveesette- ja kompostiproovid seenemütseeliga

ning jälgitakse mütseeli arengut ja viljakehade valmimist. Viljakehade tuhast määratakse raskmetalle XRF meetodil, võrdlusmeetodina kasutatakse ICP meetodit. Määratakse sette/komposti metallide sisaldus enne ja peale seentöötlust, samuti PAH ja patogeenide analüüsid. Määratakse muda seenkäitluseks optimaalsed protsessitingimused.

Magistritöö kuulub projekti „Reoveesette ohutustamine raskmetallidest, hiljutimääratud saasteainetest ning metallide taaskasutusse toomine seente abil“.

Juhendajad: Ivar Zekker (ivar.zekker@ut.ee) ja Ergo Rikmann (ergo.rikmann@ut.ee)

The use of sewage sludge and sludge compost in agriculture, landscaping and reclamation is limited by the presence of heavy metals, harmful organic compounds (such as PAHs) and pathogens in the sludge and compost. A perspective method to get rid of heavy metals, organic pollutants and pathogens is to treat sludge or compost with fungi. These organisms take up heavy metals to their fruiting bodies, their secreted enzymes break down organic pollutants, and they are also able to kill pathogens. The metals are concentrated in the ash from the incineration of the harvested fruiting bodies, from which the metals can also be separated (biometallurgy). The aim of the current master's thesis is to study the removal of heavy metals and organic pollutants from sewage sludge and sludge compost.

The approximate volume of laboratory work is about 60%. Laboratory work takes place in the wastewater laboratory of Chair of Colloidal and Environmental Chemistry. During the laboratory work, various samples of sewage sludge and compost are inoculated with fungal mycelium. The development of mycelium and maturation of fungal fruiting bodies are monitored. Heavy metals are determined from ash of fruiting bodies by the XRF method, with the ICP method being used as the reference method. The metal content in sludge or compost before and after fungal treatment is determined. In addition, analyzes of PAH and pathogens are performed. The optimal process conditions for fungal sludge treatment are determined.

Juhendajad: Ivar Zekker (ivar.zekker@ut.ee) ja Ergo Rikmann (ergo.rikmann@ut.ee)

Töö hõlmab teaduskirjandusega tööd ning andmeanalüüsi. Huvi korral kirjutada juhendajale, kes selgitab täpsemalt.

Juhendaja: Mikk Espenberg (mikk.espenberg@ut.ee), kodulehekülg https://geograafia.ut.ee/et/sisu/keskkonnamikrobioloogia-tooruhm

Töö hõlmab endas muuhulgas (välitöid), laboratoorset tööd ja andmeanalüüsi. Huvi korral kirjutada juhendajale, kes selgitab täpsemalt.

Juhendaja: Mikk Espenberg (mikk.espenberg@ut.ee), kodulehekülg https://geograafia.ut.ee/et/sisu/keskkonnamikrobioloogia-tooruhm

Töö hõlmab endas muuhulgas (välitöid), laboratoorset tööd ja andmeanalüüsi. Huvi korral kirjutada juhendajale, kes selgitab täpsemalt.

Juhendaja: Mikk Espenberg (mikk.espenberg@ut.ee), kodulehekülg https://geograafia.ut.ee/et/sisu/keskkonnamikrobioloogia-tooruhm

Mikroobikoosluse uurimise abil säästlike meetodite väljatöötamine, rakendamine ja parendamine erinevates keskkondades
Töö hõlmab endas muuhulgas proovivõttu, laboratoorset tööd ja andmeanalüüsi. Huvi korral kirjutada juhendajale, kes selgitab täpsemalt.

Juhendaja: Mikk Espenberg (mikk.espenberg@ut.ee), kodulehekülg https://geograafia.ut.ee/et/sisu/keskkonnamikrobioloogia-tooruhm

Töö hõlmab endas muuhulgas (välitöid), laboratoorset tööd ja andmeanalüüsi. Huvi korral kirjutada juhendajale, kes selgitab täpsemalt.

Juhendaja: Mikk Espenberg (mikk.espenberg@ut.ee), kodulehekülg https://geograafia.ut.ee/et/sisu/keskkonnamikrobioloogia-tooruhm

Töö hõlmab endas muuhulgas laboratoorset tööd ja andmeanalüüsi. Huvi korral kirjutada juhendajale, kes selgitab täpsemalt.

Juhendaja: Mikk Espenberg (mikk.espenberg@ut.ee), kodulehekülg https://geograafia.ut.ee/et/sisu/keskkonnamikrobioloogia-tooruhm

Töö hõlmab endas muuhulgas (välitöid), laboratoorset tööd ja andmeanalüüsi. Huvi korral kirjutada juhendajale, kes selgitab täpsemalt.

Juhendaja: Mikk Espenberg (mikk.espenberg@ut.ee), kodulehekülg https://geograafia.ut.ee/et/sisu/keskkonnamikrobioloogia-tooruhm

Oleme avastanud täiesti uue füüsikalise mehhanismi, kuidas inimtegevus lisaks kasvuhooneefektile Maa kliimat soojendab (Joonis A). Projektis uurid vaatluslikke tõendeid, kuidas inimtekkelised õhusaaste osakesed põhjustavad pilvepiiskade jäätumist ja lumesadu. Jäätumine vähendab omakorda pilvede hulka ja soojendab seeläbi Maa kliimat. Andmeallikaks on satelliitkaugseire andmed ja  analüüsiks kasutad python keskkonda Tartu Ülikooli teadusarvutuskeskuse superarvutil. 

Töö aitab paremini mõista seni suuresti mõistatuslikuks jäänud inimtekkelise kliimamõju komponenti: õhusaaste osakeste kliimamõju (Toll jt 2019, Nature https://doi.org/10.1038/s41586-019-1423-9). Töö laiem eesmärk on täpsustada inimtegevuse kliimamõju tugevust, et oleks võimalik koostada senisest usaldusväärsemaid tuleviku kliima prognoose.

Projektist avalikkuses 

https://phys.org/news/2019-08-pollution-wont-global-spike.html https://novaator.err.ee/965947/ohusaastatuse-vahendamine-ei-hoogusta-gl… 

https://novaator.err.ee/1608354707/inimtekkeline-saaste-vahendas-uleilm… 

Juhendaja: Velle Toll (velle.toll@ut.ee)

Inimtegevus mõjutab pilvede omadusi ja selle kaudu ka globaalset kliimat. Inimtegevuse mõju pilvedele ei ole paraku seni suudetud täpselt määrata. Saastunud pilvede omaduste võrdlus saastumata pilvede omadustega satelliitmõõtmiste põhjal loob inimtegevuse kliimammõju täpsustamiseks uudsed võimalused. Antud töös rakendatakse erinevaid pilditöötluse meetodeid saastunud ja saastumata pilvede eristamiseks satelliitpiltidelt. Võrreldakse erineva keerukusastmega pilditöötlusmeetodite edukust saastunud pilvede detekteerimisel ja arvutatakse erinevused detekteeritud saastunud ja saastumata pilvede optiliste omaduste vahel. Töö käigus arendatakse programmeerimisoskusi. Teema on heaks sissejuhatuseks kaasaegsesse satelliitmõõtmiste ja kliimamuutuste valdkonda. 

Projektist avalikkuses 

https://phys.org/news/2019-08-pollution-wont-global-spike.html https://novaator.err.ee/965947/ohusaastatuse-vahendamine-ei-hoogusta-gl… 

https://novaator.err.ee/1608354707/inimtekkeline-saaste-vahendas-uleilm… 

Juhendaja: Velle Toll (velle.toll@ut.ee)

Meteoroloogilise C-riba radariga on võimalik määrata sademete hulk kõrge ajalise ja ruumilise lahutusvõimega. Siiski on selle täpsus erinevates situatsioonides väga muutlik. Üheks muutlikkuse allikaks on erinev sademete faas, mis mõjutab oluliselt radari signaali peegelduvust. Tüüpiliselt on sademed kõrgemates kihtides meie laiuskraadil igal aastaajal tahkes olekus, mis tähendab radarile madalat peegelduvust. Soojal ajal algab mingis kihis tahkete osakeste sulamine mis põhjustab peegelduvuse järsku tõusu. Töö eesmärk on katsetada ja analüüsida erinevaid vertikaalse profiili korrektsiooni vabavaralisi algoritme ja nende parameetreid mitmete juhtumite põhjal. Kasutatavateks andmeteks on Keskkonnaagentuuri Harku ja Sürgavere radari operatiivsed andmed alates aastast 2010. Üheks võrdlusbaasiks oleks radari sajusummade võrdlus maapealsete ilmajaamade sademesummadega. Võrrelda võiks vähemalt kolme järgnevat meetodit: 

https://docs.wradlib.org/en/latest/vpr.html 

https://pyart-mch.readthedocs.io/en/latest/generated/pyart.correct.corr… 

https://pyart-mch.readthedocs.io/en/latest/generated/pyart.correct.corr…

Juhendajad: Tanel Voormansik(tanel.voormansik@ut.ee) ja Jorma Rahu (jorma.rahu@ut.ee)

Meteoroloogiline C-riba radar on mõeldud eelkõige sademete määramiseks, aga peaaegu alati satub radari kiire teele ka teisi objekte. Nende objektide eristamine aitaks tõsta sademete määramise täpsust aga võimaldaks luua ka täiesti uusi rakendusi. Kasutatavateks andmeteks on Keskkonnaagentuuri Harku ja Sürgavere radari operatiivsed andmed alates aastast 2010. Töö üheks osaks oleks töö vabavaraliste Pythoni tarkvarateekidega, näiteks 

https://docs.wradlib.org/en/latest/classify.html 

https://pyart-mch.readthedocs.io/en/latest/retrieve.html#pyart.retrieve… 

Juhendajad: Tanel Voormansik (tanel.voormansik@ut.ee) ja Jorma Rahu (jorma.rahu@ut.ee)

Radari mõõdetud peegelduvusest (tähis Z, ühik dBZ) sajuintensiivsuse (tähis R, ühik mm/h) arvutamiseks kasutatakse empiirilisi Z-R seoseid, mis sõltuvad radari spetsiifikast ja  piirkonna klimatoloogiast. Kui vihmasaju intensiivsuse määramine radariga on juba võrdlemisi täpne, siis peegelduvuse ja lumesaju vahelisi seoseid on uuritud vähem ja praktikas nende rakendamine on pigem harv. Töö eesmärgiks on analüüsida erinevate seoste täpsusi Eesti radarite andmetel (Keskkonnaagentuuri C-riba ilmaradarid Harkus ja Sürgaveres) võrrelduna maapealsete sadememõõtjatega ja leida parim seos, mis tõstaks sajukoguste hindamise täpsust võrreldes praegu kasutatava seosega. 

Sissejuhatuseks teemasse: 

http://www.pa.op.dlr.de/erad2014/programme/ExtendedAbstracts/036_Saltik… 

https://helda.helsinki.fi/server/api/core/bitstreams/49eaab06-a6d4-4c22… 

  
Juhendajad: Tanel Voormansik (tanel.voormansik@ut.ee)ja Jorma Rahu (jorma.rahu@ut.ee)

Paraboolantenniga meteoroloogiline radar mõõdab peegeldusi skaneerides atmosfääri erinevatel kõrgusnurkadel (ühe kõrgusnurga skaneeringut nimetatakse PPI-ks). Kuna selline andmeväli on erinevatel kaugustel maapinnast erinevatel kõrgustel on ka peegelduste iseloom erinev ja näiteks radari lähedastel aladel on madalatel skaneeringunurkadel sageli palju maapinnapeegeldusi. Seetõttu on mitmetes rakendustes vaja radariprodukti, mis näitaks peegeldusi ühel konstantsel kõrgusel (või sellele lähimal kõrgusel, kuna kogu atmosfääri me selliselt skaneerides katta ei suuda). Töö eesmärgiks on välja töötada PseudoCAPPI arvutamise meetod, mis oleks kõrge kvaliteediga ja piisavalt kiirelt arvutatav, et seda saaks rakendada operatiivtöös. See meetod võib tugineda veebis vabavaraliselt kättesaadavatel meetoditel, näiteks 

https://fmidev.github.io/rack/productspage.html 

https://docs.wradlib.org/en/latest/generated/wradlib.vpr.PseudoCAPPI.ht…

Juhendajad: Tanel Voormansik (tanel.voormansik@ut.ee) ja Jorma Rahu (jorma.rahu@ut.ee)

Kliimamuutusi võib uurida globaalses mastaabis, kuid väikeses ruumiskaalas on muutustel oma nägu. Töö käigus kasutatakse üle-Euroopalisi andmekogumeid, et kirjeldada nihkeid viimase 70 aasta jooksul mõõdetud temperatuuri, sademete ja teiste kliimakarakteristikute aegridade põhjal Eestis. Uurimistöö hõlmab vajalike andmete kogumist, statistilist analüüsi kui ka ruumiandmete visualiseerimist. Andmetöötluseks on kasutada TÜ teadusarvutuste keskuse superarvuti. Töö käigus saab edasi arendada juba olemasolevaid programmeerimise alaseid algteadmisi ning omandada oskusi statistikas. 

Juhendaja: Hannes Keernik (hannes.keernik@ut.ee)

Maailmamere tõus, globaalse temperatuuri kasv, äärmuslike ilmaolude sagenemine, need on muutused kliimas, mis on kohal juba praegu. Kuidas aga globaalsed muutused mõjutavad Eesti tulevikukliimat, mis on kliimaga seotud tulevikuriskid Eestis? Selleks, et neile küsimustele vastata tuleb globaalsed muutused tõlkida kohalikeks muutusteks ning need omakorda mõjudeks loodusele ning ühiskonnale. Globaalsed kliimamuutused ning nende võimalikud mõjud ning tagajärjed on kirjeldatud IPCC (valitsustevahelise kliimamuutuse paneeli) aruannetes. Kohaliku kliima muutused tulevikus saab leida globaalseid mudelprognoose Eesti ala jaoks täpsemalt analüüsides. See tähendab konkreetsete indeksite nagu näiteks kuuma- või külmapäevade arv või sademete äärmusväärtuste arvude arvutamine selle sajandi lõpus. Seda liiki indeksite kaudu on võimalik hinnata nende muutuste mõju inimeste ja looduse, aga ka taristu tervisele. Oluline on sel puhul hinnata, et kuidas me tulevikus globaalsetest muutustest mõjutatud saame ning kuidas peaks riske vähendama. 

Ootused üliõpilasele: Oodatud on nii loodus- ja täppisteaduste üliõpilased (nt füüsika, keemia ja materjaliteaduse, geoloogia ja keskkonnatehnoloogia, matemaatika ja statistika, informaatika või geograafia erialalt), aga ka sotsiaalteaduse üliõpilased, kel on huvi kliimamuutuste ja kliimauuringute  vastu.  

Konkreetne töö sõltub üliõpilase huvidest ja oskustest. Võib olla nii arvutuslik andmeanalüüs, aga ka kvalitatiivne uuring. 

Juhendaja: Piia Post (piia.post@ut.ee )

CD (circular dichroism) spektroskoopia mõõdab ainete kiraalsust ehk käelisust ringpolariseeritud valguse abil. See võimaldab teha järeldusi molekulide ja nendest moodustunud valgukomplekside struktuuri kohta. Fotosünteesis osalevate komplekside kiraalsus võib olla tähelepanuväärselt suur, põhjuseks kas membraani makrostruktuur (nn polümeerne CD) või siis elektroonsete seisundite delokaliseeritus (eksitoonne CD). Seevastu isoleeritud pigmentide (klorofüllid, feofütiinid, karotinoidid) kiraalsus on mitu suurusjärku väiksem, mistõttu vastavate spektrite mõõtmine on raskendatud. Käesoleva töös tuleb mõõta klorofülli ja bakterklorofülli  neeldumis- ja CD-spektreid mitmetes erinevates orgaanilistes lahustes. Lisaks ja võrdluseks veel ka fotosünteetiliste valgusantennide  LH1 ja LH2 vastavad spektrid. Töö käigus on vaja ette valmistada vastavad proovid, optimeerida mõõtetingimused nii katseseadme kui uuritava proovi osas, töödelda katseandmed ja esitada tulemused ning järeldused. Oodatavaks lõpptulemuseks on täiendus kirjanduses leiduvatele üsnagi lünklikele andmetele. Saadud tulemused leiaksid järgmises (magistritöö) etapis rakendust kiraalsuse modelleerimisel fotosünteetilistes kompleksides.

Juhendajad: Margus Rätsep (margus.ratsep@ut.ee) ja Arvi Freiberg (arvi.freiberg@ut.ee)

Fotosünteesi esmane protsess, valgusenergia neeldumine ja suunamine reaktsioonitsentrisse toimub nn valgusantennis, milleks on klorofüllidest ümbritsetud ja kindlat struktuuri omav valgukompleks. Varasemates töödes on mõõdetud fotosünteesivate komplekside kõrglahutusega optilised spektrid ja määratud elektron-võnke interaktsioonide parameetrid vaid väga madalatel, absoluutse nulli lähedastel temperatuuridel, 210 K. Nii mõõtmised kui spektrite analüüs on oluliselt raskendatud kõrgematel temperatuuridel, mistõttu vastavad teadmised füsioloogilistel temperatuuridel on lünklikud. Esimese etapina tuleb alustada lihtsamast juhust, s.o isoleeritud molekulidest klaasistunud lahustes, kus  on võimalik temperatuuripiiri oluliselt kõrgemale nihutada, hinnanguliselt kuni temperatuurini 80 K. Eesmärk on mõõta  ja perspektiivis ka modelleerida elektron-võnke interaktsiooni parameetrite sõltuvus temperatuurist ja võrrelda selle kooskõla olemasolevate teoreetiliste mudelitega.

Juhendajad: Margus Rätsep (margus.ratsep@ut.ee) ja Arvi Freiberg (arvi.freiberg@ut.ee)

Fotosüntees mõjutab kogu elu Maal. Päikese energia muundamisel keemiliseks energiaks on tähtis osa täita erilistel pigmentidega (eelkõige klorofülliga) rikastatud valgukompleksidel. Nende funktsioonidest teame eelkõige klorofülli spektroskoopia kaudu. Käesoleva uuringu eesmärgiks on fotosünteetiliste komplekside seni alahinnatud valgulise osa tähtsuse avamine ning rõhutamine kõrgrõhu häiritus-spektroskoopia abil. Valgulisele keskkonnale rakendatud hüdrostaatilise rõhu mõjul muutuvad komplekside omadused, mis kajastub nende optilistes spektrites. Tekkinud muutusi analüüsides loodame tõestada, et suurem osa pigment-valgu komplekside kriitilistest funktsioonidest, milleks on valgushaare ja elektronide ülekanne, on määratud valgu kui erilise pigmente organiseeriva keskkonna omadustega. Sellest - põhiliselt fundamentaalse suunitlusega - uurimistööst võib loota kasulikke siirdeid tuleviku päikeseenergeetikasse ja keskkonnakaitsesse.
Uurimisobjektid: fotosünteetiliste bakterite valgust koguvad LH1 ja LH2 pigment-valk kompleksid ning LH1-RC tuumkompleksid. 
Uurimismeetodid: Neeldumis- ja kiirgusspektroskoopia, piko-nanosekundilise aeglahutusega kiirgusspektroskoopia, kõrgrõhu barospektroskoopia. 

Juhendajad: Kõu Timpmann (kou.timpmann@ut.ee ), Liina Kangur (liina.kangur@ut.ee) ja Arvi Freiberg (arvi.freiberg@ut.ee)

Juhendaja: Jan Pisek, Tartu observatoorium (jan.pisek@ut.ee)

Juhendaja: Jan Pisek, Tartu observatoorium (jan.pisek@ut.ee)

Juhendaja: Jan Pisek, Tartu observatoorium (jan.pisek@ut.ee)

Juhendaja: Lea Hallik, Tartu observatoorium (lea.hallik@ut.ee)

Juhendaja: Mait Lang, Tartu observatoorium (mait.lang@ut.ee)

Juhendaja: Kersti Kangro, Tartu observatoorium (kersti.kangro@ut.ee)

Juhendaja: Mirjam Uusõue, Tartu observatoorium (mirjam.uusoue@ut.ee)

Juhendaja: Krista Alikas, Tartu observatoorium (krista.alikas@ut.ee)

Juhendaja: Krista Alikas, Tartu observatoorium (krista.alikas@ut.ee)

Juhendaja: Krista Alikas, Tartu observatoorium (krista.alikas@ut.ee)

1.-15. oktoobrini 2023 on magistrantidel ja doktorantidel teatud uurimisteemaga võimalik kandideerida Tallinna linna Raestipendiumile. Valik geoloogia ja keskkonnatehnoloogiaga seotud teemadest on toodud allpool. Kandidaadi esitamise õigus on üliõpilase struktuuriüksusel ja juhendajal, seega kui leiad juhendaja sobivale teemale, saad osaleda stipendiumikonkursil. Loe stipendiumi kohta lähemalt siit.

Tallinna süsinikuneutraalsuse saavutamise võimaluste analüüsimine. RPB 

Hoonete kliimakindluse uurimine, selle põhjal renoveerimis- ja rekonstrueerimissuuniste väljatöötamine. RPB 

Katuse- ja vertikaalhaljastuse näidisprojektide seire meetodid. RPB 

Kliimakindlate ja kliimamuutustega kohanemist toetavate ja haiguskindlate taimeliikide väljaselgitamine ja kasutamine. RPB  

Soojussaarte ja mikrokliima süsteemne uurimine. RPB 

Sademevee kui ressursi optimaalsema kasutamise võimaluste (uue rohe-ja sinitaristu loomiseks, kastmiseks, hoonesisestes süsteemides) väljaselgitamine. RPB 

Ringmajanduse võimalused ja praktikad. RMO  

Jagamismajanduse võimalused ja praktikad. RMO  

Jäätmejaama ümberkujundamine ringmajanduskeskuseks. RMO 

Suletud Pääsküla prügila võimalikud kasutusotstarbed. RMO  

Suletud Pääsküla prügila järelhoolduse analüüs. RMO 

Eesti kodumajapidamistes tekkiva tekstiilijäätme olemus ning selle taas- ja korduskasutus/ringlussevõtu potentsiaal. RMO  

Tekstiilijäätmete tööstuslik ümbertöötlemine - praktikad ja võimalused. RMO  

Suurjäätmetest tekkiva tekstiili kordus- ja taaskasutusvõimalused, kuidas edendada suurjäätmete mahus oleva tekstiili ringlusesse suunamist. RMO  

Tallinna (või Harjumaa) tootmisjääkide kaardistamine ning tekkinud jäätmete ringlussevõtu võimalused/võimekus. RMO  

Ehitus- ja lammutusjäätmete taaskasutamise võimalused täna ja tulevikus. RMO  

Ehitus- ja lammutusjäätmete kasutamine ehitamisel – praktikad ja võimalused. RMO  

Jääkreostusobjektid Tallinna linnas ja nende likvideerimise/saneerimise võimalused. RMO 

Korduskasutusnõude ja erinevast materjalist ühekorranõude elutsükli analüüsid (LCA). RMO 

Tallinnas tekkivate biojäätmete potentsiaal linna hoonetes ja ühistranspordis kasutatava maagaasi asendamisel. RMO 

Linna territooriumil asuvate sademeveekraavide hoolduspõhimõtete väljatöötamine. LTKO 

Sademevee immutamise võimalikkus arvestades piirkonna kliimat ning geoloogiat. LTKO 

Loodus- ja tehiskivide kasutamine, asukohad ja konstruktsioonid. TKNO 

Keskkonnakampaaniate mõju sihtgrupi käitumismustrile. KKHO 

Tallinna veekogude (allikad, ojad, jõed, järved jm) seisundi uuringud. HKO 

Keskkonnaindeksi kasutamise võimalikkuse analüüs Tallinnas. HKO 

RPB – rohepöörde büroo

RMO – ringmajanduse osakond

LTKO – linnakeskkonna ja taristu kavandamise osakond

TKNO – taristu kvaliteedi nõuete osakond

KKHO – kaasamise ja keskkonnahariduse osakond

HKO – haljastuse ja keskkonnaosakond