Geotieteiden ja maantieteen tutkimus

Geotieteiden ja maantieteen osasto on laajasti monitieteinen yksikkö, jossa luonnontieteellisen tutkimuksen lisäksi tehdään myös yhteiskuntatieteellistä tutkimusta. Kansainvälisestikin korkeatasoista tutkimustamme tukevat ajanmukaiset laboratoriomme ja tutkimusasemamme.

Biogeotieteiden tutkimusohjelman tutkimuskohteena on biosfäärin ja geosfäärin vuorovaikutus mukaan lukien ihmistoiminnan vaikutusten tutkimus. Tutkimuskohteet kattavat koko Maapallon historian kaukaisesta menneisyydetä tulevaisuuden skenaarioihin.

Tutkimusohjelman johtaja on professori Petri Pellikka (varajohtaja: apulaisprofessori, toinen kausi Anu Kaakinen). Johtaja ja varajohtaja valitaan tutkimusohjelman akateemisen henkilökunnan joukosta (nelivuotiskausi, 2021-2025).

Aquatic Community Ecology -ryhmä tutkii vesiekosysteemien biogeografiaa, eliöyhteisöekologiaa ja makroekologiaa. Tutkimuksessa hyödynnetään yksisoluisia organismeja, joiden avulla muodostettavilla malleilla testataan empiirisesti ekologisia teorioita. Tutkimuksen tuloksia voi hyödyntää muun muassa biodiversiteetin suojelussa.

Ryhmänjohtaja: professori Janne Soininen

BioGeoClimate Modelling Lab keskittyy maapallon järjestelmien spatiaaliseen ja temporaaliseen mallintamiseen. Tutkimuksen keskiössä ovat biogeografia, geomorfologia ja ilmastonvaihtelu ja näiden keskinäisten vuorovaikutusten seuraukset. Etämittauslaitteilla kerättyä dataa analysoidaan matemaattisilla malleilla, ja tuloksia voidaan käyttää esimerkiksi lajien levinneisyyden historian tutkimiseen, kasvillisuuden muutosten havainnointiin ja ennustamiseen ja ilmastonmuutoksen vaikutusten selvittämiseen.

Ryhmänjohtaja: professori Miska Luoto

Earth Change Observation Laboratory (ECHOLAB) tutkii etenkin eteläisen pallonpuoliskon fysikaalisia, biologisia ja yhteiskunnallisia muutoksia kaukokartoitusmenetelmien avulla. Etäkartoitusten lisäksi ryhmä tekee monipuolista kenttätyötä, joka sisältää kartoitusten lisäksi yhteisöllisten muutosten seurannan haastattelututkimuksien avulla. Tutkimustuloksia voidaan hyödyntää esimerkiksi maankäytön suunnittelussa ja olosuhteiden muutosten pitkäaikaisseurannassa.

Ryhmänjohtaja: professori Petri Pellikka

Evolutionary Palaentology -ryhmä tutkii nisäkkäiden evoluutiota ja niiden suhdetta ympäröivän maailman pitkän aikavälin muutoksiin. Tutkimus perustuu fossiiliaineistoihin ja erityisesti hammasaineistoihin. Ryhmä tutkii myös varhaisten ihmisten elinympäristöjä ja olosuhteita.

Ryhmänjohtaja: professori Mikael Fortelius

Long Terrestrial Archives -ryhmän tutkimus keskittyy kenotsooisen maailmankauden ympäristönmuutosten geologisiin ja paleontologisiin kysymyksiin. Tutkimuksessa selvitetään erityisesti sitä miten ilmasto ja sen myötä elinolosuhteet ovat muuttuneet ajan saatossa, ja tutkimuksen kohteen ovat sekä maakerrostumat että fossiiliaineistot. Ryhmä työskentelee Itä-Aasian, Kiinan ja Iranin alueilla.

Ryhmänjohtaja: apulaisprofessori Anu Kaakinen

Hominin Ecology -ryhmä tutkii sitä, miten ympäristötekijät ovat vaikuttaneet ihmisen evoluutioon ja sosioekologisiin järjestelmiin ja miten ihminen puolestaan on vaikuttanut muihin lajeihin. Kiinnostuksen kohteena ryhmässä ovat niin varhaisen pleistoseenikauden ihmiset kuin lähimenneisyyden metsästäjä-keräilijät. Monitieteinen tutkimus yhdistää arkeologian, antropologian, paleontologian, paleoklimatologian, ilmastomallinnuksen ja luonnonmaantieteen aineistoja, menetelmiä ja lähestymistapoja päämääränään lisätä ymmärrystä siitä, miksi ihmisestä on tullut planeettaamme hallitseva laji.

Ryhmänjohtaja: Apulaisprofessori Miikka Tallavaara

Palaeoclimatology and Palaeoecology -ryhmä tutkii pitkän aikavälin ilmastonmuutosta ja sen ekologisia ja biogeografisia vaikutuksia. Geologian ja biologian menetelmiä ja tutkimustietoa yhdistelevä ryhmä tuottaa tietoa esimerkiksi jääkausien ja niiden välisten aikojen ekologisista muutoksista ja boreaalisen biomin kehityksestä. Ryhmä työskentelee yhdessä ilmastotutkijoiden, ekologien ja tietojenkäsittelijöiden kanssa tuottaakseen mallinnuksia, jotka auttavat ymmärtämään entistä paremmin ilmastonmuutosta pitkän aikavälin prosessina.

Ryhmänjohtaja: professori Heikki Seppä

Evodevo-ryhmä käyttää erikokoisten nisäkkäiden, sekä nykyisten että jo sukupuuttoon kuolleiden, hampaita mallina elinten evoluution ja yksilökehityksen tutkimukseen. Ryhmän tutkimuskysymykset ovat fenotyyppilähtöisiä ja töissä käytetään erilaisia menetelmiä esim. 3D-analyysejä, tietokonemallinnusta, laboratoriotyöskentelyä ja bioinformatiikkaa.

Ryhmänjohtaja: Akatemiaprofessori Jukka Jernvall

Yhteistyöryhmät

Data Science and Evol­u­tion Group työskentelee tietojenkäsittelytieteen osastolla ja tekee läheistä yhteistyötä biogeotieteen tutkimusohjelman kanssa etenkin mallinnus- ja aineistokysymyksissä.

Ryhmää johtaa apulaisprofessori Indrė Žliobaitė

 

Pa­lae­on­to­logy Group at Finnish Mu­seum of Natural His­tory on Luonnontieteellisen keskumuseon paleontologiaan erikoistunut ryhmä. Paleotsooisten meriekosysteemien makroevoluutioprosesseihin erikoistunut ryhmä tekee biogeotieteen kanssa yhteistyötä etenkin taksonomioiden ja tietokantojen tuottamisessa.

Ryhmää johtaa kuraattori Björn Kröger.

Geologian ja geofysiikan tutkimusohjelmaan (GeoHel) kuuluu tutkijoita, jotka ovat erityisen kiinnostuneita geologisista ja ympäristöprosesseista. Tutkimusta tukee HelLabs-infrastruktuuri, jolla on laaja valikoima geokemiallisia ja geofysikaalisia analyysi- ja mallinnustekniikoita. Tutkimusaiheemme vaihtelevat magma- ja metamorfisesta petrologiasta ja geokemiasta ympäristögeokemiaan, metalleihin ja kestäviin geologisiin luonnonvaroihin, rakennegeologiaan, hydrogeologiaan, geofysiikkaan, paleo- ja ympäristömagnetismiin. Tutkimusohjelmassa korostetaan geotieteellisen tutkimuksen tieteidenvälistä ja poikkitieteistä luonnetta sekä uusinta tekniikkaa olevien analyysi- ja mallinnuslaitteistojen roolia.

Tutkimusohjelman johtaja on professori Christoph Beier (varajohtaja: professori Tom Jilbert). Johtaja ja varajohtaja valitaan tutkimusohjelman akateemisen henkilökunnan joukosta (nelivuotiskausi, 2021-2025).

Tutkimusryhmät

Geochemistry and petrology -ryhmän tutkimus on laaja-alaista geokemian, petrologian, mineralogian ja malmigeologian tutkimusta. Käytämme viimeisintä teknologiaa ja metodeja hankkiaksemme uutta ja tarkkaa tietoa litosfäärin toiminnasta. Tutkimuksemme auttaa ymmärtämään entistä paremmin sekä vulkaanisen toiminnan että staattisten kratonien tektonisia prosesseja ja muutoksia.

Ryhmänjohtajat: professori Tapani Rämö ja professori Christoph Beier.

Environmental geochemistry -ryhmä tutkii Maapallon pinnalla ja biosfäärissä vaikuttavien prosessien välisiä vuorovaikutussuhteita.

Ryhmänjohtaja: professori Tom Jilbert

Kestävät geologiset luonnonvarat -ryhmän tutkimus keskittyy pohjaveteen, veden ja kallioperän sekä mikrobien vuorovaikutukseen ja kallioperän kaasuihin. Tutkimuksemme tukee geologisten luonnonvarojen kestävää käyttöä liittyen ydinjätteen turvalliseen loppusijoitukseen, geologisen vedyn tuotantoon ja varastointiin, geoenergiaan ja kaivannaisteollisuuteen. 

Ryhmän johtaja: Apulaisprofessori Riikka Kietäväinen

Laboratoriot

HelLabs on geofysiikan, ympäristötutkimuksen ja mineralogian laboratoriokokonaisuus. Hellabs tarjoaa analytiikkapalveluita sekä laajat mahdollisuudet fysikaalisiin ja kemiallisiin analyyseihin. Lue lisää HelLabsin toiminnasta Hellabsin sivuilta (englanniksi)

Verkostot

FluxBEATS on tohtorikoulutusverkosto, joka tutkii erkanevien laattojen rajoilla tapahtuvia globaaleja alkuainevirtoja, jotka ohjaavat biogeokemiallisia syklejä ja mineraaliesiintymien muodostumista. Hanke on suunniteltu tarjoamaan väitöskirjatutkijoille erinomaista ammatillista ja henkilökohtaista koulutusta ympäristö- ja analyyttisistä geotieteistä. FluxBEATS-verkostoa (2023–2028) rahoittaa Horizon Europe Marie Sklodowska-Curie Actions.

Ihmismaantiede, ympäristö ja alueellinen suunnittelu tutkimusohjelma tutkii ihmisyhteisöjen ja rakennetun ympäristön maantieteellisiä ilmiöitä. Tutkimuskysymykset ja metodit ovat monipuolisia ja nojaavat usein viimeisimmän teknologian ja mallinnusten käyttöön.

Tutkimusohjelman johtaja on professori Pia Bäcklund (varajohtaja: yliopistolehtori Juho Luukkonen). Johtaja ja varajohtaja valitaan tutkimusohjelman akateemisen henkilökunnan joukosta (nelivuotiskausi, 2021-2025).

Digital Geography Lab tutkii ihmismaantieteellisiä ilmiöitä big datan, eli massadatan, ja mallinnusten avulla. Keskeiset tutkimusalueet ovat ihmisten liikkuvuus ja biodiversiteetin säilyttäminen alueilla, joissa ihmistoiminta on voimakasta. Tutkimuksen tavoitteena on tuottaa tietoa, jota voidaan hyödyntää kestävässä aluesuunnittelussa ja päätöksenteossa.

Ryhmänjohtaja: professori Tuuli Toivonen

Spatial policy, politics and planning -ryhmä tutkii hallinnon päätösten ja käytäntöjen vaikutusta maantieteellisten tilojen muutoksessa. Tarkastelun kohteena on tilaan kohdistuva muutos, jonka taustalla on poliittinen ja taloudellinen toiminta, joka vaikuttaa myös sosiaalisen ympäristön muotoutumiseen ja käytänteisiin ja erilaisten tiloihin sidoksissa olevien verkostojen syntymiseen ja muutokseen.

Ryhmänjohtajat: professori Sami Moisio, professori Pia Bäcklund ja apulaisprofessori Noora Pyyry

Helsinki Lab of Interdisciplinary Conservation Science (HELICS) on monitieteinen tutkimusyhteisö, jossa on asiantuntemusta luonnontieteiden, maantieteen, tietojenkäsittelytieteen, yhteiskuntatieteiden ja taloustieteen aloilta. Kehitämme menetelmiä ja analyyseja, jotka auttavat tutkimaan ihmisen ja luonnon vuorovaikutusta, ja jotka tukevat suojelupolitiikan suunnittelua.

Ryhmänjohtaja: professori Enrico di Minin

Dynamics of urban change and segregation -tutkimusryhmä tutkii mitä kaupungeissamme tapahtuu tänään - ja huomenna. Ryhmä tutkii myös onko kaupunkien eriarvoisuus kasvamassa ja mikä tekee kaupungeista menestyviä? Ryhmä keskittyy näihin kysymyksiin maantieteellisestä ja monialaisesta näkökulmasta ja se toimii tiiviissä yhteistyössä eurooppalaisen ja suomalaisen tutkijaverkoston kanssa.

Ryhmänjohtaja: Professori Mari Vaattovaara

Seismologian instituutti seuraa maankuoren liikkeitä sekä tekee tutkimusta, kouluttaa ja konsultoi organisaatioita seismologista erityisosaamista vaativilla aloilla. Instituutilla on myös sopimuksiin ja säädöksiin perustuvia seismologiseen valvontaan liittyviä viranomaisten delegoimia tehtäviä. Seismologian instituutti on Matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan geotieteiden ja maantieteen osastoon kuuluva yksikkö ja merkittävä seismologian alan tutkimuslaitos Suomessa.

Tutustu Seismologian instituutin toimintaan!

Tutkimusryhmät

Helsingin yliopiston geodynamiikan tutkimusryhmä (HUGG) tutkii maankuoren pintakerroksen deformaatiota ja sen vuorovaikutusta eroosioprosessien, ilmaston ja magmatismin kanssa.

Ryhmän johtaja: Professori David Whipp

Dynamic Systems Seismology -ryhmä analysoi luonnollisia ja ihmisen aiheuttamia seismisiä signaaleja, joiden avulla kuvataan ja seurataan monenlaisia ​​kiinteän maan ja ympäristön dynaamisiin järjestelmiin liittyviä ilmiöitä.

Ryhmänjohtaja: professori Gregor Hillers

Tutkimusinfrastruktuurit

Geotieteiden ja maantieteen osastolla on moderneja tutkimuslaboratorioita, aineistotietokantoja sekä kansallinen seisminen havaintoasemaverkko. Osastomme laboratoriot palvelevat tutkimusryhmiä ja tarjoavat analyysipalveluita eri tarkoituksiin. Osa laboratorioista tuottaa myös aineistoja ja aikasarjoja, joita hyödynnetään osaston tutkimuksessa ja opetuksessa.

Kenian Taitavuorilla sijaitsevan Helsingin yliopiston monitieteisen  Taitan tutkimusaseman (Taita Research Station) toimintaa johdetaan ja koordinoidaan osastoltamme.

Osastomme koordinoi suomalaisten yliopistojen ja tutkimuslaitosten osallistumista eurooppalaiseen EPOS (European Plate Observing System) tutkimusinfrastruktuuriin. Suomen EPOS-yhteisö, FIN-EPOS, ylläpitää kiinteän maan geofysiikan havaintoasemia ja laboratorioita Suomessa.