Opin visindi
Not a member yet
2982 research outputs found
Sort by
Population regulation in a sub-Arctic wader: insights from variation in breeding density
No full textPopulation numbers result from the combined effect of exogenous (weather, food, predation, anthropogenic impact) and endogenous (behaviour, density) factors on the population, which often act simultaneously resulting in spatial variation in population distribution and density. The effects of these factors can mask each other and operate across different spatiotemporal scales making the study of population regulation challenging. Studies on variation in demography and habitat quality across gradients in breeding density can give important insights into population regulation. The largest lowland basin in Iceland has a unique gradient of wader breeding density, an ideal setting for population regulation studies. Using the variation in Whimbrel, Numenius phaeopus, abundance recorded during a long-term monitoring programme and a three-year study in South Iceland, I aimed to better understand the possible mechanisms regulating this population. To do so, I investigated population trends and the relationships between demographic processes, habitat features, and behaviour of this species.
Adult abundance decreased from 2012-2021 possibly due to habitat degradation. Brood abundance did not show a trend (2013-2021) but showed high environmental variability. Adults used a variety of semi-natural habitats, and their annual abundance was not directly explained by the process of ecological succession, potential prey abundance, or potential predator pressure. Adult numbers influenced the frequency of the aerial display behaviour with Whimbrels displaying more often at low densities during pre-incubation, probably for mate attraction. Displaying at all densities occurred during the rest of the breeding season and may serve other functions such as resource defence. Broods avoided areas of anthropogenic origin, and some semi-natural habitats were more important than others during chick-rearing and migration preparation. Food availability is likely a driver of variation in habitat quality and more broods were produced at a higher abundance of potential prey. At a small spatial scale, more broods were produced at higher adult density, yet the probability of raising a brood was estimated to be similar across the adult density gradient. The increasing infrastructure development in South Iceland is threatening wader populations, and understanding how populations are regulated will facilitate management and conservation to minimise human-wildlife conflicts.Stofnstærðir dýra velta á samspili ytri þátta (fæðu, afráns, áhrifa manna) og innri þátta
(atferlis, stofnþéttleika). Þessir þættir geta verkað á sama tíma og stjórnað dreifingu og
þéttleika innan stofna. Áhrif tiltekinna þátta geta verið falin af öðrum þáttum og sýnt
breytileika í tíma og rúmi svo veruleg áskorun er að rannsaka stofnstjórnun. Rannsóknir á
breytileika í lýðfræði og gæðum búsvæða við mismunandi varpþéttleika geta gefið
mikilvægar vísbendingar um stofnstjórnun. Á Suðurlandi má finna mikinn breytileika í
þéttleika vaðfugla sem gefur góð tækifæri á að rannsaka stofnstjórnun. Breytileiki í
þéttleika spóa (Numenius phaeopus) var kannaður með langtímarannsókn og þriggja ára
rannsókn með það að markmiðið að varpa ljósi á þætti sem stjórna stofninum. Til að ná því
markmiði kannaði ég stofnbreytingar og samband lýðfræðilegra þátta, eiginleika búsvæða
og atferlis hjá spóa.
Spóa fækkaði á svæðinu á árunum 2012-2021, mögulega vegna hnignunar búsvæða. Fjöldi
systkinahópa, sem taldir voru árlega (2013-2021), sýndi ekki marktækar breytingar en
mikinn áramun. Fullorðnir fuglar notuðu fjölbreyttar gerðir af búsvæðum og fjöldi þeirra
varð ekki útskýrður með beinum hætti út frá framvindustigi gróðurs, líklegu fæðuframboði
innan varpsvæðis eða líklegum afránsþrýstingi innan varpsvæðis. Varpþéttleiki spóa hafði
áhrif á tíðni óðalsflugs sem var algengara við lágan varpþéttleika í byrjun varptíma og
þjónar líklega hlutverki við pörun. Óðalsflug var stundað á öllum svæðum út varptímann
sem bendir til að það þjóni einnig tilgangi við að verja auðlindir. Spóaungar forðuðust
búsvæði sem voru undir mestum áhrifum manna og sum búsvæði voru mikilvægari en
önnur á ungatíma og fyrir undirbúning fyrir farflug. Fæðuframboð hefur líklega áhrif á
gæði búsvæða en fleiri ungar komust á legg þar sem fæðuframboð var meira. Á
svæðisbundinn mælikvarða var ungaframleiðsla meiri þar sem varpþéttleiki var hærri en
líkur á að pör væru með unga virtust svipaðar við mismunandi varpþéttleika. Aukin
landnýting á Suðurlandi skapar hættu fyrir vaðfuglastofna og bættur skilningur á því
hvernig stofnum er stjórnað auðveldar vernd stofnanna og minnkar líkur á skörun
hagsmuna fugla og manna
Assessing neurophysiological conditions using a multimetric approach (BioVRSea)
Full text linkCurrent diagnosis and longitudinal evaluation of many neurological disorders rely on
subjective, questionnaire-based approaches rather than measured biomarkers of the
disease. Deficits of postural control are frequently seen in such diseases and provide
a route for more objective assessment. This thesis reports the work completed using
the unique BioVRSea setup to assess those with a history of concussion and those
with early-stage Parkinson’s Disease and using a combination of neurophysiological
(electromyography - EMG, electroencephalography - EEG, heart rate) and centre of
pressure (CoP) measurements. The BioVRSea experiment is a challenging postural
control task triggered by a moving platform and a virtual reality environment, during
which the neurophysiological measurements are taken. In the first paper, measurements
were performed on 54 professional athletes who self-reported their history of
concussion or non-concussion. Biosignals and CoP parameters were analyzed before
and after the platform movements, to compare the net response of individual postural
control. The results showed that BioVRSea discriminated between the concussion
and non-concussion groups. Particularly, EEG power spectral density in delta and
theta bands showed significant changes in the concussion group and right soleus median
frequency from the EMG signal differentiated concussed individuals with balance
problems from the other groups. Anterior–posterior CoP frequency-based parameters
discriminated concussed individuals with balance problems. In the second study on
Parkinson’s Disease, 11 early-stage Parkinson’s subjects and 46 healthy over-50s took
part in the experiment. Significant differences were found between the two groups in
electromyographic and centre of pressure measurements. Correlation analysis of the
EMG signal indicated opposite correlations in skewness in the right soleus muscle. In
the second Parkinson’s Disease study, 29 healthy and 9 early-stage Parkinson’s Disease
subjects were assessed. The results of our work show significant differences in
several biosignal features, particularly in the right tibialis anterior, the ellipse area
associated with the centre of pressure changes and the power spectral density changes
in the alpha and theta bands of the EEG. This thesis shows the potential of BioVRSea
as a quantitative means of developing a multi-metric signature capable of quantifying
postural control and distinguishing healthy from pathological response.Núverandi greining og langtíma mat á mörgum taugasjúkdómum byggir á huglægri
spurningalistamiðaðri nálgun frekar en mælingu á sjúkdómseinkennum. Skortur á líkamsstöðustjórnun
er algengur í slíkum sjúkdómum og gefur þá tækifæri til hlutlægara
mats. Þessi ritgerð greinir frá verkum sem framkvæmd voru með einstöku BioVRSea
uppsetningunni til að meta þá sem hafa sögu um heilahristing og þá sem eru á byrjunarstigi
Parkinsonsveiki með samblandi af taugasálfræðilegum (vöðvarafrit - EMG,
heilarafrit - EEG, hjartsláttur) og þungamiðju (CoP) mælingum. BioVRSea tilraunin
er krefjandi stöðustýringarverkefni sem framkvæmd er á hreyfanlegum vettvangi og
sýndarveruleikaumhverfi, þar sem taugalífeðlisfræðilegar mælingar eru teknar. Í fyrstu
greininni voru mælingar gerðar á 54 atvinnuíþróttamönnum sem sögðust hafa sögu
um heilahristing og þeim sem ekki höfðu sögu um heilahristing. Lífeðlisfræðileg merki
og CoP breytur voru greindar fyrir og eftir hreyfingar til að bera saman heildarviðbrögð
einstakra líkamsstöðustjórnunar. Niðurstöðurnar sýndu að BioVRSea greindi á
milli heilahristinghópsins og samanburðarhópsins. Sérstaklega sýndi EEG aflþéttleiki
í delta og theta böndum marktækar breytingar í heilahristingshópnum og miðtíðni í
hægri soleus frá EMG merkinu greindi þá með jafnvægisvandamál frá öðrum hópum.
Fremri–aftari CoP tíðnibundnar breytur greindu þá með jafnvægisvandamál. Í annarri
rannsókn á Parkinsonsveiki tóku 11 einstaklingar á byrjunarstigi Parkinsons og 46
heilbrigðir yfir 50 ára aldur þátt í tilrauninni. Marktækur munur fannst á milli hópanna
tveggja í vöðvarafrits- og þungamiðju mælingum. Fylgnigreining á EMG merkinu
sýndi andstæða fylgni í skekkju í hægri soleus vöðva. Í annarri rannsókn voru 29 heilbrigðir
og 9 einstaklingar á byrjunarstigi Parkinsons metnir. Niðurstöður okkar sýna
marktækan mun á nokkrum lífeðlisfræðilegum eiginleikum, sérstaklega í hægri tibialis
anterior, ellipse svæði tengt breytingum á þungamiðju og aflþéttleikabreytingum í
alpha og theta böndum EEG. Þessi ritgerð sýnir möguleika BioVRSea sem megindlegt
tæki til að þróa margþætt merki sem getur mælt líkamsstöðustjórnun og greint á milli
heilbrigðra frá meinafræðilegri svörun.RANNÍS, grant number 239612-051: “Postural control signature: Advanced assessment
and diagnostics using the BioVRSea paradigm”
Áföll í æsku, geðheilsuvandi og seigla á fullorðinsárum
No full textExposure to adverse childhood experiences (ACEs), including abuse, neglect and
growing up in dysfunctional home environments, has consistently been associated with
an elevated risk of multiple negative mental health outcomes extending into adulthood.
Yet, not all individuals exposed to ACEs suffer from poor mental health in adulthood,
and a substantial proportion of people remain resilient. Leveraging unique data sources
from Sweden and Iceland, the overarching objective of this thesis was to examine the
environmental and genetic contributions to the psychiatric morbidity-resilience
dimension in the context of ACEs, with psychiatric disorders at one end of the spectrum
and resilience at the other.
The aim of study I was to examine whether associations between ACEs and adult
psychiatric disorders remained after adjustment for familial confounding due to shared
genetic and environmental factors. Participants comprised 25,252 individuals (18-47
years) from the Swedish Twin Registry, which retrospectively reported exposure to
ACEs via a web-based survey. Information about adult psychiatric disorders was
obtained via linkage to the Swedish National Patient Register. We found that a greater
number of ACEs was associated with increased odds of depression, anxiety, substance
abuse and stress-related disorders in adulthood. In co-twin control analyses based on
twins discordant on ACE exposure, we found that associations between ACEs and adult
psychiatric disorders were somewhat attenuated, i.e., indicating a partial role of genetic
predisposition and early environmental factors. Nonetheless, when accounting for these
factors in monozygotic twin comparisons, we found that exposure to multiple types of
ACEs and, specifically, exposure to sexual abuse in childhood, was robustly associated
with increased odds of adult psychiatric disorders.
The aim of study II was to examine associations between a broad set of ACEs and two
distinct measures of adult resilience. Resilience was conceptualized both as perceived
coping ability and as psychiatric resilience defined as the absence of (or low)
psychiatric morbidity after exposure to trauma. Participants comprised 26,198 women
(18-69 years) from the Icelandic Stress-And-Gene-Analysis cohort that responded to a
comprehensive online questionnaire covering a wide range of mental health
assessments as well as information on ACEs. We found that a greater number of ACEs
was negatively associated with perceived coping ability and psychiatric resilience in
adulthood, in a dose-response fashion. Specifically, women reporting five or more
ACEs had 36% lower prevalence of high coping ability and 58% lower prevalence of
high psychiatric resilience, compared to women reporting no ACEs. Furthermore, of 13
measured ACEs, we found that emotional neglect, being bullied, sexual abuse and
vi
growing up with a mentally ill household member were most robustly associated with
reduced adult resilience.
The aim of study III was to investigate the relative contribution of genetic and
environmental factors to individual variation in adult psychiatric resilience after
exposure to ACEs. Psychiatric resilience was conceptualized as the absence of any
adult diagnosis of common psychiatric disorder after exposure to ACEs. Participants
comprised 8,606 individuals (21-47 years) from the Swedish Twin Registry that had
experienced at least one ACE. As in study I, participants reported exposure to ACEs via
a web-based survey and information about adult psychiatric disorders was obtained via
linkage to the Swedish National Patient Register and the Swedish Prescribed Drug
Register. We found that 40% of the variation in adult psychiatric resilience after ACEs
was due to genetic factors, while the remaining 60% was due to individual-specific
environmental factors. We further found that measured genetic risk for other psychiatric
traits and disorders (e.g., PTSD and depression), was associated with lower odds of
resilience to ACEs, indicating some shared genetic overlap.Niðurstöður rannsókna benda til þess að fólk sem hefur upplifað ýmiss konar áföll í
æsku, þar á meðal andlegt eða líkamlegt ofbeldi eða vanrækslu, sé í aukinni áhættu á
að þróa með sér geðraskanir á fullorðinsárum. Hins vegar fá ekki allir með slíka
áfallasögu í æsku, einkenni geðraskana á fullorðinsárum, heldur sýna seiglu eða hæfni
til að halda heilsu þrátt fyrir áföll eða þungbærar aðstæður. Með því að nota gögn úr
Áfallasögu kvenna á Íslandi og sænska tvíburagagnagrunninum, var markmið
doktorsverkefnisins að rannsaka erfða- og umhverfisþætti í seiglu sem og
geðheilsuvanda á fullorðinsárum í kjölfar áfalla í æsku.
Markmið rannsóknar I var að skoða hvort tengsl á milli áfalla í æsku og þróunar
geðraskana á fullorðinsárum sé óháð fjölskyldutengdum þáttum, eins og erfðum og
sameiginlegum umverfisþáttum í uppvexti. Þátttakendur voru 25,252 einstaklingar (18-
47 ára) úr sænska tvíburagagnagrunninum sem svöruðu spurningalista um áföll í æsku.
Upplýsingar um greiningu á geðröskunum á fullorðinsárum voru fengnar með
samtengingu gagna við sænsku sjúkraskránna. Niðurstöður sýndu sterk tengsl á milli
fjölda áfalla í æsku og aukinnar áhættu á þunglyndi, kvíða, áfallastreituröskun og
áfengis- og vímuefnavanda á fullorðinsárum. Með því að bera saman tvíburapör þar
sem annar tvíburinn hafði orðið fyrir áfalli í æsku en ekki hinn, kom í ljós að áhrif áfalla
í æsku á þróun geðraskana á fullorðinsárum má að hluta til skýra með
fjölskyldutengdum þáttum, eins og erfðum og æskuumhverfi. En þegar stjórnað er fyrir
þessum þáttum, sýndu niðurstöður ennfremur að sterk áfallasaga í æsku, t.d.
kynferðisofbeldi eða það að hafa orðið fyrir þremur eða fleiri tegundum áfalla í æsku,
hefur sterk tengsl við þróun geðsjúkdóma á fullorðinsárum, óháð fjölskyldutengdum
þáttum.
Markmið rannsóknar II var að skoða tengsl á milli áfalla í æsku og seiglu á
fullorðinsárum. Seigla var aðgerðarbundin annarsvegar sem sjálfsmat á bjargráði eða
hæfni til að takast á við áskoranir daglegs lífs og hinsvegar sem lág einkennabyrði
geðraskana þrátt fyrir áfallasögu. Þáttakendur voru 26,198 konur (18-69 ára) sem tóku
þátt í Áfallasögu kvenna á Íslandi og svöruðu ítarlegum spurningalista, meðal annars um
áföll á lífsleiðinni ásamt spurningum um bjargráð og geðræn einkenni á fullorðinsárum.
Niðurstöður sýndu sterk skammtaháð tengsl á milli fjölda áfalla í æsku og skertrar seiglu
á fullorðinsárum, þar með talið skertrar getu til þess að takast á við áskoranir daglegs
lífs og lægri einkennabyrði geðraskana. Þau áföll í æsku sem höfðu hvað sterkust tengsl
við skerta seiglu á fullorðinsárum voru tilfinningaleg vanræksla, kynferðislegt ofbeldi,
einelti og geðrænn vandi á heimili.
iv
Markmið rannsóknar III var að skoða hlutfallslegan þátt erfða og umhverfis í seiglu á
fullorðinsárum í kjölfar áfalla í æsku. Seigla var aðgerðarbundin sem lág einkennabyrði
geðraskana þrátt fyrir áföll í æsku. Þátttakendur voru 8,606 einstaklingar (21-47 ára) úr
sænska tvíburagagnagrunninum sem höfðu upplifað að minnsta kosti eitt áfall í æsku.
Eins og í rannsókn I svöruðu þáttakendur spurningalista um áföll í æsku og upplýsingar
um geðraskanir á fullorðinsárum voru fengnar með samtengingu gagna við sænsku
sjúkraskránna sem og með samtengingu gagna við sænska lyfjagagnagrunninn.
Niðurstöður sýndu að erfðir skýrðu 40% í breytileika seiglu á fullorðinsárum á meðan
einstaklingsbundnir umhverfisþættir skýrðu restina eða 60% af einstaklingsmun í seiglu.
Niðurstöður sýndu einnig að fjölgena áhættuskor fyrir geðrænar svipgerðir (t.d. fyrir
áfallastreituröskun og þunglyndi) spáðu fyrir um seiglu á fullorðinsárum, sem gefur til
kynna að erfðabreytileikar sem tengjast þessum svipgerðum hafa einnig áhrif á seiglu.The University of Iceland Research Fun
Effect of basaltic particles and iron-containing minerals in wetland soils and reservoirs on CO2 drawdown: An analogue for Enhanced Rock Weathering
Full text linkBattling climate change and rising temperatures is a major task of this century. To achieve current climate goals the large-scale removal of carbon dioxide from the atmosphere is needed. Enhanced Rock Weathering ERW is one of the most promising methods to draw down carbon dioxide from the atmosphere at large scale, but it has been challenging to demonstrate. This work reports the soil water chemistry, mineralogy and carbon balance in an Icelandic Andosol that has received large quantities of basaltic dust over 3300 years, providing opportunity to quantify the rates and long-term consequences of Enhanced Rock Weathering. The continuous dust dissolution has been promoted by the precipitation of Al-Si-minerals, such as allophane, and organic anion ligands released from organic decay. Consequently, the water pH, alkalinity and the concentrations of most major elements have increased. Initially released toxic trace metals are scavenged at depth, likely by uptake through secondary minerals. Some carbon dioxide was stored in solid form as siderite FeCO3. Meanwhile, the alkalinity generation in these soil waters is more than ten-times higher than in equivalent basalt-dust-free soils.
This study shows that oxidation in these soil systems leads to the transformation of the dominant Al-rich allophane phases to Fe3+-dominated nontronite and ferrihydrite. Simultaneously, soil water alkalinity is reduced. Potentially remobilized toxic trace metals are scavenged by newly formed minerals such as ferrihydrite. Even in surface waters, ferrihydrite is able to adsorb effectively high concentrations of naturally derived heavy metals, but also affects nutrients like phosphorus. These scavenged elements will potentially be released upon interaction with seawater.
After accounting for oxidation and degassing when the soil waters are exposed to the atmosphere, the annual CO2 drawdown by alkalinity generation is estimated at 62 g CO2 m⁻2 yr⁻1. Therefore, this study validates the ability of soil amendments containing fine-grained mafic minerals to attenuate increasing atmospheric CO2 by alkalinity export. If the results of our studied field site are representative, the removal of 1 Gt yr⁻1 CO2 from the atmosphere through alkalinity production alone would require a total of 16 million km2 of surface. However, induced changes in soil organic carbon storage likely dominate the net CO2 drawdown of Enhanced Rock Weathering efforts. At our Icelandic site the rate of organic carbon storage is estimated to be 1.5 to 3 times larger than that of alkalinity storage.
This measured specific alkalinity flux is of similar order as the fluxes observed in NE-Icelandic glacier meltwater-fed reservoirs loaded with suspended basaltic particles. Low CO2 partial pressures in these waters, stemming from the water-rock interactions in the reservoirs and beneath the glacier, result in a direct CO2 drawdown from the atmosphere. The annual CO2 drawdown from Hálslón, one of the largest hydro power reservoirs in Iceland, was quantified at 5000 tons annually or 120 g CO2 m⁻2 yr⁻1 present during a six-month ice-free period. Simultaneously, the emissions from the downstream Lagarfljót reservoir decreased from ~5300 t yr⁻1 (100 g CO2 m⁻2 yr⁻1) to ~1700 t yr⁻1 (32 g CO2 m⁻2 yr⁻1 ), after receiving the redirected waters from the new Hálslón reservoir. While the partial pressure gradient between the atmosphere and the water bodies is the main driving force for the CO2 fluxes, it is highly affected by wind speeds but less by temperature variations. Although detailed analyses are lacking, additions of mafic materials to large water bodies to draw down CO2 should still be considered in the future.Glíman við loftslagsbreytingar og hækkandi hita er meðal höfuðverkefna þessarar aldar. Nauðsynlegt mun reynast að fjarlægja koltvíoxíð úr andrúmslofti í miklum mæli ef loftslagsmarkmið eiga að nást. Einhver vænlegasta aðferð til að nema koltvíoxíð brott úr andrúmslofti í stórum stíl er "aukin bergveðrun", sem svo kallast, en örðugt hefur reynst að sanna mátt hennar. Í þessu riti er fjallað um rannsókn á efnasamsetningu jarðvegsvatns, á steindasamsetningu og á kolefnisjafnvægi í íslenskri eldfjallajörð (andósól), sem orðið hefur fyrir miklu áfoki basaltryks á 3300 árum. Þannig hefur gefist tækifæri til að leggja mat á hraða aukinnar bergveðrunar og áhrif hennar til lengri tíma. Útfelling álkísilsteinda, eins og allófans, og lífrænar jónir, sem fallið hafa til við niðurbrot lífrænna efna, hafa ýtt undir stöðuga upplausn ryksins, en hún hefur hækkað pH-gildi vatnsins, basavirkni og styrk flestra helstu frumefna. Eitraðir snefilmálmar, sem leysast út í fyrstu, eru trúlega teknir upp af síðsteindum á nokkru dýpi. Upptaka koltvíoxíðs úr andrúmslofti af völdum útfellingar járnkarbónats, síderíts, virðist takmörkuð í þessum jarðvegi, þótt hún sé möguleg, en síderítið bindur koltvíoxíðið sem fast efni. Engu að síður er framleiðsla basavirkni í þessu jarðvatni liðlega tífalt meiri en í sambærilegum jarðvegi sem laus er við basaltryk.
Rannsóknin sýnir, að oxun í þessum jarðvegi umbreytir hinum ríkjandi álríku allófansteindum í nontrónít og ferríhýdrít, en í þeim er þrígilt járn ráðandi. Um leið minnkar basavirkni jarðvegsvatnsins. Nýmyndaðar steindir, eins og ferríhýdrít, taka upp eitraða snefilmálma, sem kunna að hafa leyst út. Ferríhýdrít getur aðsogað mikið af náttúrulega tilfallandi þungmálmum, jafnvel í yfirborðsvatni, en hefur einnig áhrif á næringarefni eins og fosfór. Sjóvatn gæti leyst þessi uppteknu efni út aftur.
Árleg upptaka koltvíoxíðs úr andrúmslofti af völdun framleiðslu basavirkni er metin sem 62 g koltvíoxíðs á fermetra á ári, að teknu tilliti til oxunar og afgösunar, sem verður þegar jarðvegsvatnið kemst undir bert loft. Þessi rannsókn staðfestir þannig, að jarðvegsbætur með fínkorna basalti geta dregið úr aukningu koltvíoxíðs í andrúmslofti með flutningi basavirkni. Séu niðurstöður af þessu rannsóknarsvæði dæmigerðar, má ætla að alls þyrfti 16 milljónir ferkílómetra yfirborðs til að binda eitt gígatonn koltvíoxíðs úr andrúmslofti á ári með framleiðslu basavirkni einni saman. Líklegt er hins vegar, að breytingar á forða lífræns kolefnis í jarðvegi, sem verða í kjölfarið, séu ráðandi um bindingu koltvíoxíðs úr andrúmslofti með aukinni bergveðrun. Á íslenska rannsóknarreitnum er lífræn binding kolefnis metin á bilinu hálf önnur til þreföld binding basavirkninnar.
Þetta basavirkniflæði er álíka mikið og mælist í Hálslóni, en í því er mikil basaltsvifaur. Hlutþrýstingur koltvíoxíðs í Hálslóni er lágur vegna efnahvarfa milli vatns og bergs í lóninu og undir jökli, og veldur þessi lági þrýstingur beinni upptekt koltvíoxíðs úr andrúmslofti. Árleg upptaka koltvíoxíðs úr andrúmslofti í Hálslón, eitt stærsta uppistöðulón á Íslandi, var metin sem 5000 tonn á ári, eða 120 g á fermetra á ári, á sex mánaða tímabili þegar lónið var íslaust. Á sama tíma minnkaði losun úr Leginum úr u.þ.b. 5300 tonnum koltvíoxíðs á ári (100 g á fermetra á ári) niður í um 1700 tonn á ári (32 g á fermetra á ári) eftir að vatni úr Hálslóni var veitt þangað. Þó að mismunur hlutþrýstings koltvíoxíðs milli andrúmslofts og vatna sé það sem knýi flæði koltvíoxíðs, þá hefur vindhraði samt mikil áhrif á flæðið, en hiti minni. Þótt ítarlega greiningu vanti ennþá, er
ástæða til að íhuga íbót basaltagna í stór vatnshlot þegar fram líða stundir, í því augnamiði að binda koltvíoxíð úr andrúmslofti.This doctoral thesis is part of the project Metal-Aid, Metal oxide aided subsurface remediation: from invention, which was funded by the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Skłodowska-Curie action with the grant agreement number 675219.
This work was also part partially funded by Landsvirkjun under the project number 2456, the Icelandic Center for Research (Rannís) on behalf of the Doctoral Student Fund of the Ministry for the Environment and Natural Resources under the grant No 218929-051, the Research Fund of the University of Iceland and the Travel grant for doctoral students at the University of Iceland, as well as from the research grant CRG9 2020 KAUST-UI provided by the KAUST University, Saudi Arabi
Direct evidence of CO2 drawdown through enhanced weathering in soils
Full text linkThe ability of engineered enhanced weathering to impact atmospheric CO2 has been challenging to demonstrate due to the many processes occurring in soils and the short time span of current projects. Here we report the carbon balance in an Icelandic Histic/Gleyic Andosol that has received large quantities of basaltic dust over 3300 years, providing opportunity to quantify the rates and long term consequences of enhanced weathering. The added basaltic dust has dissolved continuously since its deposition. The alkalinity of the soil waters is more than 10 times higher than in equivalent basalt dust-free soils. After accounting for oxidation and degassing when the soil waters are exposed to the atmosphere, the annual CO2 drawdown due to alkalinity generation is 0.17 t C ha−1 yr−1. This study validates the ability of fine grained mafic mineral addition to soils to attenuate increasing atmospheric CO2 by alkalinity export. Induced changes in soil organic carbon storage, however, likely dominate the net CO2 drawdown of enhanced weathering efforts.This project was funded by the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Skłodowska-Curie grant agreement No 675219, from Landsvirkjun under the project number 2456, and the Icelandic Center for Research (Rannís) on behalf of the Doctoral Student Fund of the Ministry for the Environment and Natural Resources under the grant No 218929-051. Additional financial support was received from the Research Fund of the University of Iceland and the Travel grant for doctoral students at the University of Iceland. This research was partly supported by research grant CRG9 2020 KAUST-UI.Peer Reviewe
On learning stochastic models: from theory to practice
Full text linkThe field of model checking offers numerous tools for analysing stochastic models.
This analysis provides a comprehensive understanding of the behaviours exhibited by the system represented in the model. Consequently, such analyses are
of paramount importance for critical systems. Nonetheless, in certain application domains, the model is not readily accessible and needs to be acquired from
partially-observable executions of the system under analysis.
This thesis proposes to improve the learning of stochastic models, thereby facilitating the application of model checking to systems for which no model is currently
available. This objective is realised via three discrete strategies: (i) formulating an
active learning algorithm to learn Markov decision processes, (ii) devising a learning algorithm tailored for synchronised compositions of continuous-time Markov
chains, and (iii) developing a library compatible with model checkers, streamlining
the process of stochastic model acquisition and its seamless incorporation into the
model checking procedure. The first two strategies focus on enhancing and extending the theoretical foundations of learning stochastic models, while the third
one centers on facilitating the application of learning stochastic models and their
integration into the model checking workflow.Fagsviðið sem fjallar um könnun líkana býður upp á margs konar tól til að kanna
líkindafræðileg líkön. Slíkar kannanir skapa gagnlegt innsæi í hegðun þess kerfis
sem líkanið lýsir. Slíkar greiningar eru sérlega mikilvægar fyrir krítísk kerfi. Þrátt
fyrir þetta er í mörgum tilfellum ekki auðvelt að fá aðgang að slíkum líkönum og
því þörf á að geta skapað þau frá grunni með því að keyra kerfin og safna þeim
upplýsingum sem eru aðgengilegar.
Þessi ritgerð býður upp á leiðir til að læra líkindafræðileg líkön og á þann hátt
gera það mögulegt að nota þessa aðferðafræði í tilfellum þar sem engin líkön hafa
verið til fram að þessu. Þetta felur í sér eftirfarandi þrjár nálganir: (i) Að setja fram
virkt reiknirit til að læra Markov ákvörðunarferli (ii) Að setja fram lærdómsreiknirit
fyrir samstillta samsetningu á Markov-keðjum með samfelldan tíma, og (iii) að þróa
hugbúnaðarkerfi sem er samhæft helstu kerfum sem sjá um könnun líkana og gera
þannig allt ferlið meira straumlínulagað. Fyrstu tvær aðferðirnar miða fyrst og fremst að því að efla fræðilegan bakgrunn fyrir lærdómsreiknirit sem læra líkindafræðileg líkön en markmið hins þriðja gengur út á að bjóða upp á hugbúnað sem bætir almennt flæðið í lærdóms- og könnunarferlinu
Rethinking tourism through digital innovation? Rural tourism entrepreneurship in Iceland
Full text linkÍ þessari ritgerð er fjallað um stafræna nýsköpun og áskoranir fyrir endurhugsun
ferðaþjónustunnar með áherslu á lífsstílsfrumkvöðla í dreifbýli. Útgangspunktur
rannsóknarinnar er umræða um þróun ferðaþjónustu sem ávarpar þörf fyrir að draga úr
neikvæðum áhrifum atvinnugreinarinnar á áfangastaði. Rýnt er í hvernig
lífsstílsfrumkvöðlar í ferðaþjónustu í dreifbýli geta mögulega haft jákvæð áhrif með notkun
stafrænnar nýsköpunar. Sérstök áhersla er lögð á að kanna samband stafrænnar nýsköpunar
og frumkvöðlastarfs í dreifbýli á Íslandi. Byggt er á eigindlegri aðferðafræði og var
gögnum safnað með vettangsvinnu, hálfstöðluðum viðtölum og með spurningalistum. Rætt
var við 60 frumkvöðla og fulltrúa stoðkerfis ferðaþjónustunnar. Einnig var stofnað til
lausnamóts (hakkaþon) og það nýtt sem tilvik í notendarannsókn (e. action research) til að
draga fram hvernig ólíkar leiðir til að hagnýta stafvæðingu í dreifbýli birtast í verki.
Rannsóknin skapar dýpri skilning á athöfnum og viðhorfum smárra aðila í ferðaþjónustu til
þróunar ferðamála á Íslandi. Hún dregur fram hvernig þessir aðilar skilja og vinna með
nýsköpun og stafrænar lausnir og hvaða hvatar liggja þar að baki. Rannsóknin veitir nýja
þekkingu á möguleikum frumkvöðla til að taka þátt í endurhugsun ferðaþjónustunnar og
setur í lokin fram tillögur um stefnu og aðgerðir til að efla slíkt starf. Markmið
rannsóknarinnar er að brúa fræði og framkvæmd og skapa þekkingu á sviðum sem hingað
til hafa verið lítt könnuð hérlendis sem og á alþjóðlegum vettvangi.This PhD tackles the challenge of rethinking tourism through digital innovation with a focus on rural tourism lifestyle entrepreneurs in Iceland. Based on discussions on tourism development that address the urgent need to reduce the negative impacts of tourism on destinations, this PhD investigates the potential positive contribution of rural tourism lifestyle entrepreneurs in this regard in this regard through the use of digital innovation. The PhD particularly explores the interrelation between digital innovation and entrepreneurial dynamics in rural Iceland based on qualitative methodology, with information gathered through field studies, questionnaires, and semi-structured interviews with more than 60 tourism entrepreneurs and representatives from the tourism support system. Also, a rural hackathon is developed as an action research case study to show how approaches to applying digitalization in rural Iceland manifest in practice by engaging with the actors involved and identifying potentially absent actors. This PhD contributes to a deeper understanding of how small tourism practitioners perceive current tourism development and act in Iceland. Moreover, it showcases how these rural tourism actors understand and work with innovation and digital solutions and what their motivations are for doing so. This research emphasizes untapped knowledge by acknowledging entrepreneurs and their potential for rethinking tourism development, concluding with recommendations for practice and policy. The aim of this research is to bridge theory and practice and contribute to the academic field by providing knowledge of hitherto underexplored areas, both in Iceland and international context.To begin, I want to thank the Ministry of Industries and
Innovation and the Frumkvöðlasjóður Íslandsbanka for supporting the conduct of Hacking
Hekla, which influenced my research significantly. I further want to thank Arnar
Sigurðsson for including me and my research in the FIERI project, which was funded by
Rannís. I also want to thank the University of Iceland teaching assistant grant for
supporting my work. Last but not least, I want to thank Rannís, the Icelandic Research
Grant, for funding the final year of my doctoral research
Rapid differentiation of mafic to intermediate magma constrained by Ra–Th disequilibrium and the size of magma chamber beneath Hekla volcano, Iceland
Full text linkThe size of deep-seated magma chambers is an important parameter for understanding pre-eruptive signals such as surface deformation. The constantly inflating Hekla volcano in Iceland has had relatively simple eruptive behaviour during the historical period. The eruptions start explosively with production of differentially evolved andesite magma to dacite, related to the length of the foregoing quiescence period, and ends with an emission of a basaltic andesite lava of uniform composition. The basaltic andesite is formed by fractional crystallisation from a deeper-seated basalt source in a steady-state manner. How fast such a differentiation mechanism operates is unknown. Measured Ra-Th radioactive disequilibrium in both the basalt and the basaltic andesite reveal a decrease from a 14% excess of 226Ra over 230Th to only 5% with magma differentiation. The decrease in 226Ra excess to 5% in the basaltic andesite of Hekla is shown to be controlled by plagioclase fractionation alone. Therefore, the magma differentiation time from basalt to intermediate magma beneath Mt. Hekla is significantly shorter than three centuries, the time needed to detect significant 226Ra-decay. Given the steady-state production of basaltic andesite magma and the estimated magma production rate, the volume of the basaltic andesite magma reservoir can be estimated as less than 2 km3.RannisPre-print (óritrýnt handrit
Frávik í tilfinningastjórnun og þróun einkenna mótþróaþrjóskuröskunar meðal barna á skólaaldri: Langtímarannsókn
No full textBackground: Various theories regarding the link between emotion dysregulation and Oppositional Defiant Disorder symptoms are presented in the current literature. Firstly, with ODD now being viewed as a multi-dimensional construct placing irritability and mood related symptoms in a separate category from defiant behavior and vindictiveness, there has been more emphasis on the emotion related aspect of the disorder. Therefore, some research has discussed the possibility that emotion dysregulation could be part of the mood related dimension of ODD. Secondly, research has also shown that emotion dysregulation is potentially a core feature of ODD because of the high correlation between these two factors. Lastly, that emotion dysregulation could be a possible risk factor for the development of at-risk ODD symptoms later in childhood, but further research is needed.
Aims: The overall aim of this thesis was to better understand how emotion dysregulation contributes to the development of ODD symptoms. Research has highlighted the necessity to examine emotion dysregulation longitudinally among younger children and especially in relation to the development of externalizing disorders. Even though emotion regulation (ER) has been diligently studied, the focus has more been on the association of ER with general behavior problems. While problems in regulating and managing emotions figures markedly in depiction of general behavior problems, research on emotion dysregulation as a dual construct in relation to the development of ODD symptoms specifically are still needed.
Method: Participants were 547 children, 251 girls (45.8%) and 296 boys (54.2%), ages 5-6 at time 1 (mean age = 5.69, SD= .31), ages 6-7 at time 2 (mean age = 6.61, SD= .30) and ages 7-8 at time 3 (mean age = 7.60, SD= .30) and recruited through preschools. The inclusion criteria were children aged 5 or 6 at time 1, attending preschool with Icelandic-speaking parents. Parents and teachers received a link to questionnaires at three annual time points from preschool to 2nd grade.
Results: According to the findings in paper I, girls had higher means on the ER subscale of the ERC than boys, indicating better emotion regulation. The boys had higher means on the L/N subscale of the ERC, DBRS and CP subscale of the SDQ. Indicating that the boys had higher lability/negativity and more behavior problems/ODD symptoms than girls. When examining the cross-sectional relationship between emotion dysregulation and ODD symptoms/conduct problems, the moderation analysis was significant for parent-and-teacher-reported ODD symptoms and conduct problems, with both emotion regulation and lability/negativity contributing individually to those symptoms. Adding gender to the model resulted in a marginal increase for both parents and teachers, though the increase was only significant for teachers for conduct problems.
Informant discrepancies were examined in paper II. The ICC and Cohen’s Kappa values concerning parent-teacher agreement, as well as teacher-teacher agreement across different school levels, preschool (time 1) and elementary school (time 2), were calculated. In terms of mean scores on assessment measures, agreement between parents and teachers was only fair for lability/negativity at both time points (ICC: time 1 = .478; time 2 = .566). For other symptoms (emotion regulation and both ODD dimensions), agreement was markedly poor. When examining agreement among teachers across different school levels, discrepancies between informants were less evident compared to those between parents and teachers. Moderate agreement was observed for mood-related symptoms (ICC = .499) and defiant behavior (ICC = .475), while excellent agreement was noted for lability/negativity (ICC = .753), but only fair agreement for emotion regulation (ICC = .463).
In paper III a series of path models were constructed, linking at each time point emotion regulation and lability/negativity with ODD symptoms. Separate models were run by source (parent reports; teacher reports) and by gender (girls; boys) for a total of four models. According to parent-report, the results indicated that the relationships between variables were very similar for both boys and girls. The results showed that emotion regulation and lability/negativity at each time point were consistently related to ODD symptoms at the same point in time, with emotion regulation being negatively related and lability/negativity positively related. When examining whether emotion regulation and lability/negativity can predict ODD symptoms at a later time point, there were limited effects. To test if emotion regulation and lability/negativity at time 1 can possibly predict ODD symptoms at times 2 and 3, in a more direct manner, simpler path models were created. For the parent data, the model showed a significant predictive relationship for both emotion regulation and lability/negativity at time 1 with ODD symptoms at both times 2 and 3. For the teacher data, only lability/negativity at time 1 was significantly predictive of ODD symptoms at times 2 and 3.
Conclusion: Even if the findings from this thesis point more towards emotion dysregulation being a feature of ODD symptoms rather than a risk factor, it is without a doubt that emotion dysregulation is strongly associated with ODD symptoms. The results indicate that when evaluating possible ODD symptoms among children it is also important to explore whether difficulties with emotion regulation are also present.Bakgrunnur: Ýmsar kenningar eru til staðar um tengsl á milli frávika í tilfinningastjórnun og einkenna mótþróaþrjóskuröskunar hjá börnum. Einkenni mótþróaþrjóskuröskunar hefur verið skipt í þrjá flokka í nýjustu greiningarkerfum, með skaptengd einkenni í sérstökum flokki frá ögrandi hegðun og hefndarhyggju. Það hefur að hluta til leitt til þess að meiri áhersla hefur verið lögð á tilfinningatengdan þátt röskunarinnar. Rannsóknir hafa fjallað um þann möguleika að frávik í tilfinningastjórnun gætu verið hluti af skaptengda flokknum í greiningarskilmerkjum mótþróaþrjóskuröskunar. Aðrar rannsóknir hafa velt upp möguleikanum á að frávik í tilfinningastjórnun gætu verið eitt af kjarnaeinkennum röskunarinnar. Rannsóknir hafa þó einnig varpað fram þeirri tilgátu að frávik í tilfinningastjórnun gætu verið áhættuþáttur fyrir þróun mótþróaþrjóskuröskunar en frekari rannsókna er þörf.
Markmið: Aðalmarkmið þessarar ritgerðar var að meta hvort og hvernig frávik í tilfinningastjórnun stuðla að þróun einkenna mótþróaþrjóskuröskunar. Rannsóknir hafa sýnt fram á nauðsyn þess að skoða þetta viðfangsefni með langtímarannsóknum. Jafnvel þótt frávik í tilfinningastjórnun og hafi verið rannsökuð af kostgæfni hefur áherslan verið meiri á tengsl þeirra við almennan hegðunarvanda hjá börnum. Þrátt fyrir að vandamál við að stjórna tilfinningum séu áberandi meðal barna með almenn hegðunarvandamál er enn þörf á að rannsaka nánar tengslin á milli frávika í tilfinningastjórnun og einkenna mótþróaþrjóskuröskunar sérstaklega.
Aðferð: Þátttakendur voru foreldrar og kennarar 547 barna, 251 stúlka (45,8%) og 296 drengir (54,2%), á aldrinum 5-6 ára á tíma 1 (meðalaldur = 5,69, SF= .31), 6-7 ára á tíma 2 (meðalaldur = 6,61, SF= .30) og 7-8 ára á tíma 3 (meðalaldur = 7.60, SF= .30. Inntökuskilyrði í rannsóknina voru börn á aldrinum 5 til 6 ára, í leikskóla og með íslenskumælandi foreldra. Foreldrar og kennarar fengu hlekk á spurningalista, sem lagðir voru fyrir á þremur árlegum tímapunktum frá leikskóla til 2. bekkjar í grunnskóla.
Niðurstöður: Samkvæmt niðurstöðum í rannsókn I voru stúlkur almennt með betri tilfinningastjórnun en drengir þar sem þær voru með með hærri meðaltöl á undirkvarða ERC sem metur tilfinningastjórnun (ER). Drengir voru með almennt meiri óstöðuglyndi og neikvæðni þar sem þeir voru með hærri meðaltöl á undirkvarða ERC sem metur óstöðuglyndi og neikvæðni (L/N) og með marktækt fleiri einkenni mótþróaþrjóskuröskunar og meiri almennan hegðunarvanda en stúlkur. Frávik í tilfinningastjórnun höfðu áhrif á einkenni mótþróaþrjóskuröskunar og almennan hegðunarvanda, samkvæmt bæði foreldrum og kennurum, en kynjamunur var takmarkaður.
Misræmi milli upplýsingagjafa var skoðað í rannsókn II. Samræmi á milli foreldra og kennara var áberandi lágt, nema hvað varðar meðaltöl á undirkvarða ERC sem metur óstöðuglyndi og neikvæði (L/N) (ICC: tími 1 = .478; tími 2 = .566). Þegar skoðað var samræmi á meðal kennara á mismunandi skólastigum var misræmi milli upplýsingagjafa minna áberandi en milli foreldra og kennara. Gott samræmi var milli kennara varðandi flokka mótþróaþrjóskuröskunar (skaptengd einkenni (ICC = .499) og ögrandi hegðun (ICC = .475)). Það var mjög gott samræmi fyrir óstöðuglyndi/neikvæðni (L/N) (ICC = .753), og gott samræmi fyrir tilfinningastjórnun (ER) (ICC = .463).
Í rannsókn III voru keyrð röð af líkönum, sem tengdu á hverjum tímapunkti tilfinningastjórnun og óstöðuglyndi/neikvæðni við einkenni mótþróaþrjóskuröskunar. Aðskilin líkön voru keyrð eftir upplýsingargjöfum (foreldrar og kennarar) og eftir kyni, (stúlkur og drengir), alls fjögur líkön. Samkvæmt svörum foreldra bentu niðurstöðurnar til þess að tengsl milli breytanna væru mjög svipuð fyrir bæði drengi og stúlkur. Niðurstöðurnar sýndu að fylgni var á milli tilfinningastjórnunar (ER) og óstöðuglyndis/neikvæðni (L/N) á hverjum tímapunkti við einkenni mótþróaþrjóskuröskunar á sama tímapunkti. Þegar litið var á forspárgildi frávika í tilfinningastjórnunar á tíma 1 á einkenni mótþróaþrjóskuröskunar á tíma 2 og 3 fundust takmörkuð áhrif. Til að prófa þessi forspárgildi með beinni hætti voru einfaldari líkön keyrð. Samkvæmt svörum foreldra sýndi líkanið marktækt samband fyrir bæði tilfinningastjórnun (ER) og óstöðuglyndi/neikvæðni (L/N) á tíma 1 við einkenni mótþróaþrjóskuröskunar á bæði tíma 2 og 3. Fyrir kennaragögnin var aðeins óstöðuglyndi/neikvæðni (L/N) á tíma 1 forspá um einkenni mótþróaþrjóskuröskunar á tímum 2 og 3.
Ályktanir: Þó að niðurstöðurnar úr þessari rannsókn benda til þess að frávik í tilfinningastjórnun séu hluti af einkennum mótþróaþrjóskuröskunar frekar en áhættuþáttur, sýna niðurstöður án efa fram á sterk tengsl á milli þessara þátta. Það gefur til kynna að þegar verið er að kortleggja hegðunarvanda hjá börnum er einnig mikilvægt að kortleggja hvort erfiðleikar með tilfinningastjórnun séu mögulega einnig til staðar
A dynamic mid-crustal magma domain revealed by the 2023 to 2024 Sundhnúksgígar eruptions in Iceland
Full text linkMid-crustal magma domains are the source of many basaltic eruptions. Lavas from individual eruptions are often chemically homogeneous, suggesting they derive from single well-mixed magma reservoirs. The 2023-2024 eruptions at Sundhnúksgígar in the Svartsengi volcanic system, Iceland, provide an opportunity to observe the behavior of a mid-crustal magma domain at high spatial and temporal resolution by detailed sampling and geochemical characterization. We observed substantial mantle-derived geochemical variability in the products erupted in the first hours of the December 2023, January, February, and March-May 2024 eruptions, indicating the eruptions derived from multiple magma reservoirs, which mineral-melt equilibration pressures place in the mid-crust. The unusual presence of geochemical heterogeneity in the mid-crustal magma domain provides an insight into how dynamic and complex mid-crustal magma domains can be.Peer Reviewe