Patrik Karell

 

 tornas

Akademiforskare, FD, Docent

Forskarkollegiet i bioekonomi
Raseborgsvägen 9
FI-10600 EKENÄS
FINLAND

 

Funktionell ekologi och tillämpningar (FEAT)

Twitter: @ECCHO_owl

Forsknigsgruppens hemsida:

https://www.novia.fi/r-and-d/rd/coastal-zone-research-team/funktionell-ekologi-en-us

Forskningsintressen

  • Evolution och upprätthållande av färgpolymorfi i naturliga populationer
  • Ekologisk immunologi - växelverkan mellan värddjurets fysiologi och sjukdomars ekologi
  • Interaktioner mellan rovdjur och byten
  • Ekologisk ekonomi inom skogs- och lantbruk
  • Samhälleliga effekter av miljöns tillstånd och dess förvaltning

 

Jag är en evolutionsekolog med forskningsintressen som sträcker sig från ekologisk immunologi till livshistoriors evolution, beteende ekologi och populationsdynamik. I min forskning undersöker jag ekologiska och evolutionära processer som sker när miljöerna förändras för att kunna förstå och förutspå arters fortbestånd. Jag tror att långa tidsserier av detaljerade data och välplanerade experiment i specifika modellsystem är det bästa sättet att få generella insikter i sådana processer. Högkvalitativ grundforskning som byggs runt ett gediget teoretiskt ramverk är nyckeln till framgångsrika tillämpningar inom naturskydd och naturresursförvaltning.

Jag fick min FM i morfologisk-ekologisk zoologi vid Helsingfors universitet (HU) år 2002 och disputerade i samma ämne vid HU år 2007. Docentgraden i ekologi och evolutionsbiologi fick jag 2010 vid HU. Därefter fortsatte jag med postdoktoral forskning vid Lunds universitet och därefter vid Åbo Akademi (2011-2014), då jag även var ansluten till Aronia Forsknings- och utvecklingsinstitut och Lunds universitet. Jag började på Novia som specialforskare i slutet av 2015. 

För tillfället (9/2017-8/2022) jobbar jag som akademiforskare (finansierad av Finlands Akademi) på Novia med projektet "Eko-evolutionär dynamik i tid och rum i respons till miljöförändringar" (ECCHO_owl). I det här projektet undersöker vi anpassningar till miljöförändringar med kattuglan som modellsystem. Ett av få exempel på hur naturligt urval drivet av klimatförändringen förändrar populationssammansättningen genetiskt baserar sig på just det här studiesystemet - kattugglan (se Karell et al. 2011 Nat Commun i publikationslistan nedan). Kattugglan förekommer i två - en grå och en brun - ärftliga färgmorfer, av vilka den gråa överlever bättre under kalla och snörika vintrar. Under milda vintrar finns det ingen skillnad i överlevnad mellan färgmorferna. Denna förändring i överlevnadsskillnader mellan morfer har lett till att populationens sammansättning av morfer har förändrats snabbt. Tyngdpunkten i Akademiforskarprojektet är att 1) förstå de ekofysiologiska och energetiska urvalsmekanismerna som bidrar till att den gråa morfen klarar sig bättre under hårda vintrar, 2) att undersöka urvalstryck och anpassningar i andra populationer under annorlunda miljöförhållanden, 3) att statistiskt modellera hur klimat-drivet urval och demografi bidrar till den observerade genetiska förändringen i populationen, och 4) undersöka latitudinell och geografisk variation i färgpolymorfi som förväntas uppstå på grund av klimat-drivet naturligt urval (variation i överlevnad hos färgmorferna).

Jag är även intresserad av mera tillämpade frågeställningar som berör kopplingar mellan biodiversitet, naturresursanvändning och ekosystemtjänster i skogs- och lantbruksmiljöer. Jag är också intresserad av samhälleliga effekter av miljöns tillstånd utvecklingen av vetenskap-baserade verktyg för hållbar naturresursförvaltning. I dessa tvärvetenskapliga projekt kombinerar vi kunskap inom evolutionsbiologi, statsvetenskap, marinekologi, naturskyddsbiologi, ekonomi och agroekologi.

Pågående projekt

Forskningsgruppen FEAT och deras projekt:

FM Katja Koskenpato, doktorand (Helsingfors universitet och Novia): Ecological energetics under climate change: a case study of the colour polymorphic tawny owl

FD Chiara Morosinotto, post doc: Ecophysiological adaptations of colour morphs

FK Kia Kohonen, graduist (Helsingfors universitet): Värimonimuotoisen lehtopöllön saalisvalinta vaihtelevassa ravintotilanteessa

FM Ruslan Gunko, doktorand (Novia och Helsingfors universitet): State of the environment as a corner stone of societal life quality: a local scale approach (med Lauri Rapeli och Matias Scheinin).

FK Martti Kujansuu, graduist (Novia): The Utilisation of Geographic Information Systems in Finnish Municipalital Environmental Administration

Samarbeten

Lunds universitet, Sverige: Staffan Bensch, Jan-Åke Nilsson, Johan Nilsson

University of Lausanne, Schweitz: Alexandre Roulin

Åbo universitet: Jon Brommer

Helsingfors universitet: Aleksi Lehikoinen, Jari Valkama, Hannu Pietiäinen

Åbo Akademi: Markus Öst, Lauri Rapeli

Publikationer

Kollegialt granskade publikationer

Öst, M., Lindén, A., Karell, P., Ramula, S. & Kilpi, M. 2018. To breed or not to breed: drivers of intermittent breeding in a seabird under increasing predation risk and male bias. — Oecologia. https://doi.org/10.1007/s00442-018-4176-5.

Ramula, S., Öst, M., Lindén, A., Karell, P. & Kilpi, M. 2018. Increased male bias in eider ducks can be explained by sex-specific survival of prime-age breeders . — PLoS ONE 13(4): e0195415. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0195415

Karell, P., Bensch, S., Ahola, K. & Asghar, M. 2017. Pale and dark morphs of tawny owls show different patterns of telomere dynamics in relation to disease status. — Proceedings of the Royal Society of London B, 284: 20171127.

Sæther, B-E., Grøtan, V., Engen, S., Coulson, T., Grant, P., Visser, M.E., Brommer, J.E., Grant, R., Gustafsson, L., Hatchwell, B.J., Jerstad, K., Karell, P., Pietiäinen, H., Roulin, A., Røstad, O.W., Weimerskirch, H. 2016. Demographic routes to variability and regulation in bird populations. — Nature Communications, 7: 12001 doi: 10.1038/ncomms12001

Koskenpato, K., Ahola, K., Karstinen, T. & Karell, P. 2016. Is the denser contour feather structure in pale grey than in pheomelanic brown tawny owls Strix aluco an adaptation to cold environments? — Journal of Avian Biology, 47: 1-6.

Öst, M., Ramula, S., Lindén, A., Karell, P. & Kilpi, M. 2016. Small-scale spatial and temporal variation in the demographic processes underlying he large-scale decline of eiders in the Baltic Sea. — Population Ecology, 58: 121–133.

Brommer, J.E., Karell, P., Aaltonen, E., Ahola, K. & Karstinen, T. 2015. Dissecting direct and indirect parental effects on reproduction in a wild bird of prey: Dad affects when but not how much. — Behavioural Ecology and Sociobiology, 69: 293–302.

Brommer, J.E., Karell, P., Ahola, K. & Karstinen, T. 2014. Residual correlations, and not intrinsic properties of the individuals, determine a nest defense boldness syndrome in tawny owls. — Behavioral Ecology, 25: 802–812.

Karell, P., Brommer, J.E., Ahola, K. & Karstinen, T. 2013. Brown tawny owls moult more flight feathers than grey ones. — Journal of Avian Biology, 44: 235–244.

Pavon-Jordan, D., Karell, P., Ahola, K., Kolunen, H., Pietiäinen, H., Karstinen, T. & Brommer, J.E. 2013. Environmental correlates of annual survival differ between two ecologically similar and closely related owl species. — Ibis, 155: 823-834.

Ekroos, J., Öst, M., Karell, P., Jaatinen, K. & Kilpi, M. 2012. Philopatry predisposes to predation-induced ecological traps: habitat-dependent mortality of breeding eiders. — Oecologia, 170: 979–986

Karell, P., Ahola, K., Karstinen, T., Kolunen, H., Siitari, H. & Brommer, J.E. 2011. Blood parasites mediate morph-specific maintenance costs in a colour polymorphic wild bird. — Journal of Evolutionary Biology, 24: 1783-92.

Karell, P., Ahola, K., Karstinen, T., Valkama, J. & Brommer, J.E. 2011. Climate change drives microevolution in a wild bird. — Nature Communications, 2: 208 / ncomms1213.

Karell, P., Lehtosalo, N., Pietiäinen, H. & Brommer, J.E. 2010. Ural owl predation on field and bank voles by size, sex and reproductive state. — Annales Zoologici Fennici, 47: 90-98.

Kontiainen P., Pietiäinen, H., Karell, P., Pihlaja, T. & Brommer, J.E. 2010. Hatching asynchrony is an individual property of female Ural owls which improves nestling survival. — Behavioral Ecology, 21: 722-729.

Brommer, J.E., Pietiäinen, H., Ahola, K., Karell, P., Karstinen, T. & Kolunen, H. 2010. The return of the vole cycle in southern Finland refutes the generality of the loss of cycles through "climatic forcing". — Global Change Biology, 78: 577-586.

Karell, P., Ahola, K., Karstinen, T., Zolei, A. & Brommer, J.E. 2009. Population dynamics in a cyclic environment: Consequences of cyclic food abundance on tawny owl reproduction and survival. — Journal of Animal Ecology, 78: 150-162

Karell, P., Pietiäinen, H., Siitari, H., Pihlaja, T., Kontiainen, P. & Brommer, J.E. 2009. Parental allocation of additional food to own health and offspring growth in a variable environment. — Canadian Journal of Zoology 87: 8-19.

Kontiainen, P., Pietiäinen, H., Huttunen, K., Karell, P., Kolunen, H., Brommer, J.E. 2009. Aggressive Ural owl mothers recruit more offspring. — Behavioral Ecology, 20: 789-796.

Karell, P., Kontiainen, P., Pietiäinen, H., Siitari, H. & Brommer, J.E. 2008. Maternal effects on offspring Igs and eggsize in relation to natural and experimentally improved food conditions. — Functional Ecology 22: 682-690.

Kontiainen, P., Brommer, J. E., Karell, P. & Pietiäinen, H. 2008. Heritability, plasticity and canalization of Ural owl egg size in a cyclic environment. — Journal of Evolutionary Biology 21: 88-96.

Kekkonen, J., Kolunen, H., Pietiäinen, H., Karell, P. & Brommer, J. E. 2008. Tawny owl reproduction and offspring sex ratios under variable food conditions. — Journal of Ornithology 149: 59-66.

Karell, P., Pietiäinen, H., Siitari, H. & Brommer, J. E. 2007. A possible link between parasite defence and residual reproduction. — Journal of Evolutionary Biology 20: 2248-2252.

Brommer, J.E., Karell, P. & Pietiäinen, H. 2004. Supplementary fed Ural owls increase their reproductive output with a one year time lag. — Oecologia 139: 354-358.

Brommer, J. E., Karell, P., Pihlaja, T., Painter, J., Primmer, C. & Pietiäinen, H. 2003. Ural owl sex allocation and parental investment under poor food conditions. — Oecologia. 137: 140-147.

 

Populärvetenskapliga publikationer


Karell, P. Kattugglan i Finland: ett liv med varierande sorktillgångar och kalla vintrar Skogsbruket 2/2009.
Karell, P. Familjeplanering hos slagugglan. Universitas Helsingiensis 3/2004.