UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

Uddannelses- og Forskningsudvalget 2015-16
UFU Alm.del Bilag 71
Offentligt

Aktuel

NATURVIDENSKAB

NOVEMBER I 2015

FORSKNING • ERKENDELSE • TEKNOLOGI

Pris kr. 50,00

Kviksølv

i Østersøen

Universets skabelse set fra Indlandsisen

Bier og sprøjtemidler – en farlig cocktail?

Når nordlyset fænger

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

Forskningsfriheden

ﬂ

yver

Regeringens besparelser på forskningsbudgettet bekymrer

forskere og erhvervsfolk. Det danske forskningsmirakel

bygger på stabilitet og diversitet i forskningsverden,

som det er svært at skabe politisk forståelse for.

Forfatterne

idst i oktober måned indgik alle partier i Folke-

tinget et forlig om forskningsbudgettet. Regeringen

havde i sit

ﬁ

nanslovsudspil lagt op til besparelser, og

værst skulle det gå ud over Det Frie Forskningsråd.

Forliget betyder en mindre besparelse end først fore-

slået af regeringen, men dog alligevel 22 % mindre til

fri forskning næste år i forhold til i år.

Besparelserne har givet anledning til kritik. Forsknings-

rådets bestyrelsesformand Peter Munk Christiansen

udtalte sig i uvant skarpe vendinger, da han sagde, at

regeringens forslag ville få fundamentet for det danske

forskningsmirakel til at vakle.

Fra industriens direktørgange blev det tunge skyts

taget i brug mod regeringens samlede besparelser

på forskningen. I et debatindlæg i

Berlingske

skrev

Mads Krogsgaard Thomsen, koncerndirektør for forsk-

ning og udvikling, Novo Nordisk, og Jens Klarskov,

adm. direktør for Dansk Erhverv, at »det danske forsk-

ningstræ beskæres alt for voldsomt, og regeringen

risikerer med en sådan varmemesterbeskæring at

ramme høsten af forskningen til skade for erhvervs-

livet og beskæftigelsen.«

andel af basismidler og sikring af frie forskningsmidler

udgør væsentlige faktorer for det danske forsknings-

mirakel. Stabilitet og langtidsplanlægning er grund-

laget for forskningsmæssig kvalitet og samfundsre-

levante anvendelser af forskningen.

Som modsætning til Danmark står Sverige, hvor udvik-

lingen har været præget af en række forskellige ad hoc-

løsninger med fokus på kortsigtet gevinst.

Jacob Busch,

ekstern lektor

[email protected]

Pas på balancen

Sund forskningspolitik består først og fremmest i at

sikre forskningens rammebetingelser, herunder andelen

af midler til fri forskning. Forandringer i forsknings-

systemet bør ske på et grundlag af solid viden om,

hvad der virker, men regeringens besparelser synes

motiveret af anekdoter om den frie forsknings unyttige

natur, jf. Esben Lunde Larsens udtalelser om ”Krølle

Bølle-forskning” sidste år. Forskning er i sig selv en

kompliceret affære, og vekselvirkningen mellem forsk-

ningssystemet og det øvrige samfund er dynamisk.

Vores viden om forskningssystemet står langt fra mål

med dets kompleksitet, og det medfører i værste fald,

at nye forskningspolitiske tiltag slår fejl. Der er brug

for mere viden om, hvad der har gjort Danmark til en

internationalt førende forskningsnation.

Den politiske målsætning om, at forskning primært

skal være “jordnær”, altså bidrage til at styrke vækst,

velfærd og udvikling, er typisk ledsaget af en misfor-

stået underkendelse af den fri forsknings betydning

for forskningen og dens konkrete effekter i samfundet.

Forskningsfrihed er under alle omstændigheder ikke

ubetinget. Forskere orienterer sig efter, hvad deres

fagfæller verden over arbejder med, og det er med til

at sikre både toppen og bredden i det danske forsk-

ningssystem. Mange undersøgelser peger på, at fri

forskning også er med til at løse konkrete samfunds-

mæssige og globale udfordringer.

ﬂ

este forsøg på at holde forskningen “på jorden”

gennem øget detailstyring er uproduktive og selvmod-

sigende. Indtil videre har forskningsfrihed og kontinu-

itet udgjort vigtige elementer i den konstruktion, der

har gjort dansk forskning

ﬂ

yvende. Faren for at ende

som en forskningsnation med stækkede vinger er til

stede, hvis vi ikke fremover sikrer forskningens stabi-

litet, diversitet og nytænkning gennem en bred vifte

af faste og frie forskningsstøtteprogrammer.



Kristian Hvidtfelt Nielsen,

lektor, [email protected]

Begge ved Center for

Videnskabsstudier,

Aarhus Universitet

Det danske “forskningsmirakel”

Det Frie Forskningsråd er en vigtig

ﬁ

nansieringskilde

for universitetsforskere. I forvejen er succesraten for

ansøgninger meget lav, ca. 10 %, og besparelsen vil alt

andet lige reducere den yderligere. Den lave succes-

rate betyder, at mange forskere bruger megen tid på

at skrive ansøgninger uden resultat. Tiden kunne være

blevet brugt bedre, fx på fri forskning.

I sammenligning med andre lande ligger Danmark

helt i top, hvad angår offentlige forskningsbevillinger

og gennemslagskraft i forskningsverdenen. En under-

søgelse foretaget af det svenske videnskabsakademi

i 2012 konkluderede, at danske forskere klarer sig

bedre end kolleger i andre sammenlignelige lande,

målt på en række indikatorer, fx citationsrate (højt tal)

og antal ikke-citerede artikler (lavt). Svensk forskning

har omvendt oplevet en relativ nedadgående tendens.

Baggrunden for den danske succes, vurderede under-

søgelsens forfattere, er, at Danmark siden begyn-

delsen af 1990’erne har satset massivt og målrettet

på at skaffe

ﬂ

ere ressourcer og forskningstalenter

til forskningsverden – en satsning, der vel at mærke

skyldes både offentlige og private aktører. Den høje

SYNSPUNKT

Aktuel Naturvidenskab

Aktuel Naturvidenskab 3 5 2013

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

Indhold

FORSKNING OG NYHEDER

Kort nyt

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Et hattrick til neutrinoforskningen - Nobelprisen i fysik. . .

Universets skabelse set fra Indlandsisen. . . . . . . . . . .

Kulstof i havet - en tynd kop te? . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Fra notesbøger til public domain . . . . . . . . . . . . . . . . .

Kviksølv i Østersøen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Bier og sprøjtemidler – en farlig cocktail? . . . . . . . . . .

Universets skabelse

set fra Indlandsisen

“Deep Space” bliver det første

teleskop på Grønland, der skal

studere den kosmiske mikrobølge-

baggrundsstråling og dermed

bidrage til at forstå, hvordan

Universet blev til.

PERSPEKTIV, DEBAT OG SERVICE

Synspunkt: Forskningsfriheden

ﬂ

yver . . . . . . . . . . . . . . . .

Debat: Forfejlet kritik fra Center for Is og Klima . . . . .

Hvordan kan man sige nej til GMO? . . . . . . . . . . . . . . .

Når nordlyset fænger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Bogomtaler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Bagsiden: Øl og god kemi hænger sammen

. . . . . . . . .

Kviksølv i Østersøen

Mange

ﬁ

sk og muslinger fra Østersøen indeholder

så meget kviksølv, at det overskrider miljøkravene

fra EU. Ved hjælp af modeller arbejder Anne Lærke

Sørensen på at få en bedre forståelse af, hvordan

kviksølv cirkulerer i Østersøen, og hvad vi kan

forvente af problemer i fremtiden.

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

KORT NYT

Det var usundt at være rig i Middelalderen

Livet for Middelalderens velhavende borgere bød ikke kun på fordele:

De blev nemlig oftere eksponeret for bly end de fattige.

»Blyforgiftning – eller blysyge, som det blev kaldt – kan blive konse-

kvensen, når man indtager bly, som er et giftigt tungmetal. I Middel-

alderen var det næsten uundgåeligt at indtage bly, hvis man var vel-

havende byboer. Men hvad der måske er endnu mere alvorligt, er, at

indtagelse af bly kan give lavere intelligenskvotient hos børn. Det kan

have haft store konsekvenser for datidens samfund,« fortæller lektor

Kaare Lund Rasmussen, Institut for Fysik, Kemi og Farmaci, SDU, der

sammen med kolleger har undersøgt 207 skeletter fra seks kirkegårde

i Nordtyskland og Danmark. »Der er virkelig stor forskel på hvor meget

bly, folk havde i kroppen, afhængig af om de kom fra landet eller byen.

Vi ser næsten ingen bly i skeletterne fra landsogne, mens niveauerne

var høje i by-skeletterne,« siger Kaare Lund Rasmussen.

I Middelalderens Nordtyskland og Danmark boede velhavende menne-

sker primært i byerne, mens landbefolkningen var fattigere og levede

mere isoleret. Velhaverne havde råd til at spise og drikke af glaseret

lertøj, og det var særligt herfra, de blev udsat for bly.

»Man brugte blyoxid til at glasere lertøj. Det var både praktisk at gøre

rent og smukt at se på, og derfor forståeligt nok i høj kurs. Men hvis

man opbevarede salte og sure madvarer i et glaseret lerfad, så blev

lidt af glasuren opløst og blyet kunne sive ud i madvarerne,« forklarer

Kaare Lund Rasmussen.

Indholdet af bly i middel-

alderskeletter antyder, at

det havde sine bagsider

at være velhavende.

Ude på landet var der ikke nær så ofte råd til glaseret lertøj – og der

var formentlig heller ikke let adgang til det, selv hvis man havde pen-

gene. I stedet brugte landbefolkningen u-glaseret lertøj – og slap altså

for det giftige tungmetal.

Birgitte Svennevig, Kommunikationsmedarbejder ved SDU, Kilde:

Jour. of Archaeological Science: Reports, Vol. 3, pp 358–370.

Forskere laver ny type magnet

Ved hjælp af avanceret nanoteknologi har forskere fra Leeds Universi-

tet i England skabt nye typer magneter. Magneterne er skabt af metal-

ler, der normalt ikke var mulige at magnetisere. Oscar Cespedes ledte

denne opdagelse, som blev offentliggjort i

Nature

6. oktober 2015. I

naturen eksisterer kun få metaller, der har magnetiske egenskaber.

Heller ikke kobber og mangan har magnetiske egenskaber fra natu-

rens side, men i denne opdagelse blev de brugt til at skabe en ny type

magnet. Forskerne byggede magneten af tynde lag af disse metaller,

der blev lagt på lag af kulstof-molekyler ved navn fulleren. Fulleren

består af 60 kulstof-atomer, der danner et gitter på samme måde som

mønsteret på en fodbold. Når forskerne udsatte materialet for et ydre

magnetfelt, blev materialet ved med at være magnetisk, når magnetfel-

tet blev slukket. I alt bevarede magneten 10 % af det ydre magnetfelt.

Den nye teknik kan skabe et mere miljøvenligt alternativ til magneter,

der bliver brugt i industrien og andre steder. Fx på hospitaler, hvor man

bruger MR-scanninger (magnetisk resonans scanning), som er en teknik,

der scanner kroppen ved hjælp af magneter og radiobølger til at under-

søge de indre, bløde dele af kroppen. Til MR-scanninger er det nødven-

digt med kraftige magneter, som i dag er baseret på sjældne jordarter.

Forskernes nye magneter er dog for svage til at blive brugt til MR-

scanninger eller lignende anvendelser. Og effekten forvinder efter

nogle dage. Der er derfor stadig meget mere arbejde at gøre, erken-

Strukturen af fulleren (C60), som

forskere brugte til at skabe nye mate-

rialer med magnetiske egenskaber.

der Cespedes. Men han vurderer det er muligt, at magneternes styrke

og holdbarheden af deres magnetiske egenskab kan øges. Enten ved

at opbygge materialet anderledes eller ved at bruge andre materialer.

Rasmus Brøgger Najbjerg, Cand.scient.-studerende på Aarhus

Universitet. Kilde: Al Ma'Mari F. et al. Nature 524, 69–74 (2015).

Aktuel Naturvidenskab

2015

Foto: Birgitte Svennevig

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

KORT NYT

Træningsrobot modvirker tyngdekraften

En ny,

ﬁ

ntfølende robot skal hjælpe patienter, der ikke selv kan løfte

armene. Den modvirker tyngdekraften og gør træningen nemmere ved

at aﬂæse patientens behov. Robotten hedder RoboTrainer Light og er

tredje generation af robotter til genoptræning udviklet på Syddansk

Universitet. Den består i alt sin enkelthed af en snor, der er forbundet

til en motor. Når patienten trækker i snoren, kompenserer motoren for

armens egen vægt, og man kan på den måde få motioneret musklerne

ved egen kraft, selvom patienten ikke er stærk nok til at løfte sin arm.

»Det kan sammenlignes med at stå med kroppen under vand i svøm-

mehallen og bevæge sine arme. Det kræver en indsats, selvom armene

holdes oppe af sig selv,« siger lektor Anders Steengaard Sørensen fra

Mærsk Mc-Kinney Møller Instituttet på SDU.

Den simple opbygning gør både robotten billig at producere og nem

at anvende – og netop det, at træningen kan foregå på egen hånd i

hjemmet, er en stor styrke.

Den første genoptræningsrobot fra Mærsk Mc-Kinney Møller Institut-

tet, RoboTrainer, blev udviklet i samarbejde med den tidligere jægersol-

dat Allan Lauritsen. Han blev lam i store dele af kroppen efter en fald-

ulykke, som ødelagde knogler og muskler i hans arm, skulder og ben.

Trods lægernes prognoser genvandt Allan Lauritsen størstedelen af

sine fysiske evner ved hjælp af et selvudviklet træningsprogram. I 2011

tog han kontakt til forskerne, som i samarbejde med ham udviklede

den første RoboTrainer.

Mette C. Møller Andersen, Det Tekniske Fakultet, SDU

Nobelpris til DNA-forskere

Efter afklaringen af DNA’s struktur i 1953 var opfattelsen i tiden der-

efter, at DNA var et meget stabilt molekyle. Og umiddelbart skulle

man da også tro, at et så afgørende molekyle for alt liv må være en

solid konstruktion. Men det er langt fra tilfældet. Hver eneste dag

nedbrydes DNA’et i vores celler af fx UV-stråling fra Solen, frie radi-

kaler eller andre kræftfremkaldende stoffer. Udover disse angreb

udefra opstår der hver dag tusindvis af spontane ændringer i DNA’et,

ligesom der opstår fejl, når DNA’et kopieres ved celledeling. Faktisk

skades DNA med en hastighed, der ville have gjort det umuligt for

liv at udvikle sig på Jorden, hvis ikke der er mekanismer, der retter

op på skaderne. Det viste den svenske kræftforsker Tomas Lindahl

i begyndelsen af 1970’erne, og det lykkedes ham også at identiﬁ -

cere et molekylært maskineri, der konstant modvirker nedbrydnin-

gen af vores DNA.

For dette er Tomas Lindal nu hædret med Nobelprisen i kemi sammen

med to andre forskere, den tyrkiske Aziz Sancar og amerikaneren Poul

Modrich. Aziz Sancar har kortlagt en reparationsmekanisme, som cellerne

bruger til at reparere skader efter UV-stråling, mens Poul Modrich har

vist, hvordan celler retter de fejl, der opstår i DNA’et under celledeling.

Tilsammen har de tre forskere bidraget med fundamental indsigt i, hvor-

dan levende celler fungerer, og denne viden bruges bl.a. i udviklingen

af behandlinger mod kræft.

Sancar Aziz

Foto: M. Englund,

UNC-School of Medicine

Prismodtagerne

Tomas Lindahl

Foto: Cancer research UK

Poul Modrich

Foto: HHMI, Duke University

CRK, Kilde:

www.nobel.se

I næste nummer

bringer vi en længere

artikel, der udfolder

perspektiverne i det

nobelprisbelønnede

arbejde.

Aktuel Naturvidenskab

2015

Foto: Hans Kristian Hannibal-Bach

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

KORT NYT

Modeller skal give bedre høreapparater

hvilke der ikke skal, så høreapparaterne fremhæver stemmer, men

ikke forstyrrende baggrundsstøj.

Når producenter i dag udvikler nye høreapparater, går der lang tid

med at teste systemerne for at

ﬁ

nde ud af, om de fungerer, som

ingeniørerne forventer. Det foregår i praksis ved, at man gennem-

fører lytte-test i et lydstudie, hvor en lang række forsøgspersoner

med høreapparater skal lytte til tale med forskellige grader af bag-

grundsstøj for at afgøre, hvilke apparater der fungerer bedst.

Foto: Jakob Brodersen

Asger Heidemann Andersen arbejder i sin Erhvervs-

ph.d. på at udvikle et system, der kan skære tusindvis

af arbejdstimer af udviklingen af høreapparater.

Udbredelsen af bærbare musikafspillere, og det faktum at befolknin-

gen i gennemsnit bliver ældre, betyder, at

ﬂ

ere lider af høreproblemer.

Skønsmæssigt har 800.000 danskere nedsat hørelse, men i langt de

ﬂ

este tilfælde kan det afhjælpes af høreapparater. ErhvervsPhD-stu-

derende Asger Heidemann Andersen fra Aalborg Universitet forsker

sammen med danske Oticon i en metode, der kan udvikle endnu bedre

høreapparater på kortere tid.

Hørelsen er en kompliceret størrelse, og der er ikke to høretab, der

er ens. Man kan have mistet en del af hørelsen i de lyse områder,

i de dybe områder eller i mellemtoneområdet, som er det område,

normale stemmelejer beﬁnder sig i, når vi taler sammen. Derfor er

moderne høreapparater udstyret med meget avancerede compu-

tere, som forsøger at regne ud, hvilke lyde der skal forstærkes, og

Processen er dyr og langvarig og tager normalt mange måneders arbejde

for ingeniører, teknikere og forsøgspersoner. Asger Heidemann Ander-

sen prøver i stedet at udvikle en computermodel, der kan forudsige,

hvor godt et apparat vil hjælpe en hørehæmmet. For at kunne gøre

det, arbejder han på at klarlægge, hvilke parametre der er afgørende

for menneskers evne til at skelne tale fra baggrundsstøj. Resultatet

er matematiske modeller af, hvad der får os til at forstå tale, og hvad

det præcis er for dele af den lyd, der kommer ind i ørerne på os, der

gør at vi kan forstå hinanden.

Selv om høreapparater normalt er et hjælpemiddel til mennesker, der

har mistet hørelsen, kan de avancerede modeller, Asger Heidemann

Andersen arbejder med, også være interessante for personer, der

ellers ikke lider af høreproblemer. Fx kan løsninger til at forbedre tale-

forståelsen i omgivelser med meget baggrundsstøj også være nyttige

for normalthørende.

Jakob Brodersen, Aalborg Universitet

Mørkere is i Grønland?

Målinger af jordoverﬂaden fra NASA’s Terra-satellit har vist, at der over

årene er blevet reﬂekteret mindre lys fra isoverﬂaden af den grøn-

landske is. Det antyder, at isen er blevet mørkere, hvilket er tilskre-

vet en øget mængde af støv- og sodpartikler på isen, der stammer

fra menneskelige aktiviteter. Men nu mener amerikanske forskere,

at disse resultater snarere skyldes en gradvis forringelse af senso-

rerne på satellitten, end at der reelt er kommet mere sod og støv på

den grønlandske is. Forskerne har bl.a. analyseret prøver fra Nord-

vestgrønland fra perioden 2012-2014 og beregnet de mørke partik-

lers effekt på isens albedo (som udtrykker forholdet mellem indkom-

met lys og reﬂekteret lys). Resultaterne viser, at der ikke er sket en

signiﬁkant ændring i koncentrationen af mørke partikler i forhold til

de forudgående tiår.

CRK, Kilde: Geophys. Res. Lett., DOI: 10.1002/2015GL065912

Ny forskning tyder på, at isen

i Grønland ikke er blevet mør-

kere de senere år, som satellit-

målinger ellers har vist.

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

KORT NYT

Da pesten inﬁcerede europæerne

Er der noget, som har vendt op og ned på den europæiske historie, så

er det en lille bakterie ved navn

Yersinia pestis

– pest-bakterien. Bl.a. i

midten af Det 14. Århundrede og de følgende århundreder, hvor pesten

udryddede mellem 30 og 50 procent af Europas befolkning og

ﬁ

k til-

navnet: “Den sorte død” pga. sorte hudpletter på ofrene.

Men hvornår opstod de første tegn på pest i Europa? Hidtil har forskerne

kunne føre bakterien tilbage til år 500 før kristi. Til det gamle Græken-

land, efter at bakterien havde taget turen fra Asien til Europa. Pesten

medførte, ifølge nogle historikere, at det antikke Grækenland kollapsede.

Men nu har forskere på bl.a. Københavns Universitet med bl.a. pro-

fessor Eske Willerslev og DTU ført den europæiske pesthistorie endnu

længere tilbage – ca. 3.300 år tilbage til Den Europæiske Bronzeal-

der. På det tidspunkt var der opbrud i forskellige kulturer og stammer,

som vandrede til og fra lokaliteter rundt om i Europa. En forklaring på

disse opbrud kan være pestens ankomst til Europa, konkluderer for-

skerne, som støtter sig til tidligere arkæologisk fund, som har vist et

stor antal forladte landsbyer – samtidig med opbygning af nye små

samfund andre steder i Europa. Det er gennem analyser af bl.a. tand-

rester, at forskerne er kommet frem til de opsigtsvækkende resulta-

ter, som er blevet publiceret i tidsskriftet

Cell.

I øvrigt har der i de seneste 30 år været fremført en lang række opsigts-

vækkende teorier og påstande om pesten og dens årsager. Bl.a. har

forskere peget på, at det ikke var inﬁcerede lopper med

Yersinia pestis

og dermed byldepest, der var årsagen til middelalderens store udryd-

delse af europæere. I stedet var det lungepest, som smittede via luf-

ten. Og så er der også en tredje type pest – blodpest, som går direkte

i blodet på ofrene, der døde i løbet af få timer. I dag kan pest helbre-

des med antibiotika og er ikke længere en katastrofe.

Men – pesten har også ifølge nogle historikere – været med til at sætte

skub i den europæiske udvikling mod vores nuværende civilisation med

demokrati og velfærd. Bl.a. mener nogle, at den italienske renæssance

Illustration fra det

syttende århundrede,

som viser de karakte-

ristiske klæder, læger

brugte for at beskytte

sig selv mod de pest-

befængte. Den fugle-

næb-formede maske

kunne lægerne putte

parfume i.

med bystater, fyrster, mæcener og penge til kunst og videnskab aldrig

ville have fundet sted, hvis ikke pesten havde sænket befolkningstallet

og dermed skaffet

ﬂ

ere penge og materielle goder til de overlevende.

De samme forandringer gjorde sig gældende i forhold til herremæn-

denes dominans på daværende tidspunkt. Efter pesten stod mange

fæstegårde tomme. Der manglede simpelthen folk til landbrugsarbej-

det. Derfor måtte den landlige overklasse give de overlevende fæste-

bønder og frie bønder bedre forhold og betaling og mere demokratisk

indﬂydelse på eget liv og eksistens.

Svend Thaning, Københavns Universitet. Kilde: Cell, Vol. 163, Iss. 3, p571

Afsløret af bakterieskyen

Vi efterlader bakterier på alt, som vi rører ved. Men vi efterlader ikke kun

bakterier ved fysisk kontakt. Forskere fra USA har nu påvist, at vi afgiver

bakterier til luften omkring os, og at bakterierne måske kan spores til-

bage til os. Vi har i så fald hver vores unikke mikrobielle “sky” omkring os.

I ét forsøg blev et antal forsøgspersoner placeret i et sterilt rum midt i

en cirkel af petriskåle og med luftﬁltre hængende i luften omkring sig.

En tilsvarende opstilling blev lavet i et rum ved siden af, men her uden

forsøgspersoner. Forskerne kunne konstatere, at der kun landede bak-

terier på både petriskåle og

ﬁ

ltre i rummet med forsøgspersonen. Det

beviser, at vi afgiver bakterier til luften.

I et andet forsøg undersøgte forskerne, om forsøgspersonerne kunne skel-

nes fra hinanden vha. bakterierne. Bakterierne viste sig at være meget ens

fra person til person, men fordelingen af bakterier var forskellig. I seks ud

af otte tilfælde kunne forsøgspersonerne derfor skelnes fra hinanden.

Selvom forskerne ikke undersøgte det nærmere, estimerer de, at vi

afgiver bakterier i en radius af omkring 90 cm. Det er i så fald rige-

ligt til, at vore bakterieskyer let overlapper hinanden, når vi handler,

venter på toget eller mødes med kollegerne – og nogle af de bakte-

rier, vi “samler” op på vores vej, kan således stamme fra både ven-

ner og tilfældige mennesker.

Forskerne spekulerer, at man måske vil kunne bruge det mikrobielle

ﬁ

ngeraftryk til at afgøre, om en bestemt person har været til stede i et

bestemt lokale – hvilket i sagens natur vil være interessant i kriminalsager.

Af biologistuderende Emil David Bjerre Jørgensen, Aarhus Universitet

Kilde: PeerJ, DOI 10.7717/peerj.1258

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

NOBELPRISEN I FYSIK

Et hattrick til

neutrinoforskningen

Endnu en gang er Nobelprisen i fysik blevet givet til forskning i neutrinoer

– partiklen der

ﬁ

ndes overalt, men er uhyggelig svær at måle. Grunden til

den store interesse er, at neutrinoforskningens resultater ikke kan forklares

inden for partikelfysikkens standard-model.

Forfatteren

a vinderne af Nobelprisen i fysik 2015 blev

offentliggjort d. 7. oktober stod det klart, at

prisen endnu engang var blevet givet for forskning i

de elementarpartikler, der kaldes neutrinoer. Det er

3. gang siden 1995, at prisen går til forskning inden

for dette tilsyneladende ret obskure område. Men

det er der selvfølgelig en grund til.

kun 1-2 neutrinoer vil blive opfanget i et menne-

skes krop i løbet af en normal levetid. Det betyder til

gengæld også, at man møder nogle ganske ekstreme

udfordringer, hvis man vil bygge eksperimenter, der

kan måle tilstedeværelsen af neutrinoer.

Først i 1956 blev eksistensen af neutrinoer efter-

vist eksperimentelt af Clyde Cowan og Fred Reines.

En opdagelse Fred Reines blev tildelt Nobelprisen i

fysik for i 1995 (Clyde Cowan døde allerede i 1974).

I starten af 1960’erne designede Raymond Davis et

eksperiment i Homestake-minen i USA, der skulle

opfange neutrinoer fra Solen. Grunden til, at eks-

perimentet måtte fortages dybt under Jorden, var,

at på Jordens overflade ville det meget svage signal

fra neutrinoerne blive overskygget af den kosmiske

stråling, der hele tiden rammer Jordens overflade.

Alle efterfølgende neutrino-eksperimenter har fulgt

samme metode og er uden undtagelse bygget dybt

under Jordens overflade.

Steen Hannestad er

professor, Institut for

Fysik og Astronomi;

Aarhus Universitet

Han forsker bl.a. i

neutrinofysik

[email protected]

Neutrinoer er elementarpartikler ligesom de elek-

troner, der udgør en væsentlig del af alle atomer,

men i modsætning til elektroner har de ingen elek-

trisk ladning og kan derfor ikke vekselvirke med

andre partikler gennem elektromagnetismen. Stort

set al information om naturen kommer til os gen-

nem den elektromagnetiske vekselvirkning. Når vi

læser en artikel som denne, kan det kun ske, fordi

lys kastes tilbage fra papiret og rammer vores øjne.

Lyset oversættes til elektriske impulser bagest i øjet

og bringes videre til hjernen – igen kun muligt gen-

nem den elektromagnetiske vekselvirkning. Det

samme er tilfældet, når man laver eksperimenter i

partikelfysik. Detektorerne virker ved hjælp af den

elektromagnetiske vekselvirkning, og uden den bli-

ver det stort set umuligt at foretage målinger.

Neutrino-oscillationer

Til trods for udbredt skepsis i det videnskabelige miljø

over for muligheden lykkedes det ham faktisk at måle

eksistensen af neutrinoer fra Solen, og sammen med

den teoretiske fysiker John Bahcall kunne han vise, at

Solen tilsyneladende udsender langt færre neutrinoer

end man skulle forvente. En mulig forklaring ville

være, hvis de teoretiske modeller for, hvordan Solen

producerer energi, på en eller anden måde var fejlbe-

hæftede. Men den forklaring blev mindre og min-

dre sandsynlig med årene, i takt med at forståelsen

af Solens indre blev bedre. Samtidig blev Ray Davis

resultater bekræftet af en række andre eksperimenter

op gennem 1980’erne og 90’erne.

Til gengæld blev det klart, at forklaringen nok

skulle søges et helt andet sted, nemlig i de funda-

mentale kvanteegenskaber ved neutrinoerne. Neu-

trinoer findes i tre forskellige typer: Elektron-neu-

Netrinoer overalt

Fordi neutrinoer ikke vekselvirker gennem elektro-

magnetismen, er de meget vanskelige at “se” i labo-

ratorieeksperimenter på trods af, at vores univers er

fyldt med dem. Allerede før 2. verdenskrig viste den

tyske fysiker Hans Bethe, at Solen udsender giganti-

ske mængder af neutrinoer. De dannes som en del af

de fusionsreaktioner, der producerer energi i Solens

indre. Stort set alle disse neutrinoer passerer uhindret

gennem de yderste dele af Solen, og omkring 10 mil-

liarder rammer hver eneste kvadratcentimeter af Jor-

dens overflade hvert eneste sekund. Alligevel bliver

strømmen af neutrinoer aldrig bemærket, med min-

dre man kigger ekstremt godt efter. Og for os men-

nesker er der tale om en helt ufarlig bestråling, da

Videre læsning

S. Hannestad: Den lille

neutron. Aktuel Naturvi-

denskab nr. 4/2002.

A.S. Riis: Nu skal neutri-

noens masse bestem-

mes. Aktuel naturviden-

skab nr. 3/2008.

www.nobelprize.org/

nobel_prizes/physics/

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

Super-kamiokande

Sudbury Neutriono Observatory (SNO)

1 000m

Både elektron-neutrinoer alene

og alle tre typer neutrinoer

tilsammen giver signaler i

tanken med tungt vand

2 100 m

Muon-neutrinoer

som ankommer fra

atmosfæren

40 m

Lyssensorer

måler Cherenkov-

stråling

Cherenkov-

stråling

18 m

Muon-neutrinoer

som har rejst

gennem Jorden

Cherenkov-

stråling

Tungt vand

Super-kamiokande måler kosmiske neutrinoer. Når en neu-

trino kolliderer med et vandmolekyle i tanken, dannes en

hurtig elektrisk ladet partikel. Herved udsendes såkaldt

Cherenkov-stråling, som måles af lyssensorer i eksperimen-

tet. Formen og intensiteten af Cherenkov-strålingen afslører,

hvilken type neutrino, der har forårsaget den, og hvor den

kom fra. Det viste sig, at muon-neutrinoer, som ankom

direkte fra atmosfæren var mere talrige end dem, der havde

rejst tværs gennem Jorden. Det antydede, at de sidstnævnte

havde rejst længere og derfor havde haft længere tid til at

skifte “identitet” til en anden type neutrino undervejs.

I Sudbury Neutrino Observatory måles neutrinoer fra Solen,

som kun producerer elektron-neutrinoer. reaktionerne mel-

lem neutrinoer og det tunge vand i tanken gav mulighed for

at måle både elektron-neutrinoer og alle tre neutrinoer i

kombination. Man opdagede derved, at der var færre elek-

tron-neutrinoer end forventet, mens antallet af de tre typer

neutrinoer tilsammen var som forventet. Konklusionen var,

at nogle af elektron-neutrinoerne havde skiftet identitet.

Illustrationer efter: Johan

Jarnestad/The Royal Swedish

Academy of Sciences.

Prismodtagerne

trinoer, myon-neutrinoer og tau-neutrinoer. Solen

producerer udelukkende elektronneutrinoer og stort

set ingen myon- eller tau-neutrinoer. Det var derfor

også mest nærliggende udelukkende at se efter elek-

tron-neutrinoer i eksperimenterne.

Men faktisk havde den italienske fysiker Bruno

Pontecorvo allerede i 1957 foreslået et nyt og ekso-

tisk fænomen, de såkaldte neutrino-oscillationer.

Hvis forskellige typer af neutrinoer har forskellig

masse, kan det føre til et fænomen, hvor fx en elek-

troneutrino i virkeligheden består af en sammen-

sætning af tre forskellige masser, mens myon- og

tau-neutrinoer består af andre kombinationer af de

samme tre masser. Partikler med forskellig masse,

men samme energi, bevæger sig med forskellig

hastighed, og når en elektron-neutrino produceres i

Solen, ændrer den langsomt natur, mens den bevæ-

ger sig, fordi sammensætningen af masser ændrer

sig. Når den måles på Jorden, kan den være blevet

til en myon-eller tau-neutrino.

Neutrino Observatory) i Canada, at det netop

er det, der sker med neutrinoerne. Dermed bevi-

ste eksperimenterne, at neutrinoer faktisk har en

masse – noget, man hidtil havde været meget i

tvivl om. Det er netop denne opdagelse, lederne

af de to eksperimenter Takaaki Kajita fra Super-

Kamiokande og Arthur B. McDonald fra SNO

blev tildelt Nobelprisen for.

Man kan så til slut spørge, hvorfor disse eksotiske

partikler skulle være endnu en Nobelpris værd.

Grunden er, at partikelfysikkens såkaldte stan-

dardmodel faktisk forudsiger, at neutrinoer ikke

har nogen masse. Standardmodellen er den kvan-

teteori, vores nuværende forståelse af partikel-

fysik er bygget på, og det er derfor ekstremt inte-

ressant, at der nu foreligger målinger, som ikke

kan forklares inden for denne teori. Fysikerne har

længe været klar over, at standardmodellen ikke

kan være en komplet teori, men neutrinoernes

masse er det første eksperimentelle bevis på, at

der fi ndes fysik, der ikke kan beskrives ved hjælp

af standardmodellen (i modsætning til fx Higgs-

partiklen, der netop er en del af standardmodel-

len).



Takaaki Kajita. Japansk

statsborger født 1959.

Er tilknyttet Tokyos Uni-

versitet, Kashiwa, Japan.

Arthur B. McDonald.

Canadisk statsborger

født 1943. Er tilknyttet

Queen's University,

Kingston, Canada.

Ekstremt interessante resultater

I perioden 1998-2002 beviste to store eksperimen-

ter, Super-Kamiokande i Japan og SNO (Sudbury

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

HJER NE OG HJERTE

INSPIR ATIONSDAG FOR

GY MNASIEL ÆR ER E

Underviser du i naturvidenskabelige fag eller matematik på de gymnasiale uddannelser?

Så kom til gratis inspirationsdag på Københavns Universitet d. 29. januar 2016.

Årets tema er “Hjerne og hjerte”, og emnerne

spænder vidt: Fra brugen af computermodelle-

ring for at opdage hjertesygdomme, unges brug

af præstationsfremmende medicin, til hjernens

påvirkning af fysisk aktivitet.

Førende forskere vil tale om den seneste udvik-

ling på området. Desuden vil dagen byde på 10

workshops, hvor du kan ﬁnde inspiration til din

egen undervisning. Temaerne er bl.a. stamceller,

ikke lineær regression, hydrograﬁ og idræt set fra

en neurobiologisk vinkel.

Inspirationsdagen løber af stablen d. 29. januar

2016. Deltagelse er gratis, og tilmelding sker efter

først til mølle-princippet.

Tilmeld dig og læs mere om dagens program på

inspirationsdag.ku.dk

kø b e n h av n s u n i v e r s i t e t

d e t n at u r - o g b i o v i d e n s k a b e l i g e f a k u lt e t

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

KOSMOLOGI

Universets skabelse

set fra Indlandsisen

“Deep Space” bliver det første teleskop på Grønland,

der skal studere den kosmiske mikrobølge-baggrundsstråling

og dermed bidrage til at forstå, hvordan Universet blev til.

Deep Space opføres ved

den videnskabelige station

på Summit i Grønland.

Om forfatterne

idt på den grønlandske Indlandsis skal der

opføres et splinternyt teleskop, som vil pla-

cere Danmark i frontlinjen af forskningen inden-

for moderne kosmologi. Teleskopet skal studere den

kosmiske mikrobølge-baggrundsstråling, som popu-

lært sagt er eftergløden af Big Bang. Det er for-

skere fra University of California Santa Barbara i

USA, som står for den primære konstruktion af tele-

skopet, mens forskere fra Niels Bohr Institutet på

Københavns Universitet bidrager med forsknings-

mæssig ekspertise, teoretisk arbejde og dataanalyse,

samt modifikation af instrumentet til at kunne ope-

rere i et arktisk miljø. Den danske del af projektet er

finansieret via en bevilling fra Villum Fonden.

Den kosmiske mikrobølge-baggrundsstråling er

ældgammelt lys fra det tidligste univers, og stu-

dier af dette kan give os unikke informationer om

Universets skabelse og udvikling. I de senere år har

der været store gennembrud indenfor observationer

af denne stråling, primært fra satellitteleskoperne

WMAP og Planck fra henholdsvis amerikanske

NASA og det europæiske rumagentur, ESA. I 2013

kunne Planck-eksperimentet vise det hidtil bedste

billede af den kosmiske mikrobølge-baggrundsstrå-

ling over hele himmelsfæren.

Robert Feidenhans'l,

professor

[email protected]

Pavel Naselsky, professor

[email protected]

Karakterisering af Universets stråling

Tidligere i år kom der banebrydende observationer

af strålingens polarisation. Stråling kan karakteri-

seres ud fra flere egenskaber. En egenskab er energi

og bølgelængde. Den kosmiske mikrobølge-bag-

grundsstråling er lys med bølgelængde i mikrome-

ter, som ikke er synligt med det blotte øje. Som

Anne Mette Frejsel, ph.d.

[email protected]

Alle ved

Niels Bohr Institutet

Københavns Universitet

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

KOSMOLOGI

Kuppel på White

Mountain i Californien,

hvor prototypen beﬁnder

sig nu.

Prototype af teleskopet i

Santa Barbara. Telesko-

pet kommer til at veje

ca. 2 tons, mens det

primærspejl har en dia-

meter på 2,5 meter. Det

kommer til at operere

inden for 3 frekvens-

bånd: 8GHz, 10GHz og

15GHz.

Lavfrekvens-modtagere

for Deep Space. Strålin-

gen opfanges i disse

modtagere, inden data

bliver læst ud.

Inﬂation, polarisation og gravitationsbølger

Et af de mest fundamentale spørgsmål i moderne fysik og

kosmologi er oprindelsen af såkaldt inﬂation i det tidlige Uni-

vers. Teorien om inﬂation siger, at universet gennemgik en

fase med eksponentiel udvidelse indenfor et ufatteligt kort

tidsrum ved sin skabelse. Den såkaldte B-type-polarisation,

som Deep Space-teleskopet skal være med til at undersøge,

repræsenterer ifølge teorien begyndelsen på den kraftige

ekspansion af universet og dannelsen af stof ud fra vakuum.

Hvis man kan påvise B-type-polarisation i den kosmiske

mikrobølge-baggrundsstråling vil det således være en bekræf-

telse på inﬂationsteorien. Det vil som nævnt i artiklen også

være et indirekte bevis på eksistensen af gravitationsbølger,

Gravitationsbølger kan anskues som deformation af rum-

mets form, der udbreder sig i Universet med lysets hastighed.

Gravitationsbølger følger af Einsteins generelle relativitets-

teori ifølge hvilken, rummet krummer omkring massive lege-

mer – og Einstein beregnede, at denne deformation af rum-

met kan udbrede sig gennem det tomme rum. Einstein

mente selv, at gravitationsbølgerne ville være så svage, at det

ikke ville være muligt at observere dem direkte. Men indi-

rekte kan de altså påvises gennem B-type-polarisation.

da B-type-polarisationen bør være 0 i fravær af gravitations-

bølger og forskellig fra 0, hvis gravitationsbølger eksisterer.

navnet antyder, er det samme type stråling, som

findes i mikrobølgeovne. Optisk lys, det vil sige

lys, vi kan se med øjet, har bølgelængder i nanome-

ter, hvilket er mere energirigt end mikrobølger. En

anden egenskab ved lys er dets polarisation. Det

kender vi fra polariserede solbriller, hvor man tyde-

ligt kan se, at lyset, som slipper igennem, ændrer

sig, hvis man drejer solbrillerne. Polarisation af strå-

ling giver dermed information om lysets orientering

eller rotation. Forskere har forskellige modeller og

teorier, som forudsiger egenskaber af den kosmiske

baggrundsstråling. Ved at sammenligne forudsigel-

serne med observationer tester de vores forståelse af,

hvordan universet hænger sammen.

polarisationen af den kosmiske mikrobølge-bag-

grundsstråling. Der findes to typer polarisation,

som kaldes E-type og B-type. Fysiske modeller for

universets tilstand de første brøkdele af et sekund

efter Big Bang forudsiger, at vi kun burde se pola-

risation af E‐typen i eftergløden. Hvis vi til gen-

gæld observerer B-type-polarisation vil det være et

kæmpe gennembrud for fysikken. Denne type kan

nemlig ifølge mere avancerede modeller kun pro-

duceres i det tidlige univers og medfører også indi-

rekte bevis for eksistensen af såkaldte gravitations-

bølger. Gravitationsbølger er forudsagt af Einsteins

generelle relativitetsteori, men endnu ikke observe-

ret direkte.

I 2014 var der stor furore, da forskere ved det ame-

rikanske eksperiment BICEP2 på Sydpolen påstod,

at de havde observeret netop kosmisk B‐type-pola-

risation. Nyhedsmedier verden over bragte sensatio-

På jagt efter sensationen

Teleskopet på Grønland skal hjælpe med observa-

tioner, som vi hidtil har manglet for at teste nogle

helt specifi kke forudsigelser og hypoteser omkring

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

KOSMOLOGI

Magne ske feltlinjer og polariseret

støv fra Planck-eksperimentet 2015.

Illustra on: ESA

nen. Desværre viste det sig, at forskerne ikke havde

taget ordentligt højde for forurenende lys fra støv

i vores egen galakse. Da de tog støv korrekt med i

beregningerne, kunne de ikke længere se nogen B‐

type-polarisation. Håbet lever dog endnu.

Støvet skal fjernes

Jo flere frekvensbånd, et teleskop observerer i, jo

bedre kan man rense observationerne for støv fra

Mælkevejen. Kombinerer man de nye himmelkort

over støv i Mælkevejen fra Planck-satellitten med

et eksperiment som Deep Space, er der rigtig gode

chancer for at kunne se kosmisk B‐type-polarisa-

tion. Det danske bidrag til jagten efter de kosmiske

gravitationsbølger har også en ekstra fordel i for-

hold til teleskoperne på Sydpolen. Den del af him-

len, der kan observeres fra Grønland, er meget min-

dre forurenet af polariseret støv, end hvad man kan

se fra Sydpolen.

Konstruktionen af teleskopet er allerede gået i

gang, og det ankommer efter planen til sin desti-

nation på Summit i Grønland indenfor det næste

års tid. Summit ligger lige i midten af Grønland,

hvor der er meget tørt med lav luftfugtighed. Dette

giver optimale betingelser for at observere kosmiske

mikrobølger.

galaktiske forurening. Det er især galaktisk støv og

frie elektroner i det galaktiske magnetfelt, som laver

ravage. Teleskopet har to formål. For det første at

lave endnu bedre karakterisering af støv og elek-

tronstråling i galaksen end vi har nu – med langt

mere avancerede modeller. Forudsat at dette lykkes,

vil det andet mål være at afgøre, om der findes kos-

misk B‐type-polarisation af den kosmiske mikro-

bølge-baggrundsstråling og dermed indirekte bevis

for gravitationsbølgers eksistens.

Der er også mulighed for at udvide de videnskabe-

lige resultater fra teleskopet til den meteorologiske

verden. Tilføjer man en modtager til eksperimentet

kan det nemlig også benyttes til klima- og atmosfæ-

riske observationer af blandt andet CO



Videre læsning

Om Planck-satellitten:

www.cosmos.esa.int/

web/planck/

Internationalt samarbejde

Professor Pavel Naselsky fra Discovery Centret på Niels Bohr

Institutet, Københavns Universitet står i spidsen for Deep

Space projektet. Fra Santa Barbara Universitet er det profes-

sor Philip Lubin, som står for det amerikanske bidrag. Der er

forskere fra Danmark, USA, Italien, Sverige, Norge og Frank-

rig involveret i projekt-teamet, og mange har erfaring fra

deltagelse i Planck-eksperimentet. Der er således solid eks-

pertise med både teleskoper, dataanalyse og programmer i

projektet. Projektet er også stadig åbent for forskere, der

ønsker at deltage. Villum Fonden støtter det danske bidrag,

mens NSF (National Science Foundation) støtter det Ameri-

kanske bidrag til etablering og installering. De første obser-

vationer forventes i 2016.

Videnskabelige mål

Især resultaterne fra Planck-satellitten og BICEP2-

eksperimentet har understreget behovet for mere

detaljerede beskrivelser af mikrobølgestråling fra

vores egen galakse, som forurener vores observatio-

ner af den kosmiske mikrobølge-baggrundsstråling.

For at få et korrekt billede af den kosmiske stråling

er man nødt til at rense observationerne for den

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

KULSTOFKREDSLØBET

Kulstof

i havet

- en tynd kop te?

Enorme mængder kulstof

ﬁ

ndes opløst i verdenshavene,

hvor det kan forblive i

ﬂ

ere tusinde år. Formentlig fordi det

ﬁ

ndes i for lave koncentrationer til, at det kan betale sig

for bakterierne at nedbryde det.

Om forfatterne

Sachia Jo Traving,

ph.d.-studerende

Marinbiologisk Sektion,

Københavns Universitet

[email protected]

ulstof indgår som den vigtigste byggesten i alle

levende organismer (organisk kulstof), og den

globale kulstofcyklus er en konstant udveksling af

kulstof mellem forskellige lagre af organisk og uor-

ganisk kulstof. Havvand er et af de største, dyna-

miske globale kulstoflagre. Det indeholder kul-

stof både på uorganisk form, som CO

, og på orga-

nisk form som levende og døde organismer samt på

opløst form.

i havet, er essentiel for forståelsen af det globale kul-

stofregnskab og for reguleringen af vores klima.

Opløst organisk kulstof i havet dækker over tusind-

vis af forskellige stoffer, lige fra små simple moleky-

ler til store komplekse stoffer. Det meste organiske

kulstof i havet stammer fra planktonalgernes pri-

mærproduktion. Ved hjælp af lysenergi og fotosyn-

tese laver planktonalgerne organisk kulstof fra CO

Under fotosyntesen spildes nogle af sukkerstofferne

ud i vandet som opløst organisk kulstof. Disse stof-

fer optages hurtigt af bakterier, og selvom plank-

tonalgerne producerer store mængder sukkerstof-

fer hver dag, bliver de hurtigt spist og forbrændt af

bakterierne, og kulstoffet udskilles igen som CO

Algerne er ikke de eneste organismer, der produ-

cerer opløst organisk kulstof. Alle organismer og

deres livsprocesser taber store mængder opløst orga-

nisk kulstof til det omgivende havvand.

Colin Stedmon, lektor

Institut for Akvatiske

Ressourcer, DTU Aqua

[email protected]

Lasse Riemann, professor

Marinbiologisk Sektion,

Københavns Universitet

[email protected]

Det organiske kulstof stammer fra dyr, planter og

mikroorganismer i havet og fra landjorden. Langt

størstedelen er bundet som opløst organisk kulstof.

En liter havvand indeholder 0,5-1 mg kulstof bun-

det i dødt, opløst, organisk stof, dvs. som små og

mellemstore molekyler som sukkerstoffer, amino-

syrer, humusstoffer osv. Det svarer til i alt omkring

700 milliarder tons kulstof i verdenshavene. Det

er meget mere end alt det kulstof, der er bundet i

levende organismer i havet (omkring 3 milliarder

tons) og overgår selv mængden af kulstof i levende

organismer på landjorden (ca. 600 milliarder tons).

Faktisk svarer mængden af opløst organisk kulstof

i havet til den mængde kulstof, vi har i atmosfæren

som CO

Havet er et af de mest dynamiske lagre af kulstof, og

en bedre forståelse af, hvilke processer der kontrolle-

rer kulstoffets udveksling mellem de forskellige lagre

Specialiserede bakterier

I en milliliter havvand er der typisk omkring 1 mil-

lion bakterier. De omsætter det opløste organiske stof

til nye celler og energi og cirkulerer en del af det orga-

nisk bundne kulstof tilbage til uorganisk form gen-

nem respiration. Faktisk omsætter bakterier op til 50

% af algernes primærproduktion, svarende til ca. 25

milliarder tons kulstof om året. Bakterierne er selv

føde for encellede flagellater, der igen ædes af små

Uffe H. Thygesen, lektor,

Sek. for Marine Levende

Ressourcer, DTU Aqua

[email protected]

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

Atmosfæren

750

Havoverfladen

Floder

0,8

96,1

Marin

biomasse

1020

Opløst organisk

kulstof

700

100

Dybhavet

Kulstof(carbon)-strømme

og lager:

38.100

0,2

Stofudveksling /

Strømme:

Gigatons C pr. år.

Opmagasinering / Lager:

Gigatons C

HAVBUNDEN

150

Sedimenter

Havets kulstofkredsløb

Havets rolle i den globale kulstofcyklus. Havet kan inddeles i

ﬂ

ere

kulstof-lagre (blå) og deres årlige udveksling internt og med andre

lagre (som atmosfæren) er vist i de grønne pile. Estimaterne af stof-

udveksling er både for organisk og uorganisk kulstof.

zooplanktonorganismer. Det organiske materiale i

bakterien føres på den måde op gennem fødekæden.

Bakterierne optager de opløste organiske moleky-

ler direkte over cellemembranen. Men det er kun

små molekyler, der kan optages direkte og omsæt-

tes hurtigt. Større molekyler skal først nedbrydes til

mindre molekyler ved hjælp af enzymer, før de kan

optages. Nedbrydningen sker ved hjælp af enzy-

mer, der produceres af bakterierne og som enten sid-

der på bakteriens overflade eller diff underer ud i det

omgivende vand, hvor store molekyler så nedbrydes

til mindre, der kan optages af bakterien. Forskellige

kemiske bindinger – og altså forskellige typer orga-

niske molekyler – kræver imidlertid specialiserede

enzymer. Alle bakterier kan ikke producere alle tæn-

kelige enzymer, og bakterier er derfor typisk tilpas-

set til at leve på nogle få typer molekyler. Sammen-

sætningen af bakterier i en vandprøve bestemmer

derfor, hvilke stoffer der kan nedbrydes. Og sam-

mensætningen af det opløste, organiske stof bestem-

mer omvendt, hvilke bakterier der blomstrer op på

en given lokalitet. Ved olieforurening, vokser der

således typisk bakterier op, der kan nedbryde olie.

Illustration efter IPPC 2001

En koncepttegning over bakteriers enzymstrategier. Enzymerne

(gule) kan være fastsiddende på bakterien (som på bakterien

nederst) eller de kan frigives til vandet (bakterien øverst). Det,

vi kan måle som “frie enzymer” i vandet, kan imidlertid også

stamme fra andre kilder som aktive overﬂadeenzymer på celle-

rester (hvilket ses til venstre).

Illustration: Sachia Jo Traving

Et spørgsmål om koncentration

Selvom størstedelen af det opløste organiske kul-

stof, der dagligt produceres af levende organis-

mer i havet, omsættes meget hurtigt, hober der sig

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

KULSTOFKREDSLØBET

Enzym strategier

Modellen er en samling af ligninger, der beskriver bakterien,

enzymerne og miljøet (mht. substratmængde).

Der er tre parametre, som grundlæggende styrer enzymstra-

tegien og som kan justeres i modellen for at undersøge

deres respektive effekt på resultatet. De tre parametre

fremgår af tabellen.

BAKTERIE

fas

lille

stor

få

mange

frit

TABEL: En bakterie har tre måder

at regulere og optimere brugen af

ekstracellulære enzymer. Disse

FORDELE

ULEMPER

Enzymdiffusivitet:

har både fordele og ulemper:

ud i vandet. Matematisk set kommer det til udtryk som enzymets diffusivitet. Modellen viser, at dette er

betydende for hvor succesfuldt et enzym bruges.

Fastsiddende enzymer

Bakterien behøver færre enzymer, og

Enzymet møder færre stoffer og producerer

grundet den tætte orientering høster

derved færre molekyler.

bakterien også størstedelen af de molekyler,

enzymet producerer.

Frit enzym

Enzymet møder det maksimale antal stoffer i

dets levetid.

Enzymet forsvinder hurtigt væk fra

bakterien, og de molekyler, det producerer,

kommer ikke bakterien til gode.

Enzymproduktion:

Mængden af enzymer påvirker, hvor meget substrat bakterien høster, men

mængden af enzymer begrænses af, at de energimæssigt er dyre at producere.

Mange enzymer

Producerer meget substrat.

Koster mange resourcer.

Få enzymer

Producerer lidt substrat.

Koster få resourcer.

Enzymstørrelse:

Enzymets størrelse har betydning for, hvor hurtigt det vil diffundere væk fra bakterien.

Jo større enzymet er, jo langsommere vil det diffundere væk fra bakterien. Men også her er der

naturlige grænser for den øvre størrelse, da bakterier kun kan transportere relative små molekyler over

deres cellemembran.

Store enzymer

Forsvinder kun langsomt væk fra cellen.

Energimæssigt dyre at producere. Svære at

transportere over cellemembranen.

Små enzymer

Energimæssigt billige at producere.

Forsvinder hurtigt væk fra cellen.

Fastsiddende enzymer

Tærskelværdier

På

ﬁ

gurerne ses den stofkoncentration, der skal til,

for at den pågældende enzymstrategi kan betale

sig. De viste koncentrationer er baseret på

α-amylase-enzymet

nævnt i teksten. Man kan

forestille sig, at høje stofkoncentrationer som vist

i B (4

μM)

forekommer på partikler eller under

algeopblomstringer, mens den lave stofkoncentra-

tion i A (4 nM) repræsenterer mere næringsfattigt

vand, hvilket havet er størstedelen af tiden.

Frie enzymer

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

KULSTOFKREDSLØBET

tilsyneladende svært nedbrydelige stoffer op. Og

de kommer til at dominere den samlede mængde,

der findes på ethvert tidspunkt. Ved hjælp af kul-

stof-14-datering har forskere aldersbestemt orga-

nisk kulstof i havvand og fundet en gennemsnits-

alder på mellem 6,4 og 17,1 tusinde år. Nærmere

undersøgelser har vist, at de meget gamle stoffer har

nogle strukturer og bindinger, der anses for at være

svært nedbrydelige. Man kan tænke sig, at stofferne

ikke er særlig energirige, og det kan måske forklare,

hvorfor nogle stoffer forbliver urørte. Vi kender

dog til bakterier, der kan nedbryde sådanne ener-

gifattige og svært nedbrydelige stoffer. Råolie er et

eksempel på, hvad vi opfatter som svært nedbryde-

ligt, og der findes masser af bakterier, som kan ned-

bryde olien. For de olie-spisende bakterier er det

mængden, der er altafgørende. De tætte koncentra-

tioner af stoffer i en dråbe råolie kan således kom-

pensere for oliestoffernes lave energiudbytte.

Deri ligger også en mulig forklaring på, hvorfor

der findes store mængder organisk stof i havet, som

tilsyneladende ikke nedbrydes eller kun nedbry-

des meget langsomt. Hvis det vanskeligt nedbry-

delige stof består af mange forskellige stoffer, som

hver især forekommer i ekstremt lave koncentratio-

ner, bliver det mindre attraktivt for bakterierne. De

svært nedbrydelige stoffer er således ikke nødven-

digvis mere vanskelige at nedbryde end andre stof-

fer – de forekommer bare i for lav koncentration til,

at der er bakterier, der har udviklet de nødvendige

enzymer.

næringskoncentrationer tæt på bakterien, og fordi

enzymet er lang tid om at forsvinde. Generelt

mener man dog, at denne strategi vil være meget

dårlig for en bakterie i vandsøjlen. For selvom et

enzym bedst udnyttes som frit enzym (fordi det

møder mange flere stoffer og dermed kan operere

optimalt ved meget lavere tærskelværdier), vil det

hurtigt forsvinde væk fra bakterien i vandet. Og

så får bakterien ikke noget ud af enzymets nok så

effektive arbejde.

Denne antagelse er dog svær at be- eller afkræfte

med målinger, da det (endnu) er umuligt at måle på

en enkelt celle og afsløre, hvordan den arrangerer

sine overfladeenzymer.

Målinger i havvand har vist, at frie enzymer til tider

findes i betydelige koncentrationer. Men man ved

ikke med sikkerhed, hvor de kommer fra. De kan

være rester fra døde bakterier, fra bakterier der sid-

der på større partikler eller de kan være frigivet fra

fritlevende bakterier. Man kan også forestille sig,

at sådanne målinger er stærkt påvirket af de mest

aktive og dominerende bakteriearter i et samfund.

Videre læsning

Hansell, D. A. (2013):

Recalcitrant dissolved

organic carbon frac-

tions.,

Ann. Rev. Mar.

Sci.,

5(July), 421–45,

doi:10.1146/annurev-

marine-120710-100757.

Kattner, G., M. Simon,

and B. P. Koch (2011):

Molecular characteriza-

tion of dissolved organic

matter and constraints

for prokaryotic utiliza-

tion., in Microbial Car-

bon Pump in the Ocean,

edited by N. Jiao, F. Azam,

and S. Sanders, pp.

60–61, Scien- ce/AAAS,

Washington, DC.

Traving, S. J., U. H. Thyge-

sen, L. Riemann, and C. a.

Stedmon (2015): A model

of extracellular enzymes

in free-living microbes:

which strategy pays off?,

Appl. Environ. Microbiol.,

(August), AEM.02070–15,

doi:10.1128/AEM.02070-

15.

Se også VKR Centre for

Ocean Life, DTU Aqua

www.oceanlifecentre.dk

Hvad fortæller bakteriemodellen?

I stedet for at måle har vi derfor taget en teoretisk

tilgang og bygget en matematisk model over en frit-

levende bakterie i havvand for at få et svar på, hvil-

ken strategi (frie eller fastsiddende enzymer) der

bedst kan betale sig.

Vores modelberegninger viser, at fastsiddende enzy-

mer er en klar fordel i langt de fleste tilfælde, hvis

man ser det fra den enkelte bakteries synspunkt, og

man tager højde for typiske næringsstofkoncentra-

tioner i havet. Der er dog undtagelser. Hvis der

opstår forhold med høje næringsstofkoncentrationer

eller høje koncentrationer af bakterier, der samar-

bejder, så kan det godt betale sig at bruge frie enzy-

mer.

Som et eksempel sammenlignede vi tærskelværdier

for et enzym (-amylase, som er et enzym der klø-

ver bindinger i polysakkarider) enten som fastsid-

dende eller fritflydende. Et frit

-amylase

havde en

tærskelværdi på 3,3 μmol/liter. Hvis det derimod

sad fast på bakteriens overflade faldt tærskelværdien

helt ned til 0,4 nmol/liter. Det er en koncentration

næsten 10.000 gange mindre. Mange stoffer findes

i koncentrationer i disse størrelsesordner i havvand,

hvilket viser, at de to strategier ikke udelukker hin-

anden. Man kan forestille sig, at bakteriesamfundet

benytter sig af begge strategier alt afhængig af mil-

jøet.

Vores resultat er spændende, fordi det antyder, at

sammenspillet mellem forskellige stoffer i vandet

og bakterierne er langt mere komplekst end først

antaget.



Enzymer med en pris

Alle bakterier har enzymer siddende på deres over-

flade, som hjælper dem med at nedbryde stoffer, der

ellers ville være for store for bakterien. Enzymerne

på overfladen er første skridt i nedbrydningsproces-

sen af et stof. Herefter transporteres dele af moleky-

let ind i cellen, hvor det omdannes til biomasse og

energi. Der findes mange forskellige overfladeenzy-

mer, da et enzym udfører én bestemt funktion og

oftest er så specialiseret, at det kun reagerer med en

håndfuld af lignende stoffer. Derfor inddeler man

ofte enzymer i en række funktionelle grupper, der

indikerer deres formål. Enzymer kan betragtes som

en investering for bakterien. Det koster ressourcer

og energi at lave enzymer, men det betales tilbage

i form af adgang til flere stoffer. Hvornår et enzym

kan betale sig at lave hænger sammen med “prisen”

på enzymet og hvor meget stof, der er til stede, som

enzymet kan nedbryde. Man kan derfor forestille

sig, at hvert enzym har en tærskelværdi. Tærskel-

værdien afhænger også af, om enzymet sidder fast

på bakterien eller sendes ud i omgivelserne.

Man ved, at bakterier, der lever på partikler og i

jord, ofte benytter sig af frie enzymer, altså hvor

de frigiver deres enzymer til det omkringliggende

miljø. Det kan betale sig, fordi der er meget store

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

Fra notesbøger

til public domain

Vigtige data om klima- og miljøforandringer i Grønland er nu tilgængelige,

kort tid efter at de er indsamlet, og de indgår nu i højere grad i den

internationale forskning i et Arktis under forandring.

Om forfatteren

Nils Francke er

freelancejournalist

[email protected]

aturen på Grønland er meget følsom over for

miljøpåvirkninger, og ændringer, der kan give

et første forvarsel om, hvad der er i vente for resten

af verden. Derfor er det vigtigt at indsamle data

om klimaforandringernes effekter fra blandt andet

afsmeltning af iskappen, over kulstofbalancen og til

bestanden af fugle og pattedyr.

befjord ved Nuuk i Sydvestgrønland og Zackenberg

i Nordøstgrønland. Via en opdateret database er det

blevet endnu nemmere at dele data med forskere og

myndigheder nationalt og internationalt. Det er et

stort spring fremad for de danske forskere, som for

tyve år siden begyndte at indsamle data i Nordøst-

grønland.

»Det startede midt i 1990’erne, hvor en gruppe

grønlandsforskere satte et overvågningsprogram i

gang i Grønland,« siger Niels Martin Schmidt fra

Institut for Bioscience ved Aarhus Universitet, og

videnskabelig leder af forskningsstation Zackenberg.

Greenland Ecosystem Monitoring (GEM) er i dag

et integreret moniteringsprogram, som overvåger

økosystemer og klimaforandringers påvirkning af

disse i Arktis. GEM bygger på de data, der bliver

indsamlet i sommerhalvåret fra de to stationer Kob-

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

TEKNOLOGI

Svært tilgængelige data

»De første ti år var tankegangen primært at skaffe

data og ikke så meget, hvordan vi skulle dele det

med omverdenen. Det var vi ikke gode til, for digi-

taliseringen var stort set identisk med det, der stod

i vores notesbøger. Kvaliteten af data var god nok,

men det var svært tilgængeligt for andre.«

»Vi havde brug for en effektiv databaseløsning, som

samtidig var tilpasset arbejdsgangene i felten. Vores

ambition var, at vi kunne stå i felten og arbejde

direkte i et valideringsmodul og derfra, efter valide-

ring, lægge det ind i databasen og gøre det direkte

tilgængeligt for alle på nettet. Vi er nødt til at have

en feltdel, der fungerer så ideelt som muligt, for det

er logistisk set utroligt dyrt at få en mand op til

Zackenberg i Nordøstgrønland, så det må ikke gå

galt, når man først står der.«

Den optimale løsning er i dag en realitet: Forskerne

på de to stationer kan nu arbejde i en fælles data-

base. Databasen omfatter bl.a. grafisk visualisering

af data over tid, så man kan se, hvilken vej udvik-

lingen går. Der har været stor interesse for databa-

sen, siden den gik i luften i april 2015.

Webløsningen og integrationen til GEM-databasen

er leveret af “umbmanden.dk” i et tæt samarbejde

med Institut for Bioscience.

Rollemodel for monitering i Arktis

Forskningsstation Zackenberg er blevet en rollemo-

del for monitering i Arktis, og flere stationer andre

steder i Arktis har ladet sig inspirere af Zackenberg,

herunder en stor canadisk station, som snart åbner.

»Vi har på mange måder dannet skole, for en af

vores videnskabelige styrker er, at vi har data, der er

indsamlet over 20 år om det samme på de samme

lokaliteter. Men på trods af dette kan vi stadig kun

gisne om, hvad der sker i Arktis om 100 år. Vores

arbejde er mere indsamling af data og billeder og

dokumentation af de faktiske ændringer og i min-

dre grad forudsigelser.«

Næste ambition er at få etableret et trådløst netværk

på Zackenberg, så mange data kan sendes lokalt i

stedet for at blive indsamlet manuelt, som det sker

nu.

»Vi

går

meget deroppe! Ud til indsamlingsstatio-

nerne og tilbage igen. Og afstandene er virkelig

store i Grønland. Et lokalt netværk med mulighed

for at indsamle og sende data i Zackenbergdalen vil

være en stor hjælp,« siger Niels Martin Schmidt.



Videre læsning:

www.g-e-m.dk

Om CAFF: www.cff.is/

Greenland Ecosystem

Monitoring omfatter fem

programmer:

ClimateBasis, GlacioBa-

sis, GeoBasis, BioBasis

og MarineBasis og er

et samarbejde mellem

Asiaq, Grønlands Naturin-

stitut, Aarhus Universitet,

Københavns Universitet

og GEUS.

Fotos: Forskere på feltar-

bejde ved Zackenberg

Forskningsstation i

Nordøstgrønland. Det er

nu blevet lettere at dele

de indsamlede data.

Fotos: Lars Holst Hansen

Digitalisering et stort fremskridt

»Selv om vi nu arbejder mere digitalt, når vi er i

Zackenberg, er vi stort set

off the grid

deroppe og

må arbejde med data uden om nettet. Der er et

“hul” mellem feltarbejdet og databasen, men vi kan

stadig lægge vores data ind i systemet, som efter

valideringen bliver tilgængelige for alle på nettet.

Det har været et stort skridt at arbejde med digitali-

sering på stedet.«

»Vores data er public domain og forsyner dermed

også store internationale netværk, der forsker i Ark-

tis – på den måde kan vi bedre forstå klimaeffek-

terne på stor skala. Alle kan tilgå data, og vores

data bliver brugt i forskningen, internationale vur-

deringer og lignende.«

Et eksempel på dette er CAFF, en arbejdsgruppe

for biodiversitet under Arktisk Råd, som føl-

ger udviklingen i økosystemer og dyreliv. De ejer

ingen data selv, men høster data fra tilgængelige

kilder, herunder fra Greenland Ecosystem Moni-

toring.

»Omvendt har vi nu bedre styr på, hvordan vores

data bliver brugt. Den dataansvarlige får besked,

når nogen bruger vores data, og vi kan bl.a. give

besked til brugerne, når vi kan se, at der er mange,

der forsker i det samme emne, så de er opmærk-

somme på det.«

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

MILJØ

Kviksølv

i Østersøen

Mange

ﬁ

sk og muslinger fra Østersøen indeholder så meget

kviksølv, at det overskrider miljøkravene fra EU. Ved hjælp

af modeller arbejder Anne Lærke Sørensen på at få en

bedre forståelse af, hvordan kviksølv cirkulerer i Østersøen,

og hvad vi kan forvente af problemer i fremtiden.

er var engang, hvor fysiklæreren i skolen gerne

lod børnene eksperimentere med en håndfuld

kviksølv. Kviksølv er det eneste metal, der er fly-

dende ved stuetemperatur, og det er en fascinerende

oplevelse at få det til at splitte op i mange små

metaldråber, der kan trille rundt for til sidst igen

at samle sig i en stor klump – ligesom den flydende

dræberrobot i filmen Terminator II.

skeskabt forurening med kviksølv. Den næststørste

er kulfyrede kraftværker, hvorfra der hvert år udle-

des flere tusind tons kviksølv til atmosfæren (hvor

især kinesiske kraftværker er syndere). Kviksølv i

atmosfæren kan transporteres med vinden til alle

egne af verden.

Kviksølv kan kemisk omdannes i atmosfæren til

en form, der er meget vandopløselig. Når det sker,

fjernes kviksølvet med regnen. En stor del af dette

kviksølv ender direkte i havet, men også den del,

der regner ned på landjorden, kan med tiden trans-

porteres med floder til havet. Og herfra kan det

så ende i os mennesker via de fisk, vi spiser. Kvik-

sølv har nemlig den kedelige egenskab, at det er

meget svært at udskille igen, når først det er opta-

get i levende organismer. Derfor ophobes det igen-

nem fødekæden, så koncentrationen bliver størst i

toprovdyr som tunfisk eller isbjørne.

Men de tider, hvor man leger med kviksølv i skolen, er

forbi. Kviksølv er nemlig yderst giftigt, og det er der-

for i dag bandlyst fra fysiklokalet. I alle de sammen-

hænge, hvor kviksølv kan erstattes med andre grund-

stoffer, forsøger man i dag at udfase brugen af det.

På trods af stor international opmærksomhed om

kviksølvforurening udledes der stadig store mæng-

der kviksølv til miljøet den dag i dag. På verdens-

plan er guldminedrift den største kilde til menne-

Carsten R. Kjaer,

Aktuel Naturvidenskab,

[email protected]

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

MILJØ

Figuren viser de stationer, som Anne og kollegaer fra Umeå universitet besøgte på deres togt i

2014. Den grønne linje indikerer den dybdeproﬁl, som vises nedenunder kortet. Her er indikeret to

typer af områder: Type 1 er områder af Østersøen, hvor der er oxygen i hele vandkolonnen, mens

type 2 er områder, hvor lille vandcirkulation og stort forbrug af oxygen under nedbrydning af syn-

BY32

Fladen

Anholte

Landskrona

Hanobugten

BY4

BY5

BY1 BY2

Ocean Data View

BY20

kende organisk materiale har betydet, at oxygen er blevet brugt næsten eller helt op (< 2 ml/l).

Den generelle forskel på koncentrationerne af MeHg

i de to typer af proﬁler, som Anne og kolle-

ger har observeret i Østersøen er vist på de to grafer. Det ses, at MeHg

-koncentrationerne er lave

<50 fM

> 6 ml/l

<50 fM

> 6 ml/l

BY15

BY38

BY10

i det oxygenholdige vand,

men begynder at stige, når

iltindholdet falder under 2

ml/l og bliver rigtig høje, når

oxygen helt forsvinder og

sulfatreducerende bakterier

BCS

BY38

100

overtager nedbrydningen af

organisk materiale i vand-

søjlen.

Type 1

Type 2

150

MeHg

Ocean Data View

150

Dybde (m)

100

150

200

250

Type 1

Type 2

>30 mol/l

>1500 fM

Også et dansk problem

Selvom vi i Danmark ikke har oplevet dramatiske

forureningskatastrofer med kviksølv, som man fx

har i Japan, er kviksølvforurening desværre også et

aktuelt emne i hjemlige farvande. I 2010 viste en

rapport fra det daværende Danmarks Miljøunder-

søgelser, at der i mange danske søer og kystområ-

der var en koncentration af kviksølv, der overskred

EU’s miljøkrav. Og Fødevarestyrelsen advarer gene-

relt gravide mod at spise meget laks fanget i Øster-

søen pga. risikoen for kviksølvforgiftning.

Hvordan kviksølv opfører sig i vore farvande, og

hvilke problemer vi kan komme til at opleve med

kviksølv i fremtiden, hvis forskellige fysiske for-

hold ændrer sig, er der derfor al mulig grund til at

interesse sig for. Og det gør Anne Lærke Sørensen.

Anne har en ph.d.-grad i atmosfærisk miljøkemi

fra Aarhus Universitet, og hun er nu efter 3 år som

postdoc ved Harvard-universitetet i USA kommet

til Stockholms Universitet som postdoc.

Her er hun med en bevilling fra Det Frie Forsk-

ningsråd |Natur og Univers i gang med at udvikle

modeller, der skal simulere kviksølvets kredsløb i

Østersøen, og hvordan det bioakkumulerer i den

marine fødekæde.

Kviksølv i Østersøen

Østersøen er et lavvandet hav, som mange lande

grænser op til. Derfor er dette havområde kraftigt

påvirket af mennesket, og i dag overvåges Øster-

søen i et internationalt samarbejde styret af den

mellemstatslige kommission HELCOM.

»Undersøgelser viser, at niveauerne af kviksølv i

Østersøen i øjeblikket er under grænseværdierne for,

hvad der er forsvarligt til menneskeføde (i EU er

Foto: Shutterstock, Marcel Clemens

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

MILJØ

disse grænseværdier sat til 0,3-0,5 mg/kg våd vægt

i fisk). Men undersøgelserne viser også, at i over

75 % af prøverne fra fisk og muslinger er kviksølv-

niveauerne over EU’s

miljøkrav,«

siger Anne. Mil-

jøkravene er defineret som det niveau af kviksølv,

der højst må være, hvis man skal undgå at kviksølv

ophobes gennem fødekæden til et niveau, hvor det

udgør en fare for bestandene af rovdyr i toppen af

fødekæden.

Trods den internationale indsats med målepro-

grammer i Østersøen, er der ikke udviklet model-

ler, som kan hjælpe med fortolkningen af data og

dermed hjælpe med til at forstå, hvordan klimafor-

andringer og ændringer i tilførslen af næringsstof-

fer til Østersøen kan påvirke koncentrationerne af

kviksølv i fødekæden. »Og vi kan derfor heller ikke

vurdere, om problemerne med kviksølv vil blive

større eller mindre i fremtiden,« siger Anne, som

med sin forskning gerne vil rette op på den mangel.

Forskel på kviksølv

Kviksølv er ikke bare kviksølv, men findes i en

række forskellige former. Det kviksølv, der udledes

fra menneskeskabte processer, er uorganisk kviksølv,

som enten er en gas eller bundet til andre uorgani-

Kviksølvets kredsløb

Kulkraftværker,

guldudvinding

mv.

Afgasning

Våd og tør

afsætning

MeHg

Afgasning

+ MeHg

øm

fstr

nin

Redox-processer MeHg-Nedbrydning

MeHg

Methylering ?

Binding til

organisk materiale

Fytoplankton

MeHg

detritus

Diffusion fra

sediment

Sedimentation

Zooplankton

detritus

“Begraves”

MeHg

+detritus

Kviksølv udledes til atmosfæren som en gas (Hg

) fra natur-

lige processer, men også fra fx kulkraftværker og guldudvin-

ding. I dampform bliver

transporteret til alle egne af ver-

den. I atmosfæren vil Hg

på et tidspunkt omdannes til diva-

lent kviksølv (Hg

), der er vandopløseligt, og som herefter

afsættes til land og hav.

En del af det

der afsættes på land, vil langsomt transpor-

nedbrydes, kan frigives igen. I havbunden er der særlige gun-

stige (anaerobe) forhold, der gør, at mikroorganismer under

nedbrydningen af det organiske materiale også omdanner Hg

til MeHg

. Denne produktion af MeHg

kan føre til, at MeHg

frigives tilbage til vandet via diffusion. Methylkviksølv tilføres

desuden til vandkolonnen gennem atmosfærisk afsætning og

afstrømning. Under de rigtige forhold kan mikrooganismer i

vandkolonnen også omdanne Hg

til MeHg

, men Annes eks-

perimenter tyder på, at hvis dette sker i Østersøen, er det kun i

de iltfattige områder af vandsøjlen.

Methylkviksølv fjernes fra vandsøjlen, enten ved at det bundfæl-

des bundet til detritus (dvs. dødt organisk materiale) eller ved,

at det bliver nedbrudt via fotolyse eller mikroorganismer til frit

eller det gasformige dimethylkviksølv (Me

Hg), som kan

afgasse til atmosfæren. Methylkviksølv optages i fytoplankton,

der enten spises af zooplankton eller dør og bliver til detritus.

Fra vand til fytoplankton kan koncentrationen af MeHg

stige

10.000 gange. Herefter stiger koncentrationen ca. med en fak-

tor 10, hver gang man bevæger sig et skridt op i fødekæden.

teres mod havet ved at sive gennem eller ovenpå jorden ud i

vandløb og

ﬂ

oder. Under transporten igennem jorden kan bak-

terier omdanne det uorganiske

til methylkviksølv (egentlig

methylkviksølv(1+), MeHg

– hvor Me angiver en methyl-

gruppe: -CH3). Lave koncentrationer af MeHg

er også fundet i

atmosfæren og menes at stamme fra omdannelse af enten

eller dimethylkviksølv (Me

Hg), der afgasser fra havet.

Denne er drevet af både fotolyse-pro-

, der ender i havet, indgår i en cyklus af oxidation og reduk-

tion imellem

cesser (gul pil) og processer forårsaget af mikroorganismer

(grøn pil). Hg

bindes også til organisk materiale i havet og

synker mod havbunden, hvor det, når det organiske materiale

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

MILJØ

Foto: Brian DiMento

ske forbindelser i naturen. Det kviksølv, som fin-

des i fisk og i os mennesker, er derimod stort set alt

sammen bundet til organisk stof og betegnes orga-

nisk kvikstof (som oftest er såkaldt methylkvik-

sølv). Bakterier står for transformationen imellem

disse to former for kviksølv, hvilket fx sker steder i

havet eller vandmættet jord/sediment. Hvor hur-

tigt denne omdannelse sker, er med til at bestemme,

hvor meget kviksølv der optages i fødekæden, idet

det kun er methylkviksølv, der opkoncentreres gen-

nem fødekæden.

»Hidtil har overvågningen af kviksølv i Østersøen

været fokuseret på den totale mængde kviksølv.

Men hvis vi ikke forstår, hvor meget methylkvik-

sølv, der er i vand og sediment, og hvor det kom-

mer fra, er det svært at forstå de koncentrationer af

methylkviksølv, vi finder i fisk. Og det vil være helt

umuligt at forudsige, hvad der vil ske, når klimaet

eller vores tilførsel af næringsstoffer til Østersøen

ændrer sig,« forklarer Anne.

koncentrationer af methylkviksølv, er der nogle

områder, hvor koncentrationerne er op til 50 gange

højere end de normale værdier. Det er i de iltfattige

områder, som findes i de dybe områder af Øster-

søen med kun lidt cirkulation af vand«. Lignende

iltfattige områder findes dog også gennem sommer-

månederne i kystnære områder, som vi kender det

fra Danmarks fjorde, og Anne håber at kunne stu-

dere disse områder nærmere i fremtiden.

Data fra togterne skal Anne bruge i arbejdet med

at udbygge to eksisterende modeller for Østersøen,

så de kan simulere kviksølvs kredsløb. Den model,

hun er nået længst med at udbygge, er en økosy-

stem-model kaldet Baltsem. Den blev oprinde-

ligt skabt til at simulere, hvordan næringsstofferne

i Østersøen opfører sig. Modellen deler Østersøen

op i tretten mindre bassiner og en række forskel-

lige dybder. »En sådan model fungerer lidt ligesom

de meteorologiske modeller, som bliver brugt til at

forudsige vejret med. I stedet for at simulere fakto-

rer som vindhastighed og regn, simulerer Baltsem,

hvordan vandet cirkulerer i Østersøen, hvor mange

næringsstoffer, der er, hvor der vil komme algeop-

blomstringer osv.,« fortæller Anne.

Anne Lærke Sørensen

fotograferet i forbindelse

med et dligere togt i

S llehavet.

Fra togt til model

Som en del af projektet har Anne i tæt samarbejde

med Umeå Universitet i Sverige været på tre tog-

ter i Østersøen, og et fjerde er planlagt næste som-

mer. »På togterne har vi målt koncentrationerne og

produktionen af methylkviksølv i vand og plank-

ton,« siger Anne. »De foreløbige resultater viser, at

selvom store dele af Østersøen ser ud til at have lave

Algernes betydning

Anne har nu indbygget viden om, hvordan kvik-

sølv spiller sammen med fx algeopblomstringer eller

skiftende iltforhold i modellen. »En algeopblom-

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

MILJØ

Kviksølv – en nervegift

Den skøre hattemager fra Alice i eventyrland er en fantasiﬁ -

gur bygget på en tragisk virkelighed. I Viktoriatidens England

brugte hattemagere kviksølv til behandling af skind og

ﬁ

lt,

fordi det beskyttede hattene mod mug. Men konsekvensen

var, at hattemagerne selv blev forgiftede med kviksølv, hvor

de typiske symptomer var personlighedsforandringer (de blev

“gale”), hukommelsestab og rysten. Kviksølv blev i disse til-

fælde indtaget som uorganisk kviksølv, som fordamper ved

almindelig stuetemperatur og dermed kan indåndes.

Man har længe vidst, at kviksølv er giftigt for mennesker, der

udsættes for det i større omfang – som fx guldminearbejdere,

som bruger kviksølv til at ekstrahere guld. Det er dog sjældent,

at nogen i den vestlige verden i dag udsættes for uorganisk

kviksølv i et omfang, som kan påvirke nervesystemet. Langt

det største problem med kviksølvforgiftning skyldes derimod

methylkviksølv, som optages gennem kosten. Problemet med

methylkviksølv er, at det ophobes i fødekæden, og at koncen-

trationerne i

ﬁ

sk er langt større end de indtag af uorganisk

kviksølv, vi får igennem luften. Kviksølv er specielt skadeligt i

den periode, hvor nervesystemet udvikles, dvs. i fosterstadiet.

I 2013 blev der underskrevet en international traktat,

Mina-

mata-konventionen,

til beskyttelse af mennesker og miljø fra

effekterne af kviksølv.

Der er heldigvis ikke mange eksempler med så alvorlige til-

fælde som Minimata-sygen. Men selv små mængder

methylkviksølv i organismen kan gøre skade med reduceret

intelligens og forsinket motorisk udvikling. Det er derfor vig-

tig at være specielt påpasselig med, hvor meget

ﬁ

sk, man

spiser, hvis man prøver at blive gravid eller allerede er gravid.

Her kan det gøre uoprettelig skade. Kviksølv transporteres fra

moderen, gennem moderkagen til fosteret via blodbanen. Det

værste eksempel på forurening med methylkviksølv er fra en

lille

ﬁ

skerby i Minamata-bugten i Japan. Tæt ved byen lå en

kemikaliefabrik, som brugte kviksølv som katalysator i forbin-

delse med produktion af kunstgødning. I processen blev en del

af kviksølvet omdannet til methylkviksølv, og over en lang

årrække udledte fabrikken store mængder kviksølv til en

ﬂ

od,

der mundede ud i Minamata-bugten. Tusinder af mennesker

døde, og mange børn blev født med alvorlige handicaps.

string kan som eksempel påvirke kviksølvs kredsløb

på flere måder. Encellede alger optager methylkvik-

sølv og er dermed det første led i fødekæden. Når

de encellede alger spises af zooplankton, opkon-

centreres methylkviksølvet, og sådan fortsætter det

op igennem fødekæden, indtil vi indtager kvik-

sølvet ved middagsbordet,« Siger hun. Mængden

af alger har derfor stor betydning for, hvor meget

methylkviksølv, der ender i fødekæden. Men vi ved

faktisk endnu ikke, om flere alger gør koncentratio-

nen højere eller lavere i toppen af fødekæden.

Algerne kan også påvirke cirkulationen af kviksølv,

efter de er døde. Det er nemlig ikke alle alger, som

spises af dyr – mange af algerne dør blot og syn-

ker mod havbunden. Det kviksølv, der er i de døde

alger, vil synke ned sammen med dem, og der-

med vil der blive fjernet kviksølv fra den øvre del

af vandsøjlen. Dette kviksølv kan eventuelt frigives

i dybere vandlag, hvor algerne nedbrydes af bak-

terier, eller det kan ende i sedimentet, hvis algerne

ikke når at blive nedbrudt. »Disse forskellige effek-

ter, som en algeopblomstring kan have, er grunden

til at modeller er så vigtige,« siger Anne. »Modeller

prøver at se på den samlede effekt af de forskellige

processer, der er i et økosystem, i stedet for at foku-

sere på bare en af dem.«

At skabe en troværdig model

For at Anne kan tilføje kviksølvs kredsløb til Balt-

sem-modellen, skal hun vide, hvad der styrer de for-

skellige reaktioner og transformationer, som kvik-

sølv gennemgår. Det vil sige, at hun både skal for-

stå kviksølvs kemi og de biologiske processer, det

indgår i. »Her trækker jeg på den specifikke viden

om kviksølv i Østersøen, som jeg har fået under mit

feltarbejde. Fx har vi lavet forsøg, hvor vi under-

søgte, hvor hurtigt methylkviksølv i vandprøverne

blev nedbrudt til uorganisk kviksølv – både i sollys

og i mørke. Men faktisk har der ikke været arbej-

det meget med kviksølv i Østersøen, så derfor må

jeg også inkludere viden, som stammer fra studier

i andre kyst- og havområder og fra eksperimenter

udført i laboratorier,« fortæller Anne.

Artiklen bringes i samarbejde med Det Frie Forskningsråd. Annes projekt om

kviksølv i Østersøen er

ﬁ

nansieret af en bevilling fra Det Frie Forskningsråd |

Natur og Univers. Bevillingen er et led i et individuelt postdoc-stipendium, som

er målrettet yngre forskere i begyndelsen af deres karriere. I 2013 modtog hun

i forlængelse af sit projekt en såkaldt Sapere Aude-bevilling, som sigter mod at

give de mest talentfulde forskere i Danmark de bedste betingelser for at gen-

nemføre forskning på højt, internationalt niveau.

Det Frie Forskningsråd dækker alle videnskabelige hovedområder og uddeler

hvert år godt 1 mia. kr. til forskningsprojekter baseret på forskernes egne ideer.

Det Frie Forskningsråd består af 84 anerkendte forskere udpeget på baggrund

af deres høje faglige kompetence.

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

MILJØ

Anne har nu tilføjet den tilgængelige viden om

kviksølvsprocesser til modellen, der nu som et sid-

ste skridt skal evalueres, før hun kan begynde at

bruge den til at undersøge den samlede effekt af de

forskellige processer. »Det vil sige, at jeg skal tjekke

modellen op mod de målinger, man har fra Øster-

søen, for at være sikker på, at modelresultaterne

giver et troværdigt billede af virkeligheden«, siger

Anne. »Her bliver mit feltarbejde igen vigtigt. For

selvom der findes en del observationer af den totale

mængde kviksølv i Østersøen, har der stort set ikke

tidligere været foretaget målinger af koncentratio-

nen af methylkviksølv i vand, alger eller zooplank-

ton. Så de målinger, jeg har været med til at lave, er

vigtige i arbejdet med at vise, at modellen er en god

repræsentation af virkeligheden.«

Når Anne har færdiggjort evalueringen af Balt-

sem-modellen, skal den suppleres med en model,

der fortsætter, hvor Baltsem-modellen stopper

»Baltsem-modellen simulerer, hvordan kviksølv

optages i encellede alger og zooplankton – altså

i bunden af fødekæden. Men jeg er også inte-

resseret i at forstå den videre akkumulering af

methylkviksølv i den marine fødekæde. Undersø-

gelser har vist, at koncentrationerne af kviksølv i

fisk har udviklet sig forskelligt i forskellige områ-

der af Østersøen. Jeg håber, at jeg ved at kombi-

nere viden om forskelle i både cirkulationen og

fødekæden kan komme til at forstå, hvad der er

skyld i dette.«

Utilsigtede bivirkninger?

En af de ting, Anne er specielt interesseret i at finde

ud gennem sit modelarbejde er, hvad der sker med

kviksølvkoncentrationerne i Østersøen, hvis der

udledes færre næringssalte. Den gængse teori er, at

udledning af næringsstoffer gennem en række for-

skellige påvirkninger af kviksølvs kredsløb samlet

set fører til, at mindre methylkviksølv ender i top-

pen af fødekæden. Østersøen er i øjeblikket stærkt

påvirket af de næringsstoffer, som udledes af lan-

dende omkring Østersøen, men der arbejdes på at

reducere udledningen i fremtiden. »Hovedformå-

let med mit studie er at finde ud af, om en utilsig-

tet konsekvens af, at vi forbedrer den generelle til-

stand i Østersøen er, at kviksølvskoncentrationerne

i fødekæden vil stige«, siger Anne.

Mange af processerne, som Anne kortlægger i Øster-

søen, er generelle for akvatiske systemer. Resulta-

terne kan derfor også overføres til andre akvati-

ske økosystemer rundt om i verden. »Der er mange,

som studerer individuelle processer og deres indvirk-

ning på kviksølvs marine kredsløb, men indtil nu er

der meget få eksempler på, at forskere samler denne

viden i modeller og prøver at forstå den samlede ind-

virkning på forskellige typer af akvatiske økosyste-

mer, « siger Anne. »Jeg håber, at forståelsen for, hvor-

dan de forskellige processer spiller sammen på øko-

system-niveau fra mit modeludviklings-arbejde, vil

kunne hjælpe andre forskere til at sætte deres type af

økosystem ind i en større sammenhæng.



Videre læsning:

Info fra Miljøstyrelsen:

http://mst.dk/73863

Minamata Konventionen:

www.mercuryconvention.org

Geoviden

nr. 2/2015 har

et tema om kviksølv.

Matematikvejlederuddannelsen

”Man får lyst og mod til at prøve nye undervisningsmetoder”

”Man får et helt andet perspektiv på

egen undervisning. Matematikvejleder-

uddannelsen forsyner os med et begrebs-

apparat og en praktisk erfaring, der gør

os bedre i stand til at forstå eleverne.

Det er tankevækkende hvor usikker, selv

de dygtigste elevers matematiske viden

er. Uddannelsens teoretiske indhold har

hjulpet mig til at forstå problemernes

karakter. Det er meget berigende”

Jørgen C. Ebbesen, cand. scient.

Marie Kruses Skole

Kort om uddannelsen

Matematikvejlederuddannelsen giver

redskaber til at fjerne snublestenene for

elever med læringsvanskeligheder.

Uddannelsen viser via simple tests,

Gennem arbejdet med miniprojekter

bliver undervisningen gjort praksisnær,

og du kan fra første semester hjælpe

dine elever med læringsvanskeligheder

til en ny forståelse af matematikfaget.

Roskilde Universitet

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

MILJØ

Bier og

sprøjtemidler

– en farlig cocktail?

En uheldig bivirkning ved at bruge sprøjtemidler mod skadelige

insekter er, at også nyttige insekter som bier bliver påvirket.

Hvor stort problemet er, kan være svært at vurdere ud fra de

standardtests, man hidtil har brugt.

Forfatterne

Marianne Bruus

Institut for Bioscience

[email protected]

Yoko L. Dupont

Institut for Bioscience

[email protected]

en 1. december 2013 indførte EU et mid-

lertidigt forbud mod brugen af 3 pestici-

der af typen neonikotinoider i blomstrende afgrø-

der. Disse stoffer er globalt blandt de mest anvendte

giftstoffer, som bruges til bekæmpelse af skadevol-

dende insekter. Forud var gået en voldsom debat

blandt modstandere og tilhængere af et forbud.

Problemet var, at man mistænkte disse giftstoffer

for at være en af årsagerne til den uforklarlige bidød

CCD (Colony Collapse Disorder), hvor honning-

bier er forsvundet sporløst fra bistader i Europa og

USA. Men kun få undersøgelser havde belyst dette

problem. Denne problemstilling skrev Christa Berg

om i Aktuel Naturvidenskab nr. 4/2013, og et godt

spørgsmål er derfor, om vi her – på tærsklen til at

det midlertidige forbud udløber den 1. december i

år – er blevet klogere. Det vil vi se på i denne arti-

kel og perspektivere til vores egen forskning i bier

og sprøjtegifte.

tidsskrifter

Science

Nature

har vist, at kolonier af

honningbier og humlebier voksede dårligere og pro-

ducerede færre dronninger, hvis de blev fodret med

sukkervand, der indeholdt neonikotinoider. Selvom

bierne ikke umiddelbart dør, vil de derfor klare sig

dårligt på længere sigt. Andre undersøgelser har

ikke kunnet måle en virkning på honningbier ved

indtagelse af små mængder neonikotinoider.

Et vigtigt spørgsmål er fortsat, hvilke koncentratio-

ner af neonikotinoider en fouragerende bi møder i

felten, og om de har en skadelig virkning. I en helt

ny undersøgelse (fra august 2015) sammenholdes

data for anvendelsen af neonikotinoider og bidød

i knap 130.000 honningbistader i Storbritannien

over 10 år – og der kunne dokumenteres en sam-

menhæng mellem belastningen med neonikotinoi-

der og bidød. Undersøgelsen er dog ikke et kontrol-

leret forsøg, og vi ved derfor ikke, om neonikotino-

iderne er hovedårsagen til bidøden, eller, eller om

andre faktorer har spillet ind.

Et par mindre undersøgelser, hvor uforgiftede

honningbistader blev placeret i eller ved marker

behandlet med neonikotinoider, kunne ikke doku-

mentere negative effekter på bierne. Det samme

gjorde sig gældende i en artikel publiceret tidli-

gere i år, hvor antallet af voksne bier i honningbi-

stader var upåvirkede i landskaber med neonikoti-

noid-behandlet raps. Derimod klarede både enlige

bier og humlebier sig markant dårligere i nærheden

af neonikotinoid-behandlede marker sammenlignet

med ubehandlede marker.

Ingen krystalklar konklusion

Peter Borgen Sørensen

Institut for Bioscience

[email protected]

Tove Steenberg

Institut for Agroøkologi

[email protected]

Alle er seniorforskere ved

Aarhus Universitet

Siden EU’s midlertidige forbud er der publiceret en

lind strøm af artikler om sideeffekter på bier. Ved

de små koncentrationer, som forekommer i nektar

og pollen, er disse stoffer ikke dødelige for bierne.

Men der er rapporteret om såkaldte subletale (ikke-

dødelige) effekter, som på den lange bane kan blive

udslagsgivende for biernes overlevelse og forme-

ring. Ved indtagelse af små mængder neonikoti-

noider er der set nedsat indlæring, hukommelse og

orienterings- og fødesøgningsevne hos voksne bier

samt nedsat udviklingshastighed og klækningssuc-

ces hos yngel. Undersøgelser publiceret i de ansete

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

Typer af insekticider

Der

ﬁ

ndes et spektrum af forskellige insektgifte, som klassi-

ﬁ

ceres på forskellige måder. Overordnet er der to former for

insekticider, som igen dækker

ﬂ

ere forskellige typer stoffer.

Kontaktinsekticider er udelukkende giftige for insekter ved

direkte kontakt. Det kan være organiske eller uorganiske

kemiske forbindelser, eller fx udtræk af planter. En alminde-

ligt anvendt gruppe af kontaktmidler er pyrethroiderne, som

virker som nervegift for insekter. Stofferne er oprindeligt

udviklet fra udtræk af krysanthemumblomster (opkaldt efter

det gamle slægtsnavn for krysanthemum: pyrethrum) og

produceres nu også i form af syntetiske produkter.

Systemiske insekticider bliver derimod optaget i planten.

Det er almindeligt at bejdse (behandle) frø med disse gifte,

som så bliver fordelt i planten, efter frøet er spiret. Planten

bliver derfor giftig at spise for skadedyr, men også pollen og

nektar kommer til at indeholde små koncentrationer af gif-

ten. Neonikotinoider er en forholdsvis ny gruppe af systemi-

ske insekticider, som kom på markedet i 1990’erne, og som

i dag er blandt de mest anvendte insektgifte. De inddeles i

to grupper, hvoraf den ene (nitro-gruppen) anses for mere

giftig end den anden (cyano-gruppen). De tre midlertidigt

forbudte stoffer i EU tilhører den første gruppe.

Foto: Colourbox

Den reelle risiko for sideeffekter på honningbier

er altså ikke krystalklar, men de få eksisterende

undersøgelser tyder på, at tests på honningbier ikke

kan oversættes direkte til vilde bier. Brugen af neo-

nikotinoider kan derfor potentielt få alvorlige kon-

sekvenser for biodiversiteten.

Dødelighed

100 %

Test af pesticider

I EU er der krav om, at sprøjtegifte testes for deres

giftighed på en række af organismer, inden de kan

anvendes. Blandt bestøverne er det dog indtil videre

kun honningbier, og ikke vilde bier, som indgår i

tests. I konventionelle standardtests i laboratoriet

tester man, hvilken giftvirkning stoffet har på hon-

ningbier, typisk 48 timer efter at bierne har haft

kontakt med eller indtaget stoffet. Et mål for stof-

fets giftighed kaldes LD

, og det er defineret som

den dosis, der skal til for at halvdelen af testdyrene

50 %

Dosis

I en dosis-respons test bestemmes andelen af døde dyr (her

honningbier) ved forskellige doser, således at der kan tegnes

en dødelighedskurve som vist. LD

er den dosis, hvor halvde-

len af forsøgsdyrene dør.

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

MILJØ

Et humlebistade fra et

feltforsøg på Aarhus

Universitet. Forsøgssta-

derne udsættes for

insekticider gennem

forgiftet sukkervand.

Herefter sættes de ud i

landskaber med lav

belastning af pesticider,

og koloniernes udvikling

følges gennem sæsonen.

Foto: Yoko L. Dupont

Langtidsvirkninger på humlebiers yngel og boudvikling kan måles i laboratorieforsøg

med mikro-kolonier, som fodres med pesticidholdig føde. En mikro-koloni består af fem

humlebiarbejdere fra samme stade, som sættes sammen i en lille kasse med pollen (i

petriskålen øverst til højre) og sukkervand (i røret øverst). Efter nogle dage begynder

gruppen at bygge et bo. Der kan således måles på parametre som antal æg, larver,

honningkrukker, døde larver (der kastes ud af boet), samt nyklækkede voksne bier.

Foto: Marianne Bruus

Mikro-kolonier kan testes under mere realistiske, feltlig-

nende forhold, som her i mindre bure. Der kan fx måles på

adfærdsparametre, såsom antal gange en bi forlader boet

for at søge føde.

Foto: Yoko L. Dupont

dør. Jo mindre LD

-koncentration, des mere gif-

tigt er stoffet. Hvis der påvises en giftvirkning, skal

stoffet yderligere testes i forsøg i felten eller under

feltlignende forhold (fx i et væksthus).

Dødelighed er i virkeligheden en grov målestok for

effekter, og det ville derfor være relevant også at se

på mere subtile effekter som fysiologiske ændringer

(målt som fx udviklingshastighed) og adfærdsæn-

dringer (fx indlæringsevne eller fourageringseffekti-

vitet). Disse ikke-dødelige effekter kan have betyd-

ning for, om bestanden af bier kan overleve på læn-

gere sigt. Men de er sværere at måle og indgår som

regel ikke i standardtests.

En tretrins-raket

Tilbage i 2012 blev et ekspertpanel i EFSA (Euro-

pean Food Security Agency, som rådgiver myndig-

heder i EU om spørgsmål angående fødevaresikker-

hed), bedt om at vurdere det videnskabelige grund-

lag for risikovurdering af plantebeskyttelsesproduk-

ter (herunder insekticider) for vilde bier og hon-

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

NANO.AAU.DK/SRP

LÆS MERE

H JÆ L P T I L D I T

STUDIERETNINGS-

PROJEKT ?

L AV F O R S Ø G T I L D I T ST U D I E R E T N I N G S P R OJ E K T

I A A U ’ S V E L U D S T Y R E D E L A B O R AT O R I E R , O G S PA R

MED VORES DYGTIGE FORSKERE.

D U K A N FÅ H JÆ L P T I L E M N E R S O M :

FYSIK

SUPERLEDNING

K VA N T E M E K A N I S K E T U N N E L E F F E K T E R

U V- L I TO G R A F I

B E S T E M M E L S E A F P L A N C K ’ S K O N S TA N T

KEMI/BIOTEKNOLOGI

M E TA L L I S K E N A N O PA R T I K L E R

MICELLER

PEPTIDSYNTESE

ENZYMKINETIK

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

MILJØ

I det danske landbrugs-

land er blomstrende

rapsmarker en udbredt

og vigtig ressource for

både honningbier og

vilde bier. Men konven-

tionelt dyrket raps kan

være behandlet med

insekticider, som utilsig-

tet også kan påvirke

bestøvere.

Foto: Colourbox

ningbier. Rapporten konkluderer bl.a., at der er

utilstrækkelig viden om sideeffekter af pesticider på

bier, særligt humlebier og enlige bier, og navnlig på

målepunkter ud over dødelighed. Især mangler der

undersøgelser i felten og under feltlignende forhold,

da sådanne er nødvendige for at kunne sammen-

kæde resultaterne fra laboratorietests med den reelle

risiko ved pesticidanvendelse i marken.

EFSA anbefaler derfor en udvidet risikovurdering,

hvor resultater fra laboratorieforsøg kædes sammen

med resultater fra semi-feltforsøg, som igen kædes

sammen med resultater fra feltforsøg. Gennem en

sådan trinvis undersøgelse vil man mere præcist

kunne fastlægge sammenhængen mellem virknin-

ger målt i laboratoriet og den reelle risiko ved brug

af giftstofferne i marken.

På Aarhus Universitet er vi i øjeblikket i gang

med en sådan trinvis undersøgelse af sideeffek-

ter på humlebier af tre insekticider, som bruges

til bekæmpelse af skadedyr i blomstrende afgrø-

der, fx raps. Et af disse stoffer er et neonikotinoid

(Biscaya), som anses som mindre giftigt for bier end

de tre neonikotinoider, der er omfattet af EU’s mid-

lertidige forbud.

tager pesticidforurenet nektar, pollen eller vand.

Derfor er det for visse pesticider et krav, at blom-

strende afgrøder sprøjtes om aftenen eller om nat-

ten, hvor i hvert fald honningbierne ikke er aktive.

Det kan være svært at vurdere, hvor meget og

hvilke giftstoffer en bi udsættes for, når den søger

føde i landskabet. I landbrugslandet bliver der i

løbet af sæsonen sprøjtet med forskellige pesticider;

nogle er kortvarigt virkende kontakt-insekticider,

mens andre er såkaldt systemiske midler med læn-

gerevarende effekt (se boks). Hertil kommer svam-

pemidler, ukrudtsmidler og andet, som kan spille

sammen med insekticiderne. Disse “cocktaileffekter”

er meget lidt udforskede.

Parasitter og andre stressfaktorer

Virkninger af pesticider afhænger også af dyrenes

generelle helbredsstand. I laboratoriet bruger man

som regel ensartede, sunde forsøgsdyr, som fodres

og passes efter en bestemt protokol. Men bier, som

lever i det fri, får forskellige sygdomme og parasit-

ter, og i nogle perioder kan dårligt vejr eller mangel

på blomster i landskabet føre til sult. Det må der-

for antages, at vilde bier generelt lever med et vist

niveau af stress.

Honningbier, som har været udsat for pesticid, har

et dårligere forsvar mod parasitten

Nosema.

Det er

derfor nærliggende at forvente, at bier, som er svæk-

kede af sygdom, klarer sig dårligere, når de udsæt-

tes for pesticider. På Aarhus Universitet er vi i gang

med at undersøge virkningen af pesticider på hum-

Fra laboratoriet til den virkelige verden

Bierne kan udsættes for insekticider, når de bliver

ramt under sprøjtning, eller når de kravler rundt på

sprøjtede planter. En anden eksponeringsvej er gen-

nem føden (oralt), hvor bierne eller deres larver ind-

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

MILJØ

lebier, som har været udsat for svampeinfektion

(Beauveria

bassiana)

eller sult i perioden op til labo-

ratorie-testen. Foreløbige resultater af svampefor-

søget viser, at den akutte dødelighed (LD

inden-

for 48 timer) ikke forhøjes væsentligt ved infektion

med denne svamp. Men flere forsøg, inklusiv læn-

gerevarende forsøg, er undervejs.

stærke flyvere og har store, ressourcekrævende kolo-

nier, flyver gerne flere kilometer (op til 10 km) til

en større blomsterkilde, fx en stor rapsmark. De fle-

ste humlebier og enlige bier har et mindre ressour-

cebehov og flyver højst et par hundrede meter fra

reden.

Når man tager de biologiske forskelle i betragtning,

er det tankevækkende, at de konventionelle stan-

dardtests udelukkende bliver udført på honning-

bier. Tests lavet på humlebier antyder, at den akutte

kontaktgiftighed for humlebier generelt ligger på

ca. samme niveau som for honningbier. Men enlige

bier er som oftest mindre i kropsstørrelse (og der-

med måske mere påvirkelige?). En ny undersøgelse

har dokumenteret, at vilde bier, men ikke honning-

bier, klarer sig dårligere nær rapsmarker behandlet

med neonikotinoider.

Der er derfor mange aspekter at tage hensyn til, når

viden om sprøjtegiftes sidevirkninger skal inddrages

i testning af pesticider, og disse dækkes oftest ikke

af standardtests. EFSA har for nyligt udarbejdet en

ny vejledning til risikovurdering af plantebeskyttel-

sesmidler, som endnu ikke er vedtaget. Denne med-

tager bl.a. tests på vilde bier. Som forskere er vores

opgave så detaljeret og præcist som muligt at danne

det videnskabelige grundlag, som beslutninger

træffes ud fra, således at vores bestøvere fortsat kan

leve i agerlandet.



Videre læsning

Bruus M, Dupont YL,

Grant R, Mathiassen SK,

Kryger P, Spliid NH, et

al. 2013. Betydningen af

pesticider for forekom-

sten af vilde bier - og

metoder til undersøgelse

af denne. Bekæmpelses-

middelforskning fra Miljø-

styrelsen 148. Kan hen-

tes via www2.mst.dk

Dupont Y. L & Madsen

H. B. 2010. Humlebier.

Natur og Museum

1:1-36.

Goulson D. 2015. Hum-

len ved det hele. Don

Max, 327 p. (A Sting in

the Tale)

Madsen, H. B. & Dupont

YL. 2013. Vilde bier.

Natur og Museum

1:1-36.

Christa Berg: Hvem

dræber honningbierne?

Aktuel Naturvidenskab

nr.

4/2013.

Bier er ikke bare bier

Bier udgør en ret mangfoldig gruppe af insekter. De

mindste er få millimeter lange, mens humlebidron-

ninger kan blive så store, at de ser ud til at have

svært ved at lette. I Danmark har vi 286 arter af

vilde bier, hvoraf langt hovedparten er enlige. Hos

enlige bier bygger hver hun sin egen rede og passer

sit eget afkom. Andre bier, heriblandt humlebier, er

sociale – dvs. en dronning grundlægger et bo med

arbejderbier. Hos humlebier når et bo højst op på et

par hundrede arbejdere. Honningbier er topscorer

blandt de sociale biarter med kolonier, som kan nå

op på 50.000 arbejdere, og hvor bierne kan kom-

munikere med hinanden om placeringen af gode

blomsterkilder. Omvendt er humlebierne aktive ved

lavere temperaturer end honningbier. Der er derfor

nogle grundlæggende forskelle i biologien hos hon-

ningbier og vilde bier, som kan have indflydelse på,

hvordan de reagerer på giftstoffer.

Forskellige biarter (og individer) kan foretrække

forskellige slags blomster. Honningbier, som er

Hvis du havde én dag...

Så kunne du

Bliv studerende for en dag

/BROBYGNING

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

DEBAT

Forfejlet kritik fra

Center for Is og Klima

Om forfatteren

Af Jens Morten Hansen,

statsgeolog og

adjungeret professor i

naturﬁlosoﬁ

[email protected]

limatopmødet i Paris (december 2015) tager

det udgangspunkt, at nutidens klimaforan-

dringer primært er menneskeskabte, herunder

ændringer i havets højde. Blandt andet her i Aktuel

Naturvidenskab har jeg modsætningsvis tilladt

mig at argumentere for, at de observerede ændrin-

ger i havniveauet er resultat af naturlige svingnin-

ger. Det kommer derfor ikke bag på mig, at vores

resultater søges miskrediteret. I sidste nummer af

Aktuel Naturvidenskab (nr. 4/201) fi k jeg lejlighed

til at svare Aslak Grinsted, Jørgen Peder Steffensen

og Bo M. Vinther (alle Center for Is og Klima) på

deres kritik af en afhandling af mig, Troels Aaga-

ard og Antoon Kuijpers (alle Geocenter Danmark)

i Journal of Coastal Research (refereret i forrige

nummer af AN). Jeg fi k imidlertid ikke mulighed

for at svare på den efterfølgende replik af Grinsted

og kolleger. Det gør jeg derfor i et indlæg, som du

kan læse i fuld version på Aktuel Naturvidenskabs

hjemmeside.

Her vil jeg blot gengive de overordnede punkter

og endvidere oplyse læserne om, at vi i mellemti-

den også har givet svar på en kritik fra tre DMI-

ansatte. Vores svar til dem udgives i næste num-

mer af Journal of Coastal Research. Jeg er selvføl-

gelig beæret over, at der sættes så store ressourcer

ind i forsøget på at pille vores resultater fra hinan-

den. Det er langt bedre end den sædvanlige atti-

tude (fortielse) til kritik af FN’s internationale kli-

mapanel (IPCC).

vores model kan rekonstruere naturvidenskabe-

ligt relevante observationer, der ikke er indbygget

i modellens præmisser. Ligeledes er det afgørende,

om modellens resultater – modsat de fagligt helt

irrelevante eksempler, som Grinsted m.fl. under-

holder læserne med – kan tillægges naturvidenska-

beligt plausible årsagsforklaringer. Og her er min

konklusion, at kritikken er forfejlet, da der er fin

overensstemmelse mellem vores hypotese og alle

de relevante empiriske observationer, vi har kend-

skab til.

En del af kritikken er, at måleseriens længde (160

år) er for kort. Hertil er blot at sige, at bedre ikke

findes i denne verden uden at anvende fx geologi-

ske proxy-data (hvilket vi også har gjort). Her er

det derfor værd at bemærke, at vores måleperio-

des længde langt overgår de efterhånden mange,

opskræmmende vandstandsmodeller og -prognoser,

som fabrikeres på basis af satellitmålinger, og som

allerhøjst går tilbage til 1992-93, dvs. maksimalt

dækker en periode på 23 år. En kritik af nogle af

disse kort-tidsbaserede studier havde været noget

mere på sin plads.



Læs Jens Morten Hansens replik i sin fulde længde på

aktuelnaturvidenskab.dk/nyeste-numre/5-2015.

Imidlertid er kritikken fra Center for Is og Klima

(ligesom kritikken fra DMI) af rent statistisk art.

Kritikken bygger på den velkendte omstændighed,

at selv om man kan påvise en meget høj korrelation

(i dette tilfælde 0,997) mellem en model og virke-

ligheden, kan man ikke beregne realistiske konfi-

densniveauer, når korrelationen udtrykker en eller

flere cykliske svingninger, der overlejrer en gene-

rel stigning.

Hertil er blot at sige, at denne generelle man-

gel på metoder i statistisk videnskab hverken kan

styrke eller svække en hypotese. Derfor er kritik-

ken stort set tom, fordi statistikken af principielle

grunde hverken kan bekræfte eller afvise vores

hypotese. Det afgørende er derfor i hvor høj grad,

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

GYMNASIELÆRERDAGE 2015/16

– FAGLIGE INSPIRATIONSDAGE MED NYT FRA

FORSKNINGENS OG UNDERVISNINGENS VERDEN

ASTRONOMIDAG:

Fredag d. 1. april 2016

BIOLOGILÆRERDAG:

Fredag d. 28. oktober 2016

FYSIKLÆRERDAG:

Fredag d. 22. januar 2016

KEMILÆRERDAG:

Fredag d. 15. januar 2016

MATEMATIKLÆRERDAG:

Fredag d. 18. marts 2016

NATURGEOGRAFI- OG GEOVIDENSKABLÆRERDAG:

Torsdag d. 31. marts 2016

TEKNIK- OG TEKNOLOGIDAG FOR LÆRERE:

Onsdag d. 18. november 2015

TEKNOLOGIHISTORIELÆRERDAG:

Torsdag d. 28. oktober 2015

KOM OGSÅ TIL

OFFENTLIGE

FOREDRAG I

NATURVIDENSKAB

Institutterne ved fakultetet Science and Technology inviterer til gymnasielærerdage

med bl.a. faglige foredrag fra forskningen, ideer til emner I kan benytte i undervisnin-

gen og præsentation af instituttets tilbud til gymnasier.

Du kan desuden netværke med undervisere fra andre gymnasier.

Gymnasielærerdagene har fri adgang, men kræver tilmelding

LÆS MERE PÅ

SCITECH.AU.DK/GYMNASIELAERERDAG

Aktuel

AARHUS

Naturvidenskab

UNIVERSITET

2015

SCIENCE AND TECHNOLOGY

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

Hvordan kan man

sige nej til GMO?

Om forfatterne

Modstandere af genteknologi udtrykker ofte deres bekymring med, at teknologien er

“unaturlig”. Men hvad mener de egentlig med det? Og er det et synspunkt, der skal

tages seriøst, hvis genmodiﬁcering af fødevarevarer kan være med til at eliminere

sult og fejlernæring i verden?

Katla Heðinsdóttir,

Filosoﬁstuderende på

Københavns Universitet,

katlahedinsdottir@

hotmail.com

Mickey Gjerris

Lektor i bioetik ved

Københavns Universitet

og medlem af Etisk Råd

[email protected]

orskerne bag den genmodificerede (GM) plante

Golden Rice

modtog i april i år prisen

Patents for

Humanity,

der blev overrakt i Det Hvide Hus. Gol-

den Rice er en sort af ris, der er blevet genmodifi-

ceret til at indeholde store mængder beta-caroten,

som er et forstadie til A-vitamin. Mangel på A-vita-

min er et stort problem i tredjeverdenslande, hvor

kosten hovedsagelig består af ris, og rammer pri-

mært kvinder og børn. A-vitaminmangel forårsager

op mod 2 millioner dødsfald hvert år, og yderligere

500.000 bliver ramt af permanent blindhed. Gol-

den Rice er et af de hyppigst anvendte eksempler,

når fortalerne for GM-fødevarer vil demonstrere, at

teknologien kan bruges til at øge næringsindholdet

i almindelige og billige fødevarer og derved bidrage

til at løse de store problemer med fejlernæring i fat-

tige lande.

Samtidig med, at GM-teknologien i skikkelse af

Golden Rice modtog den præsidentielle hæder i

USA, er Europa-Kommissionen i gang med at give

medlemslandene mulighed for at nægte GM-føde-

varer og foder adgang til det nationale marked, på

trods af en forudgående godkendelse fra EU. Det

er et klart brud med de almindelige normer i det

indre EU-marked. Årsagen er, at Europa har en

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

PERSPEKTIV

Golden Rice

Golden Rice er en sort af ris, som er blevet modiﬁceret til at

danne

β-caroten

i sine riskorn for at afhjælpe de mange pro-

blemer, som mangel på A-vitamin giver mennesker i fattige

områder i verden. Når man spiser risene, omdanner kroppen

selv

β-carotenet

til A-vitamin. En almindelig risplante mang-

ler kun to gener for at kunne producere

β-caroten

i sine ris-

korn. For at lave Golden Rice skal man derfor tilføje disse to

gener til risplantens DNA. De to gener har man fået fra hhv.

påskeliljer (genet psy) og fra en jordbakterie (genet crt I).

Så markant er farveforskellen mellem almindelige ris og

“gyldne ris”, som ved hjælp af genmanipulation indeholder

farvestoffet

β-caroten.

International Rice Research Institute (IRRI), cc-by-2.0

β-caroten

er et orangerødt farvestof, som især kendes fra

gulerødder, hvor det giver dem den karakteristiske farve. Når

der produceres

β-caroten

i de ellers hvide riskorn, bliver kor-

nene derfor orange, hvilket har givet Golden Rice dets navn.

markant folkelig modstand mod GM-teknologien,

og at kommissionen ønsker at anerkende de betæn-

keligheder, som mange europæiske borgere, og

mange landes regeringer, giver udtryk for.

Skepsis i EU

GM-teknologien har været kontroversiel, siden den

dukkede op i Europa i form af genmodificerede

soyabønner tilbage i 1990’erne. EU's skepsis over-

for GM-teknologien har været meget kritiseret og

kan da også synes problematisk, hvis GM virke-

lig er den bedste metode til at undgå fejlernæring i

udviklingslandene. Den tidligere amerikanske præ-

sident George W. Bush anklagede således i sin tale

til BIO-konferencen (en global messe for biotekno-

logi) i 2003 Europa for effektivt at modarbejde ind-

satsen for at eliminere global sult og underernæ-

ring igennem sin modstand mod GMO. I kraft af

sin betydning som importør af fødevarer fra mange

af tredjeverdenslandene var Europa, ifølge Bush,

skyld i, at de fattige lande ikke havde interesse i at

anvende genmodificering i landbruget af frygt for at

blive nægtet adgang til det vigtige europæiske mar-

ked. De samme argumenter er blevet anvendt af

danske forskere som Per Pindstrup Andersen og en

lang række andre fortalere for teknologien.

Hvorfor være imod genteknologien, når den angi-

veligt kan være med til at løse problemer, som langt

de fleste er enige om bør løses? Vi vil her forsøge at

vise, hvad nogle af betænkelighederne drejer sig om,

og måske gøre det lidt mere forståeligt, hvad en del

af modstanden mod genteknologi egentlig bunder i.

Håbet er, at det kan være med til at kvalificere dis-

kussionen om GM-fødevarer.

Et spørgsmål om “naturlighed”

Mange fortalere for teknologien mener, at forkla-

ringen på den folkelige modstand er frygt drevet

af uvidenhed. Ser man imidlertid på bl.a. de store

Eurobarometerundersøgelser, får man et andet bil-

lede. Der er ikke en sammenhæng mellem videns-

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

PERSPEKTIV

Indsat stykke DNA

TI-plasmid

med ønsket egenskab

(ringformet DNA)

Celle fra risplante

Hvordan genmodiﬁcerer man

en plante?

Når man skal genmodiﬁcere en plante, er første skridt

ﬁ

nde og isolere dét gen, som koder for den egen-

skab, man ønsker at overføre fra en organisme til en

Kromosom

Agrobakterium-bakterie

Bakterien indsætter gener i riscellens kromosom

anden. Det er i teorien muligt at overføre et gen fra en

hvilken som helst organisme til en anden.

Man kan anvende forskellige metoder til at overføre

genet til den organisme, som man ønsker at modiﬁ -

cere. Den mest anvendte metode har været at ind-

sætte genet i bakterien jordbakterien

Agrobacterium

Tumefaciens

(dansk: rodshalsgalle-bakterien), som fra

naturens side har evnen til at indsætte sine egne gener

i plantens DNA via ringformede stykker DNA, såkaldte

plasmider.

Med nye “præcisionsforædlingsteknikker” som den

såkaldte CRISPR/cas9-metode tyder meget på, at

effektiviteten af teknologien vil øges betragteligt. Med

denne metode kan man meget målrettet få enzymer til

manipulere præcis det ene gen, som man vil have til at

mutere.

Celledeling

Genmodificeret riscelle

Cellerne udvikler

sig til nye

planter af

“Golden rice”

niveau og tilslutning til teknologien. Øget viden

om emnet leder til øget stillingtagen, men det er

ikke givet, hvilken stilling man tager. I tilfældet

med GM-fødevarer og landbrugsvarer er tenden-

sen snarere den modsatte: Jo mere viden, man har

om emnet, jo flere bekymringer gør man sig typisk.

Påstanden om, at modstanden skyldes uvidenhed,

hører man dog stadig ofte – så ofte, at den i dag har

sit eget navn:

the knowledge deficit myth.

En lang række sociologiske undersøgelser i EU har

vist, at modstanden mod genteknologien ikke er

en entydig afstandtagen fra teknologien. De fleste

tager stilling fra sag til sag ud fra overvejelser om de

sundhedsmæssige og miljømæssige risici, socio-øko-

nomiske problemer, den reelle nytteværdi, frygt for

en for stor magtkoncentration hos store virksom-

heder som Monsanto mm. En lang række af disse

bekymringer handler ret beset ikke om teknologien

i sig selv, men om konsekvenserne af at anvende

teknologien og den markedsøkonomiske kontekst,

som teknologien er indlejret i. Ikke alle bekymrin-

ger kan dog diskuteres indenfor en konsekvens-ori-

enteret ramme. En karakteristisk og tilbageven-

dende bekymring bygger på diskussionen om, hvor-

vidt teknologien kan siges at være

naturlig.

Henvis-

ninger til naturlighed i debatten om GMO er dog

ildeset af mange. De, som appellerer til det, bli-

ver ofte anklaget for at være følelsesladede, irrati-

onelle, hysteriske og uvidende. Ikke desto mindre

viser Eurobarometerundersøgelserne, at en stor del

af skepsissen overfor teknologien baserer sig på, at

teknologierne netop anses for at være unaturlige. I

den seneste undersøgelse fra 2010 var 70 % af de

adspurgte enige i, at transgene produkter grund-

læggende er unaturlige, og mange af de bekymrin-

ger, der blev udtrykt, relaterede sig netop til, hvad

man kan kalde “naturlighedsargumentet”: At GM-

teknologien er unaturlig, og at det på en eller anden

måde gør den etisk problematisk.

Det naturlige – et vidt begreb

Argumenterne imod de betænkeligheder, som hviler

på naturlighedsargumentet, går på, at naturlighed

er et ubrugeligt begreb. Ofte hævdes det, at enten

er det “naturlige” det, som ikke er berørt af men-

nesker – og så er det meste “unaturligt”. Eller også

er mennesket natur – og dermed alt, hvad menne-

sker udretter også “naturligt”. Begrebet er derfor

meningsløst. Derudover, lyder det, kan man ikke

uden videre trække en linje fra “unaturlig” til “for-

kert”.

Det er imidlertid en almindelig erfaring, at vi

opfatter ting som mere eller mindre naturlige. Fx

vil de fleste nok opfatte uld, silke og bomuld som

mere naturlige materialer end polyester og akryl,

og et træ som mere naturligt end en iPad. Det er

således et begreb, som giver mening i vores dag-

ligdagssprog, og som vi ofte anvender – ikke kun

til at beskrive noget faktuelt ved selve genstanden,

men også hele dens historie og kontekst. Naturlig-

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

PERSPEKTIV

hed skal således i sammenhæng med GM-diskus-

sionen måske ikke så meget forstås som et deskrip-

tivt begreb, der ønsker at fiksere modstanden, men

snarere en slags symbolsk betegnelse for en række

bekymringer. Og ofte kommer disse bekymrin-

ger til udtryk som en slags intuitiv eller umiddelbar

følelse hos mange af, at “det skal vi holde os væk

fra”, eller “det er ikke vores plads”, eller måske lige-

frem en fornemmelse af, at vi “ikke skal lege gud”.

Mange af ovenstående bekymringer bunder i en

økocentrisk opfattelse af verden. Økocentrismen er

en etisk position, som anskuer naturen for at være

betydningsfuld i sig selv og ikke kun som værende

et ressource-lager for mennesket. Dette udvider det

etiske fællesskab fra kun at bestå af mennesker (og

i et vist omfang dyr) til et altomfattende livsfællse-

skab, hvor det etiske ansvar konstant udfordres af

det faktum, at vi nu en gang kun kan leve ved at

anvende naturen. Kunsten bliver at finde den rette

balance mellem respekt og udnyttelse. Modstand

mod GM i denne sammenhæng kan grundlæg-

gende bunde i en uenighed med det natursyn, som

GM bliver set som udtryk for: Et syn, hvor naturen

kun er en ressource til at tilfredsstille menneskets

behov og lyster.

male” men undtagelsen, at udviklingen finder sted

på den måde og – ikke uvæsenligt – at der etisk set

er forskel på det, som sker i naturen gennem “blind

tilfældighed” og det, som mennesker gør bevidst.

Anskuer man naturen som værdifuld i sig selv, inde-

bærer det, at der findes grænser for, hvor langt vi

kan tillade os at gribe ind i naturens orden. Der-

for kan det at ændre ved så grundlæggende struktu-

rer som organismers arvemateriale ses som værende

udtryk for en total instrumentalisering af andre

livsformer, fordi formålet ultimativt er at tilpasse

organismerne vores landbrugsmæssige og industri-

elle behov. Således at forgribe sig på andre organis-

mer, uden at det er tvingende nødvendigt, bliver

anset for respektløst – og derfor etisk problematisk.

Videre læsning:

Food and Agricultural

Organization of the Uni-

ted Nations (FAO) (2014):

Final Report for the Inter-

national Symposium on

Agroecology for Food

Security and Nutrition.

18 and 19 September

2014, Rome, Italy. Rome.

FAO. URL: http://www.fao.

org/3/a-i4327e.pdf

Gaskell, George (2010):

Europeans and biotech-

nology in 2010. Winds of

Change? A Report to the

European Commission’s

Directorate-General for

Research, Luxemburg:

European Union.

URL: http://ec.europa.eu/

public_opinion/archives/

ebs/ebs_341_winds_

en.pdf

Hansen, J; L. Holm, L.

Frewer, P. Robinson, P.

Sandøe. (2003): ”Beyond

the Knowledge Deﬁcit:

Recent research into Lay

and Expert Attitudes to

Food Risks” i Appetite,

vol. 41, issue 2, s. 111-

121, Elsevier.

Jensen, Mette Buck

(2010): ”Fattigdomseks-

pert: Afrikanere sulter på

grund a Europas GMO-

modstand” i Ingeniøren,

3. marts, Mediehuset

Ingeniøren A/S. URL:

http://ing.dk/artikel/

fattigdomsekspert-afri-

kanere-sulter-pa-grund-

af-europas-gmo-mod-

stand-106875

Sandøe, Peter og

Kathrine Hauge Mad-

sen (2007): ”Agricultural

and Food Ethics in the

Western World: A Case

of Ethical Imperialism?” i

Pinstrup-Andersen, Per

og Peter Sandøe (red.):

Ethics, Hunger and Glo-

balization. In Search

of Appropriate Policies,

Springer.

Forståelse giver interessante diskussioner

Her kan man selvfølgelig spørge, om ikke det at

afhjælpe verdens sult- og fejlernæringsproblemer,

kan anses som værende “tvingende nødvendigt”.

Er det rimeligt, at en skepsis baseret på økocentri-

ske forestillinger, som dem beskrevet her, skal stå i

vejen for en løsning på disse problemer? Og kan det

nogensinde anses som værende moralsk forsvarligt

at bekymre sig mere om ikke at krænke naturens

værdighed end at afhjælpe de lidelser, som rammer

millioner af mennesker? Hertil vil modstandere af

GM-teknologien svare, at det er en alt for forenklet

måde at beskrive situationen på. De vil ikke accep-

tere, at alternativerne enten er genteknologi eller

hungersnød, men peger på, at der findes andre løs-

ninger på problemerne.

Årsagen til fejlernæring og sult skal nemlig ikke

findes i landbrugets begrænsninger, men i en lang

række komplekse faktorer, som fattigdom, krig og

uretfærdig fordeling af ressourcer for blot at nævne

nogle få. Det er derfor tænkeligt, at genmodifice-

ring af fødevarer nærmere kan vise sig at være en

symptombehandling, som ikke gør noget for at

afhjælpe de dybereliggende sociale problemer, som

sult og fejlernæring er en konsekvens af.

Alt i alt er GMO-debatten ikke udelukkende en

diskussion om muligheder og risici for mennesker,

som den politiske diskussion synes at ville lægge op

til. Det er i høj grad også en værdidiskussion om

menneske-, kultur- og natursyn. Og hvis man har

et verdenssyn, hvor man værdsætter både naturen

og hinanden, og hvor man mener, at der er etiske

grænser for, hvad man kan tillade sig at gøre ved

andre livsformer, så giver det mening at bekymre

sig om, hvorvidt vi forsømmer dele af det etiske

fællesskab for at opnå et formål, der kan opnås på

andre måder. Det er ikke en holdning, man behø-

ver at dele. Men begynder man at forstå, hvad der

skjuler sig af værdier bag et udsagn om “unaturlig-

hed”, kan det være, at diskussionen med dem, som

man er uenig med, bliver lidt mere oplysende og

interessant.



Det logiske næste skridt?

Fortalerne for GM-teknologien hævder ofte, at GM

ikke er andet end det logiske næste skridt i for-

hold til de traditionelle forædlingsmetoder, hvor

man krydser udvalgte planter for at forbedre egen-

skaber som udbytte, kvalitet og resistens mod syg-

domme. Hvis man accepterer disse, er der ingen

logisk forklaring på, hvorfor man skulle afvise GM,

da de begge er lige “unaturlige” i den forstand, at

de er udtryk for menneskelig kontrol over naturen.

Her kan en forståelse af naturlighed som et grad-

bøjeligt begreb hjælpe med at forstå, hvorfor man

alligevel kan synes, at det sidste skridt er et skridt

for langt. Mens traditionel forædling kan siges at

udnytte de biologiske mekanismer, som naturen

selv udvikler sig gennem, så muliggør GM-teknolo-

gien, at man kan overføre gener fra en hvilken som

helst organisme til en anden i et laboratorium. På

denne måde kan man fx indsætte gener i en plante,

der sætter planten i stand til at fremstille biologisk

nedbrydeligt plastik. Det sker også i naturen, at fx

bakterier indsætter deres egne gener i planter, men

i forhold til naturlighedsdiskussionen er det cen-

trale, at det ikke er “det typiske” eller “det nor-

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

Poul Jensen er rumfysiker og vild med nordlys.

Han udgiver nu efter fem års optagelser og

klipning

ﬁ

lmen

Beneath the Aurora

for at dele

sin fascination af det gådefulde fænomen

med os andre.

Når nordlyset fænger

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

PERSPEKTIV

oul er ti år gammel. Han er med mor og far på

en længere køretur i bil. For at holde kedsomhe-

den fra livet spejder han ud af bagruden. Pludselig

får han øje på et usædvanligt lysskær på himlen, der

er helt anderledes end noget andet, han har set før.

»Min mor og far fortalte mig, at det, jeg havde set,

var nordlys.«

Nordlyset, Poul Jensen så, vækkede hans interesse

med det samme. Det kom i en særligt hektisk uge

i slutningen af 80’erne, hvor danskerne flere nætter

i træk kunne se bølgende gardiner med grønne og

røde farver dække store dele af himlen.

»Det var ikke noget, der var snak om, hverken i

fjernsyn eller radio. Man skulle være heldig at være

ude på det rigtige sted og tidspunkt. Jeg brugte

meget tid med at spejde efter det, og jeg kan huske,

jeg endda har lokket en kammerat til at sidde på en

roekule og fryse i nogle timer for at se det,« griner

Poul Jensen.

Som Poul og hans forfrosne kammerat måtte sande,

så var ugen, hvor Pouls interesse blev grundlagt,

usædvanlig og unik. Det er sjældent, at det, for-

skerne benævner nordlysovalen, strækker sig helt

ned over Danmark. Det kræver en såkaldt geomag-

netisk storm af en styrke, der kun forekommer gen-

nemsnitligt hvert tredje år – og ganske uregelmæs-

sigt. Senest, Jorden oplevede en tilstrækkelig kraftig

storm, var faktisk helt tilbage i 2005.

meter på 2 til 4 dage. Kollisionen med Jorden kan

skabe voldsom uro i magnetfeltet – en magnetisk

storm og kraftigt nordlys – hvis magnetfeltet i skyen

vender rigtigt. Sandsynligheden for disse soludbrud

er størst i årene omkring og efter maksimum i solak-

tivitet. Det seneste maksimum strakte sig fra 2011

til 2014, og der er stadig chance for at se nordlys i

Danmark enkelte nætter i 2015 og 2016, selv om det

næppe når den styrke, tiårige Poul oplevede.

Ufattelig uheldig

Med det i baghovedet er din bedste chance for at se

kraftigt nordlys at pakke kufferten og rejse nordpå.

Og pakke kufferten er præcis, hvad Poul Jensen selv

gør. Han er, allerede inden han ser nordlys første

gang, interesseret i naturvidenskab, og oplevelsen

med nordlys gør ikke interessen mindre. I 2001 rej-

ser han til Alaska for at studere rumfysik på univer-

sitetet i Fairbanks. Her oplever han en martsnat i

2004 et nordlys, der i dag fortsat står som det mest

intense, han har set.

»Jeg havde købt mit første gode kamera. Desværre

havde vi ikke bil, så vi blev på universitetets område

og kom ikke helt væk fra lysforureningen.«

Poul Jensen forklarer, at der på billederne fra den-

gang er en meget stærk lyserød stribe nederst i

nordlyset. Den opstår kun, når nordlyset er ekstra

kraftigt, fordi elektronerne skal være energiske nok

til at nå ned i en højde under 100 km, hvor nitro-

gen udsender en blanding af blåt og rødt lys. I høj-

der fra 500 og ned til ca. 150 kilometer er det oxy-

gen, der udsender rødt lys. Fra 300 kilometer og

ned til ca. 100 kilometer udsender oxygen også

grønligt lys.

»Jeg har hverken før eller siden set så kraftig en lyse-

rød stribe som ved den her lejlighed,« siger han.

Der er for øvrigt stor forskel fra person til person på,

hvor meget farve, man kan se i nordlyset. Poul Jen-

sen er selv en af dem, der ikke ser farverne i andet

end de allerstærkeste nordlys. Det meste ser han i

sort-hvidt. Andre af hans kolleger i Alaska kunne

dog sagtens se farverne. Noget der med egne ord får

Poul Jensen til at føle sig »ufattelig uheldig.«

»Jeg har indtryk af, at de fleste faktisk ser nordlyset

i farver. Måske ikke helt med samme intensitet som

på fotos, men det ligner.«

Poul Jensen

Af Niels Hansen

[email protected]

Starter på Solen

Nordlysovalen er en ring af nordlys, der omgiver

Jordens magnetiske nordpol. Den strækker sig nor-

malt hen over blandt andet Alaska og Norges arkti-

ske kyst, men kan udvide sig så langt sydpå, at også

vi i Danmark ser nordlys. Det er dog fortsat ikke så

kraftigt og aktivt som længere nordpå.

Kilden til nordlyset er solvinden; en vedvarende

strøm af ladede partikler fra Solen. Solvinden “træk-

ker” i Jordens magnetfelt, så det danner en lang

hale på natsiden. I halen oplagres energi, som til

sidst udløses og accelererer partikler fanget i Jordens

magnetfelt. Partiklerne får herved nok energi til at

trænge ned i Jordens øvre atmosfære. Her kollide-

rer de med blandt andet oxygen- og nitrogen-atomer,

som optager energi fra kollisionen. Den energi kom-

mer atomerne af med igen ved at udsende lys: nord-

lys. Da ladede partikler følger magnetfeltlinier, føres

de accelererede partikler ned i atmosfæren i en ring

omkring polerne. Derved dannes nordlysovalen – og

på den sydlige halvkugle en tilsvarende sydlysoval.

Skal vi opleve nordlys på danske breddegrader, kræ-

ver det som nævnt mere end blot den almindelige

solvind; typisk et større udbrud på Solen. Et sådant

udbrud kan slynge en sky af ladede partikler ud fra

Solen med høj hastighed. Har skyen kurs mod Jor-

den, kan den tilbagelægge de 150 millioner kilo-

Under nordlyset

Når Poul Jensen står under nordlyset, oplever han,

hvad han kalder et “mentalt frikvarter”.

»Min hjerne skifter til et andet gear, jeg er mere

opmærksom, sanserne er skærpet. Jeg er i nuet, og

hvad jeg går og roder med af problemer, forsvinder i

baggrunden.«

Den oplevelse vil han gerne dele, og det bliver start-

skuddet til et 5 år langt filmprojekt, der sidste år

kulminerer med udgivelsen af

Beneath the Aurora



Enlig gran tæt på

Yukon River. På denne

lokalitet dannes ofte

rimtåge, og en tyk kappe

af rimfrost ophobes på

træerne i løbet af vin -

teren.

Fotos: Poul Jensen

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

PERSPEKTIV

Nordlysovalen

Figuren viser nordlysovalens placering og sandsynlighed i procent for at se nordlys på en

mørk, klar nat. Sandsynlighederne er behæftet med nogen usikkerhed, da de afhænger af

varierende solaktivitet. Fx har solaktiviteten i den nuværende 11-års cyklus været noget

lavere end i forrige cykler, hvilket især på lavere breddegrader reducerer chancerne for

nordlys betragteligt. I et bælte, der bl.a. strækker sig over Island og Norges arktiske kyst,

kan man om vinteren se nordlys stort set hver nat – når vejret tillader det. Mere end halv-

delen af tiden er nordlyset dog svagt og ikke aktivt.

Jordens magnetiske nordpol bevæger sig i øjeblikket fra Canada mod Sibirien med ca. 55

km om året. Nordlysovalen

ﬂ

ytter sig dog meget mindre. Forklaringen er, at den er centre-

ret omkring den geomagnetiske nordpol, som er forskellig fra den magnetiske nordpol.

Den magnetiske nordpol er deﬁneret som det punkt, hvor magnetfeltet er vinkelret på

jordoverﬂaden. Dette punkt kan

ﬁ

ndes med en kompasnål og er ganske følsomt over for

mindre, lokale variationer i Jordens magnetfelt. Den geomagnetiske nordpol er derimod

deﬁneret ud fra en global model for Jordens magnetfelt. Nærmere bestemt ligger den,

hvor dipolaksen udledt fra denne model krydser Jordens overﬂade. Den geomagnetiske

nordpol beﬁnder sig på Ellesmere Island lige nordøst for Grønland og bevæger sig i øje-

blikket mod nord, ca. 7 km årligt. (Poul

Jensen)

Gruppesolplettal

Solaktivitet (gruppesolplettal) siden 1610

ger, at solaktiviteten vil falde betydeligt over de næste to

aktivitetscykler. Flere andre studier peger ligeledes på, at

den kommende cyklus med maximum ca. 2025 vil have mar-

kant lavere aktivitet.

Klimaforskere vil tage imod et nyt grand minimum med kys-

hånd, da det kan hjælpe med at afklare, i hvilket omfang

solaktivitet har bidraget til global opvarmning – et punkt, der

er stor uenighed om. For nordlysentusiaster vil det til gen-

gæld være dårligt nyt. På høje breddegrader vil nordlys fort-

sat være hyppigt, men mindre aktivt. På lavere breddegrader

vil nordlys også stadig forekomme, omend det bliver mere

sjældent. Det ved vi, fordi historiske arkiver af nordlysobser-

vationer viser, at selv så langt sydpå som Mellemeuropa fore-

kom nordlys de

ﬂ

este år op gennem det ekstreme og lange

Maunder Minimum (ca. 1645-1715). (Poul

Jensen)

Maunder

Minimum

1800

År

1900

2000

1700

Årtiers lav solaktivitet i vente?

Den relativt lave solaktivitet i den igangværende cyklus har

givet næring til en diskussion om, hvorvidt vi er på vej mod et

grand minimum,

en periode på

ﬂ

ere årtier med lav solaktivi-

tet. Set i historisk perspektiv virker dette scenarie ikke

usandsynligt efter en række cykler med ganske høj aktivitet.

En ny model baseret på analyse af Solens magnetfelt forudsi-

Jordens magnetfelt

↑

Baggrundsfoto: De

vertikale strukturer i

nordlyset viser Jordens

magnetfeltlinjer. I højder

fra 500 og ned til ca. 100

kilometer udsender ilt

rødt lys. Fra 300 kilome-

ter og ned til ca. 100

kilometer udsender ilt

også grønligt lys. I højder

omkring 100 kilometer

er det kvælstof, som

udsender violet, blåt og

rødligt lys.

Foto: Poul Jensen

Jordens magnetfelt danner en beskyttende “boble” om Jor-

den kaldet magnetosfæren. Her er ladede partikler fanget,

isoleret fra solvinden, der

ﬂ

yder udenom. Solvinden trækker

Jordens magnetfelt ud i en lang hale på natsiden, hvor mag-

netisk energi ophobes. Når denne energi udløses, accelere-

res ladede partikler og trænger ned i den yderste atmosfære

(90 km og op) langs magnetfeltlinjer. Her kolliderer de med

atomer og molekyler, som kan optage noget af energien fra

kollisionen og udsende den igen som lys. Før

ﬂ

adskærmens

tid fungerede fjernsyn og computerskærme på samme måde:

En glasﬂade belagt med bestemte materialer bombarderes

fungerer atmosfæren og magnetosfæren i fællesskab som

én stor skærm, der viser en smuk visualisering af Jordens

magnetfelt, og hvordan det ændrer sig. (Poul

Jensen)

Illustration: NASA

med elektroner, hvorved den lyser op. Når man ser nordlys,

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

PERSPEKTIV

(Under nordlyset): En 48 minutter lang film i eks-

tremt høj fotografisk kvalitet og med nøje udvalgt

underlægningsmusik. Filmen er 100 % Poul Jen-

sens egne optagelser og klippet sammen af 36

timers såkaldte time-lapse optagelser. Time-lapse

er en teknik, hvor enkeltbilleder i fotografisk kvali-

tet bliver lagt efter hinanden, så de opleves som en

film, der er speedet op.

I Fairbanks bor Poul Jensen i en lille hytte, hvor han

installerer en hjemmebiograf, der kan fylde hyttens

eneste rum med billeder og musik. Her forsøger han

at genskabe de oplevelser, han selv har haft.

»Jeg skal lave et produkt, jeg selv er 100 % tilfreds

med, og som fænger mig. Gør det ikke det, så er

der heller ikke ret gode chancer for at sælge det til

andre. Det er selvfølgelig ikke det samme som at

stå derude, men det har mange af de samme ele-

menter,« fortæller han.

Efterhånden som filmen tager form, fremviser Poul

Jensen sit arbejde både for venner og ved offentlige

arrangementer. Det lader til at appellere bredt, og

for nogle er det ligefrem en stærk og følelsesladet

oplevelse, ligesom det er for Poul selv. Hans indtryk

er derfor, at mange kan få glæde af filmen.

»Jeg vil gerne nå så mange som muligt. Naturelskere,

musikelskere, folk med interesse for kunst og folk

med behov for afstressning. Generelt folk med en

god evne til at fordybe sig – det er nøglen til at gen-

opleve magien ved nordlyset via filmen,« siger han.

Selvom filmen har sine fordele – såsom at man kan

se den i en varm sofa, når man vil – pointerer Poul

Jensen, at den virkelige opevelse helt klart er at fore-

trække.

»Den dag i dag vil jeg fortsat med glæde tilbringe

en nat på en roekule i frostvejr for at se nordlyset

udspille sig på naturens helt store biograflærred,«

slutter han.



Videre læsning:

Vestine E. H. (1944), The

Geographic Incidence of

Aurora and Magnetic Dis-

turbance, Northern Hemi-

sphere, Terr. Magn. Atmos.

Electr., vol. 49, s. 77-102

http://wdc.kugi.kyoto-u.

ac.jp/poles/polesexp.html

Shepherd S. J., Zharkov S. I.

and Zharkova V. V. (2014):

Prediction of Solar Activity

from Solar Background

Magnetic Field Variations in

Cycles 21-23, The Astr.phys.

Journal, vol. 795, s. 46-53.

Schlamminger, L. (1991):

Aurora Borealis Lag during

the Maunder Minimum,

Solar Physics, vol. 131, s.

411-414.

Anmeldelse: Få nordlyset hjem i stuen

Jeg har kun et helt almindeligt 32” tv koblet til et ordinært

stereoanlæg. Alligevel var familiens to voksne og to teen-

agere tryllebundet i de 48 minutter,

Beneath the Aurora

varer.

Filmen viser formentlig nogle af verdens bedste nordlysopta-

gelser – i al fald de bedste, jeg har set, og jeg har set en del

efter 14 år på DMI.

En anbefaling skal der følge med

ﬁ

lmen – ud over at du selv-

Formålet med

ﬁ

lmens unikke kombination af billeder og

musik er ifølge fotografen selv at genskabe hans oplevelse

og de følelser, der strømmer igennem ham, når han står

under nordlyset. Jeg skal ikke udtale mig om, hvorvidt jeg

følte det samme som Poul Jensen, men jeg følte en masse,

og det var godt.

Poul Jensen foreslår selv målgrupper til sin

ﬁ

lm i interviewet.

følgelig

ﬁ

nder det største tv og det bedste lydanlæg, der er

inden for rækkevidde. Du skal se ekstramaterialet først. Det

ﬁ

ndes på dvd/blu-ray’en eller ligger direkte på nettet på

ﬁ

mens hjemmeside. Ekstramaterialet forklarer blandt andet,

hvorfor mange mennesker ikke er i stand til at se farverne i

nordlyset, som de ser ud på billeder og video, og hvorfor tiden

er speedet op i de mange nordlyssekvenser. Begge dele får

dig til at sætte endnu mere pris på det, du ser.

Film:

Beneath the Aurora.

Spilletid: 48 minutter.

Kan købes via astralis-

productions.com som

download (HD) eller på

DVD/Blu-ray. Pris down-

load: 100 kr.

Jeg vil gerne tilføje yderligere en. Det er en genial intro eller

afslutning på et undervisningsforløb i kemi, fysik eller geo-

graﬁ, der på en eller anden måde berører Arktis, atmosfære-

kemi, rumfysik eller bare et eller andet, der kan være en und-

skyldning for at vise

Beneath the Aurora.

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

SERVICE

Aktuel NATURVIDENSKAB

Udgiver

Aarhus Universitet, Science & Technology, i samarbejde med:

• Danmarks Tekniske Universitet

• Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet, Københavns Universitet

• Det Naturvidenskabelige Fakultet og Det Tekniske Fakultet, Syd-

dansk Universitet

• Det Teknisk-Naturvidenskabelige Fakultet, Aalborg Universitet

• Roskilde Universitetscenter

• Danmarks Meteorologiske Institut.

Styregruppe

•

Bo T. Andersen,

afdelingsleder, Det Tekniske Fakultet, Syddansk

Universitet

•

Joakim Groth,

kommunikationschef, Det Natur- og Bioviden-

skabelige Fakultet, Københavns Universitet

•

Niels Kring,

chefkonsulent, Det Naturvidenskabelige Fakultet,

Syddansk Universitet

•

Annette Lind,

områdeleder, chefkonsulent, Det Teknisk--

Naturvidenskabelige Fakultet, Aalborg Universitet

Redaktionsgruppe

•

Mette Christina Møller Andersen,

Det Tekniske Fakultet,

Syddansk Universitet

•

Michael Bjerring Christiansen,

Aarhus Statsgymnasium

•

Jørgen Dahlgaard,

Aktuel Naturvidenskab

•

Niels Hansen,

Danmarks Meteorologiske Institut

•

Carsten Rabæk Kjaer,

Aktuel Naturvidenskab

•

Carsten Nielsen,

Aalborg Universitet

•

Hans Ramløv,

Roskilde Universitet

•

Birgitte Svennevig,

Det Naturvidenskabelige Fakultet, Syddansk

Universitet

•

Svend Thaning,

Københavns Universitet

Eftertryk kun efter aftale. Citat kun med tydelig kildeangivelse.

Synspunkter, der fremføres i bladet, kan ikke generelt tages som

udtryk for redaktionens holdning

Ansvarshavende

Dekan Niels Christian Nielsen, Science & Technology,

Aarhus Universitet

Redaktion

Redaktør Jørgen Dahlgaard og redaktør Carsten Rabæk Kjaer

Tlf.:

87 15 20 94

E-post:

[email protected]

Hjemmeside:

aktuelnaturvidenskab.dk

Postadresse:

Aktuel Naturvidenskab, Ny Munkegade 120,

Bygn. 1520, 8000 Århus C

Abonnementspris 2015

294 kr. i DK for 6 numre, inkl. moms og porto.

Abonnementsservice:

Telefonnr.: 70 25 55 12

e-post: [email protected]

Layout og illustration:

Jørgen Dahlgaard

Tryk:

Jørn Thomsen /Elbo A/S

ISSN:

1399-2309 (papirudgaven), 1602-3544 (web)

Oplag:

7.500

Omslag:

Kviksølv er det eneste metal, der er

ﬂ

ydende ved stuetemperatur,

og det er en fascinerende oplevelse at få det til at splitte op i

mange små metaldråber, der kan trille rundt for til sidst igen

at samle sig i en stor klump.

Foto: Shutterstock, Marcel Clemens

Fagpanel

Aktuel Naturvidenskab samarbejder med en bred skare af fagfolk,

der stiller deres faglige viden til rådighed for bladet.

•

Katrine Krogh Andersen, ph.d.,

forsknings- og udviklingschef,

Danmarks Meteorologiske Institut

•

Flemming Besenbacher,

professor, Interdisciplinært

Nanoscience Center (iNANO), Aarhus Universitet

•

Claus Hviid Christensen,

senior manager, Innovationscenter,

Dong Energy

•

Jesper Dahlgaard, ph.d.,

Aarhus Universitetshospital og Psykologisk

Institut, Aarhus Universitet.

•

Ture Damhus,

Kemiker ved Novozymes samt formand for

Kemisk Forenings Nomenklaturudvalg

•

Søren B. F. Dorch,

astrofysiker ph.d., bibliotekschef, Syddansk

Universitetsbibliotek, adjungeret lektor ved Niels Bohr Instituttet,

Københavns Universitet

•

Michael Drewsen,

professor, Institut for Fysik og Astronomi,

Aarhus Universitet

•

Claus Emmeche,

lektor, Niels Bohr Instituttet, Københavns

Universitet.

•

Tom Fenchel,

professor emeritus, Marinbiologisk Laboratorium,

Københavns Universitet

•

Jens Morten Hansen,

statsgeolog ved GEUS samt adjungeret

professor i naturﬁlosoﬁ ved Københavns Universitet

•

Vagn Lundsgaard Hansen,

professor, Inst. for matematik,

Danmarks Tekniske Universitet

•

Palle Høy Jakobsen,

ph.d. & DMSc., Managing Director,

EIT Health Scandinavian CLC

•

Peter K.A. Jensen,

adm. overlæge, Klinisk genetisk Afdeling,

Aarhus Universitetshospital

•

Mikkel Willum Johansen,

adjunkt i de matematiske fags videnskabsteori,

Institut for Naturfagenes Didaktik, Københavns Universitet

•

Peter C. Kjærgaard,

professor, ph.d., museumsdirektør, Statens

Naturhistoriske Museum

•

Gunnar Larsen,

geolog, NIRAS.

•

Bent Lauge Madsen,

biolog (pensioneret fra Miljøministeriet).

•

Sebastian H. Mernild,

Klima- og Polarforsker, Glaciology and Climate

Change Laboratory, Center for Scientiﬁc Studies/Centro de Estudios

Cientiﬁcos (CECs), Chile

•

Ole G. Mouritsen,

professor, Institut for Fysik,

Syddansk Universitet.

•

Bent Nielsen,

gymnasielektor, Københavns VUC.

•

Jens Olaf Pepke Pedersen,

senior forsker, DTU Space.

•

Kaj Sand-Jensen,

professor, Sektion for Ferskvandsbiologi,

Biologisk Institut, Københavns Universitet.

•

Theresa S. S. Schilhab,

forsker, Forskningscentret Gnosis,

Aarhus Universitet

•

Klaus Seiersen,

ph.d., Aarhus Sygehus, Afd. for Medicinsk Fysik.

•

Carl-Erik Sølberg,

civilingeniør, Institut for Fysik,

Aalborg Universitet.

Sponsorabonnenter:

Aktuel Naturvidenskab

2015

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

SERVICE

Intropakke

Bogomtaler

Fornemmelse for smag – og smagen af jul

Hvorfor skal yoghurten have en vis konsistens, for at den er indbydende som

morgenmad? Hvorfor smager chokolade ikke godt, hvis den ikke siger knæk og

smelter på tungen? Disse og mange andre spørgsmål har været drivende for

forskeren Ole G. Mouritsen og kokken Klaus Styrbæk til sammen at gå i køkke-

net og udforske smagens fysiske dimension – og dele deres oplevelser, erfarin-

ger og begejstring med læserne i bogen

Fornemmelse for smag.

Det samme forfatterpar går tæt på julen i en anden bog:

Smagen af jul.

Ole G. Mouritsen og Klaus Styrbæk: Fornemmelse for smag. Nyt Nordisk Forlag

2015. 338 sider, 349,95 kr. Smagen af jul. Nyt Nordisk Forlag. 104 sider, 179,95 kr.

Efter mennesket

Drømmen om det perfekte menneske er gammel. Men det er nyt, at et stort

antal forskere systematisk arbejder på at gøre drømmen til en realitet, og at det

faktisk er lykkedes at udvikle en række teknologier, der bringer os nærmere

drømmens indfrielse. I bogen

Efter mennesket

giver Klavs Birkholm spørger ind

Intropakken – en oplagt gaveide!

Bestil en intropakke med de seneste otte

numre samt abonnement i ét år (6 numre).

Pris kun kr. 354,- inkl. moms, porto og

ekspedition (merpris for udland).

Bestil via aktuelnaturvidenskab.dk

[email protected]

eller på tlf. 70 25 55 12.

til de nødvendige etiske overvejelser, der følger deraf.

Klavs Birkholm: Efter mennesket – på vej mod homo artefakt?

Samfundslitteratur 2015. 207 sider, 248,- kr.

Europas vadefugle

Denne bog i stort format beskriver og illustrerer Europas vadefugle og fortæller

deres naturhistorie. Bogen indeholder knap 700 fotos, der er taget af nogle af

verdens bedste fuglefotografer, og forfatter Lars Gejl beretter detaljeret om de

44 almindelige arter og de 38 sjældne gæster fra Nordamerika og Asien.

Lars Gejl: Europas vadefugle. Gyldendal 2015. 370 sider, 399,95 kr.

ANNONCE

Ingeniørstuderende viser, hvordan de

anvender naturvidenskabelige fag

Boost din undervisning med oplæg og workshop

Book en ingeniørstuderende og få nye vinkler på matematik, kemi og innovation.

Vi tilbyder forskellige faglige oplæg og

workshops, hvor vores ingeniørstuderende

kommer ud til jer og viser, hvordan de an-

vender naturvidenskabelige og tekniske fag

i praksis. Oplæggene inspirerer med kon-

krete projekteksempler fra de studerendes

studier.

I er også velkomne hos os.

Prøv fx

•

Leg, læring og gamedesign:

Vi perspek-

tiverer emner som design, psykologi, inno-

vation, it og teknologi med oplæg om ud-

vikling af computerspil, brugerinvolvering

og nudging med udgangspunkt i de stude-

rendes konkrete projekteksempler.

•

Kemi og bioteknologi:

Vi viser, hvordan

vi i projekter anvender viden om kemi, en-

zymer og bioteknologi til fx at brygge øl på

rå byg eller undersøge kinesisk malurts me-

dicinske potentiale.

Se og book alle vores foredrag og brobyg-

ningstilbud på

www.sdu.dk/tek/brobygning

Kontakt os for nærmere information:

Tlf. 6550 7522 / [email protected]

•

Innovation, forretningsudvikling og

idégenerering:

I får et indblik i et virksom-

hedsprojekt, hvor vi fortæller om produkt-

udviklingsprocessen fra idégenerering af ny

teknologi til lancering af produktet på det

globale marked.

UFU, Alm.del - 2015-16 - Bilag 71: Tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab nr. 5-2015

AL HENVENDELSE TIL:

Aktuel Naturvidenskab, Ny Munkegade 120, Bygn. 1520, 8000 Aarhus C

Tlf.: 70 25 55 12 / 87 15 20 94, E-post: [email protected]

Øl og god kemi hænger sammen

Af Carsten R. Kjaer, Aktuel Naturvidenskab

Hvis man synes, at den danske ungdom interesserer sig lidt for meget

for alkohol, vil man måske også mene, at man ikke skal stimulere inte-

ressen yderligere ved ligefrem at tilbyde dem kurser i ølbrygning som en

del af uddannelsen. Men ølbrygningskurser har for længst gjort deres

indtog på de danske universiteter. Og det er der gode grunde til, mener

Bent Lyager, som er civilingeniør og lektor ved Institut for Kemi-, Bio-

og Miljøteknologi på Syddansk Universitet. Han har de seneste

ﬁ

re år

selv stået for et kursus i ølbrygning, som kemiingeniørstuderende kan

vælge på 5. semester.

»At brygge øl er i høj grad et håndværk, men det er samtidig et glim-

rende udgangspunkt for at lære om avanceret bioteknologi og fødeva-

rer«, siger Bent. Med 24 års erfaring fra fødevarebranchen ved Bent,

hvad han taler om. Det var dog ikke fordi, han særligt beskæftigede

sig med øl før i tiden. »Inspirationen til kurset kom fra en kontakt til et

mikrobryggeri, hvor en af ejerne var censor på et af mine andre kur-

ser,« siger Bent. Og nu er han blevet så tændt på øl, at han også bryg-

ger i sin fritid.

Masser af teknologi og teori i øl

Ølbrygning går i korthed ud på at skabe en velsmagende (og virknings-

fuld!) væske ud fra råstofferne malt (som er korn, der kortvarigt er bragt

til spiring), humle, gær, vand, råfrugt (som er uspiret korn) og forskel-

lige smags-ingredienser. Processerne, der indgår i ølbrygning, kaldes

maltning, mæskning og gæring, som i alle tilfælde er biokemiske pro-

cesser. Og jo bedre man forstår disse processer og kan styre dem, jo

bedre øl kan man lave.

Så er der snart serveret i SDU’s “øl-laboratorium”.

På Bents ølbrygningskursus er det teknologien og teorien, der er i

fokus. De videnskabeligt interessante aspekter af ølbrygning knytter

sig fx til, hvordan enzymer og gær opfører sig under processerne. »I

traditionel ølbrygning kommer enzymerne fra malten, men der ekspe-

rimenteres i dag med at brygge øl på fx byg uden aktive enzymer, og i

stedet tilsætte enzymer undervejs, der er bioteknologisk skræddersy-

ede til formålet. Det har vi også eksperimenteret lidt med – dog uden

at være kommet helt i mål endnu,« siger Bent.

om til alkohol. Derfor fylder gæring – både i teori og praksis – godt på

Bents ølbrygningskursus.

Selvom formålet med kurset selvfølgelig er lære de studerende noget,

skal der helst også komme noget sjovt ud af det fortæller Bent. »Der-

for inviterer vi hele instituttet på prøvesmagning, når kurset er slut ved

juletid. Og indtil videre har vi ikke fået klager over kvaliteten,« siger han.

Men er de studerende så glade for at lære om ølbrygning? Bent kan i

hvert fald konstatere, at selv når kurset ligger på ugens måske mest

uattraktive tidspunkt fredag eftermiddag – nogle gange helt ind til kl.

19 – er der 100 % fremmøde hver gang. »Det er der vist ikke mange

andre kurser, der kan konkurrere med,« griner Bent.



Kurset er slut, skål!

At gær er yderst interessant som bioteknologisk organisme under-

streges af, at Novo Nordisk i dag baserer deres produktion af insulin

på genmodiﬁcerede gærceller. I ølbrygning er gær en kritisk del pro-

cessen, da det er gærceller, der laver sukkeret i malten og råfrugten

Aktuel Naturvidenskab

2015

Foto: Mette Christina Møller Andersen