Author Archives: admin

Trädkronorna skyddar livet i skogen mot global uppvärmning

Posted on by

Klimatet i skogen är inte likadant som klimatet utanför skogen. Så mycket står klart för alla som har dragit till skogs för att få svalka under en varm sommardag. Nu kommer de första konkreta uppgifterna om klimatuppvärmning under skogens tak, och därmed om hur uppvärmningen i skog skiljer sig från den på öppna ytor.

Trädkronornas kylande bladverk skyddar livet i skogen från extrema temperaturer, och har en tydlig inverkan på dessa arters anpassning till den globala uppvärmningen. Om skuggan försvinner tar arterna som bor där skada, visar en en internationell studie som letts av Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research (WSL). Jörg Brunet från SLU har bidragit med data från skånska lövskogar.

Under krontaket skapas klimatförhållanden som varierar från lokal till lokal, vilket är mycket viktigt för livet i skogen. Här syns vitsippor på en av de svenska undersökningslokalerna, Linnebjers naturreservat öster om Lund. Foto: Jörg Brunet

I vetenskapliga studier anses ”klimatuppvärmning” vara den uppvärmning som uppmäts av tusentals standardiserade väderstationer jorden runt, och de är vanligtvis belägna på öppna ytor och mäter temperaturen 1,5 till 2 meter ovanför markytan. Ändå lever merparten av alla landbaserade arter i skogar, med många som lever i underbestånd och i jord. Till följd av detta har klimatdata som samlas in från öppna ytor endast begränsat värde för skogens arter.

Det internationella forskarlaget som nu kommer med de första konkreta uppgifterna om klimatuppvärmning under skogens tak, visar också hur uppvärmningen i skogen skiljer sig från den på öppna ytor. För att få fram dessa uppgifter har Florian Zellweger från WSL och hans kollegor mätt temperaturen i skogens inre på 100 platser i Europa och kombinerade dessa mätningar i en datormodell med upp till 80 års data om krontakens täthet. Denna senare serie omfattade data från nästan 3 000 platser – inklusive vegetations- och temperaturdata från lövskogar i Skåne, tillhandahållna av Jörg Brunet vid SLU:s institution för sydsvensk skogsvetenskap i Alnarp.

Fördröjd klimatanpassning

I studien framhållet forskarna att de mätningar av klimatuppvärmning som har gjorts på öppna ytor inte ger en tillräckligt bra bild av de temperaturförändringar som uppstår under trädkronorna. Om krontaket är tätare buffrar det klimatuppvärmningen för de organismer som bor under det. Om det blir glesare ökar temperaturen under det snabbt.

– Denna kunskap är viktig för förståelsen av klimatförändringarnas inverkan på skogens biologiska mångfald, förklarar Jörg Brunet.

Krontaket buffrar klimatuppvärmningen för de organismer som lever nedanför, här på en av de platser där vegetations- och temperaturmätningar kombinerades: Duckarp, väster om Kristianstad. Foto: Jörg Brunet

Alla organismer har en optimal temperatur vid vilken de trivs bäst. När klimatet blir varmare breder värmeälskande arter ut sig, medan arter som är anpassade till svalare temperaturer eventuellt kan sprida sig till högre belägna områden. Den optimala temperaturen för skogsorganismer är emellertid betydligt lägre än de faktiska uppmätta temperaturerna; dessa organismer släpar därför efter när det gäller klimatanpassning.

– Med tanke på den globala klimatförändringen kan man säga att många arter lever under temperaturförhållanden som blir allt mindre optimala, konstaterar huvudförfattaren Florian Zellweger på WSL.

Värmegynnade arter tar över

Om det skyddande krontaket försvinner – vare sig det sker naturligt eller genom mänskligt ingripande – utsätts alltså växterna som bor därunder för ytterligare en drastisk uppvärmning som de är dåligt förberedda för. Deras tidigare svala, skuggiga och vanligen fuktiga livsmiljö utsätts plötsligt för intensiv värme mycket oftare och under längre perioder, och jorden torkar också ut.

Många arter kan inte anpassa sig tillräckligt snabbt, ersätts av värmegynnade arter och kan dö ut lokalt. Med tanke på den förväntade ökningen av antalet sommarvärmeböljor i Europa kommer detta sannolikt att förändra skogens biologiska mångfald och innebära problem för enskilda arter, enligt Zellweger. Skogsförvaltare bör därför ta hänsyn till hur olika skogsskötselåtgärder kan påverka klimatförhållandena i skogens inre och därmed den biologiska mångfalden.

Vetenskaplig artikel:

Forest microclimate dynamics drive plant responses to warming Science.

Så undviks sprickor i betong, direkt vid gjutningen

Posted on by

Behovet av miljövänlig och stark betong ökar i Sverige. Om byggingenjörerna kan sätta in åtgärder mot sprickor direkt under byggprocessen hårdnar hårdna bättre. En ny betongmetod framtagen vid betonglabb vid Luleå tekniska universitet kan spara 50 miljoner per år.

Flera stora infrastrukturprojekt pågår just nu, som bygget av Förbifart Stockholm och tunnlar och broar för Götaälv och Mälarbanan. Sveriges ledande betonglabb vid Luleå tekniska universitet utvecklar nu nya betongmetoder, för att redan i år kraftigt kunna minska koldioxidutsläpp och kostnaderna inom svensk betongbransch, inte minst när man bygger i kallt klimat.

– Vi vill förenkla så att betongbranschen – under pågående byggprocess på plats – själv kan undersöka den betong man gjuter. Om byggingenjörerna kan sätta in åtgärder mot sprickor direkt, kan betongen hårdna bättre utan problem. Klarar man att helt undvika sprickbildning blir kvaliteten på betongkonstruktionen högre och förtjänsten är stor, både i pengar och miljö, säger Mats Emborg, professor i byggmaterial vid Luleå tekniska universitet.

Utvecklar metoder för kontroll av sprickbildning

Thysell-laboratoriet vid Luleå tekniska universitet har utfört och utvecklat betongteknisk provning i Sverige sedan 1980-talet, med bland annat betongprovning för Sveriges längsta bro Öresundsbron, och ligger i framkant i Europa. I Thysell-laboratoriet utarbetar forskarna metoder för kontroll av sprickbildning i betong och hållfasthet över tid i konstruktioner för bland annat infrastruktur.

De tittar på hur betongen under hårdnandet reagerar vid yttre belastning och när temperaturen ökar i ett nygjutet betongelement som expanderar och senare kontrakterar. Om betongelementet sitter fast vid gjutningen som i till exempel en tunnel, uppträder spänningar och under avsvalningen kan dragspänningar uppstå som kan spräcka betongen, så kallade avsvalningssprickor. Det är bland annat sådana kritiska skeden som betongbranschen själv nu ska kunna upptäcka och påverka direkt på plats.

Betongens egenskaper mäts under gjutprocessen

– Vi ska förbättra försöksmetoderna för betongbranschen genom att vidareutveckla de modeller vi har tagit fram för analyserar i labbet, så att de fungerar direkt på byggarbetsplatsen. Det handlar om hur man mäter betongens egenskaper under pågående gjutprocess med trådlösa sensorer och hur man väljer lämpliga åtgärder för att till exempel undvika sprickbildning. Förenklingar är viktiga. Vi kallar detta digitaliserat byggande och har lanserat ordet DigiBetong inför framtida arbete inom området, säger Martin Nilsson, professor i konstruktionsteknik vid Luleå tekniska universitet, som ingår i forskarteamet.

De metoder som Thysell-laboratoriet utvecklar beräknas få stor betydelse för betongtillverkare och byggentreprenörer så att de kan göra prognoser och vidta optimala metoder på bygget, liksom för beställare av planering och byggande av projekt som till exempel Förbifart Stockholm.

Vinst på 30-50 miljoner kronor årligen

– Vi har uppskattat förtjänsten av användning av våra betongmetoder till 30-50 miljoner kronor om året, bara genom att sprickor undviks, att optimerade metoder mot sprickor väljs och att förseningar i arbetet därigenom kan förhindras. En annan aspekt är att livslängden blir längre för en ouppsprucken betongkonstruktion, och det i sig är en stor förtjänst i hållbarhet, säger Mats Emborg.

Inom de närmaste tiotals åren har betongbranschen även mycket stora ambitioner att minska miljöbelastningen. Redan nu har forskarna på Luleå tekniska universitet testat betong i labbet med 15 procent lägre miljöbelastning jämfört med tidigare, men målet är högre.

– Innan det här året är slut har branschen tagit fram betong som minskar koldioxidutsläppen med 20-25 procent. Det blir mycket spännande att se hur dessa nya betongsorter uppför sig i vårt laboratorium och hur vi kan förfina betongen, säger Mats Emborg.

Kontakt:

Mats Emborg, professor i byggmaterial vid Luleå tekniska universitet, mats.emborg@ltu.se
Martin Nilsson, professor i konstruktionsteknik vid Luleå tekniska universitet, martin.nilsson@ltu.se

Inlägget Så undviks sprickor i betong, direkt vid gjutningen dök först upp på forskning.se.

Läs mer

Känselintryck från en konstgjord hand

Posted on by

Att förlora en kroppsdel kan få stor inverkan på både funktion och känsla, med så kallade fantomsensationer. Forskningen om proteser har dock gjort stora framsteg, och det är nu möjligt att återfå känsel på konstgjord väg, genom kirurgiskt implanterade elektroder. Arbetsterapeuten Ulrika Wijk har undersökt om det också går att skapa känselintryck från en konstgjord hand – utan kirurgiskt ingrepp.

– Vår kroppsupplevelse skapas aktivt i hjärnan precis som vår upplevelse av omvärlden. Hjärnans modell av kroppen stämmer däremot inte alltid överens med den fysiska kroppen. Har du förlorat en kroppsdel kan du fortsätta att uppleva känselintryck, så kallade fantomkänslor, trots att kroppsdelen inte längre finns. Detta kan vi utnyttja inom forskningen för att utveckla proteser som känns mer som en del av den egna kroppen, säger Ulrika Wijk, doktorand vid Lunds universitet och arbetsterapeut på handkirurgiska kliniken vid Skånes universitetssjukhus i Malmö och som nu lägger fram sin avhandling Towards a tactile artificial hand .

Utseendemässigt kan proteser ofta se verkliga ut, men känslan saknas. Phantom hand map (PHM) är ett slags känselkarta som finns på underarmen eller i ansiktet, och som väcker en fantomkänsla av beröring på den förlorade handen. Det vill säga nervimpulser på huden som representerar den förlorade handen i hjärnan. Det finns ofta en punkt för varje finger och PHM är ett vanligt fenomen hos personer som amputerats. Det kan bero på förändringar i armens nerver i kombination med plastiska förändringar i hjärnan (hur pass föränderlig och anpassningsbar hjärnan är) efter amputationen. Tidigare forskning har visat att PHM har en direkt koppling till den amputerade handens representation i hjärnan.

PHM är en känselkarta på underarmen (eller i ansiktet) där nervimpulser på huden väcker en fantomkänsla i hjärnan av beröring på den förlorade handen. Känselkartan kan se olika ut hos olika personer, det finns ofta en punkt för varje finger. Foto: Ulrika Wijk.

Simulera känslan av beröring

– Phantom hand map fungerar väldigt bra för att ge en intuitiv och direkt känselåterkoppling till hjärnan. Utan att göra några kirurgiska ingrepp kan vi använda individens känselkarta i en handprotes för att simulera känslan av beröring.

För att kunna vidareutveckla och genomföra metoder med känselåterkoppling i handproteser utan kirurgi har Ulrika Wijk undersökt protesanvändares upplevelser av känsel. I samarbete med ingenjörer vid Lunds tekniska högskola och ortopedingenjörer och tekniker på Aktiv ortopedteknik har forskarna tagit fram en prototyp av en handprotes som har en enkel mekanisk lösning. I fingerspetsarna finns små luftkuddar som genom slangar förflyttar trycket till luftkuddar placerade vid punkterna på användarens individuella känselkarta. På så sätt ger protesen vid beröring en direkt och naturlig känselåterkoppling till hjärnan.

Luftkuddar i protesens fingerspetsar förflyttar trycket genom slangar vid olika punkter på armen och på användarens känselkarta. Lufttrycket som uppstår vid beröring ger användaren en upplevelse av känsel i den förlorade handen. Foto: Ulrika Wijk

– Efter att ha använt protesen i hemmiljö i flera veckor visade de objektiva bedömningarna inte på förbättrad funktion med protesen. Däremot ökade upplevelsen av att protesen var mer kroppsegen vid den direkta känselåterkopplingen, vilket gav flera deltagare en känsla av helhet. Även om kontrollen av protesen inte förbättras kan upplevelsen av känsel bidra till att den används desto mer, och det har positiva effekter på hälsa och livskvalitet.

Annorlunda träning vid medfödd avsaknad av hand

Eftersom bara de med förvärvad amputation har en PHM, och inte personer med medfödd avsaknad av en hand, studerade Ulrika Wijk även om det går att lära hjärnan att koppla samman sensoriska stimuli på underarmen till specifika fingrar. Hon undersökte därför om det går att lära sig att associera beröring på förutbestämda punkter på underarmen med specifika fingrar. Deltagarna fick ett träningsprogram på två veckor med en taktil display kopplad till en dator för beröring i form av tryck, och deras associationsförmåga var mycket god även två veckor efter att de avslutat träningsprogrammet.

– Det innebär att det är möjligt att träna hjärnan och skapa ett slags känselkarta. Jag vill fortsätta att undersöka hur och när fantomfenomenet PHM uppkommer och testa olika sätt med känselåterkoppling i handproteser. På sikt kanske vi till och med kan hitta sätt som kompenserar för förlorad känsel vid nervskador, säger Ulrika Wijk.

Avhandlingen:

Towards a tactile artifical hand

Text: Tove Gilvad

Artikeln var först publicerad som nyhet från Lunds universitet

Inlägget Känselintryck från en konstgjord hand dök först upp på forskning.se.

Läs mer

Posted in BMI

Forskare ger ut kokbok med insekter – från frukost till fest

Posted on by

Framtiden kräver alternativa och klimatsmartare källor till protein. Då är insekter en stor potential. Runt två miljarder människor äter insekter redan i dag, men hur ska insekter bli accepterat som ingrediens i mat i Sverige? Forskare i Kristianstad har svaren och ger nu ut en kokbok med insektsmat från frukost till fest.

Under två års tid har forskare vid Högskolan Kristianstad tittat närmare på vad som behöver göras för att insekter ska bli accepterat som en naturlig ingrediens i mat. Hur ska olika insekter beredas och hur kan de kombineras med andra livsmedel? Vad kan olika insekter användas till? Hur ska de lagras och förpackas för att fungera och inte tappa smak?

– Vi har tagit ett helhetsperspektiv och fått en hel del ny kunskap, inte bara om hur och vad vi kan göra med insekter som ingredienser utan vi har även testat förpackningslösningar och processer som behövs för att insekter ska kunna bli aptitliga, näringsrika och attraktiva livsmedel, säger Karin Wendin, professor i mat- och måltidsvetenskap vid Högskolan Kristianstad.

Syrsa, mjölmask och gräshoppa är de insektsarter som i tros ha störst potential som livsmedel. Alla tre är välsmakande och därför har de två förstnämnda använts som ingredienser i recepten för insektsmat som tagits fram via forskningsprojektet. Recepten är anpassade till att vara en inkörsport för folk som är nyfikna på framtidens mat eller vill testa något nytt, och täcker frukost, fika och fest.

– Recepthäftet sammanfattar vad vi kommit fram till i forskningsprojektet ganska bra. Och sedan ger det folk ett hum om hur man kan använda insekter. Precis som nöt-, fläsk- och lammkött smakar olika smakar också insektsarter olika. Mjölmask smakar nötaktigt och har smak av umami och cerealier. Syrsa smakar som popcorn med en touch av kyckling och umami, säger Johanna Gerberich adjunkt i mat- och måltidsvetenskap vid Högskolan Kristianstad och projektets gastronomiska kreatör.

Handel med insekter som livsmedel är ännu inte godkänt av Livsmedelsverket, men regelverket är under förändring. Det är dock lagligt att köpa som konsument från det stora utbud som finns i våra grannländer och andra delar av världen.

Receptbroschyr:

Insekter som en kulinarisk delikatess

Kontakt:

Karin Wendin, professor i mat- och måltidsvetenskap vid Högskolan Kristianstad, karin.wendin@hkr.se

Johanna Gerberich, adjunkt i mat- och måltidsvetenskap vid Högskolan Kristianstad, johanna.gerberich@hkr.se

Inlägget Forskare ger ut kokbok med insekter – från frukost till fest dök först upp på forskning.se.

Läs mer

Barn och unga blir socialt jetlaggade av nattlig skärmaktivitet

Posted on by

Skärmtiden har ökat, och de nattliga meddelandena till vännerna gör att dygnsrytmen förskjuts osunt mycket om helgerna. Bland de barn som studerats syns också ett samband mellan mindre än sju timmars sömn per natt och övervikt såväl som sämre betyg.

Först var det effekten av att ha en ”tjock-tv” på rummet som forskarna undersökte. Nu, mer än tio år senare, har barnen blivit ungdomar som sover med mobilen bredvid kudden.

Pernilla Garmy är skolsköterska i botten, docent i omvårdnad vid Lunds universitet och biträdande professor i omvårdnad vid Högskolan Kristianstad. Hon leder forskningsprojektet ”Sömn, medievanor och livsstil hos ungdomar”. Redan 2008 började hon undersöka förhållandet till tv:n bland barn i Lunds kommun, 6-7 år gamla. I samband med rutinbesök hos skolsköterskan fick de då besvara frågan ”Har du tv på rummet?”

– Den frågan känns så gammal nu! Men då var det ju så; det var tjock-tv som gällde. Våra rekommendationer var att inte bära in den i barnens sovrum. Det var inte lika självklart att bära ut den igen så den riskerade att bli stående där, ständigt tillgänglig. Men sedan dess har skärmarna blivit små och mobila och följer med oss överallt, mellan rummen, säger Pernilla Garmy.

Smarta telefoner har ökat skärmtiden

Sedan Lundabarnen började högstadiet har de i forskningsunderlaget fått sällskap av barn och unga från ytterligare tre skånska kommuner. Skärmtiden har stadigt ökat sedan smarta mobiltelefoner gjorde entré i våra liv. Mer skärmtid och fler nattliga störningsmoment i form av sms och andra digitala meddelanden har påverkat ungdomarnas sömn.

Pernilla Garmy och hennes forskarkolleger har bland annat sett att de barn och unga som sover mindre än åtta timmar per natt upplever ett försämrat mående och oftare var trötta i skolan. De som fick mindre än sju timmar sömn per natt hade oftare övervikt och underkända betyg.

Medan 7,7 procent