"Nano" till allmän nytta?

Det är ganska inne att göra saker som är "nano" nu, i forskarvärlden. Det är saker som nanopartiklar, kolnanorör, nanowires, nanoelektronik och en hel massa annat. Det är helt enkelt något av ett modeord, precis som allting skulle vara "bio" för några år sedan. (Och kombinationen "nano" och "bio" är fortfarande rätt stor. Och mer än en forskare har funderat på hur de ska få in ordet nano i sina ansökningar, för att öka chanserna att få anslag). Och även om mycket är mode och inte all forskning som plötsligt kallas "nano" är ny, så finns det många fascinerande forskningsområden inom nanovetenskapen.

Ett exempel är den kemiforskning som sker på Harvarduniversitetet. Charles M. Lieber och hans forskargrupp har bland annat ägnat sig åt sk nanosensorer, som kan uptäcka en enda bakterie eller ett enda virus. Typisk sådan forksning som Department of Homeland Security gillar, eftersom den har tydliga antiterror-tillämpningar.

Det senaste från Lieber och co har dock med elektronik, och solenergiomvandling, att göra. Genom att kombinera kisel med olika elektrisk ledningsförmåga (för nerdar: p-, respektive n-dopad, samt odopad) har de gjort en nanowire med unika egenskaper.

Den kan fungera som en helt vanlig kabel, som leder ström, men den kan också i sg själv fungera som en solcell. Jämfört med andra solceller är den hyfsat effektiv, den omvandlar 3.4%* av solljuset till elektricitet, men framför allt klarar den av höga ljusstyrkor under lång tid. Enligt forskargruppen finns inte heller någon anledning att tro att det inte skulle gå att komma upp i omvanldingseffektiviteter på runt 15%.

Och om man lyckas med det, då har man faktiskt lyckats med något ganska stort, även fast nano i sig själv antyder att det ska vara smått. Den här typen av nanowires är relativt lätta att producera och är jämförelsevis också ganska billiga.

Referens:

Bozhi Tian, Xiaolin Zheng, Thomas J. Kempa, Ying Fang, Nanfang Yu, Guihua Yu, Jinlin Huang, Charles M. Lieber, Nature 449, 885 - 889 (18 Oct 2007): doi:10.1038/nature06181

*Jämfört med de bästa rapporterna för solceller av Grätzeltyp är 3.4% kanske inte så mycket att komma med. Å andra sidan kan historien om hur de högsta värderna för Grätzelsolceller mättes vara värd att berätta här en annan gång. Mer än en erkänd forskare ifrågasätter dem.

Neanderthalare hade rött hår

I veckans nummer av tidskriften Science kan man läsa om en kommande artikel som publicerades online igår. Där beskrivs hur man har sekvenserat genen mc1r från två neanderthalare. Den genen är inblandad i pigmentering hos många ryddradsdjur och hos människa har man tidigare hittat varianter av mc1r-genen som ger rött hår och ljus hudfärg. Nu kan man dra slutsatsen att åtminstone några neanderthalare var rödhåriga och ljushyade. De undersökta neanderthalarna hade en variant av genen som man inte hittat i moderna människor, men analyser visar att den varianten borde resultera i rött hår och ljus hy. Jag kan tänka mig att just den här nyheten berörde mig extra mycket eftersom jag själv har rött hår.

Neanderthalare är en utdöd människoart som levde i Europa och västra Asien innan den moderna människan (Homo sapiens) kom dit. När den moderna människan kom till Europa från Afrika levde de sida vid sida med neanderthalarna under flera tusen år innan neanderthalarna dog ut. Trots mycket forskning är det är ännu oklart om neanderthalare och moderna männsikor fick barn med varandra så att neanderthalarna tillhör förfäderna till nutida människor med europeiskt ursprung. Ett projekt där hela neanderthalarens genom ska sekvenseras pågår och kommer säkert att leda till många intressanta slutsatser. Ett stort problem då man arbetar med gammalt DNA från utdöda arter är dock risken för kontamination från nutida DNA. Det problemet är speciellt stort med naenderthalare eftersom de är så lika moderna människor att man kanske inte upptäcker att den DNA-sekvens man tror kommer från en neanderthalare i själva verket kommer från en människa som jobbar i labbet eller som tagit i skelettet vid utgrävningen.

Språklig kommentar: neanderthalare stavas ibland neandertalare på svenska. Jag föredrar stavningen neanderthalare eftersom namnet kommer från orten Neanderthal i Tyskland, där det första skelettet av en neanderthalare hittades 1856.

Referenser:
Science 26 October 2007: pp. 546 - 547
Lalueza-Fox et al. Science DOI: 10.1126/science.1147417
Science, 17 November 2006: p. 1068

Försurningen 40 år

Försurningen fyller 40 år idag 24 oktober. I alla fall medvetenheten om att försurningsproblemet existerar i stor skala. Det var nämligen den 24 oktober 1967 som en artikel, ”Nederbördens försurning” publicerades. Tidigare hade man enbart rapporterat försurning i lokal skala, men i artikeln varnades för ett problem med stor utbredning. Författare var svensken Svante Odén. Och upptäckten presenterades inte i Science eller Nature, eller någon annan vetenskaplig tidskrift, utan på Dagens Nyheters debattsida. Först året senare publicerade Odén en artikel om ämnet i en vetenskaplig tidskrift.

Försurning är ju ett miljöproblem som man inte hör speciellt mycket talas om nuförtiden, men ”bara naturlig försurning” är i alla fall ett av våra nationella miljömål och enligt den senaste utvärderingen når vi inte målet, trots att nedsläpp av svavel och kväve har minskat betydligt de senaste decennierna. Även om det går åt rätt håll, så är problemet långtifrån åtgärdat och framför allt i södra Sverige pågår det fortfarande en betydande försurning. Naturvårdsverket spenderar till exempel 183 miljoner på kalkningsåtgärder bara i år.

Svante Odén, som alltså var den som först uppmärksammade problemet, var professor på samma avdelning på institutionen för marklära på SLU där jag doktorerade. Jag träffade honom aldrig, eftersom han försvann under en fisketur 1986 och aldrig återfanns, men han var en person som det talades om med största respekt runt fikabordet bland de som var med på hans tid. Han lär ha varit lite knepig att ha att göra med periodvis, men lär däremellan ha varit oerhört kapabel och var ett mycket respekterat namn inom markvetenskapen.

Hur man undervisar om ID, men ändå inte...

För någon vecka kom ju utbildningsministern med ett utspel om undervisning av evolution och intelligent design i svenska skolor. Nu har det kommet en respons från en av de främsta ID-förepråkarna i landet, Mats Selander, som tidigare bland annat skrivit en debattartikel i Expressen och argumenterat för undervisning av ID i religiösa friskolor.

Nu har han skrivit ett inlägg på Credoakademins blogg där han diskuterar hur undervisning om biologi kan gå till i kristna friskolor, nu när reglerna förtydligas. Han ger ganska konkreta tips för hur det ska gå till och han skriver bland annat:

” Men peka också på problemen och utmaningarna, t ex avsaknaden av den otroliga mängd fossila mellanformer som borde ha hittats om evolutionsläran stämmer, problemet med den kambriska explosionen, utmaningen med icke-reducerbar komplexitet, problemet med DNA-information och att vi inte vet hur det första livet uppstod. Visa på vetenskapens tentativa karaktär. Peka på diskussionen mellan darwinistisk gradualism och punkterad jämvikt. Fördjupa, vidga och analysera argumenten och påståendena. Detta bör göras utan att läraren proklamerar en teori som ”sanningen”. Men det måste sägas tydligt att evolutionsläran åtnjuter den överväldigande majoritetens stöd i forskarvärlden. Allt detta kan göras utan att läraren predikar en världsbild, vare sig det gäller gudstro eller ateism. Detta förhållningssätt har goda chanser att inspirera studenten till ett fördjupat studium i frågorna. "

"Ta sedan upp ursprungsfrågorna i religionen och filosofin. I religionen kan man ha öppna diskussioner om hur gudstro förhåller sig till en naturalistisk evolutionslära. Man bör föra diskussioner om huruvida evolution utesluter tron på en skapande Gud eller om de kan samexistera, och i så fall hur. "

...och han avslutar med...

"Med detta förhållningssätt kan man respektera det stora stöd evolutionsläran har i forskarvärlden och samtidigt bedriva en saklig och allsidig undervisning som inte lägger locket på en viktig och intressant diskussion. Det vore uppfriskande om det var detta som Björklund menade…”

Jag känner mig inte riktigt lika uppfriskad själv.

Årets jordmån

Vinnarna av årets nobelpris har ju redan annonserats. Själv är jag markvetare och det finns som bekant inget nobelpris i markvetenskap. Däremot har tyska markvetarsällskapets just presenterat den stolta vinnaren av ”Soil of the Year 2007”, d.v.s ”Årets Jordmån 2007”! Förutom den stora äran, tillkommer det vinnaren att få en review-artikel tillägnad sig i tidskriften Journal of Plant Nutrition and Soil Science/Zeitschrift für Pflanzenernährung und Bodenkunde.

And the winner is... Podsolen!

Ett bra val av juryn och en anledning att fira. Podsolen är ju nämligen något av en svensk nationaljodmån, som framför allt utvecklas i kalla och fuktiga klimat som vårt. Går man ut i den svenska skogen har man sällan långt till närmsta podsol. Står man på moränmark (och det gör man väldigt ofta i den svenska skogen) är chansen stor att man dessutom har en podsol strax under skosulorna.

En podsol består av fyra olika horisonter. Längst upp, ett lager av rent organiskt material i varierande grad av nedbrytning (O-horisonten). Under den organiska horisonten finner man blekjorden (E-horisonten), som ser ut som den heter, och är en grå askliknande utlakningshorisont, ofta några centimenter tjock. Under blekjorden finns rostjorden (B-horisonten), som också ser ut som den heter och är anrikad på organiskt material, järn och aluminium, som lakats ut från blekjorden. Ofta någon decimeter tjock. Längst ned finns det opåverkade modermaterialet (C-horisonten).

Exakt i detalj hur podsoleringen går till är fortfarande omdebatterat och det kan tänkas att olika mekanismer verkar samtidigt och med olika kraft i de olika miljöer där odsoler förekommer. Vattenlösliga organiska föreningar som lakas ut från det organiska markskiktet i O-horisonten spelar i alla fall en central roll i podsoleringsprocessen, genom att dessa binder järn och aluminium, som därmed lakas ut. Hur det sedan går till i detalj när det organiska materialet fastläggs tillsammans med metallerna är lite mer osäkert. Adsorption till mineralpartiklar är något som sker i marken och är en mekanism som sannolikt spelar en roll.. Dessutom kan det ske utfällning av organiskt material tillsammans med järn och aluminium i rostjorden, t.ex. p.g.a. en pH-ökning eller genom en minskad löslighet av allt mer metallrika organiska komplex med djupet, alternativt genom en nedbryting av delar av det vattenlösliga kolet.

Hur det nu än går till exakt i detalj när den bildas, så ber jag i alla fall att få gratulera podsolen till utmärkelsen årets jordmån! En värdig vinnare, om jag får säga min mening.

Referens: Sauer D, Sponagel H, Sommer M Giani L, Jahn R, Stahr K (2007) Podzol: Soil of the Year 2007. A review on its genesis, occurence, and functions. J Plant Nutr Soil Sci 170:581-597.

Antimateria

Det här är en artikel som blivit liggande ett tag och därför inte är dagsaktuell, men nyligen kunde vi läsa i Nature¹ om ett nytt genombrott vad gäller antimateria.

Vad är egentligen antimateria (AM) och vad finns det för intressanta frågeställningar kring ämnet? AM har en historia som sträcker sig tillbaka till kvantfysikens tidigar dagar. 1927 utvecklade Dirac den relativistiska versionen av Schrödingerekvationen. Diracekvationen, som den kallas, visade sig ha lösningar inte bara för positiva energier, utan även för negativa. Man antog att det skulle vara någon form av anti-partikel, och redan 1932 hittade man elektronens antipartikel–positronen. Enligt standardmodellen, dvs den nuvarande huvudteorin för hur vårt universum är sammansatt på partikelnivå, har varje partikel en antipartikel. En antipartikel har samma massa och spinn som sin partikel men omvända kvanttal såsom laddning, leptontal och baryontal. Man kan gå från partikel till antipartikel genom en CPT-transform (CPT=Charge Parity Time, C betyder att man byter tecken på alla laddningar, P att byter tecken på alla riktningar, x --> -x o.s.v., T att man byter riktning på tiden.), dvs en antipartikel kan ses som en spegelvänd partikel med omvänd laddning men som rör sig bakåt i tiden. Vissa partiklar, t.ex. fotonen är sin egen antipartikel. I accelaratorexeriment har man hittat en stor mängd partiklar och antipartiklar. Det finns exempelvis en stor grupp partiklar, mesoner, som består av ett kvark-antikvark-par.

En av de intressantaste frågorna rörande AM är varför det verkar finnas så lite av det in universum. Enligt de flesta (alla?) rådande teorier borde lika mycket materia som antimateria bildats vid Big Bang, Frågan är var all AM tagit vägen, eller varför det finns någon materia över huvud taget. Som alla som läst Dan Browns ”Änglar och Demoner” vet så är AM extremt ”reaktivt”. Om en partikel möter sin antipartikel kommer båda att annihileras och ”bli till ren energi” som den gode Brown uttryckte det, dvs till ett antal fotoner. En elektron och en positron annihileras genom att skicka ut två fotoner med energin 512 eV var. En enda elektron fungerar inte pga av lagen om rörelsemängdens bevarande. Så varför är universum inte bara en ett tomt eko av all materia och antimateria som borde träffats och annihilerats i tidernas begynnelse? Någon gång uppstod en obalans mellan de båda formerna och det vi kallar materia kom att dominera universum. (Nåja, den synliga delen av universum. Eftersom man, med Martin Rees ord, ”inte kan hitta 95% av universum”.) Detta är en av kosmologins stora gåtor.

Man har de senaste åren gått framåt i produktionen av antiväte, som är den allra enklaste varianten av antimateria. De första lyckade experimenten gjordes på 1990-talet vid Tevatronen i USA då man lyckades producera högenergetiska antiväte, men det senaste decenniet har man vid två konkurrerande experiment vid CERN, ATRAP och ATHENA, lyckats producera små mängder av kallt antiväte. Målet är att studera huruvida antimateria verkligen uppför sig som vanlig materia som teorin förutspår. Men, antiväte är inte den enda antiatomen som producerats, den var inte ens först. En mer exotisk fom av ”atom” förutspåddes på 30-talet och påvisades experimentellt 1951, positronium. Det är en elektron och en positron som hålls samman av Coulombattraktion på samma sätt som elektronen och protonen i väte. Positronium är metastabilt, dvs det har en lång (på atomär skala) livslängd, men sönderfaller genom annihilation. Studier av livslängden av olika positroniumtillstånd används som högprecisionstest av kvantelektrodynamiken.

Nu har man lyckats producera de första antimolekylerna, två positroniumatomer bundna till varandra, nästan som två väteatomer i en vätemolekyl. Man gjorde det genom att, mycket listigt, skicka en skur av positroner mot ett mål av porös kiseloxid (silica). Väggarna i silicaporerna kunde ta upp en del av den överskottsenergi som annars hindrar Ps-atomerna att paras ihop. Man hoppas nu inte bara kuna studera vad Ps₂ har för egenskaper utan också kunna skapa ett Bose-Einstein-kondensat av antimateria. Man skulle i så fall kunna få en koherent annihilationsprocess, vilket skulle kunna utnyttjas som en laser. Då fotonerna som skickas ut vid annihilationen är mycket kortvågiga skulle en sådan laser kunna användas till att studera tom atomkärnor.

Antimateria är spännande, inte bara som stoff för science fiction, utan också för vår fundamentala förståelse av universum. Bli inte alltför förvånade när Nobelpris börja trilla in där. Men det lär dröja ett tag ännu.

¹ D. B. Cassidy och A. P. Mills, Jr, The production of molecular positronium, Nature 449, 195-197. (pren. krävs)
² M. Charlton, Probing the antiworld, Physics World, 5 Okt 2005. Bra sammanfattning av antiväteprojekten.

Andra bloggar om: Fysik, Vetenskap, antimateria.

Nobelpris i kemi - modern ytkemi!

Årets nobelpristagare i kemi heter Gerhard Ertl och är numera emeritus professor vid Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft i Berlin. Priset, som han inte behöver dela med någon, får han för att han lagt grunden till den moderna ytkemin genom sina studier av fenomenet "heterogen katalys".

Så vad är heterogen katalys, och vad är det som gör att det är värt ett nobelpris (vilket det enligt min uppfattning utan tvivel är)?

En katalysator är ett ämne som påskyndar en kemisk reaktion utan att själv förbrukas eller förändras under själva reaktionen. Och att processen är heterogen innebär att reaktionen sker vid någon slags gränsyta, exempelvis genom att molekyler/atomer i gasfas adsorberas till en yta och sedan deltar i en kemisk reaktion, eller mellan molekyler på en yta och andra molekyler i en vätska. Och det handlar förstås om att kunna studera och första dessa reaktioner i detalj, bland annat genom experiment där man i princip studerar enskilda molekyler.

Och precis som för årets fysikpris är kemipriset lätt att relatera till. En av de mest välkända tillämpningarna av heterogen katalys är den katalytiska avgasreningen alla moderna bilar har, där kolmonoxid och kolväten omvandlas till koldioxid. Ett annat exempel handlar om hur man, genom att förstå exakt hur de kemiska processerna går till, kan undvika korrosionsproblem i exempelvis bilar eller flygplan. Heterogen katalys och kemiska reaktioner på ytor är också viktigt för hela halvledar- och mikroelektronikindustrin, och inte minst för utvecklingen av välfungerande bränsleceller.

Årets kemipris har helt enkelt allt! Det är lätt att förstå varför det är viktig forskning, och Ertls forskningsgärning är mycket imponerande, inte minst med tanke på att han utnyttjat alla möjliga tänkbara experimentella tekniker för att söka svar på sina frågeställningar och för att åstadkomma en så fullständig bild som möjligt av fenomenen, och också för att han återvänt till "gamla problem" när utvecklingen av nya instrument gjort det möjligt att få fram ytterligare information. En sann forskarsjäl!

Dags att låta sig inspireras och se om jag kan studera några heterogena elektronöverföringsreaktioner idag kanske...

Globaliseringsrådet om framtidens forskningspolitik

Globaliseringsrådet, bestående av regeringsledamöter, företagschefer och andra höjdare i samhällslivet kom just med sin första rapport ”Kunskapsdriven tillväxt”. Kapitlet ”En svensk forskning av världsklass” innehåller en hel del resonemang om forskningspolitik och strategier för hur framtidens forskning ska se formas och är ett underlag för den kommande forskningspropositionen. Ganska intressant läsning och ganska hoppfullt faktiskt.

Man inleder kapitlet med att konstatera att den offentliga finansieringen av svensk forskning har försvagats de senaste 10-15 åren, även om tappet har skett från en internationellt sett hög nivå. Globaliseringsrådet stöder målet om en procent av BNP till civil forskning, som visserligen redan stöds av en majoritet i riksdagen, men där det råder oenighet om hur den där procenten egentligen ska beräknas. Vad som nu krävs är emellertid inte olika argument för att slippa satsa, skriver man, utan det är dags att handla istället. För att nå målet om en procent av BNP krävs att finansieringen ökar med nästan 8 miljarder kronor från dagens 24 miljarder per år och man föreslår en årlig 15%-ig ökning av anslagen tills dess att målet nås, vilket, hävdar man, skulle innebära en relativt liten kostnad för Sverige som helhet, men ett enormt lyft för forskningen.

Man föreslår vidare en mer oberoende ställning för universiteten, som bör få en annan juridisk status än idag. Donationer från privatpersoner och samarbetsprojekt mellan universitet och näringsliv bör ge skattelättnader och samarbete mellan universitet och näringsliv bör underlättas.

Globaliseringsrådet skriver också i sin rapport att det måste finnas tjänster för fortsatt forskning även efter avlagd doktorsexamen och att talangfulla unga forskare måste få det lättare att etablera sig som självständiga forskare med eget labb. Dagens meriteringssystem fungerar ofta som en bromskloss, vilket leder till att ambitiösa unga forskare flyttar utomlands, skriver man. När det gäller just tjänstestrukturen så ska det bli intressant att se vad som kommer att presenteras under de närmaste månaderna från Befattningsutredningen (är inte det ett fantastiskt tråkigt namn förresten!).

Ytterligare något som Globaliseringsrådet föreslår är att forskningssatsningar blir mer långsiktiga, istället för som idag med många kortsiktiga projektbidrag och att ledande forskning ska koncentreras till forskargrupper med en storlek som har den kritiska massa som krävs för internationell konkurrenskraft i toppklass.

Jag tycker att det mesta verkar rätt vettigt. Återstår bara att se om riksdag och regering är villiga att satsa på forskning med belopp i den storleksordning som globaliseringsrådet föreslår.

Gigantisk magnetoresistans - Nobelpris i fysik

Det blev alltså gigantisk magnetoresistans (GMR) som tog hem årets Nobelpris i fysik. Det handlar om hur små magnetfält kan ge stor inverkan på elektrisk resistans, mer om det nedan. GMR är extra intressant av flera anledningar: För det första så är det nog ett av de snabbaste förloppen från upptäckt till produkthylla. Det tog nio år från Peter Grünbergs experiment 1988 tills IBM introducerade sin 16.8 GB-hårddisk med GMR-läshuvud till konsumenterna. För det ändra är GMR en föregångare till spintronik som mycket väl kan leda till nästa revolution inom nanoteknologi/elektronik. Ett par ord om det på slutet.

Vad är då GMR? GMR är en effekt som man finner i transport av elektroner mellan tunna skikt av magnetiska material. Den bygger på att sannolikheten att en elektron skall kunna ta sig från ett skikt till ett annat beror på hur många lediga tillstånd det finns för elektronen i det nya skiktet, detta kallas Fermis gyllene regel och är en allmän regel. I ett ferromagnetisk material finns en energiskillnad mellan elektroner med spinn upp och spinn ner (relativt magnetens riktning) och detta ger en skillnad i antalet fria tillstånd vid Fermienergin som är den energi som de rörliga elektronerna har. I GMR utnyttjar man på ett listigt vis transporten mellan två ferromagetiska material separerade av ett tunt ickemagnetiskt skikt. När de två magnetiska skikten har magnetfält som pekar åt samma håll så är resistansen låg. När magnetfälten vrids relativt varandra blir det svårare för elektronerna att ta sig fram och resistansen ökar. Den är som högst när magnetfälten är motriktade.

En annan effekt man utnyttjar är att om det ickemagnetiska lagret är tillräckligt tunt så kommer fälten att vilja peka åt motsatt håll, och inte åt samma håll som är det vanliga. Om man fäster (pin) det ena lagrets riktning genom att sätta det direkt på en tjockt magnetiskt lager och låter det andra magnetiska skiktet kunna ändras fritt så får man en sorts magnetisk ventil. Normalt är resistansen hög, men med ett (svagt) externt fält kan man vrida det fria lagrets magnetiska vektor och på så sätt minska resistansen. Det är en mycket känslig effekt, och det utnyttjar man i läshuvuden till hårddiskar. En animation hos IBM visar hur.

Spintronik då? I spintronik utnyttjar man att i vissa system rör sig elektroner med ett visst spinn lättare än de med motsatt spinn. Det som gör spintronik så lovande är att byta spinn på en elektron är en process som är snabb och kräver lite energi. I dagens halvledarteknik stänger av och sätter på en transistor genom att med hjälp av ett elektriskt fält knuffe bort laddningar från ledningskanalen i transistor. Om man istället kan stänga av transistorn genom att byta spinn på elektronern skulle processen kunna göras mycket snabbare. Där kan nästa datorrevolution ligga.

Andra bloggar om: Nobelpriset, fysik, vetenskap, nanoteknologi.

Nobelpriset i fysiologi och medicin

Mario R Capecchi, Oliver Smithies och Martin J Evans delar på årets nobelpris i fysiologi och medicin. De får priset för en serie grundläggande upptäckter om embryonala stamceller och DNA-rekombination i däggdjur. Upptäckterna ligger till grund för genmodifiering där man kan slå ut enskilda gener och har varit mycket viktiga för biomedicinsk forskning. Årets pristagare är tre äldre män verksamma i USA respektive Storbritannien och därmed typiska nobelpristagare.

Att föregå med gott exempel - ett forskaransvar?

I förra veckan hade jag förmånen att lyssna till Ralph J. Cicerone, som är högsta hönset för den amerikanska vetenskapsakademin, National Academy of Science. (Det är de som ger ut den högt rankade tidskriften PNAS). Cicerone var på Johns Hopkins för att tala om klimatförändringar, som ju är ett tema i tiden, också här i USA.

Cicerone är nog mest känd här för att han har luftat en del, rätt radikala, idéer om hur man ska komma tillrätta med problemen. Att fånga in och lagra koldioxid som släpps ut från industrier är en ide han vill utveckla närmare, och det är han ju inte ensam om. En annan, väsentligt mer kontroversiell idé att är att släppa ut svavelpartiklar i stratosfären och /eller atmosfären, eftersom det leder till sänkt temperatur. (Att partiklar påverkar har man vetat länge, dels har man kunnat se det i mätdata efter vulkanutbrott, och dels fick man en oönskad möjlighet att studera effekten av partiklar efter 11 september 2001, då nästan all flygtrafik i hela USA låg nere.)

Sen stt utsläpp av svavelpartiklar skulle leda till försurning är väl kanske inte något man behöver ta hänsyn till? Sura regn är bara så mycket 80-tal… Eller?

Nå, Cicerone talade nu inte om någon av de två ovanstående metoderna, men hade en del andra intressanta saker att säga. Bland annat visade han intressanta data över elförbrukning i Kalifornien, som en funktion av utomhustemperatur. Det var diagram som stämde till eftertanke, just för att de tar upp en aspekt som inte alltid diskuteras så nogsamt, nämligen de sekundära effekterna av en global temperaturhöjning. Som att det kommer att gå åt mycket energi för att ge människor drägliga livsmiljöer.

Cicerones huvudtema var dock energieffektivisering. Detta ämne avhandlades i en föreläsningssal som var luftkonditionerad till en temperatur som gjorde att jag, klädd i jeans och kortärmad tröja, önskade att jag hade haft ett lager kläder till på mig. (Utomhus var det väl dryga 25 grader varmt (celsiusgrader alltså)). Energisnålhet är ju inte ett område där USA är världsledande precis. Trots att det finns många uppenbara enkla åtgärder att ta till. Om folk gick eller cyklade en kilometer till jobbet, istället för att ta bilen, inte åkte nercabbat men med värmen på kyliga höstmorgnar, om luftkonditioneringen var på bara när folk är hemma, om man använde kollektivtrafiken och bilpoolade... Faktum är att om man bara gick över till bilar som hade en mer rimlig storlek skulle massor av koldioxidutsläpp kunna sparas i det här landet.

Och om det finns något hoppfullt i det här så är det väl att det behöver inte vara svårt att göra ganska stora vinster här. Men det krävs nog en mycket god pedagog för att förklara det för folk i allmänhet. Bland annat pga att forskarna inte är några vidare bra föredömen.

Och jag tror nog att Cicerone och många andra forskare är allvarligt oroade över de effekter som förutspås komma i temperaturhöjningens fotspår, men de besitter inte förmågan att kommunicera till allmänheten att det krävs en förändring i livsstil. Det är inte helt ovanligt här att man fokuserar på att Kina och Indien inte kan använda lika stor mängd energi och släppa ut lika stora mängder koldioxid som västvärlden gjorde medan i sin utvecklingsfas. Och det är visserligen sant att det vore väldigt bra om Indien och Kina kunde gå direkt till miljövänliga energikällor och energisnåla system, men det betyder inte att inte västvärlden måste ta sitt ansvar. Det betyder inte att inte forskarna, om de nu är allvarligt oroade, måste föregå med gott exempel. Om inte ens en professor som är bekymrad över sakernas tillstånd begränsar sitt bilåkande, varför skulle då någon annan göra det? Det är en fråga för hela forskarsamhället* att fundera över.

* Jag ska säga att både min förra chef i Sverige, och min nuvarande chef cyklar till jobbet. Men många av deras kollegor åker bil, även kortare sträckor och själv går jag numera till jobbet.

Ig Nobel prisen

2007 års IG Nobelpris har nu delats ut. Det är sjuttonde gången prisen delas ut och i år så prisas bland annat forskning om skador vid svärdsslukning och hur hamstrars jetlag kan botas med potensmedel. En upptäckt som inte direkt känns ny är priset i ekonomi för hur man kan fånga bankrånare genom att släppa ett nät över dem. Jag känner igen det från tecknade serier jag läste som barn.

Här kan man läsa vad BBC skriver om prisutdelningen.

Europarådet och kreationismen

Morgan Johansson och Christer Sturmark har skrivit ett mestadels bra debattinlägg i SvD där man välkomnar en rapport från Europarådet som varnar för att kreationismen håller på att breda ut sig och där man uppmanar i medlemsländerna att främja vetenskapligt baserad kunskap, undervisning om evolutionsläran samt att motverka kreationism i naturvetenskapsundervisningen.

Inte oväntat har det regnat in bloggkommentarer till artikeln . Många negativa till Johanssons och Sturmarks stöd för Europarådets rapport (t.ex här och här). Själv har jag lite svårt att se varför det ska vara så kontroversiellt. Budskapet från både Europarådet och Johansson/Sturmark är kort och gott:

Undervisning i naturvetenskapliga ämnen ska vara baserad på naturvetenskap – inte på religion. Och barn har rätt att lära sig vad vetenskapen har kommit fram till.

När Europarådet, Johansson och Sturmark argumenterar för att det enbart är evolutionsläran och inte kreationism som ska läras ut i naturvetenskapsundervisningen är det inte för att man vill lägga monopol på ”sanningen”, utan för att man vill upprätthålla en standard för kritiskt tänkande. Man ska inte undervisa om en hypotes som saknar allt vetenskapligt stöd i NO-klassrummen.

Anhängarna till Intelligent Design (ID) – den senaste versionen av kreationism – verkar inte ge sig trots att deras argument har visat sig inte hålla måttet, Man argumenterar dessutom gärna för att ID inte har något med kreationismen att göra, vilket förefaller rätt löjligt. För att citera domen i fallet Kitzmiller vs. Dover Area School District för två år sedan:

"For the reasons that follow, we conclude that the religious nature of ID [intelligent design] would be readily apparent to an objective observer, adult or child"

…och…

"The overwhelming evidence at trial established that ID is a religious view, a mere re-labeling of creationism, and not a scientific theory."

Det lömska med ID är att man för fram argument som verkar rätt sofistikerade och som är svårt att argumentera emot om man inte har specialkunskaper. Och får man inte se motargumenten, kan det verka rätt övertygande.

Det jag kan reservera mig mot i SvD-artiklen och som flera av de som kommenterat i olika bloggar också hängt upp sig på, är formuleringen ”Religionsfriheten ger inte religiösa förkunnare rätten att trampa in på vetenskapens domäner” vilket är lite klumpigt och oprecist formulerat. Att någon råkar vara pingstpastor ska ju inte hindra att han eller hon ska få ägna sig åt forskning. Och visst kan religiösa få framföra sina argument i olika frågor. Men religiöst baserade argument ska granskas lika hårt som vetenskapliga. Problemet är bara att när religiöst baserade argument granskas och avfärdas för att de visat sig ohållbara, kommer det – säkert som amen i kyrkan – anklagelser om ”vetenskapsfundamentalism” eller liknande.

Sputnik 50 år!

Idag är det 50 år sedan Sputnik slog världen med häpnad. En liten pipande kula i omloppsbana startade en rymdkapplöpning som lett till ofattbara framgångar. Om det är någonting vi kan tacka det kalla kriget för så är det hur tävlingen mellan supermakterna accelererade utvecklingen. Som Kennedy uttryckte det vid Rice University:

We choose to go to the moon in this decade and do the other things, not only because they are easy, but because they are hard, because that goal will serve to organize and measure the best of our energies and skills, because that challenge is one that we are willing to accept, one we are unwilling to postpone, and one which we intend to win, and the others, too.

Det tog bara en månad innan hunden Laika blev första jordvarelse att skjutas ut i, och dö i, rymden. Sedan följde råttor, möss och apor innan Jurij Gagarin 1961 blev förste människa i rymden. Därefter har vi sett på män på månen och prober till många av solsystemets kroppar. Rymdprogrammet har lett till makalösa kunskaper inom astronomi och fysik, men även många spin-off-teknologier som kommit folk i gemen till nytta.

Sputniks 50-årsdag uppmärksammas naturligtvis av många tidningar och media. NY Times har en specialbilaga om rymdåldern som är mycket bra. I Der Spiegel finns en trevlig multimediapresentation och Nature har ett nummer om tillståndet hos rysk vetenskap idag 50 år efter en av dess största triumfer. Även DN kastar in ett par ord.

Nyanser av brunt

Det blir brunare i framtiden. I alla fall i vattendragen och om man ska tro klimatutredningen som just presenterats. Den brunare färgen kommer från humusämnen. Koncentrationen av dessa förutspås nämligen öka i och med klimatförändringarna. Vattenlösliga humusämnen, eller löst organiskt kol om man så vill råkar vara det som jag ägnar mig åt i min forskning, om än inte i vattendrag, utan i skogsmark. Men det är i skogsmarken kolet i vattendragen har sitt ursprung, så jag är intresserad av frågan.

Man har redan observerat att vattendrag runt om i Europa och Nordamerika har blivit allt brunare under de senaste decennierna, men vad det beror på har varit ett omdebatterat ämne på konferenser och i vetenskapliga tidskrifter under senare år, med bland annat flera artiklar i Nature^1-3. För ökat har det. Så pass mycket att det har blivit problem med vattenförsörjning på flera platser. Så nu vill VA-planerare veta hur framtiden ser ut. Ännu brunare, eller inte? Så ska vi investera i ny reningsteknik eller inte?

Förändrad markanvändning och högre temperaturer är ett par av förklaringarna som föreslagits, men det verkar som att allt fler är inne på linjen att den ökade koncentrationen av lösta organiska ämnen framför allt beror på att marken håller på att återhämta sig efter försurning under tidigare decennier. De lösta organiska föreningarna är nämligen svaga syror och om pH stiger förändras kolföreningarnas laddning och lösligheten ökar. Så minskad försurning har lett till problem i det här fallet!

Enligt klimatutredningen kommer vattnen att bli brunare av två orsaker, dels på grund av ökad temperatur och dels på grund av mer regn och intensivare skyfall i framtiden. Den första anledningen förhåller jag mig lätt skeptisk till. Men slutsatsen håller jag med om, eftersom den andra anledningen verkar mer sannolik. Om mycket vatten transporteras till åar och bäckar genom markens ytligare lager där det finns gott om humus som kan lakas ut blir det högre koncentrationer även i ytvattnet. Så klimatförändringarna leder förmodligen till brunare vatten. Inte för att det blir varmare, utan för att det blir blötare.

Referenser
Freeman C et al. 2001 Export of organic carbon from peat soils Nature 412(6849): 785-785
Roulet N & Moore TR 2006 Browning the waters Nature 444 (7117): 283-284
Tranvik LJ & Jansson M 2002 Terrestrial export of organic carbon Nature415 (6874): 861-862