Vad gör våra forskare?

Anneli Ågren är forskare inom området akvatisk landskapsanalys. Som sådan forskar och undervisar hon om vattnet i skogen.  Hon är intresserad av kopplingen mellan vattnets avrinningsområde och vattenkvalitet. I hennes forskning möts biologiska organismer, geologi och kemi i så kallade biogeokemiska interaktioner mellan skogens mark och vatten. Framförallt studerar hon hur skogsbruk och klimatförändring kan påverka vattenkvalitet. Forskningen baseras på observationer och experiment, till stor del från fältforskningsområdet Krycklan nära Umeå, men även modellering. Ett långsiktigt mål är att hitta lösningar som balanserar kraven på ökad skogsproduktion med miljöhänsyn.

I ett mer tillämpat forskningsprojekt utvecklar Anneli nya bättre kartor över skogsområden. Projektet är ett led i arbetet med att uppnå de Svenska miljömålen. Genom en ny teknik där marken scannas med laser är skapas framtidens kartor med mycket högre upplösning än dagens. Ett problem för skogsbruket idag är att blöta områden, som är känsliga för markskador, inte finns tillräckligt bra markerade på kartorna. Körskador leder till bl. a. till kompaktering av marken och ökat läckage av oönskade ämnen från mark till vatten. De nya kartorna kommer att skapa underlag för bättre planering vid körning i skogsmark. Dessutom kan kartorna bidra till att miljön på blöt mark skyddas, och det är positivt för de akvatiska organismerna, den biologiska mångfalden, vattenkvaliteten och friluftslivet.

Lars Östlund är professor i skogsekologi med inriktning mot skogshistoria. Som skogshistoriker har han perspektiv på hur interaktioner mellan människor och skogsekosystem har format landskapet genom tiderna. Forskningen vid skogens ekologi och skötsel idag ligger till grund för framtidens skogsskötsel och hur vi i framtiden ska förhålla oss till skogen som resurs. Dagens stora utmaningar, som också speglas i institutionens forskning, handlar främst om att skapa ett hållbart skogsbruk och att möta de ändrade förhållanden som globala miljöförändringar innebär, där förändringar i klimat, kvävetillgång och markanvändning ingår.

Som forskare inom skogshistoria drivs Lars av ett genuint intresse för historisk ekologi och naturvård. Med landskapets förändring i relation till människlig aktivitet i fokus rör han sig mellan ämnen som ekologi och skogsskötsel, arkeologi, miljöhistoria och etnobiologi. Det har resulterat i en publikationslista med imponerade bredd. Det är också viktigt för Lars att publicera populärvetenskapligt för att kunskapen ska nå fram även utanför forskarsamhället. Grundläggande processer som är av särskilt intresse för hans forskning är avskogning, återskogning och omvandling av ekosystem vad gäller t.ex. artsammansättning, beståndsstruktur och landskapsstruktur. Han använder metoder som dendrokronologi, analys av historiska källor och till viss del paleoekologi. Genom kunskap om hur historiska processer har påverkat skogsekosystemen kan vi lägga grunden för ett hållbart skogsbruk i framtiden.

David Wardle är professor i växt- och markekologi. Den röda tråd som löpt genom hans forskning de senaste 25 åren är hur markens ekosystem (jorden och dess organismer) och växter och djur ovan jord påverkar varandra genom återkopplingar. Med detta som utgångspunkt studerar han hur ekosystem förändras till följd av globala miljöförändringar som ändrat klimat, invasion av främmande arter, förlust av arter och ändrad markanvändning. Han har publicerat två böcker samt ett stort antal artiklar, många i högt rankade tidskrifter.

I sin forskning söker David i första hand efter generella, övergripande mönster och principer som kan tillämpas på olika ekosystem. Därför utför han sina studier i många olika miljöer, från tropiska och tempererade skogar till boreal skog och tundra. Hans forskning är till största delen fältbaserad och han arbetar med både observationsstudier och experiment. Han arbetar mycket med naturliga gradienter i både tid och rum, t.ex. succession efter brand och höjdgradienter. På så sätt kan han följa hur t.ex. näringstillgång och biodiversitet förändras över mycket längre tidsintervall än vad som är möjligt i fältexperiment. Några projekt som David är involverad i för tillfället handlar om skogsbrandens påverkan på ekosystemfunktion, höjdskillnaders betydelse för bergsekosystem och invasiva myrors effekt på ekosystem i Nya Kaledonien. David är invald i Nya Zeelands kungliga vetenskapsakademi, Wallenberg Scholar och listad som ”highly cited” av ISI Web of Science.

Göran Hallsby är universitetslektor i skogsskötsel. Hans forskningsområde är skogsföryngring med särskild inriktning på artificiell föryngring, främst plantering. Skötselåtgärderna under skogens föryngringsfas är långsiktiga investeringar som har stor betydelse för vilka värden som kan utvecklas. Beslut som tas under föryngringsfasen återverkar på såväl produktion som biologisk mångfald och ekosystemets funktion i framtiden. En viktig uppgift för skötselforskningen är att generera kunskap som kan ligga till grund för rådgivning och policyutveckling.

I en av sina senaste studier har Göran med kollegor granskat effekten av olika intensiva föryngringsmetoder på volymproduktionen. I genomsnitt fann de att aktiva åtgärder kan öka virkesproduktionen avsevärt. Men för att få ut ett mervärde av intensiva och kostsamma föryngringsåtgärder behövs bättre kontroll på förekomsten av spontan naturlig föryngring och inverkan av olika skadefaktorer. Göran har även bedrivit forskning i tropisk regnskog genom projekt på Borneo och i Brasilien. Också här handlar det om plantering, överlevnad och tillväxt av trädplantor, men i syfte att restaurera skövlad naturskog. Utveckling av föryngringsmetoder som bidrar till ett skogsbruk som är både lönsamt och hållbart går som en röd tråd genom Görans forskning både i Sverige och utomlands.

Ett annat viktigt uppdrag för Göran är jägmästarutbildningen, där han är inblandad i undervisning, kursutveckling och programnämnden. Utbildningen är bred med vetenskaplig förankring och vill skapa kompetenta jägmästare som kan förvalta den skogliga kunskapen. Göran anlitas även för externa uppdrag inom information och utbildning, till exempel för Skogsstyrelsen.

Mona N Högberg är forskare och docent. Hennes forskningsfält är markens mikrobiologi och biokemi i skogslandskapet. Monas arbete fokuserar på bakteriers och svampars nyckelroller i skogens kol- och kväveomsättning. Vår nuvarande kunskap begränsas delvis av att mikroberna är svåra att studera i sin naturliga miljö. Mona använder molekylära tekniker i fält och med naturliga ofarliga isotoper som spårämnen och analyser av DNA och andra biomarkörer blir det möjligt att skapa en bättre bild av de mikrobiella samhällenas sammansättning och funktion. Kväve är ofta det begränsande näringsämnet för de närings- och artfattiga skogarnas tillväxt och artrikedom. Samtidigt är läckage av kväve från marken under vissa betingelser ett miljöproblem. Därför är det viktigt att studera hur kvävet tas upp och hålls kvar av mykorrhizasvampar och andra markmikroorganismer i olika typer av ekosystem, både ur ett skogsproduktions-perspektiv och för att identifiera t ex varför vissa brukade skogsekosystem läcker kväve till vattendragen men inte andra. Genom sin forskning har Mona bland annat visat betydelsen av mikroorganismernas artsammansättning för växternas kvävetillgång och för markens kvävehållande förmåga. Genom att identifiera svampar och bakterier med hjälp av DNA och fettsyror har hon till exempel visat att de är känsliga för växtfysiologiska förändringar hos träden och deras rötter. Monas forskning hjälper oss förutse miljökonsekvenser av t ex förändrat klimat, skogsbruk, och kvävedeposition i olika boreala skogsekosystem. 

Marie-Charlotte Nilsson Hegethorn är professor i skoglig vegetationsekologi med inriktning på skogsföryngring. Hennes forskning har ett brett fokus men det genomgående temat är markvegetationens betydelse för skogsföryngring och kvävetillgång. Traditionellt har skoglig vegetationsforskning fokuserat på träd, men Marie-Charlotte har visat att markvegetationens sammansättning har stor betydelse för skogsekosystemet som helhet. Markvegetation (som kråkbär, blåbär, lingon och mossor) omsätter ca hälften så mycket biomassa per år som träden. Genom förnan den producerar påverkar den markförhållanden som tillgång till och omsättning av kväve, och därmed skogens produktivitet. Marie-Charlottes forskning belyser markvegetationens betydelse i de komplexa interaktioner mellan mark och växter som driver skogens ekosystem. Det är en förutsättning inte enbart för utvecklingen av ett hållbart skogsbruk, utan även för att förstå hur förändringar i klimat och kvävetillgång kommer att påverka våra skogar i framtiden.

Listan på ämnen som Marie-Charlotte framgångsrikt forskat inom är lång. Bland annat har hon studerat hur trädföryngring, kvävetillgång och växtsammansättning påverkas av polyfenoler från kråkbär, träkol som bildas vid skogsbrand och brandhistorik. En upptäckt som blev mycket uppmärksammad var att omfattande kvävefixering sker på vanliga mossor (i symbios med cyanobakterier) i sen succession efter brand. Kvävefixering har traditionellt förknippats med tidig succession. För tillfället leder Marie-Charlotte en studie där det stora brandfältet i Västmanland används som naturlig försökspark. Hon ska studera hur samspelet mellan brand, globala miljöförändringar (förändrat klimat och ökat kvävenedfall) och skogsskötsel påverkar skogsekosystemets förmåga till återhämtning.

Torgny Näsholm är professor i ekofysiologi, med ett särskilt intresse för växters upptag och omsättning av kväve. Teorin om växters näringsupptag fick skrivas om när Torgny visade att vanliga boreala skogsväxter som gran, tall och blåbär kan ta upp och tillgodogöra sig organiskt kväve i form av aminosyror. Tillgången på kväve är det som mest begränsar den boreala skogens tillväxt och länge trodde man att träd bara kunde tillgodogöra sig mineralkväve. Upptäckten banade väg för en mer fullständig förståelse av växters kväveupptag på nordliga breddgrader. Det är en viktig del av forskningen om globala miljöförändringar, som klimatförändring och förändringar i kvävets kretslopp. Upptäckten har även möjliggjort en ny typ av miljövänligt kvävegödslingsmedel baserat på aminosyran arginin.

Förutom den fortsatta forskningen om växters omsättning av kväve så intresserar sig Torgny även för mykorrhiza-svampars roll i växters kväveupptag. Mykorrhiza har länge ansetts främja växters upptag av kväve, särskilt i näringsfattiga miljöer. Nyligen publicerade dock Torgny med kollegor en studie som visade att just i näringsfattiga områden behåller (ekto-)mykorrhizasvampar det mesta av näringen själv samtidigt som de tar emot kol från träden. Medan trädens näringsbrist förvärras lever mykorrhizasvamparna gott. Det betyder att ökad koldioxidhalt kanske inte som förväntat leder till ökad tillväxt i näringsfattig boreal skog.

Torgny Näsholm är 2015 års mottagare av Physiologia Plantarum Award, som delas ut av Scandinavian Plant Physiology Society för utomordentligt förtjänstfullt bidrag till den växtbiologiska forskningen i Skandinavien.

Ulrik Ilstedt är forskare inom skogsbruk och markanvändning. Hans forskning handlar främst om hur träd kan användas för att förbättra levnadsvillkoren för människor i tropiska områden. I många tropiska områden finns stora problem med jordar som på olika sätt överexploaterats, till exempel genom för intensivt jord- och skogsbruk, eller bränder. Det leder bl. a. till att jordens innehåll av vatten, kol och näringsämnen minskar, vilket ger problem med vattentillgång och jordbruk. Att genom sin forskning bidra till bättre levnadsvillkor för människor i dessa områden är en stark drivkraft för Ulrik. Det övergripande målet med hans forskning är att skapa hållbara metoder för jord- och skogsbruk och därmed göra skillnad för människors livsvillkor.

I sin forskning visar Ulrik hur plantering av träd kan förbättra jordens egenskaper och ge bördigare jord, renare vatten och högre grundvattennivå. Förutsättningen är att rätt sorts träd används och att hänsyn tas till de lokala markförhållandena. För närvarande arbetar Ulrik bland annat med att restaurera regnskog i Malaysia (med stöd av IKEA). I Burkina Faso och Kenya undersöker han hur träd kan förbättra marken och vattentillgången. Exempel på frågor som han arbetar med är:

• Vilka skötselmetoder och vilka egenskaper hos träd bidrar mest till ekosystemtjänster?
• Kan vi använda fler inhemska trädarter istället för ett fåtal importerade och finns det ett värde i att göra det? 

Ulrik undervisar i skogsekologi, hydrologi och marklära. Han är koordinator för kursen ”Site productivity and production ecology” och forskarskolan ”Forest Ecology and Management in a Changing Environment”.