Bliv gratis abonnent Send navn og adresse til dynamo@dtu.dk
Magasinet udkommer fire gange om året
DESIGN & PRODUKTION
Creative ZOO
ISSN 1604-7877
FORSIDEFOTO
Visualisering af Proba-3-satellit. v. ESA-P. Carril
Professor kæmper for kloden
Professor Daniela Pigosso modtager årets Grundfospris for sit arbejde med at sikre maksimalt udbytte af bæredygtighedsinitiativer gennem bedre design.
Rent vand i hanen
Mere rensning af grundvandet vil være en forudsætning for rent drikkevand i fremtiden.
Katalysator for grøn omstilling
Nyt Climate Change Laboratory samler forskningsgrupper, der arbejder for en grøn energiforsyning.
08-25
Satellitter måler, fotograferer og registrerer Jorden på utallige måder. Med Danmarks største rumvidenskabelige miljø er DTU med til at levere både instrumenter og ny viden til internationale klimamissioner i rummet.
Træets fingeraftryk
En tur i DTU’s specialbyggede CT-skanner har givet ny viden om Rembrandt-mysteriet.
Undren som drivkraft
Lektor Kaare Hartvig Jensens higen efter at forstå naturens designprincipper og verden omkring sig bliver til publiceret viden og patenterbare idéer.
LEDER
Danmarks forlomme i rumfarten
Den Europæiske Rumorganisations (ESA) nyeste klimamission, Proba-3, består af to satellitter, der er udstyret med avancerede navigations- og positioneringssystemer, som er udviklet og bygget på DTU. Instrumenterne er afgørende for, om satellitterne opfylder deres formål, nemlig at give os ny viden om Solen. Det er data, der vil medvirke til, at vi kan forbedre klimamodellerne, så forudsigelser af fremtidens klima bliver mere akkurate.
Proba-3-missionen er (endnu) et fremragende eksempel på, hvordan internationale rummissioner har brug for danskernes høje opfindsomhed og stærke kompromisløshed inden for kvalitet. Ellers ville ESA og NASA ikke ringe igen og igen og aftale leverancer af bl.a. DTU’s unikke instrumenter.
Danmarks deltagelse i en rummission stopper ikke, når instrumenterne er afleveret. Ofte er DTU’s forskningsmiljøer blandt de
første, der får adgang til data, fordi vi er leverandører til missionerne. Med andre ord, så sikrer vores højt specialiserede eksperter nationen en forlomme i adgangen til den nyeste viden fra rummet.
Nogle kan måske synes, at investeringer i uddannelse og forskning inden for rumfart er en smule eksotisk i en verden fyldt med mere jordbundne problemer som oversvømmelser eller tørke.
Men det er problemer, der kan mindskes – eller endda forhindres. Det kræver dog, at vi som samfund tør træffe nye beslutninger, og det er ikke noget, vi kan gøre i blinde. Det kræver masser af viden, bl.a. om, hvordan klimaforandringerne påvirker Jorden, og hvordan klimaet vil udvikle sig i fremtiden, og noget af den viden kan tilvejebringes netop ved hjælp af rumteknologi.
Det er en samfundsopgave, vi som teknisk universitet er stærke til at løfte. Gennem vores
Tre års ’fordybet leg’
Ph.d.-forsker Sofie Helvig Eriksen har været med til at udvikle et flydende plaster, som kan hele kroniske sår.
forskere og specialister bidrager DTU til, at organisationer, myndigheder og politikere i hele verden bliver klædt bedst muligt på til at handle på en planet, der er under forandring.
Anders
Rektor
Bjarklev
Forskere gør fremskridt mod livsvigtig børnevaccine
Test af en ny vaccine mod bakteriel lungebetændelse har vist gode resultater. Vaccinen er baseret på en billigere teknologi og skal ikke nedkøles under transporten. Det vil gøre vaccinen mere tilgængelig i de fattigste lande, hvor sygdommen rammer hårdest.
2 Magnus Stenaa Jensen
3 Unicef/Debsuddha Bannerjee
DLungebetændelse
• Sygdommen omfatter forskellige former for betændelse i lungerne, som oftest stammer fra bakterier eller virus.
• Der findes gode behandlingsmuligheder for sygdommen, men flere af dem er typisk for dyre i lande med få ressourcer.
• UNICEF anslår, at der hvert år dør omkring 700.000 børn af sygdommen, og er den smitsomme sygdom, flest børn under fem år dør af.
er er gode behandlingsmuligheder, hvis du bliver diagnosticeret med lungebetændelse i Danmark. Især hvis du er under 70 år, hvor chancerne for en hurtig bedring er høje. Sådan ser det ikke ud overalt i verden. På trods af, at der allerede findes vacciner mod sygdommen, dør et barn af lungebetændelse hvert eneste minut i flere dele af verden. UNICEF anslår, at omkring 700.000 børn årligt mister livet til sygdommen, hvilket gør det til dén smitsomme sygdom i verden, som flest børn under fem år dør af.
På DTU har forskere med succes testet en ny vaccine mod bakteriel lungebetændelse, som skyldes streptococcus pneumoniae. Hvis den positive udvikling af vaccinen fortsætter, kan vaccinen få stor betydning i de lande, hvor børnedødeligheden er højest.
"Vores drøm er at udvikle en vaccine, der kan hjælpe, der hvor der er allermest brug for den. Så dem, der i sidste ende skal betale for den, som jo er nogle områder i verden, hvor der ikke er ubegrænsede ressourcer, har
mulighed for at indkøbe de her vacciner,” siger Mads Hartvig Clausen, der er professor på DTU Kemi, og har været med til at udvikle vaccinen.
Inspiration fra kræftvaccine
Vaccinen udspringer i virkeligheden fra et cancerprojekt, hvor Mads Hartvig Clausen og andre forskere udvikler en kræftvaccine baseret på kulhydrater. I projektet kan de ved hjælp af et kulhydrat efterligne en kræftcelles overflade og derved forberede immunforsvaret på at bekæmpe fremtidige kræftceller.
I den nye børnevaccine kombineres et kulhydrat fra bakterien streptococcus pneumoniae med et molekyle, der stimulerer immunforsvaret, og på den måde styrkes immunforsvaret mod en potentiel fremtidig lungebetændelse. Metoden er indtil videre testet på mus, hvor forskerne inddelte musene i to grupper; en vaccineret og en ikkevaccineret gruppe. Derefter udsatte de begge grupper for bakterien.
”Efter seks dage måtte alle de ikkevaccinerede mus aflives på grund af sygdom, mens alle de vaccinerede mus stadig var i live og havde det godt efter 14 dage. Det gav os en klar indikation på, at vores vaccine faktisk virker," siger Mads Hartvig Clausen.
Billigere vaccine
Den nye vaccine gives ikke via en injektion, som man f.eks. kender det fra coronavaccinen, men derimod skal den indtages gennem næsen som en næsespray. På den måde kan immunforsvaret blive stimuleret mere lokalt i lungerne
Det besværlige arbejde med at bringe vacciner ud til verdens fattigste og fjerneste lande gøres nemmere, hvis de ikke skal nedkøles under transport, som det vil være tilfældet med en ny vaccine mod bakteriel lungebetændelse udviklet på DTU.
Om vaccinen
”Vores drøm er at udvikle en vaccine, der kan hjælpe, der hvor der er allermest brug for den.”
PROFESSOR MADS HARTVIG CLAUSEN, DTU
fremfor at skulle bevæge sig gennem blodbanerne i hele kroppen. Det giver ifølge forskerne mulighed for en mere koncentreret og effektiv vaccine.
Børnedødsfald forårsaget af lungebetændelse er tæt knyttet til underernæring, mangel på rent vand, sanitet og begrænset adgang til sundhedspleje. Derfor rammer sygdommen også hårdest i lande med høj fattigdom.
”De allerede eksisterende vacciner er baseret på en anden teknologi end vores, og modsat vores er de relativt dyre at fremstille, og så skal de holdes kolde. Det vil sige, at de skal være i et køleskab eller lignende hele vejen fra produktionen og helt ud til de skal gives til dem, der skal vaccineres,” siger Mads Hartvig Clausen.
Netop de høje temperaturer er et stort problem, når det kommer til transport og opbevaring af vacciner. WHO estimerer, at op til 50 pct. af verdens vacciner går til spilde –en stor del af årsagen er mangel på nedkøling. Fordi den nye vaccine bygger på en anden teknologi, er forhåbningerne, at den kan produceres langt billigere end de eksisterende og samtidig klare de høje temperaturer.
Et stykke vej endnu
Indtil videre er vaccinen testet på én serotype, som er undergrupper af mikroorganismer inden for samme art – i dette tilfælde bakterien streptococcus pneumoniae. Der findes dog mere end 100 serotyper af bakterien, og Mads Hartvig Clausen fortæller, at de eksisterende vacciner på markedet dækker mellem 13 og 24 af de mest hyppige serotyper. Derfor er næste skridt at teste vaccinen på flere serotyper, inden forskerne vil forsøge at få godkendt vaccinen til brug i mennesker.
”Udviklingen kan gøres meget hurtigt, hvis man har ressourcer nok. Men realistisk set vil jeg skyde på, at vi om fire-fem år kan stå med de første kliniske studier,” siger Mads Hartvig Clausen.
Derefter skal vaccinen sælges til en medicinalvirksomhed, men det afhænger først og fremmest af, at forskerne kan bevise, at vaccinen virker på mennesker. 1
5 Mads Hartvig Clausen, DTU, mhc@kemi.dtu.dk
• Den nye vaccine beskytter mod en serotype af bakterien streptococcus pneumoniae, som kan fremkalde lungebetændelse.
• Indtages ved hjælp af næsespray. På vej ned til lungerne møder den immunceller, som lærer en markør for bakterien at kende. Derefter begynder immuncellerne at oparbejde et hurtigt immunforsvar mod bakterien.
• Indtil videre er den testet med succes på mus.
Vejen til bæredygtighed går gennem bedre design
Mange initiativer, der skal gøre vores liv og færden mere bæredygtig, bliver undermineret af uhensigtsmæssig brugeradfærd. Daniela Pigosso har viet sit arbejdsliv til at undgå, at det sker – et arbejde, hun har fået årets Grundfospris for.
2
3
Lige siden hun som gymnasieelev i Brasilien blev opmærksom på menneskets rolle i ødelæggelsen af Amazonas’ regnskov, har DTU-professor Daniela Pigosso været passioneret omkring bæredygtighed.
I løbet af de første studieår som miljøingeniør på universitetet i São Paulo voksede der en frustration frem i hende, som gjorde hende tændt på at gøre mere end bare at afbøde miljøpåvirkningerne: Hun ville undersøge de underliggende årsager for at forhindre dem.
Gennem sit arbejdsliv har Daniela Pigosso opdaget, at bæredygtighedsinitiativer kan ende med at øge miljøpåvirkningen, hvis de ikke tager højde for ændringer i forbrugsadfærden.
Når folks huse f.eks. bliver isoleret bedre, kan beboerne ende med at skrue op for varmen og bare gå rundt i T-shirts, så energiforbruget i sidste ende ikke bliver mindre. Disse utilsigtede konsekvenser af forbrug og produktion kaldes reboundeffekter.
”Reboundeffekter underminerer ca. 47 pct. af alle potentielle gevinster ved bæredygtige teknologier, produkter og systemer,” forklarer Daniela Pigosso, der i efteråret har modtaget årets Grundfospris for sin forskning.
Tværfaglig tilgang
Men hvordan sikrer vi, at de grønne løsninger ikke gør mere skade end gavn?
Det undersøger Daniela Pigosso i Reboundless-projektet, der er
finansieret af Det Europæiske Forskningsråd, i samarbejde med et tværfagligt team af ingeniører, systemmodellører og samfundsforskere.
Projektet er en naturlig forlængelse af hendes virke gennem de sidste 15 år, hvor Daniela Pigosso aktivt har hjulpet mere end 900 virksomheder i Danmark og udlandet, store som små, med at omstille sig til bæredygtighed gennem bedre design. Hun har også været mentor for tusindvis af studerende og var medvirkende til at øge fokus på bæredygtighed på DTU’s uddannelsesretning Design og Innovation.
Forklar, simulér, og forebyg
De potentielle bæredygtighedsfordele ved nye innovationer vil aldrig blive realiseret, medmindre de utilsigtede konsekvenser forhindres tidligt i designfasen i udviklingen af nye produkter, teknologier og systemer, forklarer hun.
Reboundless-projektets fokus er at afbøde reboundeffekter på tværs af fire samfundsmæssige behov: bolig, ernæring, forbrugsvarer og transport. Tilsammen står de fire kategorier nemlig for ¾ af klodens samlede CO2-udledning.
”Ud over simuleringsmodeller, der effektivt kan estimere reboundeffekter, kræver forebyggelsen af dem et paradigmeskift inden for design,” siger Daniela Pigosso. 1
5 Daniela Pigosso, professor, DTU, danpi@dtu.dk
Nasrin Billie
Bax Lindhardt
Professor Daniela Pigosso modtog den
25 ÅR MED ARKTISKE INGENIØRSPIRER
DTU har i 25 år uddannet ingeniører, der med særlig indsigt i de arktiske egne kan bidrage til at udvikle og fremtidssikre Grønlands fiskeriindustri, byggeri, infrastruktur og landets grønne omstilling.
DTU tilbyder to erhvervsrettede diplomingeniøruddannelser på DTU Sisimiut Campus i samarbejde med bl.a. Grønlands Selvstyre og Tech College Greenland. I samarbejde med universiteter i Norden udbyder DTU også to internationale kandidatuddannelser fra den arktiske campus.
Uddannelserne lærer bl.a. de studerende at håndtere særlige klima og naturforhold, hvilket er nødvendig for at planlægge, samarbejde og udføre opgaver i arktiske områder. De får desuden generelle ingeniørkompetencer inden for bl.a. byggeri, anlæg, energi, fiskeri og fangst samt fødevareproduktion og bæredygtig forvaltning af marine ressourcer.
Derved får de studerende en almen ingeniørfaglig uddannelse med speciale i arktiske forhold, som kan bruges over hele verden.
Gennem årene er der i Sisimiut uddannet 185 arktiske diplomingeniører, og et tilsvarende antal er blevet kandidater i Cold Climate Engineering.
4 Læs mere om uddannelserne på www.dtu.dk/uddannelse/diplomingenioer/groenland
”Jeg drømmer om en regering, der ser uddannelse som en investering frem for en udgift, og at vi tager det helt lange lys på og investerer i teknologi, viden og uddannelse”.
Sådan sagde rektor Anders Bjarklev ved årets Uddannelses- og Forskningspolitiske Topmøde på DTU, hvor især regeringens planer om gennemgribende at ændre i kandidatuddannelserne blev diskuteret.
En smag på studielivet
I efteråret åbnede DTU dørene for ca. 300 gymnasieelever, som var i studiepraktik for at opleve livet som studerende. Studiepraktik er DTU’s mest dybtgående studieafklarende tilbud.
Ifølge en evaluering fra 2018 er frafaldet lavere blandt studerende, som har været i studiepraktik forud for påbegyndt studie. En undersøgelse fra 2023 viser faktisk, at jo mere de studerende har haft mulighed for at prøve uddannelsen af og f.eks. snakke med studerende og undervisere og prøve arbejdsmetoder af inden studiestart, jo lavere er frafaldet.
4 Læs mere om tilbuddet på https:// www.dtu.dk/uddannelse/er-dtufor-dig/besoeg-dtu/studiepraktik
Rumteknologi ruster os til fremtidens klima
Jordens klima bliver varmere, og det fører til forandringer, som er vigtige at følge. Ved at overvåge klimaet kan vi opnå viden, der har indflydelse på, hvordan vi vil agere fremover. Hvor skal vi bygge diger, eller hvad skal der til for at undgå, at det kommer så vidt?
Klimaovervågning sætter os i stand til at måle hvor meget is, der smelter fra store iskapper og gletsjere, og forudsige, hvor meget havet stiger. Vi kan også få mere viden om klimaforandringernes indvirkning på bl.a. økosystemerne i vores have og skydannelsen i atmosfæren.
Rumteknologi hjælper med data
Overvågningen sker i høj grad ved hjælp af rumteknologi, hvor satellitter måler, fotograferer og registrerer Jorden på utallige måder.
Det kræver højtuddannede og innovative personer at designe og bygge de rigtige instrumenter. Teknologiudvikling kan i forvejen være udfordrende, men teknologi til rummet byder på yderligere udfordringer, da instrumenterne skal holde til de ekstreme forhold derude som høje
temperaturudsving og ekstrem stråling fra Solen. Deres præcision skal være upåklagelig, da vi ellers risikerer at ende med de forkerte data. Dernæst må instrumenterne aldrig svigte, for når de først er sendt ud i rummet, er der ikke lige en ekspert i nærheden, der kan justere gearet.
Det kræver højtuddannede specialister Én ting er at kunne opfinde de unikke instrumenter til rummissionerne. En anden ting er at kunne bearbejde de data, vi så modtager – ellers er det hele jo forgæves – og det kræver også højtuddannede specialister.
Med Danmarks største rumvidenskabelige miljø bidrager DTU’s eksperter med både instrumenter til vigtige klimamissioner hos NASA og ESA og med den efterfølgende processering og bearbejdning af data, der resulterer i ny og vigtig viden om vores klima.
På de følgende sider kan du læse om nogle af de projekter, hvor rumteknologi udvikles og anvendes til klimaovervågning.
Isen smelter, havet stiger – og forskere følger forandringerne fra rummet
Isen smelter i Grønland. Men hvor meget og hvor hurtigt, og hvad betyder det for havniveauet?
For at finde svar udnytter forskere målinger, der er afhængige af rumteknologi.
2 Lotte Krull
3 DTU
”Vi kan udregne mere præcise estimater for, hvor meget smeltevand den grønlandske iskappe bidrager med til de globale havstigninger.”
SENIORFORSKER VALENTINA BARLETTA, DTU
Stiger havet 20 cm eller 3 meter frem mod år 2100?
Indlysende nok er det et spørgsmål, som kunne være interessant at få besvaret. Hvis man skal forudsige havets niveau om 75 år, kræver det præcise beregninger og korrekte modeller af isens afsmeltning fra bl.a. Grønland. For at det kan lade sig gøre, har forskere brug for valide data – og fotos også. Alt det kan hentes hjem ved hjælp af rumteknologi.
I snart 20 år er det lige præcis det, professor Shfaqat Abbas Khan fra DTU Space har udnyttet, når han sammen med sine kolleger har publiceret den ene forskningsartikel efter den anden om afsmeltningen af indlandsisen i Grønland. Gentagne gange har forskerne stået bag ny viden om omfanget af isens afsmeltning, hastigheden, hvormed det sker, accelerationen af afsmeltningen samt de ændringer i landskabet, det medfører.
Hvor meget af denne viden ville have set dagens lys, hvis ikke vi havde haft rumteknologi?
”Intet,” lyder det korte svar fra Shfaqat Abbas Khan.
”Vi er dybt afhængige af rumteknologi for at kunne observere ændringer af is, vand og land,” uddyber professoren.
Skal forudsige havstigninger I 2023 blev Shfaqat Abbas Khan sat i spidsen for Center for Ice-Sheet and Sea-Level Predictions (CISP), der med en bevilling på 37 mio. kr. fra Novo Nordisk Fonden samler forskere fra De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland, Københavns Universitet og det amerikanske Dartmouth College. Frem til 2029 vil forskerne bruge mange forskellige rumobservationer til at studere smeltning af is, ikke kun i Grønland, men over hele kloden, dvs. også afsmeltningen fra begge poler samt bjergenes gletsjere. Med den viden skal forskerne udvikle nye modeller, der forudsiger stigninger i havniveauet.
Gps følger fjeldet
En kerneteknologi i Shfaqat Abbas Khan og kollegers forskning i afsmeltningen af den grønlandske iskappe har gennem mange år været netværket GNET, der består af 61 gps-stationer fordelt langs Grønlands kyster. GNET ejes af Klimadatastyrelsen under Klima-, Energi- og Forsyningsministeriet.
Gps-stationerne udnytter signaler fra gps-satellitter, og stationernes placering på det grønlandske fjeld gør det muligt at følge ændringer i fjeldets højde med en præcision helt ned til 1/10 millimeter. Det har ført til studier, der har påvist, hvor meget det grønlandske fjeld hæver sig. Det er interessant at følge, for når indlandsisen ovenpå smelter, lettes trykket på fjeldet, der dermed løfter sig. I starten af 2024 viste nye resultater, at der visse steder var tale om en hævning på helt op til 20 cm over tiårsperioden 2013-2023.
Fjeldet hæver sig alligevel
Man kan dog ikke oversætte fjeldets hævning direkte til, hvor meget indlandsis der smelter i disse år. Det skyldes, at landområder, der under den sidste istid var tynget af store iskapper, stadig er ved at hæve sig – et fænomen, der kaldes for postglacial landhævning. Den proces har seniorforsker Valentina Barletta – kollega til Shfaqat Abbas Khan og en del af forskerstaben i CISP – forsøgt at tage højde for i studierne af Grønland.
”Jorden opfører sig lidt som en madras af memory foam: Når du rejser dig op, så efterlader du et aftryk, og der går lidt tid, før materialet har fundet sin form igen. På Jorden betyder det, at vi stadig har landmasser, der er ved at ’rette sig ud’ efter den sidste istid,” forklarer Valentina Barletta.
Det betyder, at hvis man vil bruge målinger af fjeldets hævning som et udtryk for, hvor meget is der smelter lige nu, så er det nødvendigt at korrigere de målinger med et estimat på den postglaciale landhævning, der ville hæve fjeldet under alle omstændigheder.
Daglig overvågning af isen
Valentina Barletta fik den idé at udnytte hele netværket af de grønlandske gpsstationer som ét instrument, der samlet registrerer hele fjeldets bevægelse opad.
Man kan sige, at forskerne dermed ’forvandlede’ hele det grønlandske
grundfjeld til en slags vægt, der vejer den is, den mister. Da man i forvejen er i stand til at følge afsmeltningen af den grønlandske indlandsis bl.a. ved hjælp af data fra GRACE-satellitterne, kunne forskerne holde data fra henholdsvis GRACE og gps-stationerne op mod hinanden. Det har sat dem i stand til at isolere den hævning af fjeldet, som er forårsaget alene af den postglaciale landhævning.
Nu var det muligt at se, hvor mange millimeter fjeldet så hæver sig som følge af den nuværende afsmeltning af isen. Det har ført til, at forskerne har kunnet melde ud, at hver gang fjeldet (som samlet landområde) hæver sig 1 mm, svarer det til, at 54 mia. ton af indlandsisen er smeltet. Forskerne har også kunnet udregne, at Grønland i øjeblikket mister ca. 5 km3 is om ugen.
”Ved at bruge gps-stationerne på denne måde kan vi følge afsmeltningen
”Vi er dybt afhængige af rumteknologi for at kunne observere ændringer af is, vand og land.”
PROFESSOR SHFAQAT ABBAS KHAN, DTU
Med data fra 61 gps-stationer placeret på det grønlandske fjeld kan forskere udregne indlandsisens tab af is.
af Grønlands indlandsis dag for dag, og vi kan dermed bedre overvåge tabet af ismassen året rundt. Det vil bidrage til, at vi kan udregne mere præcise estimater for, hvor meget smeltevand den grønlandske iskappe bidrager med til de globale havstigninger,” siger Valentina Barletta. 1
5 Shfaqat Abbas Khan, professor, DTU, abbas@space.dtu.dk
Satellitter kan måle højden på en overflade, en metode, man kalder for altimetri. Man kan måle højden på både indlandsisen og havet. Det foregår ved, at en satellit sender et radar- eller lasersignal ned til Jorden og måler derefter tiden, det tager for signalet at blive returneret. Ved kendskab til hastigheden af signalet oversættes den målte tid til en afstand mellem satellitten og overfladen.
GPS
Med GNET’s 61 gps-stationer på det grønlandske fjeld, hele vejen rundt om Grønland, kan forskerne følge, hvor meget fjeldet hæver sig. Det kan omregnes til, hvor meget af indlandsisen der smelter. DTU-forskerne har sat yderligere gps-stationer, bl.a. 200 km inde på isen i Nordøstgrønland.
TYNGDEFELTSMÅLINGER
GRACE-satellitterne måler Jordens tyngdefelt. Tyngdekraften varierer på Jorden, og isen, der smelter i polarområderne, giver så store ændringer i den lokale tyngdekraft, at det kan detekteres med GRACE-satellitterne. (Læs mere på næste side).
FOTOS
Med satellitfotos kan isens bevægelser følges, f.eks. i Grønlands bræer. Ved at bestemme hastigheden kan man beregne, hvor meget is der strømmer ud i havet, og om denne hastighed er stabil eller accelererer.
KILDE: PROFESSOR SHFAQAT ABBAS KHAN
Tredje generation af vigtig klimasatellit på vej
GRACE-satellitterne har fodret verden med vigtige klimadata i over 20 år. Nu bliver tredje generation fremstillet, og DTU leverer vigtige instrumenter.
Siden 2002 har to generationer af NASA’s GRACE-satellitter leveret vigtig viden om ferskvandets cyklus på Jorden. Det er en cyklus, der omfatter bl.a. is og smeltevand, og som har en stor indflydelse på klimasystemet. Nu er tredje generation af GRACE-satellitter ved at blive fremstillet.
Satellitterne måler ændringer i Jordens tyngdefelt. Tyngdekraften varierer lidt på Jorden, bl.a. fordi dens masse ikke er jævnt fordelt. Områder med bjerge og iskapper har generelt en større tyngdekraft, fordi de har en større masse lokalt, og ændringer som f.eks. afsmeltning af is kan detekteres af satellitterne.
Seniorforsker Valentina Barletta fra DTU var som ph.d.-studerende blandt de første europæiske forskere, der begyndte at bruge data fra GRACE for 20 år siden. En datakilde, hun stadig bruger i sin forskning.
”GRACE-missionerne er nok en af de mest succesfulde missioner, når det gælder jordobservationer. Målinger af tyngdekraften giver et unikt indblik i, hvordan land-, is- og vandmasserne forandrer sig, og vi kan følge, hvordan isen smelter, og havet stiger,” siger Valentina Barletta.
DTU leverer udstyr til GRACEsatellitterne, nemlig en speciel udgave
GRACE-satellitterne flyver ca. 500 km over Jordens overflade og registrerer ændringer af Jordens tyngdefelt. Det sladrer om ændringer i bl.a. indlandsisen i Grønland, grundvandsdepoter og mængden af vand i store søer og floder.
af stjernekameraer, som medvirker til, at det er muligt at registrere ændringerne i tyngdefeltet med meget høj præcision.
Til registreringen udnytter man det varierende tyngdefelt ved at lade to satellitter flyve efter hinanden med ca. 180 km imellem sig. Det lokale tyngdefelts variationer påvirker farten på først den ene og dernæst den anden satellit, og det resulterer i ændringer i afstanden mellem de to satellitter. Det er disse ændringer, som kan oversættes til ændringer af massen under satellitterne.
Høj præcision
Man måler afstanden mellem satellitterne med laser, og det kræver en ekstrem præcis positionering af de to satellitter, og det kan lade sig gøre ved hjælp af stjernekameraerne.
”Vi har leveret stjernekameraer til begge GRACE-missioner, og vi er nu ved at udvikle de nye stjernekameraer, som skal med på den tredje generation af GRACE. Vi forfiner hele tiden teknologien, så stjernekameraerne bliver konstant bedre – typisk 10 gange pr. generation,” siger professor John Leif Jørgensen fra DTU Space.
I den første GRACE-mission opnåede man med DTU-udstyret en præcision svarende til 1/100 af et hårs tykkelse. I de GRACE-satellitter, der er i omløb i dag – GRACE-FO – opnåede DTU’s instrumentbyggere en præcision på 1/10.000 af et hår. 1
5 John Leif Jørgensen, professor, DTU, jlj@space.dtu.dk
Om GRACE-missionerne
• GRACE står for Gravity Recovery and Climate Experiment.
• 2002: Første GRACE-mission sendes i omløb.
• 2018: Anden generation af GRACE – GRACE Follow-On (GRACE-FO) –sendes op.
• 2027: Tredje generation af GRACE – GRACE-C – forventes at blive sendt i omløb.
Jorden får en digital tvilling
EU vil lave en digital tvilling af hele Jorden, som skal forbedre forudsigelser af vores klima. DTU skal stå for at modellere indlandsisen på Grønland og Antarktis.
Kan Jordens klima gøres digitalt? Det mener EU, der har et ambitiøst mål om at have en digital tvilling af Jorden klar i 2030. Med en digital tvilling menes, at man laver en digital kopi af Jorden, som kan bruges som simuleringsværktøj.
EU-projektet kaldes Destination Earth og skal monitorere, simulere og forudsige klimaet, og hvordan klimaforandringerne kommer til at udspille sig. Den skal bl.a. bruges til at vurdere politiske tiltags reelle effekt på klimaet. Modellen skal drives af kunstig intelligens og supercomputere, mens klimamålingerne, som den skal tygge sig igennem, kommer fra satellitter. Ingen har nogensinde forsøgt at lave en digital kopi af hele kloden, og derfor brydes udfordringen op i mindre bidder, hvor DTU skal modellere de store ismasser på Grønland og Antarktis.
12 års ekspertise
Siden 2012 har DTU Space monitoreret Grønlands indlandsis for Den Europæiske Rumorganisation, ESA, hvilket har givet ny viden om, hvordan klimaforandringerne påvirker Grønland. Det er disse enorme mængder data, der skal lægge fundamentet for den digitale tvilling af Grønland.
”Vi vil gerne finde ud af, hvordan Grønlands indlandsis bidrager til havstigningerne både nu og i fremtiden,” siger seniorforsker Sebastian Bjerregaard Simonsen fra DTU Space, der skal stå i spidsen for den digitale tvilling af indlandsisen.
”Og fordi vi har meget lange tidsserier af målinger og forstår fysikken bag, så kan vi meget bedre lave nøjagtige ’hvad nu hvis’-beregninger,” siger han.
Kan bruges til klimapolitik
Den digitale moder Jord skal være langt mere præcis end de hidtidige klimamodeller, som vores klimaforudsigelser bygger på. Mantraet er, at ved at analysere fortiden gennem historiske data og monitorere nutiden bl.a. med satellitter, så kan vi forudsige fremtiden.
Fordi den digitale tvilling er dynamisk og hele tiden får nye data fra satellitobservationer, vil den kunne bruges af en lang række relevante myndigheder, politikere, forskere og virksomheder i hele EU til hurtigt og præcist at lave beregninger. F.eks. vil Kystdirektoratet kunne bruge modellen til at regne på, hvad afsmeltning fra Grønland vil betyde for havstigningen i Esbjerg eller Kerteminde.
For politikere i hele EU vil det være et nyttigt værktøj til at se betydningen af et politisk tiltag.
”Klimaændringer er jo et globalt problem, så hvis man indfører en bestemt politik, så vil det have mange afledte effekter, som kan være svære at få overblik over, men det vil vi kunne med den digitale tvilling.”
”Det sætter os i stand til at forstå alle dele af klimaet. Klimaændringer er jo et globalt problem, så hvis man indfører en bestemt politik, så vil det have mange afledte effekter, som kan være svære at få overblik over, men det vil vi kunne med den digitale tvilling. Dermed kan vi forudsige uheldige konsekvenser og undgå dem,” siger Sebastian Bjerregaard Simonsen. 1
5 Sebastian Bjerregaard Simonsen, seniorforsker, DTU, ssim@dtu.dk
Bugge Møller
Colourbox
SENIORFORSKER SEBASTIAN BJERREGAARD SIMONSEN, DTU
Jorden reflekterer mindre sollys – vil udviklingen fortsætte?
Jordens reflektivitet er faldet de seneste 20 år. Vil vi fortsætte med at miste reflektivitet, og hvordan påvirker det klimaet? På DTU deltager flere forskere i internationale missioner, der skal følge udviklingen.
2 Lotte Krull
3 Bax Lindhardt, Getty
På DTU er et instrument ved at tage form. Det hedder juLIET og er ikke voldsomt stort; prototypen ligner noget, man nemt kan bære mellem to hænder. Instrumentet bliver designet og bygget af Katcha Koch Winther og hendes kolleger fra DTU Space som en del af hendes ph.d.-projekt, og går alt efter planen, skal instrumentet monteres i satellitten ROMEO, som i 2026 sendes ud i rummet. Her skal juLIET tage
billeder af Månen. Eller rettere: Det skal tage billeder af jordskin.
”Hernede på Jorden kender vi til måneskin, der er det sollys, som Månen reflekterer. Omvendt er jordskin det lys, som Jorden reflekterer, og som falder på Månen,” forklarer Katcha Koch Winther.
Ved at tage fotos af jordskinnet med juLIET-instrumentet bliver det muligt at måle, hvor meget lys Jorden reflekterer. Dermed kan klimaforskere følge udviklingen af Jordens energibalance
nøjere. Det er en balance, der handler om forholdet mellem den energi, som Jorden modtager fra solen, og den energi, som Jorden sender tilbage til rummet. Denne balance er afgørende for at forstå klimaet og vejrfænomener, fortæller Peter Thejll, klimaforsker ved DMI, der er blandt de forskere, der skal bruge målingerne fra juLIET.
”Solen er vores primære kilde til energi på Jorden og spiller derfor en afgørende rolle for planetens energibalance og dermed vores klima. Men ikke al sollys indgår i energibalancen, fordi noget af den rammer skyer, ørkener, polare iskapper og bjergkædernes gletsjere, som er overflader, der er rigtig gode til at reflektere sollyset, og dermed sende den retur ud i rummet,” forklarer Peter Thejll.
Reflektivitet falder
Jordens albedo varierer med årstider, breddegrader og tider på døgnet, men man har udregnet, at den gennemsnitlige albedo ligger på ca. 31 pct. Dvs. at godt en tredjedel af solstrålingen, der rammer Jorden, reflekteres tilbage i rummet.
I 2021 kunne amerikanske forskere konstatere, at Jordens albedo er faldet støt i perioden 1998-2017. Det samlede fald udgør 0,5 pct. Da de sammenholdt data med Solens cyklus, kunne de udelukke, at der var en sammenhæng mellem Jordens mindskede reflektivitet og Solens aktiviteter. I pressen [LK1] forklarede de Jordens faldende albedo med, at klimaforandringer har ført til, at der dannes færre lavtliggende skyer over det østlige Stillehav – skyer, som er særlig gode til at reflektere solstrålingen.
Der er dog usikkerhed om den egentlige årsag til den faldende albedo, og en anden mulig forklaring har sine rødder i en mere positiv udvikling, nemlig mindre forurening, fortæller
Peter Thejll:
”Atmosfærens indhold af svovlpartikler har været faldende, fordi vi brænder renere kul og olie af. Svovlpartiklerne er aerosoler, der afbøjer en del af solstrålingen, og når der er færre af dem i atmosfæren, kan det medvirke til, at Jordens albedo falder.”
Én måling giver masser af data I dag følges albedoen primært ved hjælp af satellitter, der overflyver Jorden og måler, hvor meget lys der
Ph.d. Katcha Koch Winther har været med til at designe instrumentet, der skal tage fotos af jordskin. Hun har haft stort fokus på optikken i instrumentet og får specialdesignet spejloverflader for at mindske den støj, Månens eget lys kan forårsage i instrumentet og derved føre til forkerte data.
Om juLIET-projektet
• Instrumentet juLIET (Lunar Imaging Earthshine Telescope) designes og bygges af DTU Space.
• juLIET skal tage fotos af jordskin, som er det reflekterede lys fra Jorden, der falder på Månen.
• Instrumentet skal monteres i satellitten ROMEO, som bygges af Universität Stuttgart.
• ROMEO og juLIET forventes at blive sendt op i løbet af 2026.
• Projektet omfatter DTU, Danmarks Meteorologiske Institut (DMI) og Universität Stuttgart, der bygger ROMEO.
• Projektet er delvis finansieret af Den Europæiske Rumorganisation, ESA.
”En mere præcis afdækning af Jordens albedo er vigtig, fordi det siger noget om, hvor meget solstråling der bliver tilbage og bidrager til den globale opvarmning.”
PROFESSOR JOHN LEIF JØRGENSEN, DTU
bliver kastet tilbage. Det kræver mange overflyvninger at få dækket større arealer og dernæst også en del efterbehandling af data for at få det fulde billede. Derfor er det en klar fordel at måle albedoen ved hjælp af jordskin, hvis det er storskalamålinger, man er efter, fortæller Katcha Koch Winther. ”I stedet for at lave en masse målinger og bagefter tage højde for, om de er taget over hav, skov eller savanne, så kan vi med jordskinmetoden groft sagt nøjes med én måling. Når vi tager et billede af nymånen, hvor vi ser næsten hele Månens natside, så får vi signal fra stort set halvdelen af Jorden i én måling,” siger Katcha Koch Winther.
At måle det rigtige lys
Men det gælder om at holde tungen lige i munden for at sikre, at instrumentet måler det rigtige lys.
Kvalitetssikring har derfor fyldt meget i Katcha Koch Winthers udvikling af instrumentet. Hun har bl.a. haft et stort fokus på kameraoptikkens spejlflader, hvor hun vil undgå, at overfladerne spreder lyset inde i instrumentet, hvilket også kan føre til fejlagtige målinger. Og så gælder det også om at kende Månens egen albedo.
”Når vi måler jordskin, bruger vi Månen som et slags spejl. Derfor skal vi også tage højde for Månens egen reflektivitet. Hvis den indgår forkert i vores målinger, ender vi med, at vores beregninger af Jordens albedo ikke bliver retvisende,” siger Katcha Koch Winther.
At jordskin er meget svagere end måneskin, udgør også en udfordring i udviklingen af et brugbart instrument. Det skyldes den store forskel på lysstyrkerne, som de gængse kameraløsninger ikke kan tage højde for. Da det er afgørende at kunne adskille de to lyskilder (jordskin og måneskin), måtte DTU Space derfor selv udvikle en løsning, og det stod civilingeniør René Fléron for.
”Der er to typer informationer, som er vigtige, at vi får fra instrumentet. Vi skal dels vide, præcis hvor på Månen instrumentet tager fotos, og dels hvor meget lys der er. Det var erkendelsen af denne dobbelthed i opgaven, der gav løsningen. Første del løses af kameraet, der tager fotos og sikrer data om, hvor på Månen fotos er taget. Anden del løses ved at tilføje et fotometer til instrumentet. Et fotometer er en sensitiv lysmåler, der kan håndtere de store forskelle i lysstyrkerne fra henholdsvis måneskin og jordskin,” forklarer René Fléron, der sammen med Peter Thejll ved DMI var idémand på juLIETprojektet.
DTU hjælper NASA
Jordens albedo interesserer også NASA. I 2025 vil den amerikanske rumorganisation montere et instrument uden på Den Internationale Rumstation, ISS, der skal tage målinger af både sollys reflekteret fra Jorden og af jordskin på Månen. DTU har leveret navigationsog positioneringsudstyr til missionen, der går under navnet CLARREO Pathfinder. CLARREO står for Climate Absolute Radiance and Refractivity Observatory.
DTU’s udstyr skal styre CLARREOinstrumenterne, så de med høj præcision peger mod de udvalgte områder, hvor man vil foretage målinger, fortæller professor John Leif Jørgensen.
”En mere præcis afdækning af Jordens albedo er vigtig, fordi det siger noget om, hvor meget solstråling der bliver tilbage og bidrager til den globale opvarmning. Solstråling er en vigtig klimadriver, og ved at måle på den kan vi få langt mere retvisende klimamodeller i fremtiden,” siger John Leif Jørgensen.
Professoren og hans kolleger har i mange år designet, bygget og leveret en lind strøm af kamera- og navigationsudstyr til NASA’s og ESA’s rummissioner. Mange af dem er klimamissioner,
hvor formålene er at levere bedre data og målinger.
”Når vi bygger og leverer instrumenter til klimamissioner, medvirker DTU til at forbedre input til de klimamodeller, der sætter bl.a. politikere i stand til at beslutte, hvordan verden skal agere i forhold til klimaforandringerne,” siger John Leif Jørgensen. 1
5 John Leif Jørgensen, professor, DTU, jlj@space.dtu.dk
På en mørk nat kan jordskinnet ses med det blotte øje omkring nymåne, hvor Månens natside oplyses svagt af Jordens lys.
Jordens albedo
Det sollys, som Jorden reflekterer, kaldes for albedo. Albedoens størrelse varierer alt efter hvilken overflade, solstrålerne rammer:
• Nyfalden sne har en albedo på 90 pct.
• Gammel sne 50 pct.
• Skyer (afhængigt af type) 50-90 pct.
• Marker 15-30 pct.
• Skove 3-10 pct.
• Vandoverflader 10 pct. (større ved lav solhøjde).
KILDE: DEN STORE DANSKE
Viden om solen giver viden om klimaet
I slutningen af 2024 sender Den Europæiske Rumorganisation to formationsflyvende satellitter op. Satellitterne skal undersøge Solens korona og øge forståelsen af vores nærmeste stjerne.
2 Lotte Krull
3 ESA-P.Carill
”Hvis du ’slukker’ for Solen, slukker du for al den energi, som Jorden får tilført. At forstå Solen er derfor afgørende for at forstå vores klima,” siger professor John Leif Jørgensen. Han står i spidsen for DTU’s levering af navigationsinstrumenterne til Proba-3-missionen, der netop skal undersøge Solen. Missionen udføres af Den Europæiske Rumorganisation, ESA.
Der er stadigvæk meget, vi ikke forstår om vores nærmeste stjerne. F.eks. at dens korona – som er den tynde ’skal’ rundt om selve Solen –opnår en temperatur på 1-2 mio. grader C, hvilket er betragteligt varmere end de ’kun’ 6.000 grader C, som temperaturen ligger på, når man er tættere på overfladen.
Men Solen er en stjerne, og den gør, som den vil, så hvad skal vi overhovedet med den nye viden, når det gælder klimaet?
”Vi kan selvfølgelig ikke ændre på, hvad Solen gør, men vi kan ændre på, hvordan vi handler her på Jorden. Hvis vi f.eks. finder ud af, at den mængde energi, vi får tilført fra Solen, ikke er så konstant, som vi tror, så vil det have en stor betydning for, om vores klimamodeller laver de rigtige forudsigelser af fremtidens klima,” siger John Leif Jørgensen.
En kunstig solformørkelse
Solens korona er enormt svær at undersøge, fordi selve solskiven blænder de instrumenter, der rettes mod den. Derfor er det nemmest at studere koronaen ved at skygge for selve solskiven. Det er princippet bag Proba-3-missionen. Den består af to satellitter, hvor den ene skal flyve ind foran den anden, så den skygger, og det bliver muligt for den bagerste satellit at kigge på koronaen.
Dette kræver, at de to satellitter flyver i en superpræcis formation. Det navigations- og positioneringssystem, som er nødvendigt, for at det lykkes, er udviklet på DTU. Systemet kaldes Proba-3 Vision Based Sensor System. Med systemet kan man styre Probasatellitterne i en afstand på ca. 60.000 km fra Jorden, så deres relative placering sker med en præcision inden for 1 mm.
”Vi kan selvfølgelig ikke ændre på, hvad Solen gør, men vi kan ændre på, hvordan vi handler her på Jorden.”
Missionen bliver dermed også en demonstration af avanceret formationsflyvning af satellitter. Hvis det lykkes, vil det åbne for helt nye rummissioner, bl.a. til observation af Jorden.
”Ved at få to satellitter til at udgøre ét samlet instrument kan der arbejdes over store afstande. Dermed fås en langt større virkning end den, der kan frembringes med traditionelle rumteleskoper. Alternativet ville være en 2-300 meter lang satellit,” siger John Leif Jørgensen.
Proba-3-satellitterne forventes at være sendt ud i rummet i slutningen af 2024. 1
5 John Leif Jørgensen, professor, DTU, jlj@space.dtu.dk
PROFESSOR JOHN LEIF JØRGENSEN, DTU
Smeltevandet fra Arktis er en joker i fremtidens klima
Ferskvandet fra smeltet is i Det Arktiske Ocean ændrer på temperatur, saltindhold og havstrømme i vandet og dermed også vores klima. Alligevel ved vi ikke, hvor meget ferskvand der løber ud i havet, men det vil forskere løfte sløret for ved at bruge satellitteknologi.
2 Sole Bugge Møller
3 Henrik Egede-Lassen
”Der er sket så meget med satellitteknologien de sidste 10 år, at vi nu kan stole på observationerne, selvom vi ikke har målinger fra Jorden til at verificere dem. Man taler om, at vi befinder os i en guldalder inden for satellitteknologi.”
Forestil dig, at du er ved at lægge et kæmpestort puslespil på 1.000 brikker. Men du mangler 400 af brikkerne, så hvordan får du samlet det og fundet ud af, hvad det forestiller?
Det er, forsimplet sagt, udfordringen, når det kommer til ferskvandet i Det Arktiske Ocean. Og hvis vi skal kunne forudsige klimaforandringerne, så er vi nødt til bedre at forstå ferskvandet i Arktis, for vandet fra floderne, indlandsisen, gletsjerne og permafrosten i især Canada, Sibirien og Grønland rykker nemlig ved temperaturen og saltindholdet i havet samt de havstrømme, der som et transportbånd fragter varmt vand fra ækvator mod nord i Atlanterhavet.
”Arktis er på mange måder et pejlemærke for Jordens klima, og klimaforandringerne sker meget hurtigere i Arktis end andre steder på planeten. Og ferskvand spiller en stor rolle, men vi ved faktisk ikke helt, hvad det kommer til at betyde, fordi vi ikke har overblik over, hvor meget ferskvand der løber ud, og hvad der sker med den,” siger professor Ole Baltazar Andersen fra DTU Space.
Satellitter udnyttes
i forskningen
Han står i spidsen for projektet Arcfresh, der skal afdække ferskvandet
i de arktiske egne. Projektet er støttet af Den Europæiske Rumorganisation, ESA, og består af 11 samarbejdspartnere fra seks lande med DTU i spidsen. Ved at bruge observationer fra over 20 forskellige klimasatellitter håber de at kunne løfte sløret for, hvor ferskvandet kommer fra – og hvor det ender henne. Ifølge Ole Baltazar Andersen har vi indtil nu kun haft målinger af omkring 60 pct. af ferskvandet ind og ud af Arktis.
”Men det betyder jo, at der er 40 pct. af vandet, vi ikke aner, hvor kommer fra, og hvad der sker med. Samtidig er store dele af Det Arktiske Ocean ikke målbart store dele af året, fordi det er dækket af is, men fordi satellitteknologien nu er blevet så god, så kan vi faktisk begynde at samle brikkerne til puslespillet,” siger Ole Baltazar Andersen.
Ferskvandsboblen brister
Saltvand er tungere end ferskvand, og derfor har ferskvandet i Arktis tendens til at samle sig i bobler nær havets overflade, hvor det kan ophobe sig igennem mange år. Forskellen i massefylde sætter på et tidspunkt vandet i bevægelse, og da en stor del af ferskvandet i Det Arktiske Ocean løber ud i Atlanterhavet, kan det påvirke vigtige havstrømme. De danske forskere Peter Ditlevsen og Susanne Ditlevsen forudsagde i et meget omtalt studie fra 2023, at havstrømmen AMOC (The Atlantic Meridional Overturning Circulation) kan kollapse allerede i 2057, og så skal vi finde den tykke vinterjakke frem –vintrene i Nordeuropa vil nemlig blive hele 10 grader koldere.
Men Ditlevsenstudiet og en række tilsvarende studier af havstrømmene er blevet kritiseret for at have store usikkerheder, der bl.a. kommer sig af, at vi netop ikke ved nok om ferskvandet i Arktis, og hvad der sker med det i fremtiden. For mens indlandsisen i Grønland er velmonitoreret, er der dårligere overblik over tilførslen af ferskvand fra floder og is i f.eks. Svalbard, Sibirien og Canada.
”Der er eksempelvis teorier om, at det kolde klima, vi havde i Danmark i 1940’erne og 50’erne, skyldtes, at en ferskvandsboble i Arktis brast, og ferskvandet løb ned i Nordatlanten. Er det sådan en situation, vi er på vej ind i? Det er noget af det, vi håber på bedre at
kunne modellere fremover,” siger Ole Baltazar Andersen.
Klimasatellitternes guldalder
Men hvordan måler man noget så flydende som vand, der blandes med noget andet vand? Det korte svar er satellitter.
Isen dækker meget af Arktis i størstedelen af året, og det gør det nærmest umuligt at lave fysiske målinger fra skibe eller bøjer, men ved hjælp af lasere og radarer kan satellitter nu måle alt fra saltindhold til temperatur af vandet samt højdemålinger af vand og is, der kan bruges til at beregne, hvor meget ferskvand der løber ud i havet.
Satellitter har overvåget klimaet i Arktis længe, men det er først nu, at teknologien er så moden, at den kan kortlægge ændringer i indholdet af ferskvand.
”Rent ud sagt har usikkerhederne været for store i det, man har målt tidligere – og så kan klimamodellerne ende med meget store udsving i deres resultater, når man ser ind i fremtiden,” siger Carsten Bjerre Ludwigsen, der er postdoc på DTU Space og står for den daglige drift af Arcfresh-projektet.
”Men der er sket så meget med satellitteknologien de sidste 10 år, at vi nu kan stole på observationerne, selvom vi ikke har målinger fra Jorden
”Hvis vi får kortlagt ferskvandet, så kan vi mere præcist forudsige, hvilke konsekvenser f.eks. en øget afsmeltning i Grønland eller af permafrosten i Rusland og Canada vil få for det fremtidige klima.”
PROFESSOR OLE BALTAZAR ANDERSEN, DTU
Ferskvandets indvikrning på havets fødekæde
Hver sommer får næringsrigt vand og sollys enorme mængder planteplankton til at dukke op nær Østgrønland – områderne er så store, at de farver havet grønligt og kan ses på satellitbilleder.
Men mængden af ferskvand har indflydelse på mængden af plankton, så derfor skal forskere fra DTU i et nyt projekt kaldet Fresh4Bio bruge satellitdata fra Arcfresh-projektet til bedre at forstå, hvordan stigende mængder ferskvand rykker ved planktonproduktionen.
I Arktis lægger ferskvandet sig som en boble oven på næringsrigt saltvand, og det giver sværere livsbetingelser for plankton, fordi det dermed ikke kan få både sollys og næring på samme tid.
Planteplankton er føde for 90 pct. af alt liv i havets økosystem, og samtidig optager det op mod 40 pct. af al den CO2, vi udleder, og når det dør, kan det binde CO2 til havbunden.
”Planteplankton er et essentielt fundament for livet i havene, og det er også den største kilde til optagelse af CO2 Hvis der er mindre plankton, så påvirker det hele fødekæden og også kulstofbindingen, og derfor er det vigtigt, at vi forstår, hvordan ferskvandet påvirker det,” siger Rafael Gonçalves-Araujo fra DTU Aqua.
til at verificere dem. Man taler om, at vi befinder os i en guldalder inden for satellitteknologi,” siger han.
Brikkerne samles
Arcfresh-projektet skulle gerne give os de fleste af de manglende brikker til ferskvandspuslespillet, for selvom Det Arktiske Ocean kun udgør 1,4 pct. af verdenshavenes masse, så er det herfra, at 10 pct. af alt ferskvandet løber ud –og det tal bliver kun større fremover, når helt enorme mængder is smelter og skyller ud i havene.
”Hvis vi får kortlagt ferskvandet, så kan vi mere præcist forudsige, hvilke konsekvenser f.eks. en øget afsmeltning i Grønland eller af permafrosten i Rusland og Canada vil få for det fremtidige klima,” siger Ole Baltazar Andersen. 1
5 Ole Baltazar Andersen, professor, DTU, oand@dtu.dk
PACE-satellitten undersøger havet og atmosfæren og gør os klogere på Jordens CO2-kredsløb.
2
3 NASA
PACE er NASA’s nyeste jordobservationssatellit, som blev sendt i kredsløb om Jorden i starten af 2024. PACE står for Plancton, Aerosol, Cloud, ocean Ecosystem.
Missionens primære formål er at følge, hvordan klimaforandringer påvirker havet. Det gøres ved at observere udbredelsen af alger.
Algerne i havet kaldes også for fytoplankton. De er en gruppe af meget forskelligartede planteorganismer, der allesammen optager CO2 fra atmosfæren. Med andre ord spiller de en vigtig rolle i CO2-udvekslingen mellem havet og atmosfæren og er dermed centrale for hele Jordens CO2-kredsløb.
Havets lys
Man kan følge havets planteplankton ved at måle den solstråling, havet reflekterer. Strålingen afhænger af, hvad der er i havet. Hvis der f.eks. er mange alger i havoverfladen, vil det lys, der sendes tilbage til atmosfæren, have en bestemt bølgelængde og dermed en bestemt farve. Det vil sige, at ved at undersøge lyset fra havet kan man sige noget om, hvad der sker i havet.
PACE-satellitten vil også følge atmosfærens indhold af aerosoler, der er partikler som f.eks. støv og røg. Bl.a. vil man forsøge at finde ud af, om partiklerne fremmer væksten af alger i havets overflade.
Instrumenter fra DTU
Den centrale sensor i satellitten hedder OCI, som står for Ocean Color Instrument. Instrumentet er det hidtil mest
avancerede instrument til observation af havet.
DTU har også sat et fingeraftryk på PACE-missionen ved at udvikle og bygge et navigationssystem baseret på digital kamerateknologi. Systemet sikrer, at satellitten styres korrekt, og at de forskellige måleinstrumenter peger meget præcist mod Jorden fra en bane på knap 700 km over overfladen. Satellitten er to døgn om at dække hele Jordens overflade. 1
4 www.pace.oceansciences.org
Danmark ’set’ fra PACE-satellitten. I virkeligheden registrerer satellitten lys, der reflekteres fra havet og atmosfæren, og de forskellige målinger ’oversættes’ til billeder.
Satellitdata er en redningskrans til kommunen med vand fra alle sider
Esbjerg Kommune er et af de steder i landet med størst risiko for oversvømmelse. Her bidrager den nyeste viden om fremtidens stormfloder til, at kommunen kan sikre sig klogt mod klimaforandringer.
2 Sari Vegendal
3 Lene Esthave
Iseptember var scenerne, der udspillede sig i Esbjerg Kommune, uoverskuelige: Husejere havde kældrene fulde af vand. Borgere forsøgte forgæves med vandstøvsugere at pumpe enorme vandmasser væk fra gaderne. Veje og broer knækkede midt over. En usædvanlig situation, vil de fleste nok mene. Men ny forskning fra DTU viser, at risikoen for oversvømmelser i Danmark kun vil blive større i fremtiden. Især i kystbyer som Esbjerg.
”Problemet er, at vi populært sagt har vand fra alle sider,” siger Bodil Ankjær Nielsen, der er ansvarlig for oversvømmelsessikring og klimatilpasning i Esbjerg Kommune. Hun henviser først og fremmest til havsiden, hvor vandstanden ifølge DMI er steget 2 mm hvert år siden 1900. Når blæsten er kraftig, skubbes havet ind over land, og der opstår en stormflod, hvor byer oversvømmes. Kystdirektoratet har udpeget Esbjerg Kommune til at være et ud af 14 steder i Danmark, hvor risikoen for det scenarie er særlig stor.
Esbjerg er i særlig risiko for oversvømmelser. Både fordi havvandet stiger med 2 mm hvert år, og fordi byen ligger lavt, så de får regnvandet fra de omgivende kommuner.
”Eftersom vejret bliver mere og mere ekstremt, kommer vi i fremtiden til at få brug for bedre og bedre udstyr og målinger, så vi kan være på forkant.”
SENIORFORSKER MANAGEMENT
MARTIN DREWS, DTU
Tiltag, der skal redde Esbjerg Kommune
• Esbjerg Kommune skal om få år opføre en 2 km lang og 90 cm høj stormflodsmur. Muren skal adskille havn og by i Esbjerg og beskytte borgerne mod oversvømmelser frem mod 2065.
• I 2065 skal et nyt, højere dige formentlig bygges, hvilket vil medføre nedrivning og flytning af bygninger og huse. Kommunen skal bruge årene frem mod 2065 til at gennemføre en nænsom omlægning af byen.
• Kommunen planlægger også at anlægge et grønt, rekreativt område med store græsarealer, som kan hjælpe med til at håndtere den stigende nedbør.
• Martin Drews og hans kollegers forskning bidrager til at kvalificere de politiske beslutninger om Esbjerg Kommunes klimasikring og fremtidige byplanlægning.
Derudover er massive regnmængder, som var årsag til oversvømmelserne i september, også en trussel. Esbjerg er nemlig placeret lavt i landet, lige ved Vadehavet, så når regnen raser, bevæger vand fra Ribe Å og Kongeåens store vandsystemer sig nedad mod Vadehavet – og kommunen, der ikke kan følge med.
”Det tilsammen gør jo, at vi bliver nødt til at handle. Vi skal være så robuste, som det overhovedet er muligt, i forhold til den fremtid, vi ser ind i,” siger Bodil Ankjær Nielsen.
Stormflodsmur til 63 mio.
For at kunne nå i mål med den ambition har Esbjerg Kommune brug for viden. De skal vide, hvad de kan forvente, og hvor galt det kan gå: Hvilken styrke vil fremtidens stormflod ramme dem med? Hvor høj vil den være? Hvor vil den ramme? Og hvilke skader kan man forvente, den vil forårsage?
Svarene kan bl.a. findes ude i rummet, hvor satellitovervågning af havniveauer, tidevand, højdeforskelle og vindforhold kan give afklaring på nogle af netop de spørgsmål – hvis de bearbejdes korrekt.
Her har seniorforsker ved DTU
Management Martin Drews specialiseret sig i at sammenholde data fra netop disse fire områder og herefter bruge maskinlæring til at regne på styrken og hyppigheden af fremtidens stormfloder.
I dette tilfælde er det sket med et isoleret blik på Esbjerg Kommune, hvor en kæde af modeller, en såkaldt kaskademodel, endvidere skal give kommunen indblik i den dominoeffekt, en fremtidig stormflod kan igangsætte.
”Vi bruger data fra satellitterne sammen med jordobservationer og modeller til at beregne, hvordan udbredelsen af en fremtidig stormflod vil se ud, og dernæst hvordan de samfundskritiske systemer som el og trafik kan blive ramt. Den viden skal bl.a. give input til fremtidssikringen af kommunen,” forklarer Martin Drews. Samarbejdet mellem DTU og Esbjerg Kommune har kørt parallelt med, at kommunen har truffet beslutning om at bygge en 2 km lang og 90 cm høj stormflodsmur på Esbjerg Havn. Muren, der ifølge kommunens egne beregninger vil kunne sikre byen mod stormfloder frem mod 2065, kommer til at koste 63 mio. kr. at bygge.
Det øger nødvendigheden for en ekspertvurdering, f.eks. på murens højde, længde og placering.
”Det er nogle store investeringer, vi står over for, og derfor er det vigtigt, at vi får kvalificeret vores beslutninger. Alternativet ville være, at vi enten skød fuldstændig over målet eller fuldstændig under. Og det kan vi ikke have nogen interesse i,” siger Bodil Ankjær Nielsen.
Trygheden i teknologien
Martin Drews’ resultater bakker op om Esbjerg Kommunes beslutninger i forbindelse med opførelsen af stormflodsmuren. Om få år vil den som en del af Esbjerg by skabe tryghed for byens mange borgere.
Ud over muren har kommunen et dige kaldet Havnestrøget på tegnebrættet. Det skal ifølge de foreløbige planer bygges længere oppe mod byen og vil med stort anlagte græsarealer kunne suge vandmængder til sig, frem for at de lægger sig på asfaltens overflade, som det er tilfældet i dag.
I den videre planlægning af byens fremtidssikring bliver databeregninger med input fra bl.a. satellitovervågning bragt i spil. I et såkaldt living lab skal Martin Drews som ekspert og aktører fra lokalsamfundet på baggrund af data, erfaringer og lokale indsigter sammen finde frem til, hvordan et sikkert og trygt Esbjerg bør se ud.
I slutningen af september i år faldt der på bare ét døgn 144,6 millimeter nedbør i Esbjerg. Det resulterede i oversvømmelser og massive skader på veje og stier. Kommunen arbejder stadig på at udbedre skaderne.
”Vi bruger noget af den viden, vi allerede har genereret, som input til den proces, det vil være at bygge – og tænke – nyt,” siger Martin Drews og tilføjer:
”At vi kan gøre det, vi gør nu, underbygges i høj grad af de avancerede teknologier til observation fra rummet, DTU er med til at udvikle. Eftersom vejret bliver mere og mere ekstremt, kommer vi i fremtiden til at få brug for bedre og bedre udstyr og målinger, så vi kan være på forkant.”
For Esbjerg Kommune betyder mulighederne i dag først og fremmest tryghed. Hvor Bodil Ankjær Nielsen husker, at man for bare 40 år siden evakuerede folk ud fra ’ren fornemmelse og erfaring’, er hun i dag i stand til at gøre en forskel.
Det er som at vide, at den redningskrans, man kaster ud i fremtiden, med al sandsynlighed også vil blive grebet. 1
5 Martin Drews, seniorforsker, DTU, mard@dtu.dk
Derfor er risikoen for oversvømmelse så stor
• Esbjerg Kommune er en kystkommune. Havet i Danmark er siden år 1900 steget med 2 mm hvert år. Den forhøjede vandstand i havet og tidevandet omkring Esbjerg gør, at Esbjerg Havn er særlig udsat, når det blæser. Ved kraftig blæst vil havvandet blive skubbet ind på land og skabe stormflod og oversvømme byen.
• Esbjerg Kommune ligger lavt i landet og tæt ved Vadehavet. Når det regner meget, vil vand fra de store vandsystemer omkring Ribe Å og Kongeåen løbe ned mod Esbjerg Kommune.
• Store dele af Esbjerg by er bygget på gammel havbund, som består af marint ler. Leret er svært gennemtrængeligt for nedbør, så når det regner meget, bliver de byområder, der er bygget på marint ler, hurtigt oversvømmet.
• Derudover lider kommunen af højtstående grundvand. Grundvandsproblemer er en konsekvens af klimaforandringerne, eftersom vi ser større og mere massive mængder af nedbør.
”Vi skal være så robuste, som det overhovedet er muligt, i forhold til den fremtid, vi ser ind i.”
KLIMAKONSULENT, BODIL ANKJÆR NIELSEN,
ESBJERG KOMMUNE
”Polaris-radaren, som vi laver overflyvninger med, er en radarudvikling fra DTU, som er skabt med støtte fra ESA. Den er unik, fordi den kan skifte mellem to forskellige radartilstande, hvilket jeg ikke har hørt om andre systemer, der kan.”
Isen ved Antarktis måles fra luften
To forskere måler tykkelsen af isen i Antarktis ved hjælp af deres avancerede radarsystem. Hvis feltstudier viser, at det virker, skal samme metode gentages på en satellit.
2 Magnus Steenaa Jensen
2 DTU
Omdrejningerne tager til fra Basler-flyets propeller. Med sig har det den særligt udviklede radar ’Polaris’ og de to forventningsfulde forskere Jørgen Dall og Anders Kusk, der har opfundet den. Snart letter flyet over Antarktis’ omkring 30 mio. kubikkilometer is.
”Når jeg kigger ud ad vinduet, er der bare hvidt, men på vores radar er det noget andet. Her får vi røde og grønne nuancer, der viser, at vi kan se igennem isen, og måle dens tykkelse,” siger Jørgen Dall, der er professor ved DTU Space.
Viden om isens afsmeltning er afgørende for, at vi kan beregne konsekvenserne af den. Netop derfor er de to forskere taget på en to måneder lang klimamission i Antarktis. Missionen er arrangeret med støtte fra ESA’s (European Space Agency) Biomass-mission, som indtil videre har fokuseret på at kortlægge verdens skoves optag og udledning af CO2 ved hjælp af en satellit. Nu skal forskerne undersøge, hvorvidt ESA’s satellit også kan udnyttes til at følge isen på Antarktis, og derfor tester forskerne et DTUudviklet radarsystem.
Isens bremseklodser
En flyvetur på omkring fire timer væk fra forskernes base ligger Shackleton Ice Shelf. Den strækker sig omkring
ESA’s Biomass-mission
Biomass-satellitten har primært fokus på at levere helt ny information om skovhøjde og overjordisk skovbiomasse fra rummet, dels for bedre at forstå tilstanden i Jordens skove og hvordan de ændrer sig over tid, dels for at fremme viden om kulstofkredsløbet – herunder optag og udledning af CO2
Biomass har også et sekundært mål: at kortlægge isstrukturen i iskapper.
384 km langs Antarktis’ østkyst.
Shackleton Ice Shelf er en af kontinentets mange såkaldte ishylder, der fungerer som et vigtigt værn imod afsmeltningen af den antarktiske is.
Ishylder er store flydende isplader, der sidder fast på Antarktis og derved spiller en afgørende rolle i at bremse afsmeltningen af gletsjerne bag dem. Ishylderne holder nemlig isen på landjorden tilbage, og forhindrer dermed gletsjere i at glide ud i havet og smelte. Derfor er det også lige præcis ishylderne, som forskerne holder særligt øje med på deres mission.
Unikt radarsystem
DTU har en lang historie for udvikling af radarsystemer og måling af polernes is. Tilbage i 1967 foretog professor Preben Gudmandsen og hans hold de første radarmålinger af indlandsisen i Grønland. Ved hjælp af en særligt udviklet ice sounding-radar, kunne de måle isens tykkelse i de områder, hvor de fløj radaren over isen. Resultaterne var essentielle for den videre klimaforskning, og siden har DTU videreudviklet radarsystemer til lignende formål.
”Polaris-radaren, som vi laver overflyvninger med, er en radarudvikling fra DTU, som er skabt med støtte fra ESA. Den er unik, fordi den kan skifte mellem to forskellige radartilstande, hvilket jeg ikke har hørt om andre systemer, der kan,” siger Jørgen Dall. Polaris’ ene radartilstand er ice sounding-radar, der måler lodret ned mod isen under selve flyveren og bruges til at måle isens tykkelse. Teknologien har sine rødder tilbage til professor Gudmandsens målinger af indlandsisen i Grønland.
Den anden tilstand er syntetisk apertur-radar (SAR), der giver forskerne mulighed for også at kortlægge områder til enten højre eller venstre for flyets bane. SAR skaber dermed detaljerede billeder af isens overflade.
Fordi Polaris kan skifte mellem de to radarfunktioner, giver den forskerne unik mulighed for både at måle isens tykkelse og foretage overfladekortlægning på samme flyvning. Derigennem kan radaren også måle det såkaldte crystal orientation fabric (COF), som viser, hvilken retning iskrystaller i gletsjere og iskapper vender. Når krystallerne ændrer retning under pres, påvirker det, hvordan isen flyder. Derfor er det vigtigt at måle COF, så forskere bl.a. kan forudse, hvordan isen vil flyde, når temperaturerne stiger og få viden om, hvilke områder der bør studeres yderligere f.eks. ved hjælp af boringer.
Fremtiden endnu uvis
”Det er ikke sikkert, at vi vil kunne lave et højdekort over bunden af ishylderne med Biomass-satellitten, da der lige nu er flere komplikationer. Bl.a. flyver satellitten kun over isen hver niende måned, så der vil være langt imellem ny data. Til gengæld er der gode chancer for, at satellitten kan måle ishastigheder,” siger Jørgen Dall. Ved at måle ishastigheder kan man se, hvor hurtigt isen bevæger sig mod
Basler-flyet er ved at blive gjort klar til afgang og vil bl.a. blive lastet med det nye radasystem. I trækassen ligger radarens antenne.
havet. Nogle steder har det været svært at måle isens bevægelser med de eksisterende satellitter, fordi bevægelserne er så små. Men det er altså håbet, at Biomass-satellitten vil kunne opfange de bevægelser.
Et voldsomt uvejr tager til over Antarktis, og forskerne kan derfor se frem til fire aflysninger og otte dages forsinkelse inden de endelig kan sætte kursen tilbage mod DTU. Nu skal de frem til slutningen af 2025 analysere den indsamlede data, og give ESA feedback på, hvorvidt radarteknikkerne i fremtiden vil kunne bruges i ESA’s Biomass-satellit. 1
5 Jørgen Dall, professor, DTU, jd@space.dtu.dk
5 Anders Kusk, forskningsingeniør, DTU, ak@space.dtu.dk
PROFESSOR MENER:
Der mangler rensning som en del af en samlet drikkevandsstrategi
VDer er giftstoffer i en stor del af vores grundvand, som er vores vigtigste drikkevandsressource. Så hvad skal der til, for at vi kan fortsætte med at drikke vandet fra hanen?
2 Christina Tækker
3 Stine Bidstrup/Ritzau Scanpix, Hofor
i er nødt til at bruge mere avancerede metoder til at rense for flere og mere komplekse stoffer, hvis vi skal sikre rent drikkevand i fremtiden. Det mener DTU-professor Hans-Jørgen Albrechtsen, der forsker i vores drikkevand.
I halvdelen eller flere af de danske vandboringer, man undersøger for forurening, finder man nemlig uønskede kemikalier, der er sivet ned i grundvandet. Siden 1999 er over 300 vandboringer faktisk lukket på grund af forurening.
Nogle af de stoffer, der truer grundvandet og vores sundhed, er nitrat og miljøfremmede stoffer som pesticider og biocider, der henholdsvis bliver
”Mange tror fejlagtigt, at vores drikkevand har ligget urørt i jorden i årtier, klar til at blive hentet op og drukket. Men det er desværre en misforståelse.”
PROFESSOR
HANS-JØRGEN ALBRECHTSEN, DTU
brugt til bl.a. at bekæmpe insekter og ukrudt og forhindre vækst af mikroorganismer i f.eks. maling og træmaterialer.
På grund af skærpede krav til det acceptable indhold af PFAS i drikkevandet forekommer PFAS nu også flere steder i grundvandet i så høje koncentrationer, at der er behov for at rense vandet ved hjælp af avancerede teknologier og processer. Det udfordrer vandværkerne, der skal sikre, at vandet fra hanen bliver ved med at være sikkert at drikke.
”Mange tror fejlagtigt, at vores drikkevand har ligget urørt i jorden i årtier, klar til at blive hentet op og drukket. Men det er desværre en mis-
På Hofor’s vandværk i Marbjerg bliver drikkevandet iltet, afgasset og filtreret i disse store tanke, inden det løber ud til hanerne i hovedstadsområdet.
forståelse. Og netop den misforståelse betyder, at vi ikke er klar til at skulle rense vandet i det omfang, som bliver nødvendigt fremover,” siger HansJørgen Albrechtsen.
Skadeligt for natur og mennesker
Nogle af de værste miljøfremmede stoffer i grundvandet tilhører PFASgruppen af syntetiske kemiske stoffer, som bl.a. har været brugt i elektronik og produktion af plastik, maling og tekstiler siden begyndelsen af 1950’erne. Stofferne bliver bl.a. mistænkt for at være hormonforstyrrende og kræftfremkaldende og har svært ved at blive nedbrudt i naturen.
PFAS-stofferne har f.eks. været brugt i industrien som imprægnering og til overfladebehandling af metal, træ og tekstil. Man finder også PFAS-forbindelser i luften, som stammer fra industriens forurening. Her bliver de drevet af vinden over lange afstande, indtil de falder til jorden, når det regner, hvorfra de kan sive ned i grundvandet. Også nedbrydningsprodukter fra pesticider forekommer hyppigt i grundvandet.
I takt med at forskere bliver bedre til at screene og udvikle nye miljøanalysemetoder, dukker der også nye forureningskilder op, fortæller Martin Hansen, der er lektor ved DTU. Sammen med sine kolleger har han udviklet følsomme non-targetanalyse-metoder, der skal være med til at forhindre, at man overser forurening med stoffer, som potentielt kan være skadelige. Sådanne metoder kan nemlig identificere tusindvis af stoffer, der ikke er kendt på forhånd. Senest har forskerne fundet spor af epilepsimidler og andre lægemidler, da de ved hjælp af metoden undersøgte grundvandet i samarbejde med Miljøstyrelsen.
Markant fingeraftryk
”Vi ser et rimelig markant fingeraftryk af, at menneskelige aktiviteter på jordfladen slår igennem til grundvandet. I øjeblikket bliver der brugt rigtig mange ressourcer på at finde ud af, om vi kan rense os ud af de her problemer. Og det kan man heldigvis med langt de fleste stoffer. Men nogle af de stoffer, der forekommer relativt hyppigt – som f.eks. DMS (nedbrydningsstof fra svampemiddel, red.) – er besværlige og vanskelige at fjerne, men til gengæld er de ikke særlig sundhedsskadelige,” siger Hans-Jørgen Albrechtsen.
Han mener, at det kniber med at få gang i en diskussion på det politiske niveau om, hvorvidt vi skal bruge mange penge og ressourcer på at rense vandet for nogle relativt uproblematiske stoffer, og om vi har de rigtige grænseværdier – eller om nogle grænseværdier skal sættes op.
Derfor efterlyser han en samlet vandstrategi for at sikre rent drikkevand nu. En strategi, der dels beskytter grundvandet og dels udvikler og implementerer renseteknologier til at håndtere de nuværende forureninger på vandværkerne. Men selv med en akut total beskyttelse af grundvandet vil det tage 30 til 60 år, før det nydannede, rene grundvand, som strategien kunne føre til, når frem til vandboringen.
Vi kan fortsat drikke vandet
Der er heldigvis meget, man kan gøre for at sikre, at der også kommer godt og sundt drikkevand ud af hanen i fremtiden. Ifølge Liselotte Clausen, der er chefkonsulent i Hovedstadsområdets Forsyningsselskab (Hofor), er der bl.a. behov for at stramme reguleringen af brug af kemikalier, oprense gamle jordforureninger, som ellers kan sive med regnvandet ned til grundvandet, rense drikkevandet for uønskede stoffer og beskytte grundvandet med grundvandsparker, der er udvalgte områder, man beskytter mod pesticider og anden gift. Hofor står i dag med to store udfordringer. Den ene udfordring er stoffet DMS, som Hofor finder stort set overalt i indvindingsområderne. DMS er et nedbrydningsprodukt fra svampemidler, som både har været anvendt som biocid i maling og som pesticid til frugt- og bæravl. Den anden udfordring er en større PFAS-forurening, som findes i indvindingsoplandet til Solhøj Kildeplads, der er Hofor’s største
kildeplads (et område, hvor indvindingsboringer er placeret, red.).
Hofor har derfor testet fem forskellige vandrensningsteknologier for at sammenligne deres effektivitet og vandkvalitet. En af teknologierne er aktivt kul, der er en filtreringsmetode, som binder skadelige stoffer som PFAS, pesticider og biocider til overfladen. DTU har bidraget i forsøgsopstillingen med at undersøge, i hvor høj grad en anden af vandrensningsteknologierne –de såkaldte resiner – tilfører uønskede stoffer til det behandlede drikkevand, og hvordan man kan forhindre, at drikkevandskvaliteten derved bliver forringet.
Resultatet viser, at alle de testede teknologier effektivt fjerner de værste PFASstoffer. Nu skal Hofor vurdere bæredygtigheden af de afprøvede teknologier og vælge den endelige rensningsmetode til fuldskala.
”Vi ser ind i en fremtid, hvor jeg er overbevist om, at vi fortsat kan drikke vandet direkte fra hanen, men der er behov for, at der bliver gjort noget nu med hensyn til strammere kemikalieregulering, grundvandsparker og udvikling af rensemetoder,” siger Liselotte Clausen.
Udvikling og innovation
DTU deltager i flere udviklings og innovationssamarbejder, hvor forskere bidrager med væsentlig viden om den kemiske opførsel af PFAS, og hvordan stofferne bliver transporteret og spredt mod grundvandet.
Et af dem hedder InSaDrikkevand og er et innovationssamarbejde mellem 10 af Danmarks største vandforsyninger og DTU. Et af indsatsområderne i samarbejdet er at undersøge miljøfremmede stoffer som f.eks. pesticider,
Grundvandet
Tests i laboratorierne hos Hofor er med til at sikre, at drikkevandskvaliteten lever op til gældende standarder, før den sendes ud til forbrugerne.
Grundvand er vand, der findes nede i jorden og dannes af regn og anden nedbør. I Danmark får vi stort set alt vores drikkevand fra grundvand. Der er ca. 2.600 vandværker i Danmark med i alt omkring 10.000 tilknyttede boringer, der er spredt over hele landet.
”Vi ser
ind i en fremtid, hvor jeg er overbevist om, at vi fortsat kan drikke vandet direkte fra hanen, men der er behov for, at der bliver gjort noget nu med hensyn til strammere kemikalieregulering, grundvandsparker og udvikling af rensemetoder.”
CHEFKONSULENT LISELOTTE CLAUSEN, HOFOR
biocider og PFAS i grundvandet og forstå, hvordan de bliver nedbrudt. Målet er at sikre, at produktionen af drikkevand foregår på en bæredygtig og samfundsmæssig forsvarlig måde. Samarbejdet skal samle vandforsyningernes indsats for at sikre fremtidens rene drikkevand baseret på grundvand. I et andet samarbejde indgår tre DTUprofessorer sammen med syv andre eksperter i en PFASvidenstaskforce, som regeringen nedsatte i 2023. Videnstaskforcen skal sætte retningen for den danske PFASindsats. Målet er at sikre et overblik over viden om forekomst, risici og spredning af PFAS i miljøet i Danmark og internationalt for at begrænse eksponering af mennesker og miljø. Det fortæller en af taskforcens medlemmer, DTUprofessor Poul Løgstrup Bjerg:
”Gennem de seneste år har fund af PFAS i miljøet givet anledning til bekymring hos befolkningen. Ved at være med i taskforcen kan DTU bidrage til, at der kommer en faglighed ind omkring risikovurderingen af PFAS, når man vurderer årsager til forurening. På den måde kan vi være med til at stille skarpt på, hvor der er behov for ny viden, og give konkrete handlingsanvisninger, så vi kan mindske eksponeringen af PFAS for almindelige mennesker, kommuner og regioner.” 1
5 Hans-Jørgen Albrechtsen, professor, DTU, hana@dtu.dk
Her går forskere sammen om grønne energiløsninger
Med Climate Challenge Laboratory samler DTU en række forskningsfelter for at accelerere udviklingen af nye materialer, der skal producere, omdanne og lagre grøn energi.
2 Peter Aagaard Brixen
3 Jacob Christensen
En ny bygning, Climate Challenge Laboratory, rejser sig højt over egetræerne på DTU’s campus i Lyngby. Den samler højt avanceret forskningsinfrastruktur og flere forskningsgrupper, som samarbejder om at løse nogle af vores store klimaudfordringer. Bygningen med seks etager summer af liv fra fysikere, kemikere, energi
ingeniører og mikrobiologer, der arbejder sammen med forskere fra andre fagdiscipliner samt studerende, virksomheder og andre universiteter.
De har 10.000 kvadratmeter at udfolde sig på, og sammen skal de accelerere udviklingen af de løsninger, der skal til for at skabe en bæredygtig fremtid for planeten Jorden og for mennesker, fortæller Christine
Nellemann, DTU’s dekan for bæredygtighed, diversitet, inklusion og talentudvikling, samt DTU’s internationale strategiske samarbejde.
”Med Climate Challenge Laboratory har DTU skabt et levende videnskabeligt univers, der kan rumme en betydelig forskningsindsats i nye materialer til PowertoXteknologier. Der er et stort behov for nye effektive, holdbare og globalt skalerbare materialer til bæredygtige processer, der kan høste, omdanne og lagre elektrisk energi fra vedvarende energikilder,” siger Christine Nellemann.
Batterier, solceller og brint
Forskningen i Climate Challenge Laboratory breder sig over en række fagområder lige fra teoretisk forskning i elektrokatalyse til forskning i nye energimaterialer, der kan anvendes i solceller eller elektrolyseceller, der udnytter elektricitet til at omdanne vandmolekyler til flydende brændstoffer som brint.
Andre forskningsgrupper undersøger biologiske organismer og enzymer, der kan omsætte CO2 fra luften til brændstoffer og gas, mens andre igen udvikler nye typer batterier, kunstgødning og kemikalier og en række andre produkter uden brug af fossile råstoffer.
Samarbejde på tværs af grænser
Materialeforskningen i Climate Challenge Laboratory går på tværs af etagerne ud over det enkelte forskningsområde, den enkelte ekspert, og hvad angår DTU – også ud over det enkelte universitets kapacitet.
Climate Challenge Laboratory søges certificeret efter den internationale standard for bæredygtigt byggeri, DGNB Guld.
I Danmark indgår Københavns Universitet, AAU, Aarhus Universitet og SDU i samarbejdet omkring Pionercenteret, og på den internationale scene er samarbejdspartnerne Stanford University, Utrecht University og University of Toronto.
Climate Challenge Laboratory kunne i slutningen af november fejre indvielsen af de nye faciliteter. 1
5 Tejs Vegge, professor, DTU, teve@dtu.dk
5 Nini Pryds, professor, DTU, nipr@dtu.dk
5 Stig Helveg, professor, DTU, stig@fysik.dtu.dk
Welcome aboard
I alt 68 forsøgspersoner deltog i september i 16 simulerede flyrejser i DTU’s indeklimalaboratorium i Lyngby. Her er et af klimakamrene opbygget som en flykabine. Forsøgene blev udført i et samarbejde mellem DTU’s indeklimaforskere og en større international flyvirksomhed og skulle simulere 11 timers flyrejser.
Formålet var at undersøge luftkvaliteten på længere flyveture og dens effekt på rejsende. Forskere målte kvaliteten af kabinens luft, bl.a. ved brug af et massespektrometer, der kan identificere luftens indhold af gasser. Der blev også udført målinger af støj, temperatur og luftfugtighed. I flykabinen kunne forsøgspersonerne beskæftige sig med de ting, man plejer at fordrive tiden med i en flyvemaskine, som bl.a. at streame film på en tablet, læse eller sove. Undervejs fik de to serveringer af mad, som var fremstillet af et cateringfirma i Kastrup Lufthavn for at gøre oplevelsen så autentisk som muligt. Der var også adgang til toiletter.
Fem gange under hver ’flyvetur’ skulle forsøgspersonerne besvare et spørgeskema om deres oplevelser af indeklima, velvære og helbredssymptomer, og tre gange fik hver person et fysiologisk tjek af synet, lungerne og huden.
På fotoet ses statister, da fotografering af de ægte forsøg ville forstyrre målingerne.
5 Pawel Wargocki, professor, DTU, pawar@dtu.dk
HAN AFLURER NATURENS HEMMELIGHEDER
Lektor Kaare Hartvig Jensen rummer en grundlæggende nysgerrighed efter at vide, hvordan verden er skruet sammen. Ved at forstå levende organismer eller hverdagsfænomener og sætte dem på formel udvikler han systemer til medicinoverførsel og laver knive med blade af papir.
2 Miriam Meister
3 Bax Lindhardt
Da medier verden rundt i sommeren 2024 skrev om forskning, der havde afsløret, hvilken type papir man kan skære sig værst på, kunne det ligne noget fra avisernes satiresektioner. Men den var skam god nok: Bag forskningen står Kaare Hartvig Jensen og et par DTUkolleger, der har udpeget papir på ca. 65 mikrometer i tykkelsen som farligst.
Idéen til at undersøge et fænomen, som de fleste kender alt for godt, men nok bare bander over og måske sætter et plaster på, opstod faktisk under coronanedlukningen, hvor lektoren havde ekstra tid til at læse – og dermed også var udsat for flere såkaldte paper cuts end vanligt.
”Det var nok en blanding af, at det irriterede mig at skære mig i fingrene, og så en intuition for, at det er et veldefineret videnskabeligt spørgsmål, som man måtte kunne finde et svar på,” forklarer fysiklektoren.
Undren som drivkraft
Det er netop Kaare Hartvig Jensens natur at undersøge hverdagsfænomener for at forstå, hvordan de hænger sammen – og faktisk sætter han tid af
til det ugentligt i sin velorganiserede kalender. Med denne nysgerrighed skriver han sig ind i en lang tradition, som især franske videnskabsfolk har holdt i hævd, og som den dag i dag får forskere til f.eks. at studere, hvordan sæbebobler får deres form, eller hvorfor halskæder hænger om en hals, som de gør.
”Det er en historik, hvor forskellige kendte forskere har brugt lidt af deres tid på at studere nogle meget simple problemer, der er hverdagsagtige. Det er simpelthen en higen efter at forstå vores omgivende verden bedre, uden at det skal være på en høj klinge,” uddyber han.
Viden fra paper cutprojektet har forskerne brugt til at lave en billig skalpel (et plastikskaft med et blad af 65 mikrometer tykt papir), der kan skære i kød og grøntsager – og gelatine, som var det medium, forskerne måtte bruge i manglen på forsøgspersoner, der ville lægge fingre til studiet.
Undren bliver til patenter
Det meste af Kaare Hartvig Jensens arbejdstid går dog med projekter, hvor øremærkede midler bliver til viden, der udvider vores forståelse af verden
Lektor Kaare Hartvig Jensen leder en forskningsgruppe, som søger at forstå de grundlæggende principper, der styrer biologiske systemers adfærd.
og bliver publiceret i videnskabelige tidsskrifter – og som nogle gange baner vejen for opfindelser til gavn for mennesker.
Sammen med kolleger fra MIT og Cornell University er han f.eks. kommet til bunds i hovedbruddet om, hvordan store træer kan transportere sukkersaft helt ud i bladene uden at være udstyret med en pumpe. Den viden har de brugt til at udvikle en chip, der kan kopiere mekanismen –en opfindelse, der er ved at blive paten
Idéernes legeplads
Kaare Hartvig Jensen har gennem årene arbejdet på masser af idéer –som disse, der er blevet til i hhv. et Villum Experiment-funded projekt og som en udløber af en oplevelse hjemme i dagligstuen.
En minihøster
Kemiske stoffer (såkaldte metabolitter) i planter kan bruges til f.eks. at lave parfumer, aromastoffer, medicin og biobrændsel. Traditionelt er planter blevet høstet og forarbejdet for at ekstrahere de værdifulde stoffer.
Kaare Hartvig Jensens forskningsgruppe har udviklet en minihøster, der via kunstig intelligens kan høste stofferne direkte fra de relevante celler i planterne. Ved hjælp af kunstig intelligens kan opfindelsen finde frem til cellerne, som er ca. lige så tykke som et hår. Den ville også kunne bruges til at sprøjte materiale meget præcist ind i planter for f.eks. at modificere dem.
Den ideelle æske
teret, og som på sigt vil kunne bruges til at sikre det helt rigtige flow i væskeoverførsler.
”Jeg kan bedst lide at arbejde på den måde, at vi starter med et grundlæggende fænomen, og så finder vi på noget, det kan bruges til, i stedet for den langsigtede jagt efter at løse ét meget specifikt problem, for så kender man jo problemet i forvejen, og så bliver det på en eller anden måde en meget lineær tankegang. Og hvis det ikke lige passer, hvis det ikke lige bliver
en kniv, så kan vi ikke bruge den viden til noget, for det er jo ikke en kniv,” forklarer Kaare Hartvig Jensen.
Svar i naturen
Nysgerrigheden efter at vide, hvordan verden er skruet sammen, leder ofte lektoren ud i naturen
”Hvis man går ud og undersøger, hvad levende organismer gør, så løser de en hel masse problemer, som man kan en-til-en-spejle i de forskellige tekniske problemer, mennesker har.
Hvad der startede med en undren, der opstod under coronanedlukningernes mange brætspil med familien, har Kaare Hartvig Jensen sammen med kolleger omsat til formlen på den optimale æske. Han studsede nemlig over, hvorfor låget på nogle brætspil let og i jævnt tempo glider på plads, når man lægger det på –mens andre bevæger sig langsomt og ujævnt ned.
Den viden kan f.eks. produktdesignere bruge til at lave papkasser, som åbner og lukker let og hurtigst muligt, uden at de gaber så meget i siderne, at det indeni kan falde ud.
Naturen er et uendeligt reservoir til inspiration for ingeniører eller designere.”
I 2020 udgav han således sammen med sine kolleger f.eks. en videnskabelig artikel om principperne bag naturens udformning af brodde, nåle og pigge hos dyr og planter, der stikker. Forskerne havde studeret mere end 200 forskellige sylespidse objekter lavet af vidt forskellige materialer og i alle størrelser – lige fra de mindste virus og alger, der måler bare 50 nanometer (altså betydeligt mindre end bredden på langt de fleste menneskehår), til narhvalens 2,5 meter lange stødtand, der er verdens længste animalske spids.
Opslagsværket ’On Size and Life’, som var udgivet, før forskerne gik i gang med deres undersøgelser, havde angivet forholdet mellem længde og diameter på den perfekte spids som 2 til 3. DTUforskernes studier viste derimod, at forholdet er 1 til 1. ”Så kan man jo sige: And so what? Men der, hvor det bliver sådan rigtig interessant, er jo f.eks. i et projekt, vi
lavede med LEO Pharma, som laver hudsygdomsbehandlinger. De er meget interesserede i at lave behandlinger som en form for plaster, du tager på, hvori der sidder nogle små bitte nåle. Nålene skal både kunne indeholde den rette mængde stof og kunne trænge ind i huden, så design og størrelse er ekstremt vigtige – og derfor betyder det virkelig noget, om det er 2 til 3 eller 1 til 1,” forklarer Kaare Hartvig Jensen. Når man konstant spotter fænomener, der er interessante at udforske, og dagligt bruger lang tid på at producere ny viden, bliver hovedet godt træt. For at få balance i regnskabet har lektoren kastet sig over cykling i sin fritid.
”Ellers sidder man med sådan en energibombe i kroppen, mens hovedet er fuldstændig drænet for energi. For mig er cyklen løsningen på det,” siger han med et smil.
I lære blandt de bedste DTU har været Kaare Hartvig Jensens base det meste af hans forskerkarriere –på nær en toårig afstikker som postdoc på det prestigiøse Harvard University. Tiden blandt nogle af verdens dygtigste forskere har været en stor kilde til inspiration.
”Raten, hvormed der kommer nye idéer ind i forskningsmiljøerne, er bare meget større de her steder,” forklarer
”Hvis man går ud og undersøger, hvad levende organismer gør, så løser de en hel masse problemer, som man kan en-til-enspejle i de forskellige tekniske problemer, mennesker har.
LEKTOR KAARE HARTVIG JENSEN, DTU
For Kaare Hartvig Jensen er naturen et uendeligt reservoir til inspiration for ingeniører og designere.
lektoren, som mener, at netop det at arbejde med mange forskellige idéer og tilgange på én gang er noget, han har taget med retur til DTU.
”Jeg tror ikke, at jeg får flere idéer end alle mulige andre – men jeg er blevet bevidst om at holde mig åben og ikke arbejde med den samme metode eller det samme forskningsområde i mange, mange år.”
Fremtidsdrømme
Når Kaare Hartvig Jensen sidder i sit kontor på DTU Lyngby Campus omgivet af lærebøger og opfindelser og skal sætte ord på sine håb og drømme for fremtiden, siger han – efter en lang og eftertænksom pause – at han gerne vil have lov at lave noget, der er interessant og spændende i sig selv. Uden at det behøver at løse en konkret krise lige her og nu.
”Jeg synes, meget forskningspolitik i Danmark er drevet af en katastrofetankegang – men problemet med at fordele for mange forskningsmidler ud fra en katastrofetænkning er, at de rigtige kriser jo ofte er dem, vi ikke ved kommer. Og her spiller netop grundforskning eller den nysgerrighedsdrevne forskning en meget vigtig rolle. For de kriser, du ikke kan forudse, er dem, du altid skal forberede, og netop det at undersøge alle mulige aspekter af verden kan på sigt vise sig at give det svar, vi får brug for i en katastrofe, vi ikke kunne forudse.” 1
5 Kaare Hartvig Jensen, lektor, DTU, khar@dtu.dk
DTU SIKRER EU-STØTTE I MILLIARDKLASSEN
Blandt Europas videregående uddannelsesinstitutioner er DTU tredjebedst til at hjemtage forskningsog innovationsmidler fra EU’s støtteprogram Horizon Europe. I alt 1.095 mio. euro er havnet hos danske universiteter, virksomheder og institutioner fra 2022 til september 2024, hvoraf 19 pct. er vundet til projekter på DTU.
Det betyder dog ikke flere penge at bedrive forskning for. Den danske stat reducerer nemlig sin støtte til forskning tilsvarende, hvilket ærgrer rektor på DTU
Anders Bjarklev:
”Når den danske stat fortsat modregner EUmidlerne, så er konsekvensen, at forskning og internationalt samarbejde begrænses. Derfor er vores opråb til politikerne at afskaffe modregningen, så vi styrker engagementet i de europæiske forskningsprogrammer og forskning til gavn for det danske samfund.”
DTU’s hjemtagne midler er fordelt på i alt 315 projekter. Knap halvdelen af midlerne går bl.a. til projekter med fokus på globale udfordringer med klima og energiforsyning.
”Ubehandlet spildevand bliver i stigende grad en vigtig kilde til anonym sundhedsog sygdomsovervågning af befolkninger i store byområder.”
Sådan siger adjunkt Patrick Munk om en ny metagenom-baseret metode til at undersøge flere tusind sundhedstrusler på én gang i spildevandsprøver. Metoden, der er udviklet i et europæisk forskningsprojekt ledet af DTU, kan afsløre, om fundne bakterier, virus og antibiotikaresistens er fra mennesker, dyr, industri eller det øvrige miljø, og gør det muligt at bremse sygdomsudbrud i opløbet.
124
DTU’S PLADS PÅ THE WORLD UNIVERSITY RANKINGS 2025, DER RANGLISTER MERE END 2.000 UNIVERSITETER FRA 115 LANDE. DTU ER RYKKET MERE END 50 PLADSER FREM PÅ TO ÅR.
Ny formand for DTU’s bestyrelse
Ved årsskiftet tiltræder tidligere EU-kommissær Margrethe Vestager som formand for DTU’s bestyrelse efter i det sidste årti at have været Danmarks repræsentant i EuropaKommissionen som konkurrencekommissær og siden 2019 også som ledende næstformand.
Margrethe Vestager ser frem til bestyrelsesarbejdet på et teknisk universitet, der rangerer blandt de bedste i Europa og verden, og som hun vurderer kommer til at spille en vigtig rolle i fremtidens samfund.
”Der er brug for ny teknologi i forhold til de udfordringer, vi står
over for på kloden: klimaforandringer, bio diversitet, levevilkår og vores sikkerhed. Men der er også brug for, at vi bruger teknologien på en ordentlig måde, der tjener menneskeheden bedst. Jeg mener, det er alt det, DTU står for. Det er en af de mest moderne og relevante institutioner, man kan forestille sig, og det er et stort privilegie at få lov til at være formand for bestyrelsen,” siger hun.
Margrethe Vestager overtager posten fra den svenske professor Karin Markides, der er rektor og CEO for det japanske universitet Okinawa Institute of Science and Technology.
HVORFOR HJEMSØGER SPØGELSESNET STADIG VORES HAVE?
Bionedbrydelige fiskenet kan være med til at løse Danmarks problem med spøgelsesnet. At finde ud af, hvordan man producerer net, der er tilstrækkeligt holdbare og stærke, men samtidig går i opløsning, hvis de går tabt til havs, er dog lidt som at løse en gordisk knude, har forsker Esther Savina erfaret.
q: Hvorfor er spøgelsesnet stadig et problem?
a: Kommercielle fiskenet kan være alt fra et par hundrede meter til et par kilometer lange. De er gode, fordi de er målrettet de arter, man ønsker. Men i dårligt vejr, eller hvis nettene hænger fast i noget, når fiskerne trækker dem ind, kan dele af dem forsvinde og blive til spøgelsesnet, der bliver ved med at fange fisk, som så bare går til grunde.
Og selv hvis de ikke fanger fisk – eller endnu værre, havpattedyr – vil varmen og bakterierne i vandet begynde at nedbryde disse net, som i dag
er lavet af nylon, så de med tiden bliver til mikroplastik.
Så spøgelsesnet er efter min mening en af de sidste store udfordringer, der skal løses, for at fiskeri med net kan blive rigtig grønt og bæredygtigt.
q: Hvordan kan man løse problemet?
a: Vi kan ikke forhindre, at fiskere ved et uheld mister redskaber til søs. Hvis nettene går tabt, kan vi dog reducere makroforureningen og sandsynligvis spøgelsesfiskeriet ved at sikre, at de er bionedbrydelige, så de nedbrydes hurtigere og på en miljøvenlig måde.
For at fiskerne skal se dem som et interessant alternativ til nylon, skal de nye net være robuste nok til at holde en hel fiskesæson uden at miste for mange fisk, men nedbrydelige nok til, at de opløses i vandet tilstrækkeligt hurtigt, hvis de går tabt.
Et godt net er så elastisk, at det fanger fisk uden at gå i stykker, men ikke så elastisk, at maskerne strækker sig, og man fanger den forkerte type fisk. Så du skal finde et bionedbrydeligt materiale, der har de helt rette egenskaber, når det trækkes ud i de tynde tråde, som fiskenettet er lavet af.
q: Findes denne type net allerede?
a: Kolleger i Korea har med held fundet en blanding af harpikser, som er velegnet til at lave bionedbrydelige net, der fungerer ganske godt i fiskeriet dér. Så vi fik dem til at specialfremstille nogle net i passende farve og størrelse og testede dem på fiskeri med net efter torsk og rødspætter i Skagerrak for at se, om de kunne fungere i de danske farvande, hvor temperaturer og forhold er anderledes end i Asien.
Vores forsøg viste, at bare et par uger inde i sæsonen begyndte nettene at gå i stykker, og fiskene kunne tvinge sig igennem dem. Til sammenligning kan fiskernes traditionelle nylonnet holde i seks måneder til to år, så det nuværende bionedbrydelige materiale er selvfølgelig ikke klar til brug her.
Mens jeg var med ude at fiske, lagde jeg mærke til, at mange af skaderne skete ved knuden. Det giver god mening, for det er der, man bøjer og dermed svækker trådene, hvilket gør, at revner i trådene vokser hurtigere her end andre steder. Mit forskningsfokus er derfor flyttet til knuderne, som er et område, der indtil videre ikke har været godt undersøgt, for nylonnettene fungerede jo, så hvorfor skulle vi bekymre os om det?
q: Hvad har dine studier afsløret?
a: Min nærmere undersøgelse af nettene viser, at når man arbejder med harpiks, kan man – i modsætning til nylon – ikke opvarme materialet så meget, når man laver knuderne og gerne vil have dem til at smelte sammen og derved forhindre dem i at glide. Så for at nedkøle dem
bliver nettene sprøjtet med vand, hvilket er uhensigtsmæssigt, fordi bionedbrydelig plast er følsom over for vand, hvilket gør materialet svagere. Det er naturligvis problematisk for styrken.
Med hjælp fra Louis Le Gué, en gæstestuderende fra Frankrig, og ved at bruge specialiserede tanke på det forskningsinstitut, hvor han læser, var vi i stand til at udsætte nettene for forskellige temperaturer og relevante bakterier for at se, hvor meget man kan strække nettene, før de går i stykker, og hvordan bakterier påvirkede forskellige dele. Vi fandt en bestemt type bakterier, der samlede sig ved knuderne, og som kunne være skyld i, at materialet nedbrydes.
Så nu er vi tilbage i grundforskningen for at forstå, hvad der sker i forarbejdningsfasen, både når materialet trækkes
ud i tynde tråde, og når nettene fremstilles, for det er her, vi mister mange af de gode egenskaber.
Det vil så hjælpe os i jagten på den rette kombination af materialer, der passer til danske forhold, inden vi bruger penge og tid på at forstyrre fiskerne og bede dem om at teste ting, der ikke virker. På længere sigt kunne andre plante og proteinbaserede alternativer også være gode kandidater.
q: Er der et marked for denne type net?
a: Pressen skildrer ofte fiskere som folk, der er ligeglade med miljøet. Men det passer ikke. De ville købe bionedbrydelige net, hvis de kunne, men lige nu har de simpelthen ikke den mulighed. For mig koster det nok 10 gange mere at få lavet nettene end at købe standardnet, så det
Om spøgelsesnet
Teknisk set er spøgelsesnet faktisk ikke kun fiskegarn, men en samlet betegnelse for alle typer af mistede eller efterladte fritids- og erhvervsfiskeredskaber i hav- eller ferskvand.
Spøgelsesnet fortsætter i mange tilfælde med at fiske i en periode, efter at det er mistet eller efterladt. Det utilsigtede spøgelsesfiskeri omfatter både fangst af arter, som nettene er målrettet mod, og fangst af f.eks. havfugle, havpattedyr, skaldyr eller andre fiskearter.
DTU Aqua anslog i 2021, at der er 49.000 forladte, tabte eller glemte fiskenet eller stykker af net i de danske farvande. Det er dog et estimat, der er behæftet med stor usikkerhed.
Netværket Clean Nordic Oceans – som DTU Aqua var med til at lede – udkom allerede i 2020 med ni anbefalinger til at bekæmpe spøgelsesnet, deriblandt øget brug af biologisk nedbrydeligt materiale i produktionen af fiskeudstyr.
Projektet med bionedbrydelige garn er gennemført med midler fra European Maritime and Fisheries Fund via Fiskeristyrelsen i et samarbejde med kolleger fra DTU Aqua og DTU Sustain.
er på ingen måde rentabelt. På en måde er det ikke deres skyld. Ansvaret ligger snarere hos os forskere for at forstå materialevidenskaben bedre, så vi kan hjælpe fiskerne med at tage de gode valg. 1
5 Esther Savina, forsker, DTU, esav@dtu.dk
Forsker Esther Savina hører til på DTU Hirtshals Campus, hvor hun og hendes kolleger især arbejder med at udvikle selektive fiskeredskaber, der undgår uønsket fangst.
KILDE: DTU AQUA
TRÆETS HEMMELIGE HISTORIE:
CT-skanner ser Rembrandtigennem -maleri
Et af kunstens store mysterier er tættere på en opklaring. Det skyldes en CT-skanning, som har gjort det muligt at fastslå alder og oprindelse for en trætavle, et af Rembrandts berømte malerier er malet på.
2 Sari Vegendal
3 Thomas Steen Sørensen, DTU
Kunstverdenen har i årtier søgt svar på, om Rembrandt malede disse to portrætter samtidig – og i så fald hvem de portrætterede er.
Året er 1632. Stedet er Hollands hovedstad, Amsterdam. En af tidens hotteste, nye portrætmalere, Rembrandt, modtager to trætavler, som 400 år senere vil give kunsthistorikere verden over noget at samles om. På den ene af de to trætavler maler han portrættet af en 39årig kvinde, på den anden trætavle maler han portrættet af en 40årig mand.
Sidenhen har de to malerier hængt sammen hos en privat kunstsamler i Paris, mens de i 1801 blev præsenteret som et ægtepar på en auktion, hvor de endte med at gå hver til sit.
Helt op til i dag har det været et mysterie, om Rembrandt forevigede de to skæbner samtidig, som et ægtepar, eller om han malede dem hver for
sig. Er der tale om det første, vil kunsthistorikere og arkivforskere blive i stand til at lede efter ægteparrets navne på et mere kvalificeret grundlag og finde ud af, hvem de i virkeligheden var.
”Hvis vi kan konkretisere det, er det en stor nyhed. Det vil give os en udvidet forståelse af periodens personligheder, og hvilket klientel der blev malet af Rembrandt,” siger professor emeritus Jørgen Wadum, der er seniorkonsulent ved Nivaagaards Malerisamling, hvor portrættet af den 39årige kvinde hænger.
360-graders røntgenfotos
Jørgen Wadum har brugt store dele af sit arbejdsliv på at blive klogere på, hvem Rembrandt var som kunstmaler,
og derfor har han og en kunsttransport med kvindeportrættet indeni fundet vej til DTU’s 3D Imaging Center.
Centeret er en af Europas bedste røntgenforskningsfaciliteter, og her kan en specialdesignet CT-skanner muligvis løse et dilemma, der indtil nu har spændt ben for en opklaring af Rembrandt-mysteriet: En fastmonteret træramme rundt om kvindeportrættet forhindrer forskerne i at se den originale trætavles årringe. Fjerner de imidlertid rammen, risikerer de at beskadige maleriet.
”Med CT-skanneren kan vi helt undlade at fjerne noget og stadig se årringene,” siger Carsten Gundlach, der er seniorforskningsingeniør og chefkonsulent ved DTU Fysik. Han uddyber:
”Vi sætter maleriet ind på et roterende bord i CT-skanneren, og så tager vi røntgenbilleder, som vi kender fra hospitalerne, 360 grader rundt. Med røntgenbillederne bliver det muligt at se igennem maleriet, og hvordan det ser ud i dybden. Det betyder, at vi vil kunne se årringene,” siger han.
Årringene er essentielle, da de kan bruges til at aldersdatere trætavlen og
DTU’s 3D Imaging Center
DTU’s 3D Imaging Center anvender moderne teknologier som CT-skanning og røntgenudstyr til at skabe detaljerede billeder af objekters indre. Centeret blev indviet i sommeren 2021 og bidrager til forskningen inden for energiteknologi, sundhed og den grønne omstilling.
Derudover bliver centerets faciliteter brugt af museumsverdenen til at øge digitaliseringen af fortidige fund og samlinger. Ud over Rembrandt-maleriet har centeret bl.a. hjulpet Nationalmuseet med at skanne guldbrakteater fra den såkaldte Vindelevskat, mens Statens Naturhistoriske Museum har haft kraniet fra Tyrannosaurus rex-dinosauren Casper igennem en CT-skanning.
4 Læs mere på centrets hjemmeside: https://3dim.dtu.dk/
Professor emeritus Jørgen Wadum gør forsigtigt et Rembrandtmaleri klar til at blive CT-skannet på DTU.
Wadum frigør portrættet fra den beskyttende træramme.
DTU’s hjemmebyggede CT- skanner
CT-skanneren, som er blevet brugt til at røntgenfotografere Rembrandt-portrættet, er så vidt vides verdens største.
Det er forskerne fra DTU’s 3D Imaging Center, der selv har bygget den – oprindeligt til at røntgenskanne betonelementer for revner og brud.
De vellykkede resultater i forbindelse med Rembrandtsamarbejdet baner vejen for, at andre samarbejder med museer kan opstå.
fastslå træets oprindelsessted. Svarer disse data til mandeportrættets trætavle, øger det sandsynligheden for, at manden og kvinden blev malet som et par.
Træets fingeraftryk
”Hey, this is perfect!” Sådan lød dendrokronolog Aoife Dalys umiddelbare reaktion på de færdigbearbejdede skanningsbilleder, Carsten Gundlach og seniorforsker ved DTU Compute Jakob Sauer Jørgensen kunne sende til hende.
En dendrokronolog er en slags trædetektiv, der ved at måle på et træs årringe kan finde frem til dets alder og ophav. Men forud for denne opgave var Aoife Daly usikker på, om det overhovedet ville blive muligt.
”Jeg krydsede fingre for, at vi ville få nogle tværsnit, der var detaljerede nok til, at jeg kunne arbejde med dem. Maleriet var meget større end de CTskanninger af objekter, jeg normalt arbejder med, hvor omkring 30 centimeter i diameter er smertegrænsen. En stor størrelse kan nemlig nemt betyde en lav opløsning og uskarphed i billederne,” forklarer hun.
Heldigvis var opløsning og skarphed i DTU’s billeder ’langt over forventning’, og Aoife Dalys målinger af træet kunne gå i gang uden problemer.
”Jeg måler fra den inderste til den yderste årring hele vejen igennem træet. Når jeg har gjort det, har jeg en sekvens af målinger. De kan plottes som en kurve, hvor man kan se variationen. Hvis væksten har været høj et år, vil årringen være bred og lægge sig højt i kurven, mens en lav vækst vil vise sig i form af en smal årring, der lægger sig lavt i kurven,” forklarer Aoife Daly. Den samlede vækstkurve for træet udgør et unikt mønster, der kan ses som træets fingeraftryk. Det kan Aoife Daly, ved hjælp af korrelationsstatistik, bruge til at afgøre, hvor gammelt træet er, og herefter kan hun ved hjælp af et register for træer, der er en samling af årringsdatasæt fra hele Europa, vurdere, hvor træet har groet.
I arbejdet med Rembrandtmaleriet ledte denne metode hende frem til et klart resultat, som hun kunne sammenligne med en tilsvarende analyse af mandeportrættet, lavet af The Metropolitan Museum of Art i New York. Det tilsammen gav hende den endelige konklusion.
Genforenet
I efteråret hang de to Rembrandtmalerier side om side på kunstmuseet Nivaagaards Malerisamling som
Senior forskningsingeniør Carsten Gundlach (t.h.) og de to transportansvarlige (t.v.) ser med, mens Jørgen
”Vi vil gerne være til gavn for samfundet, og vi synes, det her er et eksempel på, at vi kan bidrage til at løfte en anden type forskning, end hvad man typisk forbinder DTU med. Vi håber, der bliver mere af den slags i fremtiden.”
CARSTEN GUNDLACH, DTU
FORSKNINGSINGENIØR
SENIOR
hovedrolleindehavere i udstillingen ’Rembrandt Reunited’.
De er ganske uvidende om det årelange forskningssamarbejde, der bag kulissen har forsøgt at få hånd om deres fortidige forbindelse, og som gør, at kunsthistorikere verden over nu er tættere på en afklaring.
”Der er al mulig grund til at tro, at de her to malerier er nogle af de første ovale portrætter, Rembrandt maler i 1632, og selvom der stadig er åbne spørgsmål, tror vi, de kan være pendanter,” lyder vurderingen fra Jørgen Wadum og den kunsthistoriske forsker Angela Jager fra det kunsthistoriske institut RKD i Haag.
Aoife Dalys analyse viser nemlig, at træerne, som blev brugt til at fremstille de ovale paneler, som de to malerier er malet på, blev fældet i 1620’erne. Det passer med, at Rembrandt malede malerierne i 1632. Samtidig viser analysen, at træerne til begge maleriers tavler stammer fra et afgrænset område i Baltikum, der i dag er kendt som Litauen, mens to af træpanelerne i hver sin tavle har så store sammenfald, at de sandsynligvis er fra den samme skov.
”Det tilsammen sandsynliggør, at træet blev fældet i samme region i Litauen, inden for samme periode.
Herefter blev det forarbejdede træ transporteret til en havneby, hvorfra det blev fragtet til Amsterdam, sorteret og opkøbt af en panelmager, der lavede panelerne, som så sidenhen blev solgt til Rembrandt,” forklarer Aoife Daly.
Nye samarbejder om gamle mysterier
Meget af det træ, man i 1600tallet lavede paneler af i Amsterdam, stammer dog fra Litauen, og det er derfor umuligt at sige, om panelerne blev købt af Rembrandt i én eller flere omgange.
Sikkert er det dog, at skanningerne af samarbejdets parter vurderes som ’enormt værdifulde’, og på DTU håber forskerne, at det kan føre til flere samarbejder om fortidige mysterier. ”Vi vil gerne være til gavn for samfundet, og vi synes, det her er et eksempel på, at vi kan bidrage til at løfte en anden type forskning, end hvad man typisk forbinder DTU med. Vi håber, der bliver mere af den slags i fremtiden,” siger Carsten Gundlach. 1
Transporten mellem DTU og Nivaagaards Malerisamling foregik med specialiseret kunsttransport. Maleriet var forsvarligt beskyttet i en specialbygget ramme og en særlig transportkasse.
Sofie Helvig Eriksen
Alder: 28
Uddannelse: Cand.polyt., kemiteknik, DTU Kemiteknik, The Danish Polymer Centre
Projektets forskningsfelt: Kemiteknik
Projektperiode: 2022-2025
Vejledere: Professor Anne Ladegaard Skov (hovedvejleder), DTU Kemiteknik
Sofie Helvig Eriksen prøver sit flydende plaster af på en model af bagdelen på en ældre herre, der lider af kroniske sår.
Håb for patienter med kroniske sår
2 Linnea Lundberg
3 Frida Gregersen
Mit ph.d.-projekt handler om … … at udvikle et plaster til kroniske sår, som er bedre end dem, der bruges i dag. P.t. bruger man bl.a. exufiber, som er en lang tråd, man fylder såret op med, men den er skrøbelig og kan gå i stykker, når den skal fjernes, og den kan ofte ikke komme helt ned i sårets fordybninger. Et kronisk sår kan nemlig blive meget dybt og ujævnt. Mit projekt er et flydende plaster, der hældes direkte i såret. Det skummer op, så det fylder såret helt ud og størkner på 10 minutter. Herefter kan plasteret sidde i såret i helt op til fem dage, og det er godt for sårhelingen. Hver gang man tilser et sår og skifter plaster, risikerer man nemlig at sætte helingen tilbage. Plasteret kan sidde i såret i så mange dage, fordi vi har tilsat syre, og den sure karakter gør det antibakterielt.
Projektet begyndte som udvikling af et fast produkt lig et ’normalt’ plaster. Vi tog udgangspunkt i vores faglige felt, nemlig udnyttelsen af elastomerer, som er en særlig type gummi, man kan fremstille ved hjælp af bl.a. silikone. Undervejs har vi evalueret og undersøgt, hvad vi kunne gøre bedre, i forhold til hvad der var tilgængeligt på markedet. Det førte til, at vi gik fra et fast til et flydende plaster for at opnå en perfekt pasform til sårene.
Forskningen kan bidrage til … … bedre behandling af patienter med kroniske sår. Plasteret kan føre til hurtigere sårheling og dermed en bedre oplevelse for patienterne. Kroniske sår heler nemlig generelt dårligt og langsomt. Mit færdige produkt er tiltænkt hospitaler, men på længere sigt kan det også være relevant for sundhedspersonale tilknyttet hjemmeplejen, som behandler borgerne i borgernes egne hjem.
Det har været en god dag på jobbet, når … … jeg får lov til at bruge mine evner inden for kreativ problemløsning, og det gør jeg heldigvis ofte. Vi er nemlig to, mig og en postdoc, som arbejder på projektet, og det er et ligeværdigt samarbejde, hvor begge parter får lov til at supplere hinanden.
Jeg kobler af fra mit arbejde, når … … jeg cykler til og fra arbejde. Jeg har en god og lang cykeltur til arbejdet på næsten en time, og på den kobler jeg af. Før i tiden sejlede jeg meget og deltog i sejlkonkurrencer på eliteniveau, så dengang var det på havet, jeg koblede
af. Jeg sejler stadig på ferier, så der kobler jeg også meget af, eller når jeg hækler små dyr, gerne skildpadder. Jeg har nemlig brug for at lave noget med hænderne, når jeg lytter til podcasts, f.eks. ’Genstart’ og ’Hjernekassen’.
Jeg blev ph.d.-forsker på DTU, fordi … … tre år med ’fordybet leg’ med mine største faglige interesser virkede frit og som det helt rette valg for mig, efter at jeg kunne kalde mig for færdiguddannet civilingeniør. Dengang jeg skulle vælge uddannelse efter gymnasiet, stod valget mellem kemi på Københavns Universitet og kemiteknik på DTU, og jeg har på ingen måde fortrudt mit valg her på mit ottende år på DTU.
Som ny ph.d.-forsker blev jeg overrasket over … … at forskningsartikler ikke automatisk er korrekte, blot fordi de er blevet udgivet. Måske mangler der nogle oplysninger, eller måske er der nogle data, som kunne indsamles bedre. Det er klart det, der har overrasket mig mest, fordi jeg før i tiden tænkte, at en udgivelse var lig med en blåstempling af indholdet.
Den største udfordring som ph.d.-forsker oplever jeg, er … … når ens projekt kommer på omveje. Jeg forskede til at begynde med i kunstig hud og levering af medicin gennem netop huden. Derfor skulle jeg lave en membran, der havde samme egenskaber som hud, og teste medicinlevering på den, men det viste sig at være for svært. Jeg havde simpelthen ikke de nødvendige redskaber og remedier til det. Derfor skiftede jeg retning til det projekt, jeg arbejder på i dag. Min vejleder Anne Ladegaard Skov har været rigtig god til at hjælpe mig på rette vej undervejs. Projektet handler stadig om behandling, for det er vigtigt for mig. Det skal være noget, der kan gøre en forskel for mennesker.
I fremtiden vil jeg gerne arbejde med … … at gøre mit projekt til en startup sammen med mit team, der består af bl.a. min vejleder Anne Ladegaard Skov og Nikolett Kis, som er den postdoc, der arbejder på projektet sammen med mig. Dog er jeg på sigt åben for at gå forskellige veje inden for mit fag, fordi jeg er meget nysgerrig og god til at fordybe mig. 1
At se maling tørre
Når blæk tegnet på papir tørrer ud, opstår fine forgreninger i et dendritisk mønster. Strukturerne dannes, når noget af blækket fordamper, mens andet bliver suget igennem papirets fibre på grund af det porøse materiales kapillærkræfter.
Undersøgelser som denne giver forskere ny viden om væskers transport gennem materialer –en viden, der er vigtig, når man f.eks. skal fastslå, hvor åndbar en bygning er. Ved at sætte naturlige fænomener på formel kan forskere altså bruge naturens designprincipper til bedre at forstå verden, finde løsninger og udvikle opfindelser.
