Når nye vegar blir lagt gjennom gamle landskap, går det ut over det som voks der før.

Vegmyndigheitene har som mål å få tilbake den gamle vegetasjonen, men forsking viser at framgangsmåten deira slår heilt feil ut.

Kulturlandskap i miniatyr

Då ein del av E16 mellom Aust- og Vestlandet vart lagt om, såg økologar ved Høgskulen i Sogn og Fjordane sitt snitt til å gjennomføre eit fleirårig feltarbeid.

Forskarane ville finne ut korleis ein best kunne få tilbake det opphavlege mangfaldet av gras og markblomstrar etter at anleggsmaskinene hadde herja med kulturlandskapet.

Staden dei valde ut, var ei ny vegskulder ved Borgund i Lærdalsdalen, tett på den trafikkerte europavegen.

Skal vere mangfaldige

Ein vegkant er ikkje berre ein vegkant. Sjølv på ei strekning der det passerer oppunder to tusen bilar i døgnet, mange av dei trailerar, er det meininga at grasbakkar og grøfter langs asfalten skal vere innbydande for bier og humler og for småfuglar som fangar insekt.

I engene som duvar mjukt i det bilar og vogntog skyt forbi, trivst både blåklokker, raudkløver og gulmaure.

– Vegkantar kan vere veldig rike på artar, ikkje ulikt enger i gamalt kulturlandskap, forklarer førsteamanuensis Inger Auestad ved Høgskulen i Sogn og Fjordane.

Overførte høy og frø

Forskarane ville vite korleis ein best går fram når ein vil ha tilbake vegetasjonen som var der før eit inngrep. På vegskuldra dei hadde valt ut, låg jorda svart og naken då dei gjekk i gang.

Forskarane prøvde ut fire ulike metodar i forsøksfeltet sitt.

Tre av metodane dei valde ut, gjekk ut på å overføre frø og høy frå gamle beitemarker og blomstrande vegkantar i nærleiken. I nokre flater sådde dei frø henta frå beitemarkene og vegkantane. I andre flater la dei tørt høy frå dei same områda, hausta med høvesvis hard og lett raking. I resten av forsøksfeltet gjorde dei ingenting.

Enga kom att

Dette var i 2004, og gjennom dei ni neste åra undersøkte forskarane korleis plantelivet utvikla seg i dei ulike flatane i forsøksfeltet på vegskuldra. Etter eitt, to, tre og åtte år gjorde dei feltarbeid på staden for å sjekke kva som voks der.

Dei samanlikna òg med vegetasjonen i områda der dei hadde hausta frø og høy til forsøket.

– Vi lukkast eigentleg med alle metodane våre, både å så frø på den nakne jorda, ved å legge ut høy og faktisk òg ved ikkje å gjere noko som helst, seier Auestad.

I flatene som låg urørte, vaks det litt færre artar enn i flatene med høy og frø. Det som vaks der, hadde kome med vinden. Men utvalet likna i alle tilfella på dei fargerike engene og vegkantane i omgjevnadane.

Dei ville artane tapar

I det åttande året studerte forskarane òg det som vaks elles på vegskuldra, utanfor forsøksfeltet. Der hadde vegvesenet brukt standardmetoden sin, nemleg å sprøyte frø frå nokre få artar av gras og kløver ut over jorda.

Det vart fort tydeleg for forskarane at forsøksfeltet der det no vaks eit mangfald av ville artar, kom til å bli verande eit isolert felt i ein grøn ørken av gras.

– Det vegvesenet sår, er høgvaksne og robuste variantar av artar som finst i den naturlege vegetasjonen, forklarer Auestad. Kvart grasstrå blir altså større og sterkare enn dei naturlege fetrane og kusinene. Og ein ting er sikkert, dei ville artane taper i konkurransen.

– Vi venta kanskje at dei ville plantene som voks i forsøksfeltet ville spreie seg utover til resten av vegskuldra, men det greier dei faktisk ikkje, forklarer Auestad.

– Hindrar mangfald

Forskaren slår fast at vegvesenet sin metode for å få att vegetasjonen, slår heilt feil ut.

– Ved å gå fram som i dag hindrar dei faktisk at mangfaldet kjem tilbake, seier Auestad.

Når dei bygger veg gjennom skogar og lyngheiar, lukkast Statens vegvesen veldig godt, seier forskaren.

– Men akkurat når det gjeld kulturlandskap finst det eit unytta potensial.

Det fenomenale for vegvesenet er at løysinga på sikt verken er dyr eller krevjande. Forskarane har alt vist kor enkelt det er å få dei gamle artane tilbake.

Og når dei naturlege vekstane først er på plass, krev dei svært lite – gjerne berre ein slått i året. Til samanlikning må vegvesenet trimme vegkantane dei får med standardmetoden sin langt oftare sidan det kraftige graset både veks fortare og blir høgare.

– Å innføre andre metodar ville vere eit Kinderegg for vegvesenet – dei får vegkantar som er rike på artar, pene og attpåtil meir lettstelte, seier Auestad.

Referanser: 

Auestad, I., mfl. Near-natural methods promote restoration of species-rich grassland vegetation—revisiting a road verge trial after 9 years. Restoration Ecology 24, 381-389, 2016. Sammendrag.

Restaurering av artsrik engvegetasjon i vegkanter, Statens vegvesens rapporter, nr. 351, 2016

Norge står i vindmøllespagat. Vi har ett bein i vindparker på land – ståltrær med hvesende, roterende knivblad som på sitt verste parterer fugler og ødelegger vindkraftens gode navn og rykte.

Det andre beinet er plantet godt ute på havdypet. Her ute blåser vinden jevnere, færre fugler forviller seg inn i rotorbladene, og vindparkene plager ikke folk.

Men dette beinet står ikke i norsk farvann. Spagaten er vid – tvers over Nordsjøen. 

• Les også: Knust av Skottland på vindkraft

Skotter støtter ny teknologi

Statoil bygger verdens første forsøkspark med fem flytende Hywind havmøller utenfor Skottland. Hvorfor ikke Norge?

– Vi drukner i billig energi fra fosser, sier Finn Gunnar Nielsen. Han ledet forskningsprosjektet bak Statoils første flytende havmølle, Hywind. Den ble sjøsatt i 2009.

Nå er han tilbake fra Statoil som professor ved Universitetet i Bergen. På konferansen NORCOWE i Bergen er han en autoritet med over 30 års forskning på konstruksjoner til havs bak seg, og 14 år på vindenergi.

Likevel – billig vannkraft er bare en del av grunnen til at Statoil dro over Nordsjøen til Hywind Scotland Pilot Park.

– Støtten i Skottland har vært god for ny grønn teknologi De gir nye løsninger bedre støtte, sier Nielsen.

Flytende fordeler

Hywind er en ny teknologi. Eller – rettere sagt – eldre og velprøvet teknologi – vindturbiner – montert på nytt, gyngende underlag. Flytende, duvende underlag. 

Flytende vindmøller har flere fordeler. De kan legges ut på dypt vann, langt fra folk og langt fra kyster med rikt liv, både i lufta og under vannet og på bunnen.

De kan plasseres friere ut fra hvor vind, bølger, skipstrafikk og produksjonen for øvrig tjener på det.

De slipper belastningen av krappe skumskavler på grunt vann. Dønningene ute på storhavet slår ikke med samme harde kraft mot utstyret.

Og – ikke minst – jo lenger til havs du kommer, desto jevnere blåser vinden. Det gjør det enklere å beregne effekten fra vindfarmene – en viktig faktor å tenke på når prisen skal sammenlignes med vindparker på grunna – eller på land.

– Vi har nok undervurdert hvor vanskelig det er å bygge vindkraft på land i ulendt terreng. Der er vindforholdene kompliserte, utdyper Nielsen.

Produsentene vet lite

De velprøvde kommersielle vindturbinene er laget for å stå på fast underlag – på land eller fast på ganske grunn havbunn – typisk 20 meters dyp. Hvordan oppfører de seg når de monteres på gyngende underlag?

– De som lager vindturbinene har ikke utviklet med tanke på flytende fundamenter. Derfor vet de ikke så mye om det, sier Nielsen.

Svaret blåser i vind-virvler

Derfor var den første Hywind-møllen i 2009 et forsøksprosjekt. Derfor er Hywind Scotland Pilot Park et viktig skritt videre fra de første enkeltmøllene til fem vesentlig større og videreutviklede møller i en klynge.

Neste spørsmål blir da: Hvordan reagerer vindmøllene i klyngen på hverandre? Som Bob Dylan sang: Svaret blåser i vinden. 

Svaret blåser særlig i vind-virvlene bak møllebladene. De forstyrrer og ødelegger for nestemann i rekka hvis møllene står for tett.

På den andre siden – utbyggerne har fått et begrenset areal å breie seg på av myndighetene. Å spre møllene ut over store områder gjør også vedlikehold og kabling dyrere.

Kort vei til fiasko

Slike avveininger gir kompliserte regnestykker. Hvordan bygger du en vindmøllepark best og billigst til havs? Hvor tett kan møllene stå? Hvor er vinden best? Hvordan påvirker bølgene?

Veien fra suksess til fiasko er kort. To prosent feil beregning av vindhastigheten gir åtte prosent energitap. Dette kan ødelegge hele økonomien i en vindpark, viste Nielsen i sitt innlegg på konferansen.

• Les også: Slik kan vinden temmes til havs

Norske firmaer ut i verden

Desto viktigere at norske forskere har bygget opp et samarbeid seg imellom og med Statoil og andre industripartnere gjennom NORCOWE, ett av to forskningssentre for vindenergi i Norge.

Dette samarbeidet er i ferd med å gjøre Norge til en fødselshjelper for vindenergi på det internasjonale markedet.

Ett eksempel er værvarslene til firmaet StormGeo. De går ut til 40 vindparker over hele verden, fortalte visepresident Jostein Mælan på konferansen.

Et annet eksempel er simuleringsprogrammene til firmaet Shoreline. Det har sitt utspring fra Universitetet i Stavanger, der gründer og daglig leder Ole-Erik Vestøl Endrerud tok sin doktorgrad.

Tung simulering

Disse analyseprogrammene lodder ned i de komplekse problemene som må løses når du skal bygge og drive en vindpark.

Andre og like komplekse problemer oppstår i vindfeltet rundt og mellom vindmøllene og i møtet mellom havbunn, bølger og vind.

Mange av foredragene på konferansen handlet om disse problemene. Simuleringsprogrammene sliter med å regne seg gjennom de kaotiske vind-virvlene rundt turbinene.

– De tyngste simuleringsverktøyene er tunge. Vi har kjørt noen analyser for bare to–tre turbiner og bruker en vanvittig lang regnetid, forteller Nielsen.

Slike problemer tvinger forskerne til å forenkle. Mye kløkt er lagt ned i slike forenklinger, både ved NORCOWEs vertsinstitutt Christian Michelsen Research og andre steder.

Vindmålinger med lys, lyd og propell

Forskerne arbeider også hardt med å skaffe nok vinddata som dataprogrammene kan kjøre på. 

Målingene gjøres med flere typer instrumenter. LIDAR, lysradar som sveiper over luftrommet og fanger ekkoet fra støvkorn og annet smått som blåser av gårde.

Lydsonder, som sender ultralyd gjennom vindfeltet. Når lufta beveger seg, blir tonehøyden også endret, og dette kan også omsettes til vindhastighet.

Også gode, gamle vindpropeller – eller koppanemometre, som er det faglig riktige navnet – gjør fortsatt nytte for seg. 

Line Båserud fra Universitetet i Bergen og kollegene hennes har til og med montert vindmålere på et modellfly og latt det frese rundt i en vindfarm i Nederland med vindmåler i nesa.

Lovende LIDAR

Både modellflyet og vindpropellene måler vinden i ett bestemt punkt. Lysradaren LIDAR er mindre nøyaktig, men kan dekke store områder mye lettere fra ett målepunkt.

Derfor arbeider forskerne for å gjøre LIDAR god nok til å støtte opp under kostbare beslutninger, ifølge Nielsen.

Rotorblader på 200 meter

Slike målinger og beregninger blir viktigere jo større turbinene er. Og størrelsen øker jevnt på. Færre og større vindmøller gir mer energi for lavere pris. Dette er livsviktig for en industri som på sikt må klare seg uten offentlig støtte.

– Med rotorblader på 200 meter i diameter er forståelsen av strømningsforhold i atmosfæren viktig, sier Nielsen.

Kina i vinden

Norge er altså i ferd med å bli en fødselshjelper for vindkraft til havs og på land over hele verden. Asia er et kjempemarked.

– Kina bygger ut like mye vindenergi per år tilsvarende summen av alle norske vannkraftverk, forteller Nielsen.

Disse anleggene bygges på land, men på flatt sletteland der vindene blåser jevnere og beregningene blir enklere.

Også andre flate land kan dra nytte av denne fordelen. Danmark og Nord-Tyskland har størst andel av vindkraft i sin elektrisitetsforsyning, ifølge Nielsen.

Borte bra?

Og norrønafolket – det vil altså fare ut i verden, men ikke bygge vindparker i egne farvann. 

Gjør det egentlig noe? Er det ikke bra nok å tjene penger på å hjelpe vindmøllene i gang i andre land?

Europa trenger norsk havvind

– På litt lengre sikt må vi ha ambisjoner om å bli en stor leverandør av energi fra norsk havvind, skriver politisk rådgiver Knut Falk Qvigstad fra Miljøpartiet De Grønne i en e-post til forskning.no.

– Ikke først og fremst fordi vi trenger enda mer kraft til Norge, men fordi Europa skal gjennom en omstilling som vil utløse en enorm etterspørsel etter fornybar energi, fortsetter han.

Qvigstad var for øvrig den eneste representanten for politiske partier på NORCOWE-konferansen.

– Norge har store havområder med mye vind som ligger relativt nær dette markedet. Da er det naturlig at vi melder oss på som en potensiell storprodusent, skriver Qvigstad.

Må gjøre det, ikke bare si det

Nielsen har et annet argument for havvind i norske farvann.

– Det er ikke enkelt å gå inn i tøft internasjonalt marked når du ikke kan vise til at du har gjort dette hjemme, svarer Nielsen. Han bruker sin tidligere arbeidsgiver – Statoil – som eksempel.

– At statoil framstår som verdensledende på flytende vindkraft skyldes utelukkende at de bygget Hywind, sier han.

– De kunne hatt alle beregningene og analysene, men uten et praktisk forsøk ville ingen sett på det.

Ønsker demoanlegg i Norge

– Hvis vi kunne vise til resultater fra en halvkommersiell vindpark i Norge, så kunne mange norske firmaer fått en tilsvarende troverdighet, sier Nielsen.

– De siste årene har vi jobbet mye på Stortinget med å få på plass en støtteordning for et demonstrasjonsanlegg for havvind der norske leverandører kan teste og vise frem sine løsninger, skriver Qvigstad fra MDG.

– Høsten 2015 fikk vi flertall for at energimeldingen skulle inneholde en strategi for å få på plass demonstrasjonsprosjekter for flytende havvind, fortsetter han.

• Les også: Forskningsaktører fornøyde med energimeldingen – med noen unntak

Vindstrøm til oljeplattformer

Er det også andre håp om flytende vindkraft i norske farvann? Nielsen ser en mulighet.

– Det eneste som virkelig kan endre dette spillet er kanskje at Norge må gjøre noe drastisk på sokkelen hvis oljeindustrien skal oppfylle sine forpliktelser om reduserte CO₂-utslipp, sier han.

Problemet her er at elektrisk strøm lages med gass på oljeinstallasjonene. 

– Det har vært snakket om å hente strøm fra land. Et alternativ er strøm fra vindparker, sier Nielsen.

Statoil satser grønt

Men er satsingen på miljøvennlig energi i Statoil mer enn en grønn persilledusk for å pynte på gammelt fossilt daukjøtt?

– Den diskusjonen er død. Statoil har fått en ny energienhet på konsernnivå med budsjett på flertalls milliarder kroner, sier Nielsen.

– Grønn energi er fortsatt en liten del av Statoil, men Statoil har blitt en betydelig aktør i vindmarkedet offshore, fortsetter han.

Mer trøkk i Statoil

– Det er på høy tid at Statoil innser at olje- og gassepoken går mot slutten. Hvis selskapet ikke finner flere ben å stå vil de forsvinne i takt med at olje- og gassproduksjonen fases ut, kommenterer Qvigstad fra MDG. 

– Vårt inntrykk er at disse realitetene er i ferd med å synke inn og at det er langt mer trøkk i Statoils fornybarsatsing enn det var for kort tid siden. 

– Det er ingen tvil om at Statoil har kompetanse og muskler til å bli en svært viktig aktør hvis de velger å satse på vind og andre fornybare kilder. Vi er veldig spente på fortsettelsen, skriver Qvigstad.

Lenker:

Nettsiden til NORCOWE: http://www.norcowe.no 

Hywind Scotland Pilot Park, nettsider fra Statoil: http://www.statoil.com/HywindScotland 

StormGeo Offshore Wind, informasjon fra firmaet: http://www.stormgeo.com/renewables/offshore-wind/ 

Nettsider fra firmaet Shoreline: http://www.shoreline.no/home 

Ekstremværet Dagmar i desember 2011 viste at Norges strømforsyning- og telekommunikasjonssystemer var sårbare for ekstreme naturhendelser.

Én million personer ble strømløse, ca. 31.500 abonnenter var uten fasttelefon under uværet og mer enn 700 basestasjoner for mobiltelefoni falt ut.

I ettertid ble det innført tiltak for å gjøre systemene mer robuste mot ekstremvær. Spørsmålet er imidlertid om vi kan unngå uventet nedetid i komplekse IKT-systemer ved bare å gjøre systemene mer robuste mot kjente ekstreme hendelser?

Blir tøffere av å bli behandlet røft

I boken Antifragility: Things that Gain from Disorder påpeker Nassim N. Taleb at det motsatte av et sårbart system faktisk er et system som blir mer motstandsdyktig ved røff behandling.

I motsetning til robuste systemer, lærer anti-sårbare systemer hvordan de skal bli sterkere i en verden som er i stadig forandring. Menneskets immunforsvar er et eksempel på et anti-sårbart system som reparerer seg selv og utvikler motstandsdyktighet mot nye sykdommer.

I bøkene Drift into Failure og Safety Differently redegjør Sidney Dekker inngående for vår begrensede evne til å forutsi ekstreme hendelser i komplekse systemer.

Ifølge Dekker og Taleb er det umulig å forutsi alle mulige ekstreme hendelser i dagens IKT-systemer. Vi må derfor utvikle og drifte anti-sårbare IKT-systemer som begrenser skaden av hendelser vi ikke kan forutsi, og som lar oss lære av disse hendelsene hvordan systemene kan forbedres over tid.

Det er fire viktige prinsipper for designet av anti-sårbare IKT-systemer, og ett operasjonelt prinsipp for driften av slike systemer.

Gjør delene av systemet mer uavhengige

Et IKT-system består av en rekke enheter eller moduler som kommuniserer seg i mellom. Det første steget på veien mot et anti-sårbart system er en modularisering av systemet slik at avhengighetene mellom modulene begrenses.

En modul A er sterkt avhengig av en modul B dersom funksjonaliteten til A reduseres kraftig når B helt eller delvis slutter å fungere korrekt.

Dersom tilstanden til modul B har liten innvirkning på funksjonaliteten til modul A så er A er svakt avhengig av B.

Når modul A er svakt avhengig av modul B er det mulig å endre B uten at A må endres så lenge modulene kommuniserer over veldefinerte grensesnitt og  grensesnittene ikke endres.

Isolering av problematiske deler

Det neste steget på veien mot et anti-sårbart system er isolering av moduler som utvikler problemer eller som oppfører seg på uventede måter.

Vi isolerer en problematisk modul ved å ta ned alle dens forbindelser til andre moduler i en periode slik at problemet kan undersøkes og forhåpentligvis korrigeres.

Forbindelser som tas ned og opp kan sammenlignes med automatsikringer. En automatsikring benytter seg av mekaniske og elektromagnetiske reaksjoner til å koble ut en strømkrets ved overbelastning eller elektrisk kortslutning. Sikringen har en av/på bryter som gjør at strømkretsen kan kobles opp igjen når årsaken til utkoblingen er utbedret.

Isolering krever at et system er i stand til å oppdage uregelmessigheter og feil i moduler. Det er mye enklere å isolere moduler uten at det oppstår store negative konsekvenser når det er svake avhengigheter mellom modulene. Sammen hindrer modularisering og isolering at lokale problemer propagerer og tar ned hele systemet.

Flere deler som gjør samme jobb

Målet for et anti-sårbart system er ikke å oppnå høyest mulig effektivitet ved å bruke minst mulig ressurser, men å sikre motstandsdyktighet og riktig utvikling i et tøft miljø med store belastninger på systemet.

Alle anti-sårbare systemer har innebygget redundans for å håndtere uventede hendelser. IKT-systemer kan øke evnen til å motstå uforutsette hendelser ved å benytte flere moduler som utfører samme oppgave.

Dersom en modul utvikler et problem kan en annen modul ta over oppgaven.

Deler som gjør det samme, men er ulike

Et modulært system med diversitet består av moduler med samme funksjonalitet, men med forskjellig design og/eller implementasjon.

Diversitet blant moduler gjør det mindre sannsynlig at flere moduler vil feile av samme grunn til samme tid. Bare et system med diversitet er motstandsdyktig mot at lokale feil og problemer sprer seg. Selv om den enkelte modul i et system med diversitet fremdeles vil være sårbar, slutter ikke hele systemet å fungere.

De fire designprinsippene modularisering, isolering, redundans og diversitet gjør et system robust mot uønskede hendelser. Prinsippene medfører ikke at alle negative hendelser unngås, men sørger for at det er mulig å redusere konsekvensene av hendelsene.

Kunstige feil kan være et læreverktøy

For at et robust system skal bli anti-sårbart er det nødvendig at systemet selv (eller dets operatører) lærer av inntrufne hendelser hvordan systemet kan forbedres for å møte fremtidige negative hendelser.

Når et system tar i bruk designprinsippene, kan vi med viten og vilje introdusere kunstige feil i systemet uten at konsekvensene blir utålelige. Kunstige feil flytter fokuset fra å forutsi fremtidige hendelser til rask testing av endringer like etter at de er innført.

Det er langt ned til bakken for ettåringen i barnesetet bak ryggen til pappa. Utsikten er ikke all verden ut over rørleggersprekken ti centimeter foran nesa. Hvis noe skulle skje, vil den lille neppe oppdage det i tide, og hun har heller ikke reflekser eller fysikk til å reagere raskt nok.

Her ligger nok noe av forklaringen på funnene til de australske forskerne som har undersøkt skader på barn som er innblandet i uhell med sykler. Tallene har de hentet fra akuttmottak og sykehus i den australske delstaten Victoria.

Statistikken forteller ikke om barna var passasjerer eller om de syklet på egen hånd, men forskerne regner ikke med at det er så mange barn under tre år som sykler selv.

«Vårt fokus var på de minste barna som mest sannsynlig var passasjerer», skriver Jennifer Oxley og kollegaene hennes.

Hodeskader

Fra 1999 til 2014 ble over 20 000 barn under ti år utsatt for sykkelskader i Victoria. De minste barna, altså de som er tre år eller yngre, hadde større risiko for hodeskader enn litt større barn.

• Les også: Fotgjengere er farlige for syklister

For hele aldersgruppa under ett gikk antallet skader ned i løpet av de 15 årene.

Men ikke for de minste. De lå stabilt på samme nivå, og godt over halvparten av disse ble skadet i hodet.

For de eldre barna, de fra sju til ti år, er det hender, armer og skuldre som er mest utsatt.

Vanskelig å sammenligne

Delstaten Victoria har omtrent like mange innbyggere som Norge.

– Men vi skal være veldig forsiktig med å overføre disse funnene til norske forhold, sier forskningsleder Alena Høye ved Transportøkonomisk institutt (TØI).

For eksempel finnes det ikke tall å sammenligne med. Statistisk sentralbyrås oversikt over veitrafikkulykker med personskade baserer seg på hva politiet rapporterer inn. Disse utgjør bare en brøkdel av det som ble funnet på akuttmottak og sykehus i Australia.

• Les også: – Må tenke annerledes om syklister

– Det kan også være forskjeller på sykkelkulturen i Norge og Australia, sier Høye til forskning.no.

Tallene fra den australske undersøkelsen sier nemlig ikke noe om hvor mange av barna som brukte hjelm, hva slags seter de eventuelt satt på eller hva som var årsaken til ulykkene.

Men ved bruk at hjelm, belte og høy seterygg tyder testresultater på at man unngår brudd på hodeskallen dersom uhellet skulle være ute, skriver Høye og TØI-kollega Michael W.J. Sørensen i Trafikksikkerhatshåndboken.

Referanse:

Jennifer Oxley mfl: How safe are children when transported bybicycle? Traffic Injury Prevention, september 2016, doi: 10.1080/15389588.2016.1199866. Sammendrag

Forsøkene ble gjort på Eberg Trafikkgård i Trondheim, som er et vegsystem i miniversjon hvor barn kan øve på å ferdes i trafikken, men i trygge omgivelser. 

Der utstyrte forskerne 59 barn i alderen åtte til tolv år med spesialbriller før de fikk ulike oppgaver på sykkel. Spesialbrillene registrerer øyebevegelsene og oppmerksomheten til barna. I tillegg har brillene HD-kamera som filmer omgivelsene.

– På filmen ser vi hvor i omgivelsene forsøkspersonen fester blikket. Det ga oss en rådatafil med cirka 1,7 millioner blikkpunkter som vi nå skal analysere og se dem i sammenheng med testoppgavene som elevene fikk, forklarer seniorforsker Dagfinn Moe i Sintef. 

Målet er å finne ut hvor flinke barna er til bevisst å følge en plan og styre oppmerksomheten. Til syvende og sist vil det gi en pekepinn på hva sykkelopplæringen i skolen bør fokusere på og gi ny kunnskap om når det er trygt for barn å sykle alene i trafikken.

Hjerneforskning og atferd

Barna fikk i oppgave å sykle en bestemt rute på 350 meter, og som inneholdt distraksjoner i form av tre kraftig blinkende lamper.

Først syklet barna to runder med instruks om å se på de blinkende lampene (Go-fasen). Deretter fikk ungene en kort pause og ny beskjed om å ikke se på de blinkende lampene (NoGo-fasen).

Moe, som ledet forskningsprosjektet, har jobbet i flere år med å forene kunnskap fra hjerneforskning med folks prestasjoner og atferd i trafikken.

Sentrale temaer for forskningen hans er blant annet risikovillighet, læring, barns- og ungdoms utvikling og prestasjonsevne.

– Det er hele tiden et samspill mellom nevrobiologien og det miljøet man lever i. Barnehjernen er i stadig endring med en gradvis utvikling av mange funksjoner som eksempelvis oppmerksomhetskontroll. Og det er den vi ville undersøke i denne studien, forklarer Dagfinn Moe:

– Sykling i trafikk krever mer enn å holde balansen på sykkelen. Ungene skal oppfatte og tolke trafikkbildet, ta beslutninger og iverksette handlinger innen varierende tids- og avstandsrammer. Med andre ord: Den perfekte oppgave for denne typen forskning.

• Les også: – Må tenke annerledes om syklister

Oppgave: Ikke se på dette

Utfordringen for elevene var å planlegge å ikke skulle se på lampene.

– Dette er en krevende oppgave for barn, fordi de nevrale nettverkene i den prefrontale delen av hjernen enda ikke har den nødvendige robustheten og kvaliteten som voksne etter hvert utvikler, sier forskeren.

Med andre ord: ungenes evne til selvregulering, eller selvkontroll, ble satt på prøve. Det viste seg å være en svært utfordrende sak for mange av barna. 

Resultatene viste at alle barna hadde festet blikket på lampene i løpet av de to første rundene. Men under de to siste rundene, der de ikke skulle se på lysene, hadde hele 40 prosent likevel sett på lampene.

Ingen forskjell på jenter og gutter

Forskerne fant også ut at det var små eller ingen forskjeller mellom jenter og gutter når det gjaldt evnen til å holde på oppmerksomheten.

Det var heller ingen særlig forskjell mellom deltakerne når det gjaldt alder. Derimot var det store individuelle forskjeller på tvers av både kjønn og alder når det gjaldt evnen til å ikke la seg distrahere.

– Dette var et forsøk som var relativt enkelt for barna og som ble gjennomført i en trygg, forutsigbar og lite stressende situasjon, sier Moe.  

– Når de kommer ut i virkelig trafikk med annen trafikk, vil stressfaktorene bli flere og påvirke barnas oppmerksomhetskontroll i mye sterkere grad enn i dette forsøket.

• Les også: To av tre går eller sykler til skolen

Tryggere i trafikken

Bård Morten Johansen i Trygg Trafikk mener at funnene er svært interessante og viktige.

– Det er en økende interesse for sykling i samfunnet generelt, og myndighetene har også et mål om at det skal sykles mer, men også at det skal sykles tidligere, sier Johansen.

Vi har mange generelle teorier om modning av hjernen vår. På bakgrunn av det har vi en anbefaling om at barn kan sykle til skolen når de er tolv år, men foreldrene kan selv bestemme når de mener det er trygt for sitt barn å sykle.

Han mener at de nye funnene som viser at det er svært store individuelle forskjeller og det faktisk er en ganske stor andel av barna mellom åtte og tolv år som ikke klarer å være nok fokuserte i trafikken, vil få stor betydning.

– Det blir viktig å Informere foreldrene om dette, men vi skal også jobbe med å få den nye kunnskapen inn i sykkelopplæringen i barneskolen, sier Johansen.

• Les også: Bysykling styrker folkehelsen

Med lærere som støttespillere

Forskerne har med seg flere lærere i prosjektet. De skal bidra med å implementere funnene fra dette forsøket i nye opplæringsmetoder for sykling. Når det er ferdig, vil opplegget bli testet i samarbeid med både lærer og barn. 

– Her planlegges før og etter-tester for å sikre at vi får et pedagogisk opplegg som faktisk fungerer.

Det er strenge reguleringer for bruk av genmodifiserte organismer, eller GMO, i EU og resten av Europa. Tilhengere av GMO hevder at fordelene med GMO er mange, alt fra bedre motstandsdyktighet mot skadedyr og mindre bruk av sprøytemidler, til bedre smak og større avlinger. Men det er også mye usikkerhet rundt GMO, og i Norge er det ikke lov å omsette eller markedsføre mat eller fôr som stammer fra GMO, slik som for eksempel genmodifiserte planter.

• Les også: Ensidig fokus på farlige GMO-er

Genmodifisert mais dyrkes blant annet i USA. Et eksempel på en slik type mais er Bt-maisen. Denne har fått satt inn gener fra bakterien Bacillus thuringiensis, derav navnet Bt-mais. Når maisplanten får satt inn gener fra denne bakterien vil den produsere giftige proteiner, såkalte Bt-toksiner, som skal ta knekken på insekter som skader maisavlingene.

Men forskere mistenker at disse giftstoffene også kan skade miljøet og dyr- og plantelivet i både jord og vann.

Dette ønsket Thomas Bøhn og kollegaene hans ved GenØk – Senter for biosikkerhet å undersøke nærmere. De fant ut at giftstoffene også var farlige for vannloppen Daphnia magna. Vannlopper er ikke en av målorganismene til Bt-maisen og er en viktig del av økosystemer i ferskvann. De spiser alger, renser vannet for partikler og er viktig mat for fisk.

Europas myndighet for mattrygghet EFSA (European Food Safety Authority) hevder i en ny rapport at studien til Bøhn og kollegaene har flere svakheter ved studiedesignet. De hevder at studien er for dårlig til å kunne brukes i en ny vurdering av farene ved bruk av Bt-mais. EFSA mener at produksjon av Bt-mais fortsatt er trygt for miljøet.

– Skuffende og overraskende at ikke EFSA tar dette på alvor, sier den norske forskeren Thomas Bøhn som er førsteforfatter bak studien.

En uventet effekt

Studien det dreier seg om ble publisert i tidsskriftet Food and Chemichal Toxicology i mars i år.  

I studien ønsket Bøhn og kollegaene å undersøke om de samme giftstoffene som blir produsert av genmodifisert mais hadde skadelige effekter på vannlopper.

De ville se nærmere på hvor lenge vannloppene levde, hvor fort de vokste og hvor mange unger de fikk. De fulgte vannloppene gjennom hele deres livssyklus.

Forskerne plasserte én og én vannloppe i hvert sitt lite glass med vann. Ti og ti av vannloppene fikk tilsatt ulike konsentrasjoner av giftstoffene, mens 20 vannlopper ikke fikk noen giftstoffer, og fungerte som en kontrollgruppe.

EFSA vurderte bare funnene rundt det ene giftstoffet, Cry1Ab, da dette er det eneste som finnes i lovlige Bt-mais i Europa.

Etter 78 dager var den siste av vannloppene død og forskerne avsluttet forsøket. Vannloppen var fra kontrollgruppen og hadde ikke fått gift.

De fant ut at vannloppene som hadde fått den største dosen med giftstoffet, vokste betydelig dårligere, fikk færre unger og døde tidligere enn vannloppene som ikke hadde fått giftstoffer. Vannloppene som fikk den minste dosen av giften ble fortere kjønnsmodne enn vannloppene som ikke fikk gift, men evnen til reproduksjon ble kraftig redusert mot slutten av levetiden, i forhold til vannloppene som ikke fikk gift.

- Store svakheter

– Dette er et overraskende og viktig resultat. De aktuelle giftstoffene spres fra millioner av hektar med jordbruk, der det vokser milliarder av Bt-planter. I hver eneste celle i disse plantene produseres det Bt-toksiner og disse blir en del av næringen og miljøet for organismer i jord og akvatiske økosystemer rundt jordbruksfeltene.

– Når våre resultater viser at Bt-toksiner rammer vannlopper, betyr dette at giftstoffene også potensielt kan være giftige for andre ikke-målorganismer, slik som for eksempel rødlistede arter både i jord og vann, sier Thomas Bøhn til forskning.no.

• Les også: Mulig forgiftning fra GMO-mais

Men EFSA er ikke enig i dette og kritiserer studien i en offisiell rapport utgitt 25. juli i år.

I rapporten skriver EFSA at studien til Bøhn og kollegaene har for store metodologiske svakheter til å kunne bli brukt i en ny risikovurdering av Bt-mais.

De peker på flere svakheter ved hvordan forskerne utførte studien.  

Ifølge EFSA har forskerne blant annet brukt for høye konsentrasjoner i forsøket i forhold til det man kan forvente å finne ute i maisåkrene. Forskerne har også kjørt forsøket i langt flere dager enn hva retningslinjene tilsier og de har unnlatt å inkludere viktige opplysninger om forsøket i artikkelen.

• Les også: Unøyaktig om genmodifisert mais

De konkluderer med at studien er uegnet til å brukes i risikovurdering av Bt-mais.

Har ikke blitt kontaktet av EFSA

Thomas Bøhn forteller at han ikke har blitt kontaktet av EFSA i forkant av at rapporten kom ut.

– En enkel telefonsamtale eller mail kunne ha oppklart flere av de metodiske spørsmålene, sier en oppgitt Bøhn.

En av svakhetene EFSA peker på er at Bøhn og kollegaene ikke opplyser om hva slags bufferløsning de brukte i løsningen med giftstoffene. I dette tilfellet ble bufferløsningen brukt for at giftstoffene skulle løses fra fast form.

Bøhn anerkjenner at dette burde ha blitt oppgitt i artikkelen og sier det var en forglemmelse i skriveprosessen. Han mener dette kunne blitt oppklart raskt dersom EFSA hadde tatt kontakt med ham.

– I tillegg ble bufferen tilsatt i så liten mengde at pH-verdien ikke ble endret i vannet dyrene levde i. Det målte vi, og derfor er denne bufferen irrelevant for resultatene, hevder Bøhn.

EFSA poengterer også at Bøhn og medarbeiderne ikke ga bufferløsning til vannloppene som ikke fikk gift. De hevder at dersom denne kontrollgruppen skulle vært optimal, burde denne gruppen ha fått samme mengde bufferløsning som vannloppene som fikk gift. De mener at de i tillegg burde fått tilført de samme proteinene som giftstoffene bestod av, bare i en deaktivert form slik at de ikke var giftige for loppene. Dette mener de er viktig fordi kun da vil gruppene være helt like med unntak av giften som ble tilført.

– Bufferløsning burde også vært tilsatt hos vannloppene som ikke fikk gift, medgir Bøhn.

– Men i og med at det ikke var noen endring i pH så hadde det ikke noe å si. Å tilsette deaktiverte Bt-toksiner ville gjort forsøkene mer komplekse og mye dyrere.

Han er uenig i den øvrige kritikken av gruppen med vannlopper som ikke fikk gift.   

– Poenget med denne studien var å se på effekten av rensede Bt-toksiner på vannlopper. Videre studier kan og bør øke presisjonsnivået, for eksempel ved å inkludere grupper med vannloppene som får deaktiverte proteiner. Dette er imidlertid flisespikking.

– EFSA kunne heller anbefalt at relevante forskningsmiljø gjorde slike oppfølgingsforsøk. Vi hadde i denne omgang ikke råd til å bestille mer Bt-toksiner, for så å deaktivere dem.

– Virker som EFSA leter etter grunner til ikke å være bekymret

Thomas Bøhn mener forsøket ved GenØk er presist nok og at EFSA ser ut til å ha misforstått sin rolle.

– Oppgaven til EFSA er å sikre at det ikke er negative effekter på helse eller miljø fra genmodifiserte planter som produserer Bt-toksiner. De burde spørre seg hvordan vi kan lære mest mulig av denne studien, men det virker heller som de leter etter grunner til å ikke være bekymret. Det er en misforstått rolle.  

• Les også: Er det trygt å spise GM-mat?

I rapporten trekkes det frem at Bøhn og kollegaene kjørte forsøket i 78 dager, noe som er vesentlig lenger enn de 21 dagene som er anbefalt i retningslinjer fra The Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD).

Bøhn synes dette er helt meningsløs kritikk.

– Dette kan sammenlignes med studier på sykdomsutvikling hos mennesker. Mange sykdommer og effekter av miljøpåvirkninger kommer ikke før sent i livet, slik som for eksempel kreft. Vår studie er forbilledlig som har med hele livsløpet til alle dyrene. Det gir bedre data og sikrere konklusjoner enn kortere studier.

– Enhver forskningsorientert institusjon, inklusive EFSA, burde satt pris på at vi kjørte studien lenger enn OECD retningslinjene på 21 dager. Slike retningslinjer er ofte laget som rimelige minimumsløsninger, ikke for å optimalisere kunnskap.

Enig i noe av metodekritikken

Også konsentrasjonen av giftstoffer blir kritisert. Konsentrasjonen Bøhn og medarbeiderne har brukt i forsøket er mye høyere enn det som kan forventes å finnes i miljøet rundt åkre med genmodifisert mais, hevder EFSA.

– Giftstoffene vi brukte er svært klebrige og fester seg lett til både pipetter, glass og andre ting. Det er derfor grunn til å tro at konsentrasjonene vannloppene fikk i seg er mye lavere enn konsentrasjonene vi opererte med i utgangspunktet.

EFSA påpeker at dette kunne man ha hatt kontroll på dersom man hadde målt hvor mye vannloppen faktisk fikk i seg av giftstoffene.  

Thomas Bøhn er enig i at dette hadde vært et viktig og interessant forsøk.

– Det kunne vært aktuelt å gjort dette i et separat forsøk. Det er et bra forslag fra EFSA, hvorfor anbefaler de ikke at noen gjør dette?

– Jeg er enig i deler av de metodiske tingene de har påpekt i rapporten. Bufferløsningen som manglet i artikkelen var en ren forglemmelse, men uviktig.

– EFSA burde ikke overse det faktum at vi fant en uventet negativ effekt på en helt annen type organisme enn de som skal drepes av Bt-toksiner. Dette viser at spesifisiteten til toksinene er mindre enn man trodde. Om spesifisiteten til Bt-toksinene er vesentlig mindre enn man har trodd, kan negative effekter ramme mange arter i naturen. Det vet vi svært lite om per i dag. EFSA sin rolle er å bidra til å finne ut av slikt.

Referanse:

Thomas Bøhn, Carina Macagnan Rover og Philipp Robert Semenchuk: Daphnia magna negatively affected by chronic exposure to purified Cry-toxins. Food and Chemical Toxicology. 16. mars 2016.

Pokémon Go har fått folk i alle aldre ut av spillrommene og ut i det fri. Spill som krever at vi beveger oss, har lenge vært på markedet.

Ved NTNU har de en egen gruppe forskere som jobber med geriatri, bevegelse og slag. De har sett på om treningsspillene, det de kaller exergaming, er godt nok egnet for generell fysisk aktivitet hos eldre og om de er gode nok til opptrening etter sykdom eller skade.

Forskerne har også funnet ut av hva eldre selv syns om teknologien.

For lett å jukse

Forskerne har spesielt sett på stegspill. Dette er spill som er designet for å ta steg for å få poeng.

Og funnene er klare: Eldre er positive og ser nytten av dataspillene, så lenge de er tilpasset aldersgruppen i utforming og brukervennlighet. Spillene kan generelt egne seg for fysisk aktivitet, men dagens utgaver er ikke gode nok for å trene grundig konkrete bevegelser.

– Det fins flere TV-baserte spill på markedet som tilbyr fysisk trening for utøverne. De har et godt potensial, men er generelt ikke bra nok. Selv om spillene promoterer seg som rehabiliterende og godt egnet for fysisk trening, oppnår en ikke alltid god effekt, sier doktorgradsstudent ved NTNUs Institutt for nevromedisin, Nina Skjæret Maroni.

– Det er lett å lære seg hvordan en gjør bevegelsene på en enklere måte for å få poeng. Det er rett og slett for lett å jukse for å få score på bevegelsene, sier Maroni, som nettopp har skrevet en avhandling om spillteknologi hos eldre.

Viktig velferdsteknologi

Hun håper at spillprodusenter og forskere kan samarbeide for å videreutvikle treningsspill, slik at de i framtiden blir bedre egnet i klinisk behandling.

– Flere avdelinger på St. Olavs Hospital har vist interesse for å bruke spillteknologi for å få pasienter raskt i aktivitet og i opptrening, forteller hun.

Maroni mener at treningsspill er velferdsteknologi som kan bidra til å takle helseutfordringene vi kommer til å få framover.

– Sett i et større perspektiv kan det være viktig og nyttig å forbedre treningsspillene. Levealderen øker, men vi rører oss ikke nok til å holde unna helseplager som følger med alder og for lite aktivitet, sier hun.

– Vi må regne med flere år med nedsatt funksjon, helseplager og sykdommer enn før.

I tillegg synker den yrkesaktive andelen av befolkningen. Dette kan gi personalmangel i helsesektoren. Bedre spill kan styrke kvaliteten på egentrening for eldre og redusere belastningen på fysioterapeuter og annet helsepersonell.

Satsing på exergaming for eldre

Forskningen på exergaming vil bli videreført gjennom prosjektet Exergaming for active and healthy ageing.

Formålet er å stimulere til mer fysisk aktivitet blant eldre og legge til rette for hjemmebaserte rehabiliteringsformer som er skreddersydd for hver enkelt person. Her skal bevegelsesvitere, fysioterapeuter og dataeksperter ved NTNU samarbeide.

De skal også kartlegge hvordan hjerneaktiviteten blir av dataspill sammen med forskere ved Universitetet i Flensburg i Tyskland.

Referanse:

Nina Skjæret Maroni m.fl: Exercise and rehabilitation delivered through exergames in older adults: An integrative review of technologies, safety and efficacy. International Journal of Medical Informatics. 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijmedinf.2015.10.008. (Sammendrag)

I dag bruker fiskere loggbok, erfaring og magefølelse når de drar ut på feltet. Noen ganger er ikke dette nok, og resultatet kan bli deretter.

Så fiskere har lenge ønsket seg metoder som i større grad kan forutsi hvor fisken er.

Nå kan det se ut som at ønskene kan gå i oppfyllelse.

Fiskefartøyer, leverandørindustri, Meteorologisk institutt og Nansensenteret i Bergen sørger nemlig for haugevis med innsamlede data til det såkalte beslutningsverktøyet.

Kart, grafer og tall

På et rom nede på Brattøra i Trondheim sitter fire forskere konsentrert foran en skjerm. Bildet viser kart, fargerike grafer og rubrikker med tall.

Forsker Peter Halland Haro peker og forklarer på kartet: Øverst er fangsten gruppert inn i små firkanter, der hver firkant representerer hver fangst, mens fargekoden angir fangst for alle i området.

– Om jeg klikker på en firkant, får jeg opp detaljer om kun dette området, og alt av grafer og informasjon nederst på skjermen, oppdateres til å vise bare informasjon for firkanten.

Prosjektleder Ståle Walderhaug forteller at forskerne i første fase har laget et interaktivt kart der man kan søke på ulike fiskefelt og få opp hvor mye fisk som er tatt her de siste månedene.

Samtidig får vi opp informasjon om blant annet fangst, dato, fiskeslag og sjøtemperatur. Om man er ute etter et spesielt fiskeslag, kan man også ignorere kartet og bare søke på det aktuelle fiskeslaget– som nordøstatlantisk torsk, hyse eller sild.

Datainnsamling

Det har vært stor velvilje både fra fiskere og organisasjoner på å dele data, og flere terrabyte med data er nå samlet inn og systematisert.

Blant annet har flere rederier gitt fra seg fangstdata og Nansensenteret i Bergen har delt sine data om kjemiske verdier i havet. Meteorologisk institutt har levert data om sjøtemperatur, vindhastighet, bølgehøyde og saltinnhold.

En bedrift i Tromsø tilbyr en løsning for elektronisk fangstrapporteringer der fartøyer melder inn sine daglige fangster inn til myndighetene. I tillegg er det bygd opp et datasenter ved Sintef Fiskeri og havbruk der man fra 2006 og fram til i dag har fått inn data fra 22 ulike fiskefartøy.

Jarle Ladstein forteller at forskerne har utrustet skipene med systemer som gjør at de kan levere flere gigabyte med driftsdata om motor, oljeforbruk og så videre.

– Det er nemlig store forskjeller ute og går når det gjelder fartøyenes bruk av drivstoff, opplyser han. Og det er viktig for fartøyene å operere rasjonelt på feltet.

Forutsi fangst

Prosjektpartnerne mener nyvinningen kan bli et enkelt og effektivt verktøy. Trålfiskerne har dataskjermer i båtene sine, og tanken er at de skal få interaktive kart og grafer foran seg på arbeid om ikke så lenge.

– Vi jobber nå – ikke bare med å fortelle hva som er gjort de siste månedene, men også å kunne forutsi fangst. Målet vårt vil være å kunne anbefale fangstplasser – basert på avanserte algoritmer, opplyser prosjektleder Walderhaug.

– Dette blir et oppslagsverk for kommende generasjoner, mener Tormund Grimstad i rederiet Nordnes.

– Allerede nå kan vi se at tallene fiskerne kommer med ikke stemmer med antakelsene fra Havforskere. Det er langt mere fisk enn antakelsene går ut på. Kanskje blir det fiskeflåten som kommer til å levere rådata inn til havforskerne om noen år?