Den internasjonale romstasjonen

Georges Lemaître

ESAs ATV (Automated Transfer Vehicle) Georges Lemaître er fremdeles tilkoblet Den internasjonale romstasjonen, og 27. oktober var det nødvendig å bruke forsyningsfartøyets motorer for å øke sikkerhetsmarginene under passeringen av et romskrapobjekt. Det meldte romorganisasjonen 4. november.

Objektet, på størrelse av en hånd, er et resultat av en kollisjon mellom Russlands Kosmos 2251 og en annen satellitt i 2009. Det ville passere innenfor avstand av 4 kilometer, og bare seks timer i forveien besluttet romstasjonens fem eierorganisasjoner å gjennomføre en unnvikende manøver. Manøveren ble styrt fra ATV-kontrollsenteret i Toulouse, og omfattet en fire minutters motorbruk som økte hastigheten 1,8 kilometer i sekundet og banehøyden 1 kilometer.

Fortsatt operasjon

4. november avga lederne for de fem eierorganisasjonene etter et møte i Paris en felles erklæring som støtter en fortsatt operasjon av romstasjonen, men den er ikke helt konkret hva angår tidsangivelsen: ”ISS-eierorganisasjonene arbeider gjennom sine statlige kanaler for fortsatt bruk til minst 2020, og merker seg den amerikanske beslutningen om bruk til i hvert fall 2024. De har også merket seg aktiviteten i andre regjeringer for en tilsvarende forlengelse.

Progress 57

Det ubemannede russiske forsyningsfartøyet Progress 57 ble skutt opp fra Bajkonur 29. oktober klokken 09.09 norsk tid, og en hurtig rute ga kobling til Pirs-seksjonen klokken 15.08.

Romfartøyet medførte 880 kilogram drivstoff, 22 kilogram luft, 420 kilogram vann og 1281 kilogram reservedeler, forsyninger og utstyr. Det skal være koblet til stasjonen i ca. seks måneder.

Progress 56 ble frakoblet 27. oktober, men skal gjennom en tre ukers periode med tekniske prøver før den destruktive tilbakevendingen 19. november.

Orion

Det siste panelet i det spissbuede skallet som dekker mannskapsseksjonen på det første Orion-romfartøyet er nå på plass, og

det nye NASA-romfartøyet skal 10. november transporteres til Cape Canaveral Air Force Station´s Oppskytningskompleks 37. Her vil det, sammen med serviceseksjonen, bli festet på toppen av Delta IV Heavy raketten som skal sørge for oppskytning på den ubemannede EFT-1 (Exploration Flight Test 1) jomfruturen 4. desember.

Romfart generelt

India er nå i gang med klargjøring av et romfartøy for en ubemannet,  suborbital prøveferd i desember, opplyste ISRO (Indian Space Research Organisation) styrelederen K. Radhakrishnan nylig. Hensikten med ferden er først og fremst å prøve varmeskjoldet.

Romfartøyet har en vekt på ca. 3,6 tonn, og bærerakett blir en eksperimentell GSLV (Geosynchronous Satellite Launch Vehicle) Mark III. Banens høyde skal være 100-120 kilometer, og landing er planlagt i Den bengalske bukt. 

Oppskytningen vil foregå fra Sriharikota i Andhra Pradesh ca. 90 km nordøst for Chennai.

På en senere, bemannet ferd skal to astronauter fly en uke i en omkring 270 kilometer høy bane.

Romtransport

Ikke uventet har mistanken om en feil i første trinns motorer blitt hengende ved som årsak til den mislykkede Antares-oppskytningen av et Cygnus forsyningsfartøy til Den internasjonale romstasjonen fra Mid-Atlantic Regional Spaceport ved NASAs Wallops Flight Facility 29. oktober klokken 00.22 norsk tid (R 32/14, side 1). En foreløpig rapport fra den oppnevnte granskningskommisjonen antyder til og med at feilen har oppstått i den ene av de to Aerojet Rocketdyne AJ26 motorenes turbopumpe.

AJ26 motorene er som kjent gamle NK-33 motorer fra Sovjetunionens månelandingsprogram – innkjøpt, overhalt og prøvet av det amerikanske selskapet Aerojet Rocketdyne. Motorene ble altså bygget for omkring 40 år siden.

Motorer av samme type virket som de skulle under Antares-oppskytningen av et Cygnus forsyningsfartøy fra Wallops 9. januar, men 22. mai eksploderte en AJ26 under en statisk prøve  ved NASAs Stennis Space Center i Mississippi. Prøveanlegget fikk omfattende skader.

Hva vil skje videre?

5. november opplyste Orbital Sciences Corporation, som står bak Antares og Cygnus, at selskapet har til hensikt både å fullføre, innen utløpet av 2016, kravene pålagt ifølge CRS (Commercial Resupply Services) kontrakten med NASA og i tillegg akselerere oppgraderingen av motorsystemet i Antares. Dessuten må skadene på Wallops-oppskytningsfasilitetene utbedres.

Dette vil si at én eller to av de gjenstående Cygnus-oppskytningene må gjennomføres med innkjøpte bærerakett-tjenester, og her skal to amerikanske og ett europeisk selskap være i bildet. De to amerikanske er sannsynligvis SpaceX og ULA (United Launch Alliance), mens det europeiske kan være Arianespace med en Sojus fra Fransk Guiana. Hvilket eller hvilke alternativer som velges, vil avgjøres av pris og tilgjengelighet. Men det kan også bli aktuelt å slå sammen to oppskytninger ved å benytte en større variant av Cygnus. Denne varianten skal kunne medføre en nyttelast på omkring 3300 kilogram.

Når det gjelder den akselererte oppgraderingen av Antares-motorsystemet fra 2017 til 2016 antydes at Orbital alt har valgt motor, men holder lokk over beslutningen av hensyn til konkurransen om fremtidige forsyningsoppdrag til Den internasjonale romstasjonen. Derimot hevder russiske medier at det dreier seg om den nye russiske motoren RD-193.

Utbedringen av skadene på Mid-Atlantic Regional Spaceport skal være unnagjort tidlig 2016.

Romturisme

En tragisk ulykke inntraff over Mojave-ørkenen i California 31. oktober klokken 10.12 lokal tid (19.12 norsk tid) da Virgin Galactics foreløpig eneste SpaceShipTwo gikk i oppløsning og falt ned i større og mindre deler øst i området. Av de to om bord ble copilot Michael Alsbury (39) funnet død, mens pilot Peter Siebold (43) hardt skadet ble fraktet med helikopter til et sykehus i nærheten.

Starten fra Mojave Air and Space Port med bæreflyet WhiteKnightTwo hadde på morgenkvisten vært i tvil grunnet vind både på bakken og høyere opp, men foregikk uten problemer. Den var nummer 173 for WhiteKnightTwo og 55 for SpaceShipTwo. Romfartøyet ble sluppet for 35. gang (i en høyde av ca. 15 km) og den hybride rakettmotoren tent da anomalien inntraff. Prøven skulle ha vært den fjerde med motor, den første siden januar og den første siden skiftet av brenseltype.

NTSB (National Transportation Safety Board) var fra begynnelsen av tungt inne i havariundersøkelsene, og i en pressekonferanse 2. november la Christopher Hart, organisasjonens fungerende styreleder, frem en del foreløpige funn.

Gjennomgang av videoopptak fra cockpiten viser at copilot Alsbury beveget håndtaket som fjerner låsingen av halehevingsmekanismen. Halepartiet skal på en suborbital ferd til en høyde av noe over 100 kilometer heves tidlig under tilbakevendingen for å øke romfartøyets luftmotstand og synkehastighet gjennom en slags fjærballeffekt, men skal ikke kunne heves før et håndtak nummer to blir betjent. Denne gang hevet halepartiet seg bare to sekunder etter Alsbury hadde beveget det første håndtaket, og det vil si i en høyde av ca. 15 240 m og en hastighet på omkring 1225 kilometer i timen (1,0 M). Aerodynamiske krefter førte til at fartøyet ble revet opp, og muligens var det vingepartiet som forsvant først.

Hva som utløste halehevingen uten at håndtak nummer to var betjent er foreløpig ikke kjent, og det kan ta lang tid å finne ut hva som lå til grunn.

Så vel Siebold som Alsbury bar fallskjermer, men SpaceShipTwo hadde ikke katapultseter. Ubekreftede meldinger går ut på at Siebold klarte å spenne seg løs fra setebeltet og utløse fallskjermen i en høyde av omkring 5180 meter.

Det er viktig at undersøkelsene til nå har renvasket den hybride rakettmotoren i årsaksammenheng – vrakrestene viser ikke tegn til gjennombrenning eller eksplosjon.

Virgin Galactic har opplyst at SpaceShipTwo nummer to er omtrent 65 prosent ferdigbygget.

Kommunikasjon

Gjennom selskapet Xinwei Telecom Enterprise Group har den velstående kinesiske forretningsmannen Wang Jing lagt planer for opprettelsen av et kommunikasjonssatellitt-system som skal være et rimeligere alternativ for det kinesiske markedet enn utenlandske systemer. Wang Jing eier mer enn 30 prosent av selskapet, som tidligere var en del av den statlige Datang Telecom Technology and Industry Group.

En prøvesatellitt ble skutt opp nylig, og fire andre satellitter i en konstellasjon skal opp i løpet av ti år. Satellittene er utviklet og bygget i et samarbeid med Tsinghua-universitetet.

Wang Jing ble internasjonalt kjent for alvor da han i 2013 skaffet seg en 50 års konsesjon for bygging og drift av en ny kanal som skal knytte Atlanterhavet til Stillehavet. Kanalen vil gå gjennom Nicaragua.

Med inntekter på 107,5 millioner dollar i tredje kvartal 2014 har operasjonen av Iridium-systemet mer enn svart til forventningene – ikke minst fordi det i perioden var nødvendig å erstatte to satellitter med reserveenheter (som befant seg i rommet).

Navigasjon

Den fjerde GPS i år og den åttende i en serie på 12 GPS 2F satellitter ble skutt opp fra Cape Canaveral Air Force Station 29. oktober klokken 19.21 norske tid – med Atlas V bærerakett nummer 50.

GPS 2F-8, med en beregnet levetid på 12 år, skal erstatte en eldre satellitt i den operative konstellasjonen på 31. Satellitten er levert av Boeing, og har kostet noe slikt som 245 millioner dollar.

Romforskning

Chang´e 5T1

Tilbakevendingskapselen fra Kinas månesonde Chang´e 5T1, også kalt Xiaofei, landet etter planen i Det indre Mongolia 1. november. Sonden hadde da vært på en åtte dagers ferd i en langstrakt jordbane som rundet Månen og gjorde det mulig å prøve navigasjon/styring, varmeskjold og fallskjermsystem for den Chang´e 5 sonden Kina skal bruke i 2017 til å samle og frakte måneprøver til Jorden.

Det vil i 2017 dreie seg om ca. to kilogram prøver fra opptil to meter under overflaten.

Oppbremsingen i møtet med atmosfæren ved en hastighet på nesten 11,2 kilometer i sekundet skjedde i to faser, først som en skrens med store krav til banevinkel, deretter selve tilbakevendingen.

Chang´e 5´s serviceseksjon fulgte ikke med mot jordatmosfæren – den ble i stedet dirigert mot Jorden-Månen systemets L2 punkt på baksiden av Månen. Etter en tid i det noenlunde gravitasjonsstabile området vil den bli plassert i en månebane.

 Agilkia

Det utvalgte landingsstedet for Philae på 67P/Tsjerjumov-Gerasimenko, Site J, har fått er mer passende navn, Agilkia, meldte ESA 4. november.

Agilkia er den øya i Nilen-deltaet dit Isis-tempelet og andre byggverk på Philae ble flyttet som et resultat av Aswan-dam reguleringen.

Landingen

Philae skal etter planen frakobles Rosetta 12. november klokken 10.03 norsk tid, og vil lande i Agilkia omkring klokken 17.02.

Begge tider er for bekreftelse mottatt her nede – hendelsen har i virkeligheten skjedd litt over 28 minutter tidligere.

Diverse

Smørbrød-materialer

NASA vil anspore til utvikling og produksjon av nye, lette materialer for bruk blant annet i fremtidens romfartøyer. Av spesiell interesse er lavvekt-alternativer til honeycomb og skumkjerne-mellomleggene i smørbrød-materialer. Det opplyste romorganisasjonen 24. oktober.

Smørbrød-materialene kjennetegnes ved at de har tynne plater på hver side av en lett kjerne, slik at de blir lette og på samme tid sterke og stive.

NASA vil ha forslag fra amerikanske institusjoner, inklusive egne sentre, og tar i første omgang sikte på tildeling av en to utviklingskontrakter på opptil 550 000 dollar hver.

Arkyd 3 

En av nyttelastene som gikk tapt ved den mislykkede Antares-oppskytningen 29. oktober (R 32/14, side 1) var Planetary Resources´ Arkyd 3, den første i en serie små prøvesatellitter for selskapets Arkyd 100.

Arkyd 100 skal utstyres med et teleskop for innledende bruk innen jordobservasjon og astronomi, senere også til å finne asteroider egnet for ressurs-utnyttelse.

Arkyd 3 hadde en vekt på bare 4 kilogram.

Planetary Resources Inc. ble opprettet som Arkyd Astronautics i november 2010, navnendringen kom etter en omorganisering i 2012.                                                                                                                                 

Landingsforsøket onsdag vil bli høydepunktet i et prosjekt som skal gi innsikt i noen av universets hemmeligheter.

Romsonden Rosetta, som har landingsfartøyet Philae om bord, har vært underveis i nesten tolv år. I august nådde Rosetta fram til målet, en komet med det kronglete navnet 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Siden har Rosetta langsomt gått inn i bane rundt kometen, og forskerne har valgt ut en landingsplass for Philae. Landingsfartøyet er i praksis en avansert laboratorierobot som skal forankres i den porøse kometen for å ta bilder og analysere materiale.

Tirsdag kveld skal forskerne i den europeiske romorganisasjonen ESA ta den endelige beslutningen om grønt lys for landingen.

Kometer er romobjekter på evig vandring blant planetene og kan inneholde støv og is fra den kosmiske urtåken som solsystemet ble dannet av for 4,6 milliarder år siden. Philae skal bruke sine instrumenter for å finne ut mer om dem.

– I praksis er det en tidsmaskin, som gir oss ledetråder til sammensetningen av solsystemet, sier Rosetta-prosjektets leder Fred Jansen.

Trebeint landingsfartøy

Landingsfartøyet Philae er på størrelse med et kjøleskap, rundt 100 kilo tungt og fylt med avanserte instrumenter.

Går alt som planlagt, frigjøres det fra Rosetta kl. 9.35 onsdag. Hastighet, vinkel og tidspunkt for frigjøringen er helt avgjørende, for når Philae først er på vei, er det ingenting forskerne i ESAs kontrollsentral i Darmstadt i Tyskland kan gjøre for å endre banen til det avanserte fartøyet.

Deretter følger sju nervepirrende timer mens den trebeinte konstruksjonen langsomt nærmer seg kometen. Gjennom ferden ned til overflaten skal Philae sende tilbake informasjon om støvet og gassen den registrerer underveis.

Flaks

Når Philae når fram til kometens overflate, vil den møte en ujevn, forrevet overflate merket av kratre, klipper og kampestein på størrelse med hus.

– Vi trenger litt flaks, sier Rosetta-forsker Andrea Accomazzo til Reuters.

– Hvis fartøyet setter kurs mot en kampestein, er det ingenting vi kan gjøre. Det er det som bekymrer meg mest, sier hun.

På grunn av kometens svake gravitasjon, må Philae forankres til overflaten med harpun for at den ikke skal drive bort. Går alt som det skal, vil fartøyet begynne å sende tilbake bilder og data om lag kl. 17 onsdag ettermiddag.

Badeand

Landingsplassen er nøye valgt etter uker med vurderinger og analyser. Forskerne har gitt stedet navnet Agilkia.

Kometen har to hoveddeler som holdes sammen av en smal «hals», og har en silhuett som kan minne om en badeand. Agilkia er kort fortalt plassert på «andas hode».

Skulle den ambisiøse landingen ikke gå etter planen, vil ESAs team av romforskere fortsette utforskningen av kometen. Moderfartøyet Rosetta, som har tilbakelagt en seks milliarder kilometer lang ferd gjennom verdensrommet for å nå fram til himmellegemet, skal følge 67P/Churyumov-Gerasimenko videre, i alle fall hele neste år.

Norske hvalfangere driver fangst av kun én hvalart; vågehval. I likhet med alle andre arter kan vågehvalen deles inn i flere (del)bestander.

Det har lenge vært kjent at det finnes en nordlig (vanlig) og en sørlig (antarktisk) variant av denne hvalarten. Det har også vært antatt at det fantes flere delbestander av den vanlige vågehvalen.

Derfor har Den internasjonale hvalfangstkommisjonen (IWC) delt den norske hvalfangsten inn i fem geografiske områder: Nordsjøen, Jan Mayen-området, et område som dekker det østlige Norskehavet/den vestlige delen av Barentshavet og Svalbard-området. 

Nå har vi imidlertid funnet ut at vågehvalen i nord ikke er delt inn i flere delbestander. Det har vi gjort ved hjelp av genetiske analyser.

All vågeval i ett register

Havforskningsinstituttet har et register som inneholder informasjon om genetikken (DNA) til hver enkelt vågehval som er tatt i den norske hvalfangsten.

Registeret ble opprettet for å hindre ulovlig fangst. Kontrollsystemet innebærer at det tas en bit av kjøttet og hver vevsprøve gjennomgår en standardisert genetisk analyse.

Slik får hver enkelt hval sin egen DNA-profil. Den blir lagt inn i registeret sammen med annen relevant informasjon. Registeret er åpent. Alle som kjøper hvalkjøtt kan teste det mot data fra registeret.

Innsamlingen startet i 1997, og registeret inneholder DNA-profiler fra rundt 9000 vågehval.

Praktiske utfordringer med fem områder

Dersom delbestander skilles fra hverandre tilstrekkelig lenge, geografisk eller på annen måte, kan de utvikle seg til å bli genetisk forskjellige. Nå har vi mange nok genetiske prøver i registeret til å kunne fastslå om det virkelig finnes flere delbestander av vågehval der nordmenn driver fangst.

I mangel av tilstrekkelig kunnskap om vågehvalbestandens struktur i norske farvann, delte IWC på 1990-tallet vågehvalfangsten inn i fem geografiske underområder. Områdene ble opprettet ut fra et ønske om å spre fangsten geografisk etter føre-var-prinsippet.

Skulle det eksistere ulike delbestander, ville oppdelingen fordele fangsttrykket og langt på vei nøytralisere eventuelle negative virkninger som kan oppstå om en beskatter bestandene skjevt uten å vite det. Det er ingen hemmelighet at denne inndelingen i underområder har representert praktiske utfordringer for de norske hvalfangerne.

Nylig presenterte vi resultater fra analyser av nærmere 3000 vågehval, alle fanget i disse fem områdene i 2004 og i årene 2007–2011 – fra Nordsjøen i sør til Svalbard i nord. Alle data er hentet fra DNA-registeret, og det er første gang at en slik analyse har omfattet så mange individer.

Konklusjonen er at det ikke finnes noen påviselige forskjeller mellom hval fra de ulike områdene. Dette tyder på at all vågehval tatt i norsk fangst tilhører én og samme bestand, og at oppdelingen i underområder derfor ikke har noen mening i genetisk forstand.

Ingen vet hvor de parer seg

Fremdeles er mange detaljer rundt vågehvalens vandringsmønster lite kjent. Om vinteren oppholder den seg i ukjente områder på lave breddegrader, muligens helt ned mot ekvator, der vi har antatt at de kalver og parer seg. Derfra vandrer den til høyere breddegrader hvor den oppholder seg vår, sommer og høst. Der finner vågehvalen godt med mat og bygger opp fettlageret.

Vi har rimelig god kunnskap om vågehvalens utbredelse, adferd og biologi når den oppholder seg på fangstfeltene, men vi vet sørgelig lite om hvor den er og hva den foretar seg under vinterens ”sydentur”.

Det har for eksempel aldri lyktes oss å påvise noen veldefinerte parrings- og/eller kalvingsområder. Funn hos kjønnsmodne hunner tatt i den norske fangsten kan imidlertid tyde på at parringer og fødsler skjer over en ganske lang periode gjennom en årssyklus.

Muligens er det slik at det ikke finnes veldefinerte og velavgrensede yngleområder, men at hanner og hunner som treffes til ”rett tid” bare lar det stå til der og da.

Amorøse møter mellom nord og sør

Genetiske studier av hval har også gitt skikkelige overraskelser. I 2007 dukket det opp en vågehval med et DNA-mønster som avvek betydelig fra det vi anså som normalt.

Våre japanske forskningskolleger har i mange år samlet prøver fra vågehval i Antarktis. Dermed kunne vi sammenligne DNA-profiler fra hval i nord og sør, og konklusjonen ble at hvalen fra 2007 virkelig var en hybrid som har en antarktisk vågehval til mor, mens faren er en vanlig vågehval, enten fra Nord-Atlanteren eller fra den sørlige halvkula.

Noen år tidligere, i 1996, ble det tatt en vågehvalhunn i den norske fangsten hvor brystfinnene manglet karakteristiske hvite bånd. Hvalen hadde gråfargede brystfinner og lignet således mer på sin antarktiske slektning. Hvalens DNA-profil kunne etableres fordi det var tatt en vevsprøve, og denne levnet ingen tvil om at dette var en ren antarktisk vågehval. Første observasjon av antarktisk vågehval på den nordlige halvkule var dermed et faktum.

I 2010 dukket det igjen opp en vågehval i registeret med avvikende DNA-mønster. Denne gangen en drektig hunnhval. De genetiske analysene viste at denne hvalen måtte være resultat av et amorøst møte mellom en antarktisk vågehvalhann og en vanlig vågehvalhunn fra Nord-Atlanteren. Analyser av fosteret, også en hunn, viste at hybridmoren var blitt drektig etter parring med en vanlig vågehvalhann fra Nord-Atlanteren.

Trekkes mot mat

Resultatene fra DNA-registeret viser at det finnes et potensial for hybridisering mellom vanlig og antarktisk vågehval. Med mindre frekvensen av møter mellom de to artene skulle endre seg betydelig, er det liten grunn til å tro at skillelinjene mellom de to artene vil bli utfordret.

At hval kan svømme store distanser er kjent, men alle tidligere observasjoner har indikert at de ikke har vandret stort lenger enn mot ekvator, gjerne om vinteren, før de har vendt nesen mot matfatene på høye breddegrader igjen.

Vi vet ikke noe sikkert om årsakene til disse nye funnene, men det er nærliggende å spekulere i at endringer i ernæringsforhold kan være drivkraften bak slike ekstremvandringer. Kanskje hadde vi sørlige gjester på besøk i nord også før etableringen av DNA registeret i 1997?

Norske hvalfangere driver fangst av kun én hvalart; vågehval. I likhet med alle andre arter kan vågehvalen deles inn i flere (del)bestander.

Det har lenge vært kjent at det finnes en nordlig (vanlig) og en sørlig (antarktisk) variant av denne hvalarten. Det har også vært antatt at det fantes flere delbestander av den vanlige vågehvalen.

Derfor har Den internasjonale hvalfangstkommisjonen (IWC) delt den norske hvalfangsten inn i fem geografiske områder: Nordsjøen, Jan Mayen-området, et område som dekker det østlige Norskehavet/den vestlige delen av Barentshavet og Svalbard-området. 

Nå har vi imidlertid funnet ut at vågehvalen i nord ikke er delt inn i flere delbestander. Det har vi gjort ved hjelp av genetiske analyser.

All vågeval i ett register

Havforskningsinstituttet har et register som inneholder informasjon om genetikken (DNA) til hver enkelt vågehval som er tatt i den norske hvalfangsten.

Registeret ble opprettet for å hindre ulovlig fangst. Kontrollsystemet innebærer at det tas en bit av kjøttet og hver vevsprøve gjennomgår en standardisert genetisk analyse.

Slik får hver enkelt hval sin egen DNA-profil. Den blir lagt inn i registeret sammen med annen relevant informasjon. Registeret er åpent. Alle som kjøper hvalkjøtt kan teste det mot data fra registeret.

Innsamlingen startet i 1997, og registeret inneholder DNA-profiler fra rundt 9000 vågehval.

Praktiske utfordringer med fem områder

Dersom delbestander skilles fra hverandre tilstrekkelig lenge, geografisk eller på annen måte, kan de utvikle seg til å bli genetisk forskjellige. Nå har vi mange nok genetiske prøver i registeret til å kunne fastslå om det virkelig finnes flere delbestander av vågehval der nordmenn driver fangst.

I mangel av tilstrekkelig kunnskap om vågehvalbestandens struktur i norske farvann, delte IWC på 1990-tallet vågehvalfangsten inn i fem geografiske underområder. Områdene ble opprettet ut fra et ønske om å spre fangsten geografisk etter føre-var-prinsippet.

Skulle det eksistere ulike delbestander, ville oppdelingen fordele fangsttrykket og langt på vei nøytralisere eventuelle negative virkninger som kan oppstå om en beskatter bestandene skjevt uten å vite det. Det er ingen hemmelighet at denne inndelingen i underområder har representert praktiske utfordringer for de norske hvalfangerne.

Nylig presenterte vi resultater fra analyser av nærmere 3000 vågehval, alle fanget i disse fem områdene i 2004 og i årene 2007–2011 – fra Nordsjøen i sør til Svalbard i nord. Alle data er hentet fra DNA-registeret, og det er første gang at en slik analyse har omfattet så mange individer.

Konklusjonen er at det ikke finnes noen påviselige forskjeller mellom hval fra de ulike områdene. Dette tyder på at all vågehval tatt i norsk fangst tilhører én og samme bestand, og at oppdelingen i underområder derfor ikke har noen mening i genetisk forstand.

Ingen vet hvor de parer seg

Fremdeles er mange detaljer rundt vågehvalens vandringsmønster lite kjent. Om vinteren oppholder den seg i ukjente områder på lave breddegrader, muligens helt ned mot ekvator, der vi har antatt at de kalver og parer seg. Derfra vandrer den til høyere breddegrader hvor den oppholder seg vår, sommer og høst. Der finner vågehvalen godt med mat og bygger opp fettlageret.

Vi har rimelig god kunnskap om vågehvalens utbredelse, adferd og biologi når den oppholder seg på fangstfeltene, men vi vet sørgelig lite om hvor den er og hva den foretar seg under vinterens ”sydentur”.

Det har for eksempel aldri lyktes oss å påvise noen veldefinerte parrings- og/eller kalvingsområder. Funn hos kjønnsmodne hunner tatt i den norske fangsten kan imidlertid tyde på at parringer og fødsler skjer over en ganske lang periode gjennom en årssyklus.

Muligens er det slik at det ikke finnes veldefinerte og velavgrensede yngleområder, men at hanner og hunner som treffes til ”rett tid” bare lar det stå til der og da.

Amorøse møter mellom nord og sør

Genetiske studier av hval har også gitt skikkelige overraskelser. I 2007 dukket det opp en vågehval med et DNA-mønster som avvek betydelig fra det vi anså som normalt.

Våre japanske forskningskolleger har i mange år samlet prøver fra vågehval i Antarktis. Dermed kunne vi sammenligne DNA-profiler fra hval i nord og sør, og konklusjonen ble at hvalen fra 2007 virkelig var en hybrid som har en antarktisk vågehval til mor, mens faren er en vanlig vågehval, enten fra Nord-Atlanteren eller fra den sørlige halvkula.

Noen år tidligere, i 1996, ble det tatt en vågehvalhunn i den norske fangsten hvor brystfinnene manglet karakteristiske hvite bånd. Hvalen hadde gråfargede brystfinner og lignet således mer på sin antarktiske slektning. Hvalens DNA-profil kunne etableres fordi det var tatt en vevsprøve, og denne levnet ingen tvil om at dette var en ren antarktisk vågehval. Første observasjon av antarktisk vågehval på den nordlige halvkule var dermed et faktum.

I 2010 dukket det igjen opp en vågehval i registeret med avvikende DNA-mønster. Denne gangen en drektig hunnhval. De genetiske analysene viste at denne hvalen måtte være resultat av et amorøst møte mellom en antarktisk vågehvalhann og en vanlig vågehvalhunn fra Nord-Atlanteren. Analyser av fosteret, også en hunn, viste at hybridmoren var blitt drektig etter parring med en vanlig vågehvalhann fra Nord-Atlanteren.

Trekkes mot mat

Resultatene fra DNA-registeret viser at det finnes et potensial for hybridisering mellom vanlig og antarktisk vågehval. Med mindre frekvensen av møter mellom de to artene skulle endre seg betydelig, er det liten grunn til å tro at skillelinjene mellom de to artene vil bli utfordret.

At hval kan svømme store distanser er kjent, men alle tidligere observasjoner har indikert at de ikke har vandret stort lenger enn mot ekvator, gjerne om vinteren, før de har vendt nesen mot matfatene på høye breddegrader igjen.

Vi vet ikke noe sikkert om årsakene til disse nye funnene, men det er nærliggende å spekulere i at endringer i ernæringsforhold kan være drivkraften bak slike ekstremvandringer. Kanskje hadde vi sørlige gjester på besøk i nord også før etableringen av DNA registeret i 1997?

Norske hvalfangere driver fangst av kun én hvalart; vågehval. I likhet med alle andre arter kan vågehvalen deles inn i flere (del)bestander.

Det har lenge vært kjent at det finnes en nordlig (vanlig) og en sørlig (antarktisk) variant av denne hvalarten. Det har også vært antatt at det fantes flere delbestander av den vanlige vågehvalen.

Derfor har Den internasjonale hvalfangstkommisjonen (IWC) delt den norske hvalfangsten inn i fem geografiske områder: Nordsjøen, Jan Mayen-området, et område som dekker det østlige Norskehavet/den vestlige delen av Barentshavet og Svalbard-området. 

Nå har vi imidlertid funnet ut at vågehvalen i nord ikke er delt inn i flere delbestander. Det har vi gjort ved hjelp av genetiske analyser.

All vågeval i ett register

Havforskningsinstituttet har et register som inneholder informasjon om genetikken (DNA) til hver enkelt vågehval som er tatt i den norske hvalfangsten.

Registeret ble opprettet for å hindre ulovlig fangst. Kontrollsystemet innebærer at det tas en bit av kjøttet og hver vevsprøve gjennomgår en standardisert genetisk analyse.

Slik får hver enkelt hval sin egen DNA-profil. Den blir lagt inn i registeret sammen med annen relevant informasjon. Registeret er åpent. Alle som kjøper hvalkjøtt kan teste det mot data fra registeret.

Innsamlingen startet i 1997, og registeret inneholder DNA-profiler fra rundt 9000 vågehval.

Praktiske utfordringer med fem områder

Dersom delbestander skilles fra hverandre tilstrekkelig lenge, geografisk eller på annen måte, kan de utvikle seg til å bli genetisk forskjellige. Nå har vi mange nok genetiske prøver i registeret til å kunne fastslå om det virkelig finnes flere delbestander av vågehval der nordmenn driver fangst.

I mangel av tilstrekkelig kunnskap om vågehvalbestandens struktur i norske farvann, delte IWC på 1990-tallet vågehvalfangsten inn i fem geografiske underområder. Områdene ble opprettet ut fra et ønske om å spre fangsten geografisk etter føre-var-prinsippet.

Skulle det eksistere ulike delbestander, ville oppdelingen fordele fangsttrykket og langt på vei nøytralisere eventuelle negative virkninger som kan oppstå om en beskatter bestandene skjevt uten å vite det. Det er ingen hemmelighet at denne inndelingen i underområder har representert praktiske utfordringer for de norske hvalfangerne.

Nylig presenterte vi resultater fra analyser av nærmere 3000 vågehval, alle fanget i disse fem områdene i 2004 og i årene 2007–2011 – fra Nordsjøen i sør til Svalbard i nord. Alle data er hentet fra DNA-registeret, og det er første gang at en slik analyse har omfattet så mange individer.

Konklusjonen er at det ikke finnes noen påviselige forskjeller mellom hval fra de ulike områdene. Dette tyder på at all vågehval tatt i norsk fangst tilhører én og samme bestand, og at oppdelingen i underområder derfor ikke har noen mening i genetisk forstand.

Ingen vet hvor de parer seg

Fremdeles er mange detaljer rundt vågehvalens vandringsmønster lite kjent. Om vinteren oppholder den seg i ukjente områder på lave breddegrader, muligens helt ned mot ekvator, der vi har antatt at de kalver og parer seg. Derfra vandrer den til høyere breddegrader hvor den oppholder seg vår, sommer og høst. Der finner vågehvalen godt med mat og bygger opp fettlageret.

Vi har rimelig god kunnskap om vågehvalens utbredelse, adferd og biologi når den oppholder seg på fangstfeltene, men vi vet sørgelig lite om hvor den er og hva den foretar seg under vinterens ”sydentur”.

Det har for eksempel aldri lyktes oss å påvise noen veldefinerte parrings- og/eller kalvingsområder. Funn hos kjønnsmodne hunner tatt i den norske fangsten kan imidlertid tyde på at parringer og fødsler skjer over en ganske lang periode gjennom en årssyklus.

Muligens er det slik at det ikke finnes veldefinerte og velavgrensede yngleområder, men at hanner og hunner som treffes til ”rett tid” bare lar det stå til der og da.

Amorøse møter mellom nord og sør

Genetiske studier av hval har også gitt skikkelige overraskelser. I 2007 dukket det opp en vågehval med et DNA-mønster som avvek betydelig fra det vi anså som normalt.

Våre japanske forskningskolleger har i mange år samlet prøver fra vågehval i Antarktis. Dermed kunne vi sammenligne DNA-profiler fra hval i nord og sør, og konklusjonen ble at hvalen fra 2007 virkelig var en hybrid som har en antarktisk vågehval til mor, mens faren er en vanlig vågehval, enten fra Nord-Atlanteren eller fra den sørlige halvkula.

Noen år tidligere, i 1996, ble det tatt en vågehvalhunn i den norske fangsten hvor brystfinnene manglet karakteristiske hvite bånd. Hvalen hadde gråfargede brystfinner og lignet således mer på sin antarktiske slektning. Hvalens DNA-profil kunne etableres fordi det var tatt en vevsprøve, og denne levnet ingen tvil om at dette var en ren antarktisk vågehval. Første observasjon av antarktisk vågehval på den nordlige halvkule var dermed et faktum.

I 2010 dukket det igjen opp en vågehval i registeret med avvikende DNA-mønster. Denne gangen en drektig hunnhval. De genetiske analysene viste at denne hvalen måtte være resultat av et amorøst møte mellom en antarktisk vågehvalhann og en vanlig vågehvalhunn fra Nord-Atlanteren. Analyser av fosteret, også en hunn, viste at hybridmoren var blitt drektig etter parring med en vanlig vågehvalhann fra Nord-Atlanteren.

Trekkes mot mat

Resultatene fra DNA-registeret viser at det finnes et potensial for hybridisering mellom vanlig og antarktisk vågehval. Med mindre frekvensen av møter mellom de to artene skulle endre seg betydelig, er det liten grunn til å tro at skillelinjene mellom de to artene vil bli utfordret.

At hval kan svømme store distanser er kjent, men alle tidligere observasjoner har indikert at de ikke har vandret stort lenger enn mot ekvator, gjerne om vinteren, før de har vendt nesen mot matfatene på høye breddegrader igjen.

Vi vet ikke noe sikkert om årsakene til disse nye funnene, men det er nærliggende å spekulere i at endringer i ernæringsforhold kan være drivkraften bak slike ekstremvandringer. Kanskje hadde vi sørlige gjester på besøk i nord også før etableringen av DNA registeret i 1997?

Norske hvalfangere driver fangst av kun én hvalart; vågehval. I likhet med alle andre arter kan vågehvalen deles inn i flere (del)bestander.

Det har lenge vært kjent at det finnes en nordlig (vanlig) og en sørlig (antarktisk) variant av denne hvalarten. Det har også vært antatt at det fantes flere delbestander av den vanlige vågehvalen.

Derfor har Den internasjonale hvalfangstkommisjonen (IWC) delt den norske hvalfangsten inn i fem geografiske områder: Nordsjøen, Jan Mayen-området, et område som dekker det østlige Norskehavet/den vestlige delen av Barentshavet og Svalbard-området. 

Nå har vi imidlertid funnet ut at vågehvalen i nord ikke er delt inn i flere delbestander. Det har vi gjort ved hjelp av genetiske analyser.

All vågeval i ett register

Havforskningsinstituttet har et register som inneholder informasjon om genetikken (DNA) til hver enkelt vågehval som er tatt i den norske hvalfangsten.

Registeret ble opprettet for å hindre ulovlig fangst. Kontrollsystemet innebærer at det tas en bit av kjøttet og hver vevsprøve gjennomgår en standardisert genetisk analyse.

Slik får hver enkelt hval sin egen DNA-profil. Den blir lagt inn i registeret sammen med annen relevant informasjon. Registeret er åpent. Alle som kjøper hvalkjøtt kan teste det mot data fra registeret.

Innsamlingen startet i 1997, og registeret inneholder DNA-profiler fra rundt 9000 vågehval.

Praktiske utfordringer med fem områder

Dersom delbestander skilles fra hverandre tilstrekkelig lenge, geografisk eller på annen måte, kan de utvikle seg til å bli genetisk forskjellige. Nå har vi mange nok genetiske prøver i registeret til å kunne fastslå om det virkelig finnes flere delbestander av vågehval der nordmenn driver fangst.

I mangel av tilstrekkelig kunnskap om vågehvalbestandens struktur i norske farvann, delte IWC på 1990-tallet vågehvalfangsten inn i fem geografiske underområder. Områdene ble opprettet ut fra et ønske om å spre fangsten geografisk etter føre-var-prinsippet.

Skulle det eksistere ulike delbestander, ville oppdelingen fordele fangsttrykket og langt på vei nøytralisere eventuelle negative virkninger som kan oppstå om en beskatter bestandene skjevt uten å vite det. Det er ingen hemmelighet at denne inndelingen i underområder har representert praktiske utfordringer for de norske hvalfangerne.

Nylig presenterte vi resultater fra analyser av nærmere 3000 vågehval, alle fanget i disse fem områdene i 2004 og i årene 2007–2011 – fra Nordsjøen i sør til Svalbard i nord. Alle data er hentet fra DNA-registeret, og det er første gang at en slik analyse har omfattet så mange individer.

Konklusjonen er at det ikke finnes noen påviselige forskjeller mellom hval fra de ulike områdene. Dette tyder på at all vågehval tatt i norsk fangst tilhører én og samme bestand, og at oppdelingen i underområder derfor ikke har noen mening i genetisk forstand.

Ingen vet hvor de parer seg

Fremdeles er mange detaljer rundt vågehvalens vandringsmønster lite kjent. Om vinteren oppholder den seg i ukjente områder på lave breddegrader, muligens helt ned mot ekvator, der vi har antatt at de kalver og parer seg. Derfra vandrer den til høyere breddegrader hvor den oppholder seg vår, sommer og høst. Der finner vågehvalen godt med mat og bygger opp fettlageret.

Vi har rimelig god kunnskap om vågehvalens utbredelse, adferd og biologi når den oppholder seg på fangstfeltene, men vi vet sørgelig lite om hvor den er og hva den foretar seg under vinterens ”sydentur”.

Det har for eksempel aldri lyktes oss å påvise noen veldefinerte parrings- og/eller kalvingsområder. Funn hos kjønnsmodne hunner tatt i den norske fangsten kan imidlertid tyde på at parringer og fødsler skjer over en ganske lang periode gjennom en årssyklus.

Muligens er det slik at det ikke finnes veldefinerte og velavgrensede yngleområder, men at hanner og hunner som treffes til ”rett tid” bare lar det stå til der og da.

Amorøse møter mellom nord og sør

Genetiske studier av hval har også gitt skikkelige overraskelser. I 2007 dukket det opp en vågehval med et DNA-mønster som avvek betydelig fra det vi anså som normalt.

Våre japanske forskningskolleger har i mange år samlet prøver fra vågehval i Antarktis. Dermed kunne vi sammenligne DNA-profiler fra hval i nord og sør, og konklusjonen ble at hvalen fra 2007 virkelig var en hybrid som har en antarktisk vågehval til mor, mens faren er en vanlig vågehval, enten fra Nord-Atlanteren eller fra den sørlige halvkula.

Noen år tidligere, i 1996, ble det tatt en vågehvalhunn i den norske fangsten hvor brystfinnene manglet karakteristiske hvite bånd. Hvalen hadde gråfargede brystfinner og lignet således mer på sin antarktiske slektning. Hvalens DNA-profil kunne etableres fordi det var tatt en vevsprøve, og denne levnet ingen tvil om at dette var en ren antarktisk vågehval. Første observasjon av antarktisk vågehval på den nordlige halvkule var dermed et faktum.

I 2010 dukket det igjen opp en vågehval i registeret med avvikende DNA-mønster. Denne gangen en drektig hunnhval. De genetiske analysene viste at denne hvalen måtte være resultat av et amorøst møte mellom en antarktisk vågehvalhann og en vanlig vågehvalhunn fra Nord-Atlanteren. Analyser av fosteret, også en hunn, viste at hybridmoren var blitt drektig etter parring med en vanlig vågehvalhann fra Nord-Atlanteren.

Trekkes mot mat

Resultatene fra DNA-registeret viser at det finnes et potensial for hybridisering mellom vanlig og antarktisk vågehval. Med mindre frekvensen av møter mellom de to artene skulle endre seg betydelig, er det liten grunn til å tro at skillelinjene mellom de to artene vil bli utfordret.

At hval kan svømme store distanser er kjent, men alle tidligere observasjoner har indikert at de ikke har vandret stort lenger enn mot ekvator, gjerne om vinteren, før de har vendt nesen mot matfatene på høye breddegrader igjen.

Vi vet ikke noe sikkert om årsakene til disse nye funnene, men det er nærliggende å spekulere i at endringer i ernæringsforhold kan være drivkraften bak slike ekstremvandringer. Kanskje hadde vi sørlige gjester på besøk i nord også før etableringen av DNA registeret i 1997?

Do cod like it hot?

Climate change can have many impacts on our oceans; it can cause changes in oxygen concentration, ocean chemistry, water stratification as well as ocean circulation patterns. However, ocean warming is the most important factor causing changes in fish physiology, how fish function, as well as fish behaviour. If you think of an individual fish, temperature can influence the energy that the fish can use to breathe, swim, digest food, grow and reproduce, and because it affects so much, increased temperature can affect survival and have consequences for fish populations.  

We are interested in cod; in particular the North-East Arctic cod stock that lives in the Barents Sea, where the current mean temperature is 4°C. Cod are described as having “slow life-histories”, they grow slowly at around 10cm per year and adults are often larger than 1m, they start reproducing at 6-10 years of age and may live up to 25 years; because of these characteristics they are more sensitive to mortality. North-East Arctic cod are a very important stock in commercial fisheries and there is extensive experimental and survey data available, making them an ideal species to study. We know from this existing data that increased temperature can cause increases in fish length and weight, changes in growth and maturation, and have both positive and negative effects on spawning, but how do we know if these trends will continue into the future? To find out, we need a computer model.

New computer model encompasses physiology, behaviour and evolution to make climate warming predictions

We have developed a new computer model to try and predict how North-East Arctic cod will respond to increases in temperature, for example how their growth rate, age at maturation, and foraging behaviour will be affected. Fish are complex organisms, so to build a computer model that represents this cod stock we have to include many different parts. To do this, we use an energetics approach (Fig 1).

Figure 1. Schematic overview of the computer model describing energy allocation in response to climate warming. Black arrows indicate energy flow.

1. First the fish have to get their food; they have to swim and forage to find it.

2. However, when the fish are foraging, they expose themselves to predators and risk being eaten. We therefore include a mortality trade-off to encompass this risk. This means that if the fish choose a life-history strategy that involves a lot of foraging they have a greater mortality risk than if they didn’t forage very much.

3. Of course, while all of this is going on, the fish needs to breathe. The oxygen concentration in water is less than in air which makes breathing energetically costly and therefore uses up some of the assimilated energy gained from eating.For fish, the minimum amount of energy needed to sustain its life is called the standard metabolic rate, its oxygen demand (Fig. 2). The maximum amount of oxygen it can uptake from the surrounding water is called maximum oxygen uptake, its oxygen supply; the difference between these two is called the aerobic scope. Additionally, the foraging that the fish did earlier to find food costs energy, so does digesting this food which uses some of their aerobic scope. This is very important because any aerobic scope left is what the fish can use to grow and reproduce.

4. How fish use their aerobic scope is therefore complicated, if they use too much for digesting big meals they will not have enough to use for swimming to escape predators, we therefore include this as a second mortality trade-off within our computer model. If fish use all of their aerobic scope, they have an extra risk of dying; if they don’t use all of their aerobic scope the risk is reduced.

5. Once all these costs have been paid the left over energy can be used for growth and reproduction.

6. If energy is used for reproduction, the fish are able to spawn but at the same time they may also expose themselves to predators during mating and courtship behaviours, so a third mortality trade-off incorporating the risk of dying during reproduction is included.

7. If energy is used for growth, the risk of being eaten by predators because you are small is reduced.

Now what happens to all of these processes when temperatures change? The energetic costs of breathing increase with increasing temperature which in turn makes foraging and digestion more energetically expensive, and as a result the amount of aerobic scope available for growth and reproduction also changes with temperature (Fig. 2). This then can have implications for behaviour, mortality and the life-history strategy.

To program the computer model we use a method called dynamic programming, which allows us to encompass all of the aforementioned energetics, behaviour, mortality as well as increases in temperature to predict how climate warming may affect the foraging behaviour, growth, age of maturation and survival of adult North-East Arctic cod. This type of programming finds the optimal or “best” response over several possible life-history outcomes, finding the life-history strategy that will maximise reproduction. This type of computer model is different to others as it encompasses not only fish physiology, but also behaviour and evolutionary considerations, treating the organism as a whole.

North-East Arctic cod grow faster and bigger in warmer waters        

Our predictions indicate a positive response to increased temperature for this cod stock, it appears that North-East Arctic cod do like it hot or at least warmer than today. When we run the computer model, increasing the temperature by 2°C, predictions suggest that growth rates and their size-at-age increase. We found that increased temperature should not affect age at maturation, but gonads were predicted to more than double in weight, not only because the fish were larger but also because their gonad to body size ratio increased.

Increased temperatures cause a shift towards a more intense and risky foraging strategy

When we ran the model over a wider range of temperatures, from 2°C to 7°C, fish were predicted to grow faster and increase the amount of energy that was used for reproduction at higher temperatures. We also found a very interesting behavioural response; they increased their foraging behaviour even though the risk of dying was high, to compensate for the increased breathing costs at higher temperatures. As a result natural mortality showed an increase with temperature. Even though these results appear positive, this is only the case if their food availability doesn’t change with temperature. If food levels were to decrease with climate warming, it may have dramatic negative consequences for the North-East Arctic cod.

Scientific Literature:

Holt, R.E and Jørgensen, C. 2014. Climate warming causes life history evolution in a model for Atlantic cod (Gadus morhua). Conservation physiology. 2: http://conphys.oxfordjournals.org/content/2/1/cou050.abstract

Av: Karin C. Lødrup Carlsen, overlege og forskningsleder ved Kvinne- og barneklinikken, Oslo universitetssykehus | Professor ved Universitetet i Oslo

Alle kjenner noen med astma eller allergi. I gjennomsnitt har minst 6-10 elever i en norsk skoleklasse høysnue, eksem, astma eller matallergi. Slik var det ikke på våre besteforeldres tid.

Hva har skjedd?

London-legen Charles Blackley var på sporet allerede på slutten av 1800-tallet. Stadig oftere fikk han besøk av kvinner på sitt kontor med nysing, kløende og rennende øyne, diagnostisert som allergisk rhinitt (høysnue). Kvinnene kom vanligvis fra de øvre sosiale lag.

Han skrev i 1873: ”catarrhus aesivus (høysnue) er mer vanlig hos de utdannede enn de uutdannede, …ettersom sivilisasjonen og utdanning øker vil denne sykdommen bli hyppigere”.

Charles Blackley fikk helt rett. I dag er snart halvparten av befolkningene med et vestlig levesett rammet av allergiske sykdommer.

Immunsystemet trenger bakteriene

Vel 100 år senere fremsatte landsmannen og legen David P. Strachan det han kalte ”hygienehypotesen”, basert på observasjoner at barn med eldre søsken hadde lavere risiko for høysnue, enn førstefødte. Han spekulerte på om økt smitte fra eldre søsken kunne beskytte mot allergier, ved å trene immunsystemet til å takle miljøet vi lever i. Selv om mye av hans hypotese synes å ha mye for seg, ser hyppige virusinfeksjoner ikke ut til å bidra til å redusere allergisk sykdom.

Men Strachan pekte på det som nå er blitt et svært hett forskningstema og som knytter sammen flere av de kjente folkesykdommene, inklusive allergiske sykdommer, hjerte-karsykdommer og fedme, for å nevne noen. Det kan se ut som om jo mer vi fjerner oss fra et naturlig miljø, som innebærer et mangfold av bakterier, jo større er sannsynligheten for at vårt immunsystem ikke utvikler en normal toleranse til det miljø vi skal leve i.

Ikke bare allergiske sykdommer

Flere av våre folkesykdommer skyldes en kombinasjon av miljø og arv, og immunsystemet synes å være sentralt for sykdomsutviklingen. Dette gjelder altså ikke bare for allergiske sykdommer. Vi mangler mye kunnskap om risikofaktorer, men vi kjenner noen som fører til økt sykdomsrisiko, slik som tobakkseksponering, luftforurensning og lav-fiber kost.

Det mest slående fellestrekket ved disse folkesykdommene er at mye av grunnlaget for utviklingen av de fleste av disse sykdommene ser ut til å legges allerede ved starten av livet.

Immunsystemet modnes fra tidlig i fosterlivet, og skal gjennomgå en nokså fundamental endring etter fødsel. I denne tiden skal immunsystemet lære å skille mellom ”farlig” og ”ikke-farlig”. Med andre ord: kroppen skal lære seg å tåle vanlige ting som matvarer og partikler i luft fra hund og gress, uten å starte forsvarsmekanismer som fører til sykdom.

På den annen side må immunforsvaret klare å kjenne igjen og bekjempe virusinfeksjoner og farlige bakterier. En ubalanse mellom toleranse og forsvar tror vi nå ligger til grunn for blant annet allergiutvikling, der de første levemånedene synes å være svært avgjørende. Kanskje gjelder dette også andre folkesykdommer der betennelse er sentralt.

Oppvekstmiljøet bestemmer

Mye forskning tyder på at det er en sammenheng mellom oppvekstmiljø og forekomst av astma og allergi senere i livet.

Eksempelvis går barn født med keisersnitt glipp av det første, naturlige møte med morens normale tarmflora gjennom fødselskanalen, noe som ser ut til å være viktig for naturlig immun-modning. Vi vet også at hyppig bruk av antibiotika de første leveår har sammenheng med mer allergi senere i barndommen.

Barn oppvokst på gårder i tett nærhet til gårdsdyr har mindre allergiske sykdommer enn de som ikke har gårdsdyr i sitt oppvekstmiljø. Barn på den finske siden av Karelen har syv ganger så ofte bjørkepollenallergi som barn i det russiske Karelen, selv om de lever kun 100 km fra hverandre. Barn både i russiske Karelen og de som er oppvokst i tett kontakt med gårdsdyr andre steder, møter et stort mangfold av bakterier og andre mikro-organismer i sitt naturlige oppvekstmiljø, som et urbant miljø har mindre av.

Tidligere trodd vi at mange av våre indre organer var sterile, altså at det ikke fantes bakterier i organer slik som lungene. Det vet vi nå ikke er riktig. Mus som fødes og fostres i sterile omgivelser overlever ikke. Mennesker og bakterier lever i et nødvendig samliv, der det kan se ut som om god helse og fravær av sykdom henger sammen med et rikt mangfold av bakterietyper i kroppen.

For å lære å tolerere et i utgangspunktet ufarlig miljø, ser det ut til at vi må ha et stort mangfold av de nødvendige og ”snille” bakteriene med oss i tarm, hud, luftveier og sannsynlig andre organer. Sannsynligvis er også tidspunktet og på hvilke måter immunapparatet kommer først i kontakt med mat og allergener i luft av betydning for naturlig immunologisk modning.

Hvordan kan foreldre forebygge?

De mest kjente og veldokumenterte risikofaktorene for allergiske sykdommer hos barn er eksponering til tobakk, fuktskade i hus og luftforurensning, særlig fra dieseleksospartikler. Vi tror nå også at overdreven bruk av antibiotika og antiseptiske midler og begrenset mangfold av normalt utemiljø (som man finner i skoger og på gårder) under oppveksten kan bidra til sykdom fremfor toleranse.

Trolig må forebyggende tiltak starte allerede like etter fødselen, i det vi kaller ”window of oportunity”. Dette er tidspunktet der immunsystemet hos den lille skal lære å skille mellom bra og dårlig, og hvordan kroppen skal reagere på disse. Mange faktorer spiller nok inn, som for eksempel den økte risikoen for allergisk sykdom hos barn født ved keisersnitt, der manglende eksponering til normal tarmflora fra mor under fødselen kan ha betydning.

Hva gjør sykehusets forskere?

Det ligger nye muligheter i forebygging av folkesykdommer om vi kan optimalisere barns møte med miljøet helt fra fødselen, og endog kanskje mens det er i mors liv.

Dette skal vi ved Kvinne- og barneklinikken på Oslo universitetssykehus, i nært samarbeid med forskere i sykehuset Østfold og Karolinska Institutet, og andre internasjonale samarbeidspartnere finne ut av i årene som kommer.

Vi skal nå gjennomføre studier med mål om at flere barn skal vokse opp uten allergiske sykdommer; vi vil forsøke å forebygge folkesykdommer som rammer barn hardest. Videre vil vi i studiene identifisere risikofaktorer for folkesykdommer fra livets start.

Vi svarer dermed på Folkehelsemeldingen som etterlyser tiltak for å forebygge sykdom hos barn, i tråd med EUs nye forskningsprogram Horizon 2020 og FNs bekymring uttalt av generalsekretær Ban Ki-moon. ”Folkesykdommene er en folkehelsekrise i sakte bevegelse”, uttalte generalsekretæren nylig.

De årlige samfunnsutgiftene i Norge for allergiske sykdommer er rundt 7 milliarder kroner. Kan vi redusere forekomsten av allergiske sykdommer med bare noen få prosent vil vi spare samfunnet for omkostninger i flere hundremillioners-klassen per år.

Den viktigste innsparingen er likevel i livet til alle enkeltmenneskene som kan slippe sykdom.

Aktuelle lenker:

Forskergruppen ORAACLE arbeider med allergi og lungesykdommer 

Fotråte hos sau er en smittsom klauvsykdom som skyldes bakterien Dichelobacter nodosus.

Symptomene kan variere fra mild betennelse i klauvspalten til løsning av klauvkapselen.

Lidelsen er meget smertefull for sauen og betyr økonomisk tap for bonden.

Det fins ulike stammer av fotråtebakterier og har ulike evne til å fremkalle sykdom. Derfor deles bakterien inn i en hissig og en mild variant. Når vi snakker om ondartet fotråte, snakker vi om infeksjon med den hissige varianten av bakterien.

Siden alvorlige, smittsomme dyresykdommer skal meldes til veterinærmyndighetene, gjelder dette også ondartet fotråte.

Fotråtebakterier i hele landet

Marianne Gilhuus har testet D. nodosus-bakterier fra dyr i ulike deler av landet, både for evnen til å fremkalle sykdom og for flere genetiske egenskaper.

Bakteriene ble samlet inn i tidsrommet 2008 til 2011.

Hun fant både milde og hissige fotråtebakterier hos sau i Norge.

De milde typene viste stor geografisk spredning og var genetisk ulike. Dette tyder på at disse bakteriene har vært her i landet lenge, og at de har utviklet regionale undergrupper.

Hissige fotråtebakterier ble bare funnet i Rogaland, og de var svært like genetisk.

Funn i Aust-Agder

- Dette bekrefter mistanken om at utbruddet av fotråte skyldtes en hissig D. nodosus-stamme som nylig var introdusert til Rogaland, sier Gilhuus.

I 2013 ble forøvrig bakterien som var genetisk lik bakterien fra Rogaland, også påvist i Aust-Agder.

Det er strenge regler for import av levende dyr til Norge, men noen få importer av sau fra Danmark til Rogaland ble registrert i årene før 2008.

Den hissige varianten av fotråtebakterien som var årsak til sykdomsutbruddet i Rogaland, ble trolig innført til Norge på denne måten.

En ny test

- Undersøkelser av bakterier som var isolert fra sau i Danmark, viste at disse lignet genetisk på bakteriestammen som forårsaket fotråteutbruddet i Rogaland, og dette styrker mistanken om at smitten kom med import av sau fra Danmark, sier Gilhuus.

I samarbeid med Monash University i Australia har Gilhuus kartlagt hele arvestoffet til D. nodosus fra åtte land.

Det viste seg at bakteriene delte seg i to ulike grupper med milde varianter i den ene gruppen og hissige varianter i den andre. De klare genetiske forskjellene mellom disse to gruppene ble utnyttet i utvikling av en ny test som skiller mellom milde og hissige varianter av bakterien.

-Denne testen erstatter tidkrevende og kostbare laboratorieundersøkelser og brukes nå til å diagnostisere fotråte i Norge, sier Gilhuus.

Doktorgradsarbeidet er en del av NRF-prosjektet Fotråte hos sau og relaterte smittsomme klauvsjukdommer hos storfe i Norge. 

Referanse:

Marianne Gilhuus. An outbreak of footrot in Norway – phenotypic and genotypic investigations of Dichelobacter nodosus. Ph.d. ved NMBU Veterinærhøgskolen, 9. oktober 2014.