Deepwater Horizon-utblåsningen i Mexicogolfen i 2010 er en av verdens største miljøkatastrofer. I 87 dager strømmet det råolje ut fra borehullet, noe som truet både dyre- og plantelivet langs kysten. 

Ifølge marinbiologen Thierry Baussant var lærdommen fra denne ulykken at mesteparten av oljesølet forsvant relativt raskt fra havoverflaten. De oljespisende mikrobene viste seg nemlig å være effektive til å bryte ned olje rundt utslippet. 

Men i ettertid ble det oppdaget store oljerester på havbunnen. 

– I dag er vi opptatt av å fjerne olje fra overflaten, men konsekvensene for livet på havbunnen kan være dramatiske, sier Baussant.

Han understreker at arbeidet som ble gjort i etterkant av Deepwater Horizon-ulykken, viser at skadene på økosystemene kan være store når oljen beveger seg ned i havet. Følsomme organismer, som for eksempel koraller, er spesielt utsatte.

Fremtidens miljøovervåkning

I dag overvåkes oljelekkasjer og oljesøl fra luften, enten ved hjelp av satellitt, fly eller radar. Men det er bare mulig å se overflaten – ikke det som er under.

Dette problemet satte marinbiologen Baussant på ideen om å teste ut et undervannslaboratorium som kan overføre data i sanntid. 

Dette har nå blitt til et eget forskningsprosjekt, der en såkalt ESP spiller hovedrollen. ESP står for Environmental Sample Processor og er en slags robotisert undervannsplattform som driver etter en kabel under en bøye. 

ESP-en ble utviklet av det amerikanske forskningssenteret MBARI for å oppdage giftige alger, men Baussant og kolleger ved IRIS har tilpasset teknologien til også å oppdage oljesøl.

Nå planlegger han å bruke en mer mobil versjon av ESP-en som kan dekke større havområder.

– Vi snakker om en slags torpedo som sniffer vannet mens den loggfører bevegelsene sine, sier Baussant.

Den nye ESP-en vil kunne dykke ned til 300 meter, og den kan være i drift i mange dager med flere hundre kilometers radius mellom hver opplading. Det blir dermed mulig å kartlegge større havområder systematisk.

Oppdager oljesøl

Baussant og IRIS bidrar i den bioteknologiske delen av overvåkningen. 

Ved hjelp av ESP-en sammenligner forskerne biologisk materiale fra vannprøver med DNA fra mikroorganismer som forskerne har lagt inn i ESP-en på forhånd. De kan for eksempel legge inn DNA-signaturen til flere oljespisende mikroorganismer som finnes naturlig i små mengder overalt i havet. Hvis konsentrasjonen av slike mikrober øker raskt der instrumentet er eller beveger seg, er det et tegn på oljelekkasje.

Karl Kristensen, rådgiver i Bellona, mener dette konseptet vil ha stor betydning for overvåkningen av havet.

– Kombinasjonen av DNA-match og en automatisert dronefunksjon gjør at man kan utvide overvåkingen av lekkasjer fra eksisterende oljefelt til nedlagte brønner som vi vet har risiko for utslipp. I tillegg kan det gi muligheter for systematisk kartlegging av mikroorganismer i vannsøylen, sier Kristensen.

Kontinuerlig og billigere overvåking

I dag er oljeselskapene pålagt å gjøre større feltundersøkelser, ved blant annet å undersøke organismer i bur eller villfanget fisk, fotografering av havbunnen eller prøver tatt fra bunnen for å kartlegge mangfoldet av organismer.

Det omtalte prosjektet kan gjøre overvåkingen både mer kontinuerlig og mindre kostbar, siden undervannsfartøyet som skal drive overvåkingen, ikke krever noen operatør. I stedet følger den en programmert rute som kan endres via mobile enheter på land. Resultatene overføres via satellitt i tilnærmet sanntid. I tillegg vil fartøyet selv endre ruten for å følge spor av de mikrobene man leter etter.

– Framtidig overvåking til havs skal mer og mer bruke slike teknologier. Biologiske sensorer er i dag underrepresentert, men vil i fremtiden få en store rolle i å forstå endringer i økosystemet, enten de har naturlige årsaker eller skapt av menneskelige aktiviteter, sier Baussant.

I den siste rapporten om miljøovervåking av petroleumsvirksomheten til havs etterlyser Miljødirektoratet en metode for overvåking av små eller mindre lekkasjer til havs.

I tillegg til å oppdage olje kan den nye ESP-en bli relevant for andre maritime næringer, ferskvannsovervåking og utforsking av nye uønskede eller sjeldne organismer.

– Havbruksnæringen vil kunne innføre sanntidsovervåking av miljøgifter, mikrober eller virus rundt oppdrettsanleggene sine, og selskaper som planlegger undersjøisk gruvedrift, vil kunne kartlegge effekter på havbunnen, sier Baussant.

Gassfelt mister kreftene sine over tid, akkurat som du og jeg gjør når vi blir eldre.

Derfor får mange aldrende gassbrønner assistanse av kompressorer, det vil si maskiner med sugekraft som hjelper gassen opp. På offshorefelt installeres disse på plattformen eller på havbunnen.

Ferske data fra laboratoriet på Sintef viser at slike maskiner kan settes inn seinere enn det dagens regneverktøy har gitt grunn til å tro.

– Når investeringer i kompressorer på gassfelt utsettes, blir økonomien til feltet bedre. Dermed vil funnene våre bidra til å øke avkastningen fra gassutvinning. Etter all sannsynlighet vil de dermed øke inntjeningen også fra flere norske felt, sier prosjektleder Maria Barrio ved Sintef.

Petroleumsfelt er som ballonger

I alle petroleumsfelt synker trykket etter hvert som gassen og oljen hentes ut – som når lufta går ut av en ballong. I gassbrønner vil gassens strømningshastighet derfor synke jo lengre gassfeltet har vært brukt til utvinning. For det er nettopp trykket som er gassens drivkraft.

De fleste gassfelt rommer også noe olje, såkalt lett olje. Forsøkene som Sintef-forskerne har gjort, har gitt ny innsikt i hvilken strømningshastighet naturgassen må ha i brønner og i stigerør for å få revet denne oljen med seg.

– Målingene våre viser at gassen ikke trenger så høy fart ved oppstigning som tidligere antatt for å få oljen med seg opp. Dermed drøyer det også lengre enn antatt før farten blir så lav at oljen danner væskeplugger som kveler brønnen. I sin tur betyr dette at operatørene kan vente lenger enn de har trodd med å ty til kompressorer for å holde strømningshastigheten til gassen oppe, forklarer Barrio.  

Regneverktøy oppdateres

I forsøkene lot forskerne gass tilsatt små oljemengder, strømme oppover gjennom et 50 meter høyt loddrett rør med fire tommers diameter.

– Bakteppet er at olje- og gassindustrien gjennomfører matematiske simuleringer når de planlegger utbygging og drift av petroleumsfelt. Og til nå har de brukt simuleringsverktøy som bare gir omtrentlige gjengivelser av observerte fenomener i vertikale gassrør, sier Barrio.

De vertikale strømningsforsøkene ble gjennomført i et eget tungt rør som ble reist i anledning prosjektet. Måleresultatene er brukt til å oppdatere simuleringsverktøy – en stor matematisk strømningsmodell – som Sintef har utviklet sammen med ConocoPhillips, Total og Kongsberg Oil and Gas.

Økt tillit til matematiske simuleringer

Dominique Larrey arbeider som forsker i det franske oljeselskapet Total og er ekspert innenfor fagfeltet strømning i petroleumsbrønner. Han mener den nye og mer pålitelige datamodellen gir økt tillit internt i oljeselskaper til de strømningstekniske fremtidsbildene som spesialister henter ut av modellverktøyet.

– I sin tur vil disse fremtidsbildene få betydning for om og når et oljeselskap bestemmer seg for å investere i kompressorer. Dermed vil resultatene også påvirke hele økonomien knyttet til utbygging av gassfelter, sier Larrey.

Borgarting lagmannsrette har lagt vekt på at Forsvarets forskningsinstitutt (FFI) mener arbeidet til professoren mest sannsynlig skulle bidra til utviklingen av en ny type kinesisk langdistanserakett. Tysk-iranerenforsket på styrings- og kontrollsystemer for overlydsraketter og samarbeidet med flere kinesiskeforskere siden han kom til Universitetet i Agder i 2009.

Mannen, som er iransk og tysk statsborger, ble utvist i fjor, men fikk medhold av Oslo tingrett samme år i sin klage på vedtaket. Nå har lagmannsretten gitt Justisdepartementet medhold i at utvisningsvedtaket er gyldig og at mannen utgjør en tilstrekkelig alvorlig trussel mot offentlig sikkerhet til at han kan utvises.

Selv om en eventuell kinesisk krysserrakett neppe vil kunne nå Norge, mener retten det er adgang til å ta hensynet til alliertes sikkerhet med i vurderingen av vedtaket.

Gjennom en årrekke etter at han kom til Agder publiserte forskeren rundt 300 artikler, sju av dem omhandlet kontrollsystemer for såkalte hypersoniske luftfarkoster. Mannen var imidlertid bare medforfatter til artiklene, som hadde kinesiske kollegaer som førsteforfattere.

«Det sentrale i saken er at NN har deltatt iforskningssamarbeid om hypersoniske farkoster, sammen med kinesiske forskere», skriver lagmannsretten i dommen.

– Vi kan snakke om ufin forskning og misbruk, spesielt hvis vi går tilbake til raseforskningens tid. Jeg tror dette sitter i det kollektive minnet i det samiske samfunnet, sier medlem i Sametingsrådet Henrik Olsen.

Raseforskningen omfattet blant annet skallemålinger. Tankegangen var at hvite mennesker var «langskaller» og tilhørte en overlegen rase, mens samene var «kortskaller» og tilhørte en underlegen rase.

Et annet vanskelig kapittel i samenes forskningshistorie er åpning av samiske graver og fjerning av samisk skjelettmateriale i forskningsøyemed. Studier trakk også lite flatterende konklusjoner om samenes kroppstrekk og karaktertrekk.

Føler seg latterliggjort

Denne forhistorien har ført til at mange samer generelt sett er skeptiske til forskere, ifølge Olsen. Reindriftssame Nils Henrik Sara er en av dem. Helt siden han var barn har han hørt fra både foreldre og besteforeldre at forskningen ikke holder mål.

Erfaringene han selv sitter igjen med, fra forskning som er gjort på reindrift, handler også om det han mener er latterliggjøring, arroganse og overstyring: Andre bestemmer for eksempel hva det skal forskes på, forskerne er forutinntatte, og reineierne blir ikke hørt, verken underveis i forskningen eller etterpå.

– Ofte har ikke vi reineiere kjent oss igjen i resultatene. Når vi har prøvd å si at noe er feil, har vi blitt latterliggjort. Våre ord har hatt null verdi, sier Sara.

Tok selv initiativ til forskning

Disse erfaringene var bakgrunnen for at Norske Reindriftsamers Landsforbund (NRL) tok initiativ til forskningsprosjektet «Reindriftas hverdag». Resultater fra prosjektet ble nylig publisert i boka Ethics in Indigenous Research, Past Experiences – Future Challenges.

NRL har vært med på hele prosessen, fra planlegging til publisering av resultater, og Sara har ledet styringsgruppa. Forskningsprosjektet er gjennomført i samarbeid med Samisk nasjonalt kompetansesenter – psykisk helsevern og rus (SANKS) ved Finnmarkssykehuset.

Gjennom en spørreundersøkelse har forskerne undersøkt stress og stressrelaterte faktorer blant den samiske reindriftsbefolkningen i Norge.

– Det var svært viktig for oss at fakta kom på bordet og at forskningen ikke skulle være basert på synsing. Forskning har så stor makt og styrer veldig manges hverdag, understreker Sara.

Sametingsrepresråd Olsen tror de fleste forskere er enige i at det er viktig å forstå det samfunnet de skal inn i.

– I noen tilfeller har ikke forskere hatt tilstrekkelig kunnskap om det samiske samfunnet. Det kan føre til misforståelser, og forskningen kan bli feil eller bygge på feil premisser, understreker han.

Inspirert av canadisk forskning

Snefrid Møllersen er psykologspesialist ved SANKS’ avdeling i Lakselv og prosjektleder for Reindriftas hverdag.

– Det som slo oss, var hvordan vi skulle klare å forstå hvordan stress og belastning ser ut i en verden som er så annerledes enn den vi selv kjenner, forteller hun.

Sammen med kollegaene begynte hun å undersøke om noen hadde gjort lignende forskning. Letearbeidet førte dem til Canada. Der fant forskerne ulike arbeidsmodeller og retningslinjer som skal ivareta de etikken rundt forskning på urfolk.

– Disse retningslinjene er lagd for å unngå at forskere henter informasjon, tolker den innenfor en vestlig akademisk ramme og produserer forskningsresultater som kan bli ubrukelige eller oppleves nedverdigende for urfolksgruppen det forskes på. Vi har vært opptatt av respekt og nytteverdi i tillegg til å unngå å påføre deltagerne belastninger, sier Møllersen.

Hva med akademisk frihet?

Reineier Nils Henrik Sara synes det har vært en drøm å jobbe med forskerne og å få diskutere et tema som er svært viktig for reineierne.

– Vi har diskutert så busta føyk, men vi har opplevd å bli hørt, forteller han.

Han har inntrykk av at samarbeidet har bidratt til at reineierne er mindre skeptiske til å svare på spørreundersøkelsen.

– Noen vil kanskje stille spørsmål ved om reindriftsnæringen har styrt forskningen og bestemt hva resultatene skal være. Hva tenker du om det?

– Vi har selvfølgelig ikke bestemt hva forskningsresultatene skal være. Vi har fått komme med vår historie, men overlatt til spesialistene å konkretisere og sammenfatte hvordan reindriftseiernes hverdag er, understreker Sara.

Snefrid Møllersen forstår at det blir stilt spørsmål ved den akademisk frihet i et slikt prosjekt. Hun mener likevel at forskerne ikke har latt seg styre, men at partnerskapet har handlet om å få kunnskap og en forståelse som de ellers ikke ville fått.

– I prosessen med å integrere kunnskap fra reindrifta og akademisk kunnskap har vi selvfølgelig vært opptatt av at dette ikke måtte gå ut over den vitenskapelige kvaliteten på arbeidet. Der var også retningslinjene fra Canada til hjelp, sier hun.

Vil utarbeide samiske retningslinjer

I Norge finnes det nasjonale forskningsetiske retningslinjer for de ulike fagområdene. I tillegg finnes det spesifikke retningslinjer for forskning på menneskelige levninger. Nylig ble også retningslinjer for bruk av genetiske undersøkelser lansert.

Verken i Norge eller Norden finnes det egne retningslinjer for forskning på urbefolkning generelt eller samer spesielt. I 1997 vedtok Sametinget å utarbeide slike retningslinjer, men av ulike årsaker ble dette ingenting av.

Nå har Sametinget tatt opp tråden igjen. Planen er å utarbeide etiske retningslinjer for samisk helseforskning og bruk og forvaltning av samisk humant biologisk materiale.

– Vi ser at det er behov for retningslinjer både for å skape forutsigbarhet for forskermiljøene og for å ivareta det samiske samfunnets interesser. Dette er spesielt viktig for forskning på DNA-materiale, sier Henrik Olsen.

– Hvorfor trengs det egne retningslinjer for samisk helseforskning?

– Det handler om retten til selvbestemmelse, at et folk selv har rett til å utvikle samfunnet i tråd med egen kultur, normer og behov, sier han.

Vanskelig og sårbart

På oppdrag fra Sametinget har Senter for samisk helseforskning ved UiT kartlagt helseundersøkelser og helseforskning hvor samisk etnisitet er tatt med. Senteret har også systematisert og kartlagt etiske retningslinjer for urfolk i andre land.

Nå er et arbeidsutvalg med representanter for samisk helsefaglig forskning, forskningsetikk og jus i gang med å utarbeide utkast til retningslinjer. Ann Ragnhild Broderstad som leder Senter for samisk helseforskning forteller at forskning i samiske samfunn kan være ømtålig.

– I prosjektet Saminor inngår elleve spørsmål om deltakernes samiske bakgrunn. Spørsmålene omhandler både språk og selvidentifisering. Folk har en kompleks identitet og etnisk bakgrunn, så dette er vanskelig og sårbart. Noen ble glade for at vi stilte så mange spørsmål, mens andre ble provosert og anklaget oss for å prøve å skrive dem inn i samemanntallet, forteller Broderstad.

Eksplosivt materiale

Når tematikken er så sårbar, blir det ekstra viktig at forskere er bevisst på hvordan de presenterer seg og forskningen sin og nytten folk vil ha av å delta, mener Broderstad. Etiske retningslinjer for samisk helseforskning bør være en konkret veiledning i hvordan man går fram og nærmer seg samfunnet man skal forske på, synes hun.

Broderstad mener retningslinjene spesielt bør sørge for at gruppers rettigheter ivaretas på lik linje med individers, for eksempel gjennom kollektivt samtykke.

Sjekkliste for samfunnet

Nettopp rettigheter til tradisjonell kunnskap og biologiske data er noe som går igjen i de etiske retningslinjene for urfolk i andre land, ifølge postdoktor Bent-Martin Eliassen ved UIT. Han har hatt ansvaret for kartlegging av andre lands retningslinjer, som inkluderer USA, Australia, New Zealand, Canada og Alaska.

Retningslinjene er stort sett rettet mot forskere. Alaska har imidlertid også lagd en sjekkliste for samfunnet selv.

– Når forskere kommer og sier «vi vil forske på dere og deres liv» – hva må folk da passe på? Hvis man lager retningslinjer som setter folk i stand til å vurdere forskningen, ansvarliggjør man samfunnet også og ikke bare forskerne, sier Eliassen.

Målet er å ha et utkast til retningslinjer for helseforskning klart i november. Sametingsrepresentant Henrik Olsen utelukker ikke at arbeidet etter hvert kan danne grunnlag for mer generelle retningslinjer innen forskning på samiske forhold. 

Referanse:

Anna-Lill Drugge (red.). Ethics in Indigenous Research, Past Experiences – Future Challenges, Centrum för Samisk forskning, 2016.

Denne teksten var først på trykk i Klassekampen lørdag 18. juni. 

For ni dager siden ble de kjent at Høyre/Frp-regjeringa har bedt NTNU å innlede forskningssamarbeid med Israel om utvinning av gass og olje, og at rektor Gunnar Bovim er positiv til dette.

Leder Egil Tjåland ved Institutt for petroleumsteknologi og geofysikk sier til Universitetsavisa at «de skiller mellom politikk og forskning» i denne saken.

«Det er regjeringen som inviterer oss og initiativet til reisen kommer derfra. Det er rektor som har bedt meg om å delta. De politiske implikasjonene har jeg ikke noen forutsetninger for å uttale meg om.»

«Vi driver forskning, ikke politikk» er en velkjent forsvarstaktikk fra akademikere. Og jeg kan for så vidt forstå at mange ville vært uenige i et krav om å nekte en israelsk litteraturforsker å gjesteforelese ved NTNU, eller at NTNU’ere mener at det skal være lov å delta på en medisinsk konferanse i Tel Aviv. Sjøl om mitt eget ståsted er akademisk boikott av Israel.

Kan hjelpe Israel å utvinne i omstridte områder

Men det spesielle med petroleumssaken er at et slikt forskningssamarbeid vil hjelpe Israel med å kunne starte utvinning av gass eller olje i områder som er svært politisk og folkerettslig omstridte – blant annet havområder utafor kysten, hvor det er gjort store gassfunn.

I tillegg kommer mulige store oljeforekomster på Golanhøydene, syrisk land okkupert av Israel i 1967 og annektert (innlemmet) i Israel i 1981. Dette er ulovlig ifølge folkeretten, og både okkupasjon og anneksjon er fordømt av FN. Men israelske myndigheter gjentatt jevnlig at Israel aldri vil la Syria få tilbake Golan.

The Economist fra 7. november skriver: «Israelske og amerikanske oljefolk tror de har funnet en bonanza i dette svært ubeleilige området. Etter tre prøveboringer, uttaler Yuval Bartov – sjefsgeolog i Genie Oil & Gas – at de har funnet et oljereservoar ‘med potensial for milliarder av fat’. (…) Men siden det er liten erfaring i å bore etter olje under tidligere vulkansk aktive områder, vil det kreve mer arbeid for å finne ut om oljen kan utvinnes lønnsomt.»

Kan man bare lukke øynene?

Israel kan potensielt ha stor glede av NTNU i forberedelsene til et slikt Golan-prosjekt, for NTNU har mer kompetanse enn dem på kartlegging og utvinning av petroleum. Vi vil da indirekte fungere som hjelpere for slikt, på annektert territorium. At regjeringa forsøker å forsvare seg med at NTNU-forskerne ikke skal være involvert i utvinning på «omstridte områder», er uvesentlig.

Det viktige er vårt bidrag til israelsk kompetanseheving, som de så vil få nytte av også i «omstridte områder».

Kan man i en slik situasjon bare lukke øynene og svare at «vi driver ikke politikk, bare forskning» og at dessuten er dette «internasjonalisering» og det er vi jo for, som rektor sier? Og kan man som argument henvise (som rektor gjør) til at «NTNU har vedtatt at vi er mot akademisk boikott»?

Pinlig naivitet

Nå er jeg ikke i den minste tvil om at spesielt Frp og Tord Lien ønsker samarbeid med «det eneste demokratiet i Midtøsten», som det heter i Frp. Dette er «politikk» så det suser. Derfor er den tilsynelatende naiviteten hos de inviterte ved NTNU pinlig for mitt universitet.

Hvis man for enhver pris skal anvende prinsippet om «forskning er ikke politikk» og «internasjonalisering må til», kan vi jo tenke oss et annet samarbeid: Israel ligger svært langt framme på drone-området.

Et eksempel er de to guttene som lekte på toppen av en bygning i Gaza, og ble «tatt ut» med et missil avfyrt fra en drone. Men siden vi her i Norge bare skal bruke droner til å overvåke hav og miljø, så blir jo ikke et mulig NTNU-Israel-samarbeid her «politikk», men bare «forskning», ikke sant?

Amerikanske forskere har funnet et stoff – ørsmå nanostaver – som suger vann når det er tørt og slipper det ut igjen når det blir fuktig nok.

Stavenekan blant annet brukes til å hente vann i tørr ørkenluft og samle det i tanker, håper forskerne.

Hvordan er noe slikt mulig? Vann flytter seg selv fra tørt til vått område? Det høres jo nærmest ut som om vann renner oppover – en evighetsmaskin, som jobber mot naturlovene?

Nesten som evighetsmaskin

– Det høres rart ut og er mot enhver intuisjon, bekrefter Kai Sandvold Beckwith overfor forskning.no. Han er forsker ved NTNU og har ikke deltatt i studien.

Likevel – dette er ikke noen evighetsmaskin. Du må på en eller annen måte tilføre energi for at materialet skal gjøre sin underlige baklengskunst.

– Det som er interessant med slike systemer er at det kan være vanskelig å se hvordan energien kommer inn, sier han.

– Dette er et veldig bra eksempel på de helt spesielle egenskapene som nanomaterialer har, fortsetter Beckwith.

På slump

Denne oppdagelsen skjedde på slump. Det har også skjedd tidligere. Kroneksempelet er Wilhelm Röntgen som satte strøm på nesten lufttomme glassrør og oppdaget en uventet glød – fra en ny type stråling.

Nå har de amerikanske forskere hatt sitt Röntgen-øyeblikk. Nærmere bestemt har de festet blikket på noe helt nytt gjennom et elektronmikroskop.

• Les også: Nanopartikler fukter slimhinnene i tørr munn

Uventet væskeslepp

Forskerne ville sjekke om ørsmå nanostaver av kull og jernforbindelser kunne gjøres magnetiske og brukes i for eksempel dataminner.

I elektronmikroskopet fikk de se noe helt annet og uventet. De så hvordan en ukjent væske este ut mellom nanostavene. Samtidig ble stavene tyngre.

Så – når luftfuktigheten omkring ble høy nok – forsvant væsken i et brått puff, og nanostavene mistet halvparten av vekten.

Slår revers

Det merkelige fenomenet ble studert i kraftigere mikroskop og med flere andre avanserte metoder. Det ble klart at den mystiske væsken rett og slett var vann.

Det som skjedde, virket nærmest naturstridig. Normalt suger stoffer mer og mer vann jo fuktigere lufta er omkring dem – som en svamp. Hvorfor slapp denne nanosvampen plutselig ut vannet som damp?

• Les også: Renere vann for fattige land

Video fra Pacific Northwest National Laboratory viser opptaket med elektronmikroskop der forskerne først gjorde oppdagelsen. Midtveis i videoen ser vi hvordan forskerne flytter synsfeltet for å se det uventede damputslippet bedre.

Tjue år gammel teori

Forskerne fra Pacific Northwest National Laboratory har lansert en sannsynlig forklaring på mysteriet..

De har gravd fram en rundt tjue år gammel teori for hva som skjer når vann fanges mellom vegger av et stoff som faktisk avstøter vann.

Spytter damp

I dette tilfellet er veggene nanostavene. I begynnelsen, når lufta er tørr, virker hårrørseffekten sterkere enn avstøtingen.

Vannet suges opp mellom flisene i nanostavene. Mer og mer vann samles opp. Overflatespenningen trekker vannet videre sammen.  Dermed trekkes også flisene mot hverandre.  

Til slutt har de kommet så nær hverandre at den tjue år gamle teorien slår inn.

Vannet skvises sammen og buler ut. Flisene avslører sitt sanne vannavstøtende jeg. Vannet blir ustabilt og spyttes brått ut – som damp.

Det er første gang forskere har sett denne mekanismen i ikke-organiske stoffer. Tidligere er den bare sett i proteiner. Proteiner som er vannavstøtende, kan ha lommer med damp inne i seg. Men det er en viktig forskjell.

– I proteinene er det konstant damp. Her har de oppdaget noe som endrer seg over tid, noe som kan reverseres, kommenterer Beckwith.

Med andre ord: Når fuktigheten synker igjen, samler nanostavene vann på nytt.

– Det legger jo hele grunnlaget for potensielle anvendelser, sier Beckwith.

Dråper i ørkenen

Hvilke anvendelser er det? Hva kan det brukes til? Wilhelm Röntgen stilte kanskje samme spørsmål da han så den mystiske gløden i laboratoriet for god over hundre år siden.

I dag vet vi hvor nyttige røntgenstrålene har vært. Forskerne bak nanostavene tror deres oppdagelse også kan bli til hjelp for folk.

Nanostavene kan for eksempel brukes til å hente rent vann ut av ganske tørr luft i ørkenen. Da må du finne en måte å gjøre luftfuktigheten så høy ute mellom sanddynene at stavene spytter ut dampen igjen.

Forskerne ser for seg at dampen kondenseres til vann og samles i en tank der det også er litt vann fra før. Da vil luftfuktigheten inni tanken være høy nok. Stavene vil spytte damp.

– Vi ser for oss at stavene vekselvis eksponeres for atmosfæren og så for lagertanken, skriver en av forskerne, David J. Heldebrant, i en e-post til forskning.no.

Tørre tights i varmen

Nanostavene kan også veves inn i stoffer som suger svette og frigjør fuktigheten som damp på utsiden av plagget.

Så lenge kroppen er bare litt våt av svette, suger nanostavene. Når kroppen blir veldig våt, slipper nanostavene ut det de har sugd opp. Så bygger svetten seg opp igjen, og prosessen gjentas.

– Materialet kan selv justere kapasiteten ut fra fuktigheten, skriver Heldebrant til forskning.no.

• Nanostaver kan brukes til annet også. Les mer: Nanokobber i myke skjermer

Langt fram – som vanlig

Som vanlig for uventede oppdagelser er det likevel langt fram til dråper i ørkenen og tørre tights. Nanostavene må forbedres, volumet må opp og prisen ned, ifølge nyhetsmeldingen fra Pacific Northwest National Laboratory.

– Det er dessverre der det stopper for mange nanomaterialer, kommenterer Beckwith fra NTNU.

– Man observerer noe interessant, men så kan det ikke skaleres opp eller prisen er for høy. Vi får bare se hva de kan få til. Uansett er det en veldig interessant observasjon, sier han.

Lenke og referanse:

Nyhetsmelding fra Pacific Northwest National Laboratory under U.S. Department of Energy.

Satish K. Nune m.fl: Anomalous water expulsion from carbon-based rods at high humidity, Nature Nanotechnology, 13. juni 2016, doi:10.1038/nnano.2016.91, sammendrag.

Tykk- og endetarmskreft, også kalt tarmkreft, er den nest mest vanlige kreftformen i Norge.

Statistisk sett dør 40 prosent i løpet av de fem første årene etter diagnosen. Sykdommen behandles stort sett med kirurgi, cellegift og stråling.

Økt kunnskap om svulstens molekylære profil kan åpne for at morgendagens kreftbehandling bedre kan tilpasses den enkelte pasienten.

Professor Ragnhild A. Lothe ved Oslo universitetssykehus leder et prosjekt om behandling av tarmkreft. Hun fikk nylig tildelt det såkalte Toppforsk-stipendet. 

Grovmasket inndeling

Tarmkreft deles inn i fire stadier ut fra hvor langt sykdommen har kommet på diagnosetidspunktet.

Denne inndelingen sier mye om pasientens muligheter for å overleve. I tillegg bestemmer den hvilken behandling pasienten får. Hvis kreften diagnostiseres i stadium én eller to, kureres pasienten som oftest av kirurgi alene.

Ved stadium tre får pasienten tilbud om cellegift i etterkant av kirurgien. Behandling ved stadium fire er enten svært kraftig eller er rent palliativ, det vil si at behandlingen lindrer symptomer heller enn fjerner sykdommen.

Men inndelingen i fire stadier er ifølge forskerne altfor grovmasket og har klare svakheter: Mange pasienter får for mye behandling. Andre får for lite.

Hver svulst er unik

Derfor er det nå mye snakk om heterogenitet blant kreftforskere. Det betyr at det er flere ulike cellegrupper i kreftsvulsten. Forskerne har i flere år ment at heterogenitet innebærer dårligere prognose for pasienten. 

Dette har de ikke klart å påvise – før nå.

– Hver pasients svulst er molekylær unik og kan endre seg over tid slik at pasientene kan ha svært ulik sykdomsutvikling. Dette har også stor innvirkning på hvordan de vil respondere på behandlingen, sier forsker Anita Sveen.

Hun mener analysene av heterogenitet vil bidra til at tarmkreftpasienter reagerer bedre på behandlingen de får fordi den kan tilpasses til å angripe årsakene til at svulsten vokser. 

Nye funn viser at heterogenitet kan være av stor betydning for spredning av kreft og pasientenes overlevelse. Kort oppsummert innebærer flere ulike cellegrupper et større potensial for aggressiv kreftform og høyere dødelighet.

– I studien vår har vi beskrevet DNA-et i cellene og oppsummert ulikhetene. Dette forteller oss hvor store forskjeller det er mellom de individuelle svulstene i leveren til hver pasient. Dette kan legge grunnlaget for nye behandlingsstrategier for pasienter med spredning, forteller Lothe.

- Utenkelig for 20 år siden

Når legene skal bestemme hvilken behandling pasienten skal tilbys, så har det tidligere blitt tatt prøver fra primærsvulsten i tarmen. De har altså gått ut fra at spredningssvulstene i leveren responderer likt.

Ny sekvenseringsteknologi – som går ut på å analysere et enormt utvalg gener samtidig – har i dag gjort det mulig å beskrive både primærsvulsten og spredningssvulsten på en langt mer effektiv og nøyaktig måte.

– Vi har mulighet for å jobbe på et detaljnivå som tidligere var umulig. Dagens personlige kreftmedisin er ekstremt teknologidrevet og utviklingen har gitt oss muligheten til å gjøre analyser som var helt utenkelig for 20 år siden, sier forsker Jarle Bruun.

Tester ny behandling

Det finnes ikke altså behandlingsalternativer som passer alle, og det kan gi overbehandling og underbehandling.

Bruun har testet nærmere 500 legemidler på cellelinjer fra tarmkreftpasienter og sitter nå med gode hypoteser på hvilke pasienter som kan ha god effekt av behandlingsformer som de i dag ikke får.

– Hvis vi sammenligner kreftcellenes DNA-profil og deres respons på ulike typer behandling, vil det si oss noe om hvilke pasienter som burde få dagens standardbehandling. Det kan også danne utgangspunkt for nye typer behandlinger. Vi er i dialog med klinikerne vi samarbeider med, for å prøve ut noen av legemidlene på pasienter som har fått spredning og står uten andre alternativer, sier han.

En kimære er et fabeldyr fra gresk mytologi. Monsteret er en marerittaktig sammensmelting av forskjellige dyr, for eksempel en løve med et geitehode på ryggen, og en slange der halen skulle vært.

Men kimærer finnes ikke bare i gamle fortellinger. Ordet blir også brukt for å beskrive ekte, levende dyr som har celler fra andre dyr i seg.

Forskere har laget kimærer i mange år. For eksempel lagde en britisk forskergruppe en kimære av en sau og en geit i 1986, ved å kombinere embryoer fra de forskjellige artene.

Utviklingsstadiet før foster kalles gjerne embryo. Hos mennesker er dette mellom fem og elleve uker etter befruktningen.

Gris-menneske-kimære

Nå lages det en ny type kimærer i et laboratorium ved University of California, Davis (UCD). En forskergruppe tester ut en metode for å gro menneskelige organer inne i levende griser, ifølge The Guardian.

Eksperimentene pågår fortsatt, og forskerne har ikke offentliggjort noen resultater enda.

– Jeg synes at dette er kjempespennende, og potensielt er det veldig interessant, selv om det fortsatt er i en tidlig fase, sier Eivind Valen til forskning.no etter å ha hørt om prosjektet. Han er forskningsleder ved Universitetet i Bergen, og jobber med bioinformatikk og molekylær biologi.

Men denne forskningen reiser massevis av etiske spørsmål. Forskningen er såpass betent at det amerikanske folkehelseinstituttet har gått ut og sagt at de ikke vil finansiere denne typen prosjekter.

Men før vi kommer til etikken, hva er det egentlig forskerne gjør?

• Les også: Transplantasjon på liv og død

Genredigering og stamceller

Forskerne tester ut en metode som kanskje kan brukes til å dyrke menneskeorganer i framtiden, noe som kan gjøre transplantasjonskøene kortere.

Metoden går ut på å bruke et genredigeringsverktøy som kalles CRISPR til å skru av genene i griseembryoet som styrer utviklingen av bukspyttkjertelen. Det kan også brukes til å endre andre organer, men forskerne tester det nå ut på denne viktige kjertelen .

– Da blir det et vakuum der bukspyttkjertelen egentlig skulle vært, forklarer Valen.

Forskerne bruker stamceller fra mennesker til å forsøke å fylle dette vakuumet. Ideen er at stamcellene kan bli hva som helst, og de vil automatisk prøve å kolonisere det ledige hulrommet.

Siden det er menneskelige celler, tror forskerne at cellene kommer til å lage en menneske-bukspyttkjertel inne i grisen, ifølge National Public Radio (NPR) i USA. Stamceller kan bli til hva som helst i kroppen.

NPR har snakket med forskerne bak disse eksperimentene.

Forskerne skaper dermed en gris/menneske-kimære med stamcellene.

• Les også: Celletransplantasjon gir nytt håp for diabeteskur

Gris med menneskelige hjerneceller?

Det er mulig å dyrke organer på denne måten. En japansk forskergruppe klarte å gro rotte-bukspyttkjertler i mus med en lignende metode, som er beskrevet i denne Cell-artikkelen fra 2010.

– Men det er litt rulett, forklarer Eivind Valen.

Forskerne må stole på at stamcellene faktisk begynner å lage en bukspyttkjertel, og at de ikke vandrer til andre steder i kroppen.

– Slik jeg ser det, er dette et av de største etiske problemene.

Cellene kan flytte seg til andre organer, og kanskje til og med hjernen. Da vil de kanskje danne menneskelige hjerneceller. En kritiker som NPR har snakket med skisserer et slags ekstremscenario.

– Du kan kanskje lage en gris med en delvis menneskelig hjerne. Grisen vil kanskje ha en form for menneskelig bevissthet, sier Stuart Newman til radiokanalen. Han er professor i cellebiologi ved New York Medical College.

Eivind Valen tror det er mye som skal til før resultatet blir så drøyt.

– Vi vil ikke at det skal utvikles menneskelige hjerneceller i en gris, men jeg tror risikoen for dette er lavt.

– Cellene konkurrerer med hverandre, og menneske-stamcellene har en klar ulempe sammenlignet med grisecellene, som har det klart best i sitt eget miljø.

– Vi får se hvor mye cellene sprer seg til andre organer etter at de har publisert.

• Les også: Født sånn, blitt sånn, eller redigert sånn?

Dyrevelferd

Hvis denne teknikken faktisk viser seg å fungere, kan vi se for oss at det finnes egne farmer hvor det dyrkes menneskeorganer som er skreddersydd til mottakerne.

Mange vil nok synes dette er uetisk, mener Valen.

– For meg personlig tenker jeg at dette er mer etisk enn å avle griser for kjøttet, siden det produseres organer som kan brukes til å redde liv.

– Men dette er en diskusjonssak, og mange vil sikkert være uenige.

Blir ikke voksende griser

Griseembryoene som blir brukt i forskningen blir ikke til griseunger.

Etter at de har vært gjennom genredigeringen og stamcelle-behandlingen, blir de satt inn i livmoren til en purke.

Der får embryoene vokse som normalt i 28 dager. Da blir de tatt ut og undersøkt for å se om organutviklingen har blitt riktig.

Siden resultatene ikke er publisert enda, vet vi ikke hvordan eksperimentet har gått. 

Nattlysende skyer er skyer av iskrystaller 80–90 kilometer oppe i atmosfæren. De oppstår hele døgnet om sommeren, men er kun synlige etter at sola har gått ned.

Dette er de høyeste og kaldeste skyene, med en temperatur på minus 150 grader Celsius. De dannes i polområdene over 55. til 60. breddegrad.

Men forskerne er ikke sikre på alle prosessene som danner de nattlysende skyene eller hva skypartiklene består av bortsett fra is. Det skal de finne ut av i Maxidusty-prosjektet.

Stammer fra meteorittstøv

Prosjektet består av to sonderaketter, Maxidusty-1 og Maxidusty-1B. De skal skytes opp fra Andøya Space Center ett døgn etter hverandre mellom 24. juni og 11. juli når de nattlysende skyene observeres med radar og den optiske fjernmålingsteknikken lidar.

Sonderakettene vil nå cirka 130 kilometer opp i atmosfæren, men gjøre flest målinger ved 80 til 90 kilometers høyde der de nattlysende skyene befinner seg.

Det er 12 forskjellige instrumenter på hver av de to rakettene. Seks av instrumentene skal fange opp egenskapene til skypartiklene. Mange av instrumentene er helt nyutviklete.

Maxidusty-prosjektet ledes av Ove Havnes, professor i romfysikk ved Universitetet i Tromsø.

– Vi ønsker å finne mer ut om sammensetningen og strukturen til iskrystallene som danner de nattlysende skyene, sier Havnes.

Røyk fra meteoritter

Instrumentene om bord på rakettene skal smelte iskrystallene og analysere den kjemiske sammensetningen av dampen fra dem. De skal fange inn og knuse krystallene for å undersøke hva de består av. De vil måle antall, elektrisk ladning, temperatur og elektroner og ioner.

Fra før vet forskerne at disse krystallene består av vann, is og meteoriske røykpartikler. Dette er partikler fra meteoritter som har brent opp i atmosfæren, og de er med på å danne skyer.

– For å kunne forstå hvordan meteoriske røykpartikler danner de nattlysende skyene, må vi vite mer om dem, hvordan de transporteres i atmosfæren, samt andre egenskaper, sier Havnes.

Slynger instrumenter ut i skyene

Den ene av Maxidusty-rakettene skal også slynge ut en rekke små diskoser med instrumenter som skal foreta målinger rundt sonderaketten.

– Disse diskosene vil gi oss informasjon om hvor mye og hvor fort forholdene i skyene forandrer seg i forskjellige avstander fra  raketten, sier Havnes.

De to sonderakettene er utstyrt med omtrent den samme nyttelasten, med kun få instrumenter i forskjell.

Flere av instrumentene er utviklet ved Universitetet i Tromsø og Universitetet i Oslo. Også forskningsinstitusjoner i Sverige, USA og Østerrike har levert eller er med på instrumentene til Maxidusty.

Forskningen i Maxidusty-prosjektet er støttet av Norges forskningsråd, mens Norsk Romsenter støtter infrastrukturen rundt og oppskytingen av de to sonderakettene.

Se video av nattlysende skyer (på engelsk) fra NAROM – Nasjonalt senter for romrelatert opplæring: