Balansen mellan rötter och blad

Text: Anja Castensson Publicerad: 3 september 2018
Göran Ågren har sedan 1970-talet arbetat med att utveckla matematiska modeller som beskriver kretsloppet av kol och kväve i skogar över hela världen. Ett samtal med honom ger ett stycke historia om ett ämne som blir mer aktuellt för varje år. Modellerna är viktiga för att förebygga att skogen bidrar till övergödning eller växthusgaser.

Göran Ågren tar emot i sitt arbetsrum på Ekologicentrum på SLU i Uppsala. Han är numer professor emeritus i systemekologi, men jobbar fortfarande. Hans forskargärning har i över 50 år handlat om att formulera matematiska teorier som så exakt som möjligt beskriver kretsloppet av näringsämnen i skogen.

– Det handlar om att sätta ihop delar till en större helhet.

Spelarna i ekosystemets schackspel: Kol (C) är kungen och Kväve (N) är drottningen. Schackbrädet på Göran Ågrens kontor är en uppskattad gåva från en kollega. Foto: Anja Castensson

Med system av differentialekvationer beskriver han näringsämnens flöde, men han arbetar inte på dator.

– Jag sitter helst med penna och papper. Då ser jag alla möjligheter.

Datorn är däremot bra för att simulera vad som händer när olika värden läggs in. Modellerna har också betydelse som underlag för politiska beslut efter både koldioxid och dikväveoxid är växthusgaser.

– Som frågan om biobränsle borde användas. Vi räknade på om det gav mindre växthusgaser i atmosfären än fossila bränslen. Vilket vi visade att det gjorde.

Mer känd utomlands

Minne från 80-talet: Göran Ågren diskuterar en differentialekvation med forskarkollegan Ernesto Bosatta. Fotograf: okänd

Göran Ågren är förmodligen mer känd utomlands än hemma i Sverige. Han hjälper ofta andra forskare att utveckla modeller, som bland annat på Woods Hole ecosystems center i USA. På väggen ovanför skrivbordet hänger dock ett annat USA-minne, ett gruppfoto från en fysikkonferens i USA från 1974. Det var i fysik han doktorerade och gjorde sin postdoktor innan bytet till systemekologi.

– Jag såg en jobbannons som forskningsassistent inom Barrskogsprojektet, sökte jobbet och fick det 1975.

Området i ekologi saknade bra matematiska teorier och målet var att skapa modeller som gick att överföra mellan olika skogstyper. Och det lyckades han med.

– Jag är en udda fågel bland andra ekologer. De flesta inom ekologi räknar arter, medan jag fokuserar på kol- och kväveatomer.

Men att näringsämnenas massiva flöde genom ekosystemen har stor betydelse för miljön går inte att komma ifrån. Göran Ågren beskriver det genom att citera det kända barnprogrammet:

– Fem myror är fler än fyra elefanter, men fyra elefanter är mer än fem myror.

Från ekologi till matematik, utan karta eller bok

Det var en utmaning att som fysiker börja beskriva biologiska system så korrekt det gick med matematik. Han saknade en bok som beskrev det han behövde. Samarbetet med ekologer som kunde förmedla sin kunskap till honom var essentiellt. Som frågan om balansen mellan rötter och blad. Hur formulera det? Det är ett tillfälle där Göran Ågren minns kicken när han hittade modellen.

– Det är så här man ska se problemet! Balansen väger mot blad när det är mycket näring, och rot när det är näringsbrist.

Klimatet förändrar ekvationer

Modeller av skogsekosystem är en del av de enorma modeller som inbegriper hela jordens klimat.

”Terrestrial Ecosystem Ecology” (2011) sammanfattar det som Göran Ågren saknade när han ville förstå skogens ekosystem matematiskt. Den används nu bland annat i kursen ”Ekologi för miljö och vatten” i UU/SLU civilingenjörsprogram miljö- och vattenteknik.

– Klimatmodellerna behöver fortfarande förbättras. Jag tror man inte riktigt har koll på hur klimatets temperaturökning nu påverkar ekosystemen, säger Göran Ågren.

Vissa kemiska reaktioner går snabbare, medan andra går långsammare när temperaturen ökar, visade Ågren med flera i en artikel i Nature 2014.

– Det leder till att växter släpper mer koldioxid när det blir varmare.

Men att få till modeller lika exakt som i fysiken är svårt.

– Biologiska system är mycket mer komplexa än fysiska.

På frågan av vad han är mest stolt över i sin karriär är det boken i systemekologi, ”Terrestrial Ecosystem Ecology” som nu används på flera kurser på SLU.

– Det är boken jag saknade när jag började.

3 september 2018 5
Provtagning för SLU – uppgiften som går i arv

Provtagning för SLU – uppgiften som går i arv

Vattentätt Om ett prov tas på fel sätt kan analysresultatet aldrig bli rätt – hur noggrant provet än analyseras. Med den övertygelsen anordnade institutionen för vatten och miljö en workshop för de provtagare som levererar vattenprover till institutionen. Institutionen har samarbete med omkring 160 provtagare över hela landet. En del av dessa har nu gått på workshopen för kunskapsutbyte och för att lära sig mer.
25 oktober 2018 2

Twitter

SLU och Jordbruksverket ordnar växtskyddskonferens för jord-, skogs- och trädgårdsbruk i Uppsala 14–15 november. Ny… https://t.co/fwxUiDlVAz @_SLU via Twitter 4 dagar sedan
Vissa sortblandningar tycks minska angreppen av skadeinsekter. Två kornsorter som odlades tillsammans hade betydlig… https://t.co/6Z0zM6ME3F @_SLU via Twitter 5 dagar sedan
Abborrens arvsmassa kartlagd https://t.co/Y5t76AFbqU @_SLU via Twitter 6 dagar sedan
Två kandidater till att bli rektor för SLU är nu framtagna av rekryteringsgruppen och ska kallas till hearing med S… https://t.co/XDxNaQzEm4 @_SLU via Twitter 13 dagar sedan
Två kandidater till tjänsten som SLU-rektor https://t.co/ipNYj4ofqe @_SLU via Twitter 14 dagar sedan
Svensk bäverstudie kan bana väg för fler bävrar i andra länder. Inplantering av bäver tycks ge en större biologisk… https://t.co/0yzxkSQFAt @_SLU via Twitter 15 dagar sedan