Foto: Jonatan Ottesen

Disse skal bidra til å løse vår tids største utfordringer

De er ledere for UiTs nye satsningssenter, DYNAMO. Og de er ikke redde for å sette seg hårete mål. Det er vi rett og slett nødt til, mener de.

Disse skal bidra til å løse vår tids største utfordringer

De er ledere for UiTs nye satsningssenter, DYNAMO. Og de er ikke redde for å sette seg hårete mål. Det er vi rett og slett nødt til, mener de.

UiT logo liten
Tekst :
Kommunikasjonsrådgiver ved Seksjon for kommunikasjon, UiT Norges arktiske universitet

Liten Uit logo
    Moe, Trude Haugseth ( Tekst )
Kommunikasjonsrådgiver ved Seksjon for kommunikasjon, UiT Norges arktiske universitet

Det er fortsatt tomt, og akustikken klinger hult i gangene i fjerde etasje på Forskningsparken i Tromsø, hvor UiTs nye satsningssenter, UiT Aurora Centre for Nonlinear Dynamics and Complex Systems Modelling – litt enklere forkortet DYNAMO, har lokaler.

Men om ikke lenge forventes rundt tretti forskere å fylle opp senteret – derav ni nyansatte. Kontorer og møterom vil surre av stemmene til noen av Norges klokeste hoder, som prøver å finne løsninger til intet mindre enn de største utfordringene verden står ovenfor, også kalt klimakrisa.

Senteret ledes av Odd Erik Garcia, professor ved Institutt for fysikk og teknologi. Sammen med seg har han sine to partnere og fagledere, Martin Rypdal, professor ved Institutt for matematikk og statistikk, og Nigel Gilles Yoccoz, professor i statistisk økologi ved Institutt for arktisk og marin biologi. 

Snakker samme språk

Idéen om et felles senter har de jobbet med i flere år. De er professorer innen ganske forskjellige realfag, men mener mye knytter dem sammen.

– Vi jobber med økosystemer, klimaendringer og bærekraftig energi, og disse områdene henger sammen. Vi kan lære av hverandre, og hjelpe hverandre til å finne sammenhenger, sier Nigel G. Yoccoz.

– Vi jobber innen forskjellige felt, men vi snakker samme språk – det matematiske språket, forklarer senterleder Garcia.

I matematiske og statistiske modeller har de et felles verktøy. I komplekse, såkalt ikke-lineære systemer og store modeller som kan simulere klima, har de mulighet til å forstå og forutse klimaendringer og dets konsekvenser.

Også andre internasjonale forskningsprosjekter har koblet sammen økologi og klimaforskning, men DYNAMO-forskerne mener dette stort sett har fungert kun på et beskrivende nivå, og ikke gitt de løsningene verden trenger.  

Men det kan altså de?

Odd Erik Garcia.jpg
Professor, Institutt for fysikk og tekonologi. Leder av The Aurora Centre for Non-linear Dynamics and Complex Systems Modelling (DYNAMO), UiT Norges arktiske universitet.
Vi har til felles at vi er i en posisjon der vi faktisk kan gjøre en forskjell. Hvis barna våre en dag spør hva vi gjorde for å bekjempe klimakrisa, vil vi gjerne kunne si at vi gjorde noe mer enn å kildesortere søppelet vårt
– Odd Erik Garcia

Unikt i verden  

– Ja, vi mener senteret er unikt i både norsk og internasjonal sammenheng. Mange jobber med klima, energi og miljø, men ingen jobber så tett sammen som vi skal gjøre. Det nytenkende er å bruke de mest avanserte og krevende metodene på helt konkrete og viktige anvendelser, sier Martin Rypdal.

– Vi skal også jobbe med problemstillinger om vår nærmeste framtid, ikke prosjekter som muligens kan si noe om situasjonen 50 år fram i tid, understreker Rypdal.

Kan man forutse endringer i økosystemer?

Det er ikke så lett å forklare til «mannen i gata», dette de driver med. Men realfagsprofessorene prøver. De gir eksempler på områder de skal jobbe med, blant annet:

Kan vi forutse klimaendringer som kommer?

Hva kan skje med de forskjellige økosystemene når temperaturen stiger?

Hva skjer når økosystemer når såkalte vippepunkter, altså når temperaturen har nådd et slikt nivå at det plutselig kommer store endringer på én gang?

Martin Rypdal.jpg
Professor ved Institutt for matematikk og statistikk, UiT Norges arktiske universitet
Utbrudd av lauvmakken bjørkemåler. Foto: Nigel Yoccoz/UiT

– For eksempel når det gjelder Amazonas: i dag er temperaturen forenlig med regnskog. Men når dette økosystemet når sitt vippepunkt, vil den gå over til å bli savanne på kort tid. Hvilke konsekvenser vil det ha? spør Rypdal.

Ved hvilken temperatur eller under hvilke forhold vil skog bli angrepet av lauvmakk, som for eksempel sommerfugllarven bjørkemåler, som ødela en tredjedel av småbjørkeskogen på Nordkalotten på 2000-tallet?

Det kan gjelde smelting av isen på Grønland: hvilke tegn skal vi se etter for å vite om grønlandsisens vippepunkt er nært forestående?

Og om isen smelter, hvordan vil det påvirke havstrømmene – som er et resultat av ferskvann som møter saltvann – og som igjen påvirker resten av jordas klima og økosystemer? Hvordan vil det påvirke økosystemet i havet, fisk og korallrev?

Hvordan påvirker torsken og lodda hverandre?

Blir det mye eller lite rype i år?

Vi ser at klimaendringene er her nå, det kommer stadig klimatiske overraskelser kastende over oss. Hvis vi kan forstå og forutsi, og hjelpe noen måte, er ingenting mer meningsfylt
– Nigel Yoccoz, professor i økologi
Nigel Yoccoz i snø på feltarbeid
På feltarbeid: Snø er en av de viktigste komponentene i klimasystemet vårt og vi bruker en god del tid i felt for å skaffe detaljert informasjon om snø, sier forsker Nigel Yoccoz. Bildet av ham er tatt under feltarbeid i Varanger. Foto: Rolf Ims/UiT

– Vi tror alle disse fenomenene handler om klima, men vi mangler skjemaer for å forstå. Hvilke tegn bør vi se etter for å skjønne at endringene kommer? Hvor går grensa, helt konkret? oppsummerer Rypdal.

– Vi skal også være et kunnskapssenter som også kan gi «hands on» hjelp og informasjon til forvaltninga i slike spørsmål, sier Yoccoz.

Hvilken temperatur er «trygg»? Det er viktig for å sette riktige klimamål, mener de tre professorene ved det nye Dynamo-senteret til UiT. Foto: Jonatan Ottesen/UiT
Jeg var egentlig vei inn i finansverdenen, men begynte å tenke hva som ga mest mening for meg. Dette feltet brenner mye at det er helt naturlig å bruke karrieren min det
– Martin Rypdal, professor i matematikk

Hvilken temperaturøkning er «trygg»?

Et hovedspørsmål de stiller er: hvilken temperaturstigning er «trygg» for jordkloden? Hva er trygt: er det 1, 1,5 eller 2 grader? Hva vil skje ved 2,5 graders, 3, eller 4 graders økning?

– Dette er veldig viktig å forstå for å sette riktige klimamål, sier Rypdal.

– For å forstå klimaendringene må man ha dybdekunnskaper om disse store, komplekse systemene. Vi trenger å ta et skritt tilbake og se problemene og sammenhengene mer helhetlig, sier Garcia.

Innsiden av en fusjonsreaktor, som med tida forhåpentligvis kan skaffe verden ren, ufarlig energi. Foto: Mark Woollard/EUROfusion.

Stjernekraft som ren energikilde

Hvor kommer så fysikken inn? Fysikkprofessor Garcia er en del av et stort internasjonalt forskningsprosjekt på såkalte fusjonsreaktorer, for å skape renere, tryggere energi i stor skala.

– I en fusjonsreaktor foregår det samme som i stjernene og sola vår: det skapes energi ved å fusjonere hydrogen til helium. Utfordringen er at det blir sterk turbulens inni reaktoren, noe som fører til at reaktorveggene ødelegges.

Og hvordan henger dette sammen med partnernes fagområder?

– Turbulente strømninger er nettopp prototypen på ikke-lineære systemer. Vi jobber blant annet for å finne ut om turbulensen blir så sterk at gassen smelter veggene i reaktorer. Og om det finnes vippepunkter til en tilstand hvor turbulensen kan undertrykkes, forklarer Garcia.

Fusjonsreaktoren Garcia forsker på i et stort, internasjonalt prosjekt. Foto: ITER Organization. 

– Vi kan gjøre en forskjell

Hva gjorde at de tre forskerne – alle svært velrenommerte innen sine ulike felt – begynte å jobbe med klima- og miljøspørsmål?

– Jeg var egentlig på vei inn i finansverdenen, men begynte å tenke på hva som ga mest mening for meg. Dette feltet brenner så mye at det er helt naturlig å bruke karrieren min på det, sier professor i matematikk, Martin Rypdal.

– Vi ser at klimaendringene er her nå, det kommer stadig klimatiske overraskelser kastende over oss. Hvis vi kan forstå og forutsi, og hjelpe på noen måte, så er ingenting mer meningsfylt, mener biologiprofessoren Yoccoz.

Nigel Yoccoz.jpg
Professor, Institutt for arktisk og marin biologi, UiT Norges arktiske universitet
– UiT og Nord-Norge har en lang tradisjon innen realfag og fysikk som går helt tilbake til nordlysforskninga til Kristian Birkeland på slutten av 1800-tallet, sier forskerne ved UiT Aurora Centre for Nonlinear Dynamics and Comlex Systems Modelling. Foto: Torbein Kvil Gamst/UiT

– Dette gjelder for oss alle, vi kunne anvendt kompetansen vår på mye annet. Men vi har til felles at vi er i en posisjon der vi faktisk kan gjøre en forskjell. Hvis barna våre en dag spør hva vi gjorde for å bekjempe klimakrisa, så vil vi gjerne kunne si at vi gjorde noe mer enn å kildesortere søppelet vårt, sier Garcia. 

Og legger til:

– UiT og Nord-Norge har en lang tradisjon innen realfag og fysikk som går helt tilbake til nordlysforskninga til Kristian Birkeland på slutten av 1800-tallet. Vi sitter på en unik ekspertise, nå kan vi endelig gjøre virkelig praktisk nytte for oss, avslutter DYNAMO-lederen.

reaktoren sett utenfra
Fusjonsreaktor sett utenfra. Foto: National Fusion Resarch Institute, Republic of Korea.

Kan flytte forskningsfronten i helt nye retninger

Ved UiT er prorektor for forskning, Kenneth Ruud, svært fornøyd med å ha fått på plass et nytt Aurorasenter.

– Aurora-sentrene kjennetegnes ved at forskningsgruppene som er involvert er blant de fremste forskningsmiljøene internasjonalt på sine fagfelt. Den forskningen som skal utføres i Aurora-sentrene har et stort potensiale for å flytte forskningsfronten innen sine respektive forskningsfelt i helt nye retninger, sier Ruud. 

Han mener UiT Aurora Centre for Nonlinear Dynamics and Complex Systems Modelling er unikt ved at de skal bygge på de sterke modelleringsmiljøene ved UiT og lage nye modeller for vår forståelse og modellering av komplekse systemer, det vil si systemer hvor små endringer i enkelte parametere kan ha store konsekvenser på helt andre egenskaper ved systemet som helhet.

– Spesielt innovativt er at disse metodene skal utvikles ved å bruke tre ganske ulike komplekse systemer som modeller, som alle har stor betydning for vår forståelse og tilpasning til klimaendringer: Komplekse klimasystemer, komplekse sammenhenger og dynamikk i biologiske systemer, og kompleks dynamikk i nye måter å lage bærekraftig energi (fusjonsenergi) på. Bredden i problemstillingene kan dermed gi ny generell forståelse av komplekse systemer, og for hvert enkelt system så kan forskningsresultatene kunne ha stor samfunnsmessig betydning, sier Ruud, som selv er professor i teoretisk kjemi.

Labyrint er et kunnskapsmagasin
fra UiT Norges arktiske universitet.

Redaksjon: Seksjon for kommunikasjon – UiT
Kontakt: Karine N. Aarskog
Webutvikling: Lars Nordmo