Når vi om lidt går ind i det nye år, går vi også ind i det sidste år for DTU Aquas excellence-center Ocean Life – et havforskningscenter, der har udmærket sig ved at vende op og ned på biologiens klassiske fokus på forskellige arter og hævet blikket mod de brede fællestræk på tværs af marine arter.
Center for Ocean Life er lige gået ind i sit 12. og sidste år. I september 2024 fylder Ocean Life 12 år og takker samtidig af, idet bevillingen fra Villum Fonden udløber.
Hvad er der kommet ud af et årti med fokus på de store linjer i havforskningen? Hvad går forskningen i det center, der slet og ret kalder sig ’Livet i Havet’, ud på? Det vil vi i denne artikel kaste lys over, når vi taler med Ocean Life’s to ledere og tegner de store linjer i forskningscentrets egen historie og særlige forskningstilgang til livet i havet.
Fra bakterier til hvaler
I den videnskabelige artikel Characteristic Sizes of Life in the Oceans, from Bacteria to Whales, trykt i Annual Review of Marine Science i 2016 beskriver professor og en af Ocean Life’s to ledere, Ken Haste Andersen, sammen med en række forskere ved centret, hvad centrets særlige videnskabelige tilgang til marin forskning handler om.
Overskriftens sprogbillede ’fra bakterier til hvaler’ illustrerer, hvordan f.eks. ’størrelse’ er en biologisk egenskab, som beskriver de væsentligste forskelle af livet i havet på tværs af arter.
”Når vi her i Ocean Life kigger på tværs af arter og f.eks. på det her træk ’størrelse’, så spørger vi: Hvor mange fisk ender med at være små? Og hvor mange fisk ender med at være store? Vi prøver at lave de beskrivelser, så de er bredere, så de har en større generalitet,” siger Ken Haste Andersen.
Den måde at stille forskningsspørgsmålene på i biologien står i modsætning til den klassiske biologiske videnskab, fortæller Thomas Kiørboe, professor og den anden af de to ledere af Ocean Life:
”Man kan sige, at biologer er jo opdraget til at skelne arter fra hinanden, jvf. Linné – de beskriver arter og underarter og under-underarter osv. I det perspektiv er det relevante spørgsmål hele tiden: Hvordan er de forskellige?”
”Vi her på Ocean Life vender spørgsmålet om og spørger: Hvordan er de ens?” siger Thomas Kiørboe.
Det globale perspektiv
Den måde, man i Ocean Life arbejder med biologien på, hvor man smider detaljerne væk, ser bort fra arter og populationer og kigger på generaliteter, kaldes en ’trait based approach’. ’Traits’ for træk, egenskaber. Hvad får man så ud af det?
”Fordelen er, at du ved at redegøre for generelle træk nemmere kan beskrive livet i havet på et globalt niveau,” siger Ken Haste Andersen og uddyber:
”Hvis du tager den traditionelle tilgang, så kigger du på ét økosystem ad gangen, Nordsøen or whatever, men det gør det svært, hvis du gerne vil sige noget generelt om, hvordan havet ser ud på hele jorden – hvordan vil de globale økosystemer håndtere klimaforandringerne f.eks.? Det er den type brede spørgsmål, vi især har arbejdet med her på centret, det globale perspektiv,” siger Ken Haste Andersen.
Lille vandprøve med stort svar
Thomas Kiørboe supplerer Ken Haste Andersen, idet han peger på en planche over livscyklusser, der hænger på væggen i kontoret:
”Der har vi en livshistorie for virus, bakterier og encellede organismer. Flercellede organismer har vi herovre. Begge grupper bliver jo større og større derhenad i livet. Men det, vi også ser her, er, at hos encellede organismer, dér er deres størrelsesvariation lige så stor som størrelsesvariationen hos flercellede organismer! Det tror man måske ikke lige.”
For at give et eksempel på, hvordan den teoretiske opskalering peger på fælles træk mellem store og små individer, som kan sige noget om livet i havet, fortæller Thomas Kiørboe om, hvordan han tager studerende med ud på havet, hvor de skal tage en vandprøve på 10 ml.:
”Så be’r jeg dem om ud fra de små organismer, de finder i prøven, at estimere, hvor mange fisk vi så vil fange, når vi senere sætter trawlet ud. Det sjove er, at det lykkes faktisk ret godt at estimere hvert år, når vi senere kigger i, hvad vi har fanget i trawlet,” fortæller Thomas Kiørboe.
Metoden med vandprøven blev lanceret af Sheldon i 70’erne. Den er netop en slags størrelsesbaseret model, der heller ikke beskæftiger sig med arter, men kun med nogle ganske enkle principper for, hvordan organismer interagerer med hinanden. Det er kort sagt den vandprøve, Ocean Life har videreudviklet på – det princip, der i vid udstrækning, er brugt.
Modellerne – state of the art
Vandprøven er et godt billede på, hvordan Ocean Life-forskerne i deres matematiske modeller så at sige laver en anden fællesnævner for livet i havet.
På Ocean Life siger de ikke noget om, om det er torsk eller sild, de finder. De har kogt det ned til at beskrive noget meget mindre komplekst end forskellige fiskearter, og det betyder ifølge forskerne, at de til gengæld kan sige noget meget robust om, hvor mange fisk der er i havets forskellige økosystemer.
Netop den metodiske tilgang, modellerne, er det vigtigste Ocean Life har bidraget med til havforskningen, er forskerne enige om.
Normalt har de modeller, biologer bruger, ikke været designet til at spille sammen. Men i Ocean Life har de arbejdet på at integrere modeller, at få dem til at spille sammen.
Læs artiklen Havets Økologi på Formel i Carlsberg Fondens årsskrift (s.16) Artiklen fortæller kort og godt, om det er muligt at lave brugbare forudsigelser om det komplicerede samspil mellem havenes økosystemer og det globale klima ved hjælp af simple modeller.
”Med de traditionelle modeller kan du ikke tage en beskrivelse for f.eks. arter i Nordsøen og overføre resultaterne til f.eks. Biscayen, for her er der så nogle andre arter. Men vores modeller er funderet på en mekanistisk forståelse – altså forstå hvad mekanismen er, i økosystemet, for de forskellige individer, hvordan de fouragerer f.eks. På den måde kan man bygge modeller, der er meget mere robuste, selvfølgelig også forenklede, men meget gode til at sige noget helt overordnet om livet i havet,” siger Ken Haste Andersen.
”Denne her type modeller er der ingen andre, der laver i Danmark og heller ikke så mange grupper rundt omkring i verden arbejder, sådan som vi gør. De, der gør det, de arbejder typisk kun med gruppen af encellede organismer. Så her er vi state of the art – det er unikt,” siger Thomas Kiørboe.
Et unikt tværfagligt havforskningscenter
Da Ken Haste Andersen og Thomas Kiørboe dannede Ocean Life i 2012 med midlerne fra Villum Fonden, var det ret kontroversielt i biologkredse at kigge på livet på den måde – på 'traits', det brede perspektiv, og se bort fra specifikke arter.
Men i fysikerkredse bruger man netop den tilgang, hvor det handler om at simplificere tingene, fortæller Ken Haste Andersen, der selv kom ind i havforskningen med en baggrund som fysiker.
Når de på Ocean Life fandt grund til at transcendere artsbegrebet og begynde at se mere generelt og bredt på det marine liv var det, fordi forskerne ikke syntes, de eksisterende modeller kunne rumme at beskrive de krisetendenser der var i det globale havmiljø – havet har længe tydeligvis været truet.
Så Ocean Life bygger grundlæggende på et tværdisciplinært samarbejde både i forhold til den måde man laver laboratorieforsøg på, den måde man analyserer data, og den måde man udvikler modeller.
Se centrets publikationer
Ocean Life er et Center of Excellence og har fokus på grundforskning. Og centret har været produktiv. I det tiår centret har eksisteret har forskerne udgivet godt 450 artikler og været med til at uddanne hele 38 ph.d. og haft 24 postdocs igennem. Så Ocean Life kan i den grad siges at have været med til at forme nogle af fremtidens stærke tværdisciplinære forskere.
Ken Haste Andersen og Thomas Kiørboe lægger også vægt på, at centret har en mangfoldighed af nationaliteter, og at kønsfordelingen på Ocean Life er tæt på lige.
Ringen er sluttet
Selvom Ocean Life har bevilling til at fortsætte til september 2024, blev ringen officielt sluttet i august i år.
Her afholdt man den sjette udgave af den internationale workshop, ’Trait-based approaches to Ocean Life’. Efter at workshoppen har været i USA to gange, i Norge en gang, og i England en gang afholdt man den denne gang i København i Videnskabernes Selskab – præcist ligesom den workshop, der kickstartede Center for Ocean Life for 12 år siden.
Ocean Life har skabt en unik metodisk tilgang til at beskrive livet i havet. Nu vil vi videreudvikle og anvende metoden til at beskrive klimaforandringer i havet.
”De færreste er klar over at livet i havet er en central del af reguleringen af vores globale klima. Halvdelen af den CO2 der bliver fanget ved fotosyntese, sker i havet. Og den ”biologiske pumpe”, hvor døde dyr og partikler synker ned i dybhavet, trækker CO2 ud af atmosfæren. Hvordan vil den biologiske pumpe virke i fremtiden? I dag ved vi det ikke,” slutter Ken Haste Andersen.
Illustration af livscyklus af Ocean Life, DTU Aqua
Centre for Ocean Life har siden sin start i 2012 frem til 2023:
- Udgivet 414 magasinartikler og 464 publikationer. Dvs. i gennemsnit 40 peer reviewed pr. år.
- Iværksat 65 projekter
- Uddannet 38 ph.d.'er
- Haft 24 postdocs ansat
- Opnået at have en næsten ligelig kønsfordeling
- Haft mange forskellige nationaliteter tilknyttet, blandt andet fra Denmark, Frankrig, Spanien, Sverige, Tyskland, Indien, Argentina, Schweiz, Finland, Iran m.fl.