90 miljoner till forskning om Arktis klimat och katalysatorer

Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse har nyligen beslutat om stora anslag till forskningsprojekt. Två av dessa går till Stockholms universitet. Örjan Gustafsson och Martin Jakobsson, professorer vid Institutionen för tillämpad miljövetenskap respektive Institutionen för geologiska vetenskaper, får det ena anslaget. Det är på 46 miljoner kronor och går till ett forskningsprogram för studier av växelverkan mellan klimat, havsis, permafrost och kol, som heter SWE-C3 (Swedish Arctic Ocean Investigation of Climate-Cryosphere-Carbon Interactions).

Klimatuppvärmningen påverkar Arktis mest
Forskarna ska studera hur den globala klimatuppvärmningen påverkar Arktis, där uppvärmningen är som störst, med effekter som tinande permafrost, minskad havsis och ökad havstemperatur. I det stora kusthavet och utmed kontinentalsluttningen norr om nordöstra Sibirien finns enorma mängder kol, bland annat den kraftfulla växthusgasen metan, bundet i permafrost och så kallade gashydrater. Varmare temperaturer i luft och hav innebär att bottensedimentens permafrost tinar och gashydraterna destabiliseras och släpper ifrån sig metan, samt att erosionen av kustlinjens permafrost ökar. Risken finns att koldioxid och metan som bildas av frigjort kol från permafrost och gashydrater ytterligare späder på klimatuppvärmningen.

90-dagars expedition på Oden
Huvudsyftet med SWE-C3 är att bättre förstå processerna kring samt kvantifiera kol- och metanutsläppen från permafrost och gashydrater längs Östsibiriens kust, shelf, och kontinentalslutting samt att utreda havsisens historia och betydelse för kolcykeln.
Det biogeokemiska, geofysiska, geologiska, oceanografiska och meteorologiska fältprogrammet baseras på en 90-dagars expedition med isbrytaren Oden som planeras till sommaren 2014. Efter expeditionen följer ett omfattande program med bland annat analyser av sediment- och vattenprovers sammansättningar av organiska molekyler och isotoper.
 

Åtta forskare vid Bolincentret för klimatforskning
Åtta av de tio forskare som står bakom ansökan finns vid tre institutioner inom Bolincentret för klimatforskning vid Stockholms universitet. Dessutom ingår forskare från Göteborgs universitet och Ryssland i programmet.

– Detta är goda nyheter som starkt bidrar till att den redan starka svenska forskningen kring kol-klimatkopplingar i Arktis nu har möjlighet att sätta tonen i den internationella forskningen inom detta aktuella område det närmaste decenniet, säger Örjan Gustafsson.
 

Det är viktigt med stora observationsbaserade program i Arktis, fortsätter han och där har Sverige en god tradition.
– SWE-C3 kommer att driva på utvecklingen inom biogeokemi, marin geofysik och andra områden vid Stockholms universitet de närmaste åren. Nu inleds ett intensivt arbete med förstudier samt utveckling och testning av nya mättekniker.

 

Nya molekyler för läkemedelsindustrin
Jan-Erling Bäckvall, professor i organisk kemi, får det andra anslaget som går till Stockholms universitet. Anlaget är på 44 miljoner och går till projektet “Catalysis in selective organic synthesis and electron transfer processes within the Center of Molecular Catalysis at Stockholm University (CMCSU)” för forskning kring katalysatorer – ämnen som påskyndar en reaktion utan att själv förbrukas.

Två användningsområden för katalysatorerna
Katalysatorer som till exempel metaller och enzymer har en unik förmåga att selektivt aktivera organiska föreningar så att de kan reagera och övergå i användbara produkter. I projektet ska forskarna utveckla nya katalysatorsystem som kan användas inom främst två områden. Det första för att bygga upp nya organiska molekyler för läkemedelsindustrin. Det andra för att underlätta transport av elektroner i molekylsystem som efterhärmar naturens biologiska system såsom andningskedjan och fotosyntesen.

Många organiska molekyler, som tidigare inte kunde tillverkas, kan idag byggas upp med hjälp av katalys. Detta är en unik och kraftfull metodologi: Forskarna kommer att utnyttja både biokatalysatorer och metallkatalysatorer för att uppnå sina mål. En central frågeställning vid transport av elektroner är hur man med olika katalysatorer kan sänka energibarriärerna så att transporten sker under milda betingelser. En omfattande del av detta projekt har som mål att tillverka nya katalysatorer.
 

Samverkan kan öka mellan olika inriktningar
Pengarna gör att vi kan expandera vår pågående katalysforskning och öka samverkan mellan olika inriktningar av katalys vid Institutionen för organisk kemi, säger Jan-Erling Bäckvall.
– För närvarande ligger biokatalys, metallkatalys och katalytisk beräkningskemi i forskningsfronten vid institutionen och detta projekt förstärker ytterligare samarbetet mellan dessa områden. Katalysstudierna kompletteras med kompetens vid Kemisektionen på mesoporösa material som katalysatorbärare och på teoretiska beräkningar på enzymatisk elektrontransfer.

Ledande forskning inom "Klimat, hav och miljö" vid Stockholms universitet.