Drömmar om Mars och studier av markens doldisar

Johannes Rousk har alltid varit nyfiken på världen. Hans pappa var konstnär, mamman sjukgymnast och forskning var inget någon av dem pratade om. Men pappan prenumererade på Illustrerad vetenskap och Forskning & Framsteg och Johannes bläddrade i dem.

– Om jag får ägna mig åt fri läsning så försöker jag alltid förstå lite mer om något. Jag känner en nästan estetisk fascination för naturvetenskap. Svarta hål som bara försvinner, hur går det till egentligen…?

I högstadiet och gymnasiet läste Johannes Rousk mycket science fiction-böcker, bland annat Isaac Asimovs klassiker. Han drogs till berättelserna om människor som reste långt bort i universum och skapade nya världar. På en resa till en annan planet skulle man inte kunna ta med sig särskilt mycket – frågor om hållbarhet och återanvändning ställdes på sin spets.

– Vill vi kunna göda en population på Mars så måste vi kunna skapa ett system där vi styr biologin. Vi behöver växter, de behöver en optimal näringsomsättning, och i den processen är markens mikrober viktiga. Det var de här tankarna som drev mig mot mitt forskningsområde. Inte ett miljöintresse, egentligen, utan fascinationen för hur ett ekosystem kan reglera sina resurser. Mikroberna var kärnan i det jag intresserar mig för.

Kombinera ingenjörskunskap med biologi

Föräldrarna uppmuntrade honom, ”fast jag tror inte de riktigt vet vad jag gör idag, annat än att det handlar om jord”. Efter gymnasiet tänkte Johannes att ett jobb som kombinerade ingenjörskunskaper med biologi vore intressant. I Lund hittade han en nystartad utbildning i ekosystemteknik som lät lovande.

Under utbildningen till civilingenjör gjorde han ett års uppehåll för att läsa fördjupningskurser i ekologi, och när det blev dags för examensarbete bestämde han sig för att skapa ett slags mikromiljöer. Johannes Rousk satte majsplantor i provrör och tillsatte radioaktivt märkta fosformolekyler. Han hoppades kunna se hur jordens näringsämnen fördelades mellan majsen och markens organismer, och tillsammans med sin handledare utvecklade han en metod för att mäta hur mycket som hamnade i mikroberna.

– Det var helt sjukt intressant! Det var vid den här tiden som jag upptäckte hur otroligt roligt det var med nyfikenhetsdriven forskning. Och jag insåg att det här var något man faktiskt kunde ägna sig åt.

Efter exjobbet sökte han en plats som doktorand och sedan dess har han varit kvar i Lund, med en paus på ett par år som postdoktor i Wales. I dag är Johannes Rousk professor i markmikrobiologi.

Experiment i labb och på fält

I ett enda gram jord finns tusentals svampar och bakterier som bryter ner döda växter och djur. De påverkas av förändringar i temperatur, fukt och salthalt, men de påverkar också själva sin omvärld. Deras aktivitet styr markens bördighet och avgör hur mycket kol som binds i jorden och hur mycket som blir koldioxid i atmosfären.

De här processerna har varit kända länge, men detaljerna i dem har varit ganska outforskade och måtten trubbiga. Det har Johannes Rousk velat ändra på. Han vill se både vad som händer i marken och vad som kan komma att hända när klimatet förändras.

Tillsammans med sin handledare Erland Bååth, idag professor emeritus vid Lunds universitet, började han utveckla metoder för att mäta tillväxten av jordens svampar och bakterier. Till en början gjorde han enbart laboratorieförsök, men med tiden började han bygga upp experiment i naturliga miljöer.

Fick inspiration av sin hustru

Inspirationen fick han när han följde med sin hustru Kathrine Rousk ut på hennes fältstudier. Hon är forskare i ekosystemekologi vid Köpenhamns universitet och paret har ofta kombinerat arbetsresor till experimentstationer med privata utflykter.

– Jag är hemskt dålig på växter och djur, men hon har gått en klassisk biologutbildning med botanik och faunistik i Tyskland och är jätteduktig, så när vi är ute är det hon som guidar mig. Det är roligt! Även om jag lär mig väldigt långsamt…

Experimenten gör han i samarbete med andra forskare, från Abisko i norr till Etiopien i söder. Genom att bygga regnskydd eller små växthus styr forskarna klimatet på begränsade ytor och studerar hur mikroorganismerna påverkas.

De jämför miljöernas naturliga sammansättning av mikroorganismer och ser vilken effekt förändringarna i mikroklimatet har. Mikroberna växer till, minskar, konkurrerar ut varandra – eller anpassar sig.

– Vi försöker se hur våra experimentella förändringar skiljer sig från skillnaderna längs gradienten. Om vi värmer marken i Abisko, får vi då samma resultat på markens biogeokemi som om vi flyttar oss till en sydligare punkt? Kanske ger snabba klimatförändringar en annan typ av system?

Överraskande resultat

När bakterier och svampar bryter ner kolhaltigt material går en del av kolet till att bygga upp nya celler och binds därmed i marken. En annan del förbränns för att ge organismerna energi, och kolet frigörs som koldioxid. Med hjälp av ovanliga isotoper av kol eller väte har Johannes Rousk lyckats spåra kolets väg genom nedbrytningsprocessen.

Ibland har resultaten utmanat tidigare uppfattningar. Det hände bland annat i ett stort samarbetsprojekt med forskare i USA, som visade att bakteriers och svampars bidrag till nedbrytningen var rakt motsatt den förväntade under vissa omständigheter. Tidigare kunskap behövde omvärderas och de klimatmodeller som inkluderade mikrobernas omsättning av kol måste uppdateras.

– Det var väl lite kontroversiellt, men jag har inte upplevt att jag fått så mycket mothugg egentligen. Möjligen bemötts med tystnad ibland. Men det mesta som vi har hittat har tagits emot med öppna armar, eftersom det helt enkelt har fyllt kunskapsluckor.

Johannes Rousks resultat har nu börjat inkluderas i en av de många modeller som den internationella forskarpanelen IPCC använder som grund när de skapar sina stora klimatmodeller och prognoser.

Mest citerade forskare

Nyligen fick han också plats på en internationell lista med några tusen forskare som är världens mest citerade.

– Det är jätteroligt. Det är en bekräftelse på att det vi gör har relevans långt utanför vår lilla miljö, vilket jag tror beror på att vi arbetar med grundläggande faktorer som berör många forskningsfält. När man ser att någon har använt det vi kommit fram till i sin egen forskning och att det har haft betydelse så är det förstås väldigt kul.

De senaste åren har Johannes Rousk fått forskningsfinansiering bland annat från Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, det statliga forskningsrådet Formas och Vetenskapsrådet. Han är glad för det, men har också varit öppet kritisk till vad han uppfattar som en brist på konsekvens och stabilitet. När hans finansiering från Vetenskapsrådet löpte ut 2019 sökte han förlängning men fick avslag. Året efter skickade han in vad han säger är i stort sett samma ansökan, och den beviljades.

– Forskning som är otillräcklig ska naturligtvis inte få förlängt stöd, men om min forskning var det så borde jag ju inte kunnat få finansiering nästa år heller. Och jag borde inte vara så ofta citerad.

Hade han inte haft andra bidrag att falla tillbaka på så skulle hans stöd ha upphört under ett helt år. Då hade projekten verkligen blivit stympade, menar han.

– Det oroar mig. Om man vill ha en stark finansiering av grundforskningen måste en offentlig finansiär som Vetenskapsrådet ta ansvar för det, och stå för stabiliteten över tid. Tidigare vet jag att det funnits olika typer av anslag, sådana som förlänger projekt och sådana som är nya ingångar. Men nu hamnar allt i samma pott.

Frågorna får gärna vara fler än svaren

Med finansieringen har hans forskargrupp vuxit, och handledning av yngre forskare och doktorander har blivit en allt större del av arbetet. Han beskriver hur han långsamt vuxit in i det och upptäckt hur mycket han tycker om det.

– Alla doktorander är så otroligt olika! Det förstod jag inte från början, men det är klart att det är så. Att hjälpa dem i deras utveckling har varit ännu mer motiverande och bekräftande än att sitta i framsätet och driva forskningen, som jag annars gör.

När Johannes Rousk själv doktorerade hade han en enda kollega som arbetade på samma område. Nu gläder han sig åt den forskarmiljö som byggts upp i Lund inom mikrobiologisk ekologi, där olika projekt korsas och berikar varandra.

– I varje projekt uppstår fler frågor än vi får svar på. Det kan man ju tycka känns antingen hopplöst eller inspirerande, men jag tycker det senare. Att fylla en glugg med något är nästan tråkigt – det roliga är att exponera en ny glugg. Det gör att arbetet aldrig kommer att ta slut.

Johannes Rousks webbsida på Lunds universitet Länk till annan webbplats.