Tema Växter och djur

Nyhetsbrev Nr 2
Årgång 3, Mars 2011
Tema Växter och djur
Det är inte bara vi människor som påverkas av belysning.
Såväl växter som djur är beroende av ljus. Många gånger
kan vi minska vår energianvändning och samtidigt skapa
en bättre belysningssituation i växternas värld. Mycket
intressant forskning pågår idag när det gäller växters
ljusbehov. I detta nummer får vi en liten inblick i detta
spännande område från professor Susanne Widell vid
molekylär cellbiologi, biologiska institutionen, Lunds
Universitet.
Djur söker sig till ljus och det kan innebära problem, något som uppmärksammats av Trafikverket. Vi
refererar en studie som handlar om vägbelysningens inverkan på växter och djur.
Behovet av kunskap rörande ljus och belysning växer
ständigt då utvecklingen inom området går snabbt.
Vår förhoppning är att nyhetsbrevet kan bidra till att
möta behoven. På redaktionen är vi intresserade av
återkoppling och av tips på vad ni som läsare vill läsa
mer om. Hör därför gärna av er om ni har uppslag eller
nyheter som kan vara intressanta, men också om ni har
synpunkter på innehållet.
Tack!
Cinna Adanko har arbetat som koordinator för Ceebel sedan starten 2009. Under den tiden har Cinna utvecklat såväl
hemsidan som nyhetsbrevet på ett fantastiskt sätt. Hon har också visat upp en
sällsynt organisationstalang när hon hållit i två stora konferenser inom Ceebels
ram nästan helt ensam. Med sin stora
innehållsmässiga kunskap och sitt sinne
för form och färg har hemsida och nyhetsbrev blivit väldigt väl mottagna av
besökare och läsare. Tyvärr slutar nu
Cinna för att gå vidare till ett nytt arbete.
Hennes nya arbetsgivare är bara att gratulera. Vi kommer naturligtvis att sakna
Cinna men vi hoppas att vi även i framtiden kan få ta del av hennes kunskap
och erfarenhet i olika sammanhang. Med
dessa ord vill jag på arbetsgruppens vägnar tacka för Cinnas insatser under Ceebels uppbyggnadsperiod.
Marianne Küller vid Miljöpsykologi, LU,
upprätthåller tjänsten tillsvidare.
/Thorbjörn Laike
Kalendarium
Euroluce
12-17 april 2011 i Milano, Italien
Elfack 2011
9-13 maj 2011 i Göteborg
LLB- Nordens största branschmässa för
ljus, ljud och mediateknik
18-20 maj 2011 i Älvsjö, Stockholm
VELUX Daylight Symposium
4-5 maj 2011 at Rolex Learning Center,
Lausanne
EEDAL’11
24-26 maj 2011 i Köpenhamn
Elmia Fastighet
20-22 september 2011 i Jönköping
För mer information - gå in på
www.ceebel.se
Tipsa gärna om aktiviteter till vårt
kalendarium via mail till [email protected]
| Ceebel – Centrum för energieffektiv belysning | www.ceebel.se | [email protected] |
Tema växter och djur
Ideal situation 2020 inom växthusnäringen
Susanne Widell
Lunds Universitet
Växters ljusbehov
Solljuset är källan till nästan allt liv på jorden eftersom det ger energi till fotosyntesen. Såväl solljus som olika typer av artificiell belysning lyser upp vår miljö och
aktiverar våra hormonsystem i hjärnan.
Ljuset modifierar också flera olika ämnen både hos djur och växter. Ett välkänt
exempel hos människa är syntesen av Dvitamin. Hos växter kan både form, smak,
färg och näringsinnehåll påverkas. Detta
är centralt eftersom frukt och grönt har
dokumenterade hälsoeffekter. En mer
optimerad användning av
tillgänglig
belysning (våglängd, tider på dygnet mm)
kan förädla näringsinnehållet i vår gröda
på ett sätt som kan möjliggöra framställning av produkter med hälsobevarande
och tom sjukdomsbehandlande effekter,
så kallad medical food. Det kan handla
bla om högre halter av vitaminer och
antioxidanter. Kunskapen om detta finns
till viss del men i begränsad omfattning.
Potentialen är således ännu inte klarlagd
men sannolikt oerhört omfattande.
Färgsammansättningen
på
dagens
växthusbelysning stämmer dåligt med
växternas behov för effektiv fotosyntes, vilket dels ger stora energiförluster, dels gör det omöjligt att anpassa
belysningen för att möta specifika behov
hos olika växter. I dag används i huvudsak högtrycksnatriumlampor som ger ett
gult sken. Med styrbara nya energisnåla
ljuskällor finns potential att ta fram odlingssystem för konkurrenskraftigt, närproducerat livsmedel med hög kvalité.
Teknik för starkare LED:er vars färg ännu
bättre passar med fotosyntesen, lämpliga för odling är ännu i utvecklingsfas. Anpassning av ljussammansättning kommer
att krävas för olika växthusgrödor.
Det finns utmärkt kunskap om växters behov för effektiv fotosyntes, och
därmed tillväxt. Det finns också gedigen
kunskap om ljusets effekt på olika växters utveckling, så de t. ex. får en lagom
höjd och jämn blomning. Denna kunskap
utnyttjas en hel del inom produktionen
i växthusen, men utnyttjande ganska få
variabler i ljussättningen (dagslängd,
Om tio år
kombinationer av fasta LED, eventuellt
med tillägg av koldioxid). En framväxande distributions- och anpassningsverksamhet rör hittills i huvudsak import
av blå och röda LED:er från Kina och Japan. Produktutvecklingen och försäljningen hos tillverkare och importörer kring
växternas behov styrs generellt av de
mest grundläggande behoven hos växterna i allmänhet, i kombination med att
minska energikostnaderna.
och därmed undvikande onödig ljusenergianvändning. Ett flertal olika lamptyper, framförallt LED, kommer att vara
tillgängliga och möjliggör detta. Dessa
kommer att vara dynamiskt reglerbara
och man kan även ställa in ljusstyrkan
så att det passar mot växtens behov under olika faser av dagen och livscykeln,
och odlarens behov av styrning av växtens form och utveckling. Man baserar
inställningarna på kompletta odlings-
Den framtida svenska växthusnäringen borde kännetecknas av energisnålhet och mer systembaserad odling än
i nuläget. Belysningen sker från armaturer där man kan justera balansen mellan de olika våglängderna, med fokus
på de som gör mest nytta för växten
system som tagits fram för den specifika
artens behov, där ett flertal odlingsaspekter beaktas (även koldioxid, bevattning,
mm). Det är också fullt tänkbart att
specifika odlingssorter och odlingssystem (inkl. ljusstyrning) utvecklas som
färdiga, matchade system. I odlingssystemen ingår också lösningar på problemet
med att ett extremt växtanpassat ljus
inte är optimalt för människor att arbeta
i. Dessa kan innefatta ökad automatisering, ljuskonverterande skyddsutrustning,
eller att ljuset kompletteras lokalt så att
det upplevs mer vitt för personalen.
Kunskapen om olika ekonomiskt viktiga
växter kommer att vara hög, på grund av
att deras genuppsättning blivit klarlagd.
Man har därför ganska stor kännedom
om inverkan av olika våglängders ljus
på nyckelprocesser intressanta ur både
mat- och hälsoperspektiv. Dessa innefattar produktion av näringsämnen, smakämnen, vitaminer och antioxidanter.
Man har också börjat odla växter modifierade med avseende på dessa nyckelprocesser, på så sätt att deras ljusreglering kan styras och accentueras. Man kan
exempelvis tänka sig att man förstärker
ljusregleringen av en komponent så
att man, genom specifik belysning, kan
stimulera bildningen av ett önskat ämne.
betydelse för växternas hållbarhet efter
skörd, inklusive i butiken. Man vet hur
man genom belysning, exempelvis inför
skördetillfället, ökar produktens hållbarhet, men man har också program för
belysning, t ex med specifika våglängder,
för att minimera oönskade skadliga sidoprocesser .
Ett rätt designat odlingsljus kommer att
ge högre produktion, högre produktkvalitet och med lägre energiförluster,
men också vara ett bra arbetsklimat. Uppvärmningen av växthusen sker på andra
sätt än genom direktvärme, och som är
mer energibesparande (t ex jordvärme).
Om tio år vet man också mer om ljusets
Vägbelysningens påverkan på djur och växter samt
rekommendationer för val av ljus
Trafikverket är ansvarigt för nästan tiotusen mil statliga vägar med omkring
200 000 ljuspunkter. I avsikt att minska
belysningens skadliga inverkan på naturmiljöer har utifrån en litteraturstudie
tagits fram underlag som kan användas
för framtagande av riktlinjer utifrån ett
naturskyddsperspektiv. Nedan ges en
kort sammanfattning.
Syftet med studien var att får svar på följande frågor:
• Finns det våglängder av ljus som är
mindre skadliga för olika slags djur och
växter?
• Vilka våglängder påverkar och vilka djur
och växter berörs?
• Vilken betydelse har ljusstyrkan
(intensiteten)?
Artificiell belysning påverkar djur och
växter både på kort avstånd från ljuskällan och på flera kilometers avstånd.
Belysning påverkar djur och växter på
olika sätt. Ljuset inverkar till exempel på
djurens biologiska klocka, dygnsrytm,
förmåga att kommunicera och orientera
sig, deras beteende och relationen mellan rovdjur och byte. Hur djuren påverkas av belysningen beror dels på vilken
våglängd och intensitet som belysningen
har och dels hur djurens öga och övriga
kroppen är uppbyggd och på de olika
arternas funktion i ekosystemet.
Diffust ljus sprids från städer eller samhällen på mycket långt avstånd och gör
att de nattliga ekosystemen påverkas.
Detta diffusa ljus kallas ”himlaglim” och
har stor påverkan på djur och växter, till
exempel genom att grodor och andra
bytesdjur syns lättare. För att minimera
detta ljus krävs att ljusintensiteten
minskas och att lamporna avskärmas för
att minska ljusspridningen uppåt och åt
sidorna. Ljusspridning från alla ljuskällor,
även i städerna, bör därför minimeras så
mycket som är möjligt utan att äventyra
människans säkerhet och belysningen
bör inte heller vara tänd längre än nödvändigt. Där så är möjligt bör man inte
ha någon belysning alls.
Nära lampans sken uppträder andra effekter än på långt avstånd från ljuskällan. En mycket vanlig företeelse är att
insekter dras till ljuset och sedan snurrar
runt lamporna tills de antingen bränner
sig på lampan, dör av utmattning eller
äts upp av ett annat djur. Många nattlevande djur som äter insekter har lärt sig
detta och söker sig därför till de upplysta
områdena för att fånga insekter. Även
andra bytesdjur blir mer synliga och lättare byten. Förutom ljusintensiteten har
även belysningens placering i landskapet
betydelse. Sportarenor, bensinmackar
och köpcentra är belysta med större
ljusstyrka än vägar och har lokalt större
påverkan men vägbelysning påverkar
större andel naturområden genom att de
sträcker sig över långa avstånd.
Ljuset längs de långsträckta vägarna
bildar barriärer för djur som behöver
röra sig i landskapet för födosök, migration eller parning dels genom att djuren
lockas till ljuset, dels genom att en del
djurarter undviker de upplysta områdena. De arter som undviker belysning
undviker egentligen inte belysningen i
sig utan de öppna områden som oftast
finns där belysning förekommer.
De arter som behandlas i rapporten är:
fisk och vattenlevande ryggradslösa djur,
insekter, grod- och kräldjur, sträckande
fågel, häckande fågel, däggdjur, fladdermöss och växter.
Litteraturstudien visar att olika våglängder påverkar olika organismgrupper på
olika sätt. Ibland finns också variationer
mellan olika arter.
Belysning i landskapet påverkar balansen
i ekosystemen i mycket hög grad och alla
åtgärder som kan vidtas för att minimera
påverkan är därför viktiga att genomföra.
Eftersom olika organismgrupper är
känsliga för olika våglängder går det inte
att rekommendera en viss typ av belysning för alla ändamål. För att välja rätt
typ av belysning och andra åtgärder behöver man därför ha kännedom om vilka
naturtyper eller organismgrupper som
finns i det område där belysningen finns,
hur djuren påverkas och även känna till
vilka våglängder som djuren dras till eller
undviker.
Generellt kan sägas att i första hand
bör belysning undvikas helt och i andra
hand bör ljuskällans spridning begränsas
genom att lamporna släcks när de inte
behövs och genom att ljuskäglan avskärmas till det område där ljuset behövs.
Vegetation kan planteras mellan belysningen och livsmiljön för att skydda vissa
djurgrupper, till exempel tjocka häckar
för grodor.
Påverkan kan minskas ytterligare genom val av ljus utifrån de våglängder
som påverkar de förekommande djuren
minst. Rekommendationer för specifika organismgrupper ges i påverkansbeskrivningar.
För växter finns än så länge för lite kunskap om eventuell negativ påverkan
för att man ska kunna ge några rekommendationer mer än att ljusspridningen
på växtlighet bör minimeras tills vi har
större kunskap om ljusets effekter.
Rapporten Vägbelysningens påverkan
på djur och växter är utgiven av Trafikverket.
www.trafikverket.se eller
www.nyttljus.se
För ytterligare fördjupning i ämnet
rekommenderas den populärvetenskapliga boken Ecological Consequences
of Artificial Night Lighting av Longcore
(2006) med bland annat detaljerad information om hur djur och växter fungerar
biologiskt och hur dessa komplicerade
processer påverkas av artificiell belysning.
Månadens profil - Nils Svendenius
Nils Svendenius doktorerade i plasmafysik vid Lunds Universitet och blev
1983 docent i fysik vid samma universitet. Forskningen vid universitetet har
kombinerats med en omfattande utvecklingsverksamhet vid olika svenska och
även utländska företag och inkluderat
både armatur- och ljuskälleteknik. Speciellt inom området tillämpad optik och
armaturers ljusutstrålningsegenskaper
har verksamhet bedrivits. Nils Svendenius började vid Jönköpings Tekniska
Högskola hösten 2007 och utnämdes till
professor där i april 2008.
Forskningen har också inneburit deltagande i ett flertal internationella
forskningsprogram inom bl a IEA ( International Energy Agency, SHC (Solar
intentionen att undersöka vilka egenskaper den belysning skall inneha vilken
understödjer och förbättrar mänskligt liv
och mänsklig verksamhet. Förhoppningsvis skall svaren ge upphov till både hälsosamma, energieffektiva och miljömässigt hållbara lösningar. Studierna inriktas
både på utnyttjande av LEDs (Light Emitting Diode) och dagsljus som ljuskällor.
heating and Cooling Program). Denna
forskning innefattar både utveckling av
metoder för att åstadkomma ett större
utnyttjande av dagsljus inomhus och
framkomstvägar för utveckling av mer
energieffektiva artificiella belysningssystem. I den pågående forskningen är
Nils har arbetat i Ceebel med stor entusiasm och stort kunnande. Han tillhör de
få som har en lång erfarenhet tillsammans med en gedigen kompetens. I det
paradigmskifte som nu pågår inom belysningsområdet är det oerhört värdefullt att ha tillgång till den kunskap och
kompetens som Nils besitter.