| 1. |
- Lembrechts, Jonas J., et al.
(författare)
-
SoilTemp : A global database of near-surface temperature
- 2020
-
Ingår i: Global Change Biology. - : Wiley. - 1354-1013 .- 1365-2486. ; 26:11, s. 6616-6629
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Current analyses and predictions of spatially explicit patterns and processes in ecology most often rely on climate data interpolated from standardized weather stations. This interpolated climate data represents long-term average thermal conditions at coarse spatial resolutions only. Hence, many climate-forcing factors that operate at fine spatiotemporal resolutions are overlooked. This is particularly important in relation to effects of observation height (e.g. vegetation, snow and soil characteristics) and in habitats varying in their exposure to radiation, moisture and wind (e.g. topography, radiative forcing or cold-air pooling). Since organisms living close to the ground relate more strongly to these microclimatic conditions than to free-air temperatures, microclimatic ground and near-surface data are needed to provide realistic forecasts of the fate of such organisms under anthropogenic climate change, as well as of the functioning of the ecosystems they live in. To fill this critical gap, we highlight a call for temperature time series submissions to SoilTemp, a geospatial database initiative compiling soil and near-surface temperature data from all over the world. Currently, this database contains time series from 7,538 temperature sensors from 51 countries across all key biomes. The database will pave the way toward an improved global understanding of microclimate and bridge the gap between the available climate data and the climate at fine spatiotemporal resolutions relevant to most organisms and ecosystem processes.
|
|
| 2. |
- Cavieres, Lohengrin A., et al.
(författare)
-
Facilitative plant interactions and climate simultaneously drive alpine plant diversity
- 2014
-
Ingår i: Ecology Letters. - : Wiley. - 1461-0248 .- 1461-023X. ; 17:2, s. 193-202
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Interactions among species determine local-scale diversity, but local interactions are thought to have minor effects at larger scales. However, quantitative comparisons of the importance of biotic interactions relative to other drivers are rarely made at larger scales. Using a data set spanning 78 sites and five continents, we assessed the relative importance of biotic interactions and climate in determining plant diversity in alpine ecosystems dominated by nurse-plant cushion species. Climate variables related with water balance showed the highest correlation with richness at the global scale. Strikingly, although the effect of cushion species on diversity was lower than that of climate, its contribution was still substantial. In particular, cushion species enhanced species richness more in systems with inherently impoverished local diversity. Nurse species appear to act as a ‘safety net’ sustaining diversity under harsh conditions, demonstrating that climate and species interactions should be integrated when predicting future biodiversity effects of climate change.
|
|
| 3. |
- Kikvidze, Zaal, et al.
(författare)
-
The effects of foundation species on community assembly: a global study on alpine cushion plant communities
- 2015
-
Ingår i: Ecology. - : Ecological Society of America. - 0012-9658. ; 96:8, s. 2064-2069
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Foundation species can change plant community structure by modulating important ecological processes such as community assembly, yet this topic is poorly understood. In alpine systems, cushion plants commonly act as foundation species by ameliorating local conditions. Here, we analyze diversity patterns of species' assembly within cushions and in adjacent surrounding open substrates (83 sites across five continents) calculating floristic dissimilarity between replicate plots, and using linear models to analyze relationships between microhabitats and species diversity. Floristic dissimilarity did not change across biogeographic regions, but was consistently lower in the cushions than in the open microhabitat. Cushion plants appear to enable recruitment of many relatively stress-intolerant species that otherwise would not establish in these communities, yet the niche space constructed by cushion plants supports a more homogeneous composition of species than the niche space beyond the cushion's influence. As a result, cushion plants support higher α-diversity and a larger species pool, but harbor assemblies with lower ?-diversity than open microhabitats. We conclude that habitats with and without dominant foundation species can strongly differ in the processes that drive species recruitment, and thus the relationship between local and regional species diversity.
|
|
| 4. |
- Lembrechts, Jonas J., et al.
(författare)
-
Global maps of soil temperature
- 2022
-
Ingår i: Global Change Biology. - : Wiley. - 1354-1013 .- 1365-2486. ; 28:9, s. 3110-3144
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Research in global change ecology relies heavily on global climatic grids derived from estimates of air temperature in open areas at around 2m above the ground. These climatic grids do not reflect conditions below vegetation canopies and near the ground surface, where critical ecosystem functions occur and most terrestrial species reside. Here, we provide global maps of soil temperature and bioclimatic variables at a 1-km2 resolution for 0–5 and 5–15cm soil depth. These maps were created by calculating the difference (i.e. offset) between in situ soil temperature measurements, based on time series from over 1200 1-km2 pixels (summarized from 8519 unique temperature sensors) across all the world's major terrestrial biomes, and coarse-grained air temperature estimates from ERA5-Land (an atmospheric reanalysis by the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts). We show that mean annual soil temperature differs markedly from the corresponding gridded air temperature, by up to 10°C (mean=3.0±2.1°C), with substantial variation across biomes and seasons. Over the year, soils in cold and/or dry biomes are substantially warmer (+3.6±2.3°C) than gridded air temperature, whereas soils in warm and humid environments are on average slightly cooler (−0.7±2.3°C). The observed substantial and biome-specific offsets emphasize that the projected impacts of climate and climate change on near-surface biodiversity and ecosystem functioning are inaccurately assessed when air rather than soil temperature is used, especially in cold environments. The global soil-related bioclimatic variables provided here are an important step forward for any application in ecology and related disciplines. Nevertheless, we highlight the need to fill remaining geographic gaps by collecting more in situ measurements of microclimate conditions to further enhance the spatiotemporal resolution of global soil temperature products for ecological applications.
|
|
| 5. |
- Aevarsson, Arnthór, et al.
(författare)
-
Going to extremes - a metagenomic journey into the dark matter of life
- 2021
-
Ingår i: FEMS Microbiology Letters. - : Oxford University Press (OUP). - 1574-6968. ; 368:12
-
Forskningsöversikt (refereegranskat)abstract
- The Virus-X-Viral Metagenomics for Innovation Value-project was a scientific expedition to explore and exploit uncharted territory of genetic diversity in extreme natural environments such as geothermal hot springs and deep-sea ocean ecosystems. Specifically, the project was set to analyse and exploit viral metagenomes with the ultimate goal of developing new gene products with high innovation value for applications in biotechnology, pharmaceutical, medical, and the life science sectors. Viral gene pool analysis is also essential to obtain fundamental insight into ecosystem dynamics and to investigate how viruses influence the evolution of microbes and multicellular organisms. The Virus-X Consortium, established in 2016, included experts from eight European countries. The unique approach based on high throughput bioinformatics technologies combined with structural and functional studies resulted in the development of a biodiscovery pipeline of significant capacity and scale. The activities within the Virus-X consortium cover the entire range from bioprospecting and methods development in bioinformatics to protein production and characterisation, with the final goal of translating our results into new products for the bioeconomy. The significant impact the consortium made in all of these areas was possible due to the successful cooperation between expert teams that worked together to solve a complex scientific problem using state-of-the-art technologies as well as developing novel tools to explore the virosphere, widely considered as the last great frontier of life.
|
|
| 6. |
- Andersson, Sofia Lovisa, et al.
(författare)
-
Att tänka på vid genomförande av tester för växtnäringsåtervinning från avloppsströmmar
- 2020
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Denna rapport innehåller tips och råd för pilotförsök. Texten är framtagen inom ramen för Svenska Näringsplattformen och syftet har varit att sammanställa vad som är viktigt att tänka på vid genomförande av tester för växtnäringsåtervinning från avloppsströmmar och vad en testbädd bör erbjuda. Sammanställningen är skriven i generella termer och råden kan anses gälla både för tester av växtnäringsåtervinning från avloppsströmmar men även för andra tester relaterade till kommunalt eller industriellt vatten.
|
|
| 7. |
- Atakan, Aylin, et al.
(författare)
-
Impact of the morphological and chemical properties of copper-zirconium-SBA-15 catalysts on the conversion and selectivity in carbon dioxide hydrogenation
- 2019
-
Ingår i: Journal of Colloid and Interface Science. - : ACADEMIC PRESS INC ELSEVIER SCIENCE. - 0021-9797 .- 1095-7103. ; 546, s. 163-173
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- A hybrid catalyst consisting of Zr-doped mesoporous silica (Zr-SBA-15) supports with intergrown Cu nanoparticles was used to study the effects of a catalysts chemical states on CO2 hydrogenation. The chemical state of the catalyst was altered by using tetraethyl orthosilicate (TEOS) or sodium metasilicate (SMS) as the silica precursor in the synthesis of the Zr-SBA-15 framework, and infiltration (Inf) or evaporation induced wetness impregnation (EIWI) as the Cu loading method. As a result, the silica precursor mainly affects the activity of the catalyst whereas the Cu loading method alters the selectivity of the products. TEOS materials exhibit a higher catalytic activity compared to SMS materials due to different Zr dispersion and bonding to the silica matrix. EIWI catalysts display selectivity for methanol formation, while the Inf ones enable methanol conversion to DME. This is correlated to a higher Zr content and lower Cu oxidation states of EIWI prepared catalysts. (C) 2019 Elsevier Inc. All rights reserved.
|
|
| 8. |
- Baresel, Christian, et al.
(författare)
-
Ny teknik för mätning av växthusgaser vid avloppsreningsverk : Vid behandling av kallt avloppsvatten och vid avsaknad av kväverening
- 2024
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Utsläpp av lustgas (N2O) utgör en betydande andel av klimatpåverkan från avloppsreningsverk (ARV). Medan de genomsnittliga utsläppen av lustgas från avloppsreningsverk med kväverening bedöms generellt ligga på ca 1,6 % av inkommande kväve förväntas inga lustgasemissioner i avloppsreningsverk utan kväverenande aktivitet. Detta eftersom lustgas bildas via processer som alla ingår i den biologiska kväveavskiljningen i avloppsvattenreningen. Dock kan det förekomma spontan och okontrollerad nitrifikation som kan leda till mycket höga lustgasutsläpp. Relativt ringa lustgasemissioner kan vara betydande för avloppsreningsverkens klimatavtryck eftersom lustgas är en mycket kraftig växthusgas, ca 273 gånger kraftigare än koldioxid. Trots den ökande kunskapen om lustgasutsläppens betydelse i avloppsreningsverkens klimatarbete utförs det fortfarande relativt få mätningar av lustgasutsläpp vid svenska ARV. Detta gör att det finns flera kunskapsluckor om och förståelse för lustgasutsläpp för att aktivt kunna vidta åtgärder för att minska dessa utsläpp. En anledning till att få mätningar genomförs är att det i dag inte finns krav på sådana mätningar och inte heller enkla metoder för lustgasmätning tillgängliga för VA-aktörer. Projektet har därför syftat till att öka kunskapen om lustgasutsläpp från avloppsrening i kallt klimat, med eller utan kontrollerad nitrifikation. Kallt klimat refererar till avloppsvatten som har minimitemperaturer ner till 4–5 grader. I samarbete med teknikleverantörer har dessutom nya lustgassensorer, anpassat för mätningar vid avloppsreningsverk, testats. För att kunna genomföra projektet med tilldelade medel och för att åstadkomma synergieffekter kopplades projektet till ett pågående pilotprojekt för kväverening i kall klimat vid Fillan avloppsreningsverk i Sundsvall, som även SVU medverkar i. Lustgasmätningar vid Fillan ARV som representerar en biologisk reningsprocess i kallt klimat utan kväverening är som förväntat låga. De uppmätta emissionerna uppgick till ca 0,17 % N2O-N/TN trots att en spontan och okontrollerad nitrifikation inte kunde observeras. Även om lustgasemissioner är låga så visar emissionsberäkningar att lustgasavgången ändå inte är försumbar och utgör ett avsevärt bidrag till klimatpåverkan. Lustgasmätningar i pilotanläggningen som representerar biologiska reningsprocesser med kväverening i kallt klimat indikerar att emissionerna kan antas vara i samma storleksordning eller högre som vid avloppsreningsverk med kväverening som inte har ett kallt inkommande avloppsvatten som regel. Ingen signifikant skillnad i lustgasemissioner kunde observeras mellan pilotens två linjer, varav den ena linjen värmdes med +4 °C mot referenslinjen. Utvärdering av de två nya sensorer från Unisense och Senseair har visat en mycket bra överensstämmelse mellan kalibrerade sensordata och referensmätningarna. Båda sensorer har därför en potential att användas för en kontinuerlig mätning av lustgas i gasfas ifall en kommersiell produktutveckling sker. Resultaten från kalibreringen indikerar dock vikten av en regelbunden kalibrering av sensorerna för att säkerställa korrekta mätningar, så som för sensorer i allmänhet. Kalibreringsmetoden som tillämpades inom projektet bedöms som rimlig men är inte den mest robusta eller noggranna metoden för en fullskaleimplementering.Även utifrån andra implementeringsaspekter framstår de två testade sensorerna som ett tänkbart alternativ till andra mättekniker. Dock är dessa sensorer ännu inte kommersiellt tillgängliga och kompletterande långtidstester av sensorerna bör genomföras för en utvärdering som även kan ta hänsyn till aspekter relaterat till mätstabilitet och underhållsbehov vid långtidsdrift. En annan aspekt som projektet vill lyfta fram är vikten av att korrekta luftflödesmätningar utförs samtidigt som haltmätningarna. Endast en bra haltmätning i kombination med en korrekt luftflödesmätning vid mätpunkten kan ge ett korrekt underlag för emissionsberäkningar. Tyvärr kan det konstateras att enkla, robusta och ekonomiskt överkomliga sensorer för kontinuerlig luftflödesmätning inte finns idag och att det krävs en teknikutveckling även inom detta område.
|
|
| 9. |
- Baresel, Christian, et al.
(författare)
-
Pulveriserat aktivt kol i kombination med MembranBioReaktor (PAK-MBR) : Etablering och tester med en pilotanläggning vid Hammarby Sjöstadsverk
- 2022
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Under 2020 - 2022 har Syvab med hjälp av medel från Naturvårdsverket och i samverkan med IVL Svenska Miljöinstitutet genomfört en utvärdering av teknikkombinationen pulveriserat aktivt kol med MembranBioReaktor, d.v.s. PAK-MBR avseende för rening av mikroföroreningar. IVL har bidragit med att etablera och drifta pilotanläggningen. Teknikkombinationen har tidigare diskuterats som en potentiell avancerad reningsteknik, framförallt för rening av läkemedelsrester från avloppsvatten, men brist på kunskap och erfarenheter om tekniken har varit ett hinder för att betrakta tekniken som ett tänkbart alternativ vid svenska avloppsreningsverk (ARV).Etableringen av PAK-MBR-pilotanläggningen vid Hammarby Sjöstadsverk kunde avslutas under 2021, trots stora utmaningar med bl.a. förseningar orsakat av coronapandemin. Pilotanläggningen bestod av två identiska MBR-pilotlinjer. För en pilotlinje doserades det även in PAK. PAK-dosering till membrantanken gjordes med fyra olika PAK-doser (5-25 mg/L) inklusive en kontroll, och utvärderades för avskiljning av primärt olika organiska mikroföroreningar där bl.a. högfluorerade ämnen (PFAS) också ingick. Utöver de utvalda organiska mikroföroreningarna undersöktes även reningsgrad för hormonstörande effekter, bakterier och antibiotikaresistenta bakterier. Försöken med MBR och MBR-PAK hade två syften: dels att på ett generellt plan undersöka hur väl organiska mikroföroreningar avskiljs av teknikkombinationen PAK-MBR, dels att undersöka vid vilken PAK-dos som ledde till högst reningsgrad av de utvalda mikroföroreningarna.Resultaten visade att en mycket effektiv borttagning av de studerade läkemedelsrester erhölls med >80 % redan vid en PAK-dos på ca 15 mg/L. Även hormonstörande effekter avlägsnades markant vid 2 av 3 undersökta PAK-doser och i det tredje fallet var en lägre reningsgrad sannolikt förknippat med högre inkommande halter av östradiol till PAK-MBR-processen. PFOS (perfluorooktansyra, ett högfluorerat ämne), kunde renas bort mycket effektivt med en avskiljning >98 % med hjälp av teknikkombinationen PAK-MBR. För den andra pilotlinjen, där PAK inte doserades till membrantanken (referenslinjen), avskildes PFOS också mycket effektivt (>90 %). Någon avskiljning av andra högfluorerade ämnen (PFAS), som för denna rapport utvärderas med summaparametern PFAS11, var inte lika tydlig för någon av pilotlinjerna. Däremot visade pilotlinjen PAK-MBR en något bättre reningseffekt jämfört med referenslinjen utan PAK-tillsats. För bedömning av miljöpåverkan och kostnader jämfördes framför allt PAK-MBR med en annan teknikkombination bestående av MBR-GAK. Den senare teknikkombinationen testas för närvarande i pilotskala av Syvab och IVL och under 2019 tog Ramboll fram ett principförslag av denna teknikkombination. I jämförelsen bedömdes det att resursförbrukningen och kostnaderna var avsevärt mindre för PAK-MBR jämfört med MBR-GAK, vilket bl.a. kan förklaras med att inga extra processvolymer behövs och att endast en PAK-lagring och -dosering krävs för PAK-MBR processen. Från pilottesterna framgick det dessutom att en mindre, eller en nästan jämförbar mängd aktivt kol som i MBR-GAK-alternativet behövdes. I jämförelse med andra tekniker, möjliggör PAK-MBR en belastningsstyrd (flödesstyrd) resursförbrukning. Detta kan innebära en framtida användning av biobaserat aktivt kol där exempelvis biokol kan tillverkas från avloppsslam och andra substrat. PAK ger också en positiv effekt på slamavvattningen och på rötningen, vilket kan ge ytterligare resursbesparingar.Sammanfattningsvis framstår teknikkombinationen PAK-MBR som den mest resurseffektiva avancerade reningsteknik för de reningsverk som redan har en befintlig MBR-process. Förutom att investeringskostnader kan hållas på en låg nivå, uppnår teknikkombinationen med PAK-MBR en mycket bred reningseffekt för många olika typer av mikroföroreningar. Med bred reningseffekt menas samtliga studerade parametrar, dvs. att en effektiv och delvis komplett rening av hormonstörande effekter, mikroplaster, PFOS, bakterier och antibiotikaresistenta bakterier också erhölls. Utöver dessa nämnda parametrar visade MBR-tekniken också att den kunde åstadkomma den mest effektiva reningen av vanliga föroreningar såsom närsalter, partiklar och biologiskt nedbrytbart material.Potentiella nackdelar med tekniken såsom överföring av mikroföroreningar till slamfasen behöver inte nödvändigtvis utgöra ett hinder för en framtida teknikimplementering. Istället, och för en möjlig reduktion av organiska mikroföroreningar, kan en ökad ackumulering av många organiska mikroföroreningar i slammet fasa ut återrecirkuleringen av dessa föroreningar till samhället och miljön. Framgent rekommenderas fler kompletterande tester med PAK-MBR-tekniken för att utforska potentialen av tekniken, hur den bäst styrs och övervakas och för att identifiera möjliga synergier med MBR-processen. Vi vill också betona att kompletterande tester även kan leda till upptäckten av andra eventuella bieffekter som ännu inte har identifierats.
|
|
| 10. |
- Baresel, Christian, et al.
(författare)
-
Reuse of treated wastewater for non-potable use (ReUse)
- 2015
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Population growth, increasing living standards, but also environmental hazards with global climate change as the most significant are all contributing to an increasing water stress in many parts of the world. While access to fresh water for drinking water is getting more costly due to environmental pollution, uses of drinking water conflicts with water needs for agricultural and industrial use, which are in need of substantial water quantities. The use of reclaimed wastewater for non-potable purposes provides a solution for this. This is not new and has in fact been applied in many regions as the main water management approach. As water scarcity becomes more severe, also the need for more sustainable and holistic approaches to deal with our limited fresh water resources becomes more and more obvious. The traditional one-way water handling approach, with end-of-pipe treatment releasing “clean” effluent water to nature, has to be converted into a society-internal water reuse scheme where different water qualities and water uses are considered as an integral part of the water cycle. The present report presents activities and results from an international project that aimed at developing and optimizing water treatment processes and systems for sustainable reuse of treated wastewater. The starting point is to combine the sequential batch treatment (SBR, sequencing batch reactors) with different conventional and emerging secondary and tertiary treatment techniques in various combinations, optimized from an overall sustainability perspective. Evaluation and optimization is achieved using life cycle assessment and life cycle cost assessment and their combination. Den här rapporten finns endast på engelska. Svensk sammanfattning finns i rapporten.
|
|
