Förutom borrkärnor använder forskarna sig av tvärsnitt. Då går det att följa ringarna hela varvet runt.
Bild: Sara Mac Key

Träden avslöjar historiska miljöbrott

Den som förorenar mark är enligt lag skyldig att bekosta saneringen, men få döms. Nu undersöker forskare om trädens årsringar kan öka antalet uppklarade miljöbrott.

Premium
Publicerad

När Björn Gunnarson öppnade det förseglade kuvertet adresserat till hans institution vid Stockholms universitet upptäckte han att vartenda ord var skrivet på franska. Som en av få experter i världen inom sitt fält hade han fått en formell förfrågan från Frankrike några veckor tidigare, men innan han kunde börja arbeta behövde han först nosa upp en fransk kollega i huset som kunde assistera honom.

I sin forskning studerar Björn Gunnarson årsringar och med trädens hjälp kan han dra slutsatser om allt från nederbörd till temperatur. Nu anlitades han för att agera expertvittne i ett franskt rättsfall. Hans uppdrag blev att analysera trä från ett före detta industriområde och materialet skulle sedan användas som bevismaterial i en rättegång där ett franskt bolag stod åtalat för miljöbrott. En årsring motsvarar ett år och på så sätt går det att se när en viss förorening inkorporerats i träet. Innehöll träet i en viss årsring förhöjda halter av något kemiskt ämne och i så fall vilket? Samtliga delmoment skulle dessutom fotograferas och dokumenteras noga. När analysen stod färdig hittade Björn Gunnarson en rad olika signalämnen i träet, däribland svavel som kan läcka ut från gamla bensinmackar.

Tillväxtborren är dendrokronologens mest använda verktyg. Hans Linderholm siktar gärna in sig på riktigt gamla träd, men om träet är för mjukt och murket riskerar borren att fastna.
Bild: Sara Mac Key

Träden som miljöarkiv

I länder som Frankrike, Belgien, Tyskland och USA har polismyndigheter börjat använda träden som miljöarkiv för att spåra gamla miljöbrott.

Står Sverige näst på tur?

En höstmorgon i en helt annan del av landet klafsar Björn Gunnarson och forskarkollegan Hans Linderholm från Göteborgs universitet före genom myrmarkerna. Våra mobiltelefoner hälsar oss välkomna till Norge, men det är falskt alarm. I stället befinner vi oss i en gles fjällskog, drygt fem mil nordväst om Åre i Jämtland.

Högt upp på en liten platå står en tall i ensamt majestät och den blir dagens första patient. Hans Linderholm plockar fram ett T-format verktyg, lutar sig in mot barken och börjar borra. Det knakar och knarrar av friktionen. Ut från trädet stansas snart en randig och trollstavstunn borrkärna. Den doftar mer intensivt än en Wunderbaum och borrkärnan innehåller mängder av ledtrådar om både miljö och klimat.

– Naturtypen i Jämtland och Norrland är extra känslig för föroreningar. Marken är ofta näringsfattig och har brist på kväve och fosfor, vilket gör att träden lätt tar upp de här ovälkomna ämnena i tron att det är godis, säger Björn Gunnarson.

Avslöjar föroreningar

Att analysera trädens kemi kallas för dendrokemi. Dendron är grekiska för träd och detta är en ganska ny vetenskap som möjliggjorts i takt med att labb som undersöker årsringar utrustats med ny teknik. Forskare runt om i världen studerar nu hur väl träden kan avslöja föroreningar från soptippar, industrier och militäranläggningar. Björn Gunnarson konstaterar att det fortfarande krävs grundforskning, men han har stora förhoppningar på sikt.

– Sedan länge används träden för att dra viktiga slutsatser om klimatförändringar. Jag är övertygad om att det finns massor av potential här som vi inte utnyttjar än, säger Björn Gunnarson.

Den spretiga tallskogen omkring oss ser inte mycket ut för världen. Ändå råkar området vara världsunikt. Hans Linderholm och Björn Gunnarson har återvänt hit nästan varje år sedan 1996. De är dendro­kronologer och daterar gammalt trä genom analys av trädens årsringar.

– Flera av de här tallarna är flera hundra år gamla. Ingen har riktigt brytt sig om att avverka dem eftersom de växer så glest och terrängen är så brant. Att det här är lite av ett ingenmansland på gränsen mellan två länder bidrar nog också. Det tackar vi för! säger Hans Linderholm.

Serier av årsringar

Bredden på varje årsring säger något om både temperatur och mängden nederbörd från just det året. Varmare temperatur gör att ringen blir bredare, medan kallare temperatur gör ringen smalare. Genom att pussla samman årsringsserier från träd som levt under olika tidsperioder går det också att skapa långa och sammanhängande kronologier och dra slutsatser om hur klimatet har förändrats historiskt på platsen. Forskarna synar nöjt dagens första borrkärna och bedömer trädet som cirka 300 år gammalt.

– Här sitter ringarna extremt tätt. De är så små att vi inte ser dem med blotta ögat. Det är precis vad vi vill åt. Det ska vara röj i träden! De ska ha stått och lidit lite, då får man tydligast signaler, säger Björn Gunnarson.

Björn Gunnarson, Frida Rendlert och Hans Linderholm fascineras fortfarande över hur mycket information som ryms inuti träden.
Bild: Sara Mac Key

Träd som växer i fjällnära skog, som här, är extra känsliga för temperaturväxlingar. Därför lämpar de sig särskilt väl för att läsa av hur klimatet har förändrats över tid. Det finns bara ett fåtal områden i hela världen där förhållandena är optimala och där temperaturen så tydligt dikterar ringbildningen. För att hitta riktigt gamla prover har de också letat gammalt virke på berghällar och kravlat runt i syrefattiga sjöar där träet kan bevaras i årtusenden.

Klimatdata från träd

En av världens äldsta kronologier är 7 500 år gammal och kommer från Torneträsk i Lappland. Årsringarna ligger till grund för nästan samtliga klimatrekonstruktioner som har gjorts runt om i världen, bland annat från FN:s klimatpanel.

– När IPCC deklarerar att det är varmare nu än på 1 400 år bygger mycket av den informationen på data från årsringar. Man använder sediment och iskärnor också, men det är bara årsringarna som kan leverera en årlig upplösning och där man med säkerhet kan säga att ett särskilt år varit kallare
eller varmare, säger Björn Gunnarson.

Den jämtländska kronologin är än så länge 6 900 år, men det fattas fortfarande år lite här och där. Dagens uppdrag är att samla på sig ännu mer material. Till sin hjälp har de också mastersstudenten Frida Rendlert.

– När vi kommer tillbaka till universitetet med alla prover doftar hela labbet träslöjdssal! säger Björn Gunnarson.

Fascinerande exakt

Hans Linderholm och Björn Gunnarson har jobbat ihop sedan de doktorerade samtidigt på 1990-talet. Trots att de jobbar för olika universitet brukar de åka på gemensamma fältarbeten ett par gånger om året, i Sverige och utomlands. De fascineras båda över exaktheten i vetenskapen. De kan med säkerhet säga att en viss årsring kommer från år 1601.

Att de blev just dendrokronologer var dock en slump. Hans Linderholm skulle egentligen bli glaciolog eftersom han älskar kyla, snö och is. Sedan insåg han att kurskamraterna som gjorde sina examensarbeten i just glaciologi aldrig blev klara i tid. Efter en kurs i dendrokronologi bestämde han sig för att satsa på det i stället.

– Och jag har hamnat på en massa kalla platser ändå! Jag har varit på både Svalbard och Grönland och letat gammalt trä, säger Hans Linder­holm.

Björn Gunnarson började sin yrkesbana som skogsarbetare och bestämde sig senare för att utbilda sig till jägmästare. Många år senare, när han läste på universitetet och skulle göra sitt examens­arbete, efterlyste man någon som kunde använda motorsåg. Eftersom Björn Gunnarson var den enda som hade motorsågskörkort blev det hans uppdrag att såga stora skivor av gammalt trä och mäta årsringar. Sedan var han fast.

Varje borrkärna efterlämnar ett litet hål. Trädet reparerar enkelt skadan med hjälp av kåda.
Bild: Sara Mac Key

I dag är Björn Gunnarson föreståndare för Stockholms dendrokronologiska laboratorium. Dendrokronologi har använts åtminstone sedan 1700-talet, men länge var det en lågteknologisk vetenskap där varje årsring räknades manuellt. De senaste åren har dendrokronologin fått en renässans tack vare modern teknik. I dag samlas årsringsdata i en internationell databas, där forskargrupper över hela världen enkelt kan dela information med ett par knapptryck. På så sätt har det blivit enklare att koppla samman enskilda prover till långa kronologier – inte helt olikt att matcha fingeravtryck mot ett brottsregister.

”Som något ur en polisserie”

Dendrokemi ska ses som en underdisciplin till dendrokronologin. Själv fick Björn Gunnarson upp ögonen för den förhållandevis nya vetenskapen efter att labbet införskaffat en maskin som kombinerar digital röntgen med densitetsmätningar. Atomerna i trädproverna exciteras av röntgenstrålar som sänds ut från ett röntgenrör och möjlig­gör analys av spårämnen. På så sätt är det alltså möjligt att spåra miljöförändringar i trädet.

– Det kallas ju för dendrokemi, men jag gillar att slänga mig med dendro forensics. Det låter som något ur en polisserie på tv, säger han.

Dendrokemi har testats vetenskapligt i områden där föroreningar redan har fastställts med andra metoder. I amerikanska studier från 1981 och 1998 korrelerade en ökning av trafiken med mängden bly i årsringarna hos närliggande träd. Det gick också att se exakt när bly infördes i bensin genom att titta på blyhalten hos träden. I en annan studie från 1990 jämfördes mängden registrerat skräp på en soptipp i amerikanska Maryland med föroreningar som hittades i årsringarna hos träden som växte i anslutning till soptippen.

– Med dagens teknik kan vi se förekomst av flera olika ämnen, men det är svårare att säga något om koncentrationerna. Där behöver analysmetoderna förbättras, säger Björn Gunnarson.

Prenumerera på Forskning & Framsteg!

10 nummer om året och dagliga nyheter på webben med vetenskapligt grundad kunskap.

Beställ idag

En annan svårighet med dendrokemi är att det finns skillnader i hur ämnen fångas upp av träden och sedan syns i årsringarna. Exempelvis arsenik, natrium och magnesium verkar vara extra rörliga, vilket försvårar analysen. Barium, aluminium och kadmium har i stället förhållandevis låg rörlighet. Koppar och svavel pekas ut som ämnen som lämpar sig särskilt väl för dendrokemiska analyser, och har ämnena väl hamnat i årsringarna så stannar de kvar där.

Träden fungerar olika

I en studie från 2020 undersökte Björn Gunnarson och hans forskarkollegor föroreningar från ett glasbruk i sydöstra Skåne. I borrkärnor från tall, kungsgran och europeisk asp analyserades grundämnessammansättningen med hjälp av dendrokemisk röntgenteknik. Forskarna fann barium, klor och mangan kopplade till utsläpp från glasbruket som inträffat vid sju olika tidpunkter. De slog också fast att halterna minskade gradvis med djupet och avståndet från föroreningskällan, samt att olika trädarter visade olika tydliga resultat. För att kunna använda dendrokemi som ett tillförlitligt miljöövervakningsverktyg krävs en handbok, menar Björn Gunnarson.

– Olika arter av träd har olika strategier. Lövträd tar upp andra föroreningar än barrträd. Gran, tall och lärk kan också skilja sig från varandra, så jag skulle vilja utveckla en lathund där det tydligt framgår vad vi kan förvänta oss att hitta med hjälp av olika trädarter. Vi är bara i början av det här arbetet, säger Björn Gunnarson.

För att ta sig till den riktigt gamla tallskogen måste forskarna först korsa en bäck. Ju krångligare det är att ta sig till en plats, desto större chans att träden har fått växa i fred.
Bild: Sara Mac Key

Enligt Sveriges geologiska undersökning, SGU, finns det 80 000 förorenade eller misstänkt förorenade områden i Sverige. Det kan exempelvis röra sig om gamla soptippar eller industriverksamheter. Lagstiftningen utgår från principen att det är den som har orsakat föroreningen som ska sanera området.

– Men tänk dig ett industriområde som har bytt ägare flera gånger. Då kan det vara svårt att bevisa vem som egentligen bär ansvaret. Om årsringen visar att ett visst ämne lagrats in i träden år 1956 går det att kolla upp vem som ägde marken just då och ta det vidare därifrån, säger Björn Gunnarson.

Snabb bild med borrkärna

När det inte går att bevisa vem som bär ansvaret händer det att staten betalar för både undersökning och sanering. Det tycker han är synd.

– Då tjänar någon på att förstöra marken och så får skattebetalarna betala, säger han.

Den vanligaste metoden för att analysera markföroreningar är jordprover, antingen genom borrning eller grävning. Fördelen med borrning är att det går att ta prover på stora djup, men metoden fungerar dåligt i för steniga jordar. Att gräva med borrmaskin är enklare och ger en relativt god överblick. Båda metoderna är dock betydligt dyrare och mer tidskrävande än att använda sig av träden som miljöarkiv.

Björn Gunnarson håller upp sin T-formade tillväxtborr och konstaterar att verktyget redan används av både skogsbolag och naturvårdare för att dra slutsatser om trädens tillväxttakt och hälsoläge.

– Att samla in jordmassor är dyrt och tar lång tid, men att borra ut en borrkärna är ett smidigt sätt att få en snabb bild av hur förorenat ett område är, säger Björn Gunnarson.

Fyra procent döms

Varje år anmäls sammanlagt mellan 4 000 och 5 000 miljöbrott i Sverige, varav cirka 2 000 fall handlar om nedskräpning. Henrik Forssblad är poliskommissarie och verksamhetsutvecklare vid polisens nationella operativa avdelning. Han konstaterar att bara 4 procent av fallen lagförs med ett personligt straff, som exempelvis dagsböter eller fängelse. Förra året utfärdades också cirka 380 företagsböter på en sammanlagd summa av ungefär 14 miljoner kronor för brott mot miljöbalken. Om detta räknas in blir den sammantagna lagföringsandelen högre, men mörkertalet misstänks också vara stort. Misstänkta miljöbrott anmäls nästan alltid av tillsynsmyndigheter och de flesta lagöverträdelser upptäcks sannolikt inte.

Henrik Forssblad menar att det i många fall är mer krävande att bevisa miljöbrott än andra brottstyper. De som dömer måste sätta sig in i och förstå komplexa orsakssammanhang. Det gäller till exempel kopplingen mellan juridik och naturvetenskap, ansvarsförhållanden i företag och så vidare.

– Om man jämför de rekvisit som krävs för att bli fälld för miljöbrott med nästan vilket annat brott som helst i brottsbalken så är det uppenbart mer komplicerat att bevisa miljöbrott, säger han.

Att uppklarningsprocenten är så låg handlar till stor del om svårigheten att leda brotten i bevis, menar han. Ett exempel på ett svårutrett brott är turerna kring företagskoncernen Think Pink. Bolaget misstänks för att ha anlagt olagliga soptippar på en rad olika platser runt om i landet och ägarna misstänks för grovt miljöbrott. Rättegångsprocessen har pågått sedan 2020.

– Lagstiftningen är otydlig, komplicerad och föränderlig. Ett annat problem är att brotten ofta sker i näringsverksamhet med oklart ansvarsförhållande i form av flera olika aktörer och entreprenader. Det kan också vara svårt att bevisa att brottet har begåtts av oaktsamhet eller med uppsåt, säger Henrik Forssblad.

Bild: Johan Jarnestad

Så analyseras årsringarna

Att börja använda borrkärnor som en forensisk metod är dock inget som den svenska polisen än så länge överväger, trots att metoden används i ett antal andra länder.

– Det är alltid intressant med nya idéer, men brott mot miljöbalken har i allmänhet fem års preskriptionstid. För ett fåtal grova brott gäller tio år. Miljöbrott som har begåtts längre tillbaka än så kan man alltså inte åtalas för i Sverige och det vi skulle kunna finna i borrkärnor hör antagligen till brott som redan är preskriberade, säger Henrik Forssblad.

För att borrkärnan senare ska kunna röntgas måste Björn Gunnarson hålla tillväxtborren i en 90-gradig vinkel.
Bild: Sara Mac Key

Borrkärnor kan ge en bild av hur förorenat ett område är och hur upptaget av vissa tungmetaller har sett ut över tid. Men de visar inte allt, eftersom alla träd inte tar upp alla föroreningar på ett likartat sätt. Han konstaterar samtidigt att många förorenade brottsplatser inte alls har träd i närområdet och då blir metoden obrukbar. Ett jordprov har ett bredare användningsområde. Däremot ser Henrik Forssblad att metoden med fördel skulle kunna användas av tillsynsmyndigheter för att dokumentera att en plats är förorenad, vad som förorenat samt tidpunkten för när föroreningen inträffat.

Plockepinn av borrkärnor

Tillbaka i Jämtland har forskarna samlat på sig ett helt plockepinn av borrkärnor. Alla koordinater loggas noga och varje prov får ett unikt nummer. På så sätt går det att återvända till ett träd ifall något skulle visa sig extra intressant efter labbanalysen.

Björn Gunnarson låter sig inte nedslås av polisens besked. Han håller med om att det fortfarande krävs mer grundforskning för att veta exakt vilka ämnen som lagras hur i träden.

– Vi är bara en handfull i hela världen som jobbar med det här, men det vore så fantastiskt om vi kunde hitta en vetenskapligt solid metod för att studera fler ämnen från markföroreningar i årsringar. Svavelhalterna ser vi tydligt redan i dag, så det är på gång, säger Björn Gunnarson.

Han vet fortfarande inte om det blev någon fällande dom i det franska rättsfallet där han själv var med och analyserade bevisen, eftersom hans franska kontakt hastigt avled. På sikt hoppas Björn Gunnarson att dendrokemin kommer att få en allt mer fram­trädan­­de roll som forensisk metod. Han tycker samtidigt att pre­skrip­tionstiderna bör ändras så att även historiska miljöbrott kan lagföras, men han ser också svårigheter i att gamla företag redan kan ha gått i konkurs.

– Detta ligger i absolut forskningsfront. I dag kan vi göra saker som vi inte ens hade kunnat föreställa oss för 20 år sedan. Vem vet vad vi kan åstadkomma i framtiden?

Upptäck F&F:s arkiv!

Se alla utgåvor