Några kilometer från Camp 41 ligger ett översvämmat område där studenterna provar om ö-teori också gäller för små gölar. Maria Melillo diskuterar artbestämning med Flávia Santana medan Larissa Oliveira och Carlos Rodrigues fångar fisk och Fabricio Albuquerque och Letícia Sena antecknar.
Bild: Marcus Haraldsson

Hoppets soldater i Amazonas

För 45 år sedan besvarade ett ambitiöst experiment i Amazonas grundläggande frågor om biologisk mångfald. I dag står regnskogen i fokus för hela planetens klimat. Följ med F&F till Amazonas äldsta forskningsstation.

Det vilar ett fokuserat lugn över den sandiga gårdsplanen i mitten av Camp 41. Nedanför resliga regnskogsträd sitter ett dussin studenter vid ett stort bord och skriver på sina datorer. Samtal och skratt sker med dämpade stämmor. Studenterna lyckas hålla koncentrationen trots den 36-gradiga värmen och luftfuktigheten som gör att alla kläder klibbar blöta mot kroppen. Runt gårdsplanen ligger en öppen sovsal med häng­mattor, en matsal där rätterna lagas över öppen eld, en enkel samlingssal – och världens i särklass största regnskog.

Faciliteterna på Camp 41 är blygsamma med tanke på att skogen här omkring sannolikt är den mest utforskade i hela Amazonas. Stationen är den äldsta delen av PDBFF, eller Projeto dinâmica biológica de fragmentos florestais (Projektet om biologiska effekter av skogsfragmentering). Forskning härifrån har resulterat i över 800 vetenskapliga artiklar och lagt grunden till dagens kunskap om avskogningens effekter. Den har påverkat strategier för naturskydd över hela jorden och svarat på kvarstående frågor från självaste Charles Darwins upptäckter. Det var till stor del härifrån som termen ”biologisk mångfald” spreds över världen.

41 kilometer rätt in i regnskogen

För att komma till Camp 41 har vi åkt åtta mil rakt norrut från mångmiljonstaden Manaus och sedan 41 kilometer (därav forskningsstationens namn) med fyrhjulsdrivna jeepar rakt österut på en usel skogsväg med meterdjupa, leriga däck­fåror. På en ständigt översvämmad sträcka bor en alligator mitt på vägen. Där vägen tar slut har vi tagit på oss stövlar för att skydda mot ormbett och vandrat den sista dryga kilometern.

Utöver undervisning och forskning är Flávia Santana också kurator för konstprojektet Labverde i Manaus. ”Allas arbete spelar roll”, säger hon.
Bild: Marcus Haraldsson

Studenterna framför datorerna är på master- och doktorandnivå och har gått drygt två veckor på den prestigefyllda EFA-kursen (Ecologia da floresta Amazônica) om Amazonas skogsekologi. EFA är sedan över 30 år flaggskeppet för PDBFF och kursens instruktörer publicerar regelbundet i tidskrifter som Nature, Science och Current Biology. Studenterna har valts ut i hård konkurrens från universitet över hela landet.

På samlingen efter middagen – kyckling, ris och bönor lagat över elden – läser kursledaren Flávia Santana inlevelsefullt upp små brev som studenterna skrivit till gruppen. Det är en blandning av positiva tillrop, interna skämt och snälla flirtar. Humöret är på topp.

– Jag försöker vara den ledare jag själv skulle velat möta tidigt i min karriär, säger Flávia Santana.

Hon menar att det sociala är lika viktigt som det vetenskapliga. Studenterna ska orka långa yrkesliv och om de kan stötta varandra i en tuff verklighet har de mycket större chanser att lyckas.

Júlia Kuse studerar ekologi i staden Florianópolis i södra Brasilien men hon minns knappt vad hon gjorde innan hon kom hit.

– Det känns som om vi varit borta i ett år, säger hon. I mitt liv kommer det nu alltid att vara ett före och ett efter EFA.

Júlia Kuse visar bilder från EFA- kursens första vecka.
Bild: Marcus Haraldsson

Bland de totalt 20 studenterna har det efter två veckor bildats inte mindre än fyra kärlekspar. Det är inget ovanligt. Nästan alla lärare har också gått kursen och några av dem är gifta med tidigare kurskamrater från Camp 41.

Efter samlingen och en föreläsning om Amazonas grundvatten delas gruppen in i fem arbetslag som tilldelas var sin erfaren forskare. Instruktörerna har förberett teori och hypotes och tillsammans med studenterna utformar de en fältundersökning. Detta blir studenternas fjärde projekt på två veckor, varje gång med nya experter. Under två dagar ska de testa hypoteser ute i skogen, analysera resultaten, presentera inför gruppen och skriva en rapport enligt modell från vetenskapliga artiklar. Rapporterna genomgår tre omgångar kritik och publiceras i den EFA-interna The Journal of Kapetaology (”Tidskriften för djävulskap”. Slangordet för djävul, capeta, är ironiskt felstavat för att antyda kolonial akademisk ignorans). Det händer dock att rapporterna blir till artiklar och publiceras även i seriösa, referentgranskade tidskrifter.

Det finns mycket att forska om här. Biologernas uppskattning är att 40 procent av träden (som är lättast av alla organismer att studera) runt den väl beforskade Camp 41 saknar vetenskapliga beskrivningar. Hur många arter som är okända i hela Amazonas, en skog större än Västeuropa, är omöjligt att veta.

Morgonexpedition i regnskogen

Nästa dag ringer väckarklockorna klockan fyra på morgonen. Nu är temperaturen strax under 30 grader och luften känns nästan frisk och fräsch. Studenterna i fågelforskaren Mariana Tolentinos grupp tänder pannlamporna, sätter på sig stövlarna och tar med sig tolv ljudinspelare ut i skogen. De små apparaterna ska knytas fast i träd och spela in alla ljud under tre timmar. Hypotesen är att lågt belägen skog har en mer komplex ljudbild än skog som ligger uppe på höjderna.

Så här dags är ljudet från regnskogen överväldigande. Grodor, fåglar, syrsor och vrålapor sjunger, skriker och väser i massiv ostämd körsång. Studenterna ska ta sig till omgivningens både högsta och lägsta platser. Ofta är skogen tvärbrant och leriga slänter måste forceras. De håller i och skjuver varandra i branterna och drar loss varandra ur leran. Juruna Pereira, en kompakt man i 65-årsåldern, leder vägen. Han kan skogen som ingen annan. Han föddes nära Camp 41 och jobbade i sin ungdom som skogsröjare. När biologerna flyttade in fick han 1983 jobb som assistent och undervisades i att systematiskt lyssna efter grodor, fåglar och gnagare och mäta träd. Han har stått för nästan all datainsamling för ett halvt dussin amerikanska, kanadensiska och europeiska doktorsavhandlingar. Ibland träffade han bara forskarna i början och slutet av studierna och det hände att han inte ens fick se slutresultaten.

Juruna Pereira visar en harpyja, Amazonas största rovfågel, för några av EFA-kursens lärare. Efter 40 år på Camp 41 är han en oumbärlig ledsagare.
Bild: Marcus Haraldsson

Under Juruna Pereiras första år var Camp 41 en världsberömd plats och han minns grillfesterna när superstjärnor som Tom Cruise och Al Gore kom på besök. De sov också i hängmattor, precis som dagens studenter. Kändisarna lockades hit av den karismatiske amerikanske biologen Thomas Lovejoy. Han hade låtit bygga anläggningen 1979 för att reda ut en av den tidens stora ekologiska debatter.

Allt började med Charles Darwins upptäckter av nya arter i Galapagos övärld på 1830-talet. Ett antal exemplar av en finkart hade drivit dit med vindarna från Sydamerika och när Charles Darwin hittade några finkliknande småfåglar på Galapagos trodde han att det rörde sig om samma art. När han i stället insåg att det var olika arter, inspirerade det till evolutionsteorin som förklarar hur arter uppkommer och utvecklas. Forskare har sedan dess funderat över öars påverkan på arter och ämnet blev brännande på 1960-talet. Då insåg en begynnande miljörörelse att mänsklig skogsskövling, jordbruk, vägar och gifter gjorde att vilda organismer allt mer kom att leva på artificiella ”öar” av bevarad vildmark. Vad innebar detta? Och hur kunde vild natur bäst skyddas?

Bild: Johan Jarnestad

Regnskogen och koldioxiden

Ett tungt bidrag i frågan kom 1967 när biologerna Robert MacArthur och Edward O. Wilson lade fram sin ”ö-teori”, i form av en matematisk modell som visade hur öars storlek och avstånd till fastlandet påverkade antalet arter. Modellen blev snabbt inflytelserik men väckte också frågor kring hur väl öarna i havet kunde liknas vid fragment av skog och annan natur. Den hetaste debatten kallades ”single large or several small” (ett stort eller många små), förkortad SLOSS, och handlade om naturreservats ideala storlek för att skydda så många arter som möjligt. Med Projeto dinâmica biológica de fragmentos florestais ville Thomas Lovejoy testa ö-teorin i ett fullstort skogsexperiment. Han övertygade tre farmare att spara 11 rutor skog i olika storlekar – 1 hektar, 10 hektar och 100 hektar. Skogen runt fragmenten kalhöggs eller brändes och sedan mättes områdenas ”biologiska mångfald” över tid och jämfördes mot kontrollområden med intakt skog.

Resultaten var tydliga: PDBFF bekräftade att öar av tropisk skog obönhörligen förlorade sina arter. Fåglar, myror, bin, ormar, apor och många träd och grodor försvann i olika takt från alla fragmenten, medan vissa arter av små gnagare och några träd blev fler. Dessutom konstaterades ”kanteffekter” när sol och vind ändrade artsammansättningen i fragmentens ytterområden.

Djurens anpassning till ett varmare klimat

Projektet inspirerade många liknande experiment och påverkade strategierna för naturskydd över hela världen. En direkt konsekvens är till exempel de ”gröna korridorer” som knyter ihop skyddade områden på alla kontinenter, inklusive flera platser i Sverige. I dag har PDBFF de längsta obrutna mätserierna av biologiska data i hela Amazonas. Tack vare det har forskare bland annat upptäckt att flera fågelarter över bara några decennier utvecklat mindre kroppar och längre vingar, möjligen för att de behöver flyga längre som en anpassning till ett varmare klimat.

När studenterna knyter fast sin sista ljudinspelare på en kulle ute i skogen har solen snabbt börjat resa sig över träden. Juruna Pereira leder oss med säkra steg tillbaka till forskningsstationen. Invid den lilla gårdsplanen står en minnessten över Thomas Lovejoy.  Här spreds askan efter hans bortgång på juldagen 2021. Trots att Thomas Lovejoy genom åren kom att arbeta som rådgivare åt tre amerikanska presidenter, utvecklade globala finansiella miljölösningar (såsom grön skuldväxling) och delvis låg bakom bland annat Costa Ricas vändning från avskogning till återskogning, var det Camp 41 som alltid låg honom närmast hjärtat.

Efter frukost leder fiskforskaren Carlos Rodrigues sin lilla studentgrupp mot ett gyttjigt träsk flera kilometer från campen. Gruppen vill testa om ö-teori även gäller för små dyiga gölar. Hypotesen är att det finns fler fiskarter i stora djupa vattensamlingar nära en bäck än i små och grunda pölar långt från rinnande vatten. Studenterna mäter först upp yta, djup och avstånd till bäcken för tolv gölar, sedan försöker de fånga in och artbestämma pölarnas alla fiskar med stora håvar. Det är ett hårt och geggigt arbete men stämningen är god.

F&F i din mejlbox!

Håll dig uppdaterad med F&F:s nyhetsbrev!

Beställ nyhetsbrev

De senaste åren har Projeto dinâmica biológica de fragmentos florestais genomlevt både en pandemi och en finansiell kris och det här är första gången på sex år som EFA-kursen kan arrangeras. Brasiliens förra president Jair Bolsonaro drog mellan 2019 och 2022 ner kraftigt på forskningsanslagen (och uppmuntrade aktivt till avskogning). Under den nygamla presidenten Luiz Inácio Lula da Silva satsar Brasilien nu åter på naturskydd och skjuter till pengar till forskning om Amazonas. Stålbadet har fördjupat organisatoriska förändringar på PDBFF som inte bara är till det sämre. EFA-kursen arrangerades och leddes länge av äldre amerikanska vetenskapsmän och finansiärer. Några som var med beskriver de tidiga kurserna som hårt disciplinerade och ibland exkluderande och tävlingsinriktade. Sedan 2008 arrangeras kursen helt av brasilianska forskare. I dag är det alltjämt högt tempo och hårda krav men utbildningen bygger enligt ledningen mer på lekfullhet och samarbete. Samtliga inblandade i EFA-kursen är nu från Sydamerika (även om PDBFF har många globala samarbeten), och en knapp majoritet av deltagarna är till skillnad från tidigare kvinnor. Studenterna kommer från vitt skilda bakgrunder i hela landet och en av dem tillhör urfolket Potiguara, från en i dag helt avskogad region vid kusten i nordvästra Brasilien.

Forskarna jobbar med lokalbefolkningen

En av veteranerna som gick kursen för 20 år sedan är den i dag världsledande herpetologen Fernanda Werneck. Hon har varit gästprofessor på Harvard university och hennes labb på Brasiliens nationella institut för forskning om Amazonas, INPA, samarbetar bland annat med Alexandre Antonelli, som är professor i biologisk mångfald vid Göteborgs universitet och forskningschef för brittiska Kew Gardens. Fernanda Werneck studerar klimatets effekter på biologisk mångfald och förklarar att skogen står inför svåra existentiella hot. Hon hävdar med bestämdhet att olika kön, etnicitet, socioekonomiska bakgrunder och lokala tillhörigheter gör själva forskningen bättre.

De enkla husen i Camp 41 ligger i ett av PDBFF:s kontrollområden av intakt regnskog. Skogen runt omkring är indelad i ett rutsystem och full av punkter för långsiktig miljöövervakning. Bland annat tas regelbundet mått på tiotusentals träd.
Bild: Raffaello di Ponzio

– Om vi ska lösa riktigt svåra problem måste våra forskarlag ha tillgång till så många olika synsätt och strategier som möjligt, säger hon. Och när det gäller lokalbefolkningen kan vi inte forska för dem, utan med dem.

Flávia Santana, som för första gången leder EFA-kursen, håller med. Till vardags är hon postdoktor på biokemilabbet vid det stora och långsiktiga projektet Amazon FACE, eller Free-air CO2 enrichment. Projektet liknar på många sätt PDBFF: En matematisk modell ska testas genom ett storskaligt experiment på fullvuxen tropisk skog utanför Manaus. Och liksom PDBFF kan även Amazon FACE få globala miljöpolitiska konsekvenser.

Amazonas omkring fyrahundra miljarder träd och annan biomassa beräknas lagra motsvarande ungefär ett decennium av dagens totala globala utsläpp av koldioxid. Jordens tropiska regnskogar uppskattas enligt en studie i Nature Climate Change dessutom fånga ytterligare 15 procent av världens kontinuerliga koldioxidutsläpp, som genom fotosyntes omvandlas till extra fylliga stammar, rötter, löv och grenar. Processen kallas koldioxidgödsling och regnskogens enorma kolsänka är en förutsättning för flera icke-katastrofala klimatscenarier. Den är dock ytterligt svår att beräkna.

Oroande nya data – bland annat från Flávia Santanas forskningsgrupp – visar att Amazonas förmåga att ta upp ny koldioxid minskar. För att fortsätta binda gasen behöver träden nämligen tillgång till andra näringsämnen såsom kväve och fosfor. Men regnskogens jord är extremt näringsfattig och förmågan att ta upp koldioxid påverkas också av en rad andra faktorer.

Nytt tioårigt projekt på gång

För att avgöra vad som händer när koldioxiden ökar satsas nu hundratals miljoner kronor på Amazon FACE, för att i ett stort internationellt samarbete bygga 32 stycken 35 meter höga torn placerade i sex stora cirklar mitt i fullvuxen regnskog. Experimentet kommer utsätta skogen för den beräknade halten av koldioxid i atmosfären år 2100 – motsvarande en 50-procentig ökning mot i dag, eller 700 ppm – och sedan mäts trädens förmåga att hantera situationen. Anläggningen är under konstruktion och experimentet planeras pågå i tio år. Men Flávia Santana hoppas att resultaten ska påverka politikerna långt innan dess.

För det mest akuta hotet – skövling av skogen för produktion av kött, mineraler och soja – är redan en kraftfull källa till nya växthusgaser. Ytterligare modeller visar att avskogning i kombination med klimatförändringar har tagit skogen farligt nära en brytpunkt, där Amazonas riskerar att relativt snabbt omvandlas till en artfattig och koldioxidångande savann. Konsekvenserna, inte bara för den biologiska mångfalden, utan även från 90 miljarder ton extra koldioxid i atmosfären, skulle vara förödande. Brytpunkten för när skogen inte orkar underhålla sina egna vädersystem – som även påverkar vindar, regn och monsuner i hela det globala systemet – har i olika studier satts vid mellan 20 och 25 procents avskogning. I dag har drygt 17 procent av Amazonas avverkats (motsvarande tre gånger Sveriges yta), medan ytterligare drygt 20 procent kraftigt försämrats. I delar av skogen har nettoutsläpp av koldioxid redan uppmätts.

I sitt sista debattinlägg i tidskriften Science hävdade Thomas Lovejoy och klimatforskaren Carlos Nobre för några år sedan att vi nu nått Amazonas brytpunkt. Enligt dem balanserar skogen precis på randen till avgrunden, vilket vore extremt dåliga nyheter.

Prenumerera på Forskning & Framsteg!

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

Beställ idag

Flávia Santana vill nyansera risken för ekologisk kollaps.

– Det är väldigt komplext och regionalt olika i ett jättelikt system, säger hon. Men även om det inte finns en enda brytpunkt för alltihop så är läget mycket allvarligt.

Tillbaka i campen sätter studenterna snabbt ihop sina data, formar grafiska presentationer och redovisar teorier och resultat. Mariana Tolentinos grupp, som mätt ljudbilder på höga och låga platser, har fått förvirrande resultat. Två ljudinspelare gick sönder, mjukvaran för det akustiska diversitetsindexet strulade och visade till slut siffror över hela skalan. Carlos Rodrigues grupp, som testade ö-teori genom att räkna fiskarter i vattenpölar, har inte heller bekräftat sin hypotes. Juliana Schiettis grupp som undersökte symbios mellan träd och aggressiva myror fann däremot samband (tococaväxter som samarbetade med myrorna hade klenare blad än dem utan myror), liksom Daniele Kaspers grupp som undersökte om små killifiskar som hamnat på land hoppade nerför eller uppför (95 procent av hoppen riktades nedåt). Timslånga diskussioner följer där lärare och kurskamrater går på djupet i teorier och felkällor. Studenterna antecknar – detta är guld värt för rapporterna som de redan börjat skriva.

Larissa Oliveira studerar till vardags ekologi i São Paulo. Hennes grupp artbestämmer 37 fiskar av 5 arter i 12 olika gölar. Något samband mellan pölarnas storlek och antalet arter hittar de dock inte.
Bild: Marcus Haraldsson

Nästa moment på kursen är tio dagar långt och nu ska studenterna dyka in i egna teorier, hypoteser och metoder och ägna uppemot en vecka åt fältarbete.

Larissa Oliveira från São Paulo och Maria Melillo från Belo Horizonte tror att de kommer ha nytta av EFA-kursen långt in i framtiden.

– Vi får så många perspektiv att det kommer ta lång tid att sortera allt, säger Larissa Oliveira.

Hur ser de på Amazonas framtid? 

Maria Melillo svarar:

– Alltså, jag tänker mer på hela världen. Vetenskapen här kan öka folks kunskap om regnskogen och fylla en del luckor. Men när hela mänskligheten misslyckas blir det upp till oss biologer att hitta på något.

Kursledaren Flávia Santana ler åt frågan. Hon funderar en stund och svarar sedan att hon är full av motsägelsefulla känslor.

– Ärligt talat ser det mörkt ut för Amazonas, säger hon. Det vi kan göra på en kurs som denna är att försöka forma ett slags hoppets soldater. Om det finns minsta chans för skogen kommer dessa studenter ha en roll i lösningen.

Bild: Johan Jarnestad

Experimentet i regnskogen

”Rika Sverige har mycket att lära”

Bild: Marcus Haraldsson

Hej Marcus Haraldsson! Du har skrivit ett reportage om forskarskolan på Camp 41 i Amazonas i det här numret. Vad är ditt starkaste minne från resan?

– Värmen, som var extra plågsam i år med väderfenomenet El Niño. Och att det trots alla utmaningar var så god stämning ute på forskarskolan. Studenter och lärare hade genuint trevligt. De visade att det kan vara roligt att göra sådant som är viktigt.

Hur började ditt engagemang för regnskogen?

– Ursprungligen när jag var barn och engagerade mig för ”Barnens regnskog” i Costa Rica. Det var en stor insamlingskampanj som engagerade hundratusentals svenska skolbarn på 1980- och 1990-talen. Det var när jag skrev om den historien som vuxen som jag hörde om lärdomarna från Camp 41 i Brasilien.

Du har också skrivit en bok om Barnens regnskog. Hur har det gått för skogen som svenska skolbarn köpte?

– Barnens regnskog står kvar och mår mycket bättre i dag än för 35 år sedan – framför allt eftersom landet tidigt lade om sin skogspolitik och har blivit en internationell förebild i miljöfrågor. Det var en nyttig perspektivförändring: I dag är det vi i rika Sverige som har mycket att lära av fattiga Costa Rica.

Vilket är ditt nästa projekt?

– Jag är nyfiken på människans relation till naturen i ett djupare historiskt perspektiv. Och om vi kan lära oss något av våra egna erfarenheter när det gäller att skapa ett ekologiskt hållbart samhälle. Jag snuddar vid frågan redan i ett annat kommande reportage för F&F.

Upptäck F&F:s arkiv!

Se alla utgåvor