Ett varmare klimat ställer nya krav på skogen. Genom att öka kunskapen om trädens genetik vill forskarna på Umeå Plant Science Center hjälpa skogen att fortsätta vara livskraftig även i framtiden.
Träråvara ska ersätta plastförpackningar, bli till klimatsmarta höghus, bränsle och mycket mer. Den svenska skogens användningsområden är oändliga och det behövs trä i mängder för att möta efterfrågan. Samtidigt påverkas skogen av klimatförändringar och framtidens träd behöver vara tåliga på nya sätt för att må bra. Hos en av världens ledande aktörer inom trädforskning, Umeå Plant Science Center (UPSC), pågår projekt som kan bidra till att fixa den utmaningen.
– Vår forskning handlar om att försöka förstå hur träd fungerar och få svar på de grundläggande frågeställningarna om hur olika gener påverkar trädets egenskaper. Vilka gener är det exempelvis som gör en gran motståndskraftig mot skadeangrepp eller ger den en tjock stam? I den här forskningen upptäcker vi också vilken roll miljön spelar, säger Ove Nilsson, professor och föreståndare för UPSC.
Anpassning efter framtidens klimat
I sina lokaler i Umeå utforskar de bland annat den genetiska variationen hos gran och kopplar ihop gener med stora mängder data från svensk skogsförädling som berättar om exempelvis granens tillväxt och sjukdomar. Det ger en förståelse för vilka gener som gör vad.
– När vi vet vilka gener som gör att ett träd får sina egenskaper kan vi mycket snabbare och med större precision förädla fram gran och tall som är anpassad till vårt framtida klimat, säger Ove Nilsson. Vi blir bättre på att se till så att de plantor vi sätter ut i skogen är de bäst lämpade.
Ett träffsäkert urval
Ända sedan 1940-talet har Sverige bedrivit skogsförädling och de flesta gran- och tallplantor som planteras ut i dag är förädlade. Förädling handlar enkelt förklarat om att man korsbefruktar två träd med bra egenskaper, och sedan planterar ut deras avkomma i olika miljöer för att se hur de utvecklas.
Föräldrarna till de "bästa" träden används sedan för att producera nya plantor. Samma procedur upprepas sen med den mest lämpade avkomman och för varje ny generation förädlat träd blir egenskaperna bättre. Men processen är långsam. Avkommorna måste växa i uppåt 15 år innan man med hjälp av mätdata om densitet, höjd, diameter etcetera kan analysera trädets genetik.
– Forskningen om att ta fram genetiska markörer gör att vi snart kan ta ett barr redan från en liten granplanta och se om den har "rätt" potential – urvalet blir mer träffsäkert. I dag förbättras varje förädlad generation med ungefär 5 procent men med den här tekniken skulle vi, på samma tid, öka till ungefär 15 procent, säger Sara Abrahamsson, forskare på Skogforsk som bedriver svensk skogsträdförädling.
I det här rummet förvaras genetiskt modifierade trädplantor. De ska förhoppningsvis klara sig bättre i nya förhållanden till följd av ett förändrat klimat. Till exempel ökar påfrestningarna från olika skadedjur.
Foto: Malin Gröndal
Förädlade träd bättre för klimatet
Hög tillväxt är en viktig egenskap och förädlade träd växer snabbare än oförädlade. Träd som mår bra och växer snabbt är gynnsamma både för klimatet och bioekonomin, säger Ove Nilsson. Ju snabbare en skog växer desto mer koldioxid tar den upp och vi får mer biomassa som kan användas till att ersätta fossila råvaror.
Men att använda kunskapen om trädens genetik inom förädlingen är alltså minst lika viktigt för att hjälpa den svenska skogen att anpassa sig till klimatförändringarna.
– Dagens förädling är för långsam för att vi ska hinna få fram plantmaterial som kan stå emot nya påfrestningar från exempelvis skadedjur. Vi behöver verktyg för att snabbare kunna anpassa plantorna till nya förhållanden, säger Ove Nilsson.
När plantorna har rätt egenskaper måste de också finnas i tillräcklig mängd för storskalig plantering. Så tänk om man skulle kunna ta ett frö, ta reda på vad det har för egenskaper och om de är "rätt" klona upp det i hundratusentals kopior som alla blir träd i våra skogar. Det är fullt möjligt men utmaningen är att det är dyrt. Här har en avknoppning från UPSC, bioteknikföretaget SweTree Technologies, hittat en lösning. I år färdigställs deras pilotanläggning i Umeå.
– Vi använder en välbeprövad teknik, Somatisk Embryogenes, som går ut på att man kan göra kopior av ett frö. Hittills har det här bara gått att göra manuellt, men vi har lyckats automatisera hela processen så att den blir billigare och därför kommersiellt gångbar, säger Christofer Rhén, vd SweTree Technologies. Med den här tekniken behöver vi inte vänta 20 år på att ett träd ska växa upp och ge kottar för frön, utan vi kan få ut de bästa träden i skogen direkt.
Kan man ha enbart en klon i en hel skog?
– Det är självklart bra med genetisk variation i en skog för att säkerställa att man inte "förlorar" alla plantor om det skulle visa sig att en enskild klon är känslig för en viss sjukdom eller extremväder. Vi använder oss alltid av en mix av olika frön så att det blir många olika kloner. Att göra på detta sättet innebär att vi kan behålla, och till och med utöka, den genetiska variationen, säger Christofer Rhén.
Ju mer kunskap forskarna får om trädens genetik, desto större möjligheter att påverka deras egenskaper. Utöver den vanliga förädlingen forskar UPSC på genmodifierade plantor och hur man under kontrollerade former kan gå in och förstärka eller försvaga egenskaperna hos ett träd.
– Vilka tekniker som ska få användas för att bedriva växtförädling är omtvistat, framför allt i Europa där det finns stark lagstiftning som reglerar detta, säger Ove Nilsson. Av motståndarna beskrivs GMO som onaturligt och något som riskerar att begränsa variationen, men forskarkåren är relativt enig om att risken för det är liten och jämförbar med "traditionell" förädling. Man kan med de moderna teknikerna ha bättre kontroll på hur förädlingen påverkar variationen.
Skräddarsydda träd
En spännande tanke är att i framtiden kunna skräddarsy träd så att de ännu bättre kan hjälpa till att fasa ut fossil råvara och för att vi ska kunna tillverka de produkter som efterfrågas. Med GMO skulle man kunna ta fram ett träd som lämpar sig för att göra bra brädor, ett annat som är extra bra till komposit och ett tredje som ger så många högvärdesprodukter som möjligt i ett bioraffinaderi.
– Man ska gå försiktigt fram och samtidigt se all den potential som finns i en skog som är anpassad till att klara framtida klimatförändringar, säger Ove. Vi har bara skrapat på ytan till vad som är möjligt.
