– Det g?r en r?d tr?d fra basale celleprosesser som involverer grunnstoffene karbon, fosfor og nitrogen til n?ringskjedene, til det globale karbonkretsl?pet som er avgj?rende for klodens klima, sier Hessen.
Siden 1. august i ?r har han v?rt p? Senter for Grunnforskning som leder for et prosjekt som forsker p? nettopp denne r?de tr?den.
– Vi skal v?re p? Senter for Grunnforskning i ett ?r. I en fragmentert hverdag som forsker er avbrytelsene hyppige, og det blir ikke tid til ? tenke sammenhengende. Det er helt unikt ? f? muligheten til ? sitte skjermet ett ?r, smiler Hessen.
”Vi” er 17 forskere fra ulike land i Europa, USA, Japan og Canada. Forskerne kommer fra grupper som har jobbet parallelt med feltet ?kologisk st?kiometri i en ti?rsperiode.
– St?kiometri betyr elementforhold. I ?kologisk st?kiometri ser forskerne p? forholdet mellom s?rlig karbon, fosfor og nitrogen, forklarer Hessen, og fortsetter: – Utgangspunktet for dette prosjektet er ? finne ut hvilke elementer som regulerer hvor fort en celle vokser. Karbon, fosfor og nitrogen er n?kkelelementer i alt liv, og vi ser ogs? p? den genetiske regulering av cellevekst via fosforopptak og dannelsen av RNA.
Det forskerne vet fra f?r av, er at det er store forskjeller i forholdet mellom karbon, nitrogen og fosfor i planter og dyr. Fosfor er det svakeste leddet i kjeden p? den m?ten at dyr ofte trenger mye mer fosfor enn de f?r tilbud om. Tilbud og ettersp?rsel er i ubalanse.
Den r?de tr?den
– Innen dette forskningsfeltet er vi opptatte av misforholdet mellom hva plantene kan tilby og hva dyrene beh?ver, forklarer Hessen.
Dette f?r betydning for n?ringskjedene og resulterer i enten effektive eller ineffektive n?ringskjeder. Ineffektive n?ringskjeder inneb?rer at mye karbon tapes p? sin vei gjennom n?ringskjedene. Dette har betydning for hvor mye ressurser som kan produseres og h?stes i et ?kosystem. Men hvordan innvirker s? n?ringskjedene p? den store skalaen, det vil si det globale systemet?
– Det vi lurer p?, er hva som skjer med overskuddet av karbon. Vi vet at mye ender som karbondioksid. Og da er dette en parameter som f?r betydning for det store karbonkretsl?pet. Denne forbindelsen mellom elementbehov hos celler eller organismer, via n?ringskjeder og ?kosystemer til effekter p? karbonkretsl?pet er kongstanken bak prosjektet, fastsl?r Hessen.
Tre typer analyser
I prosjektet skal forskerne ta i bruk tre ulike typer analyser. Den ene typen bygger p? et stort datasett fra norske og utenlandske innsj?er, samt marine datasett.
– Dette datasettet er unikt og en stor styrke ved prosjektet, mener Hessen, som opplyser at en artikkel allerede vil bli sendt til tidsskriftet Nature, basert p? disse analysene.
Den andre typen analyse skal gj?res p? bakgrunn av eksperimentelle data fra kjemostater, simulerte ?kosystemer, p? Biologisk institutt.
Den tredje og siste typen analyse er teoretiske og matematiske modeller.
Det er s?rlig tre faggrupper i Norge, USA og Japan som har forsket p? ?kologisk st?kiometri. Teoriene har modnet og er n? klare for videreutvikling, sier Hessen.
– Forskerne som er med, er plukket fra ?verste hylle og utgj?r kjernen i et st?rre nettverk. Bearbeidelsen av data og ideer vil videref?res etter at ?ret ved senteret er avsluttet, og dette prosjektet m? sees som starten p? en prosess som kanskje avsluttes om to til tre ?r, sier Hessen.
En av ambisjonene med sabbats?ret er at det ikke bare skal resultere i publiserte arbeider, men ogs? i nye konsepter og ideer innen fagfeltet.
– ?kologisk st?kiometri er et fagfelt som er s?rlig intellektuelt stimulerende fordi det er forskning p? grunnleggende mekanismer som har effekter p? ulike niv?er, det blir et fors?k p? en faglig bro mellom reduksjonistiske metoder og en mer ”holistisk” ?kosystemforst?else. For ? forst? det globale systemet, m? vi forst? det som skjer p? enkeltcelleniv?, sier Hessen. Samtidig er det et godt utgangspunkt for ? forst? noen av de evolusjon?re prosesser som styrer cellevekst, individvekst og n?ringskjedestruktur.
Etter Dag O. Hessens sabbats?r p? Senter for Grunnforskning, vil han ta med fortsettelsen av arbeidet som en medgift inn i Center for Evolutionary and Ecological Synthesis, CEES, som nylig ble etablert av populasjons?kolog Nils Christian Stenseth, professor p? Biologisk institutt. Der er Hessen en av seniorforskerne.
– Deler av prosjektet som g?r p? vekstrate og populasjonsdynamikk, vil passe rett inn i konseptet til Stenseth, forklarer forskeren.