Logga in på Dagens Nyheter

Här kan du som DN-kund logga in för obegränsad läsning av DN.se och e-DN.

Med ett gratiskonto kan du följa skribenter och ämnen samt spara artiklar.

Vetenskap

Drönare och förarlösa ubåtar hjälper forskarna att förstå

Drönare hittar stormfällda träd och fjärrstyrda miniubåtar mäter tjockleken på Antarktis is. Obemannade farkoster ger forskarna helt nya verktyg att undersöka världen.

Operatören Peter Eriksson står på en myr i Västerbotten och kastar upp en drönare i luften. På en karta i datorn har han markerat vilken del av skogen den ska undersöka. Den lilla farkosten väger bara drygt ett kilo, har ett vingspann på 1,2 meter och liknar mest ett leksaksflygplan. Den frågar operatören om vindens riktning och styrka, och talar om ifall den klarar alltihop på ett batteri eller om den kommer att behöva landa och få ett nytt mitt i uppdraget.

På andra sidan jordklotet sänker polarforskare ombord på fartyget ”James Clark Ross” utanför Antarktis ned en gul liten ubåt i havet för att den ska undersöka isen underifrån.

I båda fallen öppnar de fjärrstyrda farkosterna nya möjligheter för forskarna.

– Det här hade inte gått att göra för tio år sedan. Det är ett lyckat äktenskap mellan teknik och vetenskap som gör att vi kan förstå vår planet bättre, säger Jeremy Wilkinson vid British Antarctic Survey i Cambridge.

Ubåten som han och hans kolleger skickade in under Antarktis istäcke använder ljudvågor för att skapa en tredimensionell karta av isens undersida. Med hjälp av den kan forskarna för första gången få reda på exakt hur tjock isen är.

– Det är verkligen svårt att mäta tjockleken på havsis, säger Jeremy Wilkinson.

Tack vare ubåtstrafiken som gått under Arktis sedan 1950-talet har vi ändå goda kunskaper om tjockleken på istäcket där. Om något går fel måste ubåtarna känna till var isen är tunn för att veta var det är lättast att komma upp till ytan. Därför vet vi också att isens tjocklek har minskat med 40 procent de senaste två decennierna.

Men vid Antarktis är atomubåtar förbjudna, och därför har forskarna tidigare bara kunnat mäta isen där med satellitbilder och via borrade hål från isens ovansida.

Resultaten från den obemannade ubåten presenteras i veckans nummer av tidskriften Nature Geoscience. De visar både att istäcket vid Antarktis är tjockare än vad forskarna trodde, och dessutom mer deformerat.

– Isen är inte alls slät undertill utan består av sönderbrutna block som pressats ihop, säger Jeremy Wilkinson.

Drönaren i Västerbotten tar i stället foton för att skapa två- och tredimensionella bilder av skogen med mycket hög upplösning: de kan visa detaljer som bara är några centimeter stora. Mikael Öhman, projektledare vid Sveriges lantbruksuniversitet SLU i Umeå, fick idén att använda drönare efter stormarna Hilde och Ivar förra vintern som var de värsta stormarna som drabbat Norrland i modern tid.

– Plötsligt satt skogsbolagen med en hel årsavverkning att ta hand om över en natt, säger han.

Enligt skogsvårdslagen är skogsägare skyldiga att ta hand om stormfällda träd om det ligger mer än fem kubikmeter färskt virke per hektar, för att undvika explosionsartad tillväxt av insekter som granbarkborre som även kan ge sig på levande träd. Men det är svårt att veta var träden finns.

I dag flyger skogsbolagen först helikopter över skogen för att få en grov uppskattning av läget. Sedan går inventerare ut till fots för att se var träden ligger och ringa dit skördarna, skogsmaskiner som fäller träd, kvistar av dem och upparbetar dem till stockar.

– Det är dyra och avancerade maskiner, och går nästan att jämföra med krigsflygplan. Det kan kosta upp till 1 500 kronor i timmen, och föraren tar väldigt många beslut, och använder dator och GPS för att navigera rätt i skogen och välja träd, säger Mikael Öhman.

Med drönare kan skördarförarna få en bild över skogen som är så detaljerad att den till och med visar åt vilket håll träden har fallit. Det går också väldigt mycket snabbare att inventera stora områden.

I första försöket i våras fick skördarförare använda drönarbilder under åtta dagar. Efteråt uppskattade förarna själva att tiden de behövde för att hitta och ta hand om de stormfällda träden hade minskat med mellan 30 och 60 procent.

– Jag höll på att trilla av stolen. Kan vi sänka tidsförbrukningen i stormskog med fem procent i hela landet handlar det om hur många miljoner kronor som helst, säger Mikael Öhman.

Dessutom minskar troligen körskadorna i skogen när maskinerna bara åker dit där de vet att det ligger tillräckligt mycket träd att ta hand om.

Drönarsystemen finns på marknaden sedan länge, och den största begränsningen för vad de kan göra kommer från lagstiftningen som bland annat säger att drönaren alltid måste vara inom synhåll för den som kör dem.

– Systemen finns redan, och de flesta moderna skogsmaskiner har både den mjukvara och den hårdvara som behövs. Varför har inte skogsindustrin börjat använda detta tidigare? Tänk hur mycket pengar de skulle kunna ha tjänat, säger Mikael Öhman.

I oktober invigde SLU i Umeå ett helt nytt labb med drönare för att avbilda och analysera skogen i tre dimensioner.

– Det finns jättemycket tillämpningar. Vi kan skatta mängden biomassa och volym på träden, se hur skogen ser ut i dag och hur den förändras och hur vi kan ta olika naturhänsyn, säger forskaren Mattias Nyström.

Med laser istället för vanliga kameror på drönarna kan forskarna få detaljerade bilder av skogen ända ned till marken och även se sådant som inte går att se med blotta ögat från luften.

– Förhoppningen är att vi får hit studenter från tekniska utbildningar vid Umeå universitet som är intresserade av skogen och att de studenter vi har här på jägmästarutbildningen på SLU ska bli mer intresserade av teknik som man kan använda i skogsbruket. Mer teknik ut i skogen, helt enkelt, säger Mattias Nyström.

Här är en film som illustrerar hur drönaren med en hjärtstartare kan hjälpa till i ett nödläge:

Fakta.

Drönare som räddar liv

Studenten Alec Momont vid Delfts tekniska universitetet i Nederländerna har utvecklat en drönare med hjärtstartare.

När någon ringer ett nödsamtal från en mobiltelefon kan drönaren lokalisera den och flyga dit. Om patienten finns inom 12 kvadratkilometer kommer den dit på en minut.

Räddningspersonal ser vad som händer via en webkamera på drönaren och instruerar människor på plats hur hjärtstartaren fungerar.

Alec Momont uppskattar att drönarna ökar chansen att överleva hjärtstillestånd från 8 till 80 procent.

Räddningsdrönaren finns ännu bara som prototyp.

Källa: TU Delft, Alec Momont

Så här jobbar DN med kvalitetsjournalistik: uppgifter som publiceras ska vara sanna och relevanta. Rykten räcker inte. Vi strävar efter förstahandskällor och att vara på plats där det händer. Trovärdighet och opartiskhet är centrala värden för vår nyhetsjournalistik. Läs mer här.