Aarhus Universitets ph.d.-skoler indstiller hvert år – på baggrund af indstillinger fra fakulteterne – et antal kandidater til prisen, som alle har afsluttet ph.d.-uddannelsen i det foregående år. De fem forskere modtager hver 50.000 kr. som anerkendelse for deres forskning.  

En af de fem modtagere er biolog Mette Vodder Carstensen, som har forsket i, hvordan man med drænvirkemidler som buffer mellem marker og vandløb bedst undgår, at næringsstoffer fra markerne føres ud i naturen.

Kvælstofreduktion skal tænkes sammen med natur og klima

Det danske landbrug er i disse år i færd med en omstilling, som skal tillade langt mindre kvælstof og fosfor at blive udvasket fra marker til vandløb. Undertiden kan det dog være vanskeligt at finde passende løsninger blandt de virkemidler, som aktuelt er til rådighed. Biolog Mette Vodder Carstensen har i sit ph.d.-projekt undersøgt, hvordan man kan udvide paletten af drænvirkemidler og øge deres multifunktionalitet.

”I Danmark har man fjernet en stor andel af de naturlige vådområder, som ellers fungerer som landskabets nyrer. De har en naturlig evne til at fjerne næringsstoffer. Samtidig er der i omkring halvdelen af det danske landbrugsareal nedlagt drænrør, som for næringsstof- ferne fungerer som en motorvej ud til vandløbene. Men med drænvirkemidler brugt som opsamlingsanlæg kan man efterligne naturlige vådområders filterfunktion,” fortæller Mette Vodder Carstensen.

I Danmark har man indtil videre kun godkendt to typer af drænvirkemidler, men der laves forsøg med nye typer, som skal give landmænd bedre muligheder for at vælge noget, som passer ind i det specifikke landskab. Her har Mette Vodder Carstensen bidraget med forsøgsstudier af en ny type anlæg kaldet intelligente bufferzoner.

Alsidige metoder

En del af hemmeligheden bag drænvirkemidlerne er den naturlige tilstedeværelse af denitrificerende bakterier, som omdanner nitrat-kvælstof i vandet til kvælstofgas. Der er dog også udfordringer forbundet med drænvirkemidlerne:

”Under iltfri forhold er de denitrificerende bakterier i drænvirkemidlerne i stand til at ånde med kvælstof, som dermed fjernes fra vandet. Men når så kvælstoffet er væk, begynder anlæggets bakterier at bruge andre stoffer at ånde med, hvilket i sidste ende kan føre til, at der dannes metan. Derudover kan ufuldstændig denitrifikation give anledning til produktion af lattergas,” fortæller Mette Vodder Carstensen.

En stor del af hendes projekt gik ud på at belyse disse udfordringer gennem et arbejde, der spændte fra omfattende litteraturstudier med nye statistiske metoder til detaljerede målinger af drivhusgasudledning i felten og programmering foran skærmen.

Negative  sideeffekter

Et vigtigt mål er naturligvis at designe drænvirkemidlerne, så udledningen af de to drivhusgasser mindskes mest muligt, samtidig med at der opnås en tilfredsstillende kvælstoffjernelse.

”Det kan blandt andet gøres ved at undgå for lange opholdstider i løbet af sommeren, så man undgår, at der opstår forhold, hvor de metandannende bakterier trives,” siger Mette Vodder Carstensen.

Når man fremover skal udvælge og designe drænvirkemidler, må mange aspekter medtænkes, og her vil Mette Vodder Carstensens resultater kunne indgå i de samlede overvejelser, hvor hun også har haft fokus på fosfor, biomasse og biodiversitet. Hun tog sin ph.d. som en del af det nordiske Center of Excellence Biowater finansieret af Nordforsk, og her forsker hun stadig,  nu som postdoc med fokus på grøn omstilling til bioøkonomi i Norden.