Detta verk är skyddat av lagen om upphovsrätt. Kopiering utöver lärares rätt att kopiera för undervisningsbruk enligt Bonus Copyright Access, är förbjuden. Sådant avtal tecknas mellan upphovsrättsorganisationer och huvudman för utbildningsanordnare, t.ex. kommuner/universitet. För information om avtalet hänvisas till utbildningsanordnares huvudman eller Bonus Copyright Access. Den som bryter mot lagen om upphovsrätt kan åtalas av allmän åklagare och dömas till böter eller fängelse i upp till två år samt bli skyldig att erlägga ersättning till upphovsman/rättsinnehavare.
Tryck: Livonia Print, Lettland 2025
u Till läsaren
I NATURKUNSKAP NIVÅ 1B möter du aktuella frågeställningar utifrån ett naturvetenskapligt perspektiv. Med hjälp av innehållet i boken kan du utveckla de kunskaper som behövs för att kunna kritiskt granska och värdera information och ta ställning i vår tids avgörande miljö-, hälsooch samhällsfrågor.
Kapitel 1 Att beskriva omvärlden inleds med en beskrivning av naturvetenskapen och vad du kan lära dig i ämnet naturkunskap. Här får du en inblick i den viktiga roll naturvetenskapen spelar i ditt eget liv och för ditt engagemang i livsavgörande framtidsfrågor. Du får även lära dig grunderna i källkritik och att vad det innebär att ha ett kritiskt förhållningssätt.
För att kunna skapa en bra och hållbar framtid tillsammans, behövs kunskaper om energi- och resursanvändning, klimatfrågor och hållbar utveckling. Det behandlas i kapitel 2 En värld att vårda – hållbar utveckling och kapitel 3 Klimat och energi
Hur ska jordens resurser räcka till framtida generationer? Går det att leva hållbart, om alla förväntar sig att få det bättre? Vad är en cirkulär ekonomi? Dessa och liknande frågor tas upp i kapitel 4 Hållbar produktutveckling
Kapitel 5 Livsstil och hälsa handlar om kroppen och om kost, träning, återhämtning, droger och vår livsstils betydelse för hälsan.
Kapitel 6 Relationer, sexualitet och sexuell hälsa är ett angeläget kapitel om relationer, identitet, samtycke, sexualitet och sexuell hälsa.
Kapitel 7 Global hälsa handlar om samband mellan global hälsa, livsstil och livsvillkor, hur virusutbrott kan utvecklas till pandemier och antibiotikaresistens som en global utmaning.
Kapitel 8 Celler, arv och bioteknik tar upp ett snabbt framväxande kunskapsområde där det ständigt kommer nya upptäckter att ta ställning till, till exempel genmodifierad mat, fosterdiagnostik, genterapi och framtidens läkemedel.
Naturkunskap är ett ämne som bjuder på flera naturvetenskapliga perspektiv. När du läser den här boken hoppas vi att du får fler insikter om naturvetenskapens betydelse både för dig själv som individ, men också när du ska ta beslut som berör samhället omkring dig.
Lycka till med dina studier! Författarna
Innehåll
5
8
2
En värld att vårda – hållbar utveckling
Centralt innehåll
Kapitlet tar upp följande centrala innehåll från ämnesplanen:
● Ekosystemens bärkraft, biologisk mångfald, ekosystemtjänster och resursutnyttjande.
Syfte
Med hjälp av kapitlet har du möjlighet att utveckla:
● Kunskaper om samband i naturen och människokroppen samt naturvetenskapen i omvärlden.
● Förmåga att använda naturvetenskap för att diskutera, granska information och göra ställningstaganden i frågor som rör hållbar utveckling och hälsa.
● Kunskaper om naturvetenskapens betydelse för människors levnadsvillkor och samhällens framväxt.
Kunskapsmål
Efter arbetet med kapitlet ska du kunna:
● Ge några exempel på evolutionära anpassningar hos djur och växter och förklara uppkomsten av dessa.
● Redogöra för några förlopp och företeelser som är viktiga för att beskriva naturen på ekosystemnivå, till exempel fotosyntes, näringskedjor och nedbrytning.
● Redogöra för hur hållbar utveckling kan relateras till tre övergripande perspektiv (ekologiska, sociala och ekonomiska) och hur det syns i FN:s globala mål.
● Förklara hur begrepp som bärkraft, resiliens, biologisk mångfald, ekosystemtjänster och ekologiska fotavtryck kan hjälpa oss att förstå utvecklingen i världen.
u En av de sista platserna på jorden som upptäcktes och befolkades av människor var Påskön i Stilla havet långt utanför
Sydamerikas västkust. När de första människorna kom dit från fastlandet för 1 500 år sedan mötte de grönskande skogar och odlingsbar jord.
Människorna som slog sig ner där dyrkade sina förfäder. Som ett bevis på det reste de mäktiga stenstatyer, så kallade Ahu, på speciella kultplatser. Under hundratals år levde man gott genom att odla, hålla höns och fiska. För ungefär
800 år sedan började befolkningen på Påskön att öka. Nu blev invånarna alltför många för att öns naturtillgångar skulle räcka till. Det första som tog slut var skogen. Träden användes som bränsle och för att frakta de stora statyerna till de platser där man rest dem. Befolkningen på ön hade inte längre virke till att bygga båtar och hus utan fick i stället flytta in i grottor. Miljöförstöringen tog en våldsam fart. Bristen på skyddande skog ledde så småningom till att jordbruksmarken försvann genom så kallad jorderosion, vilket försvårade möjligheterna att bedriva jordbruk. Råttorna som människorna hade fört med sig till ön förökade sig snabbt och gjorde stor skada på ekosystemet.
Allteftersom resurserna på Påskön minskade, blev det allt vanligare att öns olika klaner hamnade i konflikter med varandra. Ofta slutade det med väpnade strider. Slaveri och kannibalism betydde slutet för befolkningen. I dag finns inte den ursprungliga befolkningen kvar. Det enda som fortfarande vittnar om den är de jättelika stenstoderna, som befolkningen på Påskön aldrig kunde sluta att dyrka och offra sina tillgångar till. Berättelsen om Påskön är ett historiskt exempel på vad som kan hända när människor överutnyttjat naturen. Det finns flera andra exempel på hur djur- och växtliv har fått ge vika för människor. Men som tur är har det inte alltid, som i exemplet Påskön, slutat med att de har förstört sina egna förutsättningar att överleva på området.
u Jorden är vår ö i universum
PÅ MÅNGA SÄTT kan hela vår planet liknas vid en ö. En ö som färdas runt solen på ett avstånd som gör att den kunnat få just de unika förutsättningar för liv som finns här. Ekosystemen som finns på jorden kräver alldeles speciella förhållanden för att fortleva, men i dag hänger flera av dem på en skör tråd. Människan, en av planetens invånare, hotar deras fortbestånd. Befolkningen på jorden har vuxit dramatiskt. I slutet av år 2024 passerade vi 8,2 miljarder och man räknar med att vid år 2100 beräknas jordens befolkning att uppgå till omkring 10–12 miljarder människor.
Livet har haft tid på sig
Planeten vi lever på är ofattbart gammal, omkring 4,6 miljarder år! Först snurrade den runt solen som en livlös stenklump. En miljard år senare gjorde det första livet entré och efter ytterligare ungefär tre miljarder år kom de första skalbärande djuren. Då blomstrade livet här, först i alla jordens hav och senare också på land. Det är från den här tiden, 600 miljoner år tillbaka och framåt, som vi i dag kan hitta mängder av fossil i olika bergartslager från olika platser på jorden.
Främst genom studier av dessa fossila rester av djur och växter, har geologer sedan delat in planetens utveckling i olika tidsåldrar, som till exempel eoner, eror, perioder och epoker. Dessa namnges ofta efter de organismer som var vanligast förekommande under en viss tid. När en tidsålder växlade över till en annan var det inte ovanligt att det skedde under extrema förhållanden. Plötsliga, enorma massutdöenden orsakade av meteoritnedslag, vulkanutbrott eller klimatförändringar slog ut stora delar av det växtoch djurliv som var vanligast förekommande och nya livsformer tog vid. Man räknar med att minst fem stora utdöenden har inträffat under jordens tidigare historia. Men det mesta av utvecklingen har ändå framskridit långsamt. De växter och djur som finns här i dag har haft enorma tidsrymder att utvecklas under. Den absoluta majoriteten av alla de organismer som någon gång levt på jorden är i dag utdöda.
Jorden sedd från månen, en syn som få människor upplevt i verkligheten.
Jordens tidsperioder
Miljoner år
Holocen
Kvartär
Tertiär
Krita
Jura
Trias
Perm
Karbon
Devon
Silur
Ordovicium
Kambrium
Prekambrium
Omfattar 87 % av jordens historia.
Människan (0,2 miljoner år)
Dinosaurier och flera andra djur dör ut
Första däggdjuren
Första blommande växterna
Första fåglarna
Dinosaurier dominerar
Trilobiter och flera andra havsdjur dör ut
Första reptilerna
Stora kolträsk
Rikligt med amfibier (groddjur)
Första insekterna
Fiskar dominerar
Första landväxterna
Första fiskarna
Trilobiter dominerar
Första djuren med skal
Första flercelliga djuren
Första encelliga organismerna
Självkopierande molekyler
Livets byggstenar
Äldsta bergarterna
Jorden bildas
Jorden med dess djur- och växtliv har utvecklats under enorma tidsrymder. Människans tid här är bara en kort parantes i planetens historia. Den senaste geologiska epoken kallas holocen. Under den har det skapats förutsättningar för att vi människor ska kunna leva och bre ut oss här på jorden.
Amazonas regnskog är en av de få platser på jorden där det fortfarande finns mark som inte erövrats, skövlats eller exploaterats av människohand.
Antropocen, människans tidsålder
Den senaste perioden i jordens historia är kvartär och den epok vi lever i nu har fått namnet holocen. Den har varat i 11 700 år, vilket förstås bara är en obetydlig del av hela jordens långa utveckling. Men det är just de förhållanden som etablerats här på jorden under den korta epoken som bidragit till att vi människor kunnat bre ut oss här i stor omfattning. Människans utveckling och fortlevnad är helt beroende av de ekosystem som utvecklats i havet och på land och av de gasförhållanden som etablerats i atmosfären just under epoken holocen. Korallreven, regnskogarna, savannerna, tundran och de arktiska isarna är exempel på ekosystem som varit viktiga för oss människor. All forskning pekar på att om vi vill fortleva här är det viktigt att vi inte skapar för stor obalans inom och mellan dessa system.
Men i dag har människans utbredning på jorden lett till att ekosystemen på land och i hav påverkas i så stor omfattning att vi kanske inte längre kan tala om det som en och samma epok som tidigare. Under de senaste 100 åren har vår framfart lett till så markanta skillnader att vi behöver ett nytt sätt att tänka om framtiden. Många geologer menar därför att vi borde överge begreppet holocen och i stället döpa den nya epoken vi befinner oss i till antropocen, människans tidsålder.
Här följer några saker som är grunden för deras resonemang.
● Två tredjedelar av jordens odlingsbara mark är uppodlad, oftast i form av monokulturer där endast en gröda odlas.
● Varje månad avverkas en skogsareal på jorden (framförallt i tropikerna) som är tre gånger så stor som Stockholms kommun.
● Förflyttningar av djur- och växtarter sker över kontinenterna så att hela ekosystem förändras.
Bärkraftdiagram
Antal
● Kärnvapensprängningar har lett till att man hittar helt nya kemiska ämnen i marken och i de naturliga ekosystemen.
● Industrin och trafiken har lett till att förhållandet mellan gaserna i atmosfären förändras, vilket leder till klimatförändringar.
Kanske kan vi inte längre se det som att vi kan anpassa oss till en given epok utan i stället inse att vi faktiskt skapat en ny, som vi behöver lära oss att leva i enlighet med och också behöver ta ansvar för.
Bärkraft – hur många kan vi bli?
Det som händer när en grupp människor eller djur hittar en ny ö eller breder ut sig på ett nytt område brukar ibland redovisas med hjälp av ett diagram. På den lodräta axeln kan man avläsa antal individer och på den vågräta axeln avläser man den tid som gått. Med hjälp av diagrammet kan man alltså läsa av hur många individer det finns efter en viss tid. Med det här diagrammet som utgångspunkt kan man sedan diskutera en arts möjligheter att överleva på ett område, eller människans möjligheter att bli fler och leva gott här på jorden. Blir vi alltför många räcker inte resurserna längre och då tål inte marken, luften eller vattnet att vi belastar dem mer. Då har vi uppnått områdets bärkraft. Men vi kan också påverka bärkraften på olika sätt.
● Bärkraften minskar genom att vi belastar naturen med olika former av miljöpåverkan.
● Bärkraften ökar om vi tär mindre på resurserna genom att till exempel konsumera mindre eller resa resurssnålare.
2 Efter en tid kommer man till en punkt då utvecklingen vänder. Individerna har blivit så många att resurserna inte längre räcker till alla. Området kan inte föda fler individer och antalet sjunker.
1 Den här delen av diagrammet beskriver vad som händer när individerna just tagit sig in i ett område. Det finns gott om resurser, individerna förökar sig och blir allt fler.
3 När antalet individer har sjunkit så långt att det åter börjar finnas resurser för alla. De kan föröka sig och kurvan vänder.
4 På det här sättet svänger kurvan kring den nivå man brukar kalla ett områdes bärkraft.
Hur vi lever påverkar bärkraften och hur många människor som kan leva på jordklotet.
Bärkraft och teknik
Vi kan också öka naturens bärkraft genom att utveckla olika tekniska lösningar kring hur man kan ta till vara på naturresurserna. Sådana tekniska lösningar har hittills varit avgörande för att vi har kunnat bli så många som vi nu är här på jorden.
På jordklotet lever det i dag många gånger fler människor än vad som skulle vara möjligt om vi skulle leva som våra förfäder gjorde på stenåldern, som jägare och samlare. Det beror bland annat på att vi har kunnat utveckla jordbruk och råvaruutvinning effektivt. Med nya tekniska lösningar kan vi alltså komma långt när det gäller att förbättra bärkraften och se till att vi kan framställa föda åt fler människor.
Bärkraftdiagrammet kan få oss att tro att vår överlevnad på jorden bara handlar om att begränsa befolkningsökningen och att det alltid finns ett samband mellan antalet människor, resursbrist och miljöproblem. I själva verket förbrukas den största delen av jordens tillgångar av den rika delen av jordens befolkning. Tidigare har man kunnat tala om den orättvisa fördelningen mellan industriländer och utvecklingsländer, mellan väst och öst, eller nord och syd. I dag pekar utvecklingen på att orättvisorna och skillnaderna ofta är minst lika stora inom enskilda länder.
Till sist handlar alltså våra möjligheter att överleva på jorden om hur vi kan komma till samtal med varandra om vad vi tycker är ett bra liv och hur alla ska få ta del av det. På det sättet handlar frågorna såväl lokalt som globalt om politik, det vill säga om hur vi ska fördela jordens resurser rättvist på ett hållbart sätt och hur vi bäst ska samarbeta för att nå dit.
Nio planetära gränsvärden
År 2009 lade en stor forskargrupp samman sina resultat och visade på nio viktiga områden som utvecklats till ganska stabila förhållanden på planeten under epoken holocen, men vars funktioner nu påverkas så kraftigt av människans framfart att de riskerar att rubbas allvarligt om ingenting görs. Att vi tar för oss mer än vad ”naturen tål”, är inget nytt. Det har vi vetat länge. Men i dag kan det alltså påvisas med en större naturvetenskaplig precision.
Forskning visar på nio viktiga områden som måste bevakas för att vi ska kunna bibehålla stabiliteten på jorden. Den grönstreckade cirkeln visar gränserna för det handlingsutrymme som mänskligheten har och den röda skuggningen är en uppskattning av hur läget är i dag.
Klimatförändring
Antal nya kemiska ämnen
Partiklar i atmosfären
Havsförsurning
Biologisk mångfald
Fosfor Kväve
Ozon i atmosfären
Flöden av näringsämnen
Tillgång på sötvatten
Markanvändning
I rapporten visade man även på att vart och ett av de nio områdena har ett gränsvärde. Om det gränsvärdet överskrids finns det en risk att det uppstår så kallade tippningspunkter (tipping points), tillstånd där plötsliga, oväntade förändringar kan inträffa. Enligt den senaste forskningen från 2023 bedöms nu att sex av gränserna har överskridits. Det man pekar på som problematiskt inom respektive område är:
● förlust av biologisk mångfald
● ökande klimatförändringar
● förändrade flöden av kväve och fosfor i jordens ekosystem
● tilltagande havsförsurning
● förändrad markanvändning
● minskad tillgång på sötvatten
● ökat antal nya kemiska ämnen
● uttunning av ozonskiktet
● ökande halter av partiklar i atmosfären
Korallrev är exempel på ekosystem som brukar karakteriseras av hög resiliens. I dag är dock många av korallreven hotade av havens förhöjda vattentemperaturer.
Resiliens – hur
mycket
tål ett ekosystem?
Hur mycket förändring ett naturligt system kan klara av innan det riskerar att överskrida ett tröskelvärde och kollapsa, brukar förklaras med begreppet resiliens. Med resiliens menar man den påverkan och de störningar systemet klarar av innan det övergår och blir till något annat än det var tidigare. En sådan plötslig övergång från ett tillstånd till ett annat är ofta irreversibel, det vill säga att den aldrig kan vända tillbaka till det gamla tillståndet igen. Den snabba, irreversibla förändringen kan handla om att ett korallrev plötsligt blir övervuxet av alger, att ett savannlandskap invaderas av snårig buskvegetation eller att Östersjön översvämmas av alger och plankton. Har utvecklingen väl påbörjats, kan den vara mycket svår att vända. För ett naturområde som under en längre tid har stressats med hög miljöpåverkan är resiliensen låg. Det behövs då bara en liten förändring för att ekosystemet ska tippa över och förändras i grunden. Den lilla förändringen blir droppen som får vattnat i glaset att rinna över.
Planetära gränsvärden, tippningspunkter och resiliens är några sätt att belysa vilka problem vi står inför. Utgångspunkten för modellen med de nio planetära gränsvärdena är alltså att vilja stabilisera de förhållanden som utvecklats under holocen. Men det här är förstås inte de enda problem mänskligheten har att hantera. Andra modeller tar upp hot som exempelvis pandemier, antibiotikaresistenta bakterier, mikroplaster, krig eller artificiell intelligens (AI).
Icke resilient
Resilient
Ett ekosystems resiliens kan illustreras med hjälp av bilden av en kula på två olika underlag. Det ekosystem som lättast återgår till utgångsläget är det mest resilienta. Vilken av kulorna kommer att återgå till sitt utgångsläge? Var i naturen kan man hitta exempel på system med hög respektive låg resiliens?
Invasiva arter kallas de växter och djur som ohämmat brer ut sig på platser där de tidigare inte levt. När nya djur eller växter, som på bilderna här, tränger in på ett nytt område riskerar det att sätta hela den ekologiska stabiliteten där ur spel.
Vems är egentligen planeten?
Ofta är det främst människans fortlevnad man vill skydda utifrån modeller som den som beskrevs tidigare med de planetära gränsvärdena. Det kallas då för att man antar ett antropocentriskt perspektiv på frågorna (antro = människa). I dag är det många som i stället vill tackla frågorna utifrån ett mer biocentriskt perspektiv, som tar hänsyn till allt levande. Man menar då att andra organismer har en lika naturlig rätt att leva sina liv här på jorden som vi. Vi människor är bara en av alla de arter som får dela på utrymmet på planeten. När det gäller större djur, som noshörningar eller blåvalar, har vi ganska stor kunskap om hur många de är. Men vad gäller exempelvis insekter råder det fortfarande en stor osäkerhet. Dagligen upptäcks och namnges några nya insektsarter. Men samtidigt försvinner det varje dag 150–200 djurarter till följd av människans framfart. En vetenskaplig studie från FN visar att en miljon arter hotas av utrotning till följd av förändrat markutnyttjande, jakt, klimatförändringar och av att vissa så kallade invasiva djur- och växtarter sprider sig ohämmat på platser som inte är naturliga för dem.
Lupin
Mårdhund
Jätteloka
Klimat och energi
Centralt innehåll
Kapitlet tar upp följande centrala innehåll från ämnesplanen:
● Energi, klimat, produktion och konsumtion ur perspektivet hållbar utveckling.
● Etiska frågor med koppling till det naturvetenskapliga innehållet.
● Granskning av information och argumentation som rör naturvetenskap. Skillnaden mellan vetenskapliga och icke-vetenskapliga påståenden.
● Naturvetenskap bakom historiska och aktuella händelser i omvärlden samt naturvetenskapens betydelse för individ och samhälle.
Syfte
Med hjälp av kapitlet har du möjlighet att utveckla:
● Kunskaper om samband i naturen och människokroppen samt naturvetenskapen i omvärlden.
● Förmåga att använda naturvetenskap för att diskutera, granska information och göra ställningstaganden i frågor som rör hållbar utveckling och hälsa.
● Kunskaper om naturvetenskapens betydelse för människors levnadsvillkor och samhällens framväxt.
Kunskapsmål
Efter arbetet med kapitlet ska du kunna:
● Förklara orsakerna till den förstärkta växthuseffekten och vilka konsekvenser den kan leda till för natur och samhälle.
● Diskutera och formulera ställningstaganden till olika sätt att agera på individ- och samhällsnivå för att motverka klimatförändringarna.
● Förklara några av energins vägar från energikällan, via olika energiformer, till olika användningsområden.
● Diskutera och ta ställning till valet av olika energikällor och konsekvenser för natur och samhälle.
u Vi står inför den största utmaning mänskligheten som helhet någonsin mött – klimatförändringen. Forskarna har varnat oss länge. Tidigare sågs det som något vi skulle kunna drabbas av i framtiden, men så är det inte längre. Fler orkaner, översvämningar, värmeböljor och stigande havsnivåer är inte längre något vi väntar på. Klimatet på jorden förändras, här och nu!
Men än finns det tid att vända utvecklingen. När olika förslag på lösningar tas fram är det viktigt att vi tar avstamp i kunskaper om hur
problemen uppstått och vad de leder till. Det behövs för att kunna ta ställning och vara med och påverka beslut om vår egen framtid.
u Orsakerna
– vad beror det på?
Växthuseffekten
I ett växthus släpper glasrutorna in energirikt solljus. Energin i solljuset fångas upp av växterna, jorden och annat som finns i växthuset, och omvandlas så småningom till värmeenergi. Men värme släpps inte lika lätt igenom växthusets glasrutor som ljus, och därför blir det varmare inne i växthuset än utanför. Jordens atmosfär fungerar på liknande sätt som glasrutorna i växthuset. Solstrålning passerar genom atmosfären ner till jordytan och tas upp av marken och växtligheten. När värmestrålningen sedan avges från jordytan fångas den upp av vissa gaser i atmosfären. Ju mer det finns av gaserna desto längre stannar energin kvar och atmosfären värms upp. Delar av värmen förs också tillbaka jorden. Detta fenomen kallas för växthuseffekt och gaserna i atmosfären som absorberar värmestrålning kallas växthusgaser. Utan växthuseffekten skulle det ha varit ca 35 grader kallare på jorden än vad det är i dag, och då hade troligtvis inget liv utvecklats här. I stället skulle jorden vara en ödslig plats. Så långt kan vi känna oss lyckliga över att vi utvecklats och bor på en planet med växthusgaser i atmosfären.
1 Jordens atmosfär består av gasmolekyler som gradvis avtar i koncentration med höjden över jordytan. Inkommande solenergi kan passera genom atmosfären.
2 En del reflekteras direkt från atmosfären och jordytan (t ex. glaciärer).
3 När solenergin träffar jorden värms jordytan upp. Den uppvärmda jordytan avger energi i form av värmestrålning.
4 Det mesta av värmestrålningen från jorden passerar genom atmosfären och ut i rymden.
5 En del av vämestrålningen fångas upp av vissa gasmolekyler i atmosfären. Dessa sprider sedan värmestrålningen åt alla möjliga håll. Resultatet blir att atmosfären värms upp. Ju mer växthusgaser, desto varmare blir atmosfären och jordens medeltemperatur ökar.
Atmosfär med växthusgaser
växthusgaser, till
De senaste åren är de varmaste som har uppmätts på jorden. Den globala medeltemperaturen var år 2024 1,6 grader varmare än temperaturen före industrialiseringen. Koncentrationen av växthusgasen koldioxid når ständigt nya rekordnivåer.
Den förstärkta växthuseffekten
När halterna av växthusgaser i atmosfären ökar kommer också växthuseffekten att öka, vilket medför att medeltemperaturen på jorden blir högre. Det är det som är orsaken till den förstärkta växthuseffekt som klimatforskarna varnar för i dag.
Vattenånga och koldioxid är de viktigaste växthusgaserna i atmosfären. Det är framförallt dem vi har att tacka för att vi bor på en gästvänlig planet. Halten av vattenånga är relativt konstant och svår att påverka. Koldioxid ingår i kolets kretslopp och i det naturliga kretsloppet förblir halten i atmosfären i stort sett oförändrad. Den mängd koldioxid som bildas vid cellandning och nedbrytning balanseras genom att den löser sig i havsvattnet och tas upp av land- och vattenlevande organismer med fotosyntes. Men koldioxiden är också den gas som svarar för huvuddelen av den förstärkta växthuseffekten. Under årmiljoner lagrades rester av tidigare levande växter och djur som sediment i berggrunden. Genom påverkan av högt tryck och hög temperatur omvandlades de så småningom till kol, olja och naturgas. Allteftersom människan började använda dessa fossila bränslen i transporter, för uppvärmning och i industrin, har det tillförts mer koldioxid till atmosfären. Detta tillskott kan bara delvis tas upp av växterna och havet, vilket leder till att halten av koldioxid i atmosfären ökar undan för undan och vi får en förstärkt växthuseffekt.
Global temperaturändring (röd) och koldioxidhalt (blå) i atmosfären år 1880–2024.
På många ställen i världen läcker metangas ut från öppna soptippar.
Lustgas är inte bara skadligt för hälsan utan är även en mycket kraftfull växhusgas.
Andra växthusgaser
Koncentrationen av koldioxid i atmosfären är i dag högre än den varit på 2 miljoner år. Men även koncentrationen av andra växthusgaser är högre än de varit under lång tid.
Växthusgasen metan bildas vid nedbrytning av organiska ämnen på ställen där det är ont om syre, till exempel i soptippar, risodlingar eller i tarmarna hos får och kor som rapar upp gasen när de idisslar. Metan är också huvudingrediensen i naturgas (fossilgas) och kan läcka ut vid utvinning av olja och kol. Metan är mycket effektiv på att fånga upp värmestrålning. Varje metanmolekyl har cirka 30 gånger större påverkan än en molekyl koldioxid. Men koldioxiden blir kvar i atmosfären under betydligt längre tid än metan.
Lustgas är en annan växthusgas. Den läcker ut framförallt från kvävegödslad åkermark. För att minska lustgasutsläppen är det viktigt att kvävet i jordbruket används effektivt och att grödorna tar upp det som tillförs marken.
u Konsekvenserna – vad leder det till?
I mer än tusen år har man i Kyoto, Japan, noterat när flest körsbärsträd blommar under våren. Blomningstiden har varierat från år till år men under senare år har det varmare klimatet gjort att körsbärsträden blommar allt tidigare.
Klimat och väder
Vädret skiftar från dag till dag medan klimat är ett medelvärde av allt väder under en längre tid – vanligen trettio år. Det betyder att man måste följa vädrets variationer under årtionden för att kunna avgöra hur klimatet förändras. Det räcker inte med att titta på enstaka år.
Ett sätt att beskriva skillnaden mellan klimat och väder är att titta på spåren efter en hundägare som går med en hund längs en sandstrand. Hunden springer fram och tillbaka medan hundägaren går i en bestämd riktning. Hundens spår illustrerar vädret som kan variera mycket fram och tillbaka, medan hundägarens fotspår illustrerar en riktning som kan liknas med klimat.
År 2023 var det kallare än normalt i Sverige samtidigt som det var varmare än normalt i södra Europa. Medeltemperaturen för hela Europa var 2,6 grader högre än under förindustriell tid, medan den globala medeltemperaturen var 1,5 grader högre. Vi kan ha en enstaka kall månad eller ett enstaka kallt år i Sverige, men nu när klimatet blir varmare kommer vi att ha fler värmerekord än köldrekord.
Körsbärsblomning i Kyoto år 800–2024
Hur förändras koldioxidhalten och klimatet i framtiden? Illustrationen visar tre scenarier utifrån IPCC:s prognoser fram till år 2100.
Vad säger forskare om framtiden?
Sedan slutet av 1800-talet har jordens medeltemperatur ökat med drygt 1,5 grad. Om ökningen av utsläppen fortsätter i samma takt som nu, är vi på väg mot hela 3 graders uppvärmning till år 2100. När forskare försöker ta reda på vad den tilltagande växthuseffekten kan leda till arbetar de fram olika scenarier baserade på vetenskapliga data och beräkningar. FN tillsatte år 1988 panelen IPCC, bestående av en grupp klimatforskare, för att sammanställa och presentera det vetenskapliga kunskapsläget om klimatet.
Med hjälp av de olika scenarierna försöker man också redovisa vilka konsekvenser olika utsläppsmängder av växthusgaserna kan leda till.
Tre scenarier utifrån klimatpanelen IPCC:s prognoser
Fortsätter som nu
Medelscenario Bästa scenario
Bästa scenario Medelscenario
Fortsätt
Bästa scenario: Utsläppen av koldioxid ligger kvar på nuvarande nivå och avtar därefter. Jordens befolkning stannar på 9 miljarder människor. Stora satsningar på teknikutveckling vad gäller energi och effektivt markutnyttjande (streckad grön linje).
Medelscenario: Koldioxidutsläppen ökar fram till år 2040. Jordens befolkning stannar på 9 miljarder människor. Teknikutvecklingen går långsamt framåt (streckad blå linje). Fortsätter som nu: En värld som inte följer internationella överenskommelser. De höga utsläppen av koldioxid fortsätter och jordens befolkning ökar till 12 miljarder. Teknikutvecklingen är långsam vad gäller markutnyttjande och energismarta lösningar (streckad röd linje).
Den smältande havsisen på Antarktis ställer till problem för kejsarpingvinerna. Satellitbilder visar att upp till 10 000 kejsarpingvinungar beräknas ha dött under häckningen 2023. Isen hade smält och brutits loss innan ungarnas fjädrar växt till sig så att de kan simma i det kalla havet. Pingvinungarna tros ha drunknat eller frusit ihjäl.
Det är sådana scenarier som politiker och andra beslutsfattare har att förhålla sig till när de ska ta ställning till vilka åtgärder som ska sättas in. IPCC:s rapporter sammanställer det vetenskapliga kunskapsläget kring klimatförändringar. Tusentals klimatforskare och experter världen över deltar i arbetet. Rapporterna får förstås inte stå oemotsagda. I den vetenskapliga världen pågår det alltid en debatt där fakta som läggs fram utsätts för kritisk granskning. Ibland hörs röster som menar att de förändringar som sker med klimatet skulle vara naturliga. Sett i ett större historiskt sammanhang har jordens medeltemperatur alltid varierat, menar man. Men i dag är mer än 99 procent av klimatforskarna överens om att de klimatförändringar vi nu ser är påverkade av mänsklig aktivitet och att situationen är kritisk. Att klimatet håller på att förändras är forskarna eniga om, men hur vi ska lösa problemet finns det olika sätt att förhålla sig till.
Glaciärer smälter och havsnivån stiger
Länge har klimatforskarna uppmärksammat oss på att det redan nu skett stora förändringar på grund av de ökande utsläppen och den tilltagande temperaturhöjningen. Utifrån uppmätta data redovisar de exempelvis att Antarktis förlorar tre gånger mer is än för 25 år sedan och att Grönlandsisen försvinner i en takt som är fem gånger så hög i dag som den var då.
Detta leder i sin tur till att havsnivån runt omkring i världen stiger. Men det är inte bara de smältande landisarna som bidrar till en ökning av havsnivån. När den förhöjda temperaturen i atmosfären värmer upp havet stiger också havsnivån på grund av att det varma vattnet tar större utrymme. De höjda vattennivåerna förväntas förorsaka stora negativa konsekvenser för människor världen över. I låglänta områden som Indonesien, Maldiverna och Bangladesh översvämmas stora landområden till följd av klimatförändringen. Det är orättvist att det ofta är låginkomstländerna, de som har haft den minsta inverkan på klimatförändringen, som får ta de hårdaste smällarna av dess effekter.
Översvämning i Dhaka, Bangladesh.
Den övre bilden visar ett friskt och färgstarkt korallrev och den nedre bilden ett blekt och stressat korallrev.
Varmare hav ger korallblekning
Korallrev finns i alla större hav och är hem för en mångfald av liv. De är livsmiljöer och skydd för många olika arter. En procent av havsbottnarnas yta består av korallrev, men ändå finns här 25 procent av havens biologiska mångfald. De är viktiga barnkammare för många arter som sedan simmar ut till andra livsmiljöer. Reven byggs upp av kolonier av koralldjur med kalkskelett. De lever i symbios med encelliga alger som genom fotosyntes producerar syre och näringsämnen som koralldjuren behöver för att överleva.
Korallrev är känsliga för förändringar i miljön. När havstemperaturen stiger kan det leda till korallblekning. Det är en stressreaktion där korallerna förlorar sin färg när de kastar ut sina symbiotiska alger. Reven kan återhämta sig, men om havstemperaturen är hög under en lång tid kan det leda till att koralldjuren svälter och dör. Man kan likna korallblekningen med en slags feber. Det betyder inte att de är döda, men för mycket feber kan leda till döden.
Korallreven stressas även på ett annat sätt. Av den koldioxid som människan släppt ut i atmosfären har ungefär en fjärdedel tagits upp av haven. Som en följd av detta sker en försurning av haven, eftersom koldioxid bildar kolsyra i kontakt med vatten. Det allt surare vattnet gör det svårare för korallerna att bilda och bibehålla sina kalkskelett, vilket kan leda till minskad tillväxt, försvagade skal och ökad sårbarhet.
När temperaturen stiger och snön minskar får fjällräven svårare att hitta mat och riskerar att bli undanträngd av rödräven. Klimatförändringarna gör att rödräven sprider sig till fjällområden där den normalt inte finns och konkurrerar med fjällräven om både boplats och mat.
Somaliska familjer tvingas lämna sina hem. Svår torka och uteblivna regn har under flera år orsakat extrem matbrist i många länder, inte minst i östra Afrika.
Andra konsekvenser av global uppvärmning
Klimatförändringarna har redan i dag en omfattande påverkan på hela världen. Ekologiskt påverkas ekosystem och arter. Socialt skapar de migration, hälsorisker och osäker tillgång på mat och vatten, vilket påverkar många människors liv och levnadsstandard. Ekonomiskt innebär klimatförändringarna höga kostnader för återuppbyggnad efter naturkatastrofer som orkaner, översvämningar och skogsbränder.
Ett varmare klimat har lett till fler fästingar i södra och mellersta Sverige och att det nu finns fästingar längre norrut. Det innebär även att fästingburna sjukdomar som borrelia och TBE (hjärninflammation) blir vanligare och sprids allt högre upp i Sverige. Ett varmare klimat kan även leda till att nya fästingarter etablerar sig i Sverige och för med sig nya sjukdomar.
Stora skördeförluster i Spanien efter den svåra torkan sommaren 2023.
En koala räddad ur en av de skogsbrand som härjade på Kangaroo Island i Australien under brandsäsongen 2019–2020. Man uppskattar att 40 000 koalor dog i bränderna.
I oktober 2024 drabbades Valencia i Spanien av extremt kraftiga regn som orsakade översvämningar och stor förödelse.
Stabilt tillstånd 1: roddbåt på rätt köl
Tippningspunkt (”tipping point”)
Stabilt tillstånd 2: roddbåt upp och ner
Tre tippningspunkter – tipping points
Ibland är det inte så lätt att göra vetenskapliga beräkningar på vad som ska inträffa som ett resultat av olika utsläppsmängder. Vi kan inte vara helt säkra på att uppvärmningen av jorden sker gradvis. I stället pekar vetenskapen på att det finns risk för att plötsliga skiften inträffar som kan leda till oåterkalleliga förändringar av jordens ekosystem. Då talar man om tippingspunkter eller ”tipping points”, som måste förhindras så att vi inte tappar kontroll över utvecklingen.
Ett minskat albedo
En sådan tröskeleffekt hänger ihop med den tilltagande isavsmältningen. De stora isar som finns utbredda över jorden i dag är vita. En vit yta reflekterar mer ljus än en mörkare. Isarnas vita färg gör att de har en förmåga att reflektera solens strålning tillbaka ut i rymden. Fenomenet kallas för albedo. När isarna nu smälter och mörkare land- och havsområden under dem framträder, leder det till att dessa mörkare områden absorberar energi från solen och värms upp. På så sätt får vi en accelererande växthuseffekt. Redan nu har man, i samband med att Arktis isar krymper under sommarhalvåret, registrerat att värmen ökar mer vid Nordpolen än på resten av jordklotet.
Uppvärmningen av Arktis går mer än dubbelt så fort jämfört med resten av jorden Den yta som täcks av is minskat med ca 40 procent på 40 år. På bilderna syns förändringen från år 1979 till 2023.
Glaciärer är en viktig vattenkälla
När glaciärerna runt omkring på jorden smälter, till följd av de klimatförändringar vi står inför, riskerar människor som bor i bergsområden att drabbas av vattenbrist. Man har beräknat att en global uppvärmning på 1,5 grader kan leda till att en tredjedel av Himalayas glaciärer smälter. Det kan innebära svåra konsekvenser för den tredjedel av jordens befolkning som lever i omkringliggande länder, som exempelvis Kina, Indien och Pakistan. Först kommer det att bli mycket smältvatten, vilket kan leda till översvämningar
i de tio floder som påverkas av de smältande glaciärerna. Sedan minskar vattenströmmen när glaciären krymper, men då följer andra konsekvenser. Eftersom glaciären vanligtvis försörjer en stor befolkning med dricksvatten leder den minskade vattentillförseln till torka och svårigheter med odlingar. Vattnet från glaciären driver också vattenkraftverken i området, och en minskning i vattenflöde leder därför även till brist på energi.
skövlas för
När isen smälter i Alaska frigörs den brännbara växthusgasen metan, som här antänts av en forskare.
Förändrade ekosystem
De stora skogar som täcker planetens yta har en avgörande betydelse i att balansera koldioxidhalten i atmosfären. Genom fotosyntesen binder träden koldioxid och växer. Men nu försvinner skogen i snabbare takt än någonsin tidigare. Stora skogsområden avverkas för att bli virke och bränns för att bereda plats för oljepalmsplantager och betesdjur. Man beräknar att drygt 10 procent av jordens koldioxidutsläpp orsakas av avskogning och skogsbränder. I vissa områden återplanteras det också ny skog med andra trädslag än de som växte i den urskog som fanns där ursprungligen. Klimatforskarna befarar att en fortsatt avskogning av Amazonas kan leda till en tippningspunkt som leder till att den återstående skogen omvandlas till savann.
Frigörande av metan
Stora mängder metan finns i dag lagrat i områden med permafrost, till exempel i den arktiska tundran och i sibiriska sjöar. Här är marken frusen året om. För länge sedan, när områdena hade ett varmare klimat, sjönk döda växter och djur till botten och förmultnade långsamt utan tillgång på syre. När klimatet senare blev kallare, frös marken och har sedan dess varit nedfrusen. Men när de nu så sakteliga tinar upp på grund av den varmare lufttemperaturen och inträngningar av varmare havsvatten, befarar forskarna att metan kan komma att frigöras ur marken. I de vetenskapliga scenarierna har det varit mycket svårt att beräkna vad som händer när den här kraftfulla växthusgasen släpps ut i atmosfären. Metan har därför beskrivits som en tickande bomb.
Regnskog
att ge plats för oljepalmer i Malaysia.
4
Hållbar produktutveckling
Centralt innehåll
Kapitlet tar upp följande centrala innehåll från ämnesplanen:
● Hållbar produktutveckling. Råvaror, kemiska processer, energiförbrukning och avfallshantering.
● Etiska frågor med koppling till det naturvetenskapliga innehållet.
● Naturvetenskap som tillämpas inom arbetslivet.
Syfte
Med hjälp av kapitlet har du möjlighet att utveckla:
● Kunskaper om naturvetenskapens betydelse för människors levnadsvillkor och samhällens framväxt.
● Förmåga att använda naturvetenskap för att diskutera, granska information och göra ställningstaganden i frågor som rör hållbar utveckling och hälsa.
Kunskapsmål
Efter arbetet med kapitlet ska du kunna:
● Beskriva hur några produkter som används i vardagen producerats från råvara till slutprodukt.
● Med hjälp av produkters livscykelanalys diskutera hur en produktutveckling kan vara eller bli hållbar.
● Förklara hur energi kan användas på ett hållbart sätt i vår vardag.
● Diskutera hur vår moderna livsstil påverkar en hållbar framtid.
u Hur bör vi människor leva på vår planet för att jordens resurser ska räcka till framtida generationer? Går det att leva hållbart när vi också förväntar oss att få det bättre och bättre?
Vår konsumtion är i dag helt annorlunda än den var för 100 år sedan. Många av oss i rikare delar av världen konsumerar mer och mer. Samtidigt vill många som lever i fattigare delar av världen nå samma levnadsstandard. Vissa hävdar att vi med teknikutveckling och nya sätt att utveckla produkter kommer att kunna leva hållbart utan att det kräver en förändrad livsstil. Andra hävdar att vi bara kan leva hållbart om vi producerar
och konsumerar mindre. Vad menar man med hållbar produktutveckling? Hur kan en produktutveckling vara, eller bli hållbar? Och hur kan vi diskutera dessa komplexa frågor utan att förutsätta att vi alltid vet vad som är rätt eller fel? I kapitlet visar vi hur naturvetenskapen kan hjälpa oss att fatta beslut i komplexa frågor som till exempel om hur vi kan nå en hållbar produktutveckling.
u Hållbarhet ur olika perspektiv
ÄR DET MÖJLIGT att alla ständigt ska få det bättre, och vad betyder det i så fall? Är det alla som ska få det bättre, eller bara vissa? Gäller det även alla djur, växter och svampar? Här kommer tankar om rättvisa in. Vad är egentligen rättvisa? Är vissa individer eller arter viktigare än andra?
Förutom den här typen av etiska frågeställningar behöver också naturvetenskapliga kunskaper bidra till förståelsen av begreppet hållbar produktutveckling. Hur kan olika råvaror från naturen tas tillvara på ett klokt sätt och hur ska vi hantera vårt avfall på ett hållbart sätt? Hur kan kemiska processer förbättras och energianvändningen minskas?
Även de ekonomiska aspekterna av produktutvecklingen måste beaktas. Hur mycket får en hållbar värld kosta? Och är det verkligen dyrare att åtgärda problemen nu än att skjuta på dem till framtiden?
I tidigare kapitel har hållbar utveckling diskuterats med kopplingar till vår natur och miljö. Begrepp som ekologiska fotavtryck, ekosystemens bärkraft, resursutnyttjande och de 17 globala målen introducerades. I det här kapitlet ska vi försöka titta närmare på hur de produkter som utvecklas med nya tekniker kan bli mer hållbara, men också hur konsumtionen påverkar vår natur och miljö. Här är det främst de naturvetenskapliga aspekterna som behandlas, men det är viktigt att även ta med ekonomiska, sociala och etiska aspekter i diskussioner om hållbar produktutveckling.
Materiellt fotavtryck
1 000 kg per person och år Låg inkomst Lägre
Ett materiellt fotavtryck är mängden naturresurser som förbrukas per år. Rika länder som Sverige har stort materiellt fotavtryck per person och år. Den hållbara nivån är cirka 7 ton per år.
I en linjär ekonomi följer produkternas utveckling en rak linje från råmaterial till avfall, vilket ibland kallas en slit-och-släng-ekonomi. Exempel på det är engångsplast och snabbmode. I en cirkulär ekonomi däremot, försöker man minska avfallet och maximera återanvändning genom att designa produkter för att passa in i ett kretslopp. Produkterna designas för att hålla länge och för att vara enkla att reparera och återvinna. Exempel på det är refillförpackningar och återvinningsbara kläder av bra kvalitet. 3 4 3 5
Materiella fotavtryck
Materialanvändningen har tredubblats på 50 år, främst på grund av oss i rika länder och de som är rika i medel- och låginkomstländer. Höginkomsttagare förbrukar sex gånger mer material och orsakar tio gånger mer växthusgasutsläpp än låginkomsttagare. I medelinkomstländerna ökar materialanvändningen på grund av utbyggnaden av infrastruktur och att de rika länderna flyttar sin resurskrävande produktion dit, ofta på grund av lägre miljökrav och billigare arbetskraft.
Linjär och cirkulär ekonomi
återvinning hållbar design
I en linjär ekonomi (överst) tillverkar, använder och slänger man produkter. Det ger mycket avfall. I en cirkulär ekonomi (nederst) återanvänder man och återvinner så mycket som möjligt. tillverkning användning återanvändning
u Råvaror och material utvecklas till produkter
PLASTER, METALLER OCH olika pappersprodukter finns överallt i vår vardag. Det utvecklas ständigt nya kemiska ämnen som används i material och produkter, exempelvis läkemedel, skönhetsprodukter, färger, livsmedel och mobiltelefoner. Även våra kläder består numera ofta av nya material, som exempelvis GoreTex, fleece och Tactel. Tidigare byggdes våra hus för det mesta av trä eller tegel. Det är material som fortfarande används, men ofta i utvecklade former. Trämaterialet är ofta bearbetat på olika sätt för att få bättre egenskaper. Moderna limträbalkar är starkare än vanligt virke. Dessutom är träkonstruktionerna i regel impregnerade eller värmebehandlade för att inte ruttna. Men varför behöver vi utveckla nya material? I vissa fall handlar det om att ämnen eller material håller på att ta slut, i andra fall eftersträvas billigare eller mer miljövänliga material.
Ibland vill man med hjälp av det nya materialet förbättra en produkts egenskaper. Tidigare använde till exempel stavhoppare stavar av trä, bambu och stål. I dag består stavarna av glasfiber eller en blandning av glasfiber och kolfiber. Dessa starka, böjliga material ger en helt annan katapulteffekt och nya världsrekord i stavhopp.
I en livscykelanalys bedöms en produkts miljöpåverkan genom hela dess livscykel. Det innebär att man analyserar alla steg – från råvaruutvinning och produktion till användning och återvinning eller restavfall.
Under de senaste åren har intresset för forskning kring nya material ökat och fått stora ekonomiska resurser. Skälen till detta är främst att:
● Teknikanvändningen i vårt samhälle ställer allt större krav på material med speciella egenskaper för särskilda ändamål.
● Brist på och konkurrens om många råvaror kräver mer resurssnål teknik och att nya alternativa material tas fram.
● Medvetenheten om miljöproblemen och fokus på hållbarhet ökar behovet av nya metoder för framställning och återvinning.
Livscykelanalys
För att utveckla nya produkter krävs råvaror. Dessa råvaror bearbetas till en slutprodukt, vilket sker med kemiska processer och med hjälp av energi. När produkterna använts, kan de förhoppningsvis återanvändas eller återvinnas på olika sätt. För att veta om en produktutveckling är hållbar behöver produktens hela livscykel analyseras, från råvara till avfall. En sådan livscykelanalys innebär att man studerar produkten, från vaggan till graven. Hur råvaran nyttjas, hur produkten framställs och hur den sedan kommer till användning för att slutligen bli avfall. Både den energi och den materia som används ingår i analysen. Alla transporter av råvara, produkt och avfall analyseras. En livscykelanalys hjälper till att göra hållbara val när man tar fram en ny produkt. Förändringar i designfasen är mest effektiva eftersom de påverkar hela livscykeln. Men livscykelanalyser används också för att förändra och förbättra tillverkningen av befintliga produkter. En livscykelanalys ett viktigt verktyg för en hållbar produktion.
Energiåtervinning
Materialåtervinning
u Hållbar produktion och konsumtion
Äter vi hållbart?
Det är inte bara när det gäller drivmedel som vi behöver fundera över vad som är hållbart. Även våra kroppar behöver både energi och materia. Om vi enbart ser till energi skulle vi kunna leva på exempelvis olivolja och då räcker det med cirka 200 gram per dag för att överleva. Men för att bygga upp nya celler vet vi också att vi måste få i oss materia i form av olika atomer och molekyler. Men hur ska vi då tänka kring hållbar livsmedelskonsumtion?
Vad ska vi äta och dricka, både för att själva må bra och för att livsmedelsproduktionen inte ska påverka miljön omkring oss negativt? Det är en svår fråga som kan problematiseras på många sätt. En del människor väljer att äta antigen en animalisk, vegetarisk eller vegansk kost av miljö- eller hälsoskäl. Andra tänker främst att vi ska äta lokalproducerade livsmedel som finns i närmiljön för att på så sätt undvika långa transporter. Eftersom transporter är både dyra och dåliga för miljön låter det klokt att äta livsmedel som producerats i närmiljön. Men det är inte alltid så enkelt. Hur förhåller sig resultatet av en livscykelanalys av en naturligt odlad tomat i Spanien, som transporterats till Sverige med båt, tåg eller lastbil, till en livscykelanalys av en tomat som odlats i ett svenskt växthus som kräver uppvärmning men har kortare transporter? Andra menar att det bästa är att äta så säsongsbetonat som möjligt. Tomater som odlas under sommaren i det egna växthuset är självklart mer hållbart än tomater som odlas i ett uppvärmt växthus i december. Men om vi ska äta säsongsanpassat i Sverige blir det mindre av tomater, gurka och jordgubbar vintertid, och i stället mer potatis och rotfrukter. Är vi beredda att avstå från något vi vill ha och ändå vara nöjda?
Processad mat
Vi kan äta våra livsmedel som de är, obearbetade, som till exempel en färsk morot, en kokt potatis eller en bit torsk. Vi kan också bearbeta maten genom att exempelvis röka, rimma, torka eller marinera den. Men motsatsen till det är att äta processad mat vilket innebär att den har bearbetats och är tydligt förändrad i relation till den ursprungliga produkten. Processad mat håller ofta längre än obearbetad mat. Bearbetningen av den förstör skadliga ämnen som bryter ner maten. Mjölk från kor värmebehandlas, pastöriseras, för att döda bakterier som kan göra oss sjuka och det förlänger också hållbarheten på mjölken. Ofta innehåller processad mat också ingredienser eller tillsatser som behövs för att den ska få särskilt önskade egenskaper. Det kan handla om konserverings-, förtjocknings- eller sötningsmedel som betecknas med E-nummer och
Ultraprocessad mat med högt energivärde men lågt näringsinnehåll.
NOVA-systemet
som krävs för att livsmedlet ska kunna användas. Hur hälsosamma dessa tillsatser är ifrågasätts ibland, men de är samtidigt viktiga.
Mycket av den mat vi äter har bearbetats industriellt och klassas därför som ultraprocessad. Det är inte en definition på om maten är näringsrik eller inte. Ultraprocessade livsmedel har genomgått någon form av kemisk process som kräver energi. Exempel på ultraprocessade livsmedel är produkter med tillsatt fett och socker, som exempelvis chips, glass, godis, korv och charkuterivaror. Men också färdigmat som soppa, fylld pasta, fryst pizza, vegetariska eller veganska burgare av sojaprotein och fettreducerad majonnäs. Det finns många studier som visar att ett högt intag av ultraprocessad mat påverkar hälsan negativt, men framför allt är det uppenbart att denna typ av mat ökar i vår kost. Ultraprocessad mat påverkar också hela livsmedelsproduktionen, eftersom livsmedlet behöver behandlas i många fler steg. Hur hållbart det är att äta ultraprocessad mat får framtiden utvisa. Men genom att utgå från råvaror och tillaga maten själv har man som konsument större kontroll på sin mat.
För att analysera i vilken utsträckning mat är processad används ibland ett verktyg som kallas NOVA-systemet. NOVA-systemet utvecklades i Brasilien år 2009 då forskare uppmärksammade att landets befolkning hade ändrat sina matvanor drastiskt vilket ledde till att de både ökade i vikt och fysiskt mådde sämre.
Konsumtionen av energitäta, näringsfattiga livsmedel som innehöll mycket socker, fett och salt hade ökat.
Oprocessade/ minimalt processade livsmedel
Forskarna upptäckte också att de traditionella matlagningsmetoderna man tidigare haft användes i allt mindre utsträckning. De utvecklade då NOVA-systemet för att uppmärksamma hur ohälsosamma de processade livsmedlen är. Begreppet har fått stor spridning i världen. Antagligen eftersom liknande trender kring matvanor förekommer i större delar av världen.
NOVA-klassificering av livsmedel
ingredienser
mat
mat
Ta reda på, diskutera & ta ställning
Arbeta med begreppen
Här ser du några viktiga begrepp kopplade till kapitlet. Arbeta med begreppen genom att till exempel förhöra en kompis, göra en begreppskarta eller skriva ner förklaringar.
1. Råvaror krävs för att utveckla de produkter vi behöver i vår vardag. Ta reda på vilka råvaror som behövs för att leva som vi vill leva. Diskutera sedan om du tror att det är hållbart på sikt att leva som vi gör i Sverige i dag.
2. Utgå från en råvara, exempelvis trä eller råolja, och ta reda på vilka olika produkter som kan framställas. Diskutera hur olika produkter från en råvara kan vara mer eller mindre hållbara.
3. I en livscykelanalys följer man en produkts resa från råvara via tillverkning, transport, användning till återvinning eller deponi. Välj en produkt och försök göra en enkel livscykelanalys för denna. Fundera över hur alla steg spelar in i livscykeln. Vilka steg är mest utmanande?
4. Plaster är en produktgrupp som vi i dag har svårt att vara utan. Vilka olika plaster möter du under en dag? Vilka för- och nackdelar finns med dessa olika plaster?
5. Ta reda på mer om vilka plaster som fanns tidigare och diskutera vilka plaster som ni ser som möjliga i framtiden. Är bioplaster framtidens produkt? I så fall varför?
6. Återvinning är viktigt för att leva hållbart. I Sverige är pantsystemet av plastflaskor och aluminiumburkar ett lyckat koncept. Skulle man kunna införa pant på andra produkter i samhället för att öka återvinningen? Är det ekonomist, socialt och miljömässigt hållbart? Diskutera med dina klasskamrater.
7. Transporter är viktiga i dagens samhälle. Hur ska vi transportera oss själva och de produkter vi behöver för att vara hållbara? Finns det enkla lösningar för att ”göra rätt” i dag? Går det att ta ställning för vilka transporter som är hållbara? Blir svaren desamma om du bor i en storstad eller på landsbygden?
8. Batterier är viktiga i många av våra produkter, från engångsbatterier i ficklampor till uppladdningsbara batterier i mobiltelefoner och bilar.
Ta reda på vilka olika batterityper som finns och vilka föroch nackdelar de har. Undersök både ekonomiska, sociala och miljömässiga aspekter på batterier.
9. Många ser i dag elbilar som framför allt ett miljövänligt transportsätt. Vilka fördelar respektive nackdelar ser du utifrån ett hållbarhetsperspektiv om du jämför en elbil med en bensinbil? Försök få med både ekonomiska, sociala och miljömässiga aspekter i ditt resonemang.
10. Även om vi vet att det är mindre hållbart att äta avocado från Spanien eller Mexico föredrar vi kanske den i förhållande till svenska morötter. Hur kan vi tänka kring att äta hållbart? Transporterna av maten är viktig, men finns det andra aspekter att ta hänsyn till?
11. Mycket av den mat vi äter är processad och är inte rena råvaror. Vad kan det innebära både för oss som äter maten, men också för miljön. Hur hållbart är det med exempelvis ultraprocessad mat?
12. Att handla varor second hand eller att återbruka har många fördelar, men det finns också utmaningar. Hur kan vi tänka kring konsumtion via återbruk, är det enbart av godo? Finns det någon gräns för hur mycket vi kan, får eller bör konsumera även om det handlar om återbruk? Hur många par jeans eller glas behöver en människa?
13. Ta reda på hur återbruk av textilfibrer sker i dag. Vad händer med de kläder som lämnas in när de inte får slängas som sopor?
14. Hållbarhet är komplext och spännande. Det finns nästan alltid rätt och fel, för- och nackdelar beroende på från vilket perspektiv vi ser på frågan. Hur ska vi som konsumenter hantera dessa komplexa frågor, så kallade wicked problems? Försök formulera ett komplext wicked problem som du diskuterar med någon/några i din omgivning, antingen en klasskamrat, vänner, familj eller släktingar.
15. Det är ofta lätt att vara efterklok. I dag ser vi fossila bränslen som problematiska, vilket man inte gjorde när man införde dem i samhället. Hur tror du att dina eventuella barnbarn kommer att se på din livsstil? Hur tror du att de kommer äta, transportera sig och klä sig?
16. Hur villiga är vi att ändra vår egen livsstil för att det ska bli bättre för andra eller för miljön? Är det enklare att leva med att det finns metallframställning från gruvor i andra länder än i närmiljön?
Ta reda på mer om rörelsen NIMBY och YIMBY (Not In My BackYard respektive Yes In My BackYard) och diskutera vem som bör ta ansvar för en hållbar värld?
17. Diskutera vilket ansvar vi som privatpersoner har för en hållbar produktutveckling och vilket ansvar företagen och politikerna ska ha.
18. Avsluta följande meningar:
◆ Konsumtion är både bra och dåligt eftersom ...
◆ Jag tror att i framtiden kommer produkter vara mer hållbara därför att ...
◆ Med teknikutveckling blir produktutvecklingen mer hållbar eftersom ...
◆ För att leva hållbart på jorden är rättvisa en viktig fråga som ....
Faktafrågor till kapitlet hittar du längre bak i boken!
Global hälsa
Centralt innehåll
Kapitlet tar upp följande centrala innehåll från ämnesplanen:
● Global hälsa och människors levnadsförhållanden med utgångspunkt i geografiska förutsättningar och statistik om folkhälsa.
● Naturvetenskap bakom historiska och aktuella händelser i omvärlden samt naturvetenskapens betydelse för individ och samhälle.
● Etiska frågor med koppling till det naturvetenskapliga innehållet.
Syfte
Med hjälp av kapitlet har du möjlighet att utveckla:
● Förmåga att använda naturvetenskap för att diskutera, granska information och göra ställningstaganden i frågor som rör hållbar utveckling och hälsa.
● Kunskaper om naturvetenskapens betydelse för människors levnadsvillkor och samhällens framväxt.
Kunskapsmål
Efter arbetet med kapitlet ska du kunna:
● Beskriva samband mellan global hälsa, livsstil och livsvillkor.
● Beskriva hur val av mat påverkar global hälsa, miljö och klimat.
● Beskriva hur virus är uppbyggda, sprids och hur de kan infektera en människa.
● Ge exempel på några virussjukdomar, hur de sprids och varför det är viktigt att vaccinera sig.
● Beskriva bakteriers uppbyggnad och deras betydelse för vårt välmående.
● Förklara orsaker till antibiotikarestens, hur vi kan minska risken för antibiotikaresistens och hur det påverkar vår möjlighet att bekämpa olika sjukdomar.
u I stora delar av världen blir välfärdssjukdomar som fetma och diabetes allt vanligare. Näringsfattig mat med mycket fett, socker och salt har ersatt mer traditionella och hälsosamma matkulturer.
Hur ska vi kunna vända trenden med ökande välfärdssjukdomar kopplade till ohälsosam mat?
u Ett nytt virus sprids från en marknad i Kina. Det leder snabbt till en global pandemi. Hur kan vi förebygga och hantera nya virusutbrott som snabbt kan utvecklas till globala pandemier?
u Svenskar som reser utomlands tar hem bakterier som är svåra att behandla och ofta kopplade till överanvändningen av antibiotika i sjukvård och djuruppfödning. Vad kan göras för att minska spridningen av antibiotikaresistenta bakterier?
Hälsofrågor är numera globala, och omfattar ekologiska, sociala och och ekonomiska delar av hållbar utveckling. Ekologiskt handlar det exempelvis om pandemier, antibiotikaresistens och risker för en minskad livsmedelsproduktion. Socialt kan det handla om hur förändrade matvanor och livsstilsfaktorer leder till global
ohälsa. Till de ekonomiska utmaningarna hör bland annat problemen med att fattigdom och ekonomiska skillnader i olika delar av världen leder till orättvisor i vilka som får ta del av vården. Det här kapitlet fokuserar främst på de ekologiska aspekterna av global hälsa.
u Hälsa – livsstil och livsvillkor
Tänk om du hade vuxit upp i en annan tid ….
I början av 1800-talet bestod världens befolkning av en knapp miljard människor. På den tiden levde omkring 90 procent i extrem fattigdom. Medellivslängden var 25–40 år och kvinnor födde i genomsnitt 7 barn. Många av barnen dog innan de blivit fem år gamla.
År 1960 hade befolkningen i världen ökat till 3 miljarder. Fortfarande levde mer än hälften i extrem fattigdom. Då var medellivslängden 52 år och varje kvinna födde i genomsnitt 5 barn. Barnadödligheten hade sjunkit till 18 procent.
I dag bor de flesta av världens 8 miljarder människor i medelinkomstländer. Nio av tio har i dag tillräckligt med mat att äta och rent vatten att dricka. Andelen människor på jorden som lever i extrem fattigdom har sjunkit till 8 procent. Kvinnor föder i genomsnitt 2 barn och tack vare förbättrad mödravård, vaccinationer och bättre tillgång till mat och rent vatten har barnadödligheten sjunkit till 4 procent. I dag får omkring 90 procent av alla barn vaccin mot minst en sjukdom under sitt första levnadsår.
Antal barn per kvinna
Tillsammans med medicinska framsteg, ökad tillgång till vård och förbättrad levnadsstandard har medellivslängden i världen nu stigit till 74 år. I Sverige är den 84 år.
Ett av FN:s globala mål är att utrota all hunger till år 2030. I början av 2000-talet halverades antalet undernärda människor i världen, tack vare ekonomisk tillväxt och ökad produktivitet inom jordbruket. Men efter 2015 började hungern i världen öka igen. Orsakerna till ökningen är covid-19-pandemin, krig och extremväder till följd av klimatförändringar. De som redan lever i fattigdom drabbas hårdast, och i dag lider omkring 800 miljoner människor av matbrist.
Varje år dör 5 miljoner barn innan de fyller fem år. Var sjätte sekund dör ett barn, ofta av orsaker som hade kunnat förhindras. Hälften av dödsfallen sker under den första månaden i livet, då barnen är som allra mest sköra och sårbara. Många dör på grund av att de föddes för tidigt, av komplikationer vid förlossningen, eller för att de inte fick den vård de behövde. De barn som överlevt den första månaden men ändå dör gör det framför allt på grund av infektionssjukdomar som malaria, lunginflammation, mässling och diarré. Undernäring och brist på rent vatten och toaletter försvårar situationen ytterligare.
Trots den nu negativa utvecklingen så görs det också stora framsteg. I länder som Kambodja, Malawi, Mongoliet och Rwanda har barnadödligheten minskat med över 75 procent på bara 20 år. I många afrikanska låginkomstländer har spridningen av sjukdomar som malaria, hiv och tuberkulos minskat snabbt och fjärrkonsultation via mobiltelefoner har ökat tillgången till sjukvård på landsbygden.
Grafen visar medellivslängd i relation till inkomst (bruttonationalprodukt per person). Cirklarnas storlek visar befolkningens storlek och färgen vilken världsdel landet ligger i. Gå gärna in på Gapminders hemsida där du kan studera andra länder och olika förändringar över tid.
Medellivslängd (år)
Storlek visar befolkningsstorlek (miljoner)
Källa: www.gapminder.org
… eller på en annan plats under andra livsvillkor
Hur länge du lever och hur du mår påverkas både av dina arvsanlag och din livsstil. Men också om du har tur att födas på en plats med bra sjukvård och hälsosam mat. En del människor föds med arvsanlag som ökar risken för att de drabbas av sjukdomar som diabetes och cancer, medan andra fått gener som skapar förutsättningar för ett långt och friskt liv. I de flesta fall spelar ändå livsstilen en större roll än de arvsanlag vi är utrustade med.
Sett till hela världen är de vanligaste dödsorsakerna i dag inte längre svält och infektioner, utan i stället hjärt- och kärlsjukdomar, cancer och diabetes kopplade till övervikt, rökning och stillasittande. På bara 30 år har antalet vuxna med diabetes fördubblats till nästan en miljard. Ökningen är störst i låg- och medelinkomstländer. En viktig orsak till det är att de hälsosamma matkulturer som var vanliga förr ersatts av billig näringsfattig mat, full av fett, socker och salt. På så sätt speglar både undernäring och fetma den ojämlikhet som finns i världen vad gäller möjligheten att få i sig hälsosam mat. En liknande ojämlikhet gäller för hjärt- och kärlsjukdomar. Bor du i ett höginkomstland har risken att dö i dessa sjukdomar minskat tack vare förebyggande vård och behandling.
Costa Ricas sjukvård
Centralamerika är hårt drabbad av naturkatastrofer, konflikter och kriminalitet och här sker det en stor migration till Mexiko och USA. Men det finns ett land i den här regionen som sticker ut, nämligen Costa Rica. Costa Ricas befolkning har hög hälsostandard och all sjukvård, receptbelagd medicin och tandvård är avgiftsfri. Det betalas i stället via skatter. En viktig del i landets sjukvårdssystem är förebyggande insatser med exempelvis vaccinationer, hälsoupplysning och att alla invånare får besök av den lokala hälsovården. Medellivslängden i Costa Rica är högre än i USA och i nivå med flera höginkomstländer i Europa.
Om du däremot bor i ett låginkomstland har den i stället ökat. Det beror på bristande sjukvård men även på att matlagningen där i större utsträckning sker med ved eller kol som är en riskfaktor vid hjärt- och kärlsjukdomar. Då handlar problematiken inte bara om vilken livsstil människor har utan också om de livsvillkor de växer upp med och lever i. I dag talar vi därför mer om problemen med hälsa och sjukdomar som ”livsvillkorsrelaterade” än som ”livsstilsrelaterade.”
Fetma – en växande global utmaning
Vi människor blir allt tyngre. Av världens åtta miljarder människor lever en miljard med fetma, det vill säga har ett BMI över 30 (se sidan 146). De senaste decennierna, har fetman i världen ökat kraftigt, särskilt bland barn och ungdomar. Fetma är klassat som en sjukdom som också ökar risken för följdsjukdomar som högt blodtryck, diabetes, hjärt- och kärlsjukdomar, sömnproblem och vissa cancerformer. Många personer med fetma möts dessutom av fördomar. Som att sjukdomen bara skulle bero på dålig självkontroll och att den enkla lösningen då skulle vara att äta mindre och motionera mer. Bara du har karaktär och disciplin så kan du få den kropp du vill sägs det ibland.
Ny forskning visar att orsaken till fetma i många fall inte främst beror på dålig karaktär utan på att vi bär på olika arvsanlag. En del har ofta ett större sug efter mat än andra. De känner sig aldrig riktigt mätta utan går ständig med tankar på mat. Två personer med exakt samma kaloriintag och motionsnivå kan också ha helt olika nivåer av kroppsfett. Här kan behandlingar som aptitdämpande läkemedel, mediciner som minskar fettupptaget, eller operationer hjälpa till att minska vikten. Efter en behandling är det dock svårt att hålla vikten nere. Därför är livsstilsförändringar som hälsosam kost och regelbunden motion förstås också väldigt viktiga.
Costa Rica Panama Colombia
Ödlan som revolutionerade fetmamedicinen
Under lång tid har människan använt ämnen från naturen som läkemedel.
Den gulrandiga gilaödlan som lever i gränstrakterna mellan USA och Mexiko har giftkörtlar i underkäken.
När den fångar sitt byte pressas det starka giftet fram längs fåror i ödlans tänder.
Nu har forskare även hittat ett ämne i gilaödlans gift som kan användas som medicin för att bota diabetes.
Intresset för medicinen ökade snabbt när det visade sig att den också påverkar de områden i våra hjärnor som styr hunger och mättnadskänsla. En behandling med medicinen gör att mättnadskänslan håller i sig längre vilket kan leda till en viktnedgång som tidigare
bara kunnat uppnås genom kirurgi. Det var ett danskt läkemedelsföretag som år 2023 började sälja den här medicinen för behandling av fetma. Snabbt blev det Europas högst värderade bolag. Exemplet med gilaödlan är bara ett av många som visar hur viktig bevarandet av biologisk mångfald är för att kunna upptäcka nya mediciner. Många av dagens cancer-läkemedel har också sina ursprung i naturen.
Bönor, linser, spenat, broccoli, frön och nötter är bra proteinkällor inte bara för vegetarianer och veganer. Dessa proteinkällor har även en mycket lägre klimatpåverkan än animaliska produkter.
Antropocenmat – bra för både hälsa och klimat
År 2050 beräknas tio miljarder människor leva tillsammans här på jorden. När vi blir fler, producerar mer mat och äter mer så påverkar det både klimatet, miljön och människors hälsa. Hur ska vi då konsumera framöver för att själva må bra hela livet och inte påverka planeten vi bor på negativt, samtidigt som maten ska räcka till alla?
I dag står världens livsmedelsproduktion för nära en tredjedel av klimatutsläppen. Jordbruken tar upp över en tredjedel av jordens landyta och är den enskilt största orsaken till avskogningen och förlusten av biologisk mångfald. Huvuddelen av världens färskvatten används för bevattning av åkermark och jordbruket är också den största källan till läckage av näringsämnen som kväve och fosfor till hav och vattendrag vilket bidrar till övergödning. Matjorden är grunden för vår matproduktion. När den förorenas av bekämpningsmedel, eroderar eller utarmas blir skördarna sämre över tid. Andra problem med vår matproduktion är överfisket och överanvändningen av antibiotika i köttproduktionen. Här krävs det omfattande förändringar i hur vi producerar och konsumerar vår mat.
I en omfattande världsomspännande forskningsstudie visar man att om tio miljarder människor ska kunna leva tillsammans här på jorden, behöver vi övergå till en så kallad antropocenmat. Det är en kosthållning som också i stort överensstämmer med det näringsexperter rekommenderar att vi behöver som individer för att bibehålla en god hälsa. En sådan diet innehåller såväl kött som grönsaker, men också mycket frukt och nötter. Köttet behöver inte helt tas bort från matsedeln, men framför allt måste konsumtionen av rött kött som nöt-, gris- och lammkött, minskas med minst 50 procent.
Rött kött
Sädesslag och rotfrukter
Mejeriprodukter
Ägg
Fågel (kyckling, kalkon mm)
Fisk
Grönsaker
Baljväxter
Frukt
Fullkorn
Nötter
Hälsosam kost inom planetens gränser
Afrika
Sydasien
Antropocenmat, en kost för både miljö och hälsa i en hållbar värld. Figuren visar skillnaden mellan våra nuvarande kostvanor och en hälsosam kost som håller sig inom planetens gränser. Det är önskvärt att konsumtionen av de tårtbitar som ligger utanför den streckade cirkeln minskar, samtidigt som de tårtbitar som ligger innanför den streckade cirkeln ökar. Hur sammansättningen av kosten ska se ut i olika delar av världen behöver dock anpassas till kulturella traditioner och till de varierande förutsättningarna för livsmedelsförsörjning som finns i olika länder.
Naturkunskap nivå 1b behandlar aktuella frågeställningar med ett naturvetenskapligt innehåll och perspektiv. I åtta kapitel presenteras kunskaper som behövs för att kunna kritiskt granska, värdera information och ta ställning i vår tids avgörande miljö, hälso och samhällsfrågor.
Att beskriva omvärlden inleder med en beskrivning av naturvetenskapen och ämnet naturkunskap och betydelsen av ett kritiskt förhållningssätt.
En värld att vårda – hållbar utveckling och Klimat och energi ger kunskaper om energi och resursanvändning, klimatfrågor och hållbar utveckling.
Hållbar produktutveckling behandlar begrepp som råvara, cirkulär ekonomi, livscykelanalys, drivmedel, produktion, konsumtion, återbruk och återvinning.
Livsstil och hälsa handlar om kroppen och om kost, träning, återhämtning, droger och vår livsstils betydelse för vår hälsa.
Relationer, sexualitet och sexuell hälsa är ett angeläget kapitel om relationer, identitet, samtycke, sexualitet och sexuell hälsa.
Global hälsa handlar om samband mellan global hälsa, livsstil och livsvillkor, men även om pandemier och antibiotikaresistens.
Celler, arv och bioteknik tar upp ett snabbt framväxande kunskapsområde där det ständigt kommer nya upptäckter att ta ställning till.
Till varje kapitel finns Ta reda på, diskutera och ta ställning med uppgifter som är tänkta att locka till diskussion och fördjupning. Sist i boken finns faktafrågor samt en ordlista med de väsentligaste begreppen samlade tillsammans med korta förklaringar. ISBN
