Hydrologer utövar vetenskaplig självrannsakan - i jakten på morgondagens vattensituation

Vem kan vi lita på?

Hydrologers forskningsarbete om hur klimatförändringar påverkar jordens och samhällens framtida vattensituation aktiverar fundamentala vetenskapliga frågor: När har vi egentligen kunskap om något? Vad kännetecknar vetenskapligt arbete i grunden?

Kunskapsbegreppet kan sägas vara under attack. Ja, du har säkert hört det förut. Snabba och sociala medier med korta och hårt vinklade informationsformat i kombination med fenomen som cherry picking (där vi gärna plockar ut endast de ”godbitar” som stödjer vår egen argumentation), confirmation bias (vi lyssnar på röster och prenumererar på kanaler som bekräftar vår existerande världsbild) och group thinking (tankar likriktas inom en grupp) förstärker våra övertygelser om olika saker. Att människor är övertygade om saker är nu inget problem i sig. Problemet uppstår när dessa övertygelser inte har stöd i evidens, eller när vi inte är villiga ifrågasätta våra källor och ståndpunkter. Här ligger skillnaden mellan personligt tyckande respektive kunskaper som vilar på vetenskaplig grund.

Porträtt på Åsa Wikforss.
Åsa Wikforss, Professor i teoretisk filosofi och engagerad i frågor om kunskapsbegreppet. Pressbild från bokförlaget Fri tanke.

Så skall man tolka detta som att forskare aldrig kan hänfalla till cherry picking, confirmation bias eller group thinking? Nej, det låter ju inte trovärdigt. Forskare är människor och kan därmed förstås också påverkas av liknande psykologiska och sociologiska ”lockelser”.* Men den vetenskapliga metoden fungerar här som en sorts kunskapsgarant. För den vetenskapliga metoden – i alla fall den värd namnet -  är alltid förknippad med en vilja att lära sig mer, ifrågasätta tidigare rön, utveckla vassare modeller och mätinstrument samt söka nya bevis och motbevis för sin tes. Allt i en förhoppning om att kunna knuffa forskningsläget framåt. Ett exempel på denna vetenskapliga självrannsakan och jakt på mer precis kunskap hittar vi hos dagens hydrologer, när dessa försöker få grepp om hur klimatförändringar kan komma att påverka livsavgörande fenomen som vattentillgång och översvämningar.

DBS betyder inte Döden Bakom Styret

Den hydrologiska forskningen hjälper oss att få fram trovärdiga framtidsscenarier, s k projektioner, kring morgondagens vattensituation. Med hjälp av denna kunskap kan vi sedan göra effektiva anpassningar av våra samhällen som kan säkra fortsatt överlevnad för både människor och natur. För att kunna ta fram sina projektioner är hydrologer beroende av klimatdata från globala och regionala beräkningsmodeller. Här finns ett problem. Dagens klimatmodeller saknar den precision som hydrologiska beräkningsmodeller kräver, som i sin tur gör att den data som kommer ut ur de hydrologiska beräkningsmodellerna är orimlig eller brister i kvalitet. Så hur kan man komma till bukt med detta problem? Genom DBS, om vi får tro dagens hydrologer vid SMHI.

DBS klingar kanske bekant för den läsare som varit med ett tag. DBS är ett cykelmärke som i folkmun ofta har utlästs som ”Döden Bakom Styret”. Inom hydrologin står det dock för DistributionsBaserad Skalering. Klimatmodellernas utdata kring variabler som nederbörd och temperatur speglar statistiska förhållanden och variationer, men inte exakta värden i tid och rum, vilket behövs för att fungera som indata i hydrologiska modeller. En liten överskattning av vintertemperaturer eller antalet dagar med lätt nederbörd kan få stora konsekvenser för hydrologiska projektioner och ge fel beslutsunderlag när städer och samhällen planerar för sin framtida vattensituation. 

DBS-metoden går ut på man korrigerar klimatmodellers utdata så att dessa stämmer överens med meteorologiska observationer (av variablerna nederbörd och temperatur) för motsvarande tidsperiod. Detta gör att forskarna kan fastställa korrigeringsfaktorer och ta bort systematiska fel. De utdata som kommer ur klimatmodellerna kan nu direkt användas som indata till hydrologiska projektioner av framtiden.

Diagrammen visar hur klimatmodelldata som anpassats med DBS-metoden stämmer väl överens med observerad statistik.
Diagrammen visar hur klimatmodelldata som anpassats med DBS-metoden stämmer väl överens med observerad statistik.

Då DBS-metoden bygger på observationer på dagsbasis så banar detta väg för projektioner med både bättre precision och att framtidsscenarier kan tas fram med högre upplösning och för lokala områden. Existerande klimatmodeller opererar vanligtvis i stora s k gridnät med en upplösning på 200x200 km på global nivå och 10x10 km på regional nivå. Dessa gridnät är för grovmaskiga och klimatmodellerna lyckas inte fånga lokala väderfenomen. Med hjälp av DBS-metoden kan forskarna lösa dessa utmaningar genom att systematiskt justera klimatmodellens data för att efterlikna statistik från historiska observationer. Metoden kan också användas som en ”inzoomning” för en högre upplösning. Upplösningen är mycket viktigt för hydrologi, där vattnet måste hamna på rätt sida av en s k vattendelare mellan olika avrinningsområden. DBS hjälper oss att både möjliggöra och förbättra hydrologiska projektioner för framtiden, så att den bakom ”styret” kan ta bästa möjliga beslut för att undvika problem vid tex torka och höga flöden.

Kunskap och kreativitet som inte stelnar

Under romantiken odlades kulten om det ensamma och skapande geniet som utifrån ingivelse och originalitet förmedlade kunskaper och konstnärliga mästerverk till världen. Även om denna genikult delvis lever kvar, så ser vi idag ofta lite annorlunda på kunskapsproduktion och den kreativa processen. Innovationer och vetenskapliga framsteg anses idag snarare vara frukten av lagarbete och kreativa dialoger där forskare bygger vidare på och inspireras av existerande idéer och metodik i ett slags ackumulativ utvecklingsprocess. Här ligger snarare styrkan - eller genialiteten om man så vill - i förmågan att kunna ”låna” med finess och kunna göra nya ihopkopplingar.

Omslaget av medicieffekten och ett termitbo.
I Medicieffekten – internationell bästsäljare om kreativitet och kunskapsproduktion - ges flera exempel på innovativa ihopkopplingar. Ett av dessa handlar om arkitekten som inspirerades av termiters sätt att bygga bo och lyckades rita ett värmereglerat hotell i Harare utan budget för luftkonditionering. Omslagsbild från förlaget Volante och foto av termitbo från Wikimedia av Dietmar Rabich.

DBS-metoden kan sägas bygga på en kreativ ihopkoppling, där SMHIs hydrologer applicerar statistisk metodik på variablerna nederbörd och temperatur på ett innovativt sätt. Men även om DBS-metodens projektioner av framtiden vilar på vetenskaplig grund och metoden har fått internationellt genomslag hindrar inte detta forskarna från att vilja utveckla sina forskningsresultat ytterligare. Just nu, utvecklas korrektionsmetoderna i ett nytt beräkningssystem som heter MIdAS, där SMHIs hydrologer studerar hur man utöver nederbörd och temperatur också kan ”skalera” och korrigera variabler som vindhastighet och luftfuktighet utan att förändra deras inbördes relationer från klimatmodellerna. Jakten på de trovärdigaste framtidsscenarierna tar inte slut.

En bild på Mattias Fyhrs signatur.
Mattias Fyhr står i en vit t-shirt framför en vit vägg och ler in i kameran.

Mattias Fyhr (Origo Consulting) – skribent, föreläsare och verksamhetsutvecklare som ofta använder humaniora och humanistiska metoder (tex. skönlitteratur, foto, film) för engagemang och diskussioner.

Sidansvarig Berit Arheimer