Bildanalys har revolutionerat forskningsområden från medicin till naturvård. Ett område där både potentialen och utmaningen är stor är inom ogräsforskningen. Det är inte det lättaste att identifiera små och gröna ogräs bland mångtalet likartade små grödplantor, särskilt svårt är det
att göra detta från fordon som rör sig över ojämn terräng och över stora åkerarealer. På senare tid har det dock skett stora framsteg inom metoder för att identifiera olika ogräsarter med hjälp av artificiell intelligens (AI)-baserad bildanalys.

Automatisk ogräsidentifiering skulle kunna göra det möjligt att använda artspecifik ogräsbekämpning och därigenom minska både mängden växtskyddsmedel, såsom glyfosat, och behovet av jordbearbetning. Vidare skulle det också kunna hjälpa ogräsforskare att studera hur ogräsfloran påverkas av olika åtgärder såsom odling av mer vall och mellangrödor, mindre plöjning, anläggning av blomsterremsor, metoder i linje med exempelvis regenerativt jordbruk och/eller ekologiskt jordbruk etc. På så sätt skulle man kunna främja design av odlingssystem som kräver mindre mängd växtskyddsmedel och jordbearbetning för att bekämpa ogräs, något som skulle skapa bättre förutsättningar för bevarande av jordhälsan och den biologiska mångfalden. Man skulle också kunna designa odlingssystem som behåller en del ogräs vilket också skulle bidra till ökad biologisk mångfald. Ogräs är nämligen inte bara ogräs. De är växter som kan ge mat åt pollinatörer, vara värdar åt viktiga naturliga fiender åt skadeinsekter, öka markens kolinlagring och minska näringsläckaget. För att hålla dem på en nivå där de inte orsakar stora skördeförluster, utan att bekämpningsåtgärderna i sig blir skadliga för exempelvis omgivande ekosystem, behöver vi dock veta var de är i fältet och vilka arter det rör sig om för att skräddarsydda och resurseffektiva åtgärder ska kunna sättas in.

Automatisk identifiering av ogräs med AI-baserad bildanalys fungerar bra i teorin, men för att det ska kunna användas inom ogräsforskningen (och sedan i jordbruket) måste det ut i praktiken. PRACTICAL WISION är ett samarbete mellan RISE Research Institutes of Sweden, Sveriges Lantbruksuniversitet (SLU), Hushållningssällskapet Skåne och NBR Nordic Beet Research, där vi kommer att 1) utvärdera hur bra AI-baserad bildanalys kan identifiera och kartlägga olika ogräsarter i svenska fältförsök, 2) bygga upp en iterativ process för att samla in högkvalitativa och annoterade ogräsbilder i svenska fältförsök (att publiceras i open-access) – som därigenom kan leda till bättre och bättre ogräsigenkänning för varje år, och 3) vidareutveckla AI-modellerna för att bli mer lämpade för användning i fältförsök. På så sätt tar vi första steget för att AI-baserad bildanalys ska användas inom ogräsforskning i praktiken, något som är essentiellt för att kunna utveckla mer hållbara odlingssystem som säkrar den framtida livsmedelsförsörjningen och verkar för bevarande av ekosystem och biologisk mångfald.

PRACTICAL WISION finansieras av FORMAS. 

Den cirkulära bioekonomin, som använder förnybara biologiska resurser och teknologier för att producera livsmedel, material eller energi, kan spela en avgörande roll i att driva strukturell förändring. Den har potential att skapa nya värdekedjor och därigenom främja kunskapsbaserad tillväxt och sysselsättning, ekosystemens återhämtning och resiliens, resurseffektivitet och cirkularitet samt innovation – samtidigt som hänsyn tas till de specifika ekonomiska, sociala och miljömässiga förutsättningarna i varje region.

Drivna av omställningen till hållbar utveckling genomgår regioner med koldioxidintensiva ekonomier – såsom kolbrytning, intensivt jordbruk, skogsbruk, fiske och torvproduktion – en betydande strukturell förändring. De negativa effekterna kan vara omfattande, inklusive ekonomiska störningar, arbetslöshet, sociala påfrestningar och ökade regionala skillnader.

Omställning genom europeiskt samarbete

Uppdraget: BIO2REG är ett treårigt europeiskt projekt som ska möjliggöra den systemiska omvandlingen av växthusgasintensiva regioner till modellregioner för bioekonomi. Nio samarbetspartners arbetar för att utveckla konkreta åtgärder som stödjer hållbara bioekonomiska övergångar i europeiska regioner.

Projektet syftar till att förse regionala aktörer med praktisk kunskap och verktyg för att utforma och genomföra en regionsspecifik omställning. Dessa verktyg inkluderar:

• Ett multikriterie-baserat utvärderingsramverk och vägledningar för självutvärdering av en regions potential som bioekonomisk modellregion.
• Ett nätverk av regioner som främjar direkt samverkan och ömsesidigt lärande mellan intressenter.
• Ett interregionalt utbytesprogram för att stärka partnerskap, dela erfarenheter och bygga kapacitet genom mentorskap och utbildningsinsatser.

Kunskapsdelning mellan regioner

Projektet bygger på en region-till-region-ansats, vilket möjliggör utbyte av kunskap, bästa praxis och gemensamma utmaningar mellan olika regionala aktörer i omställningsprocessen. Bio2Reg:s unika modellregionsramverk sätter regionernas specifika förutsättningar i centrum för transformationen.

RISE deltar i Arbetspaket 1, ”Bedömning av regional potential för övergång till en cirkulär och systemisk bioekonomisk modellregion”, med särskilt fokus på Uppgift 1.4, ”Kartläggning av bästa praxis i cirkulära och systemiska modellregioner”.

RISE medverkar även i Arbetspaket 2, ”Etablering av en interregional nätverksstruktur för övergång till en cirkulär och systemisk bioekonomisk modellregion”, samt bidrar till andra arbetsområden inom projektet.

Uppdatering från arbetspaket 2: Etablering av ett interregionalt nätverk, som syftar till att koppla samman regioner och stödja deras
övergång till en cirkulär bioekonomi. Nätverket, en avgörande komponent i
BIO2REG projekt, syftar till att skapa ett robust ramverk för samarbete och
kunskapsutbyte mellan europeiska regioner

Ökad biogasproduktion och fossilfri livsmedelsproduktion

Projektet undersöker hur jordbrukets restströmmar och åkermark kan användas mer effektivt och hållbart. Genom att kombinera biogasproduktion med vidareförädling av biomassa kan resurserna nyttjas bättre samtidigt som produktionen av förnybar energi och hållbara livsmedel stärks.

Sverige har som mål att nå nettonollutsläpp av växthusgaser till 2045, samtidigt som jordbruket behöver bli i stort sett fossilfritt till 2030. Samtidigt väntas efterfrågan på biogas öka kraftigt de kommande åren. Jordbrukets restströmmar och biomassa har därför en viktig roll i omställningen till ett hållbart och fossilfritt samhälle.

Ökad resurseffektivitet genom bioraffinering

Projektet undersöker hur konceptet kan öka miljönyttan och resurseffektiviteten. Fokus ligger bland annat på proteinutvinning från gräs- och klövervall samt uppgradering och vidareförädling av biogas och rötrest. Genom att ta tillvara fler värden ur samma råvara kan jordbrukets resurser användas mer effektivt och bidra till en stärkt cirkulär ekonomi.

Från potential till implementering

Inom projektet kartläggs tillgängliga biomassor och restströmmar i Västra Götaland. Olika scenarier analyseras för att utvärdera miljöpåverkan, resurseffektivitet och ekonomisk genomförbarhet. Projektet undersöker också hur lösningen kan implementeras i praktiken genom att identifiera nyckelaktörer, möjligheter och hinder samt utveckla affärsmodeller för framtida etablering.

Finansieras av Mistra Utmana

Projektet genomförs av RISE i samarbete med Naturbruksförvaltningen vid Västra Götalandsregionen och finansieras av Mistra Utmana.

Nedan finns länk till rapportrar som kommer i projektet:

RISE roll i projektet

Projektet Cirkulära synergier mellan land och hav koordineras av RISE. RISE genomför även tester på slam från havs- och landbaserade fiskodlingar med hjälp av hydrotermisk förvätskning (HTC), för förkolning av slammet, som sedan testas genom växtodlingsförsök på Torsta i Krokom samt på Val skoler i Rörvik. Tillsammans med siten High Coast Innovation Park i Örnsköldsvik och de potentiella siterna Kråköga i Rörvik och Alby i Ånge utför vi teknoekonomiska- och livscykelanalyser för kunskaps- och erfarenhetsutbyte mellan svenska och norska industriparker för industriella symbioser.

Finansiering

Finansiering Sverige EU-medel: 264 832 EUR 
Region Västernorrland: 101 196 EUR 
Umeå universitet: 26 528 EUR 
RISE Processum AB: 4 257 EUR 
Torsta AB: 10 622 EUR

Finansiering Norge IR-midler: 110 000 EUR 
Namdal regionråd: 13 548 EUR 
Trøndelag fylkeskommune: 30 000 EUR 
Kommuner i regionrådet (Flatanger, Grong, Høylandet, Leka, Lierne, Namsos, Namsskogan, Overhalla, Nærøysund, Røyrvik och Osen) : 17 920 EUR EUR

Privat finansiering i annat än pengar 
Näringslivsaktörer och näringsförening (Sinkaberg, Aquaressurs AS, Kråkøya Eiendom AS, Valskoler, Namdalskysten Næringsforening, Trøndelag bondelag: 100 520 EUR

I projektet kommer svenskt vattenbruk för första gången analyseras utifrån de tre hållbarhetsdimensionerna; miljö, ekonomi och social hållbarhet. Analysen kommer innefatta de mest betydande arterna för livsmedelsproduktion: regnbåge, röding, tilapia, clarias och blåmusslor.  

Miljöpåverkan

Livscykelanalys (LCA) kommer att vara den huvudsakliga metoden för för att kvantitativt utvärdera miljöpåverkan (klimatpåverkan och övergödningspotential) av de viktigaste produktions arterna i svenskt vattenbruk. LCA har dock begränsningar och är mest användbar för beräkning av miljöpåverkan på större geografisk skala, därför kommer den metoden kompletteras och integreras med ytterliga analyser. Som komplement till LCA komma miljödata samlas in från vattenbruksanläggningar för att möjliggöra modellering av övergödningspotential kopplat till svenska vattenbruk på lokal och regional nivå. 

Ekonomisk och social  hållbarhet

Utöver den miljömässiga hållbarheten kommer även ekonomisk och social hållbarhet analyseras med hjälp av social livscykelanalys (SLCA) och en kartläggning och analys av marknadspotentialen för den svenska marknaden av inhemsk sjömat från producent och handelns perspektiv. 

Framtidsscenarier

Då en baslinje för nuvarande produktion är skapad kommer hållbarhetsanalyser genomföras av ett antal realistiska framtidsscenarier (t.ex. ökad produktion med befintlig eller ny teknik, ökad landbaserad produktion, annan fodersammansättning etc.). Resultat kommer att stöda företag, myndigheter och andra beslutsfattare i att leda vattenbruksbranschen till en hållbart tillväxt. 

Kommunikation och resultatspridning

Kunskap och resultat som genereras från hållbarhetsanalyserna kommer att kommuniceras brett vid flertalet tillfällen. Dels skriftligt på en hemsida, i vetenskapliga rapporter och en i populärvetenskaplig rapport på svenska samt kortare PM, dels muntligt vid en workshop med branschen, podd, och vid ett öppet seminarium, samt presenteras på relevant konferens eller motsvarande.

Projektet finansieras delvis med EU-medel från den Europeiska havs-, fiskeri- och vattenbruksfonden (Havs-, fiskeri- och vattenbruksprogrammet - Jordbruksverket.se).  
 

Vi skapar DELICIOUS tillsammans

Inom DELICIOUS tar vi oss an frågor som är för stora och för svåra för den enskilda aktören att lösa på egen hand. Kunskapen som vi skapar tillsammans är en viktig nyckel för att uppnå en hållbar omställning av livsmedelssystemet.

RISE är koordinator för projektet DELICIOUS och kommer även ansvara för uppskalning av mikrobiella processer, screening av mikrobiella stammar och samhällen med hög genomströmning, samt  hållbarhetsbedömningar  genom teknoekonomisk analys (TCA) och social livscykelanalys (SLCA).

iCOSHELLs – Samskapande för hälsosamma jordar i Europa

Jordens betydelse och EU:s utmaningar
Jorden är grundläggande för allt liv på jorden, men alarmerande 60–70 % av EU:s jordar anses ohälsosamma på grund av föroreningar, urbanisering och intensivt jordbruk, vilket ytterligare förvärras av klimatförändringar. Denna degradering orsakar ekonomiska, samhälleliga och miljömässiga utmaningar, inklusive minskad produktivitet, förlust av biologisk mångfald och försämrad markstruktur.

RISE:s ledande roll i iCOSHELLs
RISE Research Institutes of Sweden är projektets huvudsakliga koordinator och leder även utvecklingen av ett svenskt Living Lab i Södra Sverige. Detta labb adresserar jordhälsoutmaningar kopplade till jordbrukets intensiva markanvändning och fokuserar på hållbara lösningar för jordhälsa.

Ett bidrag till EU:s "A Soil Deal for Europe"
iCOSHELLs är en del av EU Mission "A Soil Deal for Europe" som syftar till att skapa hälsosamma jordar i Europa till 2030. Projektet fokuserar på tre specifika mål:

1. Minska jordförorening och främja restaurering.
2. Förbättra jordens struktur och biologiska mångfald.
3. Höja samhällets kunskap om jordhälsa och dess betydelse.

Innovativa Living Labs för regionala utmaningar
Projektet inkluderar sex Living Labs för jordhälsa i olika europeiska regioner, som representerar mångfaldiga klimatzoner och utmaningar:

• Södra och mellersta Sverige: Lösningar för jordbrukets jordhälsoproblem.
• Sydöstra Spanien (Murcia och Almería): Utveckling av hållbart jordbruk.
• Baskien (Spanien/Frankrike): Förbättrad jordstruktur i våtmarker, halvurbana områden och skogsmiljöer.
• Västra Makedonien (Grekland): Restaurering av förorenade gruvmarker.
• Norra Italien: Lösningar för jordhälsa i landsbygd, stad och halvurbana områden.
• Plovdiv-regionen (Bulgarien): Åtgärder för minskat organiskt material, dålig struktur och förlorad biologisk mångfald.

Ett systematiskt tillvägagångssätt
iCOSHELLs använder en systematisk strategi för att:

• Bygga kapacitet hos intressenter och överbrygga klyftor mellan vetenskap och praktisk tillämpning.
• Fördjupa förståelsen för jordindikatorer och förbättra jordhälsa genom skalbara metoder.
• Replikera effektiva lösningar för jordrestaurering i olika regioner.

Framtidens Living Labs
Projektet utmanar traditionella modeller genom att förankra Living Labs i samskapande, brett intressentengagemang och praktiska tillämpningar. Visionen är att skapa standardiserade, globalt erkända labb som fungerar som förebilder för framtida Living Labs.

Hållbara resultat för framtiden
iCOSHELLs främjar samarbete och kunskapsutbyte genom att fungera som en omfattande databas för jordhälsa och stödja utvecklingen av policys som säkerställer en hållbar framtid för både jordbruk och miljö.