Mervärdet av det nordiska samarbetet har framhävts i de spetsforskningsenheter som forskar i vattnets roll i bioekonomin, särskilt i form av breda nätverk mellan forskare och grundande av samarbetsforum. Ur enheternas synvinkel har det varit mycket viktigt att utöka forskningskapaciteten, och med detta har man lyckats mycket bra. Enligt alla enheter har forskningskvaliteten också ökat, vilket syns bland annat i form av riklig publicering av vetenskapliga artiklar. Dessutom har kompetensen utvecklats till exempel inom vattenbruk, fiskerihushållning, hydrologisk modellering och ekosystemtjänster. Alla spetsforskningsenheter har också haft ett starkt interdisciplinärt förhållningssätt.

NordForsk, den samnordiska organisationen för forskningsfinansiering, öppnade 2015 en nordisk utlysning för spetsforskningsenheter om vattnets mångsidiga roll i bioekonomin. Utlysningen föregicks av mångfacetterade förhandlingar med de nordiska länderna. Bioekonomi ansågs vara ett mycket aktuellt tema i alla nordiska länder, men det visade sig vara krävande att begränsa temat till ett ämne som intresserar och förenar alla länder som var aktuella för utlysningen. Slutligen deltog alla nordiska länder utom Danmark i programmet för spetsforskningsenheter. NordForsk, Norges forskningsråd, Islands forskningsråd Rannis, Formas och Finlands Akademi deltog som finansiärer i utlysningen för spetsforskningsenheter. Utlysningens totalbudget var 90 miljoner NOK (9,7 mn €).

Programmets allmänna mål var att påskynda övergången till bioekonomi genom att ta fram ny information om ämnet. En viktig förenande faktor i det nordiska samarbetet inom bioekonomiområdet är vår nordliga kalla miljö. Forskningen kan upprepas och forskningsresultaten utnyttjas relativt enkelt i och med att våra miljöförhållanden är relativt likartade. Dessutom gör ländernas kulturella likhet och enhetliga förvaltnings- och beslutssystem att samarbetet är flexibelt och fungerande. Övergången till bioekonomi är å ena sidan ett mycket utmanande steg för samhället, å andra sidan förutsätter den en tillräcklig kritisk massa inom forskningen. Genom det nordiska samarbetet kan forskarna utbyta åsikter och sprida sin kompetens. Ett mervärde ansågs också vara att man genom samarbetet i högre grad kan föra in de nordiska ländernas enhetliga syn på bioekonomi i EU-samarbetet och därigenom bland annat som teman i EU:s forsknings- och innovationsprogram.

Det centrala temat för programmet för spetsforskningsenheter var vattnets roll i den nordiska bioekonomin, vilket inbegriper forskning om naturvatten, vattencirkulation, vattenbruk eller processvatten i bioekonomin. Med programmet har man velat stödja interdisciplinär forskning och sektorsövergripande samarbete samt intensifiera samarbetet mellan de nordiska länderna. Av de finansierade enheterna önskade man utöver djupgående forskning att de skulle stärka samarbetet mellan forskarsamfundet och företagen, delta i utbildningen av unga forskare och främja forskarrörligheten mellan de nordiska länderna. Detta lyckades mycket bra trots att covid-19-pandemin störde rörligheten, stängde flera laboratorier i månader och bromsade forskningen. Spetsforskningsenheterna kunde upprätthålla och bygga upp samarbetet och tankeutbytet med hjälp av nya digitala verksamhetssätt. Sammanlagt 29 doktorsavhandlingar färdigställdes vid enheterna.

I den första utlysningsfasen inlämnades 30 ansökningar, varav programmets styrgrupp valde ut tio ansökningar för utlysningens andra fas. Av dessa tio finansierades tre nordiska spetsforskningsenheter utifrån den internationella utvärderingspanelens ståndpunkt och Bioeconomy-styrgruppens förslag – Biowater, Sureaqua och NordAqua – för fem år. Projekten pågick 2017–2022.

Markanvändningen har betydande konsekvenser för vattendragens kvalitet

Huvudmålet för spetsforskningsenheten Biowater (An interating nexus of land and water management for a sustainable Nordic economy) är att undersöka bioekonomins inverkan på markanvändningen, vattenmängden och vattenkvaliteten. Forskningen fokuserar på bioekonomins inverkan på ämnesflöden och vattendrag. I arbetet utnyttjas bland annat långtidsmaterial om vattenkvalitet och hydrologi, olika undersökningsavrinningsområden och vattendragsobjekt. Utgångspunkten var fem olika vägar för den framtida bioekonomin. Genom modellering av dessa utreddes vilka konsekvenser markanvändningen och klimatförändringen har för de nordiska vattnen.

En grön övergång med fem olika övergångsvägar till ett koldioxidneutralt bioekonomisamhälle är den mest rekommenderade enligt forskningen vid spetsforskningsenheten. Markanvändningen konstaterades ha större betydelse för kvaliteten på våra vatten än klimatförändringen, och detta möjliggör lokala åtgärder för att minimera konsekvenserna. Den gröna övergången konstaterades också vara ekonomiskt möjlig, vilket innebär att det inte finns något behov av att välja mellan miljömässig eller ekonomisk välfärd.

Vattendragskonsekvensernas ekonomiska betydelse granskades med hjälp av en bedömningsundersökning. Naturvattnen har en viktig roll i rekreationsanvändningen och med tanke på människans övergripande hälsa är rena vattenmiljöer mycket viktiga i det framtida bioekonomiska samhället. Ett viktigt fokusområde vid spetsforskningsenheten har varit också forskarnas vidareutbildning och deras gemensamma workshoppar och kurser om bland annat modellering och hydrologi. Vid spetsforskningsenheten har 8–9 doktorsexamina varit under arbete. Fem av dessa har redan lett till examen. Biowater har också haft ett mångsidigt samarbete med intressentgrupper: till spetsforskningsenheten hör åtta nordiska konsortieparter och fem samarbetspartner utanför Norden. Från Finland ingår i Biowater-spetsforskningsenheten Finlands miljöcentral, Uleåborgs universitet och Naturresursinstitutet. Enhetens arbete fortsätter i EU-projekt och nationella projekt.

Främjande av en hållbar bioekonomi

Sureaqua (The Nordic Centre of Excellence for Sustainable and Resilient Aquatic Production) är en tvärvetenskaplig spetsforskningsenhet som fokuserar på att utveckla en ekologiskt hållbar akvatisk bioekonomi i norra Europa. Spetsforskningsenhetens mål är att förbättra den nordiska livsmedelstryggheten och hanteringen av självförsörjningen, öka effektiv användning av råvaror och öka sysselsättningen inom sektorn för blå bioekonomi. Dessutom främjar spetsforskningsenheten ekologisk, social och ekonomisk hållbarhet. I spetsforskningsenheten deltar 13 universitet och forskningsinstitut samt flera företag. Från Finland deltar Östra Finlands universitet i spetsforskningsenheten.

Spetsforskningsenheten Sureaqua har fokuserat särskilt på att utveckla vattenbruket ur olika aspekter. Man har utrett utnyttjandet av proteinet i bryggeriindustrins avfallsmaterial som fiskfoder, utvecklat online-mätningsteknik för fiskarnas hälsa samt undersökt möjligheterna till odling av makroalger och optimering av odlingsförhållandena. Dessutom har man undersökt konsumenternas attityder till utnyttjande av alger som livsmedel samt samodling av fisk, musslor och alger. Man har särskilt utrett om man genom att kombinera musselodling med fiskodling kan minska de näringsutsläpp som fiskodlingen orsakar i vattendragen. Spetsforskningsenheten har uppnått anmärkningsvärda resultat som har publicerats i cirka 30 vetenskapliga artiklar. Spetsforskningsenheten har haft ett särskilt nära samarbete med industrin och företagen till exempel i fråga om att utnyttja insekter och bryggeriavfall som fiskfoder. Hittills har fyra doktorsexamina avlagts vid spetsforskningsenheten och samarbetet mellan studerandena har varit livligt vid olika seminarier och workshoppar. Enhetens arbete fortsätter i flera EU-finansierade projekt.

Föregångare inom nordisk algforskning

Nordaqua (Towards Versatility of Aquatic Production Platforms: Spetsforskningsenheten Unlocking the Value of Nordic Bioresources) är ett nätverk bestående av tio nordiska universitet och forskningsinstitut, som dessutom omfattar tio industripartner och flera andra samarbetspartner. Från Finland hör förutom Åbo universitet även Helsingfors universitet, Teknologiska forskningscentralen VTT och Luke till spetsforskningsenheten. Spetsforskningsenhetens mål är att utnyttja akvatiska fotosyntetiska organismer vid produktionen av kemikalier, farmaceutiska produkter, biobränslen samt mat och foder och vid avloppsvattenrening. Enheten fokuserar särskilt på att utnyttja alger vid produktionen av biobaserade produkter, såsom biobränslen och finkemikalier samt näring och foder. Ett annat centralt mål är att utveckla metoder för syntetisk biologi för att skapa fotosyntetiska cellfabriker. Den omfattande spetsforskningsenheten består av sex kluster.

Nordaquas centrala mål har varit att stärka den nordiska algforskningen och dess kapacitet. Ett exempel på detta är inrättandet av en nordisk stamsamling av alger. Spetsforskningsenheten har också utvecklat en infrastruktur där fosfor och kväve från växthusens avloppsvatten utnyttjas för algodling året om. Dessutom har spetsforskningsenheten undersökt algodling i havet och skapat en lämplig infrastruktur för den. Spetsforskningsenhetens långsiktiga mål är att utveckla fotosyntetiska cellfabriker för direkt konvertering av solenergi till olika kemikalier och biobränslen.

Spetsforskningsenheten har bedrivit ett betydande företagssamarbete i synnerhet inom de ämnesområden där man redan har närmat sig tillämpningsfasen. De unga forskarnas utbildning och nätverkande har pågått aktivt ända sedan verksamheten inleddes. Under den tid som spetsforskningsenheten har varit verksam har sammanlagt 16 doktorsexamina avlagts. Dessutom har kurser, gemensamma möten och workshoppar om olika teman ordnats för unga forskare. Forskningen vid enheten fortsätter bland annat i flera EU-projekt.

Bioekonomiforskningens betydelse ökar

Att forskningen är långsiktig och kontinuerlig har stor betydelse för att den ska vara verkningsfull och leda till tillämpningar och nya verksamhetssätt. Verksamheten i och samarbetet mellan de spetsforskningsenheter som undersöker vattnets roll i bioekonomin fortsätter i många EU-projekt, i form av nordiskt samarbete och i nationella projekt. Tack vare det nordiska programmet för spetsforskningsenheter har enheterna också en betydligt bättre ställning i den hårda konkurrensen om finansiering. Åren 2014–2015 var bioekonomisk forskning ännu ett relativt färskt forskningsämne. Idag är dess betydelse mycket stor i och med den stegvisa övergången från fossil ekonomi till bioekonomi.