Weltraum-Wetterfrösche: Vorsicht, elektromagnetischer Sturm!

Die Aktivität der Sonne kann unsere Kommunikationssysteme außer Gefecht setzen. Das ist schon mehrmals passiert. Die Forschung arbeitet an einem Frühwarnsystem.

Sonnen-Spucke, Magneto-Spuk. 
Der Koronale Massenauswurf vom 31. August 2012 kam in Kontakt mit Magnetosphäre. (Flickr; NASA Goddard Space Flight Center; CC BY 2.0)

Wenn Weltraumforscher von Flares sprechen, dann meinen sie die gewaltigen Eruptionen auf der Sonne, bei denen Millionen oder gar Milliarden Tonnen heißes Plasma in den Weltraum geschleudert werden. Solche Explosionen setzen unglaubliche Mengen Energie frei, wie beim gleichzeitigen Zünden von einer Milliarde Wasserstoffbomben. Genug Energie, um unsere Technikinfrastruktur trotz der 150 Millionen Kilometer Abstand zwischen Sonne und Erde kräftig durcheinanderzubringen. mehr lesen / lire plus

Nutzpflanzen und CO2: Klimaschutz an der Wurzel

Um das Klima zu retten, könnten wir mehr Bäume pflanzen … auf Kosten der Landwirtschaft. Besser wäre, wenn Nutzpflanzen mehr Kohlenstoff fixieren würden.

Je tiefer die Wurzeln, desto mehr CO2 können sie binden.

Der globale CO2-Ausstoß muss drastisch verringert werden, um die voranschreitende Erderwärmung aufzuhalten. Da das aber bisher nicht klappt, braucht es zusätzliche Maßnahmen, um in die Atmosphäre gelassene Klimagase in großen Mengen dort wieder herauszuholen. Doch wie? Die Agrarforschung hat Antworten.

Bohrt tiefer!

Zumindest ein Teil der Lösung des selbstverursachten Klimaproblems liegt unter der Erde. Böden sind enorme Kohlenstoffspeicher, die mehr als dreimal so viel Kohlenstoff enthalten wie die Atmosphäre. mehr lesen / lire plus

COP-Jubiläum: Erst Verpflichtung, dann Freiwilligkeit

Anfang Dezember trifft sich die Staatengemeinschaft zum 25. Mal, um über die Reduzierung der globalen Treibhausgasemissionen zu verhandeln. Die bisherigen Weltklimakonferenzen brachten Fortschritte, aber keinen Durchbruch.

Demo in Paris im Dezember 2015. Mittlerweile sind die Hoffnungen 
der Zivilgesellschaft zerplatzt wie Seifenblasen. (Foto: Raymond Klein)

Im Jahr 1992 unterschrieben in Rio de Janeiro 154 Staaten die Klima-
rahmenkonvention der Vereinten Nationen. Erklärtes Ziel der Konvention: die Erderwärmung bremsen. Das war die Geburtsstunde der Weltklimadiplomatie. Drei Jahre später, 1995, trafen sich die Unterzeichner der Konvention in Berlin zur ersten Vertragsstaatenkonferenz (Conference of the Parties, kurz COP). Präsidentin des Treffens war die damalige deutsche Umweltministerin Angela Merkel, die sich später den Beinamen Klimakanzlerin erwarb, wenn auch nur vorübergehend. mehr lesen / lire plus

150 Jahre Suezkanal: Suez oder Sibirien?

Ohne die Schifffahrt läuft nicht viel in der Weltwirtschaft: Rund 90 Prozent aller Waren werden über die Meere transportiert. Dabei sind optimale Wege entscheidend, denn sie sparen viel Zeit und Treibstoff. Eine künstlich angelegte Abkürzung feiert in diesen Tagen 150-jähriges Jubiläum: der Suezkanal. Doch der Jubilar bekommt Konkurrenz.

Ein Frachter passiert die Suezkanal-Brücke bei El Qantara im nördlichen Teil des Kanals: Nachdem der Suezkanal 2009 vertieft wurde, ist er nun auch für solche übergroßen Frachtschiffe passierbar, die zuvor als „Capsize“ (so groß, dass sie um das Kap der guten Hoffnung fahren mussten) bezeichnet wurden. (Foto: CC-BY Aashay Baindur)

Die Schifffahrt von Asien nach Europa war lange eine sehr umständliche Angelegenheit, denn um die Strecke zurückzulegen, galt es Afrika zu umfahren. mehr lesen / lire plus

Handel: Faires Gold für die Enkel

Edelmetalle werden oft unter „unedlen“ Bedingungen abgebaut. Doch seit einigen Jahren gibt es „faires Gold“, insbesondere in der Schweiz, wo ein großer Teil des global geförderten Metalls eingeschmolzen und verfeinert wird.

Kleine Fördermengen erschweren den Aufbau von Fairtrade-Strukturen. (Foto: Eduardo Martino Limata/Max Havelaar)

Schlimme Arbeitsbedingungen, Umweltverschmutzung, Förderung in Krisengebieten – beim Goldabbau geht es oft nicht gerade nachhaltig zu. Aber es gibt eine Alternative: fair gefördertes und gehandeltes Gold. Der Abbau ist streng geregelt und die Herkunft des Edelmetalls nachverfolgbar.

Mehr Geld, mehr Schutz

Zwischen 10 und 20 Prozent der globalen Goldmenge stammen aus kleingewerblichen Minen in Südamerika oder Afrika. Über 100 Millionen Menschen sind direkt oder indirekt davon abhängig. mehr lesen / lire plus

Klimawandel: Rettungsanker künstliche Fotosynthese?

Die tropischen Temperaturen in diesem Jahr zeigen: Die Erderwärmung ist auch in Mitteleuropa in vollem Gang. Wie lassen sich die Treibhausgasemissionen massiv reduzieren? Eine mögliche Antwort: Nachahmen, was die Natur vormacht.

Günther Knör, Professor für Anorganische Chemie. (Foto: Wikimedia/Record straighter setter/CC BY-SA 4.0)

Fotosynthese bedeutet, unter direkter Lichteinwirkung werden energiereiche chemische Substanzen gebildet. Grüne Pflanzen können das zum Beispiel. Sie nutzen Sonnenlicht, CO2 und Wasser und machen daraus Glucose und andere organische Stoffe, die sie fürs Wachstum brauchen. Sauerstoff geben sie als „Abfallprodukt“ an die Umgebung. Ohne diesen genialen Umwandlungsprozess gäbe es kein höheres Leben auf der Erde. Was sich draußen in der Natur seit fast 4 Milliarden Jahren abspielt, schaffte Günther Knör vom Institut für Anorganische Chemie der Johannes Kepler Universität Linz vor fünf Jahren drinnen im Labor: die Fotosynthese mit künstlich hergestellten Substanzen. mehr lesen / lire plus

50 Jahre Mondlandungen: Kältefallen voller Rätsel

Keine Mondmission gleicht der anderen. Indiens Raumsonde soll am unerforschten Südpol neue Erkenntnisse gewinnen. Beim zweiten Wettlauf zum Mond geht es um den Ursprung des Mondes und die Zukunft der Raumfahrt.

Bereit für Indiens erste Mondlandung: Die Trägerrakete GSLV Mk-III auf dem Weg zur Startplattform. (Copyright ISRO, authorized reproduction)

Am 20. Juli 1969, kurz nach 9 Uhr abends mitteleuropäischer Zeit, setzte die Landefähre Eagle in der Tiefebene Mare Tranquillitatis auf, dem Meer der Ruhe. Sechs Stunden später, gegen 3 Uhr morgens am 21. Juni 1969, betrat der US-Astronaut Neil Armstrong als erster Mensch den Mond. In diesem Jahr, in dem sich die Apollo-11-Landung zum 50. mehr lesen / lire plus

Alternativen zu Tierversuchen: Leberkügelchen und Nierenröhrchen

Es gibt technisch mittlerweile die Möglichkeit, neue Medikamente statt an Tieren an 3D-Zellgewebe zu testen. Ein Schweizer Forschungsinstitut arbeitet daran.

Um die Dreidimensionalität hinzubekommen, werden die humanen Ausgangszellen in einer tropfenförmigen Nährflüssigkeit gelagert. (Quelle: Schweizer Hochschule für Life Sciences, FHNW)

Mäuse, Ratten, Hunde müssen herhalten, um Wirkstoffe auf unerwünschte Nebenwirkungen beim Menschen zu testen. Zwar wurden laut Bundesamt für Lebensmittelsicherheit und Veterinärwesen in Deutschland im Jahr 2017 über 100.000 Tiere weniger für Tierversuche eingesetzt als im Jahr 2008. Es waren aber immer noch rund 615.000. Als ethische Richtlinie gilt der 3R-Grundsatz. Die drei R stehen für Refine (Versuche verbessern, damit die Tiere weniger leiden müssen), Reduce (die Zahl der Tiere in Versuchen verringern) und Replace (Versuche ganz vermeiden). mehr lesen / lire plus

Biodiversität: Wie Roboter die Bienen retten könnten

Bienen haben, wie viele andere Insekten auch, große Probleme mit den veränderten Umweltbedingungen. Im Rahmen eines europäischen Forschungsprojekts will man ihnen helfen. Roboter sollen künftig im Bienenstock nach dem Rechten sehen. Dass die Interaktion Tier-künstliche Intelligenz klappt, haben Schweizer und österreichische Forscher*innen schon vorher bewiesen.

Bienen werden von Robotern angelockt. (Foto: Frank Bonnet/EPFL)

Zebrafische leben in Flüssen, Honigbienen an Land. Ihre Ökosysteme sind also komplett voneinander getrennt. Kaum vorstellbar, dass sie sich jemals direkt begegnen. Zumindest nicht in der Natur. Im Labor geht so etwas aber schon, wie ein wissenschaftliches Experiment zeigte. Dabei wurden die beiden schwarmintelligenten Tierarten dazu gebracht, miteinander zu kommunizieren. mehr lesen / lire plus

Medizin: Antibiotikajagd mit Minitröpfchen


Resistente Bakterien kosten jedes Jahr viele Menschenleben. Zwei Schweizer Forscher haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sie neue wirksame Mittel gegen gefährliche Krankheitserreger finden wollen.

Künstlerische Darstellung der SpheroBiotics-Technologie. 
Die roten Kügelchen zeigen die Miniaturlabore in der Erde. (Bildquelle: SpheroBiotics)

Manche Mikroorganismen produzieren Abwehrstoffe, um sich einen Überlebensvorteil gegenüber bakteriellen Konkurrenten zu verschaffen. Diese Substanzen kann der Mensch gut gebrauchen, denn sie lassen sich isolieren und als Antibiotika gegen bakterielle Krankheitserreger einsetzen. Etwa 75 Prozent der heute verfügbaren Antibiotika gehen auf Naturstoffe zurück. Jedoch gibt es ein Riesenproblem: Immer mehr Bakterien entwickeln Antibiotikaresistenzen. Das heißt, die Substanzen bleiben wirkungslos. Was unter anderem dadurch kam, dass in Kliniken relativ wenige Antibiotika sehr oft eingesetzt wurden. mehr lesen / lire plus

Insekten: Die Ankunft kleiner Invasoren

Der Klimawandel und die Globalisierung bringen auch neue Schädlinge nach Europa. Ist Europas Landwirtschaft darauf vorbereitet?

Der Japankäfer ist ein landwirtschaftlicher Schädling mit vielen potenziellen Wirtspflanzen, der großen Schaden anrichten kann. (Foto: CC-BY-SA Ryan Odnett)

Der Japankäfer, Popillia japonica, hat braune Flügeldecken, ein metallisch schimmerndes grünes Halsschild, fünf weiße Haarbüschel an jeder Hinterleibsseite und hinten, auf dem letzten Abdominalsegment, nochmal zwei weiße Büschel. Wie der Name verrät, kommt das Insekt ursprünglich in Japan vor. Anfang des 20. Jahrhunderts verschleppte man es dann an die Westküste Nordamerikas. Vermutlich mangels natürlicher Gegenspieler konnte der Japankäfer dort in kurzer Zeit eine große Population aufbauen. mehr lesen / lire plus

Trinkwasserversorgung: Flora als Filter

Naturnahe Verfahren zur Wasseraufbereitung könnten künftig entscheidend dazu beitragen, sauberes Wasser für alle Menschen kostengünstig zugänglich zu machen.

In der Pilgerstätte Haridwar am Fluss Ganges wird Trinkwasser durch natürliche Uferfiltration gewonnen. (Bildquelle : Julian Nyca, CC-BY-SA 3.0)

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation WHO trinken zwei Milliarden Menschen Wasser, das durch Fäkalien verunreinigt ist. Jährlich sterben 500.000 Personen wegen einer Durchfallerkrankung. Im Jahr 2025, so die Prognose, wird die Hälfte der Erdbevölkerung in Gegenden leben, die unter Wasserstress leiden. Keine guten Aussichten. Was das Problem noch vergrößert, sind die sich stetig ändernden Bedingungen, mit denen es die Wasserversorger zu tun haben. So schreitet der Klimawandel voran. mehr lesen / lire plus

Lachgas: Gar nicht lustig

Neben CO2 könnte auch Lachgas in naher Zukunft zu einem Klimakiller avancieren. Hauptursache der Emission des Gases ist die künstliche Trockenlegung von Feuchtgebieten.

58 Lachgas-Hotspots in 13 Ländern 
wurden rund um den 
Globus untersucht. (Grafik: nature.com)

Klimagase haben die Eigenschaft, infrarote Wärmestrahlung, die von der Erde in Richtung Weltall zurückgeschickt wird, zu absorbieren. Also die Wärmestrahlung daran zu hindern, die Erdatmosphäre zu verlassen. Hier liegt die Ursache für den Treibhauseffekt, der uns die globale Erwärmung beschert.

Je mehr Klimagase durch Autos, Flugzeuge, Kraftwerke oder Regenwaldabholzung in die Atmosphäre gelangen, desto weniger Wärmestrahlung kann ins All entweichen. Jedoch ist bei Klimagasen meist nur vom Kohlendioxid die Rede. mehr lesen / lire plus

Wiederbewaldung: Nicht immer gut

Der globale Waldverlust hat sich zwar verlangsamt, hält aber nach wie vor an. Um dem entgegenzuwirken, bietet sich die Wiederbewaldung an. Damit diese Methode Erfolg hat, muss jedoch die Land- und Energienutzung umgestellt werden.

© maxpixel.net

Die globalen Waldflächen nehmen stark ab. Seit Jahrzehnten geht das schon so. Doch immerhin hat das Tempo der Entwaldung nachgelassen. Während in den 1990er-Jahren noch 7,3 Millionen Hektar jährlich oder 0,18 Prozent der Gesamtfläche verloren gingen, verschwanden zwischen 2010 und 2015 laut der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Uno, FAO „nur“ 3,3 Millionen Hektar pro Jahr. 3,3 Millionen Hektar entspricht 0,08 Prozent des gesamten Waldbestandes. In den fünf Jahren erwischte es vor allem die Wälder in den Tropen, vorneweg Brasilien und Indonesien. mehr lesen / lire plus

Pluto
: Eisdünen

Obwohl Pluto 30 Mal weiter von der Sonne entfernt ist als unser Planet, gibt des etliche Gemeinsamkeiten

Eisdünen auf Pluto zeigen einen facettenreichen und dynamischen Zwergplaneten. (Foto: Nasa)

Mit 50.000 Kilometern pro Stunde raste die Nasa-Raumsonde New Horizons vor mehr als vier Jahren an Pluto vorbei, dem eiskalten, 2006 zum Zwergplaneten degradierten Himmelskörper am Rande unseres Sonnensystems. So schnell wird es keine zweite Gelegenheit für Nahaufnahmen geben. Was auch nicht weiter schlimm ist, sind Forscher doch immer noch mit dem Auswerten des Datenmaterials vom Vorbeiflug im Juli 2015 beschäftigt. Zwar ist Pluto über 30 Mal weiter von der Sonne entfernt als die Erde, doch finden sich erstaunliche Gemeinsamkeiten. mehr lesen / lire plus

Overtourism
: Zur Entlastung in 
die Blauen Berge


Manche Städte können die Touristenmassen kaum noch aufnehmen. Es gibt sogar Anwohnerproteste. Wie können überlastete Destinationen gegensteuern?

Überfüllter Strand in Mar del Plata, Argentinien. (Foto: Wikimedia/Loco085/PD)

Gedränge an den Badestränden, überfüllte Innenstädte, lange Warteschlangen vor den Museen, schlaflose Nächte für Anwohner wegen des ständigen Lärms – all diese unerfreulichen Symptome sind unter dem Begriff Overtourism zusammengefasst. Overtourism bedeutet, der Fremdenverkehr geht weit über die Kapazitäten der Destination hinaus. Kurz: Es ist einfach zu viel.

Spritztour in die Ferne

Weitere Kennzeichen sind steigende Immobilienpreise und zu hoher Ressourcenverbrauch. Dazu gehört eine durch den Tourismus verstärkte Wasserknappheit in trockenen Gegenden. Zwar hat es ähnliche Phänomene vor 30 oder 40 Jahren auch schon gegeben, in letzter Zeit ist die Aufmerksamkeit für das Thema aber wieder größer geworden. mehr lesen / lire plus

Raumfahrt
: Big Data 
der Tiere


Mitte Februar hob eine russische Sojus-Progress-Rakete vom Weltraumbahnhof Baikonur in Kasachstan ab. An Bord befand sich die knapp 200 Kilogramm schwere Icarus-Antenne.

(Quelle: MPI für Ornithologie)

Icarus steht für International Cooperation for Animal Research Using Space, ein ehrgeiziges wissenschaftliches Projekt, an dem sich unter anderem deutsche, russische, dänische, US-amerikanische, israelische und panamaische Institute beteiligen. Es geht um die satellitengestützte Beobachtung kleiner Tiere vom Weltraum aus. Mittlerweile hat die Antenne ihr Ziel, die Internationale Raumstation ISS, erreicht. In diesem Monat wird sie von russischen Kosmonauten an der Außenseite der ISS angebracht. Damit beginnt die Tierbeobachtung aus dem All.

Die Antenne empfängt die Signale von Sendern, die unten auf der Erde an Tierkörpern befestigt sind. mehr lesen / lire plus

Europäische Solar-Orbiter-Mission
: Auf zur Sonne!

Die Vorbereitungen für den Start des Solar Orbiters sind in der Endphase. Die Wissenschaftler hoffen, dank der europäischen Sonde die auf der Sonnenoberfläche ablaufenden Prozesse besser zu verstehen.

Übersicht der Solarmissionen seit 1994. (Nasa / PD)

Was auf der Sonne los ist, interessiert nicht nur Astronomen. Turbulenzen auf der Sonne wirken sich auf Klima und Funkverbindungen auf der Erde aus. Die Erforschung des Sterns, der den Mittelpunkt unseres Planetensystems darstellt, schreitet langsam voran – nach den Entdeckungen der amerikanischen Cassini-Sonde werden die der europäischen Solar-Orbiter-Sonde mit Spannung erwartet.

Unser Sonnensystem umfasst – neben der Sonne selbst – die Planeten, deren Satelliten, Zwergplaneten, Asteroiden, Meteoroiden, Kometen und jede Menge Gas- und Staubteilchen. mehr lesen / lire plus

Windkraft-Technologie
: Strom aus 600 Metern Höhe

Mobil einsetzbare Flugwindkraft-
werke sind eine realistische und sinnvolle Alternative zu herkömmlichen erdgebundenen Windkraftanlagen.

Windrad, Twing-Drohne und Solaranlage – der visuelle Abdruck im Vergleich. (Quelle: Twingtec)

Der Ausbau der Windenergie in Europa geht voran. Ende letzten Jahres waren Onshore-Anlagen mit einer Gesamtleistung von 178.000 Megawatt installiert. Allein 2017 kamen neue Windkapazitäten von 16.800 Megawatt dazu. Die Dimensionen werden immer gewaltiger. So entsteht in Nordschweden gerade der größte Onshore-Windpark Europas. In der Gegend westlich der Stadt Pitea leben wenig Menschen, dafür gibt es ordentlich Wind. Insgesamt 179 Turbinen von 3,6 Megawatt sind hier im Bau. Sie stehen auf einer Fläche von 450 Quadratkilometern. mehr lesen / lire plus

Klimaprognosen und Troposphäre: Mysteriöse Mischwolken

Abkühlend oder aufwärmend, die Interaktion der Wolken in der Troposphäre mit dem Treibhauseffekt ist kompliziert. Das wirkt sich auf die Qualität der Klimaprognosen aus.

Wolken, diese flüchtigen Gebilde am Himmel, beeinflussen den Strahlenhaushalt, und damit das Klima der Erde. Etwa 50 der insgesamt 240 Watt pro Quadratmeter der globalen Sonneneinstrahlung werden von ihnen reflektiert – das wirkt abkühlend. Jedoch haben nicht alle Wolken den gleichen Effekt. Die hochliegenden Zirruswolken, die aus winzigen Eisteilchen bestehen, lassen den Großteil der Solarstrahlung durch. Die tieferliegenden Wasserwolken dagegen, die aus lauter Wassertröpfchen zusammengesetzt sind, wirken stark reflektierend und sorgen so für starke Abkühlung.

Frage an Wolke 7

Ein zweiter Wolken-Faktor gesellt sich hinzu. mehr lesen / lire plus