So lassen sich emissionsverfälschte Altersmessungen identifizieren

Radiokarbonmethode bleibt verlässliches Werkzeug, wenn sie durch 13-C-Messungen ergänzt wird

Bremerhaven, 7. Dezember 2016. Gute Nachrichten für Archäologen und
Naturwissenschaftler! Sie werden auch künftig die Radiokarbonmethode als
verlässliches Werkzeug für die Altersbestimmung von Artefakten und
Probenmaterial verwenden können. Die durch den Kohlendioxidausstoß des
Menschen vorangetriebene Abnahme des Kohlenstoffisotopes 14-C in der
Atmosphäre und die damit verbundene Verfälschung des Radiokarbonalters
der Materialien lässt sich genau identifizieren – mit Hilfe einer
Messung des Kohlenstoffisotopes 13-C. Zu diesem Ergebnis kommt
AWI-Geowissenschaftler Dr. Peter Köhler in einer Studie, die heute im
Fachmagazin Environmental Research Letters erschienen ist.

Wie lange noch können wir unsere beste Methode zur Altersbestimmung
organischer Materialien einsetzen? Diese Frage stellten sich Archäologen
und Naturwissenschaftler vor etwa einem Jahr, als bekannt wurde, dass
die Menschheit durch ihren Verbrauch fossiler Brennstoffe wie Kohle,
Erdöl und Erdgas die Kohlenstoffisotopen-Bilanz der Erde derart
verändert, dass die Radiokarbonmethode schon in wenigen Jahrzehnten
ungenaue Altersangaben generieren wird.

„Sollten die globalen Emissionen fossilen Kohlendioxids in naher Zukunft
unverändert ansteigen wie im „business-as-usual“-Szenario des
Weltklimarates prognostiziert, werden die Ergebnisse unserer
Altersbestimmungen von neuem organischem Material im Jahr 2050 identisch
sein mit jenen von rund 1000 Jahre alten Proben. Im Jahr 2150 werden
neue Proben dann in etwa so alt wie 3000 Jahre alter Kohlenstoff
erscheinen, im Extremfall sogar wie 4300 Jahre altes Material. Das
hieße, frisches Probenmaterial, zum Beispiel von einem im nächsten
Jahrhundert gefällten Baum, erscheint dann gemessen mit der
Radiokarbonmethode genauso alt wie mehrere Jahrtausende altes Holz“,
erläutert Dr. Peter Köhler, Geowissenschaftler am
Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und
Meeresforschung.

Er stellte sich im zurückliegenden Jahr die Frage, ob und wie sich diese
verfälschte Alterung des Materials nachweisen ließe. Die Lösung hat er
nun in einem weiteren Kohlenstoffisotop gefunden. „Wenn wir parallel zur
Radiokarbonmethode auch den 13-C-Wert der Probe bestimmen, können wir
herausfinden, ob die Altersangabe vertrauenswürdig ist. Anhand des
13-C-Wertes wird nämlich deutlich, ob der Kohlenstoff der Probe durch
fossiles Kohlendioxid beeinflusst worden ist“, sagt Peter Köhler.

Kohlenstoff, den Lebewesen bei der Atmung, über die Photosynthese oder
mit der Nahrung aufnehmen, enthält drei verschiedene Isotope: die beiden
stabilen Isotope 12-C und 13-C sowie das radioaktive 14-C. Letzteres
wird durch Kernreaktionen in den oberen Schichten der Erdatmosphäre
gebildet. Stirbt ein Tier oder eine Pflanze, zerfällt das in seinem
Gewebe gebundene 14-C mit einer konstanten Rate. Seine Halbwertzeit
beträgt rund 6000 Jahre.

Diesen Umstand machen sich Wissenschaftler bei der Altersbestimmung
mithilfe der Radiokarbonmethode zunutze. Sie bestimmen dabei die Menge
der verbliebenen 14-C-Isotope in der Probe, setzen sie mit der Anzahl
der 12-C-Isotope in ein Verhältnis und vergleichen dieses wiederum mit
einem vorher festgelegten Standard-Wert. „Wir stehen vor dem Problem,
dass Erdgas, Erdöl und Kohle so alt sind, dass ihr Kohlenstoff keine
14-C-Isotope mehr enthält. Verbrennen wir nun diese Rohstoffe, bringen
wir große Mengen an 14-C-freiem Kohlendioxid in die Atmosphäre. Die
Folge ist, dass sich das Verhältnis von 14-C zu 12-C – ähnlich einem
Alterungsprozess – verkleinert, zuerst in der Atmosphäre, später in
allen mit ihr im Austausch stehenden Reservoiren. Dieses Phänomen kennen
wir als den Suess-Effekt, benannt nach dem Physiker Hans E. Suess“,
sagt Peter Köhler.

Das 13-C-Signal identifiziert den Unterschied

Diesen Suess-Effekt gibt es auch für das 13-C-Isotop – eine Tatsache,
die der AWI-Wissenschaftler zur Lösung des Datierungsproblems nutzte.
„Durch das Verbrennen von Erdöl, Kohle und Erdgas verändert sich nicht
nur das 14-C-Signal in der Atmosphäre, sondern auch das stabile
13-C-Signal. Das bedeutet: Habe ich in meiner Messung ein verändertes
13-C-Signal, zeigt mir dieses an, dass auch die 14-C-Altersangabe durch
fossilen Kohlenstoff beeinflusst wurde. Liegt mein 13-C-Signal dagegen
innerhalb des zu erwartenden Bereiches, gibt es keinen Einfluss durch
fossilen Kohlenstoff und die 14-C-Altersangabe zeigt mir das korrekte
Alter an“, erläutert Peter Köhler.

In seiner Studie hatte der Wissenschaftler den 14-C-Suess-Effekt und den
13-C-Suess-Effekt bis zum Jahr 2500 mit dem Computermodell BICYCLE
berechnet, welches den globalen Kohlenstoffkreislauf nachbildet. Seine
Rechnungen basierten dabei auf den gängigen Emissionsszenarien des
Weltklimarates. Anschließend überprüfte er mithilfe weiterer
Untersuchungen, ob seine Zukunftsprognosen auch dann standhielten, wenn
es der Menschheit gelingen sollte, die Kohlendioxid-Konzentration in der
Atmosphäre zu reduzieren.

In allen angenommenen Szenarien konnte die potentielle Verfälschung der
Altersdatierung mit Hilfe des 13-C-Suess-Effekts identifiziert werden.
Lediglich in Regionen, die nur in langsamem Austausch mit der Atmosphäre
stehen (z.B. der tiefe Pazifische Ozean), erscheint eine eindeutige
Identifikation mithilfe des 13-C-Suess-Effektes nicht möglich.
Methodisch schwierig wird es auch, wenn die Menschheit in großem Umfang
beginnen sollte, Biomassen anzubauen, um Kohlendioxid zu binden, diese
Biomasse dann verbrennt und das freiwerdende Kohlendioxid in
unterirdischen Gesteinsschichten einlagert. Diese sogenannte
BECCS-Methode wurde bereits in geringem Umfang in einigen Szenarien des
Weltklimarates implementiert, ist aber nur eine von etlichen theoretisch
möglichen Methoden, die Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre zu
reduzieren.

Verändertes Bioklima erfordert angepasste Produktionsmethoden

(aid) – Der beschleunigte Wandel des Klimas beeinflusst nach Einschätzung von Experten auch die landwirtschaftliche Produktion. Die großräumigen atmosphärischen Bedingungen wirken sich auch auf das Bioklima, also auf die Interaktion zwischen Klima und Nutzpflanzen aus. Die bioklimatischen Bedingungen beeinflussen beispielsweise die Anfälligkeit von Pflanzen für Pilzkrankheiten: Temperatur, Feuchtigkeit, Wind und Sonneneinstrahlung sind Faktoren, die sich positiv oder negativ auf das Auftreten von pilzlichen Erregern auswirken. Pflanzenentwicklung, Nährstoffaufnahme und -verwertung sowie die Stressanfälligkeit werden unter anderem von der Höhe der Temperatur bestimmt. Aber auch die Entwicklungszyklen von Pilzerregern vollziehen sich unter ganz spezifischen Temperaturbedingungen. Kommt es hier zu Verschiebungen, werden an bestimmten Standorten neue Pilzarten begünstigt oder vorhandene gehemmt. Neben der Temperatur wirken sich auch veränderte Niederschlagsmengen, -verteilungen oder -intensitäten auf die Sporenentwicklung aus. Während starke Regenfälle die Sporen abwaschen können, breiten sich viele Pilze bei gleichmäßiger Feuchtigkeit besonders stark aus. Der beschleunigte Wandel des Klimas führt auch zum verstärkten Auftreten von Winden. Diese wiederum begünstigen auf manchen Standorten den Abrieb auf den Blattoberflächen durch Sandpartikel. Kleine Verletzungen der Blätter bilden dann Eintrittspforten für Krankheitserreger. Daneben setzt eine längerfristig erhöhte Sonneneinstrahlung die Widerstandsfähigkeit der Pflanzen herab. Verändern sich also an bestimmten Standorten ein oder mehrere bioklimatische Faktoren, erhöht sich der Befallsdruck. Klimawandel und damit veränderte bioklimatische Bedingungen stellen die Landwirte zukünftig vor neue Herausforderungen zur Anpassung ihrer landwirtschaftlichen Produktionssysteme.Es wird in Zukunft noch mehr darauf ankommen, die individuellen Standortbedingungen genau zu analysieren und den Anbau durch Sortenwahl, integrierte Pflanzenschutzmaßnahmen und angepasste Fruchtfolgen entsprechend anzupassen.
aid, Friederike Eversheim

Massiver Meteoriten-Einschlagskrater entdeckt

Kilometerbreiter Eisenmeteorit unter Grönlands Eis mit Hilfe von AWI-Forschungsflugzeug Polar 6 nachgewiesen

Ein internationales Forscherteam hat einen 31 Kilometer breiten
Meteoriten-Einschlagkrater entdeckt, der im nördlichen Grönland unter
dem Eisschild verborgen ist. Dies ist der erste Fund eines Kraters unter
einem der kontinentalen Eisschilde auf der Erde. Die Ergebnisse
erscheinen jetzt in der internationalen Fachzeitschrift Science
Advances.

Der Krater hat einen Durchmesser von mehr als 31 Kilometern und
entspricht somit einer Fläche größer als Paris. Er zählt damit zu den 25
größten Einschlagskratern der Erde. Er ist entstanden, als ein
kilometerbreiter Eisenmeteorit in Nordgrönland einschlug, ist aber
derzeit unter einem Kilometer dicken Eispanzer verborgen. Die Vereisung
Grönlands begann vor drei Millionen Jahren. „Der Krater ist
außergewöhnlich gut erhalten. Das ist überraschend, denn fließendes
Gletschereis ist ein unglaublich effizientes Erosionsmittel, das Spuren
des Einschlags schnell entfernt hätte. Dies bedeutet, dass der Krater
aus geologischer Sicht recht jung sein könnte; es war allerdings bisher
nicht möglich, ihn direkt zu datieren. Möglicherweise entstand er sogar
erst vor 12.000 Jahren, also gegen Ende der letzten Kaltzeit”, sagt der
Leitautor der Studie, Professor Kurt H. Kjær vom Centre for GeoGenetics
am Naturkundemuseum von Dänemark.

Riesige kreisförmige Vertiefung

Der Krater wurde erstmals im Juli 2015 entdeckt, als die Forscher eine
neue topographische Karte unter dem grönländischen Eisschild
untersuchten. Sie bemerkten unter dem Hiawatha-Gletscher am äußersten
Rand der Eisdecke in Nordgrönland eine enorme – aber trotzdem bisher
unentdeckte – kreisförmige Vertiefung. „Wir wussten sofort, dass dies
etwas Besonderes war, aber gleichzeitig war klar, dass es schwierig sein
wird, den Ursprung dieser Depression zu bestätigen", sagt Kjær.

Im Innenhof seines Arbeitsplatzes, des Geologischen Museums in
Kopenhagen, liegt als Ausstellungsstück ein 20 Tonnen schwerer
Eisenmeteorit, der sprichwörtlich Stein des Anstoßes für die
Überlegungen der Forscher war, bei der Depression nach Spuren eines
Meteoriteneinschlags zu suchen. „Der Rückschluss war naheliegend, dass
die Depression ein zuvor nicht beschriebener Meteoritenkrater sein
könnte – aber uns fehlten anfangs die Beweise", erinnert sich Professor
Nicolaj K. Larsen von der Universität Aarhus und Mitautor der
Publikation.

Messungen mit dem Forschungsflugzeug Polar 6 des
Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und
Meeresforschung (AWI) konnten die Vermutungen die Forscher bekräftigen,
dass die riesige Depression ein Meteoritenkrater ist. Die Polar 6 flog
im Mai 2016 über den Hiawatha-Gletscher, um den Krater und das darüber
liegende Eis mit einem neuen leistungsstarken Eisradar zu kartieren.
Frühere Radarmessungen des Hiawatha-Gletschers waren Teil eines
Langzeitprogramms der NASA, um Änderungen in der Eisbedeckung Grönlands
zu kartieren. Um die Hypothese des Meteoriteneinschlags zu testen,
benötigten die Wissenschaftler eine gezielte und dichtere
Radaruntersuchung.

„Das neue Radarsystem der AWI-Forschungsflugzeuge war genau die Art von
Instrument, die wir für die Messungen brauchten“, sagt Prof. Olaf Eisen,
Glaziologe am Alfred-Wegener-Institut, der ebenfalls an der Studie
beteiligt ist. „Das an der Universität Kansas für uns maßgeschneiderte
Radarsystem der nächsten Generation übertraf alle Erwartungen und
bildete die Struktur mit einer beispiellosen Auflösung und Detailschärfe
ab: Ein deutlich kreisrunder Rand, eine zentrale Erhebung, darüber
sowohl gestörte als auch ungestörte Eisschichten und basale Trümmer.
Alles, was einen Meteoriteneinschlag auszeichnet, ist da“, berichtet
Olaf Eisen begeistert.

In den Sommern 2016 und 2017 kehrte das Forschungsteam auf den
grönländischen Eisschild zurück, um tektonische Strukturen im Gestein am
Fuß des Gletschers zu kartieren und Proben von Sedimenten zu sammeln,
die durch einen Schmelzwasserkanal aus der Senke herausgespült wurden.
„Ein Teil des aus dem Krater gespülten Quarzsandes hatte eben jene
Deformationsmerkmale, die auf einen gewaltsamen Aufprall hindeuten. Dies
ist ein schlüssiger Beweis dafür, dass die Depression unter dem
Hiawatha-Gletscher ein Meteoritenkrater ist", sagt Larsen.

Die Folgen der Auswirkungen auf das Klima und das Leben der Erde

Frühere Studien haben gezeigt, dass große Meteoriteneinschläge das Klima
der Erde nachhaltig beeinflussen können – mit gravierenden Folgen für
das Leben auf dem Planeten. Daher wollen die Wissenschaftler jetzt
weiter untersuchen, wann und wie dieser Meteoriteneinschlag am
Hiawatha-Gletscher den Planeten beeinflusst hat. „Der nächste Schritt
der Untersuchungen wird darin bestehen, den Einschlag zuverlässig zu
datieren. Dies ist eine Herausforderung, da wir wohl versuchen müssen,
an Material am Boden der Struktur heranzukommen. Dies ist jedoch
entscheidend, wenn wir verstehen wollen, wie sich der Einschlag auf das
Leben auf der Erde auswirkte“, schließt Erstautor Kjær.

Originalpublikation

Kurt H. Kjær, Nicolaj K. Larsen, Tobias Binder, Anders A. Bjørk, Olaf
Eisen, Mark A. Fahnestock, Svend Funder, Adam A. Garde, Henning Haack,
Veit Helm, Michael Houmark-Nielsen, Kristian K. Kjeldsen, Shfaqat A.
Khan, Horst Machguth, Iain McDonald, Mathieu Morlighem, Jérémie
Mouginot, John D. Paden, Tod E. Waight, Christian Weikusat, Eske
Willerslev, Joseph A. MacGregor: A large impact crater beneath Hiawatha
Glacier in northwest Greenland. Science Advances 2018.

Fahrt durch den polaren Südpazifik bis nach Neuseeland

Bremerhaven, den 14. Oktober 2009. Das Forschungsschiff Polarstern wird am 16. Oktober von Bremerhaven aus zu seiner 26. Antarktisexpedition aufbrechen. Die Expedition ist in vier Abschnitte unterteilt und führt Polarstern, die vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft betrieben wird, zunächst nach Punta Arenas. Forscher vom Leibniz-Institut für Meereswissenschaften an der Universität Kiel IFM-GEOMAR, vom Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (IfT), vom GKSS Forschungszentrum und vom Alfred-Wegener-Institut werden auf dem ersten und letzten Abschnitt das OCEANET-System weiterentwickeln, das den Stoff- und Energieaustausch zwischen Ozean und Atmosphäre experimentell erfasst. Es soll langfristig wichtige Umweltparameter autonom auf Fracht- und Forschungsschiffen messen.

Ende November werden dann in Chile überwiegend marine Geologen an Bord gehen, um erstmalig mit Polarstern den gesamten polaren Südpazifik zu durchqueren. Die 43 Wissenschaftler und Techniker um Fahrtleiter Dr. Rainer Gersonde vom Alfred-Wegener-Institut wollen an etwa 40 Positionen geologische Proben nehmen, um aus den Ablagerungen der Tiefsee Daten zur Klimageschichte der vergangenen Million Jahre zu erheben. Die Auswertung erfolgt im Rahmen von nationalen und internationalen Projekten. Die Forscher wollen feststellen, welche Rolle der polare Südpazifik bei der Entwicklung des globalen Klimageschehens einnimmt. Dieses ausgewiesene Schlechtwettergebiet ist bislang nur wenig untersucht. Als Bildungsgebiet für Tiefen- und Zwischenwassermassen, die Nährstoffe und kaltes Wasser bis in den Bereich der Nordhalbkugel transportieren, nimmt es Einfluss auf das Klima der Erde. Da der polare Südpazifik im Süden an die Eismassen der Westantarktis grenzt, ist er die Schlüsselregion für Untersuchungen der Stabilität des westantarktischen Eisschildes im Verlauf von vergangenen Warm- und Kaltzeiten. Dieser Eisschild gilt unter warmen Klimabedingungen als instabil, sein Abschmelzen könnte den Meeresspiegel um drei bis fünf Meter steigen lassen. Neben den Probennahmen zu klima- und meeresspiegelbezogenen Fragestellungen wird auch das bislang einzig bekannte Einschlaggebiet eines ein Kilometer großen Asteroiden in den Ozean untersucht. Die geowissenschaftlichen Arbeiten schließen seismische Profilfahrten ein, um einen Vorschlag für eine Tiefseebohrlokation im Rahmen des internationalen “Integrated Ocean Drilling Program³(IODP) zu machen. Mit der geplanten Bohrung soll dann die Klima- und antarktische Vereisungsgeschichte der letzten 40 Millionen Jahre dokumentiert werden.

Nach zwei Monaten wird der zweite Fahrtabschnitt in Wellington enden, wo die deutsche Botschaft anlässlich des ersten Einlaufens der Polarstern in Neuseeland zu einem Empfang an Bord lädt. Ende Januar beginnt der dritte Fahrtabschnitt, der auf einer südlicheren Fahrtroute als der vorherige zurück nach Chile führt. Anfang April 2010 wird Polarstern wieder in Punta Arenas einlaufen. Von dort wird das Schiff den Rückweg nach Bremerhaven antreten, wo Polarstern voraussichtlich am 17. Mai 2010 eintreffen wird.

Neues Meereisportal liefert tagesaktuelle Eiskarten von der Arktis und Antarktis

Bremerhaven, 16. April 2013. Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Institutes, Helmholtz -Zentrum für Polar- und Meeresforschung stellen heute auf dem 3. REKLIM-Wissenschaftsworkshop in Bad Honnef die neue Internetplattform www.meereisportal.de vor, die sie gemeinsam mit Kollegen von der Universität Bremen entwickelt haben. Die Internetseite bietet als deutschsprachige Webplattform neben jeder Menge Hintergrundinformationen zum Thema Meereis tagesaktuelle Meereiskarten von Arktis und Antarktis. Zudem eröffnet sie Nutzern die Möglichkeit, die unterschiedlichen Basisdaten für die eigene Weiterverarbeitung herunterzuladen. In naher Zukunft wollen die Initiatoren in diesem Portal auch die weltweit ersten Karten zur Meereisdicke als Datenprodukte des ESA-Satelliten CryoSat-2 veröffentlichen.

Bei der Frage „Wie groß ist die Eisdecke der Arktis?“ mussten sich interessierte Laien und Wissenschaftler aus dem deutschsprachigen Raum in der Vergangenheit oft auf englisch-sprachige Informationen deutscher oder amerikanischer Forschungseinrichtungen verlassen. Heute aber geht mit www.meereisportal.de das erste umfassende, deutschsprachige Internetportal rund um das Thema Meereis in der Arktis und Antarktis online. Entwickelt wurde es im Rahmen des Helmholtz-Verbundes Regionale Klimaveränderungen (REKLIM) als Gemeinschaftsprojekt der Universität Bremen und des Alfred-Wegener-Institutes, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung – einem der weltweit führenden Zentren im Bereich Meereisforschung.

„Unsere Seite bietet den Internetnutzern drei Informationsquellen: Erstens ein umfangreiches Kartenarchiv, in dem jeder Interessierte momentan bereits mehr als 7000 grafisch aufbereitete Meereiskarten der Arktis und Antarktis herunterladen kann – die tagesaktuellen ebenso wie jene aus den zurückliegenden zehn Jahren. Zweitens ein Datenportal, in dem Messdaten zum Meereis zu finden sind, sowie drittens einen großen Bereich, in dem wir durch unser Klimabüro verständlich aufbereitete Informationen rund um das Thema Meereis bereitstellen. Sie geben Antwort auf Fragen wie ‚Wie entsteht Meereis?’, ‚Wie wird es erforscht?’ oder ‚Welche Rolle spielt es für das Klima unserer Erde?’“, sagt REKLIM-Geschäftsführer Dr. Klaus Grosfeld.

Die tagesaktuellen Karten zur Meereisausbreitung basieren auf Messdaten des japanischen Satelliten SHIZUKU, der in einer Höhe von 700 Kilometern um die Erde kreist. Sein Mikrowellen-Radiometer AMSR2 erfasst seit dem 4. Juli 2012, wo auf der Erde sich wie viel Eis auf dem Meer befindet. Diese Satellitendaten werden vom Institut für Umweltphysik der Universität Bremen (IUP) abgerufen, dort entsprechend ausgewertet und aufbereitet. Sie fließen anschließend direkt in die vom AWI-Rechenzentrum betriebene digitale Infrastruktur des Meereisportals, wo sie automatisch als Meereiskarten ausgegeben werden. „Die Kooperation mit dem AWI ermöglicht uns, die an der Universität Bremen entwickelten Datenprodukte einer breiten Öffentlichkeit zur Verfügung zu stellen und so die in Bremen und Bremerhaven vorhandene E xpertise zu diesem Thema zu bündeln“, sagt Dr. Georg Heygster, Leiter der Meereisabteilung am IUP-Bremen.

In naher Zukunft wollen die AWI-Experten das Portal dann noch um aktuelle Meereisdicken-Karten erweitern. Diese werden auf Daten des im Jahr 2010 gestarteten ESA-Satelliten CryoSat-2 beruhen und das aktuelle Volumen des arktischen und antarktischen Meereises zeigen. „Wir freuen uns sehr, dass unser Meereisportal unseres Wissens nach das erste Internetportal weltweit sein wird, auf dem diese Eisdickenkarten frei und unkompliziert heruntergeladen werden können“, sagt AWI-Meereisphysiker Dr. Stefan Hendricks, der sich mit der Auswertung der CryoSat-2-Daten beschäftigt.

In Sachen Aktualität aber wollen die AWI-Klimaforscher und ihre Kollegen von der Universität Bremen noch einen Schritt weitergehen. Sie planen, auf der neuen Internetplattform in regelmäßigen Abständen Verlaufsanimationen, wissenschaftliche Analysen der aktuellen Meereis-Situation sowie Berichte über spezielle Forschungsaktivitäten für eine deutschsprachige Leserschaft zu veröffentlichen. Von Meereisphysikern über Ozeanografen bis hin zu den AWI-Modellierern – sie alle werden auf www.meereisportal. de zu Wort kommen und verdeutlichen, auf welch vielfältige Art und Weise Wissenschaftler das Meereis unters uchen und zu welchen Themen sie Auskunft geben können.

Im nächsten Schritt soll meereisportal.de auch auf saisonale Vorhersagen zur Meereisausdehnung erweitert werden. Dafür wollen die Initiatoren den sogenannten „Sea Ice outlook“ in das Portal integrieren. Dieses wissenschaftliche Werkzeug verknüpft aktuelle Beobachtungsdaten mit Modelldaten, um im Anschluss daran die Entwicklung der Meereisausdehnung vorherzusagen. Bisher wurden diese Vorhersagen nur für das jährliche Meereisminimum in der Arktis gemacht. In Zukunft sollen sie jedoch auf monatlicher Basis erfolgen. „Auf diese Weise wollen wir eine Grundlage dafür schaffen, die zukünftige Meereise ntwicklung in der Arktis genauer vorhersagen und unsere Erkenntnisse einem erweiterten Nutzerkreis zur Verfügung stellen zu können“, sagt Klaus Grosfeld. Bevor die Forscher jedoch wirklich verlässliche Aussagen ableiten können, müssen noch spezielle Vorkehrungen zur Qualitätssicherung getroffen werden.

Offiziell vorgestellt wird www.meereisportal.de heute auf einer Wissenschaftskonferenz des Helmholtz-Verbundes Regionale Klimaveränderungen (REKLIM) im nordrhein-westfälischen Bad Honnef. Das REKLIM-Projekt ist ein Zusammenschluss von acht Helmholtz-Forschungszentren und ebenso vielen universitären Partnern. Die Klimaforschungsinitiative wird vom Alfred-Wegener-Institut koordiniert. Eines der Ziele des Forschungsverbundes ist es, wissenschaftliche Ergebnisse für die Öffentlichkeit verfügbar zu machen. Das neue Meereisportals ist ein Beispiel für diese Arbeit, da Wissenschaftler innerhalb dieses Projektes unter anderem untersuchen, wie die arktische Meereisbedeckung die Wetter- und Klimaprozesse auch in unseren Breiten beeinflusst. Mehr zu REKLIM erfahren Sie unter www.reklim.de .

Baptistina ist vor 160 Millionen Jahren auf der Erde eingeschlagen

Boulder (pte/06.09.2007/10:00) – Kosmische Detektivarbeit hat den Ursprung jenes Asteroiden ausfindig gemacht, der vor 65 Millionen Jahren auf der Erde eingeschlagen ist und damit für das Aussterben der Dinosaurier verantwortlich ist. Astronomen kennen mehr als 40 Familien von Asteroiden, die Fragmente größerer Stücke waren und können berechnen, wann sie in die Brüche gegangen sind.

Vor einigen Monaten hat das Team um David Nesvorny vom Southwest Research Institute http://www.boulder.swri.edu/ eine neue Gruppe identifiziert, die sie die Baptistina family nannten. Der Name bezieht sich auf einen 40 Kilometer großen Asteroiden, der das größte bekannte Mitglied dieser Familie ist. Der Dinosauriermörder war wahrscheinlich ein verlorenes Mitglied dieser Familie, die vor 160 Millionen Jahren durch einen Zusammenstoß im Inneren des Asteroiden-Gürtels entstand. Die Details der Entdeckung wurden in Nature http://www.nature.com/ veröffentlicht.

Die Wissenschaftler haben berechnet, dass ein Zehn-Kilometer-Asteroid, eines von rund 300 Stücken des ursprünglich 170 Kilometer großen Hauptasteroiden, mit der Erde kollidiert sein dürfte. Andere Teile dürften die Venus getroffen haben und könnten so für die Entstehung von Tycho, dem jüngsten markanten Krater auf dem Mond verantwortlich sein. Die Beschaffenheit von Baptistina entspricht dem Aufprallschutt, der auf der Erde gefunden wurde. Die Forscher gehen laut New Scientist davon aus, dass die Wahrscheinlichkeit, dass ein anderer Asteroid die Erde getroffen hat, geringer als zehn Prozent ist.

SANIERUNGSTEST: ENERGIEBERATUNG, HEIZUNGSOPTIMIERUNG UND MONITORING ERHÖHEN EFFEKT VON SANIERUNGEN (MIT INFOGRAFIK)

Test an 180 Gebäuden zur Wirksamkeit von neuer Heizung, Dämmung und

Fenstertausch / Schwankungen bei Energieeinsparung zwischen 8 und 50

Prozent / Geringe Nachfrage nach Beratung und Optimierung

Berlin, 30. September 2015. Wer beim Sanieren eines Wohnhauses eine

möglichst hohe Energieeinsparung erzielen will, sollte besonders auf

Energieberatung, Heizungsoptimierung und Monitoring achten. Das ist das

Ergebnis eines bundesweiten Feldtests der gemeinnützigen

Beratungsgesellschaft co2online (www.wirksam-sanieren.de). Dazu wurden

erstmals 180 bereits sanierte Wohngebäude auf die Wirksamkeit von

Maßnahmen wie Heizkesseltausch und Fassadendämmung untersucht. Das

Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit hat

das Projekt gefördert.

„In der Öffentlichkeit stehen häufig die Themen Sanierungsquote und

–tiefe im Fokus. Die Frage nach der tatsächlichen Wirkung von

Sanierungen geht oft unter“, sagt co2online-Geschäftsführerin Tanja

Loitz. „Unser Sanierungstest zeigt, dass mit ein und derselben Maßnahme

in der Praxis oft völlig unterschiedliche Energieeinsparungen erzielt

werden. Wird zum Beispiel die Heizung erneuert, schwanken die Ersparnisse

bei den Testern von 8 bis 50 Prozent.“

Geringe Nachfrage nach Qualitätssicherung, Optimierung und Monitoring

„Wichtige Hebel für den maximalen Erfolg von Sanierungen werden immer

noch zu wenig vom Verbraucher nachgefragt. Dabei liegt die

Kosten-Nutzen-Rechnung klar auf der Hand“, so Loitz. Weniger als die

Hälfte der Test-Teilnehmer (40 Prozent) nahm etwa eine Förderung

inklusive der damit verbundenen Qualitätsnachweise in Anspruch. Nur 35

Prozent nutzten eine Energieberatung bzw. Maßnahmenbegleitung. In

lediglich 31 Prozent der untersuchten Häuser wurde die Heizanlage nach

der Sanierung hydraulisch abgeglichen. Kaum einer der Haushalte nutzte

Wärmemengenzähler für ein regelmäßiges Monitoring. Bei fast einem

Drittel der Häuser (30 Prozent) sind die Leitungen und Armaturen

unzureichend gedämmt.

Potenzial für den Klimaschutz: 4,7 bis 6,2 Millionen Tonnen CO2

Laut Sanierungstest (Download auf www.wirksam-sanieren.de) ließe sich die

Energieeinsparung bei optimaler Umsetzung der Sanierungen an

Gebäudehülle und Heizung um 25 bis 30 Kilowattstunden pro Quadratmeter

und Jahr erhöhen. Bei einem durchschnittlichen Einfamilienhaus (110

Quadratmeter Wohnfläche, Gas-Heizung) kämen so in zehn Jahren

zusätzlich rund 3.150 Euro weniger an Energiekosten zusammen.

Deutschlandweit könnten durch nachträgliche Optimierung jährlich 4,7

bis 6,2 Millionen Tonnen CO2 eingespart werden. Weiteres Potenzial

bestünde, wenn bei anstehenden Maßnahmen von Beginn an auf eine

begleitende Energieberatung, eine Heizungsoptimierung und ein

qualitätssicherndes Monitoring gesetzt würde – und wenn geltende

Qualitätsstandards in der Energieeinsparverordnung (EnEV) verankert und

in der Praxis angewendet würden.

Wirksames Sanieren – darauf sollten Modernisierer achten

co2online empfiehlt Hauseigentümern, bei einer Sanierung folgende Tipps

zu berücksichtigen:

1. Energieberatung vor, während und nach der Sanierung

Qualifizierte Beratung hilft, den Gebäudezustand genau zu beurteilen und

passende Maßnahmen auszuwählen. Außerdem können Energieberater

während der Sanierung auf handwerkliche Qualität achten und im Anschluss

den Bewohnern zeigen, wie sie effizient heizen.

2. Fördermittel und Nachweise

Zuschüsse gibt es nicht nur für Maßnahmen, sondern auch für deren

qualifizierte Vorbereitung durch eine Energieberatung. Für Fördermittel

ist zudem meist die Qualität der handwerklichen Leistung zu sichern und

nachzuweisen; zum Beispiel mit einem hydraulischen Abgleich.

3. Heizungsoptimierung

Eigentümer sollten darauf achten, dass der hydraulische Abgleich Teil des

Handwerker-Angebots ist. So wird sichergestellt, dass die Heizung korrekt

eingestellt und die Wärme effizient verteilt wird. Ein hydraulischer

Abgleich ist zudem Voraussetzung für viele Förderprogramme. Auch wer

dämmt, sollte anschließend eine Heizungsoptimierung vornehmen lassen,

weil sich der Wärmebedarf des Hauses verringert.

4. Monitoring/Feedback zum Energieverbrauch

Wer schon vor der Sanierung Daten zum Heizenergieverbrauch sammelt, kann

das Sparpotenzial besser abschätzen und passende Maßnahmen bestimmen

lassen. Nachher zeigt die Auswertung der Daten, was die Maßnahme gebracht

hat und ob gegebenenfalls nachjustiert werden muss. Möglich ist beides

zum Beispiel mit dem Energiesparkonto (www.energiesparkonto.de) und der

App EnergieCheck von co2online.

Hinweis für die Redaktionen

Alle Fakten und Ergebnisse des Sanierungstestes finden Sie in der

Broschüre „Wirksam sanieren. Chancen für den Klimaschutz“. Sie kann

ebenso wie eine Kurzfassung der Broschüre und eine druckfähige Version

der beigefügten Infografik kostenfrei auf http://www.wirksam-sanieren.de

heruntergeladen werden.

Über „Wirksam sanieren“ und co2online

„Wirksam sanieren“ (http://www.wirksam-sanieren.de) ist eine Kampagne

von co2online, die vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und

Reaktorsicherheit unterstützt wird. Herzstück ist ein Sanierungstest mit

180 Ein-, Zwei- und Mehrfamilienhäusern, bei denen die Heizanlagen

erneuert oder die Wärmedämmung verbessert wurde. Der Sanierungstest hat

erstmals untersucht, wie groß in diesen Häusern der Unterschied zwischen

der technisch möglichen und der tatsächlichen Energieeinsparung ist und

wo die Gründe dafür liegen. Die Ostfalia Hochschule für angewandte

Wissenschaften, das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und

die SEnerCon sind wissenschaftliche Partner des Forschungsprojekts.

Die gemeinnützige co2online GmbH (http://www.co2online.de) setzt sich

für die Senkung des klimaschädlichen CO2-Ausstoßes ein. Seit 2003

helfen die Energie- und Kommunikationsexperten privaten Haushalten, ihren

Strom- und Heizenergieverbrauch zu reduzieren. Mit onlinebasierten

Informationskampagnen, interaktiven EnergiesparChecks und Praxistests

motiviert co2online Verbraucher, mit aktivem Klimaschutz Geld zu sparen.

Die Handlungsimpulse, die die Aktionen auslösen, tragen nachweislich zur

CO2-Minderung bei. Unterstützt wird co2online dabei von der Europäischen

Kommission, dem Bundesumweltministerium sowie einem Netzwerk mit Partnern

aus Medien, Wissenschaft und Wirtschaft.

Erlebe die Antarktis in deiner Stadt

Alfred-Wegener-Institut tourt im Wissenschaftsjahr 2016*17 mit interaktiver Polarausstellung durch zwölf Städte

Wo schläft man während einer Polarexpedition? Wie fühlt sich Kleidung
an, die selbst bei extremen Minusgraden warmhält? Und was sieht man,
wenn man in der Antarktis aus dem Fenster schaut? Mit der interaktiven
Wanderausstellung „Science on the Road“ macht das
Alfred-Wegener-Institut die Welt aus der Sicht von Polarforschern
erfahrbar. Zwischen Mai und August schlägt ein mobiles Polarcamp an
zwölf ausgewählten Plätzen in Deutschland auf. Originale
Ausrüstungsgegenstände und Live-Telefonate in die Antarktis zeigen den
Besuchern, was es heißt, in Polarregionen zu leben und zu forschen.

Endlose Weiten aus Schnee und Eis bei extremer Kälte – die Antarktis
zählt zu den faszinierendsten Orten der Welt. Sie ist noch nahezu
unberührt und gleichzeitig bestimmt sie maßgeblich unser Klima.
Wissenschaftler forschen hier das ganze Jahr über. Für die meisten
Menschen ist diese Region jedoch unerreichbar. Wie fühlt es sich an, in
der Antarktis zu leben und zu arbeiten? Um das herauszufinden, muss man
nicht weit reisen. In einer interaktiven Ausstellung bringt das
Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und
Meeresforschung (AWI) jetzt den antarktischen Alltag nach Deutschland.
Die Wanderausstellung „Science on the Road“ wird vom Bundesministerium
für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Wissenschaftsjahres
2016*17 – Meere und Ozeane – gefördert.

Im Zentrum des Polarcamps steht die sogenannte Kabause – eine mobile
Unterkunft, die Forschern auf Polarexpeditionen Schutz bietet. Bis zu
sechs Personen teilen sich dann wenige Quadratmeter. Der Nachbau einer
Kabause wird zum begehbaren Ausstellungsraum und zeigt eindrücklich, wie
Wissenschaftler in der Antarktis teilweise mehrere Wochen lang auf
engstem Raum leben. Auf die Besucher des Polarcamps warten aber noch
viele weitere Erlebnisse. Eine Virtual-Reality-Brille etwa zeigt im
Kontrast zur engen Unterkunft ein einzigartiges 3-D-Panorama der
Antarktis. Allein dieser Blick ins Eis lässt die Kälte erahnen. Die
Besucher des Polarcamps können ausprobieren, wie sich Kleidung anfühlt,
die bei extremen Minusgraden noch warmhält. An einer Fotostation lassen
sich – eingepackt in Polarkleidung – Selfies und Grüße aus dem Camp
verschicken.

Neben den extremen Lebensbedingungen steht die Polarforschung im Zentrum
der Ausstellung. In der West-Antarktis verliert das Inlandeis an Masse.
Weltweit beobachten Forscher außerdem Veränderungen der Meereisdecken
im Südpolarmeer und in der Arktis. Wie wirken sich solche Veränderungen
auf das globale Klimasystem aus? Was können Forscher im Eis der
Antarktis über das Klima vergangener Zeiten „lesen“? Und was macht das
Ökosystem im Südpolarmeer so einzigartig? Forschungszelte, Observatorien
und eine begehbare Karte der Antarktis liefern Antworten auf diese
Fragen und zeigen, warum Wissenschaft in den Polarregionen so spannend
und wichtig ist. An jedem Standort der Wanderausstellung sind
Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts anwesend, die über ihre
Arbeit berichten und Fragen beantworten. Zwei Mal pro Tag gibt es bei
einem Live-Gespräch in die Antarktis außerdem die Möglichkeit, mit
Überwinterern an der Neumayer-Station III zu sprechen.

Einen Vorab-Einblick in die Ausstellung erhalten Besucher der
Veranstaltung Open Ship Polarstern am 22. und 23. April in Bremerhaven.
Von dort geht das Polarcamp dann auf die Reise und wird das erste Mal
vollständig in Potsdam zu sehen sein, wo es am 13. Mai beim Tag der
Wissenschaften aufschlägt. Dreizehn Wochen lang reist das Camp
anschließend quer durch Deutschland. Der Eintritt ist an allen
Standorten frei. Weitere Informationen befinden sich auf der
Veranstaltungshomepage unter folgendem Link:
https://www.awi.de/polarcamp

Nairobi (pte/14.09.2006/13:45) – Wie schlimm es um den Zustand unseres
Planeten bestellt ist, will das UN-Umweltprogramm UNEP
http://www.unep.org mit der Partnerschaft mit der Internet-Plattform
Google-Earth http://earth.google.com aufzeigen. 100 so genannte
"Hotspots" sollen deutlich zeigen, wie weit die Zerstörung der Umwelt
bereits fortgeschritten ist. Anhand der Satellitenbilder des
"UNEP-Atlas of Our Changing Environment" ist erkennbar, wie stark
Gletscher geschmolzen und große Seen immer kleiner geworden sind, denn
es stehen immer zwei Satellitenaufnahmen von heute und vor 25 Jahren im
Vergleich zur Auswahl.

"Diese Satellitenaufnahmen sind ein Weckruf an uns alle, um uns die
schrecklichen Bilder der Zerstörung vor Augen zu führen", so
UNEP-Direktor Achim Steiner, der mit dieser Aktion vor allem an die
Öffentlichkeit gehen will, um einer breiteren Bevölkerungsgruppe diese
Veränderungen der Erde näherzubringen. "Mehr als 100 Mio.
Google-Earth-User sollen damit einen Einblick in die Umweltsituation
der Welt bekommen und mobilisiert werden, etwas dagegen zu tun", so
Steiner. Zudem bietet die UNEP den Atlas auch in Buchform an.

Die meisten Regionen der Erde, die in dem virtuellen Atlas eingetragen
sind, wurden bereits vor 35 Jahren erstmals datenmäßig erfasst.
Generell geht es darum, die wesentlichen Veränderungen der Umwelt
aufzuzeigen. Dazu gehört etwa das Verschwinden der Mangroven an der
Westküste von Thailand und das Wachstum der einstigen Kleinstadt
Shenzhen zu einer fünf Mio.-Einwohner Industriemetropole. Auch das
Wachstum der malaysischen Hauptstadt Kuala Lumpur kann anhand
vergleichbarer Satellitenbilder nachvollzogen werden. Besonders
drastisch sind auch die Veränderungen in Brasilien: Manaus, die
Hauptstadt des brasilianischen Staates Amazonia, ist zwischen 1993 und
2003 um 65 Prozent gewachsen. Durch die Urbanisierung sind große
Rodungen vorgenommen worden. Dramatisch wird auch der Rückgang der
beiden Binnenseen, dem Tschad-See in West-Afrika und dem Aral-See in
Zentralasien sichtbar gemacht. Für das Schrumpfen der Wasserflächen
gibt es verschiedene Ursachen – eine davon ist die nicht nachhaltige
Nutzung für die Landwirtschaft.

UNEP-Atlas of Our Changing Environment: http://www.na.unep.net/OnePlanetManyPeople/site_images.html

Würzburg (pte/29.03.2005/11:21) – Wissenschaftler der Bayerischen
Julius-Maximilians-Universität Würzburg http://www.uni-wuerzburg.de
haben in einer Reihe von Experimenten nachgewiesen, wie intelligent
Honigbienen sind. Wenn in Verhaltensexperimenten Zuckerlösungen als
Belohnung winken, offenbaren die Tiere ihre erstaunliche
Leistungsfähigkeit. Düfte, Farben und Muster prägen sich im Gedächtnis
von Honigbienen ein, berichten die Forscher in der jüngsten Ausgabe des
Wissenschaftsmagazins PNAS http://www.pnas.org . Dabei können die
Insekten nicht nur einzelne optische Muster wieder erkennen, sondern
sich auch Kombinationen merken.

Das Erstaunlichste an den Ergebnissen der Forscher um Fiola Bock und
Jürgen Tautz vom Biozentrum der Uni Würzburg
http://www.biozentrum.uni-wuerzburg.de war aber die Entdeckung, dass
die Bienen in der Lage waren, das Gelernte zu verallgemeinern und in
Situationen anzuwenden, denen sie vorher noch nie ausgesetzt waren.

Die Forscher hatten die Versuchstiere durch einen mehrere Meter langen
Tunnel fliegen lassen, dort trafen sie auf eine Querwand mit einem
blau-weiß-quergestreiften Muster und einem Durchflugloch in der Mitte.
Dahinter folgte eine weitere Wand mit blau-weißen Längsstreifen. Am
Ende des Tunnels schließlich fanden die Bienen beide Muster wieder,
wobei hinter dem zuerst gesehenen Muster eine Zuckerlösung als
Belohnung auf sie wartete. Die Tiere mussten nun den Tunnel mit dieser
Musteranordnung mehrmals durchfliegen. Dabei lernten sie bald, hinter
welchem Muster es die Belohnung gab. In weiteren Experimenten
veränderten die Forscher die Versuchsbedingungen. Sie ersetzten die
inzwischen bekannten Muster durch andere, bisher unbekannte. Dabei
konnten sie feststellen, dass die Tiere die zuvor gelernte Lektion
verallgemeinern konnten: Sie suchten ihre Belohnung immer hinter dem
Muster, das im Tunnel zuerst auftauchte.

Der "Arbeitsspeicher" des Bienengehirns bleibt etwa fünf Sekunden lang
mit den letzten Erlebnissen geladen. Wenn die Tiere einmalig ein
optisches Muster zu sehen bekamen, so erkannten sie es wieder, wenn es
innerhalb von fünf Sekunden erneut auftauchte. Diese Zeitspanne reicht
aber offenbar aus, um hoch komplexe Aufgaben wie die Tunnelflüge zu
bewältigen, berichten die Wissenschaftler. Diese Fähigkeiten Wissen zu
erwerben und dann anzuwenden wird in der Humanforschung mit den
Methoden der Lern- und Kognitionspsychologie beschrieben.

"Eine Übertragung dieser Konzepte und Experimente auf Tiere hat
ergeben, dass unsere nächsten Verwandten, die Affen, nahezu alles
leisten können, was für Menschen bekannt ist", erklärt Tautz. Auch die
konsequente Anwendung der Lern- und Kognitionskonzepte auf Insekten
habe Erstaunliches zu Tage gefördert. Offensichtlich scheine die Kluft
zwischen den geistigen Fähigkeiten von höheren Wirbeltieren und
Insekten also kleiner zu sein, als man es zunächst vermuten könnte,
berichten die Experten.