Wie der Arktische Ozean salzig wurde

AWI-Forscher modellieren Klimaveränderung durch Absenken des Grönland-Schottland-Rückens

Der Arktische Ozean war einst ein gigantischer Süßwassersee. Erst als
die Landbrücke zwischen Grönland und Schottland weit genug abgesunken
war, strömte eine große Menge Salzwasser aus dem Atlantik ein.
Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts haben nun mit Hilfe eines
Klimamodells nachvollzogen, wie dieser Prozess vonstattenging. Dadurch
lässt sich die Geburt der Arktischen Zirkulation wie wir sie heute
kennen auch erstmalig genauer beschreiben. Die Ergebnisse der Studie
erscheinen nun im Fachmagazin Nature Communications.

Jahr für Jahr strömen etwa 3.300 Kubikkilometer Süßwasser in den
Arktischen Ozean. Das entspricht zehn Prozent der jährlichen
Wassermenge, die alle Flüsse der Welt zusammen in die Ozeane bringen. In
dem warmen und feuchten Klima des Eozäns (etwa 56 bis 34 Millionen
Jahre vor heute) war der Zufluss von Süßwasser vermutlich sogar noch
deutlich größer. Doch im Gegensatz zu heute gab es in dieser
erdgeschichtlichen Periode keinen Wasseraustausch mit den anderen
Ozeanen. Der Einstrom von salzhaltigem Atlantik- und Pazifikwasser, der
heute vom Pazifischen Ozean über die Beringstraße sowie vom Nordatlantik
über die Schwelle des Grönland-Schottland-Rückens den Weg in den
Arktischen Ozean findet, war damals nicht möglich, da diese heute
unterseeischen Regionen über dem Wasser lagen.

Erst durch das Verschwinden der Landbrücke zwischen Grönland und
Schottland konnte eine erste Ozeanpassage entstehen, die die Arktis mit
dem Nordatlantik verbindet und einen Wasseraustausch ermöglicht.
Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für
Polar- und Meeresforschung (AWI) haben nun diese geologischen
Veränderungen in einem Klimamodell berücksichtigt und den Einfluss auf
das Klima simuliert. Dafür haben sie in ihren Simulationen die
Landbrücke bis zu einer Tiefe von 200 Meter schrittweise abgesenkt.
„Dieser tektonische Absenkungsprozess dauerte in der Realität mehrere
Millionen Jahre“, sagt Klimawissenschaftler Michael Stärz, Erstautor der
Studie. „Interessanterweise traten die größten Veränderungen im
Zirkulationsmuster und den Eigenschaften des Arktischen Ozeans jedoch
erst auf, als die Absenkung der Landbrücke Tiefen unterhalb von etwa 50
Metern erreichte.“

Diese Schwellwerttiefe entspricht der Mächtigkeit der obersten
winddurchmischten Wasserschicht. Sie legt fest, in welcher Tiefe das
relativ leichte arktische Oberflächenwasser aufhört und die
darunterliegende Schicht des einströmenden Nordatlantikwassers beginnt.
„Erst wenn der Ozeanrücken unterhalb der winddurchmischten Schicht
liegt, kann das schwerere salzhaltige Nordatlantikwasser relativ
ungestört über die Passage in die Arktis einströmen“, erklärt Stärz.
„Nachdem die Öffnung der Ozeanpassage zwischen Grönland und Schottland
diese kritische Tiefe überwunden hatte, entstand daraus der Ozean mit
Salzgehalten wie wir sie heutzutage von der Arktis kennen.“ Die
Entstehung von Ozeanpassagen spielt eine entscheidende Rolle für die
globale Klimageschichte. Sie führen zu einer Änderung der ozeanischen
Wärmetransporte zwischen den mittleren und polaren Breitengraden.

Unterstützt wird die Annahme eines einst isolierten arktischen
Ozeanbeckens auch durch den Fund fossiler Süßwasseralgen aus eozänen
Tiefseesedimenten, die im Rahmen einer internationalen Bohrung nahe des
Nordpols im Jahr 2004 gewonnen wurden. Die einstige Landbrücke liegt
mittlerweile in etwa 500 Metern Wassertiefe und besteht fast
ausschließlich aus vulkanischem Basaltgestein. Island ist der einzige
Teil, der noch immer über dem Wasser liegt.

Satelliten-Mission soll klären, ob die Eismassen an den Polen zu- oder abnehmen.

Am 8. Oktober 2005 startet um 17:02 Uhr eine Rockot Trägerrakete am
russischen Raumbahnhof Plesetsk mit dem europäischen CryoSat Satelliten
an Bord. Mit Hilfe des Satelliten sollen verlässliche Daten&n
bsp;zu Veränderungen der polaren Eismassen als Folge der globalen
Klimaveränderungen gewonnen werden. Das Alfred-Wegener-Institut für
Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven überträgt den Start live im
Rahmen einer Informationsveranstaltung.

Erstmalig Eisdickenmessungen mit Radaraltimeter in Arktis und Antarktis

Der von der EADS-Astrium GmbH in Friedrichshafen am Bodensee gebaute
Satellit wird nach Erreichen der Umlaufbahn mit der Vermessung von
Eisdicken und Eisverteilung in den Polarregionen beginnen. Dies ist die
erste Mission im “Earth Opportunity Missions³-Programm der Europäischen
Weltraumbehörde (ESA), welches die Lösung wissenschaftlicher Probleme
mit Hilfe relativ kleiner und kostengünstiger Satelliten zum Ziel hat.
Der Satellit CryoSat verfügt über ein neuartiges Radaraltimeter, das
mit sehr hoher räumlicher Auflösung sogar einzelne Eisschollen
unterscheiden und deren Dicken messen kann. CryoSat wird der erste
Satellit mit diesem Messinstrument sein und wird erstmalig in
Breiten&nbs p;bis 88 Grad Nord und Süd vorstoßen. Prof. Heinz
Miller, Prof. Peter Lemke und Dr. Christian Haas vom
Alfred-Wegener-Institut waren maßgeblich an Planung und Konzeption der
Mission beteiligt. Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts werden
auch wichtige Funktionen bei der Kontrolle und Kalibrierung der
CryoSat-Daten übernehmen.

Dazu werden regelmäßige Expeditionen in die Polargebiete durchgeführt.

Veränderung der Mächtigkeit der Eispanzer bisher unbekannt

In der Antarktis hat die Meereis-Bedeckung in den letzen dreißig Jahren
leicht zugenommen. Über die Dicke und damit das Gesamtvolumen gibt es
bis& nbsp;heute keine ausreichenden Informationen. Im Gegensatz zum
Meereis besteht das Landeis Grönlands und des antarktischen Kontinents
aus Gletschereis, das sich über Jahrtausende aus gefallenem Schnee
gebildet hat. Dieses Eis ist bis zu vier Kilometer dick und teilweise
mehrere hunderttausend Jahre alt. Während die Fläche dieser Eismassen
weitgehend konstant bleibt, sind Veränderungen der Eisdicke auch hier
unbekannt. Die Ausdehnung des arktischen Meereises hat dagegen in den
letzen dreißig Jahren an den Rändern um etwa neun Prozent abgenommen,
wie die Daten von Wettersatelliten zeigen. Beobachtungen&nbs p;der
Flächenausdehnung des Meereises ermöglichen noch keine Aussagen über
das gesamte Volumen, dazu ist zusätzlich die Bestimmung der Dicke
nötig. Die bisher nur sporadisch und  räumlich begrenzt
durchgeführten Messungen deuten auf eine Abnahme der Eisdicke seit den
fünfzige

r Jahren. Es lassen sich allerdings keine Aussagen über die gesamten
Eismassen machen. Zudem ist unklar, ob die Beobachtungen wirklich durch
ein Schmelzen oder nur durch eine Umverteilung des dicken Eises in
andere Gebiete verursacht wurde.

Live-Übertragung am Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven

CryoSat soll diese Wissen slücke schließen. Der fast fünf Meter lange
und jeweils zwei Meter hohe wie breite Satellit wird drei bis sechs
Jahre lang die Eisdicken an Nord- und Südpol vermessen. Der 690
Kilogramm schwere CryoSat verfügt kaum über bewegliche Teile, die
Solarzellen zur Energieerzeugung sind nicht wie sonst üblich auf
Sonnensegeln platziert sondern direkt auf dem Rumpf angebracht. Die
tägliche Datenmenge von 320 Gigabit wird über X-Band mit 100 Megabit
pro Sekunde zur Bodenstation in Kiruna, Finnland, übertragen und steht
nach Aufbereitung den wissenschaftlichen Instituten zur Verfügung. Mit
CryoSat sind  erstmals genauere Abschätzungen über den gesamten
Eisvorrat der Erde und dessen Veränderung als Folge globalen
Klimawechsels möglich. Der von Eurockot durchgeführte Start wird im
Beisein von Wissenschaftlern, Technikern, Politikern und
Medienvertretern live am Bremerhavener Alfred-Wegener-Institut
übertragen und gefeiert. Neben der Übertragung geben Vorträge
Aufschluss über den Satelliten, seine

Technik, seinen Zweck und den aktuellen Stand der Klimaforschung an den Polen.

Weitere Informationen finden sich unter: http://www.awi-bremerhaven.de/CryoSat/

Bremerhaven, den 6. Oktober 2005

Schadstoffspuren
im Wasserkreislauf

DWA
informiert in einer Broschüre über Ursachen, Auswirkungen und Maßnahmen zur
Vermeidung

Hennef, 26. März 2015 – Im Rahmen des
BMBF-geförderten und von der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) koordinierten
Projekts „Charakterisierung,
Kommunikation und Minimierung von Risiken durch neue Schadstoffe und Krankheitserreger
im Wasserkreislauf – TransRisk“ hat die DWA eine neue „Im
Klartext“-Broschüre veröffentlicht, die den interessierten Bürger über
Schadstoffspuren im Wasserkreislauf informiert. Es wird gezeigt, wie
Arzneimittel und Chemikalien des täglichen Gebrauchs über das Abwasser in die
Gewässer gelangen und welchen Schaden sie dort anrichten können. Neben
technischen Maßnahmen erklärt die Broschüre, was jeder Einzelne tun kann, um
die Freisetzung von Schadstoffen in die Umwelt zu vermeiden.

Jeder hinterlässt Spuren

Unzählige Chemikalien sind aus unserem Alltag nicht
mehr wegzudenken. Indem wir zum Beispiel Arzneimittel, Kosmetikartikel, Haushaltsreiniger,
Desinfektionsmittel, Wandfarben und Plastikverpackungen nutzen, hinterlassen
wir Spuren in der Natur. Im Fokus stehen derzeit besonders diejenigen
Substanzen, die in ganz minimalen Mengen in der Umwelt und in unseren Gewässern
vorkommen. Sie können dennoch eine schädliche Wirkung entfalten. Hiervon sind
besonders Wasserlebewesen betroffen.Man spricht von Mikroschad­stoffen oder von anthropogenen – vom Menschen
verursachten – Spurenstoffen.

Doch wie gelangen anthropogene Spurenstoffe in
Flüsse, Seen und sogar das Grundwasser? Medikamente werden zum Teil vom Körper
wieder ausgeschieden und gemeinsam mit dem Abwasser durch das Kanalnetz zur
Kläranlage transportiert. Auch medizinische Cremes und Körperpflegemittel, die
beim Duschen wieder abgewaschen werden, verschwinden zu einem gewissen Anteil
im Ausguss. Zudem entsorgen viele Patienten ungenutzte Arzneimittel unsachgemäß
über die Toilette. Auch Reinigungs- und Desinfektionsmittel sowie Farbreste und
die aus unserer Kleidung ausgewaschenen Zusatzstoffe finden ihren Weg ins
Abwasser. Die Kläranlagen mit der derzeit genutzten Technik schaffen es nicht,
die chemisch vollkommen unterschiedlichen Verbindungen vollständig aus dem
Abwasser zu entfernen und leiten das gereinigte, aber noch spurenstoffhaltige Abwasser
in die Flüsse.

Schadstoffe beeinträchtigen
Wasserlebewesen

Wie wirken sich Spurenstoffe auf die in unseren
Gewässern lebenden Fische, Muscheln, Krebse, Schnecken und andere Organismen
der ökologischen Lebensgemeinschaft aus? Einige Wasserlebewesen reagieren sehr
empfindlich auf Gewässerbelastungen. Im Gewässer vorkommende hormonartig
wirkende Substanzen können die Reproduktion von Fischen beeinträchtigten.
Außerdem ist in Laborstudien eine Verschiebung des Geschlechterverhältnisses zu
Gunsten der Weibchen nachweisbar. Auch bei Bachflohkrebsen kommt es zum
„Frauenüberschuss“. Solche Effekte können neben Empfängnisverhütungs- und
Wechseljahrpräparaten auch die Weichmacher in Plastikverpackungen auslösen, die
über unsachgemäße Entsorgung in die Gewässer gelangen. Andere Stoffe können schädigend auf das
Erbgut von Organismen – also auf die Gene – wirken. Dazu zählen zum Beispiel
Medikamente, die zur Chemotherapie eingesetzt werden.

Was können wir tun?

Im
Sinne des Vorsorgegedankens ist es am sinnvollsten, die Stoffe erst gar nicht
in den Wasserkreislauf gelangen zu lassen. Hierzu kann jeder Einzelne seinen
Beitrag leisten. Wie soll das gehen? Halten Sie sich an folgende Tipps:

·Vermeiden
Sie die Selbstmedikation und nehmen Sie nur vom Arzt verschriebene Arzneimittel
ein.

·Nehmen Sie
insbesondere Antibiotika immer genau nach Anordnung des Arztes bis zum Schluss
ein und setzen Sie diese nicht ab, sobald die Symptome abklingen, denn sonst
fördern Sie die Bildung resistenter Keime.

·Entsorgen
Sie niemals unverbrauchte Arzneimittel in der Toilette oder im Ausguss, sondern
werfen Sie Medikamentenreste – auch dann, wenn sie flüssig sind – zusammen mit
der Glasflasche oder Blisterverpackung in ihre Restabfalltonne. Der Restmüll
wird in den meisten Kommunen verbrannt und dadurch unschädlich gemacht.
Erkundigen Sie sich im Zweifel bei Ihrer Kommune.

·Verzichten
Sie darauf, übermäßig kosmetische Produkte zu verwenden. Auch medizinische
Cremes zu Vorbeugezwecken sollten weitgehend reduziert werden. Ihre Wirkung ist
ohnehin umstritten. Sie werden beim Duschen von der Haut abgewaschen und
belasten unnötig das Abwasser.

·Gehen Sie
sparsam und bewusst mit Haushaltsreinigern um und meiden Sie
Desinfektionsmittel in Ihrem Haushalt. Sofern Sie nicht einer besonderen Risikogruppe
angehören, schaden desinfizierende Haushaltsreiniger mehr als sie nützen. Ein
gesundes Immunsystem braucht den Kontakt zu den Keimen der Umwelt, um gut zu
funktionieren.

·Werfen Sie
keine Plastikverpackungen in die Umwelt.

·Geben Sie
Farbreste bei ihren zuständigen Schadstoffsammelstellen ab, die im
Abfallkalender genannt sind.

Weitere
Informationen

Weitere Informationen über das Projekt TransRisk erhalten Sie im Internet: www.transrisk-projekt.de.

Berlin, 11. Oktober 2010. Zu teuer und nicht effizient? Solche Kritik an der Förderung erneuerbarer Energien hält einer fundierten Überprüfung nicht stand. Zu diesem Ergebnis kommt ein aktuelles Gutachten des Wuppertal-Instituts für Klima, Umwelt und Energie. Im Auftrag der Agentur für Erneuerbare Energien hatten die Forscher aktuelle Studien zur Wirksamkeit des Erneuerbare-Energien-Gesetzes überprüft. Das Ergebnis: gesamtwirtschaftliche Vorteile der Ökostrom-Förderung werden oft ausgeblendet.

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz ist ein gut funktionierendes und kostengünstiges Förderinstrument, dass im internationalen Vergleich sehr gut abschneidet, erklärt Dr. Stefan Lechtenböhmer, Leiter der Forschungsgruppe Zukünftige Energie- und Mobilitätsstrukturen am Wuppertal Institut. Der Ausbau Erneuerbarer Energien ist nicht ohne Anfangsinvestitionen machbar, er verringert aber die mit fossilen und nuklearen Kraftwerken verbundenen Umwelt- und Klimaschäden und senkt die Technologiekosten.

Aktuell decken Wind- und Sonnenenergie, Biomasse, Wasserkraft und Geothermie mehr als 16 Prozent des deutschen Strombedarfs. Die Förderung dafür beläuft sich nach Angaben der Übertragungsnetzbetreiber in diesem Jahr auf etwa 8,2 Milliarden Euro. Gleichzeitig sorgen die Erneuerbaren Energien für positive volkswirtschaftliche Effekte: Laut Bundesumweltministerium wurden im vergangenen Jahr durch erneuerbaren Strom rund 69 Millionen Tonnen Kohlendioxid vermieden. Umgerechnet beliefen sich die damit vermiedenen Klima- und Umweltschäden auf 5,7 Milliarden Euro. Außerdem ersetzen Erneuerbaren Energien in der Stromerzeugung Steinkohle, Erdgas und Uran und machten so im vergangenen Jahr Rohstoffimporte in Höhe von 2,2 Milliarden Euro überflüssig. Auch wenn für 2010 noch keine statistischen Daten vorliegen, kommen diese Vorteile auch weiterhin zum Tragen.

Im Gegensatz zu Kohle- und Atomstrom sind die Kosten für Erneuerbare Energien für jeden auf der Stromrechnung sichtbar, stellt Jörg Mayer, Geschäftsführer der Agentur für Erneuerbare Energien fest. Zu einer sachlichen Debatte gehört es deshalb auch, ihren Nutzen transparent zu machen, so Mayer weiter. Die Agentur für Erneuerbare Energien hat deshalb eine neue Broschüre veröffentlicht, die gängige Vorurteile entkräftet.

Prof. Dr. Claudia Kemfert, Energieexpertin des Deutschen Instituts für Wirtschaftsforschung, geht auch in Zukunft von deutlichen Wirtschaftsimpulsen durch die Förderung Erneuerbarer Energien aus: Mit einem Umsatzplus von 40 Prozent in den vergangenen drei Jahren ist die Branche eine der wenigen, die trotz Wirtschaftskrise weiter gewachsen ist. Einer kürzlich veröffentlichten Studie des Bundesumweltministeriums zufolge beschäftigen die Unternehmen der Erneuerbaren Energien aktuell rund 340.000 Menschen. Im vergangenen Jahr wurden 6,8 Milliarden Euro an Wertschöpfung in den Kommunen erwirtschaftet, davon 5,5 Milliarden im Stromsektor.

In diesem Jahr liegt die EEG-Umlage der Beitrag für den Ausbau von Ökostrom bei rund 2 Cent pro Kilowattstunde. Pro Haushalt zahlen die Verbraucher damit etwa 6 Euro pro Monat. An den typischen Ausgaben eines Haushaltes, dem statistischen Warenkorb, macht das 0,2 Prozent aus. Der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft schätzt, dass sich der Beitrag für 2011 auf 3,2 bis 3,5 Cent pro Kilowattstunde erhöht. Auch der Bundesverband Erneuerbare Energie rechnet mit dieser Bandbreite.

Die Studie des Wuppertal-Instituts finden Sie im Internet. Die neue Broschüre Der volle Durchblick in Sachen Kosten und Nutzen ist als Download verfügbar oder kostenlos zu bestellen.

Forscher untersuchen Almwiese

[ Fotos ]

Bayreuth (pts012/17.07.2015/11:00) – Erstmals wurden in
weltweit koordinierten Forschungsarbeiten die Zusammenhänge zwischen
pflanzlicher Biomasse und pflanzlicher Artenvielfalt in Ökosystemen
untersucht. Dabei stellte sich heraus: Der größte Artenreichtum ist dort
zu beobachten, wo die Produktion von Biomasse weder sehr niedrig noch
besonders hoch ist, sondern sich auf einem mittleren Niveau bewegt. Wenn
die Zahl der Arten sinkt, wird die Leistungsfähigkeit von Ökosystemen
geschwächt.

Weltweit hängt das Leben und Überleben von Menschen
davon ab, dass Ökosysteme grundlegende Serviceleistungen erbringen, wie
beispielsweise die Neubildung von Grundwasser, die Speicherung
wertvoller Nährstoffe, die Filterung von Schadstoffen oder die
Bereitstellung von Grünfutter. Diese Vielfalt natürlicher
Serviceleistungen ist in der Regel umso eher gewährleistet, je größer
die Artenvielfalt in einem Ökosystem ist. Bislang waren
wissenschaftliche Befunde zur Artenvielfalt, die an einzelnen Standorten
gewonnen wurden, nur schwer miteinander vergleichbar. Denn die
angewendeten Methoden waren zu unterschiedlich. Nun aber hat ein
internationaler Forschungsverbund erstmals in weltweit koordinierten
Forschungsarbeiten die Zusammenhänge zwischen pflanzlicher Biomasse und
pflanzlicher Artenvielfalt in Ökosystemen untersucht. Überall wurde die
gleiche Methodik auf standardisierten Untersuchungsflächen angewendet –
und zwar so, dass an jedem Standort nährstoffarme, mittlere und
nährstoffreiche Flächen erforscht wurden.

30 Versuchsflächen in 19 Ländern

Mehr als 60 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler –
darunter ein Forschungsteam der Universität Bayreuth – haben an diesem
Projekt mitgewirkt. Auf insgesamt 30 Versuchsflächen, die sich auf 19
Länder in sechs Kontinenten verteilen, haben sie Daten ermittelt, die
zuverlässige Rückschlüsse auf die produzierte Biomasse erlauben und es
zugleich ermöglichen, die Zahl der an der Biomasseproduktion beteiligten
Pflanzenarten realistisch einzuschätzen. In den meisten Fällen handelte
es sich um Grünlandflächen, die als Weideland genutzt oder regelmäßig
gemäht werden. Aber auch natürliches Grasland war vertreten.

Größter Artenreichtum bei mittlerer Produktivität

Die jetzt im Wissenschaftsmagazin "Science"
veröffentlichten Ergebnisse dieses Forschungsverbundes weisen alle in
die gleiche Richtung: Artenvielfalt und Produktivität hängen eng
zusammen. Die größte Artenvielfalt wurde in der Regel auf
Versuchsflächen ermittelt, auf denen die Biomasseproduktion ein
mittleres Niveau erreicht. In unproduktiven Ökosystemen hingegen ist der
Beitrag der Artenvielfalt zur Biomasseproduktion eher gering. Denn hier
sind die Arten zahlreichen Stressfaktoren ausgesetzt, wie etwa
Trockenheit oder einem Mangel an mineralischen Nährstoffen. In
hochproduktiven Ökosystemen, also an nährstoffreichen und gut
wasserversorgten Standorten, erobern einige wenige Arten eine
dominierende Stellung, weil sie besonders leistungsfähig sind. Für die
Produktivität dieser Ökosysteme hat die Artenvielfalt nur eine geringe
Bedeutung.

Eine mittlere Produktivität von Ökosystemen geht daher –
so das zentrale Ergebnis der Studie – weltweit mit einer
vergleichsweise großen Artenvielfalt einher. Wenn in diesen
Lebensgemeinschaften der Artenreichtum schwächer wird oder verloren
geht, ist damit ein Verlust ökosystemarer Leistungsfähigkeit verbunden.

Konsequenzen für Umwelt- und Naturschutz

"Aus unserer Studie lassen sich zahlreiche Anregungen
für umweltpolitische Maßnahmen ableiten, die auf den Erhalt der für den
Menschen so wichtigen Artenvielfalt abzielen. So sollte insbesondere im
mitteleuropäischen Grünland die Artenvielfalt unbedingt erhalten werden.
Wenn wir Arten verlieren, verlieren wir kostenlose Leistungen der Natur
und müssen diesen Verlust dann über Düngung oder Maschineneinsatz
kompensieren. Dies wiederum hätte Umweltbelastungen und einen erhöhten
Energieverbrauch zur Folge. Die natürlichen Leistungen sind jedoch ohne
Risiken und kostenfrei", erklärt Prof. Beierkuhnlein, der an der
Universität Bayreuth den Lehrstuhl für Biogeografie innehat. "Unsere in
‚Science‘ veröffentlichten Ergebnisse bestätigen übrigens eine ältere
Forschungshypothese, die zuvor noch nie systematisch auf globaler Ebene
überprüft werden konnte. Im Rahmen unseres multinationalen Projekts
haben wir sie jedoch zuverlässig erhärten können," fügt der Bayreuther
Ökologe hinzu. Er betont aber zugleich, dass mit diesen Arbeiten erst
ein Anfang gemacht sei. Weitere Untersuchungen würden folgen müssen, um
die Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge zwischen der in Ökosystemen
produzierten Biomasse und der Zahl der daran beteiligten Arten noch
genauer aufzuklären.

Forschungsbeiträge aus der Universität Bayreuth

Seitens der Universität Bayreuth war ein vierköpfiges
Forschungsteam an den interkontinentalen Forschungsarbeiten beteiligt.
Prof. Beierkuhnlein und Reinhold Stahlmann, MAS, haben die
Forschungsflächen in Deutschland untersucht, die sich alle im Umland der
Stadt Bayreuth befinden. Zusammen mit Prof Dr. Anke Jentsch,
Professorin für Störungsökologie an der Universität Bayreuth, war Prof.
Beierkuhnlein auch für die Messungen in Österreich zuständig, die auf
Forschungsflächen in den Ötztaler Alpen stattfanden. "Diese Region ist
vor allem deshalb besonders interessant, weil es sich um besonders
artenreiche Bergwiesen handelt, die mit erheblichem Arbeitsaufwand auf
traditionelle Weise bewirtschaftet werden", erklärt Prof. Jentsch.
Camilla Wellstein, die als Postdoc am Bayreuther Lehrstuhl für
Biogeographie tätig war und heute an der Universität Bozen lehrt, hat an
der Untersuchung der italienischen Forschungsflächen mitgearbeitet.

HerbDiv-Net – ein multinationales Forschungsnetzwerk

Die multinationalen Forschungsarbeiten, die von Dr.
Lauchlan Fraser an der Thompson Rivers University in Kamloops/Kanada
geleitet wurden, sind Teil des Forschungsnetzwerks "HerbDivNet". Die
Mitglieder dieses Netzwerks verfolgen gemeinsam das Ziel, durch
aufeinander abgestimmte wissenschaftliche Experimente an global oder
regional verteilten Standorten (Coordinated Distributed Experiments,
CDE) generalisierbare Erkenntnisse zu gewinnen, die für strategische
Planungen im Umwelt- und Naturschutz unerlässlich sind. Prof. Dr. Anke
Jentsch gehört dem Leitungsgremium von "HerbDivNet" an.

Veröffentlichung:

Lauchlan H. Fraser et al.,

Worldwide evidence of a unimodal relationship between productivity and plant species richness,

CO2 heizt Atmosphäre über Jahrhunderte
Vorindustrielle Ausstöße verantworten neun Prozent des Klimawandels
 
Fabriksschlote: Abgase sind Erbe künftiger Generationen (Foto: Flickr/Gordon)

Hamburg (pte004/09.07.2012/06:15) – Treibhausgase haben eine sehr langfristige Wirkung auf die Atmosphäre. Ein Teil des heutigen Klimawandels geht auf Emissionen zurück, die der Mensch schon vor Jahrhunderten ausgelöst hat. Das behaupten Forscher vom Max-Planck-Institut für Meteorologie http://mpimet.mpg.de und der Carnegie Institution for Science http://carnegiescience.edu in der Fachzeitschrift "Environmental Research Letters". Ihre Ergebnisse verdeutlichen, dass auch heutige Emissionen das Klima bis weit in die Zukunft verändern werden.

Entwaldung mit Folgen

Die Wissenschaftler um Julia Pongratz nahmen bisherige Forschung zur Landnutzung der Jahre 850 bis 1850 unter die Lupe. In dieser Zeit verfünffachte sich die Erdbevölkerung auf schlussendlich eine Mrd. Menschen, wobei die Entwicklung in China und Indien alleine die Hälfte des Wachstums ausmacht. "20 bis 40 Prozent der CO2-Emissionen in der Geschichte dieser beiden Länder gehen auf die Zeit vor der industriellen Revolution zurück", sagt die Studienleiterin im pressetext-Interview.

Ins Gewicht fällt besonders die Veränderung der Landnutzung. "Der an Kohlenstoff reiche Wald wurde teils zur Flächengewinnung verbrannt, teils abgeholzt. CO2 kam dabei entweder im Laufe der Jahrzehnte durch die Verrottung frei oder im Falle einer Nutzung etwa als Bauholz erst über Jahrhunderte", erklärt die Forscherin. Das Ergebnis der Einspeisung der Landnutzungsdaten in Klimamodelle: Neun Prozent der globalen Temperaturerhöhung um 0,5 bis ein Grad Celsius seit 1850 geht auf CO2-Emissionen der Zeit davor zurück.

Politisch brisant

Relevant könnten derartige Ergebnisse für politische Diskussionen sein, etwa zur Verteilung der CO2-Reduktionen. Berücksichtigt man nämlich auch Emissionen vor 1850, verschiebt sich der Beitrag zum Klimawandel von den Industriestaaten hin zu den weniger entwickelten Ländern um zwei bis drei Prozent, sagen die Forscher. Fraglich ist allerdings, inwiefern man Nationen für ihre Emissionen verantwortlich machen und heutige Generationen für ihre Vorgeschichte belangen kann, wo die schädliche Wirkung doch früher unbekannt war.

KIT-Präsident: Forschung wird zum Schlüssel für die Energiewende

Frankfurt – Bei der Energiewende ist es nicht allein mit dem Abschalten von Kernkraftwerken und dem Bau von Windgeneratoren getan. Der Au fbau eines nachhaltigen Energiesystems für Deutschland braucht nach Ansicht des Präsidenten des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), Prof. Eberhard Umbach, vielmehr Veränderungen der gesamten Gesellschaft. Beim FIAS-Forum des Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) sagte der renommierte Physiker am Mittwoch in Frankfurt: "Die gesellschaftlichen, sozialen, politischen und ökonomischen Aspekte der Energiewende sind bei weitem noch nicht in dem Maße erforscht wie erforderlich." Entscheidend für einen Erfolg, eine Verminderung der Treibhausgase um 80 Prozent bis zum Jahr 2050, seien Energieeinsparung, Effizienzgewinne und Ressourceneinsparungen, bei denen Kunden und Verbrauchern eine wichtige Rolle zukomme. Durch sozioökonomische Forschung müssten die Möglichkeiten geklärt werden, die Schnittstelle Energiesystem-Mensch zu optimieren. Dies sei die größte Herausforderung bei der Energiewende.

Neb en der gesellschafts- und sozialwissenschaftlichen Forschung, so der Wissenschaftler, müsse aber für einen Erfolg der Energiewende auch noch sehr viel technische Forschungs- und Entwicklungsarbeit geleistet werden. Als Beispiele nannte er die fehlenden Energiespeicher und Energienetze. Vor allem aber forderte er sehr viel Flexibilität bei der Planung und Offenheit für jegliche Art der Optimierung. "Auch auf den ersten Blick verrückt erscheinende Ansätze sollten wir ausprobieren dürfen, also echte Grundlagenforschung betreiben, nicht nur anwendungsgetriebene Zweckforschung", sagte Prof. Umbach. Angesichts der zahlreichen großen Herausforderungen der Menschheit, von der Überbevölkerung bis zum Klima- und Umweltschutz, sieht der KIT-Präsident die sichere und bezahlbare Energieversorgung als Schlüssel: "Denn ausreichende Nahrungsversorgung, sauberes Wasser und Gesundheit sind ohne eine sichere und bezahlbare Energieversorgung nicht zu bekommen – und ohne diese ist keine politische Stabilität zu erreichen."

Beim FIAS-Forum sprechen im Abstand von wenigen Wochen herausragende Wissenschaftler aus Deutschland und dem Ausland über aktuelle Themen der Zeit und die Möglichkeiten, die Forschung zu ihrer Lösung beitragen kann. Am 5. Juli 2012 etwa spricht der Frankfurter Physiker Prof. Walter Greiner über Chancen und Risiken der Antimaterie.

Das Frankfurt Institute for Advanced Studies führt in der Science-City Frankfurt-Riedberg als "Denkfabrik" engagierte Forscher aus Physik, Medizin, Biologie, Chemie, Neuro- und Computerwissenschaften zusammen. Sie arbeiten daran, durch Vernetzung der Disziplinen die Vielfalt der experimentellen Ergebnisse theoretisch zu verstehen. Über 160 Wissenschaftler/innen und Doktoranten/innen aus mehr als 25 Ländern sind am FIAS tätig. Sie versuchen, Strukturen zu identifiz ieren, suchen nach Regeln und Gesetzmäßigkeiten, erstellen Modelle und verifizieren sie durch Simulation am Computer.

Der BDG Berufsverband Deutscher Geowissenschaftler e.V. begrüßt das Vorhaben der Bundesregierung, der Nutzung unterirdischer geologischer Speicher zur dauerhaften Speicherung von Kohledioxid eine gesetzliche Grundlage zu geben. So ist Klarheit über Verfahren, Zuständigkeiten und Genehmigungen zu erlangen, wenn das Ziel, durch die CO2-Speicherung zur Klimaschonung beizutragen, erreicht werden soll. Nach Ansicht des BDG bietet die CO2-Speicherung in unterirdische geologische Speicher die Chance, dass die Bundesrepublik Deutschland ihrer globalen Verantwortung für die Klimaschonung nachkommt, ohne das Gebot der CO2-Vermeidung zu vernachlässigen. Dieses Gesetzesvorhaben bietet darüber hinaus die Chance, auf diesem zukunftsträchtigen Gebiet einen Know-how-Vorsprung zu erzielen.

In diesem Zusammenhang hält der BDG es für wichtig, den geologischen Sachverstand der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe – wie vorgesehen – einzubinden. Leider wurde auch die BGR seit Jahren nicht von einer Personalreduzierung verschont. Wenn ihr jetzt neue oder zusätzliche Aufgaben z. B. im Rahmen der CO2-Speicherung übertragen werden, so muß sie finanziell und personell in die Lage versetzt werden, diesen Aufgaben in der erforderlichen Qualität nachkommen zu können.

Das Gesetz stellt die Benennung der zuständigen Behörden der Länder in die Entscheidungskompetenz der Bundesländer, was voraussetzt, dass das geologische Fachwissen der Landesbehörden für die Erfüllung der im Gesetz vorgesehenen Aufgaben auch zur Verfügung steht. Häufig jedoch existieren Staatliche Geologische Dienste als eigene Fachbehörde nicht mehr, sondern sind – vollständig oder teilweise – in andere Behörden integriert, so dass der geologische Sachverstand und geowissenschaftliche Daten nicht mehr an einem Ort konzentriert vorhanden sind. Der BDG fordert daher die Länder auf, der Zersplitterung geowissenschaftlichen Sachverstandes entschieden entgegenzuwirken Darüber hinaus sind bundesweite Standards zur Behandlung geologischer Daten in den Landesbehörden erforderlich. Der Informationsfluss zwischen BGR und Länderdiensten ist sicherzustellen.

Um Konflikte mit der Nutzung der Geothermie zu vermeiden, sollte nach Auffassung des BDG auch die geothermische Nutzung des Untergrundes auf eine gesetzliche Basis gestellt werden. Die Geothermie kann einen bedeutenden Beitrag zur Reduzierung des Verbrauches fossiler Energieträger und damit zur Schonung des Klimas beisteuern und kommt weitgehend ohne CO2-Emissionen aus. Bei ihrer Nutzung ist größter Wert auf ein klares behördliches Genehmigungsverfahren und die Einbindung geologischen Sachverstandes zu legen. Auch dies setzt eine Stärkung der Staatlichen Geologischen Dienste voraus.

Pilotprojekt zur giftfreien Trinkwasserversorgung

Berlin/Braunschweig (pte/16.09.2005/15:45) – Deutsche Forscher wollen
den Lake Chao in China wieder dorthin bringen, wo er einst war: Ein
sauberes und klares Gewässer, das Menschen mit sauberem Trinkwasser
versorgt. Derzeit entsorgen 1,2 Mio. Menschen ihr Abwasser im
fünftgrößten See Chinas südlich der Millionenstadt Hefei in der Provinz
Anhui. Das Problem dabei ist, dass das Seewasser auch als
Trinkwasserreservoir verwendet wird. Ein Projekt zur Sanierung des Sees
soll aus diesem Wasser wieder sauberes Trinkwasser machen.

Das Wasser des Lake Chao in China ist beinahe schwarz. Die meiste Zeit
von Juli bis November ist der See von Blaualgenblüte überwuchert. Die
einzige Kläranlage, die dieses Wasser reinigen soll, ist damit
überfordert. Daher gelangen viele Fäkalienreste und Nährstoffe in den
See. Blaualgen gedeihen in so einem eutrophierten See prächtig. Sie
geben Giftstoffe ab, die andere Pflanzen absterben lassen, um selber
gut zu gedeihen. Nach den Berichten der Forscher ist der im Schnitt nur
dreieinhalb Meter tiefe See an der Grenze zum Umkippen, dennoch wird
immer noch Trinkwasser daraus entnommen, das lediglich gefiltert wird.
Um eine rasche Lösung zu erreichen, hat das Braunschweiger
Leichtweiss-Institut für Wasserbau http://www.lwi.tu-bs.de die
Sanierung in zwei Phasen unterteilt: die kurzfristige Gewinnung von
Trinkwasser und die längerfristige komplette Sanierung des Sees. Den
kurzfristigen Teil hat das Leibniz-Institut für Gewässerökologie und
Binnenfischerei (IGB) http://www.igb-berlin.de übernommen.

"In dem Seewasser sind gefährliche Cyanotoxine enthalten, die Krebs und
andere Krankheiten verursachen können", erklärt Claudia Wiegand vom
Berliner IGB im pressetext-Interview. Die Experten des Berliner
Instituts beschäftigen sich nun damit, eine Vorreinigung des
Trinkwassers vorzunehmen, die möglichst schnell und kostengünstig ist.
"Dazu untersuchen wir verschiedene Pflanzenarten, die das Wasser von
den giftigen Stoffen reinigen", so die Wissenschaftlerin. Dabei werden
allerdings ausschließlich in China heimische Pflanzen verwendet und
untersucht. Es soll verhindert werden, lebensraumfremde Spezies
einzubringen. Diese Pflanzen werden in so genannten Enclosures, einem
vom übrigen See abgetrennten Bereich, angepflanzt. In den dadurch
entstandenen Miniseen mit einem Zu- und Abfluss finden die Experimente
statt. "Um die optimale Pflanzenmenge und Pflanzenarten zu finden,
benötigen wir allerdings noch Zeit", so Wiegand gegenüber pressetext.
Das Projekt läuft seit Anfang des Jahres und wird erst 2007
abgeschlossen sein. Danach sollen die chinesischen Forscher alleine
weitermachen.

Parallel dazu konzipieren die Braunschweiger Forscher um Ulrich Maniak
Abwassermodelle, um auf lange Sicht einen gesunden See herzustellen.
Seit 1987 arbeiten nämlich chinesische Forscher bereits an einer
Sanierung der Wasserqualität. Nach Angaben der Forscher lief das
Projekt ganz gut, allerdings hat die Verschmutzung des Sees
offensichtlich überhand genommen.

Projekt erhält neue Mittel für Betrieb von Teleskopen
 
Erster Kontakt: Wahrscheinlichkeit steigt wieder (Foto: wikipedia, cc AIVEN)

Mountain View (pte001/08.12.2011/06:00) – Das Allen Telescope Array des Search-for-Extraterrestrial-Intelligence-Projekts (SETI) http://www.seti.org hat die Suche nach Signalen von außerirdischem Leben wieder aufgenommen. Die Teleskope waren zuvor im April stillgelegt worden, weil die Universität Berkeley die Finanzierung nicht mehr gewährleisten konnte. Das SETI-Institut ist eine Non-Profit-Organisation mit Sitz in Kalifornien. "Die Forschung ist immer auch von der gesamtwirtschaftlichen Situation abhängig. Grundlagenforschung ohne praktische Anwendungen wird leider oft als erstes eingestellt", sagt Elke Pilat-Lohinger vom Institut für Astronomie der Universität Wien http://www.univie.ac.at gegenüber pressetext.

Habitable Zone

Durch Spenden, die mithilfe der Webseite setistars http://www.setistars.org eingetrieben wurden, und eine Finanzspritze durch die US-Airforce kann der Betrieb wieder starten. "Das ist ein sehr positiver Schritt. Dass die Forschung nach jahrzehntelanger Arbeit abgebrochen werden musste, war schlecht. Vor allem in einer Phase, in der die Erforschung extrasolarer Planeten erst richtig losging", sagt Pilat-Lohinger. Das erste Ziel, das die Teleskope ins Visier nehmen, sind deshalb auch Planeten, die mit dem Kepler-Weltraumteleskop gefunden wurden. Vor allem die Kandidaten, deren Umlaufbahn in der bewohnbaren Zone ihres jeweiligen Sterns vermutet werden, sind interessant.

"Das ist ein sehr junges Forschungsgebiet. Die ersten Exoplaneten, die um eine fremde Sonne Kreisen, wurden erst 1995 entdeckt. Mittlerweile können wir schon beinahe Planeten von der Größe der Erde entdecken", sagt Pilat-Lohinger. Obwohl die Entdeckung von Planeten in anderen Sonnensystemen die Vorauswahl der abzusuchenden Himmelsbereiche erleichtert, bleibt die Suche nach außerirdischen Signalen eine Suche nach der Nadel im Heuhaufen. "Wenn wir gleich aufgeben, werden wir nie wissen, ob außerirdisches Leben existiert", gibt die Forscherin zu bedenken.

Neue Herangehensweise

Die Kepler-Entdeckungen werden in einem sehr weit gefassten Bandbreitenfenster durchkämmt. Das Allen-Array durchsucht dabei eine Bandbreite von neun Mrd. Hertz. Das entspricht einer simultanen Beobachtung von ebenso vielen Frequenzen. Diese Herangehensweise unterscheidet sich von der bis vor kurzem üblichen Praxis, nur auf einer einzelnen Frequenz ins Universum hinauszuhören. "Ich glaube, wir können etwas finden, auch wenn wir technisch vielleicht noch einen Schritt entfernt sind. Ohne die nötigen Mittel können wir diesen nicht tun", sagt Pilat-Lohinger. Freiwillige können auf der SETI-Webseite erfahren, wie man mittels seti@home Bandbreite für die Auswertung der Daten aus dem All zur Verfügung stellen kann.