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Aus der Forschung direkt in die Schule
Größere Teilchen fallen rasch als Niederschlag zu Boden.

Es war ein spektakuläres Experiment: Im September 1991 ließen sich vier Frauen und vier Männer in der Wüste Arizonas in einem gigantischen Glaskuppelbau einsperren. Auf einer Fläche von knapp zwei Fußballfeldern umschloss dieser einen Regenwald, eine Wüste, eine Savanne, eine Marschlandschaft, einen Ozean, Äcker und einen Wohnbereich. In diesem künstlichen Ökosystem, der sogenannten BIOSPHERE II, wollten die Forscher zwei Jahre lang leben – ohne Zufuhr von Luft oder Nahrung von außen. Doch daraus wurde nichts. Anders als voraus berechnet war in dem Hightech-Glashaus schon nach wenigen Wochen die Luft knapp. Sauerstoff musste zugeführt werden. Trotzdem starben nach und nach viele […]
für die Berechnungen dienen Freilanddaten aus zwei unter-schiedlichen Quellen: Boden

Im Jahr 1958 installierte der amerikanische Chemiker Charles D. Keeling ein Messgerät für Kohlenstoffdioxid (CO2) auf dem Vulkan Mauna Loa auf der Insel Hawaii. Das Gerät stand in rund 3.400 Metern Höhe, weit weg von störenden CO2-Quellen wie Industriegebieten. Keeling wollte den CO2-Gehalt der Atmosphäre bestimmen. Bis dahin gab es dazu nur ungenaue und widersprüchliche Daten. Daher war unklar, ob sich das Treibhausgas durch das Verbrennen von Öl, Gas und Kohle in der Atmosphäre anreichert. Viele Forschende vermuteten, das dabei freigesetzte CO2 würde vom Ozean geschluckt. Die vom Menschen verursachte Erderwärmung war damals bloß eine Theorie. Keeling machte zwei Entdeckungen: […]
und Überschwemmungen, die das Pflanzenwachstum beeinträchtigen und CO2 aus dem Boden

„Erzähle mir die Vergangenheit und ich werde die Zukunft erkennen“. Dies wusste bereits vor rund 2.500 Jahren der chinesische Philosoph Konfuzius. Obwohl es in seinen Lehren um den idealen, moralisch einwandfreien Menschen ging, lassen sich seine Weisheiten auch auf andere Themen anwenden, etwa auf die Klimaschwankungen in der Vergangenheit und in der Zukunft. „Nur wenn wir die Klimaänderungen der Vergangenheit kennen und verstehen, können wir gute Vorhersagen für die Zukunft machen“, meint Gerd Gleixner, Forschungsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena. Forscher wie Gleixner haben bereits vor längerer Zeit damit begonnen, im Buch der Klimageschichte zu blättern. Demnach ist das […]
Wenn Landpflanzen das Wasser aus dem Boden aufnehmen und Blattwachse bilden, lässt

Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid gehören zu den aktuell wichtigsten Luftschadstoffen. Zwar sind beide Substanzen nicht sehr langlebig, doch sie werden ständig neu gebildet – zum Beispiel im Verkehr, in Kraftwerken oder bei der Zementproduktion. Bodennahe Messstationen überwachen deshalb vielerorts die Luftkonzentrationen. Daneben gibt es inzwischen auch ein satellitengestütztes Messsystem, das Stickstoffdioxid erfasst. Damit ist es möglich, aus dem All größere Emissionsquellen zu erkennen und Aussagen über die Luftqualität zu machen. So harmlos und reaktionsträge das Element Stickstoff auch ist – seine Verbindungen mit Sauerstoff sind es nicht. Die wichtigsten Vertreter dieser Stickstoffoxide, Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO2), häufig auch als NOx […]
NO2-Molekül in dieser Säule trägt zur Absorption bei, egal ob es sich direkt am Boden

Am Abend des 5. April 1815 ist auf der indonesischen Insel Sumbawa ein lauter Knall zu hören. Kurz darauf schießt vom Gipfel des 4300 Meter hohen Vulkans Tambora ein Feuerstrahl in den Himmel. Schlammlawinen stürzen die Bergflanken hinab und begraben alles, was ihnen in den Weg kommt. Das Schlimmste aber steht noch bevor: Am 10. und 11. April sprengen mehrere gewaltige Explosionen den Gipfel in Stücke. Pyroklastische Ströme aus heißem Gas und Asche ergießen sich ins Meer, Tsunamis verwüsten die umliegenden Küsten. Gigantische Aschewolken verdunkeln den Himmel. Augenzeugen berichten von „rasenden Flammen und Wirbelwinden, die fast alle Häuser zerstörten“. Bis […]
Denn während die ausgestoßene Asche relativ schnell wieder zu Boden rieselt, wird

Aus der Forschung direkt in die Schule
NO2-Molekül in dieser Säule trägt zur Absorption bei, egal ob es sich direkt am Boden

Aus der Forschung direkt in die Schule
große Umwälzanlage der Thermik, indem erwärmte, befeuchtete und CO2-ärmere Luft vom Boden

In den kommenden Jahrzehnten wird die weltweite Verstädterung weiter zunehmen. Während 1950 erst 30 Prozent der Menschen in Städten lebten, war es 2007 bereits die Hälfte. Für 2030 wird mit mehr als 60 Prozent und für 2050 mit 75 Prozent gerechnet*. In absoluten Zahlen bedeutet dies eine Verdopplung der Stadtbevölkerung zwischen 2007 und 2050 von 3,3 auf 6,8 Milliarden Menschen. Städte werden damit der unmittelbare Lebens- und Erfahrungsraum für die Menschen sein. Dabei gilt die Stadt als die naturfernste Form der anthropogenen Landnutzung – nirgends wirkt der menschliche Fußabdruck so stark wie in großstädtischen Ballungsgebieten. Trotzdem zieht es nicht nur […]
vor allem auf Friedhöfen und in Gartenstadtbereichen erreicht – also dort, wo der Boden

Verkohlte Baumstümpfe, wo einst üppige Tropenwälder standen: Vor allem während der Trockenzeit breiten sich im brasilianischen Amazonasgebiet immer wieder Feuer aus und führen zu großer Zerstörung. Die meisten der Brände sind menschengemacht. Um neue Areale für die Landwirtschaft zu gewinnen, werden Waldflächen abgeholzt und anschließend in Brand gesteckt. Die Brände bedrohen nicht nur einzigartige Ökosysteme. Sie haben auch Auswirkungen auf das Weltklima. „Feuer sind in dieser Region mittlerweile nichts mehr Ungewöhnliches“, sagt Sebastian Brill, Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz. Beginnend mit dem Bau der Fernstraße Transamazonica in den 1970er-Jahren und den zunehmenden menschlichen Eingriffen brennt es dort inzwischen […]
Die Rinderhaltung ist allerdings nur kurzzeitig profitabel, weil der Boden sehr arm