Geowissenschaften

Ein Team um den Biologen Prof. Dr. Jörg Kudla von der Universität Münster hat wichtige Komponenten und Mechanismen der molekularen Maschinerie identifiziert, die die Information über einen erfolgten Schädlingsbefall innerhalb des pflanzlichen Organismus weiterleitet. Eine zentrale Schaltstelle ist ein kalziumaktiviertes “Kinase-Tandem“. Pflanzenschädlinge wie Bakterien und Pilze führen in der Landwirtschaft zu hohen Ertragseinbußen. Um neue Strategien gegen solche Krankheitserreger entwickeln zu können, ist das Verständnis der pflanzlichen Immunantwort von zentraler Bedeutung. Ein Team um den Biologen Prof. Dr. Jörg Kudla…

Genomanalysen offenbaren die entscheidende Rolle menschlicher Aktivitäten für das Erbgut von Arten im Amazonas. Der signifikante Rückgang der genetischen Diversität im Amazonasbecken infolge historischer Ereignisse wie der europäischen Kolonialisierung, der Abholzung und dem Aussterben von Arten wie dem Faultier – dem Hauptverbreiter für Samen, ist besonders kritisch für die genetische Gesundheit der Paranussbäume (Bertholletia excelsa). Als eine der am stärksten betroffenen Schlüsselarten in den Regenwäldern sind Paranussbäume für die Biodiversität und eine wichtige Einkommensquelle für die lokale Wirtschaft unerlässlich. Eine…

Eine von der Eidgenössischen Forschungsanstalt WSL (Schweizerisches Bundesinstitut für Wald, Schnee und Landschaft) geleitete Studie zeigt, dass die Anzahl der langanhaltenden Dürren in den letzten 40 Jahren besorgniserregend zugenommen hat. Diese Dürren betreffen die Landwirtschaft, die Energieerzeugung und die Ökosysteme, warnt das Forschungsteam in der wissenschaftlichen Zeitschrift Science. Seit vierzehn Jahren leidet Nordchile unter extremer Dürre. Der Südwesten der USA erlebte kürzlich acht trockene Jahre, und Süd-Australien drei. Diese Ansammlung ist kein Zufall: Mehrjährige Dürren sind in den letzten 40…

Sogenannte Foraminiferen sind in allen Weltmeeren zu finden. Nun hat eine internationale Studie unter der Leitung der Universität Hamburg gezeigt, dass die Mikroorganismen, von denen die meisten Schalen tragen, Phosphat aus dem Wasser, das die Ozeane verschmutzt, in bisher unbekanntem Ausmaß aufnehmen. Die Arbeit wurde in der wissenschaftlichen Zeitschrift „Nature“ veröffentlicht. Phosphatnutzung in der Landwirtschaft und ihre Umweltauswirkungen Phosphat ist einer der Hauptbestandteile vieler Düngemittel. Es fördert das Wachstum vieler Kulturen – wirkt jedoch nicht nur im Feld, sondern auch…

Grundwasser und multilaterale Zusammenarbeit in den Wiederaufbaubemühungen milderten die Wasserkrise nach der Überschwemmung. Katastrophen in Chancen umwandeln Die Gesellschaft ist oft anfällig für Katastrophen, aber wie Menschen während und nach solchen Ereignissen handeln, kann Verwüstung in Chancen für eine verbesserte Resilienz verwandeln. Eine alternative Wasserquelle: Private Brunnen Private Brunnen ziehen zum Beispiel als alternative Ressource Aufmerksamkeit auf sich, um Wasser für den täglichen Gebrauch und Verbrauch zu sichern, falls die Wasserversorgung nach einer Katastrophe unterbrochen wird. Es gibt jedoch nur…

Mikroorganismen sind überall und beeinflussen die Umwelt der Erde seit über 3,5 Milliarden Jahren. Forschende aus Deutschland, Österreich und Taiwan haben nun erstmals die Rolle entschlüsselt, die Mikroorganismen bei der Kalkbildung spielen – nicht im Labor, sondern in der Tiefsee. Grundlage war ein fünf Meter langer Kalkkern, der während einer Expedition gewonnen wurde. Das Autorenteam hat seine Ergebnisse jetzt in der Fachzeitschrift Communications Earth & Environment veröffentlicht. Zusammenhang zwischen Mikroorganismen und Mineralbildung Mikroorganismen werden üblicherweise mit Abbau- und Zersetzungsprozessen in…

Analyse von drei Jahrzehnten Luftüberwachungsdaten zeigt bedeutende Veränderungen In der Arktis schmilzt das alte, mehrjährige Eis zunehmend, was zu einer dramatischen Verringerung der Häufigkeit und Größe von Pressrücken führt. Diese Rücken entstehen, wenn Eisschollen aufeinanderdrücken und sich stapeln. Sie sind ein charakteristisches Merkmal des arktischen Meereises, stellen zwar ein Hindernis für die Schifffahrt dar, sind jedoch auch ein wesentlicher Bestandteil des Ökosystems. In einer kürzlich in der Zeitschrift Nature Climate Change veröffentlichten Studie berichten Experten des Alfred-Wegener-Instituts über diesen Trend und…

Um gesund zu bleiben, müssen Pflanzen ihre Energie zwischen Wachstum und der Abwehr schädlicher Bakterien ausbalancieren. Die Mechanismen hinter diesem Gleichgewicht blieben bisher weitgehend rätselhaft. Bodenbakterien: Der unerwartete Schlüssel zur Pflanzenimmunität Ingenieure der Princeton University haben nun eine Antwort an einem unerwarteten Ort gefunden: in den harmlosen oder manchmal sogar nützlichen Bakterien, die sich um die Wurzeln von Pflanzen ansiedeln. In einem Artikel, der am 24. Dezember in der Fachzeitschrift Cell Reports veröffentlicht wurde, zeigten Forscher, dass bestimmte Arten von…

Über den Boden, die oberste Schicht der Erdkruste, die zusammen mit Wasser die wichtigste Grundlage für unsere Ernährung und die Landökosysteme bildet, wissen wir oft sehr wenig. Zur Förderung des Wissens über Böden dient die Aktion „Boden des Jahres“, die seit 2004 besteht. Boden des Jahres 2025 ist die Rendzina, ein besonderer Bodentyp auf Kalk- oder Gipsgestein. Das besondere Merkmal der Rendzina: unter dem humus- und nährstoffreichen Oberboden folgt direkt der Gesteinsuntergrund. Die essentiellen Leistungen, die der Boden – die…

Der Mond ist älter als gedacht. Seine Kruste ist nach der Entstehung nochmal zum Teil aufgeschmolzen – und hat Forschende so bei der Altersbestimmung in die Irre geführt. Wenige hundert Millionen Jahre nach seiner Entstehung dürfte der Mond Schauplatz so ungeheurer vulkanischer Aktivität gewesen sein, dass seine gesamte Kruste mehrfach aufschmolz und sich komplett umwälzte. Statt auf seiner heutigen Bahn kreiste der Erdtrabant damals in größerer Nähe um die Erde. Die dabei entstehenden Gezeitenkräfte heizten sein Inneres auf und lieferten…

20 Jahre nach der Tsunami-Katastrophe… Dank des unter Federführung des GFZ von 2005 bis 2008 entwickelten Frühwarnsystems GITEWS ist heute nicht nur der Indische Ozean besser auf solche Naturgefahren vorbereitet. Das indonesische System wird seit 2011 von den indonesischen Partnern als InaTEWS unabhängig betrieben und weiterentwickelt. Das ist auch eine Erfolgsgeschichte in Sachen Wissens- und Technologietransfer. Mittlerweile versprechen neue Forschungsansätze weitere Verbesserung. Bilanz einer Katastrophe Der zweite Weihnachtsfeiertag 2024 markiert den zwanzigsten Jahrestag einer der größten Katastrophen, die jemals von…

Geowissenschaftler untersuchen Stalagmiten in rumänischer Höhle, um regionale Niederschlagsmuster zu rekonstruieren. Dynamische Prozesse in der atmosphärischen Zirkulation wie der Nordatlantische Jetstream haben Einfluss auf regionale Veränderungen des Niederschlags. Das zeigen Untersuchungen zu Niederschlagsmustern im östlichen Mitteleuropa seit dem Ende der letzten Eiszeit, die ein internationales Forschungsteam unter Leitung von Dr. Sophie Warken von der Universität Heidelberg durchgeführt hat. Die Wissenschaftler analysierten Tropfsteine aus der rumänischen Cloşani-Höhle, die als natürliches Klimaarchiv Rückschlüsse auf die Niederschlagsvariabilität über einen Zeitraum von etwa 20.000…

Gletscherschmelze, Hitzewellen und veränderte Niederschlagsmuster erfordern strategisches und grenzüberschreitendes Wassermanagement Der stetige, intensive Ressourcengebrauch hat unsere Umwelt negativ beeinflusst – und das über nationale Grenzen hinaus. Der Klimawandel verändert die Alpenregion drastisch: Schmelzende Gletscher und veränderte Niederschlagsmuster gefährden Flüsse und Grundwasserreserven. Das von der EU kofinanzierte Projekt „Waterwise“, geleitet durch das Interreg-Programm Alpenraum, bringt die Hochschule Karlsruhe (HKA) und 11 weitere Partner aus sieben Alpenländern – Frankreich, Italien, Schweiz, Deutschland, Österreich und Slowenien – zusammen, um die Krise zu bewältigen…

Versuche des WSL-Instituts für Schnee- und Lawinenforschung SLF im Windkanal zeigen, wie sich Schneekristalle im Wind verändern. Die Erkenntnisse könnten Klimaforschende zwingen, ihre Modelle anzupassen – insbesondere in den Polarregionen, wo Schneeverfrachtung durch starke Winde weit verbreitet ist. Wenn der Wind Schneeflocken herumwirbelt, formt er die Eiskristalle nicht nur mechanisch um, indem er sie zerkrümelt und zerreibt. Das Wasser wechselt auch zwischen fester und gasförmiger Form hin und her, wie Experimente im Windkanal aufzeigten. Ein Teil des Schnees geht von…

Verfahren könnte neuromorphes Rechnen für KI veranbringen. Wie kommt die Erde zu ihrem Magnetfeld? Auch wenn die grundlegenden Mechanismen bekannt scheinen, sind noch Detailfragen offen. Ein Forschungsteam des Center for Advanced Systems Understanding am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, der Sandia National Laboratories (USA) und des französischen Kommissariats für Atomenergie und alternative Energien präsentiert ein Simulationsverfahren, das neue Erkenntnisse über den Erdkern verspricht. Es simuliert nicht nur das Verhalten von Atomen, sondern bildet auch die magnetischen Eigenschaften von Materialien nach. Die Methode, vorgestellt…

SLF-Forschende haben mit Hilfe von Satellitendaten ihre Modelle optimiert, mit denen sie vorhersagen, wieviel Schnee vorhanden ist, und wann dieser wo schmilzt. Diese Fortschritte sind wichtig, um rechtzeitig vor Hochwasser und Überschwemmungen warnen zu können. Jeden Frühling wieder die grosse Frage: Wann beginnt der Schnee zu schmelzen? Drohen Überschwemmungen, wieviel Schneeschmelzwasser ist zu erwarten, wann sind die Alpen schneefrei? Forschende am SLF haben hochaufgelöste Satellitendaten genutzt, um ihre Prognosemodelle noch präziser zu machen. «Eine konkrete Herausforderung besteht darin, dass die…