Max-Planck-Institut für Chemie

Max-Planck-Institut für Chemie

In der Atmosphäre hat alles mit allem zu tun, und immer geht es dabei auch um Chemie. Daher untersuchen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz etwa, welchen Effekt Ozon oder organische Substanzen, die Pflanzen produzieren, auf das Klima haben. Oder welche Rolle Aerosole, winzige Schwebteilchen in der Luft, bei der Bildung von Wolken und Niederschlag spielen. Generell widmen sich die Forscher chemischen und auch physikalischen Prozessen im System Erde, besonders im Zusammenspiel zwischen der Atmosphäre, den Meeren, dem Boden und der Biosphäre. Dazu messen sie weltweit Daten, nehmen Laborversuche vor und erstellen Modelle der untersuchten Systeme. Ein weiteres Thema bildet die Geochemie: Anhand chemischer Charakteristika in Gesteinen und Meereswasser erforschen die Mitarbeiter vergangene und heutige Prozesse im System Erde, etwa im Hinblick auf das Klima.

Kontakt

Hahn-Meitner-Weg 1
55128 Mainz
Telefon: +49 6131 305-0
Fax: +49 6131 305-1309

Promotionsmöglichkeiten

Dieses Institut hat eine International Max Planck Research School (IMPRS):
Max Planck Graduate School (MPGS) at MPI for Chemistry

Über das Max Planck Graduate Center (MPGC) in Zusammenarbeit mit der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz bietet sich zudem ein Rahmen für Promotionsthemen, die an verschiedenen Fakultäten gleichzeitig betreut werden. Das MPGC stellt eine virtuelle fachübergreifende Fakultät mit eigener Promotionsordnung dar.

Weniger Dünger reduziert die Feinstaubbelastung
Die Senkung landwirtschaftlicher Ammoniakemissionen kann die Sterblichkeit durch Luftverschmutzung erheblich reduzieren mehr
Der Mythos vom unberührten Amazonaswald
Bereits Ureinwohner domestizierten Baumarten in präkolumbianischer Zeit mehr
Im Regenwald sorgt Regen für neuen Regen
Im Amazonasgebiet bringt Abwind bei Niederschlag Aerosolpartikel aus großen Höhen herunter in die Luftschicht, aus der Wolken entstehen mehr
Spannung in der Kinoluft

Spannung in der Kinoluft

Forschungsmeldung 10. Mai 2016
Kinobesucher verraten anhand ihres Atmens, welche Filmszene gerade läuft mehr
Dem Orient droht ein Klima-Exodus

Dem Orient droht ein Klima-Exodus

Forschungsmeldung 29. April 2016
Teile des Nahen Ostens und Nordafrikas könnten unbewohnbar werden mehr
Die Effekte bakterieller Eiskeime

Die Effekte bakterieller Eiskeime

Forschungsmeldung 22. April 2016
Bakterien fördern die Bildung von Eiskristallen, indem sie die Ordnung und Dynamik von Wassermolekülen an ihrer Oberfläche verändern mehr
Metamorphose der Elemente
Mithilfe extrem hoher Drücke können chemische Elemente unter neuen Gesichtspunkten untersucht werden. mehr
Mehr Tote durch Luftverschmutzung
Bis 2050 könnten 6,6 Millionen Menschen an der Belastung der Luft mit Schadstoffen sterben mehr
Schutz für brasilianische Feuchtgebiete

Schutz für brasilianische Feuchtgebiete

Forschungsmeldung 9. September 2015
Eine Studie, an der Max-Planck-Forscher mitwirkten, schafft die Basis für neue Schutzregeln mehr
Naher Osten: Die atmosphärischen Spuren der Krisen

Naher Osten: Die atmosphärischen Spuren der Krisen

Forschungsmeldung 21. August 2015
Eine Studie zeigt, wie sich bewaffnete Konflikte sowie politische und wirtschaftliche Krisen, aber auch strengere Umweltgesetze auf die Luftqualität auswirken mehr
Supraleitung: Widerstandslos bei Rekordtemperaturen

Supraleitung: Widerstandslos bei Rekordtemperaturen

Forschungsmeldung 17. August 2015
Schwefelwasserstoff verliert seinen elektrischen Widerstand unter Hochdruck bei minus 70 Grad Celsius mehr
Neue Quelle von Treibhausgasen entdeckt

Neue Quelle von Treibhausgasen entdeckt

Forschungsmeldung 14. Juli 2015
Flechten, Moose und Cyanobakterien produzieren große Mengen an Lachgas mehr
<p>Mindestens 40.000 Baumarten in den Tropenwäldern</p>

Mindestens 40.000 Baumarten in den Tropenwäldern

Forschungsmeldung 4. Juni 2015

Studie überrascht mit neuen Zahlen: Wälder der indopazifischen Region sind genauso reich an Baumarten wie die Tropen Amerikas

mehr
Hightech in luftiger Höhe

Hightech in luftiger Höhe

Forschungsmeldung 8. Dezember 2014
Im Amazonas-Regenwald entsteht ein 325 Meter hoher Turm für die Klimaforschung mehr
Jedes Körnchen ist anders

Jedes Körnchen ist anders

Forschungsmeldung 14. August 2014
Die interstellaren Staubpartikel der Stardust-Mission weisen große Unterschiede in der elementaren Zusammensetzung und der Struktur auf mehr
An der Methanquelle der Pflanzen

An der Methanquelle der Pflanzen

Forschungsmeldung 24. Juni 2014
In Pflanzen entsteht das Treibhausgas aus der Aminosäure Methionin mehr
Bodenbakterien beeinflussen die Luftreinigung

Bodenbakterien beeinflussen die Luftreinigung

Forschungsmeldung 12. September 2013
Bakterien im Erdboden geben gasförmige salpetrige Säure direkt an die Luft ab mehr
Harmloser Terrorvogel

Harmloser Terrorvogel

Forschungsmeldung 30. August 2013
Der Urzeitvogel Gastornis war vermutlich kein Raubvogel, sondern ein Pflanzenfresser mehr
Methanquelle im Unterholz entdeckt

Methanquelle im Unterholz entdeckt

Forschungsmeldung 5. September 2012
Treibhausgas wird auch von Pilzen freigesetzt mehr
Wie Salz im Regenwald zu Wolken wird

Wie Salz im Regenwald zu Wolken wird

Forschungsmeldung 30. August 2012
Kaliumsalze aus Pilzen und Pflanzen starten die Bildung von Aerosolpartikeln, an denen Luftfeuchtigkeit kondensiert mehr
Luftverschmutzung wird zunehmen

Luftverschmutzung wird zunehmen

Forschungsmeldung 1. August 2012
Atmosphärenmodell berechnet drastische Verschlechterung der Luftqualität für großen Teil der Weltbevölkerung in den kommenden Jahrzehnten mehr
Mauerblümchen des Erdsystems

Mauerblümchen des Erdsystems

Forschungsmeldung 3. Juni 2012
Algen, Flechten und Moose binden riesige Mengen Kohlendioxid und Stickstoff aus der Atmosphäre und beeinflussen so auch das Klima mehr
Methan auf dem Mars deutet nicht auf Leben

Methan auf dem Mars deutet nicht auf Leben

Forschungsmeldung 30. Mai 2012
Starke UV-Strahlung auf dem Roten Planeten setzt Methan aus organischem Material frei, das Meteoriten auf die Oberfläche mitbringen mehr
Der nukleare GAU ist wahrscheinlicher als gedacht

Der nukleare GAU ist wahrscheinlicher als gedacht

Forschungsmeldung 22. Mai 2012
Westeuropa trägt das weltweit höchste Risiko einer radioaktiven Kontamination durch schwere Reaktorunfälle mehr
Glasschwamm als lebendes Klimaarchiv

Glasschwamm als lebendes Klimaarchiv

Forschungsmeldung 2. April 2012
11.000 Jahre alter Tiefseeschwamm gibt Rückschlüsse auf frühere Umweltänderungen im Meer mehr
Ein Katalysator für saubere Regenwaldluft

Ein Katalysator für saubere Regenwaldluft

Forschungsmeldung 26. Februar 2012
Der Pflanzenduft Isopren puffert die Selbstreinigungskraft der Atmosphäre mehr
Die Chemie explodierender Sterne

Die Chemie explodierender Sterne

Forschungsmeldung 19. Januar 2012
Meteorit birgt Hinweise auf Schwefelmoleküle im Sternenstaub aus Supernova mehr
Hoher Druck macht Wasserstoff metallisch

Hoher Druck macht Wasserstoff metallisch

Forschungsmeldung 17. November 2011
Bei 2,7 Megabar leitet das leichteste Element Strom und wird möglicherweise zu einer Quantenflüssigkeit, so dass es ohne Reibung fließt mehr
Atemlos in der Großstadt

Atemlos in der Großstadt

Forschungsmeldung 22. September 2011
Bhola Ram Gurjar analysiert mit einer indischen Partnergruppe des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz die Schadstoffbelastungen in Megacitys und wie stark diese die Gesundheit der Bewohner beeinträchtigen. mehr
Satellit spürt den Schadstoff-Ausstoß von Megacities auf

Satellit spürt den Schadstoff-Ausstoß von Megacities auf

Forschungsmeldung 21. September 2011
Aus Satellitenmessungen der aktuellen Stickoxid-Belastung lassen sich mit einem mathematischen Kniff die ursprünglichen Emissionen ermitteln mehr
Stickstoff im Boden sorgt für saubere Luft

Stickstoff im Boden sorgt für saubere Luft

Forschungsmeldung 18. August 2011
Nitrithaltiger Ackerboden bildet eine Quelle für Hydroxylradikale, die die Atmosphäre von Schadstoffen reinigen mehr
Feuchter Feinstaub altert schneller

Feuchter Feinstaub altert schneller

Forschungsmeldung 22. Juni 2011
Proteinhaltige Schwebteilchen in der Luft werden bei erhöhter Luftfeuchtigkeit schneller durch Schadstoffe angegriffen und verändert mehr
Gefährlicher Sauerstoff

Gefährlicher Sauerstoff

Forschungsmeldung 17. Februar 2011
Langlebige reaktive Zwischenformen des Sauerstoffs, die sich an Partikeln in der Luft bilden, könnten der Grund für zunehmende Allergien sein mehr
Die Atmosph&auml;re reinigt sich besser als bef&uuml;rchtet

Die Atmosphäre reinigt sich besser als befürchtet

Forschungsmeldung 6. Januar 2011
Die Konzentration der Schadstoff abbauenden Hydroxylradikale in der Luft bleibt weltweit stabil mehr
Max-Planck-Forschung schützt Amazonas-Regenwald

Max-Planck-Forschung schützt Amazonas-Regenwald

Forschungsmeldung 15. Dezember 2010
Umfassende Inventur fließt in Vorschriften ein, nach denen in brasilianischen Wäldern Bäume abgeholzt werden dürfen mehr
Amazonas macht seine Wolken selbst

Amazonas macht seine Wolken selbst

Forschungsmeldung 16. September 2010
Forscher weisen nach, dass Aerosole über dem Amazonas aus biologischen Quellen stammen mehr
Eine gewaltige Pumpe im Treibhaus

Eine gewaltige Pumpe im Treibhaus

Forschungsmeldung 28. Mai 2010
Der Monsun-Wind transportiert Treibhausgase in höhere Luftschichten. In welchen Mengen, haben Forscher erstmals gemessen mehr
Staub, an dem Wolken wachsen

Staub, an dem Wolken wachsen

Forschungsmeldung 22. Februar 2010
Aerosole bilden die Würze in der Wetterküche. Allmählich verstehen Klimaforscher besser, auf welch vielfältige Weise die Schwebteilchen die Bildung von Wolken und Niederschlag beeinflussen. mehr
Alternde Schwebteilchen erleichtern Klimaprognosen

Alternde Schwebteilchen erleichtern Klimaprognosen

Forschungsmeldung 10. Dezember 2009
Organische Aerosole aus unterschiedlichen Quellen fördern vermutlich die Entstehung von Wolken mehr
Zeitreise durchs Klima

Zeitreise durchs Klima

Forschungsmeldung 1. Oktober 2009
In zwölf Etappen führen angesehene Wissenschaftler durch die Klimageschichte der Erde mehr
Der Himmel voller Pilze

Der Himmel voller Pilze

Forschungsmeldung 13. Juli 2009
Mainzer Wissenschaftler finden eine große Vielfalt von Pilzarten in der Luft mehr
Warum es regnet

Warum es regnet

Forschungsmeldung 11. Juni 2009
Wie Aerosole das Wetter beeinflussen: Meinrat Andreae vom Max-Planck-Institut für Chemie im Interview. Von Birgit Fenzel mehr
Gläsern statt glänzend

Gläsern statt glänzend

Forschungsmeldung 13. März 2009
Bei extrem hohem Druck hört Natrium auf ein Metall zu sein und wird transparent mehr
Dreck in Maßen macht mehr Regen

Dreck in Maßen macht mehr Regen

Forschungsmeldung 5. September 2008
Ein internationales Wissenschaftlerteam fasst die gegenläufigen Wirkungen von Aerosolen auf den Niederschlag zusammen mehr
Methanquelle im rechten Licht betrachtet

Methanquelle im rechten Licht betrachtet

Forschungsmeldung 9. Mai 2008
UV-Strahlung und steigende Temperaturen erhöhen die Methan- Emissionen von Pflanzen mehr
Unberührter Regenwald reinigt die Atmosphäre

Unberührter Regenwald reinigt die Atmosphäre

Forschungsmeldung 10. April 2008
Natürliche chemische Prozesse regenerieren Hydroxylradikale, die verunreinigende Gase aus der Luft entfernen mehr
Uraltes aus dem Erdmantel

Uraltes aus dem Erdmantel

Forschungsmeldung 20. März 2008
Max-Planck-Forscher finden zwei Milliarden Jahre alte Überbleibsel von Schmelzbildung im Erdmantel mehr
"Waldbrände verstärken den Treibhauseffekt"

"Waldbrände verstärken den Treibhauseffekt"

Forschungsmeldung 28. August 2007
Johann Goldammer erklärt, warum die Feuer in Griechenland so heftig wüteten und was das für uns bedeutet mehr
Kosmisches Feuer und Eis

Kosmisches Feuer und Eis

Forschungsmeldung 14. Dezember 2006
Staub aus dem Kometen Wild 2 liefert überraschende Resultate mehr
Meteorite als kosmische Schatzkammern

Meteorite als kosmische Schatzkammern

Forschungsmeldung 4. Mai 2006
Amerikanisch-deutschem Forscherteam gelingt es erstmals, interstellare organische Materie in Meteoriten nachzuweisen mehr
Trockener Staub auf dem Mars

Trockener Staub auf dem Mars

Forschungsmeldung 27. Juli 2005
Analyse von Staub in der Mars-Atmosphäre lässt darauf schließen, dass der rote Planet schon seit langem trocken und kalt ist mehr
Hawaii-Vulkane gespalten

Hawaii-Vulkane gespalten

Forschungsmeldung 22. April 2005
Geowissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz zeigen, dass der Hawaii-Mantelplume aus zwei scharf getrennten Hälften besteht mehr
Erdgas für das Klima vorteilhafter als gedacht

Erdgas für das Klima vorteilhafter als gedacht

Forschungsmeldung 14. April 2005
Max-Planck-Forscher haben russische Gaspipelines untersucht / Austritt von Erdgas unerwartet gering mehr
Warum die Vulkane auf Hawaii in den Himmel wachsen

Warum die Vulkane auf Hawaii in den Himmel wachsen

Forschungsmeldung 31. März 2005
Mainzer Max-Planck-Forscher erklären, wie ein Olivin-freier Erdmantel riesige Vulkane produzieren kann mehr
Kosmische Grüße aus der Wüste

Kosmische Grüße aus der Wüste

Forschungsmeldung 30. September 2004
Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Chemie haben große Mengen an Sternenstaub in einem Meteoriten gefunden mehr
Was beeinflusst tatsächlich die Luftverschmutzung über dem Indischen Ozean?
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Chemie weisen beträchtliche Belastung der Atmosphäre in den Monsunübergangszeiten nach mehr
Synthese von polymerem Stickstoff gelungen

Synthese von polymerem Stickstoff gelungen

Forschungsmeldung 3. August 2004
Mainzer Max-Planck-Forscher haben eine neue Form von Stickstoff hergestellt, die als Energiespeicher dienen könnte mehr
Ozonanstieg über dem Atlantik

Ozonanstieg über dem Atlantik

Forschungsmeldung 13. Mai 2004
Mainzer Max-Planck-Forscher belegen, dass die Luftverschmutzung durch Ozon zunehmend zu einem weltweiten Problem wird mehr
Mainzer Spektrometer liefern starke Argumente für eine wasserreiche Vergangenheit des Planeten Mars
Das Alpha-Röntgen-Spektrometer (APXS) des Mainzer Max-Planck-Instituts für Chemie hat schwefelreiche Gesteinsablagerungen mit einer hohen Anreicherung von Brom gefunden mehr
&quot;Rauchende&quot; Regenwolken über dem Amazonas

"Rauchende" Regenwolken über dem Amazonas

Forschungsmeldung 27. Februar 2004
Waldbrände im Amazonas-Gebiet verstärken Wetterturbulenzen und haben globale Auswirkungen, berichten Mainzer Max-Planck-Forscher mehr
Überraschende Entdeckung über dem Amazonas

Überraschende Entdeckung über dem Amazonas

Forschungsmeldung 25. Februar 2004
Mainzer Max-Planck-Forscher entdecken große Mengen unerwarteter organischer Aerosole über dem Regenwald des Amazonasbeckens mehr
Glühende Urgewalten unter dem Eis

Glühende Urgewalten unter dem Eis

Forschungsmeldung 8. Juli 2003
Ergebnisse einer deutsch-amerikanischen Arktis-Expedition zum Gakkelrücken stellen bisherige Vorstellungen über die Bildung neuen Meeresbodens in Frage mehr
Zwei &quot;Supernasen&quot; auf dem roten Planeten

Zwei "Supernasen" auf dem roten Planeten

Forschungsmeldung 3. Juni 2003
Max-Planck-Institut für Chemie mit zwei Spektrometern an der Mission Mars Exploration Rovers 2003 beteiligt mehr
Wie stabil sind die Selbstreinigungskräfte der Erdatmosphäre?
Max-Planck-Forscher weisen darauf hin, dass die scheinbar konstante Reinigungsfähigkeit der Atmosphäre regional sehr unterschiedlich ist mehr

Der Nahe Osten und Nordafrika werden derzeit von bewaffneten Konflikten und politischen Krisen erschüttert. Doch selbst wenn diese gelöst würden, dürften viele Menschen dort bald gezwungen sein, ihre Heimat zu verlassen. Jos Lelieveld, Direktor am Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz, und seine Mitarbeiter prognostizieren der Region einen drastischen Klimawandel und eine zunehmende Verschmutzung der Luft etwa durch Feinstaub.

In manchen Regionen der Welt wird die Luftverschmutzung in den kommenden Jahrzehnten stark zunehmen. Wo, das prognostizieren Jos Lelieveld und seine Mitarbeiter am Mainzer Max-Planck-Institut für Chemie. In ihren Studien der Atmosphärenchemie decken sie zudem unerwartete Wirkungen mancher Substanzen auf.
Methan entsteht nach gängiger Lehrmeinung entweder chemisch, bei großer Hitze oder hohem Druck, oder als Produkt mikrobieller Aktivität. Doch es gibt auch andere Wege. Nachwuchsforscher um Frank Keppler vom Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz sind auf unerwartete Methanquellen gestoßen: Pflanzen, Pilze, Böden – und sogar Meteoriten.
Das Innere von Planeten, Sternenhüllen und zahlreiche andere ungemütliche Plätze im All haben eines gemeinsam: Materie steht dort unter extremem Druck von einigen Millionen Erdatmosphären. Mikhail Eremets und seine Kollegen erzeugen solche kosmischen Drücke in ihrem Labor am Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz, und zwar in überraschend einfachen Experimenten. Sie erforschen, welche eigenartigen Wandlungen Gase, aber auch Metalle unter diesen Bedingungen durchmachen.
Der Himmel fällt uns zwar nicht auf den Kopf, dafür regnet es hin und wieder kosmische Brocken. Und die bereichern die Forschung.
An Bord eines Forschungsschiffs untersuchten Forscher die Gasemissionen von Phytoplankton.
Der Amazonas treibt den globalen Luftkreislauf an, reinigt die Atmosphäre und speichert in großem Stil Wasser. Das sind nur drei Gründe, warum die Max-Planck-Gesellschaft in Manaus, mitten im Amazonasgebiet, eine Außenstelle betreibt.
Einmal jährlich fahren Luftchemiker per Bahn von Moskau nach Wladiwostok und sammeln Daten über die bodennahen Pegel klimarelevanter Spurengase.
Momentan sind keine Angebote vorhanden.

Radikale in der Dunkelheit:  NO3 und die Chemie der Troposphäre bei Nacht

2017 Crowley, John; Lelieveld, Jos
Chemie Geoforschung Klimaforschung
Atmosphärenchemie hört nicht bei Sonnenuntergang auf, sondern wird über die Bildung und die Reaktionen des NO3-Radikals fortgesetzt. Zwar unterscheidet sich diese Chemie bei Dunkelheit von der tagsüber, dennoch sind die Tag-Nacht-Systeme eng ineinander verwunden. Um die aktuelle Zusammensetzung der Troposphäre zu verstehen und zukünftig in der Lage zu sein, die Auswirkungen von zunehmenden anthropogenen Emissionen vorhersagen zu können, sind detaillierte Kenntnisse über die vielfältigen Gasphasen- und heterogenen Prozesse bei Tag und Nacht erforderlich. mehr

Wintersmog in Peking und seine Bildungsmechanismen

2016 Cheng, Yafang; Su, Hang; Pöschl, Ulrich
Chemie Geoforschung Klimaforschung
Extreme Smogereignisse ließen Peking im Winter 2013 unter einer Dunstglocke verschwinden und führten zu schwerwiegenden Umwelt- und Gesundheitsproblemen. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Chemie konnten nachweisen, dass die Luftqualität von Peking durch komplexe Interaktionen zwischen Emissionen, regionalem atmosphärischen Transport und Atmosphärenchemie beeinflusst wird. mehr

Feuer und Rauch: Mit Satellitenaugen beobachtet

2015 Kaiser, Johannes W.; Heil, Angelika
Chemie Geoforschung Klimaforschung
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Chemie entwickeln Verfahren zur weltweiten Abschätzung von Emissionen aus Wald-, Savannen- und anderen Vegetationsfeuern aus Satellitenbeobachtungen. Der EU-finanzierte, frei verfügbare Copernicus Atmosphärendienst berechnet mithilfe dieser Verfahren täglich diese Emissionen und ihren Einfluss auf die globale Atmosphärenzusammensetzung und die europäische Luftqualität. Zudem werden die Berechnungen zur Überwachung des globalen Klimawandels eingesetzt. mehr

Glasschwämme – ein neues paläoklimatisches Archiv

2014 Jochum, Klaus Peter; Andreae, Meinrat O.
Chemie Geoforschung Klimaforschung
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz untersuchten mithilfe neuartiger mikroanalytischer Methoden die riesigen – bis zu 2,70 m langen – Schwammnadeln des Tiefseeschwammes Monorhaphis chuni. Sie konnten zeigen, dass diese biogenen Silikatstrukturen ein Lebensalter bis zu 13.000 Jahren haben können. Diese Schwammnadeln ermöglichen es somit, vergangene ozeanische und klimatische Veränderungen zu erforschen. mehr

Luftqualität im Anthropozän

2014 Lelieveld, Jos; Pozzer, Andrea
Chemie Geoforschung Klimaforschung
Berechnungen mit einem globalen Erdchemie-Modell zeigen, dass 80 % der Weltbevölkerung Feinstaubkonzentrationen oberhalb des Richtwerts der Weltgesundheitsorganisation (10 µg/m3) und 35 % mehr als 25 µg/m3 (EU-Richtlinie) ausgesetzt sind. Die Luftverschmutzung durch Gase und Partikel ist derzeit für den vorzeitigen Tod von 3,4 Millionen Menschen pro Jahr verantwortlich. Für die kommenden Jahrzehnte wird in Süd- und Ostasien sowie im Nahen Osten eine besonders schnelle Zunahme der Luftverschmutzung und ihrer Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit erwartet. mehr

Pilze – eine neu entdeckte Methanquelle

2013 Lenhart, Katharina; Keppler, Frank
Klimaforschung Mikrobiologie Ökologie
In der Biosphäre werden große Mengen Methan gebildet, die in die Atmosphäre gelangen. Die Nachwuchsgruppe ORCAS am Max-Planck-Institut für Chemie spürt neue Methanquellen in der Umwelt auf und beschreibt die dahinter liegenden Bildungsmechanismen. Pilze sind ein wichtiger Bestandteil terrestrischer Lebensgemeinschaften. Erst kürzlich konnten die Forscher zeigen, dass auch Pilze in ihrem Stoffwechsel Methan freisetzen. Inwieweit diese neue Methanquelle zusammen mit der Methanfreisetzung durch Pflanzen die Methanbilanzen in terrestrischen Ökosystemen beeinflusst, ist derzeit noch unbekannt. mehr

Landnutzung und Trockengebiete – raum-zeitliche Messung der biogenen  Stickstoffmonoxid-Emission aus Böden

2013 Mamtimin, Buhalqem; Behrendt, Thomas; Badawy, Maowad; Qi, Yue; Meixner, Franz X.
Chemie Klimaforschung Mikrobiologie
Die biogene Emission von Stickstoffmonoxid (NO) aus natürlichen und landwirtschaftlich genutzten Böden der terrestrischen Trockengebiete ist weithin unbekannt, jedoch von hoher Bedeutung für die dortige lokale und regionale Chemie der Atmosphäre. Die wesentlichen, raum-zeitlichen Bereiche der NO-Emission reichen von einigen cm2 bis km2, sowie von einigen Minuten bis Monaten. Mit einer Suite verschiedener Messmethoden (Labor-Inkubation von Bodenproben bis Fernerkundung) wird versucht, diese Bereiche übergreifend abzudecken und die unbekannte NO-Emission zu quantifizieren. mehr
Die Erdatmosphäre ist ein komplexes System, in der eine Vielzahl physikalischer und chemischer Prozesse ablaufen. Um dieses System verstehen zu können, müssen verschiedenste Gase in sehr geringen Mengen gemessen werden. Dies bedeutet nicht nur den Einsatz verschiedenster Messgeräte. Um chemische Veränderungen der Atmosphäre nachvollziehen zu können, muss auch regelmäßig, langfristig und global gemessen werden. Das MPI für Chemie hat daher in Zusammenarbeit mit Lufthansa einen einzigartigen Messcontainer entwickelt, der monatlich als Luftfracht auf Langstreckenflügen Messungen durchführt. mehr

Untersuchungen zur Rolle der Vegetation beim Austausch von Stickstoffdioxid mit der Atmosphäre

2012 Kesselmeier, Jürgen
Chemie Klimaforschung Pflanzenforschung
Der Austausch von Stickstoffdioxid (NO2) zwischen Vegetation und Atmosphäre wurde an insgesamt sechs Baumspezies unter kontrollierten Laborbedingungen und an zwei Spezies im Freiland untersucht. Die Aufnahme ist stark korreliert mit der stomatären Öffnungsweite (Leitfähigkeit) von Pflanzen. Bei Stomataschluss findet keine Deposition statt. Die Aufnahmeraten sind linear abhängig von der NO2-Außenkonzentration. Die Ergebnisse sprechen gegen die Existenz eines Kompensationspunktes für natürliche Ökosysteme und für die eindeutige Rolle der Vegetation als Senke für dieses Spurengas. mehr

Die photochemische Produktion von Ozon in der Troposphäre

2011 Fischer, Horst; Bozem, Heiko; Lelieveld, Jos
Chemie Klimaforschung
Ozon spielt in der Chemie der Troposphäre eine wichtige und vielfältige Rolle. Es kann in Abhängigkeit von der Konzentration an Stickoxiden sowohl photochemisch gebildet als auch zerstört werden. Die Netto-Ozontendenz ist dabei die Differenz sehr großer Produktions- und Destruktionsterme. Modernste flugzeuggetragene Spurengasmessungen über Südamerika und Europa erlauben nunmehr eine direkte Bestimmung dieser Ozontendenz. mehr

Globale Überwachung von Vulkanemissionen mit Satelliteninstrumenten

2011 Wagner, Thomas; Hörmann, Christoph; Penning de Vries, Marloes; Sihler, Holger
Chemie Geoforschung Klimaforschung
Vulkane haben große Bedeutung für das irdische Leben. Neben ihren direkten Gefahren und Einflüssen sind sie wichtig für die atmosphärische Chemie und das Klima. Seit einigen Jahren eröffnen Satellitenmessungen einen völlig neuen Blick auf Vulkanemissionen von Gasen und Aerosolen. Die heutigen Analyseverfahren ermöglichen sogar, Emissionen von schwachen Eruptionen oder Ausgasungen aus dem All zu vermessen. Dieser Artikel gibt einen Überblick über den aktuellen Stand der Satellitenfernerkundung von Vulkanemissionen und präsentiert eine Fallstudie während der Eruption des Sarychev im Juni 2009.  mehr
Eine zunehmende Zahl an Menschen lebt in den immer größer werdenden Städten dieser Welt. Damit tragen diese Großstädte einen rapide ansteigenden Anteil zu den globalen anthropogenen Emissionen von Schadstoffen bei. Zur detaillierten Untersuchung der partikel- und gasförmigen Substanzen in der Atmosphäre in und in der Umgebung einer Großstadt wurden umfangreiche Messungen im Großraum Paris durchgeführt. Um die Umwandlungs- und Alterungsprozesse zu erforschen, wurden modernste Messinstrumente in einer Bodenmessstation, auf einem Messflugzeug und in einem mobilen Aerosolforschungslabor eingesetzt. mehr

Die Luft über der grünen Lunge Regenwald

2010 Andreae, Meinrat O.; Trebs, Ivonne; Meixner, Franz X.; Kesselmeier, Jürgen; Pöschl, Ulrich
Chemie Klimaforschung
Der Austausch von reaktiven Spurengasen und Aerosolpartikeln zwischen Biosphäre und Atmosphäre trägt wesentlich zu chemischen und physikalischen Vorgängen in der Atmosphäre bei. Aktuelle Untersuchungen geben Einblick in das Wechselspiel von reaktiven Stickstoffverbindungen, flüchtigen organischen Komponenten und Aerosolbildung. Die Ergebnisse unterstreichen die große Bedeutung des Amazonas-Regenwaldes für das globale Klima und das Erdsystem. mehr

Kosmischer Staub im Labor

2009 Hoppe, Peter
Astronomie
Kosmischer Staub ist Träger einer Vielzahl von astrophysikalischen Informationen. Mithilfe massenspektrometrischer Methoden kann kosmischer Staub im Labor untersucht werden. Sternenstaub, der sich in kleinen Mengen in Meteoriten und Kometen findet, liefert beispielsweise detaillierte Einblicke in die Physik der Muttersterne sowie in physikalische und chemische Prozesse im interstellaren Medium. Untersuchungen an Kometenstaub, der kürzlich durch die Raumsonde „Stardust“ zur Erde gebracht wurde, erlauben es, wichtige Aspekte der Entstehungsgeschichte unseres Sonnensystems zu rekonstruieren. mehr
Die Ozeane bilden etwa drei Viertel der unteren Grenze der Erdatmosphäre. Deshalb hat der Austausch von Gasen in dieser Grenzschicht einen erheblichen Einfluss auf die globale Atmosphärenchemie. Im Rahmen des Projektes „OOMPH“ durchquerten Wissenschaftler des MPI für Chemie an Bord eines Forschungsschiffes die „Roaring Forties“ zwischen 40° und 50° südlicher Breite und trafen dabei auf eine Phytoplankton-Blüte von gigantischem Ausmaß. Untersuchungen solch unberührter Regionen geben Aufschluss über die Funktionsweise der Atmosphäre, in der es keine vom Menschen verursachte Verschmutzung gibt. mehr

MPI-Datenbanken für Erd- und Umweltwissenschaftler aus aller Welt

2008 Jochum, Klaus Peter; Sarbas, Bärbel
Chemie Geoforschung
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Chemie haben zwei geochemische Datenbanken, GEOROC und GeoReM, aufgebaut, die von Erd- und Umweltwissenschaftlern weltweit genutzt werden. Die Datenbanken, die über das Internet frei verfügbar sind, enthalten Zehntausende von publizierten chemischen Analysen geologischer und umweltrelevanter Proben sowie nahezu aller (1600) internationaler Referenzmaterialien. mehr
Mit dem Start des Satelliteninstruments „GOME“ im April 1995 wurde es erstmals möglich, die globale Verteilung einer Vielzahl bodennaher Spurenstoffe experimentell zu bestimmen. In den so gewonnenen „Spurenstoff-Weltkarten“ können wichtige Emissionsquellen identifiziert und quantifiziert werden. Der Vergleich mit numerischen Simulationen erlaubt die Überprüfung und Korrektur der Budgets atmosphärischer Schadstoffe und Treibhausgase. mehr

Kleine Partikel mit großer Wirkung auf Klima und Gesundheit

2007 Pöschl, Ulrich
Chemie Klimaforschung Medizin Mikrobiologie
Aerosole sind von zentraler Bedeutung für Chemie und Physik der Atmosphäre, die Biosphäre sowie Klima und Gesundheit. Die luftgetragenen Partikel beeinflussen die Energiebilanz der Erde, Wasser- und Spurengaskreisläufe, sowie die Fortpflanzung und Erkrankungen biologischer Organismen. Aktuelle Untersuchungen dienen der Aufklärung relevanter Eigenschaften und Wirkungsmechanismen, speziell für biogene Komponenten. mehr
Die Nachwuchsgruppe des MPI Chemie hat verschiedene Aspekte der tropischen Troposphärenchemie unter Anwendung von zwei 3D-Modellen untersucht. Dieser Bericht gibt einen Überblick über einige Schlüsselergebnisse, wobei das Augenmerk besonders auf zwei Hauptthemen liegt: 1) dem Ausstoß von Schadstoffen aus Südasien und dem Einfluss verschiedener Faktoren auf die Verschmutzung über dem Indischen Ozean; 2) der Bedeutung der hochreichenden Konvektion für die Troposphärenchemie, vor allem in den Tropen und deren Betrachtung in wolkenauflösenden und globalen Modellen. mehr

Aerosolmassenspektrometrie – Messung verkehrsbedingter Partikelemissionen

2006 Schneider, Johannes; Drewnick, Frank
Chemie Geoforschung
Moderne Methoden der Aerosolmassenspektrometrie bieten neue Möglichkeiten zur in situ Untersuchung verkehrsbedingter Partikelemissionen. So konnte durch Messungen an einem Fahrzeugprüfstand gezeigt werden, dass sehr kleine (< 100 Nanometer) Partikel im Abgas von Diesel-PKW aus frisch kondensierten Dämpfen von Schwefelsäure und organischen Substanzen bestehen. Diese Neubildung hängt stark vom Schwefelgehalt des Treibstoffs ab, woraus folgt, dass Schwefelsäure die wesentliche Rolle bei der Bildung dieser Partikel spielt. Messungen von Konzentrationen und Größenverteilungen verschiedener Aerosolkomponenten an einer Autobahn sowie in einer Großstadt (New York) zeigten deutlich den unterschiedlichen Einfluss des Verkehrs auf die Zusammensetzung des Umgebungsaerosols in den unterschiedlichen Partikelgrößenbereichen zu unterschiedlichen Tageszeiten. mehr

Anatomie eines Mantelplumes

2005 Hofmann, Albrecht W.; Sobolev, Alexander; Abouchami, Wafa; Galer, Stephen J.
Wissenschaftler der Abteilung Geochemie haben ein neues Modell der Schmelzbildung im Erdmantel entwickelt, das die enorme Magmaproduktion der Hawaii-Vulkane erklärt. Sie zeigten außerdem, dass der Hawaii-Plume nicht konzentrisch aufgebaut ist sondern aus zwei isotopisch unterschiedlich zusammengesetzten Hälften besteht. mehr

Synthese von polymerem Stickstoff

2005 Eremets, Mikhail I.; Gavriliuk, Alexander G.; Trojan, Ivan A.; Boehler, Reinhard
Wir berichten hier über eine allotrope Modifikation von Stickstoff, in der die Atome durch einfache kovalente Bindungen miteinander verbunden sind, ähnlich den Kohlenstoffatomen im Diamant. Stickstoff besteht bei Normalbedingungen aus Molekülen, in denen zwei Atome durch eine starke Dreifachbindung miteinander verbunden sind. Die neue Substanz wurde in einer lasergeheizten Diamantstempelapparatur bei Temperaturen oberhalb von 2000 K und Drücken oberhalb von 110 GPa (ca. 1,1 Millionen Atmosphären) direkt aus molekularem Stickstoff synthetisiert. Mithilfe von Röntgenbeugungs- und Raman-Untersuchungen konnten wir sie als polymeren Stickstoff mit der vorhergesagten „cubic gauche“-Struktur (cg-N) identifizieren. Diese kubische Phase wurde vorher bei keinem anderen Element beobachtet. Das neue Material ist mit hoher Wahrscheinlichkeit eine sehr harte Substanz mit einem gemessenen Kompressionsmodul von ≥300 GPa, charakteristisch für kovalente Feststoffe. Dieser polymere Stickstoff ist metastabil, und unterscheidet sich vom früher beschriebenen amorphen nichtmolekularen Stickstoff, welcher wahrscheinlich eine Mischung kleiner Cluster von nichtmolekularen Phasen ist. Der cg-Stickstoff gehört zu einer neuen Klasse von einfach gebundenen Stickstoff-Substanzen mit einzigartigen Eigenschaften wie z.B. dem hohen Energieinhalt: Dieser ist mehr als fünfmal so hoch wie der anderer hochenergetischer Materialien, z.B. Sprengstoff. mehr
Zwei NASA-Rover, "Spirit" und "Opportunity", erkunden derzeit erfolgreich die Marsoberfläche an ihren Landestellen Gusev-Krater und Meridiani Planum. Mit an Bord sind zwei Alpha-Röntgen-Spektrometer (APXS), die in direktem Kontakt zu Böden und Steinen deren chemische und mineralogische Zusammensetzung ermitteln. Der Chemismus der gemessenen Oberflächen zeugt eindeutig von einer wasserreichen Vergangenheit des Planeten Mars. Die vulkanischen Steine im Gusev-Krater sind von einer Kruste über- und von Adern durchzogen, die hohe Konzentrationen von Elementen wie Schwefel, Chlor und Brom haben, die typischerweise als gelöste Anionen im Wasser angereichert sind. Die alten Gesteine der Columbia Hills sind so stark in ihrem Chemismus verändert, dass ihre ursprüngliche Zusammensetzung nur schwer zu ermitteln ist. An der Landestelle Meridiani Planum finden sich Sedimentgesteine, die einen Gewichtsanteil von bis zu 40 Prozent an Sulfatsalzen haben. Sie wurden möglicherweise unter Bedingungen abgelagert, wie sie heute in den Wüstengebieten unserer Erde zu finden sind. mehr