Chemie (Umwelt und Klima)

 

Phosphorreiches Tiefenwasser im Atlantik fördert einen Symbionten der Sargassum-Alge und treibt so deren Wachstum an mehr

Das Start-up „Minerva Carbon“ wird mit 1,8 Millionen Euro aus dem EXIST Forschungstransfer I gefördert. mehr

Das Start-up Humify hat eine Technologie entwickelt, die zur Reaktivierung der Böden als Kohlenstoffspeicher führen kann. mehr

Anders als zuvor angenommen nimmt der Ozean mehr Mikroplastik aus der Atmosphäre auf als er an sie abgibt mehr

Die Analyse von Stickstoffisotopen bezeugt die älteste bislang nachgewiesene Fotosymbiose in Korallen des Devon mehr

Eine Bilanz der Klimaeffekte von Stickstoffemissionen aus Dünger und fossilen Brennstoffen mehr

Seit über 100 Jahren nutzt die chemische Industrie eine Reaktion mit explosiven Chemikalien – nun haben Mülheimer Wissenschaftler eine sicherere Alternative entdeckt mehr

Kunststofffasern halten sich deutlich länger in der Atmosphäre als angenommen mehr

Gut die Hälfte der Todesfälle durch Luftverschmutzung hängen mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen zusammen mehr

Ein neues Katalysatorkonzept schafft die Grundlage für eine großtechnische Methanisierung von Kohlendioxid mehr

Der Mensch hat die Menge an Stickstoff in der Umwelt in den letzten hundert Jahren verdoppelt – mit dramatischen Folgen für die Artenvielfalt mehr

Ausgerechnet CO₂ könnte der chemischen Industrie helfen, ihre Klimabilanz zu verbessern. Mit Energie aus erneuerbaren Quellen könnte es sich in Komponenten für Kunststoffe und andere Produkte einbauen lassen – wenn sich dafür geeignete Katalysatoren und Produktionsverfahren finden. Danach suchen Forscher um Walter Leiter am Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion in Mülheim an der Ruhr mehr

Stickstoffverbindungen in der Luft und im Wasser belasten die Gesundheit von Menschen und gefährden Ökosysteme. Wir sprachen mit Sönke Zaehle, Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Biogeochemie, über die Folgen der Emissionen und mögliche Maßnahmen dagegen. mehr

Interview mit Jos Lelieveld vom Max-Planck-Institut für Chemie über Luftverschmutzung vor allem durch Feinstaub mehr

Die Senkung landwirtschaftlicher Ammoniakemissionen kann die Sterblichkeit durch Luftverschmutzung erheblich reduzieren mehr

In der Krebs-Diagnostik setzen Ärzte schon heute oft auf die Positronen-Emissions-Tomographie. Um die Methode auch bei anderen Krankheiten anwenden zu können, brauchen sie jedoch geeignete Tracer-Substanzen wie radioaktives Fluor-18. mehr

Die Natur hält eine Fülle unbekannter Substanzen bereit, die für den Menschen nützlich sein könnten. Herbert Waldmann testet am Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie in Dortmund Naturstoffe auf ihre biologische Wirksamkeit und versucht, ihre Wirkung mit einfacher aufgebauten Molekülen zu imitieren. mehr

Globale Vereisung verschaffte Grünalgen vor über 600 Millionen Jahren einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil mehr

Thorsten Mauritsen vom Max-Planck-Institut für Meteorologie ermittelt, wie viel Zeit noch bleibt, um das Pariser Klimaziel zu erreichen mehr

Bakterien sorgen dafür, dass die Insekten größere Mengen an Sexuallockstoffen bilden, um ihre Artgenossen anzulocken und anzustecken mehr

Die gute Nachricht ist: Das Ozonloch schließt sich. Die schlechte Nachricht: Der Klimawandel und seine Folgen bremsen den positiven Trend. So entstehen zum Beispiel bei extremen Waldbränden wie dieses Jahr in Brasilien, Griechenland oder Kalifornien Substanzen, die die Ozonschicht abbauen. mehr

Unser gesamter Alltag ist von Plastik geprägt, plastikfrei leben und einkaufen ist kaum möglich. Sobald Plastikmüll in die Umwelt gelangt, kann er zur Gefahr für Lebewesen und das gesamte Ökosystem werden. Aber nicht nur die großen Plastik-Müllberge sind ein Problem, sondern auch das winzige Mikroplastik. Welche Folgen hat der Plastikmüll für unsere Ozeane und könnten biologisch abbaubare Kunststoffe eine Lösung sein? mehr

Luftverschmutzung durch Feinstaub wird als Gesundheitsgefahr deutlich unterschätzt, auch wenn es regelmäßig hitzige Diskussionen über Grenzwerte und Fahrverbote für Dieselfahrzeuge in Städten wie Stuttgart und München gibt. Allein in Europa sterben jährlich knapp 800.000 Menschen vorzeitig an den Folgen von Luftverschmutzung, die globale Sterblichkeitsrate durch Luftverschmutzung lag 2015 bei 8,8 Millionen Menschen. Dies entspricht einer durchschnittlichen Verkürzung der Pro-Kopf-Lebenserwartung von 2,9 Jahren. mehr

Der Wilde Tabak (Nicotiana attenuata) ist Gegenstand der Untersuchungen am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena. Er kommt nach Feuern vorübergehend in großen Populationen in den Wüsten im Südwesten der USA vor. Als Pionierpflanze bzw. Erstbesiedler auf diesen Flächen muss sich die Pflanze gegen zahlreiche Krankheitserreger (z.B. Pilze) und Pflanzenfresser wehren. Die Herstellung von Nikotin ist Bestandteil der direkten Abwehr: Knabbern Säugetiere, wie Kaninchen, an den Blättern, so fährt die Pflanze ihre Nikotinproduktion proportional zum Umfang der Schädigung hoch. mehr

Als Antwort auf eine Attacke durch den Tabakschwärmer reguliert die Tabakpflanze ihre direkte Abwehr (toxisches Nikotin) herunter. Denn für die Manduca-Raupe ist das Nikotin unschädlich. Stattdessen gibt der Tabak nun eine komplexe Mischung von Duftstoffen ab. Sie dienen nicht der direkten Abwehr, sondern locken die natürlichen Feinde der Raupe an: Raubwanzen. Sie können die Raupen, solange sie klein sind, erfolgreich attackieren. So verringern sie den Fraßschaden an der Pflanze und tragen zur Verteidigung der Pflanze bei. mehr

Seit Entdeckung der indirekten Verteidigungsstrategien interessieren sich Ökologen für deren Abläufe und molekularen Mechanismen. Dreh- und Angelpunkt der Pflanzenabwehr ist offenbar der Botenstoff Jasmonsäure. Um das zu testen, haben die Forscher vom Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena genetisch manipulierte Pflanzen hergestellt: Bei ihnen ist das Gen für die Jasmonsäure ausgeschaltet. mehr

Pflanzen haben ein ausgeklügeltes Verteidigungssystem. Sie sind nicht nur in der Lage, sich direkt gegen Fraßfeinde zu wehren, indem sie Giftstoffe produzieren. Sie verfügen auch über indirekte Verteidigungsstrategien. Dazu gehört die Abgabe von Duftmolekülen, um insektenfressende Schlupfwespen oder Raubwanzen anzulocken, die den Pflanzenschädling fressen. Aber auch das Verschieben des Blühzeitpunkts von den Abend- in die Morgenstunden, um einen anderen Bestäuber anzulocken. Tagaktive Kolibris übertragen nämlich ebenso den Pollen - allerdings ohne dabei die Pflanze zu schädigen. Die Animation illustriert die verschiedenen Abwehrstrategien und wann und wie sie greifen. mehr

Die weltweite Energieerzeugung durch die Verbrennung von Kohle, Öl und Gas setzt riesige Mengen an Kohlendioxid frei, Hauptursache für den Klimawandel. Die Verbrennung von Biomasse wäre in ihrer Kohlendioxid-Bilanz dagegen neutral, da die verbrannten Pflanzen das Treibhausgas zuvor der Atmosphäre entzogen haben. Allerdings gelingt bei den gängigen Verfahren zur energetischen Nutzung von Biomasse die Umsetzung nur unvollständig. mehr

Synthetische Chemikalien sind heute allgegenwärtig. Viele sind im Alltag unverzichtbar, doch ihre Risiken sind noch nicht umfassend erkannt. Im Rahmen einer Studie konnten Wissenschaftler beobachten, dass Chemikalien die menschliche Fruchtbarkeit beeinträchtigen können. mehr

1970 veröffentlichte Crutzen eine grundlegende Arbeit zur Fähigkeit von Stickoxiden, die Ozon abbauen, und beschrieb die dabei ablaufenden Reaktionen. Für diese Arbeit erhielt er – an das Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz berufen – zusammen mit Mario J. Molina und Frank Sherwood Rowland als einer der Pioniere der Erforschung des Ozonlochs 1995 den Nobelpreis für Chemie. Dieser Podcast porträtiert das Leben und die Forschung des ausgewöhnlichen Wissenschaftlers.Weitere Informationen:  Pioniere des Wissens - die Nobelpreisträger*innen der Max-Planck-Gesellschaft mehr

Anlässlich der Verleihung des Chemie-Nobelpreises an Hartmut Michel, Johann Deisenhofer und Robert Huber schrieb die Königliche Schwedische Akademie der Wissenschaften 1988: „Die Photosynthese ist Voraussetzung für alles Leben auf der Erde." Den drei Wissenschaftlern vom Max-Planck-Institut für Biochemie war es erstmals gelungen, bis in atomare Details hinein die chemische Struktur jenes Zellapparates aufzuklären, in dem einfallendes Sonnenlicht in elektrische Energie umgewandelt wird. Diese sogenannte Lichtreaktion ist der Schlüsselprozess der Photosynthese. In der Dunkelreaktion, einem zweiten elektrochemischen Schritt, wird dann quasi die "Batterie" der Zellen aufgeladen. Hierbei wird die elektrische Energie chemisch gespeichert, etwa in Form von Glukose. Zwar war dieser Kreislauf in seinen Grundzügen schon lange bekannt, doch war unklar, wie Bakterien oder Pflanzen das Licht sammeln, es zu den "Reaktionszentren" leiten und dort eine speicherbare elektrische Ladung produzieren. Die Max-Planck-Wissenschaftler haben die molekularen Strukturen sowohl der lichtleitenden Elemente als auch der Reaktionszentren aufgeklärt. Dabei dienten photosynthetisierende Bakterien (Cyano- und Purpurbakterien) als einfache Modelle. Hartmut Michel ist heute Direktor am Max-Planck-Institut für Biophysik in Frankfurt; Johann Deisenhofer forscht in den USA. mehr