Institute und Experten

Im Quartär führten Schwankungen der CO₂-Konzentration in der Atmosphäre zu Klimaveränderungen wie den Glazial- und Interglazialzyklen. Unsere Untersuchungen weisen darauf hin, dass eine Kombination von zwei Ursachen den größten Teil der atmosphärischen CO₂-Änderungen dieser Zyklen der letzten 800 000 Jahre bzw. des gesamten Quartärs erklären kann: Eine verminderte Tiefsee-Zirkulation durch eine erhöhte Stratifizierung in der antarktischen Zone des Südozeans sowie ein verstärkter organischer Kohlenstoffexport durch Eisendüngung in der subantarktischen Zone des Südozeans.

Mit Modellen und neuen Computer­algorithmen untersuchten Forscher am Magdeburger Max-Planck-Institut fünf der wichtigsten biotechnologischen Produktionsorganismen (wie Escherichia coli und Bäckerhefe) daraufhin, ob sich das Wachstum der Zellen mit der Produktion von (Bio)- Chemikalien koppeln lässt. Die Berechnungen zeigen, dass für fast jedes Stoffwechselprodukt geeignete genetische Interventionen existieren, mit denen eine Kopplung der Synthese des Produkts mit dem Zellwachstum möglich ist. Die Studie trägt grundlegend zur Entwicklung von neuen biotechnologischen Prozessen bei.

Ein Tsunami kann die Energie eines Seebebens in bestimmte Richtungen bündeln und dort verheerende Zerstörungen anrichten. Aktuelle Forschungsergebnisse des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation zeigen, dass selbst sehr geringe Variationen in der Ozeantiefe zu solch einer Fokussierung und damit zu starken Fluktuationen in der Höhe von Tsunamis führen können. Dieser Effekt der Flussverästelung hat entscheidende Bedeutung für die Art und Weise, in der sich Tsunamis vorhersagen lassen.

Die Umwandlung von Stickstoff in biologisch nutzbaren Ammoniak ist ein Prozess, der für das Leben auf der Erde existenziell ist. In der Natur sorgen Nitrogenase-Enzyme dafür, diese Umwandlung bei moderaten Reaktionsbedingungen zu katalysieren. Einige Varianten des Nitrogenase-Enzyms ermöglichen auch die Reduktion von Kohlenmonoxid. Das Verständnis, wie diese komplexen chemischen Prozesse in der Natur ablaufen, ist maßgeblich für die wissensbasierte Entwicklung von Katalysatoren.

Jedes Musikinstrument hat seinen eigenen Klang, dessen Frequenzspektrum durch die Form des Instruments zustandekommt. Ähnlich dazu existiert auch in jedem Metall ein charakteristisches Frequenzspektrum, das die Eigenschaften der Elektronen darin widerspiegelt. Unsere Studie des Quantensounds der Elektronen in dem Metall PdRhO₂ zeigt, dass diese sich in den Kristallebenen erstaunlich schnell, senkrecht dazu aber sehr schlecht bewegen. Die elektronische Quantenmusik klingt etwas anders als erwartet und hilft uns, die besonderen Transporteigenschaften dieser Metalle zu verstehen