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.

Materialien, die zyklischer Belastung ausgesetzt sind, sind anfällig gegenüber Materialermüdung und -bruch. Ein internationales Team rund um Materialwissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Eisenforschung hat einen neuen Stahl entwickelt, der sich am lamellenartigen Aufbau des Knochens orientiert und damit eine Rissbildung auf Mikroebene, die zur Materialermüdung führen würde, verhindert.

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.