Institute und Experten

Böden sind der größte terrestrische Speicher („Senke“) für Kohlenstoff und gleichzeitig eine der wichtigsten natürlichen Quellen für CO₂ in der Atmosphäre. Dadurch ist organische Bodensubstanz nicht nur für die Bodenfruchtbarkeit, sondern auch als Umschlagort von Treibhausgasen für den Klimawandel von Bedeutung. Am Max-Planck-Institut für Biogeochemie wird untersucht, wie sensibel die Kohlenstoffflüsse im Boden auf Umweltänderungen reagieren und wie sich die Wechselbeziehungen zwischen Vegetation, Klima, Bodenorganismen und Bodeneigenschaften auf die Kohlenstoffspeicherung auswirken.

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.

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.

Die politisch eingeleitete Energiewende verlangt nicht nur technologische und ökonomische Anstrengungen. Vielmehr zeigt eine wissenschaftliche Bestandsaufnahme, dass wir derzeit nicht über die grundlagenwissenschaftlichen Erkenntnisse verfügen, um das Energiesystem nachhaltig auf regenerative Primärenergie umzustellen. Der Beitrag skizziert den Stand der Überlegungen und aktuelle Forschungsergebnisse aus der Abteilung Anorganische Chemie des Fritz-Haber-Institutes.

Die Herstellung chiraler, enantiomerenreiner Substanzen ist ein zentrales Bestreben der Chemie und von hoher Bedeutung für unsere Gesellschaft. Hier wird ein neuer Ansatz zur asymmetrischen Synthese präsentiert, welcher auf der sauberen und atomökonomischen Umwandlung von aromatischen Ausgangsmaterialien in enantiomerenreine Produkte beruht.