Ökosysteme

PACE, der neue Erdbeobachtungssatellit der NASA, untersucht Ozeane und Atmosphären im Klimawandel

Do, 18.01.2024 — Redaktion

Redaktion

Icon Astronomie

Die Ozeane und die Atmosphäre der Erde verändern sich mit der Erwärmung des Planeten. Einige Meeresgewässer werden grüner, weil mehr mikroskopisch kleine Organismen blühen. In der Atmosphäre beeinträchtigen Staubstürme, die auf einem Kontinent entstehen, die Luftqualität eines anderen Kontinents, während der Rauch großer Waldbrände ganze Regionen tagelang einhüllen kann. Der neueste Erdbeobachtungssatellit der NASA mit der Bezeichnung PACE (Plankton, Aerosol, Wolken, Ozean-Ökosystem) wird im Februar 2024 gestartet und soll uns helfen, die komplexen Systeme, die diese und andere globale Veränderungen im Zuge der Klimaerwärmung bewirken, besser zu verstehen.*

Die Zukunft der evolutionären Medizin

Do 20.04.2023  — Redaktion

Redaktion

Icon Medizin Evolutionäre Medizin - d. h. die Anwendung von Erkenntnissen aus Evolution und Ökologie auf die Biomedizin - birgt ein enormes bislang ungenutztes Potenzial für Innovationen in der biomedizinischen Forschung, der klinischen Versorgung und der öffentlichen Gesundheit. Evolutionsprozesse sind die treibende Kraft hinter vielen Gefährdungen unserer Gesundheit; diese reichen von der Resistenz gegen Antibiotika und Tumortherapeutika über Pandemien bis hin zu "anthropozänbedingten" Krankheiten wie Adipositas, Typ 2 Diabetes, Allergien, etc. . Ein neuer in Frontiers in Science veröffentlichter Artikel zeigt, wie die Anwendung evolutionärer Prinzipien auf die Medizin neue Wege zur Vorbeugung und Behandlung von Krankheiten eröffnen kann.*

Was da kreucht und fleucht - Wie viele Gliederfüßer (Arthropoden) leben im und über dem Boden und wie hoch ist ihre globale Biomasse?

Sa, 18.02.2023 — Redaktion

Redaktion Icon Datenbank Weltweit ist ein offensichtlich vom Menschen verursachter, besorgniserregender Rückgang von Arthropoden - und hier sind vorerst vor allem Insekten im Fokus - zu beobachten. Viele Fragen zu den, für den Erhalt unserer Ökosysteme unabdingbaren Arthropodenarten sind bislang noch ungeklärt, insbesondere was das Ausmaß der globalen Populationen und deren Zusammensetzung in verschiedenen Lebensräumen und Ökosystemen betrifft. Eine neue Studie aus der Gruppe von Ron Milo (Weizmann Institut, Israel) ermöglicht nun erstmals einen umfassenden, quantitativen Blick auf die Populationen der Arthropoden. Die neuen Befunde bieten eine wertvolle Grundlage zur Abschätzung, wie sich unsere ökologischen Systeme verändern und wie sich dies auf unsere Ökonomie, Ökologie und Lebensqualität auswirken könnte.

Was uns Baumblätter über Zahl und Diversität der Insektenarten erzählen können

Do, 22.12.2022 — Redaktion

Redaktion

Icon Molekularbiologie

In den letzten Jahren häufen sich die dramatischen Berichte über den enormen Rückgang der Insekten, wobei sich die Beobachtungen oft nur auf kurze Zeiträume und begrenzte Standorte erstrecken und die Biomasse gefangener Tiere zur Abschätzung der reduzierten Biodiversität (Artenzusammensetzung) herangezogen wird. Eine bahnbrechende Studie hat nun erstmals Anzahl und Biodiversität der Insektenarten an Hand von über drei Jahrzehnte lang gesammelten und konservierten Baumblättern verfolgt. Aus diesen Blättern wurden DNA-Spuren - sogenannte Umwelt-DNA (eDNA) - , wie sie von Insekten beim Fressen von Blättern zurückbleiben, extrahiert, analysiert und Tausende Insektenarten nachgewiesen. Es zeigte sich, dass die Gesamtzahl der Insektenarten im Laufe der Zeit weitgehend gleich blieb, viele einzelne Arten jedoch zurückgingen und durch neue, sich weiter verbreitende Arten ersetzt wurden.*

Phänologische Veränderungen - Der Klimawandel verändert den Rhythmus der Natur

Fr, 18.03.2022 — Redaktion

Redaktion

Icon Klima

In dem kürzlich erschienenen Bericht „Frontiers 2022: Emerging Issues of Environmental Concern“ hat die Umweltorganisation der Vereinten Nationen (UNEP) vor drei drohenden und bisher unterschätzten Umweltgefahren gewarnt, darunter vor den durch den Klimawandel verursachten phänologischen Veränderungen, die zu Störungen der Ökosysteme führen [1]. Das schon seit Jahrhunderten etablierte Gebiet der Phänologie befasst sich mit den im Jahresablauf periodisch wiederkehrenden Wachstums- und Entwicklungserscheinungen von Organismen. Pflanzen und Tiere nutzen oft die Temperatur als Zeitgeber, um in das nächste Stadium eines saisonalen Zyklus einzutreten. Das Timing dieser Phasen ist entscheidend, um beispielsweise Pflanzenblüte und bestäubende Insekten oder eintreffende Zugvögel und deren Nahrungsangebot zu synchronisieren. Der Klimawandel beschleunigt sich nun schneller, als sich viele Pflanzen- und Tierarten anpassen können. Dies führt zu einem Auseinanderdriften (Mismatch) von synchronen pflanzen- und tierphänologischen Phasen. Die Wiederherstellung von Lebensräumen, der Bau von Wildtierkorridoren zur Verbesserung der Habitatkonnektivität, die Verschiebung der Grenzen von Schutzgebieten und die Erhaltung der Biodiversität in produktiven Landschaften können als Sofortmaßnahmen hilfreich sein. Allerdings: ohne starke Anstrengungen zur Reduzierung von Treibhausgas-Emissionen, werden diese Schutzmaßnahmen den Zusammenbruch wesentlicher Ökosystemleistungen nur verzögern.*

Erdoberfläche - die bedrohte Haut auf der wir leben

Do, 05.08.2021 — Gerd Gleixner

Icon Biologie

Gerd Gleixner Das Überleben der Menschen auf der Erde hängt von der Funktionsfähigkeit der äußersten Schicht unseres Planeten, der „kritischen Zone“, ab. Im Anthropozän hat der Mensch durch sein Handeln in den Stoffaustausch zwischen Organismen und den Ökosystemsphären eingegriffen und bedroht dadurch die Funktionsweise der kritischen Zone. Wie verringern Biodiversitätsverluste die kontinentale Kohlenstoffspeicherung und beschleunigen so den Klimawandel? Die organische Bodensubstanz ist die letzte große Unbekannte im terrestrischen Kohlenstoffkreislauf. Prof. Dr. Gerd Gleixner, Forschungsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für Biogeochemie (Jena) untersucht Ursprung, Umsatz und Stabilität der organischen Substanz in Böden mit speziellem Fokus auf die Welt der Bodenmikroorganismen, da hier der molekulare Antrieb der globalen Stoffkreisläufe verborgen ist.*

Vom Wert der biologischen Vielfalt - was uns die Spatzen von den Dächern pfeifen

Do, 25.03.2021 - 13:14 — Christina Beck Christina BeckIcon Biologie

Mao Zedong, Chinas „Großer Vorsitzender“, hatte den Spatz als einen von vier Volksschädlingen ausgemacht. Die Vögel, so verkündete er, seien Schädlinge, die dem Menschen Krankheiten brächten und Nahrung nähmen. Daher gehörten sie vernichtet. Millionen Menschen beteiligten sich an dieser landesweiten Jagd. Drei Tage lang scheuchten die Menschen in China mit Geschrei, Trommeln und bunten Fahnen die Spatzen in ihrem Land auf und ließen sie nicht zur Ruhe kommen, sodass sie tot oder erschöpft vom Himmel fielen. Zwei Milliarden Vögel, nicht nur Spatzen, fielen der Kampagne 1958 zum Opfer – von kleinen Meisen und Finkenvögeln bis hin zu großen Reihern, Kranichen, Greifvögeln. Die Auswirkungen auf das ökologische Gleichgewicht waren fatal: Der nahezu flächendeckenden Ausrottung der Vögel folgte im ersten „spatzenlosen“ Sommer eine Heuschreckenplage mit verheerenden Ernteausfällen. Die Zellbiologin Christina Beck, Leiterin der Kommunikation der Max-Planck-Gesellschaft, spannt einen weiten Bogen vom Vogelsterben und dem Verlust der für uns Menschen lebensnotwendigen Artenvielfalt bis hin zu Konzepten einer Renaturierung.*

Wieviel CO₂ können tropische Regenwälder aufnehmen?

Do, 15.08.2019 — IIASA

IIASAIcon GeowissenschaftenAktuelle Klimamodelle deuten darauf hin, dass Bäume weiterhin von Menschen verursachte Treibhausgasemissionen aus der Atmosphäre entfernen, was es ermöglicht, die im Pariser Abkommen festgelegten Ziele einzuhalten. Bereits vor einigen Jahren hat Christian Körner (im Swiss Canopy Project ) in einem naturbelassenen Mischwald den Effekt einer experimentellen Anreicherung von CO2 in den Kronen hoher Bäume auf deren Zunahme von Biomasse untersucht und gezeigt, dass diese von der Verfügbarkeit von Nährstoffen im Boden abhängt [1]. Zu einem ähnlichen Ergebnis ist nun ein internationales Teams mit Forschern von IIASA für die Regenwälder des Amazonas gelangt (Amazon FACE-Projekt): die Aufnahmekapazität der Bäume von zusätzlichem (menschengemachtem) CO2 könnte durch die Verfügbarkeit von Bodenphosphor stark eingeschränkt werden.*

Stickstoff-Fixierung: Von der Verschmutzung zur Kreislaufwirtschaft

Do, 01.08.2019 - 14:22 — Sönke Zaehle

Sönke ZaehleIcon GeowissenschaftenDas Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) zeigt mit seinem alljährlichen Bericht „Environment Frontiers“ auf, welche Herausforderungen die natürlichen Lebensgrundlagen auf unserem Planeten künftig maßgeblich mitbestimmen werden. Im kürzlich vorgestellten Report 2018/2019 [1] wird fünf neu auftretenden Themen besondere Bedeutung zugemessen. Es sind dies die Synthetische Biologie, die Ökologische Vernetzung, die Stickstoff-Kreislaufwirtschaft, Permafrostmoore im Klimawandel und Fehlanpassungen an den Klimawandel. Experten aus der Max-Planck-Gesellschaft wurden zu diesen Themen interviewt. Nach deren Stellungnahmen zu Aspekten der Synthetischen Biologie [2, 3] und zur Ökologischen Vernetzung [4] folgt nun das Gespräch mit Dr. Sönke Zaehle, Forschungsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für Biogeochemie (Jena), über die Folgen von Stickstoff-Emissionen und mögliche Maßnahmen dagegen.*