Photosynthese

So. 28.07.2024 — Redaktion

Die bislang geltende Lehrmeinung, dass der für das Leben auf unserem Planeten essentielle Sauerstoff ausschließlich durch photosynthetisch aktive Organismen unter Nutzung der Sonnenenergie generiert wird, findet laut einer neuen Untersuchung nun durch eine wesentliche weitere Sauerstoffquelle Ergänzung. Wie ein internationales Forscherteam zeigt, wird Sauerstoff auch in völliger Dunkelheit am Meeresboden in 4.000 Metern Tiefe produziert. Als Quelle dieses "Dunklen" Sauerstoffs wurden metallreiche Knollen - "Manganknollen" - identifiziert, die beispielsweise in der sogenannten Clarion-Clipperton Zone große Flächen des tiefen (abyssalen) Meeresboden bedecken und im Zentrum des geplanten Tiefseebergbaus stehen. Diese Metallknollen stellen natürliche Geobatterien dar: sie erzeugen genügend Spannung, um Meerwasser elektrolytisch zu spalten. Die Auswirkungen dieser Entdeckung auf Wissenschaft und Wirtschaft sind noch kaum absehbar.

Do, 18.01.2024 — Redaktion

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.*

Do. 28.09.2023 — Manuel Liebeke

Auf alten Karten findet sich häufig die Bezeichnung „terra incognita“ – unbekanntes Land. Bis heute sind große Teile der Weltmeere unerforscht, „mare incognitum“ sozusagen. In den Meeren gibt es also immer noch jede Menge Neues zu entdecken. Prof. Dr. Manuel Liebeke, Gruppenleiter am Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie, und sein Team erforschen Seegraswiesen. Obwohl diese Ökosysteme nur eine kleine Fläche des Ozeans bedecken, binden sie durch Photosynthese große Mengen atmosphärischen Kohlendioxids und sondern Berge von Zuckerverbindungen in den Meeresboden ab.*

Fr, 09.09.2022 — Redaktion

Zwei Arten von photosynthetischen Cyanobakterien können unter Nutzung von energiearmen fernrotem Licht in unglaublich dunkler Umgebung gedeihen. Wie eine neue Untersuchung im Fachjournal e-Life zeigt, geht dies einerseits auf Kosten der Widerstandsfähigkeit gegen Lichtschäden, andererseits auf Kosten der Energieeffizienz. Ein besseres Verständnis der Balance zwischen Effizienz und Widerstandsfähigkeit sollte zur Entwicklung von Kulturpflanzen oder Algen mit zusätzlich eingebauten Fernrot-Photosystemen dienen, die zur Produktion von Nahrungsmitteln und Biomasse aber auch für technologische Anwendungen wie der Synthese von Kraftstoffen Anwendung finden können.*

Do, 21.04.2022 — Christina Beck & Roland Wengenmayr

Eine Herausforderung des 21. Jahrhunderts ist die Eindämmung des Klimawandels. Und das heißt, dass es uns gelingen muss, den Anteil von Treibhausgasen in der Atmosphäre zu reduzieren. Kohlenstoffdioxid aus der Luft mithilfe von Sonnenenergie nutzbar machen – diesen Prozess beherrschen Pflanzen bereits seit Jahrmillionen. Eröffnet die künstliche Photosynthese einen Weg, um aus Kohlenstoffdioxid mithilfe von Licht nachhaltig Rohstoffe zu produzieren? Ein Team um Tobias Erb, Direktor am Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in Marburg, arbeitet daran, diesen Prozess so zu „tunen“, dass er mehr Kohlenstoff binden kann. Mit ihrem synthetisch-biologischen Ansatz wollen die Max-Planck-Forschenden biologische Prozesse jedoch nicht nur schrittweise verbessern, sondern auch ganz neue Lösungen umsetzen, die in dieser Form in der Natur nicht zu finden sind – eine Idee mit vielversprechendem Potenzial.*

Do, 11.03.2021 — Roland Wengenmayr

Cellulose, eines der häufigsten organischen Polymere auf unserer Erde, liegt in Pflanzenfasern in Form von Nanokristallen vor. Isoliert besitzen diese Nanokristalle faszinierende Eigenschaften, die sie für diverseste Anwendungen in Betracht kommen lassen - von Hydrogelen als Basis für biologisch abbaubare Kosmetika,Verdickungsmittel und Verpackungsmaterial von Lebensmitteln bis hin zu Leichtbauteilen. Der Physiker und Wissenschaftsjournalist Roland Wengenmayr wirft einen Blick in ein Max-Planck-Institut, wo an Cellulose als Ausgangsmaterial für eine nachhaltige Nanotechnologie geforscht wird.*

Fr, 19.02.2021 — Redaktion

Themenschwerpunkt Energie

Energie ist Ursprung aller Materie und auch das, was die Materie bewegt. Energieforschung und -Anwendung sind daher für unsere Welt von zentraler Bedeutung und beschäftigen Wissenschafter quer durch alle Disziplinen - Physiker, Chemiker, Geologen, Biologen, Techniker, etc., ebenso wie Wirtschafts- und Sozialwissenschafter. Mit dem bereits spürbaren Klimawandel steht Energie nun auch im Rampenlicht von Öffentlichkeit und Politik; das Ziel möglichst rasch fossile Energie durch erneuerbare Energie zu ersetzen, steht im Vordergrund. Energie ist auch im ScienceBlog von Anfang an eines der Hauptthemen und zahlreiche Artikel von Topexperten sind dazu bereits erschienen. Das Spektrum der Artikel reicht dabei vom Urknall bis zur Energiekonversion in Photosynthese und mitochondrialer Atmung, von technischen Anwendungen bis zu rezenten Diskussionen zur Energiewende. Ein repräsentativer Teil dieser Artikel findet sich nun in diesem Themenschwerpunkt.

Do, 14.11.2019 — Georg Pohnert

Einzellige Algen sind im Plankton und den Biofilmen unserer Ozeane allgegenwärtig. Georg Pohnert (Max-Planck Fellow und Univ.Prof) und seine Teams am Max-Planck-Institut für Chemische Ökologie (Jena) und an der Friedrich-Schiller Universität (Jena) erforschen wie chemische Signale mikrobielle Gemeinschaften steuern, seien es die weiträumigen Ansammlungen von Algen im Plankton der Ozeane oder temporäre Biofilm-Gemeinschaften. Sie konnten zeigen, dass sowohl Mikroalgen als auch Bakterien im Plankton eine bislang unbekannte Schwefelverbindung produzieren und damit sowohl mikrobielle Interaktionen als auch den weltweiten Schwefelkreislauf grundlegend beeinflussen.*