Forschung & Umwelt

Wenn geladene Partikel der Sonne in der Nähe der Pole auf die Atmosphäre der Erde treffen, tanzen grüne Schleier über den Himmel: Polarlichter sind ein faszinierendes Phänomen. Dank der Hilfe von Hobbyfotografen konnten finnische Wissenschaftler um die Physikerin Minna Palmroth nun eine bislang unbekannte Form der Aurora Borealis beschreiben – so heißen die Polarlichter auf der Nordhalbkugel in der Fachsprache. Sie taten dies in der Fachzeitschrift „AGU Advances“ Dabei adelten sie die Hobbyfotografen als „Citizen Scientists“ (Bürgerwissenschaftler) und nahmen sie in den Autorenkreis des Artikels auf.

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Die Wissenschaft ist sich einig: Gelingt es nicht bald, die Klimaerwärmung einzudämmen, hat dies dramatische Folgen für die Zukunft unseres Planeten. Die klassische Strategie dieses Ziel zu erreichen ist es, das menschliche Verhalten zu ändern und Klimaemissionen zu reduzieren. Ein anderer Ansatz ist das sogenannte Geo-Engineering – technologische Methoden, die in die Kreisläufe der Erde eingreifen, um die Erwärmung einzudämmen. Geo-Engineering bekämpft also nicht die eigentlichen Ursachen, sondern die negativen Auswirkungen des Klimawandels. Einige Forscher sehen das aktive Eingreifen als letzte Rettung. So auch das Team von Ice911 um Chemie- und Elektroingenieurin Dr. Leslie Field.

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Spitzbergen ist die grösste und einzig permanent bewohnte Insel des Svalbard Archipels. Sie wird sich in den nächsten Jahrzehnten in zwei Teile splitten, sagen polnische Forscher voraus. Radaruntersuchungen im Gebiet der Gletscher Hambergbreen und Hornsundbreen haben ergeben, dass das Gletscherbett unterhalb des Meeresspiegels liegt. Tauen die Gletscher vollständig ab bleibt eine Meeresenge zurück und die südliche Spitze wird zur neuen Insel.

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Lange in diesem Jahr schien es, als würde ein Minimalrekord erreicht: Von Ende März bis Mitte August war die eisbedeckte Fläche des Arktischen Ozeans kleiner als jemals zum entsprechenden Zeitpunkt seit 1979, dem Beginn von kontinuierlichen Satellitenbeobachtungen. Doch seit der zweiten Augusthälfte verlangsamte sich die saisonale Abnahme etwas. Somit wird der absolute Minimalwert aus dem September 2012 wohl nicht erreicht. Das legt auch eine Karte nahe, die das Alfred-Wegener-Institut auf Grundlage von Daten des meereisportals.de am 24. September veröffentlicht hat. Sie zeigt die Differenz der Eiskante vom 22. September 2019 im Vergleich zum Monatsmittel des Septembers 2012. Demnach ist in fast allen Bereichen der Arktis die Meereisausdehnung größer als damals, Ausnahmen sind nur die südliche Grönlandsee und die nördliche Laptewsee.

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Wenn sich in der Arktis die Eisdicke an Land im Laufe der letzten 160 000 Jahre stark veränderte, so kam es am Meeresboden entlang des Kontinentalrandes westlich von Spitzbergen verstärkt zur Emission von Methan. Das hat ein Team von Forschern aus Norwegen, Großbritannien, Estland und Deutschland anhand von Bohrkern-Analysen herausgefunden. Offensichtlich aktivieren große Eisbewegungen Verwerfungen in der Erdkruste, so dass es am Meeresboden verstärkt zu Methanleckagen kommt. Methan ist der Hauptbestandteil von Erdgas und 25-mal so klimawirksam wie Kohlendioxid (CO₂). Die Wissenschaftler berichten in einer aktuellen Studie in der Zeitschrift „Science Advances“ über ihre Arbeit. „Unsere Ergebnisse zeigen einen Zusammenhang zwischen sich ändernden kontinentalen Eismengen und Tiefsee-Methanemissionen in der Arktis“, resümiert der Erstautor Dr. Tobias Himmler vom Norwegischen Geologischen Dienst (NGU).

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Der Duft, der von Pflanzen ausgeht, beruht auf einer Mischung kleiner Moleküle, die leicht verdunsten. Diese Duftstoffe ziehen Insekten an oder – im Gegenteil – vertreiben sie. Zugleich beeinflussen sie erheblich die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Atmosphäre sowie das Klima. Forscher der Universität Kopenhagen haben untersucht, wie sich die Klimaerwärmung und eine dadurch erhöhte Aktivität der Insekten darauf auswirkt, wie viel flüchtige Duftstoffe die Pflanzen in der Arktis freisetzen. Ihre Ergebnisse haben sie in der angesehenen Fachzeitschrift Nature Plants veröffentlicht. Demnach werden sich die pflanzlichen Emissionen unerwartet deutlich erhöhen. Der Grund: Insekten werden durch Fraß das Blattwerk vermehrt schädigen – und die Pflanzen werden auf diesen Stress mit einem verstärkten Ausstoß von flüchtigen Subtanzen reagieren.

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Die Klimaerwärmung in der Arktis bedroht die Routen, auf denen sich die Inuit beispielsweise zwischen ihren Siedlungen oder beim Jagen und Fischen bewegen. Viele dieser Routen sind – abhängig von Jahreszeit und Wetter – nur zeitweilig zu benutzen und verlaufen über Meereis, Meerwasser, Land, Seen und Flüsse. Ein internationales Forscherteam fand nun heraus, dass die Klimaerwärmung die Nutzbarkeit dieser Routen durch die Inuit weniger beeinträchtigt als befürchtet.

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Wissenschaftler haben gezeigt, dass die Partnerschaft zwischen Algen und Bakterien Stickstoff im arktischen Ozean neu verfügbar macht. Der mikrobielle Prozess der „Stickstofffixierung“ wandelt das Element in eine Form um, die Organismen verwenden können, und wurde kürzlich in den kalten polaren Gewässern entdeckt. Dies könnte eine Folge des Klimawandels sein und sich auf globale chemische Zyklen auswirken, heisst es in der veröffentlichten Studie.

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Risse in der schwimmenden Eiszunge des Petermann-Gletschers im äussersten Nordwesten Grönlands deuten auf einen weiteren Abbruch eines grossen Eisberges hin. Wie Glaziologen des Alfred-Wegener-Institutes, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) in einer neuen Studie berichten, hat sich seit einem Eisberg-Abbruch im Jahr 2012 das Fliesstempo des Gletschers um durchschnittlich 10 Prozent erhöht, sodass in der Folgezeit neue Risse entstanden sind – ein durchaus natürlicher Vorgang. Modellsimulationen der Forscher zeigen jedoch: Sollten auch diese Eismassen abbrechen, wird sich der Petermann-Gletscher vermutlich weiter beschleunigen und mehr Eis ins Meer transportieren, mit entsprechenden Folgen für den globalen Meeresspiegel.

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