Wenn großflächig Biomasse verbrennt, entstehen so genannte Aerosole. Diese mikroskopisch kleinen Teilchen haben erhebliche Auswirkungen auf unser Klima. Klimaforscher versuchen deshalb die Aerosoleffekte aufzuklären, um Klimamodelle und -prognosen zu verbessern.
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Das Magnetfeld der Erde schützt uns vor der kosmischen Strahlung aus dem All. Ohne diesen Schutzschild hätte sich das Leben auf unserem Planeten vermutlich nicht entwickeln können. Doch wie ist das Erdmagnetfeld entstanden? Und was treibt den Geodynamo im Erdinneren an?
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Der regelmäßige Wechsel zwischen Überflutung und Trockenheit bestimmt das Leben in Überschwemmungsgebieten weltweit. Entlang des Amazonas werden 300 000 Quadratkilometer Land während der Regenzeit bis zu einer Höhe von 15 Metern überflutet.
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Klimaänderungen sind durch den Menschen mitverursacht. Dabei spielen Treibhausgase eine besondere Rolle. Beim Anbau des weltweit wichtigsten Grundnahrungsmittels Reis wird in erheblichem Umfang Methan freigesetzt. Durch bestimmte Anbaumethoden lässt sich die Methan-Emission absenken.
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Durchschnittlich alle vier Jahre gerät das Wettergeschehen in vielen Regionen der Erde aus dem Gleichgewicht: Dürrekatastrophen einerseits und Überschwemmungen andererseits sind die verheerenden Auswirkungen von El Niño.
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Warum sehen Knochen kleiner Tiere so viel schlanker aus als die großer Tiere? – das fragte sich schon Galileo Galilei. Der Universalgelehrte hatte bereits erkannt, dass geometrische Gesetze das Design von Knochen bestimmen. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung erforschen die Konstruktionsprinzipien.
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Bereits in den 1970er Jahren untersuchte der Botaniker Wilhelm Barthlott die Fähigkeit zur Selbstreinigung beim Lotos. Doch technische Anwendungen dieses „Lotoseffekts“ konnten sich bislang noch nicht so richtig durchsetzen. Dabei wären selbstreinigende Autoscheiben, Fassadenglas und Solarzellen ein gewaltiger Fortschritt. Max-Planck-Forscher untersuchen künstliche Mikrostrukturen, um den Lotoseffekt noch besser zu verstehen.
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Photovoltaik ist überall im Alltag präsent. Dächer werden inzwischen als Solarstellflächen genutzt und decken einen nicht unbeträchtlichen Teil des Energiebedarfs der Gebäude. Unabhängig von Fragen der Energieversorgung ist die Solarzelle ein gutes Beispiel, um den Aufbau von Halbleitern zu besprechen – und gleichzeitig interessante Forschungsaspekte aufzugreifen.
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Weltweit sind inzwischen zahlreiche chemische Substanzen aus Schwämmen, Korallen, Muscheln, Würmern, Mantel- und Nesseltieren, Stachelhäutern, Bakterien und Algen identifiziert worden. Die Extrakte aus der "Blauen Apotheke Meer" könnten gerade in der Medizin kleine Wunder bewirken. Forscher vom Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr haben sich darauf spezialisiert, solche Naturstoffe Schritt für Schritt im Labor zu synthetisieren.
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Turbulenz ist überall gegenwärtig: Sie tritt auf im Blutfluss unseres Herzens, in der Atmosphäre oder im Kosmos. Aber verstanden ist sie noch lange nicht. Seit mehr als 150 Jahren arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler daran, Turbulenz zu erklären.
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