Was die Schwerkraft der Erde über den Klimawandel verrät

Am 17. März 2002 startete das deutsch-US-amerikanische Satellitenduo GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment), um das globale Erdschwerefeld so präzise zu kartieren wie nie zuvor. Die Mission dauerte schließlich gut 15 Jahre – und damit mehr als dreimal so lang wie erwartet. Als die beiden Satelliten Ende 2017 beziehungsweise Anfang 2018 in der Erdatmosphäre verglühten, hatten sie das Gravitationsfeld der Erde und dessen Veränderungen mit der Zeit in mehr als 160 Monaten aufgezeichnet. Diese sogenannte zeitaufgelöste Satellitengravimetrie ermöglicht es unter anderem, den irdischen Wasserkreislauf, die Massenbilanz von Eisschilden und Gletschern oder die Veränderung des Meeresspiegels zu überwachen und so die Mechanismen des globalen Klimasystems besser zu verstehen, wichtige Trends genauer zu bewerten und mögliche Folgen vorherzusagen. Eine Übersichtsarbeit wurde nun vom GFZ Potsdam und dem Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) im Fachjournal Nature Climate Change vorgestellt.

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Digitales Fenster zur Erdgeschichte

Wer mehr über die Vergangenheit unseres Planeten erfahren will, sollte Aufschlüsse besuchen. Darunter verstehen Geologen Steinbrüche, Böschungen oder Gruben, an denen das anstehende Gestein gut zu erkennen ist. Dort lässt sich viel darüber erfahren, ob sich vor Millionen Jahren etwa ein Flachmeer ausgebildet hatte oder ein heute längst erloschener Vulkan ausbrach. Dank der kostenlosen App „OutcropWizard“, die von Geologen der Universität Bonn entwickelt wurde, lassen sich die Sehenswürdigkeiten nun auch mit dem Smartphone bequem von der heimischen Couch aus oder vor Ort aufsuchen. Die Klaus-Tschira-Stiftung fördert die Weiterentwicklung mit mehr als 71.000 Euro.

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Endosporen schlummern in tiefen Meeressedimenten

Eine Untersuchung von Meeressedimenten aus der ganzen Welt zeigt, dass schlafende bakterielle Endosporen einen signifikanten Anteil an der gesamten mikrobiellen Biomasse ausmachen. Für eine Studie haben Forschende zum ersten Mal ihre Zahl genauer bestimmt. Jetzt wurden die Ergebnisse von Dr. Lars Wörmer vom MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen der Universität Bremen und seinen Koautoren in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht.

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Rippel als Fingerabdrücke für alte Umweltbedingungen

Die Ebbe kann im zeitweise freigelegten Sand wunderschöne Wellen zeigen. Dieselben wellenförmigen Muster können auch in alten, versteinerten Meeresböden gesehen werden, die in verschiedenen Teilen der Welt vorkommen und für Millionen oder sogar Milliarden von Jahren konserviert wurden. Geologen des Massachusetts Institute of Technology suchen nach alten Sandrippel, um Hinweise auf die Umweltbedingungen zu erhalten, in denen sie sich gebildet haben.

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Bodenorganismen im Amazonas-Regenwald können die chemische Zusammensetzung der Erdatmosphäre beeinflussen

Der Amazonas-Regenwald ist der größte Wald der Erde. Seine Bäume geben eine Vielzahl flüchtiger Substanzen ab, welche die chemische Zusammensetzung der Luft beeinflussen. Dazu gehören auch die sogenannten Sesquiterpene – sehr reaktive chemische Verbindungen, die besonders schnell Ozon abbauen. Bei der Untersuchung der Luftzusammensetzung standen bisher meist die Sesquiterpen-Emissionen von Bäumen und Pflanzen im Fokus. Ein internationales Forscherteam unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Chemie hat nun herausgefunden, dass auch der Urwaldboden große Mengen an Sesquiterpenen produziert – mitunter genauso viel, wie die Bäume.

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Verwitterung und Bodenentwicklung als Bühne des biologischen Kohlenstoffkreislaufs?

Böden bilden ein wichtiges Reservoir für Kohlenstoff, das einen Anstieg von CO2 in der Atmosphäre eindämmen kann. In einem kürzlich veröffentlichten Artikel in Nature Geoscience veröffentlichten Studie untersuchte ein internationales Forscherteam Faktoren, die auf die Kohlenstoffspeicherung in den Böden entlang einer 3 Millionen Jahre alten Chronosequenz im Kalifornischen Central Valley einwirken. Die Wissenschaftler stellen fest, wie Verwitterung und Bodenentwicklung zahlreiche wichtige Bestandteile des terrestrischen Kohlenstoffkreislaufes kontrollieren und beeinflussen.

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Tauender Permafrost produziert mehr Methan als erwartet

Mit einem Laborversuch über sieben Jahre konnte Dr. Christian Knoblauch vom Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN) der Universität Hamburg mit einem internationalen Team erstmals nachweisen, dass deutlich mehr Methan in tauenden Permafrostböden gebildet werden kann als bisher angenommen. Die Ergebnisse werden heute im Fachmagazin Nature Climate Change veröffentlicht. Sie ermöglichen verbesserte Hochrechnungen, wie viel Treibhausgase durch ein Auftauen des arktischen Permafrosts weltweit produziert werden können.

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