Wolkenbildung: Wie Feldspat als Gefrierkeim wirkt

Feldspatpartikel wirken in der Atmosphäre als Gefrierkeime, die in Wolken Eiskristalle wachsen lassen und Niederschläge ermöglichen. Warum das so ist, haben Forscher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und am University College London (UCL) nun über elektronenmikroskopische Beobachtungen und molekulardynamische Computermodellierungen aufgeklärt: Als eigentlicher Eiskeim dient eine quasi versteckte Kristallfläche des Feldspats, die nur an Oberflächendefekten zutage tritt. Ihre für das Verständnis der Wolken- und Niederschlagsbildung wesentlichen Erkenntnisse präsentieren die Forscher im Magazin Science.

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Ozeanworkshop für Jugendliche: Jetzt bewerben!

Jugendliche ab 16 Jahren sind ab sofort aufgerufen, sich für einen zweiwöchigen Ozeanworkshop zu bewerben, der im September 2017 auf Helgoland stattfindet. Er wird organisiert von den Schülerlaboren und Schulprogrammen des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, der Biologischen Anstalt Helgoland des Alfred-Wegener-Instituts Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und des Helmholtz-Zentrums Geesthacht. Der Workshop ist Teil des Wissenschaftsjahres 2016*17 – Meere und Ozeane.

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Wichtiger Prozess für Wolkenbildung aus Gasen entschlüsselt

Beim Entstehen von Wolken spielen Partikel, die sich aus Gasen bilden können, eine große Rolle. An diesem Prozess ist auch eine Gruppe schwerflüchtiger Gase beteiligt, die in der Atmosphäre durch Oxidationsprozesse gebildet werden. Jetzt konnte erstmals ein zusätzlicher Reaktionsweg ausgehend von Reaktionen des Hydroxylradikals nachgewiesen werden, der erklärt, weshalb sich diese Gase vor allem tagsüber unter Sonnenlicht bilden. Zu diesem Ergebnis kommt eine gemeinsame Studie des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS), der Universität Helsinki und der Universität Kopenhagen. Die Ergebnisse tragen zu einem besseren Verständnis der tageszeitabhängigen Partikel- und nachfolgenden Wolkenbildung in der Atmosphäre bei, so die Forschenden im Fachjournal „Nature Communications“.

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So lassen sich emissionsverfälschte Altersmessungen identifizieren

Gute Nachrichten für Archäologen und Naturwissenschaftler! Sie werden auch künftig die Radiokarbonmethode als verlässliches Werkzeug für die Altersbestimmung von Artefakten und Probenmaterial verwenden können. Die durch den Kohlendioxidausstoß des Menschen vorangetriebene Abnahme des Kohlenstoffisotopes 14-C in der Atmosphäre und die damit verbundene Verfälschung des Radiokarbonalters der Materialien lässt sich genau identifizieren – mit Hilfe einer Messung des Kohlenstoffisotopes 13-C. Zu diesem Ergebnis kommt AWI-Geowissenschaftler Dr. Peter Köhler in einer Studie, die heute im Fachmagazin Environmental Research Letters erschienen ist.

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Nährstoffhaushalt einer neuentdeckten “Todeszone” im Indischen Ozean auf der Kippe

In den großen Sauerstoff-freien Bereichen der Ozeane, den so genannten Todeszonen, entweichen aufgrund mikrobieller Prozesse große Mengen an Stickstoff als Gas. Stickstoff ist ein Schlüsselelement für alles Leben auf der Erde. Diese Art von Todeszonen findet man an den Westküsten Nord- und Südamerikas, Namibias und auch an der Westküste Indiens im Arabischen Meer.

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Erste nachtleuchtende Eiswolken über der Antarktis

Aufnahmen des Aeronomy of Ice in the Mesosphere (AIM) der NASA zeigen seit einigen Wochen in elektrischem Blau leuchtende Schemen über der Antarktis, die die Bildung nachtleuchtender Wolken in der südlichen Hemisphäre einläuten. Diese Wolken bilden sich in der Mesosphäre in etwa 80 Kilometern Höhe aus feinen Bruchstücken desintegrierter Meteore und Eiskristallen, die im Schein der Sonne zu strahlen beginnen.

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Sonnenwinde bringen mehr Energie zur Erde als gedacht

Sonnenwinde sind ein permanenter, von der Sonne ausgehender Strom geladener Teilchen – hauptsächlich aus ionisiertem Wasserstoff. Das Erdmagnetfeld hält die Teilchen an der obersten Atmosphäre auf, wo ein Teil der Bewegungsenergie aus dem Teilchenstrom in elektrische Energie umgewandelt wird. Bei starken Sonnenwinden zeigt sich diese Energieumwandlung als Polarlichter. Ein internationales Team aus Wissenschaftlern mit Beteiligung der GFZ-Sektion Erdmagnetfeld zeigt nun in einer neuen Studie, erschienen in Annales Geophysicae, dass die Sonnenwinde deutlich mehr Energie zur Erde transportieren als bisher angenommen.

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Schnee, der auf den Meeresboden fällt

Den Vorgang kennen Wissenschaftler seit langem, er wird durch die Erderwärmung verstärkt: Als würde es schneien, rieselt in den Ozeanen organisches Material von der Meeresoberfläche hinab auf den Boden. In einem neuen Forschungsprojekt wollen Wissenschaftler der Jacobs University diese marine Schneebildung besser verstehen lernen. „Wir hoffen, so konkretere Vorhersagen über die Auswirkungen des Klimawandels auf die Meere machen zu können“, sagt der Mikrobiologe Prof. Dr. Matthias Ullrich.

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