7. Kalenderwoche (10.–16. Februar 2020)

 

Gravitations-wellen  Kohlenstoff-Kreislauf  Everglades
 Pollia-Beeren
 Quallen  Pfau  Sprachenvielfalt

 

 

Montag

Gravitationswellen – die Sprache der Sterne (das Universum erzählt sein Geheimnis)

 

Das All schwingt im Takt explodierender Sterne und verschmelzender Schwarzer Löcher. Forscher haben das Gravitationswellen-Echo solcher Ereignisse aufgefangen. Eine Gravitationswelle ist eine Welle in der Raumzeit. Albert Einstein zufolge entstehen die Wellen immer, wenn große Objekte, etwa bei Supernova-Explosionen oder beim Verschmelzen Schwarzer Löcher, beschleunigt werden. Mit Lichtgeschwindigkeit breiten sie sich aus und stauchen und strecken den Raum. Gravitationswellen bringen die Raumzeit selbst zum Schwingen und sind umso stärker, je größer die beschleunigte Masse ist. Die Wellen sind aber auch bei extrem großen Massen immer noch so klein, dass sie erst 100 Jahre nach Einsteins Vorhersage mit empfindlichen modernen Instrumenten nachgewiesen werden konnten.

Am 11. Februar 2016 berichteten Forscher des Observatoriums Ligo in den USA über die erste erfolgreiche direkte Messung von Gravitationswellen am 14. September 2015, die durch die Kollision zweier Schwarzer Löcher, rund 1,3 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt, hervorgerufen wurden. Die Messung ist ein Meilenstein in der Geschichte der Astronomie. Nichts lenkt Gravitationswellen ab. Man kann damit tief ins Innerste kosmischer Objekte blicken. „Seit tausenden von Jahren schauen wir ins Universum. Doch 99 Prozent davon sind dunkel, diese Ereignisse kann man nur hören. Bisher waren wir taub, jetzt haben wir einen Sinn hinzubekommen“, erklärt Karsten Danzmann, Direktor des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik in Hannover.

Schon im Dezember 2015 schlug das Observatorium erneut an: Zwei Schwarze Löcher kreisten immer enger umeinander und verschmolzen schließlich zu einem einzigen Schwarzen Loch mit 21 Sonnenmassen. Dabei wurde die Masse einer ganzen Sonne in Form von Gravitationswellen-Energie ins All ausgestrahlt. Die Analyse dieses Ereignisses stellten die Forscher im Juni 2016 vor.

Nachdem in zwei weiteren Fällen Gravitationswellen von verschmelzenden Schwarzen Löchern registriert worden waren, wurde am 16. Oktober 2017 bei zwei zeitgleichen Pressekonferenzen bekanntgegeben, dass Teleskope der Europäischen Südsternwarte (ESO) im sichtbaren Licht eine Quelle von Gravitationswellen vermessen und somit erstmals ein optisches Signal dieser Phänomene erhalten haben; zudem vermuten die Wissenschaftler der  Europäischen Südsternwarte, dass die Gravitationswellen in diesem Fall durch die Verschmelzung von zwei Neutronensternen entstanden sind.

 

Dienstag

Der globale Kohlenstoff-Kreislauf – wie die Erde atmet

 

Die jahreszeitliche Veränderung der Kohlendioxid-Konzentration der Atmosphäre, die „Atmung der Erde“, hängt maßgeblich mit den Pflanzen zusammen: Nachdem die Kohlendioxid-Werte am Ende des Winters ihr Maximum erreicht haben, entziehen sie der Atmosphäre im Sommer durch Photosynthese massiv Kohlendioxid. Im Winter wird es dann wieder freigesetzt. So geht es Jahr für Jahr: Kohlendioxid wird freigesetzt, von Pflanzen, Böden und Ozeanen eingelagert und wieder an die Atmosphäre abgegeben.

Forscher untersuchen dieses faszinierende Phänomen seit Jahrzehnten. Eisbohrkerne zeigen, dass sich das System in den letzten 10.000 Jahren kaum verändert hat. Der Kohlenstoff-Kreislauf  ist extrem ausbalanciert. Selbst in der Kleinen Eiszeit (16. bis 19. Jahrhundert) waren die Abweichungen gering. Doch inzwischen stört vor allem der Mensch das fein austarierte Gleichgewicht des Planeten: Er belastet die Atmosphäre Jahr für Jahr mit rund 40 Milliarden Tonnen CO2 aus fossilen Brennstoffen, die Konzentration des Treibhausgases CO2 steigt in beispiellosem Tempo. Insgesamt wurden seit Beginn der Industrialisierung ca. 635 Gigatonnen Kohlenstoff (entspricht ca. 2300 Gigatonnen CO2) durch fossile Energieträger freigesetzt, von denen etwa knapp die Hälfte in der Atmosphäre verblieb und jeweils gut ein Viertel von Ozeanen und Landökosystemen aufgenommen wurde (Stand 2019).

 

Mittwoch

Everglades

 

Die Everglades an der südlichsten Spitze des US-Staates Florida sind ein einzigartiges Ökosystem: 6000 Quadratkilometer Fluss- und Graslandschaft, ein riesiger Mangrovenwald. Das Wasser, oft nur einen halben Meter tief, bietet ein einmaliges Refugium etwa für Florida-Panther, Krokodile, Alligatoren und 68 gefährdete Tierarten, darunter die Manati-Seekühe; gerade etwas mehr als 3000 der molligen Tiere werden noch in Floridas Gewässern gezählt. Zwei Millionen Wattvögel bevölkerten einst den „River of Grass“; nun sind 1,8 Millionen verschwunden. Der Park beherbergt die einzigen wildlebenden Flamingos in den USA. Daneben gibt es an Vögeln noch eine Reihe Watvögel sowie Ibisse, Pelikane, Kormorane und Störche. In den Everglades leben auch Waschbären, Schwarzbären, Schlangen, Alligatoren, Spitzkrokodile, Seekühe, Spinnenarten, Pumas, einige Schildkröten und weitere Tierarten. Die Everglades sind die einzige Region auf der Erde, in der sowohl Alligatoren als auch Krokodile leben. Insgesamt sind 350 verschiedene Vogel-, 300 Süß- und Salzwasserfisch-, 40 Säugetier- und 50 Reptilarten nachgewiesen.

Seit 1979 gehören die Everglades zum Weltnaturerbe der Unesco.

 

Donnerstag

Pollia-Beeren – schillerndstes Blau der Natur

 

Die blauen Beeren der afrikanischen Tropenpflanze Pollia condensata sind einzigartig: Kein bisher bekanntes biologisches Material schillert so intensiv wie sie. Das hat ein internationales Forscherteam bei näherer Untersuchung dieser Beeren festgestellt. Selbst wenn die Pollia-Früchte schon Jahrzehnte eingetrocknet sind, erstrahlen sie noch in unverändert intensivem metallischem Blau, durchsetzt von rötlichen und grünlichen Reflexen. Jede Zelle erzeuge dabei eine leicht andere Farbnuance, so etwas kenne man von keinem anderen Organismus in der Natur, konstatierten die Wissenschaftler im Jahr 2012 im Fachmagazin „Proceedings of the National Academy of Sciences“. Ursache dieses Farbenspiels seien keine Farbstoffe, sondern winzige, in mehreren Schichten angeordnete Zellulosefasern in der Zellwand der Beeren. Sie brechen und reflektieren das Licht auf spezielle Weise und erzeugen so den Farbeindruck. „Die Pollia-Beeren haben die stärkste Reflektivität, die man jemals bei einem biologischen Organismus gefunden hat“, schreiben Silvia Vignolini von der University of Cambridge in England und ihre Kollegen. Die Beerenhülle werfe immerhin ein Drittel so viel Licht zurück wie ein silberner Spiegel, erzeuge dabei aber den blauen Farbeindruck.

 

Freitag

Quallen

 

Quallen zählen zu den ältesten Tieren der Erdgeschichte und sind noch heute in allen Meeren zu Hause. Sie sind wahre Lebenskünstler: Durch ihre Anpassungsfähigkeit waren sie in der Lage, 670 Millionen Jahre der Evolution zu überdauern. Die kleinsten dieser Meeresbewohner haben einen Durchmesser von knapp einem Millimeter, die größten von mehreren Metern. Mehr als 2500 verschiedene Arten sind bekannt. Obwohl sie zu 99 Prozent aus Wasser bestehen, schillern diese geheimnisvollen Urwesen in allen Regenbogenfarben. Ihr Körper ist ein Gebilde aus nur zwei hauchdünnen Zellschichten, einer inneren und einer äußeren. Dazwischen liegt eine Gallertmasse als Stützschicht, die gleichzeitig Sauerstoffreservoir ist. Darüber versorgt die Qualle ihren Körper mit Sauerstoff. Die Tiere sind hocheffizient, ungemein wandlungsfähig und übernehmen eine wichtige Funktion im Ökosystem Meer – sie reinigen quasi als „Meerespolizei“ durch das Vertilgen von Plankton das Wasser. Zudem sind sie Nahrung für 100 Fischarten.

Bislang gingen Forscher davon aus, dass sich Quallen durch Wellenbewegungen im Wasser vorwärts drücken. Jetzt fanden sie heraus: Manche Arten können sich auch vorwärts saugen. Damit das klappt, erzeugen sie Unterdruck in ihrem Inneren, und der Sog zieht sie voran.

Tropische Würfelquallen benutzen vier ihrer 24 Augen zur Navigation: Sie blicken damit über die Wasseroberfläche hinaus und erkennen Bäume und Wurzeln, an denen sie sich im trüben Mangrovensumpf orientieren. Die Quallen sind so in der Lage, eine für den Nahrungserwerb optimale Wasserzone anzusteuern, berichteten dänische Biologen im Jahr 2011. Es sei erstaunlich, dass diese lediglich einen Zentimeter großen Tiere, die nur ein einfaches Nervensystem entwickelt haben, zu einem so komplexen Verhalten fähig sind, schreiben die Forscher im Fachblatt „Current Biology“. Möglich werde diese Sinnesleistung wahrscheinlich dadurch, dass die unterschiedlichen Augentypen der Quallen auf jeweils nur eine Aufgabe spezialisiert sind. Würfelquallen verfügen nicht wie die meisten anderen Tiere über ein einzelnes Augenpaar, das vielfältige Funktionen übernimmt. Stattdessen besitzen sie mehrere unterschiedliche Typen von Augen mit jeweils ganz speziellen Aufgaben. Die ungewöhnliche Organisation der Sehorgane ermöglicht komplexe Sinnesleistungen auch ohne Signalverarbeitung durch ein großes Gehirn. Die oberen Linsenaugen der Qualle Tripedalia cystophora seien ein Beispiel dafür, sagt Anders Garm von der Universität Kopenhagen, der Leiter des Forscherteams. Ihre einzige Aufgabe besteht darin, unabhängig von der Körperlage des Tieres visuelle Signale von oben zu empfangen.

 

Samstag

Pfau

 

Pfaue gehören zu den prächtigsten Vögeln, die wir kennen: Mit ihren schleppenartigen Schwanzfedern und den schillernden Farben sind sie unverkennbar. Pfauen gehören zur Ordnung der Hühnervögel und dort zur Familie der Fasanen. Der bei uns bekannte Pfau heißt Gemeiner oder Blauer Pfau.

Vor allem die Männchen sind sofort zu erkennen: Ihre bis zu 150 Zentimeter langen Schwanzfedern mit dem Muster, das an Augen erinnert, ist in der Vogelwelt fast einzigartig. Diese Schwanzfedern sind stark verlängerte Oberschwanzdecken. Das Männchen kann sie zu einem Rad aufstellen. Dadurch wirkt der Vogel noch imposanter. An Hals, Brust und Bauch sind die Männchen leuchtend blau gefärbt. Insgesamt werden sie bis zu zwei Meter lang und wiegen zwischen vier und sechs Kilogramm. Unter den Augen sitzt ein großer, halbmondförmiger weißer Fleck. Beide Geschlechter tragen eine kleine Federkrone auf dem Scheitel.

Ursprünglich beheimatet ist der Pfau in Indien und Sri Lanka. Er gehört zu Südasien wie Eisbären zum Nordpol. Schon vor 4.000 Jahren wurden die ersten Pfauen in den Mittelmeerraum gebracht. Laut der International Union for Conservation of Nature and Natural Resources (IUCN, Internationale Union für die Bewahrung der Natur und natürlicher Ressourcen) nahm der Bestand des Blauen Pfaus in letzter Zeit zwar ab, doch gilt die Art in Teilen ihres Verbreitungsgebietes noch immer als „häufig“, so dass der Blaue Pfau als „nicht gefährdet“ eingestuft wird.

 

Sonntag

Sprachenvielfalt

 

Vor schätzungsweise 100.000 Jahren entwickelten sich die unterschiedlichsten Sprachen und Dialekte beim Menschen im Lauf der Evolution aus biologischen, kulturellen und geografischen Gegebenheiten – also vor allem aufgrund des Lebensraums und der Vermischung mit anderen menschlichen Gruppen.

Die Sprache einer Gemeinschaft ist wesentlich zum Verständnis ihrer kulturellen Traditionen. Sprache ist Träger von indigenem Wissen. Stirbt eine Sprache aus, geht damit auch das Erbe der Gemeinschaft verloren, die ihr Wissen über Generationen zumeist mündlich bewahrt und weitergegeben hat. Die Anerkennung und Wertschätzung der Muttersprache eines Kindes (Sprache und Intonation nimmt es bereits im Mutterleib auf) ist die Grundlage einer erfolgreichen Sprachförderung.

Etwa 6000 Sprachen gibt es derzeit weltweit. Unesco, die Wissenschaftsorganisation der Vereinten Nationen, schätzt, dass bis zum Ende des 21. Jahrhunderts nur noch die Hälfte, vielleicht aber auch nur noch zehn Prozent von ihnen existieren werden. Laut dem Unesco-Weltatlas der bedrohten Sprachen sind 2.471 Sprachen gefährdet. 646 Sprachen sind akut vom Aussterben bedroht, weil Kinder sie nicht mehr als ihre Muttersprache erlernen. 576 Sprachen werden nur noch von der Generation der Großeltern gesprochen.

21. Februar: Internationaler Tag der Muttersprache

 


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