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Abendstimmung, Hausdächer zeichnen sich gegen den noch blau glimmenden Himmel ab, darüber schlierenartige leuchtende Nachtwolken und eine dünne Mondsichel

Leuchtende Nachtwolken: ästhetische Boten der Klimakrise

Im August 1883 ereignet sich zwischen den Inseln Java und Sumatra im heutigen Indonesien eine Katastrophe: Ein Vulkan bricht mit solcher Macht aus, die zuvor nur selten beobachtet worden ist. Der Ausbruch des Krakatau fordert so viele Menschenleben wie nie zuvor in der Geschichte – und er verändert sogar die Atmosphäre nachhaltig. Sulfatpartikel färben über einige Jahre die Sonnenuntergänge weltweit in intensiven Tönen. Aber da ist noch mehr: Aschepartikel und Wasserdampf des Ausbruchs lösen ein neues Phänomen in den oberen Schichten der Atmosphäre aus, das bis heute existiert. Es sind Wolken, die bei Nacht leuchten.

In dieser Folge des AstroGeo Podcasts erzählt Karl von leuchtenden Nachtwolken und wie sie erstmals beobachtet wurden. Vor allem geht es darum, wie genau diese Wolken entstehen können und ob in neuerer Zeit nicht auch andere Faktoren zu ihrer Bildung beitragen. Denn leuchtende Nachtwolken sind nicht nur schön anzusehen – sie sind auch ein deutliches Zeichen dafür, wie rasant wir das Klima der Erde verändern.

Ein Planet mit Atmosphäre, auf dem viele runde, gelblich glimmende Einschlagskrater und Aschewolken zu sehen sind. Im All außen herum bewegen sich Gesteinsbrocken.

Nizza-Modell: Chaos zwischen jungen Planeten

Unser kosmischer Vorgarten besteht aus Himmelskörpern, die kaum unterschiedlicher sein könnten: Da sind verschieden große Planeten und ihre Monde, von denen manche brav auf regulären und andere auf äußerst verschrobenen Bahnen kreisen. Da sind auch Asteroiden, die in Gürteln oder auf kräftefreien Punkten der Planetenbahnen herumlungern.

Karl erzählt in dieser Folge davon, wie Planeten, Monde, Asteroiden, Kometen und sonstiger planetarer Schutt an ihren heutigen Platz gekommen sind. Es geht um das Nizza-Modell, eine Simulation des Planetensystems vor rund 3,9 Milliarden Jahren, als die großen Gasplaneten sich gegenseitig in die Quere kamen und wahrscheinlich eine gewaltige Katastrophe auslösten. Dabei wurde das Planetensystem einmal durchgerührt und es entstanden gewaltige Einschlagskrater. Möglicherweise tauschten sogar einzelne Planeten ihre Plätze.

Am Ende sah es völlig anders aus als zuvor – unser kosmischer Vorgarten hatte seine heutige Form angenommen. Obwohl es einige Zweifel gibt – bis heute passt das Nizza-Modell recht gut zu unserem Sonnensystem.

Perseverance steht in einer bräunlichen Ebene mit einigen flachen Steinen, am Horizont einige Hügel, der Rover „blickt“ zum Betrachter, neben ihm steht klein der Marshelikopter

Mars-Musik: Eine klangliche Expedition

„Im Weltall hört niemand dich schreien.“ Das stimmt natürlich nur, wenn entweder das Mikrofon im Helm kaputt ist oder man den Helm gleich ganz vergessen hat. Allerdings gibt es außer der Erde auch keinen anderen Himmelskörper im Sonnensystem, den Menschen ohne Helm betreten sollten. Schall gibt es trotzdem längst nicht nur bei uns. Definitiv nicht.

In dieser Folge von AstroGeo erklingen extraterrestrische Klänge. Karl erzählt von all den Versuchen, überhaupt Mikrofone auf fernen Welten zum Einsatz zu bringen. Die Venus und der Saturnmond Titan waren die ersten, auf denen dies gelang. Der häufig von Sonden besuchte Mars blieb überraschend lange unbelauscht. Das klappte erst mit dem neusten NASA-Rover Perseverance, dessen Mikrofone sogleich fantastische Geräusche aufnahmen. Die Marsforschung ist um einen Sinn reicher geworden.

Eine farbige Weltkarte, die alle Gebirge und Gräben in den Ozeanen dunkel schattiert hervortreten lässt. Das Grabenbruchsystem, das die ganze Welt umspannt.

Wie Marie Tharp die Geologie revolutionierte

Lange war der Boden der Ozeane in weiten Teilen unerforscht: Forscherinnen und Forscher glaubten an eine flache und wenig interessante Wüste tief unter dem Meer, während Geologen sich komplett auf die Gesteine an Land konzentrierten. Denn die Kontinente galten den meisten ohnehin als unbeweglich.

Das änderte sich erst in den 1950er Jahren, als sich Reihe geophysikalischer Messmethoden durchsetzte. Echoortung mittels Sonar und seismische Messungen erlaubten eine Abtastung des Meeresbodens und der Gesteine darunter. In dieser Zeit begann die US-Geologin und Kartografin Marie Tharp am Lamont-Doherty Earth Observatory in New York City, die gewaltigen Datenberge der neuen Messgeräte auszuwerten. Ihre Tätigkeit war trotz ihrer Qualifikation die einer Assistentin. Doch Tharp schuf nicht nur die erste Karte des Atlantikbodens; sie entdeckte dabei ein 65.000 Kilometer langes Grabenbruchsystem, das den gesamten Planeten umspannt. Tharp gab mit dieser gewaltigen Entdeckung den Anstoß zur Entwicklung der modernen Plattentektonik.

Karl zeichnet in dieser Podcast-Folge das Wirken von Marie Tharp und ihrer Kollegen in Lamont nach, die zunächst gewaltige Widerstände unter den Geologen hervorrief. Als sich wenige Jahre später die Plattentektonik als akzeptierte Hypothese durchsetzte, geriet Maries Rolle in Vergessenheit.

Kuppel von unten: im Zentrum ein Lichtloch, durch das seitlich ein Sonnenfleck ins Kuppelinnere geworfen wird. Die Kuppel ist rundum durch über hundert quadratische Einbuchtungen gegliedert.

Der betonierte Planet

William Aspdin war kein einfacher Zeitgenosse: Der Baustoff-Unternehmer im England des 19. Jahrhunderts trieb schon mal Geschäftspartner in den Ruin oder entwendete Straßenbelag als Rohstoff für seine Fabrik. Und doch ebnete Aspdin den Weg in die Moderne: Er entwickelte im Jahr 1843 den Portland-Zement, der bis heute das wichtigste Bindemittel für Beton ist. Aspdins Erfindung machte das moderne Bauen erst möglich – mit allen damit verbundenen Glanz- und Schattenseiten.

In dieser Folge erzählt Karl vom beliebtesten Baustoff der Menschheit und seinen Folgen: Derzeit baut der Mensch so viele Häuser, Brücken und Dämme wie nie zuvor, mit steigender Tendenz und wachsenden globalen Problemen. Sand und Kies werden knapp, wichtige Rohstoffe für den Beton. Und die Zementindustrie ist für rund jede zehnte Tonne CO2 verantwortlich, die der Mensch in die Atmosphäre ausstößt. Architekten, Bauingenieure und Chemiker tüfteln an Lösungen. Sie wollen einen Zement, der das Klima schont. Andere wollen den Beton sparsamer einsetzen oder fordern, den Schutt abgerissener Gebäude häufiger zu recyceln. Und dann wäre da noch die Idee, einen betonartiges Gestein auch für eine Basis auf dem Mond herzustellen.

Gezeichneter Kopf und Hals der Riesenechse, mit hellgrüner Haut, dunkelgrünen Streifen am Kopf, einem großen Auge, einem hervorstehenden Gebiss und einem seitlich sichtbaren, nach unten stehenden Säbelzahn.

Massensterben im Treibhaus

Die Geschichte der Tiere auf der Erde umfasst über eine halbe Milliarde Jahre, doch verlief sie nicht geradlinig. Insgesamt mindestens fünfmal stand das Leben am Abgrund. Längst noch nicht jedes Massensterben der Erdgeschichte ist aufgeklärt. Zwischen den Zeitaltern Perm und Trias war es besonders schlimm: Der blaue Planet erlebte vor 251 Millionen Jahre das bis heute größte Massensterben seiner Tierwelt, bei dem über 70 Prozent der Landtiere und sogar 95% aller Tierarten in den Meeren ausstarben.

Karl hat für diese des AstroGeo Podcast viele Studien gesichtet: Was wissen Geologinnen und Geologen über die Ursache der permotriassischen Katastrophe? Über die letzten Jahrzehnte wurden etliche Thesen formuliert, allen voran brodelnde Vulkane im heutigen Sibirien und der Einschlag eines gewaltigen Meteoriten. Mittlerweile ist klar: Das größte Massensterben sollte uns Menschen interessieren. Denn Vieles, was damals auf der Erde passierte, scheint sich nun durch unser Handeln zu wiederholen, wenn wir nichts dagegen unternehmen.

Der Zwergplanet in voller Pracht: das weiß-beige Herz, rechtsseitig etwas runzelig, links daneben eine rötlich-dunkle Ebene mit größeren Kratern, im Norden weiß bis geblich vergletschert. Die um den Südpol liegenden Regionen liegen im Schatten.

Ein Herz und vier Sorten Eis

Pluto ist eine beliebte Welt. Spätestens seit am 14. Juli 2015 die NASA-Raumsonde New Horizons an dem Zwergplaneten vorbeirauscht war, flogen ihm die Herzen vieler Menschen zu. Es zeigte sich auch, dass auf seiner Oberfläche selbst ein Herz sitzt, wenn auch ein sehr kaltes. Denn die mittlere Temperatur auf Plutos Oberfläche mit seinem gewaltigen herzförmigen Gletscher aus Stickstoffeis liegt bei gerade einmal minus 229 °C.

Karl taucht in dieser Folge des Podcasts in die Geologie des Plutos ein. Schon lange vor dem Vorbeiflug von New Horizons gab es einige Kenntnisse über die ferne Welt. Doch erst die Daten der Sonde zeigten, wie dynamisch sich der Zwergplanet im Laufe eines 248 Erdjahre langen Sonnenumlaufs verändert. Gleich vier Eissorten spielen dabei eine wesentliche Rolle: Sie gleiten als Gletscher über die Oberfläche, sublimieren in eine dünne Atmsphäre, bilden steile Berghänge oder brechen aus Kryovulkanen als eisige Lava empor.

Ein Fluss fließt eine Kurve, seitlich großzügige Schotterbänke, dahinter Auwälder, weiter dahinter ein Berg mit schneebedecktem Gipfel

Am Inn kehrt die Natur zurück

Er ist der sechstlängste Fluss der Alpen und er könnte ein Naturparadies sein: Doch der Inn ist wie alle Flüsse der mitteleuropäischen Kulturlandschaft vom Menschen stark verändert worden. Er wurde begradigt, von Dämmen begrenzt und mit Staudämmen unterbrochen. Viele seltene Arten, die den Inn und seine Ufer einmal besiedelten, sind längst verschwunden.

In dieser Folge von AstroGeo erzählt die Journalistin und Flussreporterin Sonja Bettel von der Renaturierung des Inns. Der Fluss wird wieder geweitet; ihm wird Raum gelassen, um sein Bett selbst zu suchen. Zwar gelang das erst an einigen Stellen, aber die länderübergreifende Anstrengung zeigt bereits Erfolge: Seltene Arten wie der Flussuferläufer oder der Zwerg-Rohrkolben kehren zurück. Ein gemeinsamer, wissenschaftlich erstellter Aktionsplan soll bei der gemeinsamen Anstrengung helfen.

Auf dunklen Felsen sitzen massenhaft braun-weiß gefiederte Vögel. Die Felsen sind fast überall weiß von Vogelkot.

Die Stickstoff-Schwemme

Eigentlich ist Stickstoff ein unverzichtbares Element für alle Lebewesen. Über Jahrmilliarden waren biologisch nutzbare Formen des Stickstoffs heiß begehrt und rar. Doch seit rund hundert Jahren hat sich die Lage auf der Erde drastisch verändert. Seitdem verschmutzt und überdüngt die Menschheit den Planeten mit Stickstoff-Verbindungen wie Nitrat, Stickoxiden, Ammoniak und Lachgas und verändert damit fundamental die Bedingungen im Spiel des Lebens – eine problematische Premiere in der Erdgeschichte.

In dieser Episode von AstroGeo taucht die Wissenschaftsjournalistin und Geoökologin Anne Preger in die Geschichte um den Stickstoff ein. Sie erzählt, welche Folgen die globale Überdosis an Stickstoffverbindungen für die menschliche Gesundheit, die Artenvielfalt, die Luftqualität und das Klima mit sich bringt und wie sich Stickstoff zielgerichteter einsetzen ließe. Zu alledem hat Anne Preger ein Sachbuch recherchiert und geschrieben.

Ein grüner Schleimpilz wächst mit fingerartigen Auswüchsen entlang einer Holzoberfläche

Was Schleim mit uns und der Erde macht

Schleim hat es nicht leicht. Er ist vielleicht das einzige Biomaterial mit gleich zwei Imageproblemen. Er macht äußerlich nicht viel her, gilt also als banal oder Abfall. Und er ist ein außerordentlich potenter Ekel-Auslöser. Das hat seine Berechtigung, denn diese Emotion soll uns mit starken Abwehrreaktionen von Pathogenen und Parasiten fernhalten. Und Schleim ist tatsächlich oft kontaminiert. Er fängt Erreger ein und Mikroben produzieren selbst eigene Schleime. Das sind gute Gründe, um einen großen Bogen um Schleim zu machen. Aus der Distanz wird aber leicht übersehen, wie wichtig, komplex und unverzichtbar dieses Biomaterial ist.

Schleim hat das Leben auf der Erde wohl von Beginn an begleitet und liefert mehrere essenzielle Funktionen, etwa als Gleitmittel, als Klebstoff und als selektive Barriere, die etwa im Darm Nährstoffe passieren lässt und gleichzeitig Erreger abfängt. Dabei ähneln sich biologische Schleime und gehören zur großen Gruppe der Hydrogele. Sie bestehen fast nur aus Wasser, das aber so gebunden ist, dass es nur langsam fließen kann, Das ergibt die charakteristische Schleimigkeit, wobei der Organismus die Konsistenz und Eigenschaften von Schleimen verändern und so an den jeweiligen Bedarf anpassen kann.

In dieser Folge des AstroGeo Podcast erzählt Susanne Wedlich, wie sie ihren Ekel überwand und den Schleim lieben lernte. Vor allem aber geht es um die Rolle des Schleims auf der Erde und wie das Leben sie dank des besonderen Materials gestaltete. Susanne Wedlich ist Autorin des Riffreporter-Magazins Schleimwelten und hat ein Buch über das Thema geschrieben.