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September 2021

Permafrost: Was passiert,wenn es weiter taut?

Displays: Wie sie die Umwelt weniger belasten

Mond Europa: Vulkane und Leben unter dem Eis?

Die Ozeane als Energiequelle, Rohstoff-lagerstätte – und als Müllkippe

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Griff nach dem Meer

IM FOKUS

Tiergifte in der

Medizin

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7 2021 bild der wissenschaft | 1

Juli 2021

Rätsel der Evolution: Woher stammt der moderne Mensch?

Umwelt-DNA: Was die Gen-Spuren im Meer verraten

Digitales Bauen: Wie feine Fasern zu Fassaden werden

Ist die Realität reine Illusion?

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Streit um die Quantenwelt

Wissenschaft in Bestform

1231

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IhrGeschenk!

und es bewegt sich doch. In unserer

Maiausgabe mit dem Titel „Deutschland

klimafest machen“ konnten Sie ein

Interview mit Prof. Frank A. Ewert vom

Leibniz-Zentrum für Agrarlandschafts-

forschung (ZALF) in Münche-

berg lesen. Darin beklagte

er, dass die wegen des

Klimawandels notwendi-

ge Transformation noch

zu schwerfällig verlaufe.

Politik und Landwirt-

schaft müssten schneller

reagieren.

Acht Wochen später erreichte

uns die Nachricht über den Start

eines Projekts namens MACSUR SciPol –

eine bislang fehlende Schnittstelle zwi-

schen Politik und Wissenschaft für den

Sektor Landwirtschaft und Ernährung

auf europäischer Ebene. Das ZALF koor-

diniert dabei zehn Wissenschaftsein-

richtungen aus acht Ländern. Es sollen

konkrete Fragen aus der Politik aufge-

griffen und beantwortet werden, damit

es besser vorwärts geht. Wenn das nicht

hoffnungsvoll stimmt!

Auch persönlich engagieren

sich Wissenschaftler zu-

nehmend, um über den

Klimawandel und ihre

Erkenntnisse darüber

aufzuklären. Zwei von

ihnen lernen Sie in die-

sem Heft kennen: die Geo-

wissenschaftler Guido Grosse

und Maren Jenrich. Beide forschen

am Alfred-Wegener-Institut Potsdam

über den Permafrost. Ich wünsche

Ihnen eine anregende Lektüre.

Liebe Leserinnen und Leser,

Editorial U

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Ich gehöre zu den typischen Landratten,

die nur gelegentlich im Urlaub das

Meer zu Gesicht bekommen. Umso ein-

drucksvoller ist es dann für mich. Im

Rauschen der Brandung finde ich

Erholung und Inspiration. Doch das

Meer hat noch einiges mehr zu bieten.

Und dabei denke ich nicht nur an

Fische und Muscheln.

Die Weltmeere speichern

auch gewaltige Mengen

an Energie. Sie verbirgt

sich in der ständigen

Bewegung der Wasser-

massen – in Wellen und

Strömungen, die durch

den Wind und die Gezeiten

angetrieben werden. Nur in be-

scheidenen Anfängen wird diese Ener-

gie bislang genutzt. Doch nun sind nach

ersten kleinen Prototypen von Wellen-

oder Strömungskraftwerken viel größe-

re Anlagen geplant. Welches Potenzial

an regenerativer Energie dies hat – aber

auch, welche Hürden es noch zu über-

winden gibt –, das schildert unser Autor

Rainer Kurlemann in unserer Titelstre-

cke ab Seite 14. Doch Energie ist nicht

alles. Auch Rohstoffe sind in den Tiefen

der Ozeane verborgen. Ein Beispiel sind

Manganknollen, die etwa im Pazifik

auf riesigen Arealen am Meeresgrund

liegen. Die Brocken enthalten neben

Mangan auch Metalle wie Kupfer, Ko-

balt und Lithium – von der Industrie

sehr begehrte Stoffe. Noch hat der Berg-

bau im Meer nicht begonnen.

Doch erste Lizenzen sind

längst vergeben, und vie-

le Länder haben ihre

Claims bereits abge-

steckt. Was kommt

dann auf die Ozeane zu?

Drohen weitere Umwelt-

schäden – oder machen

wir es diesmal besser?

Wie sehr die maritimen Ökosys-

teme schon in Gefahr sind, zeigt der

Blick auf den Plastikmüll, der die Meere

inzwischen zur größten Müllhalde der

Erde gemacht hat. Hartmut Netz berich-

tet ab Seite 20 darüber. Ich hoffe sehr,

dass die Technik helfen kann, zumin-

dest einen Teil des Kunststoff-Unrats

dort wieder herauszuholen. Doch lesen

Sie selbst.

Ralf ButscherRedakteur für Technik und Kommunikation

Andrea Stegemann Chefredakteurin

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4 | bild der wissenschaft 9 2021

40

TECHNIK ZUKUNFT

Titelthema

Griff nach dem Meer

14 Die Kraft der WellenAus der Energie des Meeres kann viel elektrischer Strom entstehen

20 Hilfe für das Plastik-MeerIn den Weltmeeren häuft sich immer mehr Plastikmüll an. Forscher entwickeln Methoden, um ihn wieder zu entfernen

26 Erzrausch am MeeresgrundBald könnte der Tiefseebergbau beginnen. Doch was bedeutet das für die Ökosysteme?

30 Sabine Hossenfelders StichprobenMaschinen, die Gedanken lesen

32 Die Umwelt auf dem SchirmNeue Techniken für Bau, Betrieb und Entsorgung von Displays

WISSEN WELT

38 Die Science BustersKünstlicher Intelligenzbolzen

40 Jetzt tautʼsDer Permafrost schwindet. Das hat fatale Folgen, gewährt aber auch aufschlussreiche Einblicke in die Vergangenheit

46 „Die Zeit läuft uns davon“Zwei aufrüttelnde Interviews mit Geowissenschaftlern

50 Feuer und Eis auf EuropaKönnte der Jupitermond Leben beherbergen?

54 Helium-Regen und ausgefranster KernDas Innere der Riesenplaneten

56 Sternentod der besonderen ArtEin exotischer Supernova-Typ

60 Testfall SonnensystemSerie „Experimente für Einstein“, Teil 8

Inhalt

32Bildschirme gehen verschwenderisch mit elektrischer Energie um, und nach dem Gebrauch landen sie im Elek-tronikschrott. Doch es gibt inzwischen eine Reihe techni-scher Ansätze, um Displays „grüner“ zu machen.

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Der tauende Permafrost jenseits des nördlichen Polar-kreises sorgt für schwere Schäden in vielen arktischen Siedlungen. Aber die Thermokarst-Krater sind auch Fenster in die ferne irdische Vergangenheit.

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LEBEN MENSCH

IM FOKUS 74 Die Suche nach dem heilsamen Gift

Forscher vermuten in vielen Tiergiften medizinisch nutzbare Substanzen

80 Toxine als MedikamenteDer Weg von einer Wirkungsanalyse bis zur therapeutischen Anwendung ist lang

86 Die ForschperspektiveKreative Kesselflicker

88 Ein Stups in die richtige RichtungPsychologen haben eine neue Methode entwickelt, um Selbstdisziplin zu trainieren

Standards

3 Editorial

6 Das Bild der Wissenschaft

8 Magazin

58 Deutschland-Karte: Schrumpfende Städte

66 Das glaube ich nicht! Die Rettung der Welt

72 Leserforum: Ihre Meinung war gefragt

73 Phänomenal: Warum wir alle strahlen

92 Auslese: Neue Wissensbücher

94 Cogito: Das Rätsel für Clevere

96 Statistik: Aktiensparen in Deutschland

97 Vorschau und Impressum

98 Update: Steinzeitpils vom Bodensee

37 Albert Einstein und sein Erbe Online-Vortragsabend am 24. August 2021

49 Intelligenz im Kosmos Seminar am 25. und 26. November 2021 mit bdw-Redakteur Rüdiger Vaas

Veranstaltungen

50Jupiters Gezeiten-kräfte heizen seinen Trabanten Europa auf. Unter der Eis-kruste des Mondes liegt ein globaler Ozean. Und Unter-wasservulkane könnten mitverant-wortlich sein für ominöse Dampfwol-ken über Europa.

12Die Weltmeere stecken voller Energie und Rohstoffe. For-scher und Ingenieure machen sich daran, diesen Schatz zu he-ben. Welchen Nutzen bringt das? Und wel-che Risiken drohen? Ein großes Problem ist auch der Plastik-müll im Meer. Unser Titelbild zeigt den Test eines Prototypen des Projekts „The Ocean Cleanup“.

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74 Tiergifte enthalten vielfältige Wirkstoffe, die medizinisch nutzbar sind. Nun haben Wissenschaftler eine Toxin-Biblio-thek mit über 30 000 Gift- und Gewebeproben zusammen-gestellt, um die Medizinforschung zu unterstützen.

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Das Bild der Wissenschaft

Am Anfang des LebensEinem internationalen Forscherteam ist es gelungen, menschliche Embryonen-Vorläufer herzustellen – in der Petrischale und ohne künstliche Befruchtung. Die Wissenschaftler haben unter der Leitung von Jose Polo von der Monash University in Melbourne, Austra-lien, Haut zellen umprogrammiert und so Zellbälle gezüchtet, die Blastozysten ähneln, sogenannte induzierte Blastoide. Im Bild zu sehen sind drei Reihen solcher eingefärbter iBlastoide aus unterschiedlicher Perspektive. Eine Blastozyste entsteht bei einer natürlichen Befruchtung nach rund fünf Tagen und nistet sich ein paar Tage später in der Gebärmutter-schleimhaut ein. Sie besteht aus etwa 200 embryonalen Zellen. Mithilfe der iBlastoide können Wissenschaftler die Anfänge des menschlichen Lebens besser erforschen. Dazu gehört auch die Suche nach der Ursache sehr früher Fehlgeburten. Bislang werden dafür menschliche Blastozysten genutzt, die bei einer künstlichen Befruchtung nicht ver-wendet wurden.