Montag, 28. Oktober 2013

Seltene Erden in Bakterien

     Methan-abbauende Bakterien aus heißen Quellen benötigen die kostbaren Metalle zur Energiegewinnung
Seltene Erden gehören zu den wertvollsten Rohstoffen überhaupt. Die Metalle stecken in Mobiltelefonen, Bildschirmen und Computern. Aber auch für manche Organismen sind sie offenbar unverzichtbar. In einer heißen Quelle hat ein Forscher-Team, mit dabei auch Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für medizinische Forschung in Heidelberg, ein Bakterium entdeckt, das Seltene Erden zum Wachsen braucht: Methylacidiphilum fumariolicum benötigt Lanthanum, Cerium, Praseodymium oder Neodymium als Co-Faktoren für das Enzym Methanol-Dehydrogenase, mit dem es seine Energie gewinnt. Möglicherweise ist der Gebrauch von Seltene Erden unter Bakterien weiter verbreitet als gedacht.

Freitag, 25. Oktober 2013

Bodenkundliches Blog der Soil Science Society of America

Für alle beodenkundlich interessierten gibt es ein bodenkundliches Blog der Soil Science of America. Ich hab das auch gleich in die Blogroll aufgenommen. Denn Boden ist wesentlich mehr als Dreck!

http://soilsmatter.wordpress.com/

Scary Legs - Simon's Cat (A Halloween Special)

Donnerstag, 24. Oktober 2013

Physikerinnen aus ganz Deutschland treffen sich in Heidelberg

     Zur Deutschen Physikerinnentagung laden die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) und ihr Arbeitskreis Chancengleichheit vom 31. Oktober bis zum 3. November 2013 ein. Rund 200 Wissenschaftlerinnen werden in Heidelberg zusammenkommen, um aktuelle Forschungsergebnisse aus Physik und Astronomie zu diskutieren und sich außerdem über Berufsalltag und Berufsperspektiven in der Forschung auszutauschen. Organisiert wird die viertägige Veranstaltung von Physikerinnen und Physikern der Universität Heidelberg und des Max-Planck-Instituts für Kernphysik in Heidelberg.

Den Schlammvulkanen auf der Spur

Am 28. Oktober startet das MARUM eine vierwöchige Expedition mit dem Forschungsschiff POSEIDON. Vom türkischen Hafen Izmir wird das 61 Meter lange Schiff ins östliche Mittelmeer auslaufen. Ziel der Untersuchungen sind vier Schlammvulkane, die unter anderem mit dem Tauchfahrzeug MARUM-SEAL erkundet werden. Es wird in 1.600 bis 2.000 Meter Wassertiefe operieren und Daten für die Produktion hochpräziser Karten der Schlammvulkane liefern. In deren Gipfelbereichen lagern Methanhydrate, die mit Hilfe der Karten besser erfasst werden sollen.

Mittwoch, 23. Oktober 2013

Ufer der Tide-Elbe: Weniger Technik, mehr Natur?

     Seit Jahrzehnten prägen Steinschüttungen viele Uferabschnitte an der Tide-Elbe. Das interdisziplinäre Forschungsprojekt „ElbService“ erarbeitet Grundlagen für naturnähere Elbufer. Um die Ansichten der Bürgerinnen und Bürger mit einzubeziehen, startet in den nächsten Wochen eine wissenschaftliche Umfrage in Form einer Fragebogenaktion unter der Bevölkerung von Geesthacht bis Cuxhaven.
Es wird langsam frisch auf der Parkbank. Die 83-jährige Dame bedankt sich herzlich für das anregende Gespräch über die Elbe und ihre Ufer. Dr. Uta Sauer, Umweltökonomin an der Universität Göttingen, schlägt den Kragen hoch. Für sie war dies eines der Gespräche mit unterschiedlichen Bürgerinnen und Bürgern in Hamburg und den angrenzenden Landkreisen im Vorfeld der Fragebogenaktion. „Zudem hat unser Team Gespräche mit Vertretern verschiedener Behörden und Verbände – vom Wasser- und Schifffahrtsamt Hamburg über den NABU bis hin zum Bauernverband – geführt. Wir wollen herausfinden, wie die Menschen die Ufer der Elbe nutzen und was sie dort für schön und wichtig halten“, erläutert sie. Uta Sauer zu Folge ist bekannt, dass die Menschen grundsätzlich mehr Natur am Elbufer wollen.
Seit Anfang des 19. Jahrhunderts sind nach und nach große Abschnitte der Elbufer ab Geesthacht mit Steinschüttungen, Spundwänden und anderen technischen Mitteln ausgebaut worden. Das schützt das Ufer vor Abbrüchen, und das Land vor den Deichen kann besser genutzt werden. Die technisch gesicherten Ufer sind aber oft weniger wertvoll für Artenvielfalt, Gewässerqualität und Erholungssuchende. Das Forschungsprojekt „ElbService“ der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) in Koblenz und der Universitäten Göttingen und Kiel untersucht, wie die Ufer im Einklang mit Hochwasserschutz, Schifffahrt und den Ansprüchen der Menschen rückgebaut werden könnten. „ElbService“ wird finanziert durch das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS).
Etwa 150 der 330 Uferkilometer an der Tide-Elbe sind so stark verbaut, dass sich dort kaum noch Pflanzen finden. Nur gut 40 Prozent sind einigermaßen naturnahe Ufer. Seit Jahren sind jedoch mehr naturnähere Ufer der Tide-Elbe im Gespräch. „Wir können daher auf eine Reihe von Vorarbeiten aufbauen“, freut sich Dr. Carolin Schmidt-Wygasch, ElbService-Koordinatorin in der Bundesanstalt für Gewässerkunde. Die BfG hat unter anderem die Aufgabe, die Wasser- und Schifffahrtsverwaltung (WSV) bei ökologischen und naturschutzfachlichen Belangen zu beraten. „Unsere Ergebnisse sollen die WSV und andere Beteiligte bei der anstehenden Unterhaltung unterstützen, um den ökologischen Zustand der Elbufer im Laufe der kommenden Jahre zu verbessern.“
„Wir haben es hier mit einer Art ‚Großprojekt’ zu tun“, betont Dr. Jan Barkmann, stellvertretender Leiter der Abteilung für Umwelt- und Ressourcenökonomik in Göttingen. Die Forscher werden in den nächsten Wochen einigen hundert zufällig ausgewählten Bürgerinnen und Bürger für eine repräsentative wissenschaftliche Umfrage einen Fragebogen zusenden. „Wir wissen heute nicht, wie wichtig den Menschen naturnahe Ufer für Erholung und Freizeit aber auch als Lebensräume für seltene oder geschützte Tiere und Pflanzen sind. Ich nenne beispielhaft Stint, Blaukehlchen und Schierlingswasserfenchel.“ Von entscheidender Bedeutung sei, welche finanziellen Belastungen die Bürgerinnen und Bürger noch für tragbar halten. Auch das soll die Umfrage herausfinden, unterstreicht Jan Barkmann.
„Bei der Entscheidung, wo und wie die Ufer naturnah zurückgebaut werden können, sollten die Ansichten aller Betroffenen frühzeitig gehört werden“, so Carolin Schmidt-Wygasch. „Ich hoffe, dass viele Bürgerinnen und Bürger diese Chance nutzen.“
Dipl.-Met. Alfred Hommes Referat ÖffentlichkeitsarbeitBundesanstalt für Gewässerkunde



Moorwiedervernässung ist kostengünstige Möglichkeit für Natur- und Klimaschutz

     Berlin. Einen neuen Weg für einen effektiven Klimaschutz empfiehlt der „Kleine Moorgipfel“: Kohlenstoffzertifikate, sogenannte „MoorFutures“, sollen helfen, entsprechende Naturschutzmaßnahmen zu finanzieren und zugleich attraktive Investitionsmöglichkeiten bieten. Solche innovativen Möglichkeiten für einen effektiven Moor- und Klimaschutz beleuchtet die heutige Gemeinschaftsveranstaltung des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), des Ministeriums für Landwirtschaft, Umwelt und Verbraucherschutz Mecklenburg-Vorpommern und des Bundesamtes für Naturschutz (BfN).
„Die Bedeutung der Moore für den Klimaschutz wird häufig unterschätzt. So bedecken Moore zwar nur vier Prozent der Fläche Deutschlands, diese sind jedoch nahezu alle entwässert. Dadurch stoßen sie jährlich etwa 45 Millionen Tonnen Kohlendioxidäquivalente aus – dies sind ca. 2,5 bis 5 Prozent der CO2-Äquivalente der jährlichen Gesamtemissionen Deutschlands“, sagte Prof. Beate Jessel, BfN-Präsidentin. „In den moorreichen norddeutschen Flächenländern gehören entwässerte Moore zu den größten Einzelquellen von Treibhausgasen. Naturschutzmaßnahmen wie eine gezielte Wiedervernässung können diese Emissionen vermindern, im Idealfall sogar stoppen“, ergänzte Till Backhaus, Minister für Landwirtschaft, Umwelt und Verbraucherschutz Mecklenburg-Vorpommern.
Intakte und wiedervernässte Moore verfügen außerdem über eine hohe biologische Vielfalt und erbringen wichtige Ökosystemdienstleistungen wie die Verbesserung von Wasserqualität und Wasserdargebot, Hochwasserschutz und Ausgleich des Lokalklimas.
Als erstes Land überhaupt bietet Mecklenburg-Vorpommern bereits seit etwa zwei Jahren unter dem Namen „MoorFutures“ ein Kohlenstoffzertifikat an, welches durch die Moorwiedervernässung generiert wird und das beispielsweise von umweltbewussten Unternehmen erworben werden kann, die ihre Klimabilanz verbessern wollen. In Brandenburg werden seit Mai 2012 MoorFutures angeboten.
Um auch die zahlreichen weiteren Leistungen der wiedervernässten Moore in den MoorFutures berücksichtigen zu können, fördert das BfN seit Ende 2011 ein Forschungsprojekt des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung, der Universität Greifswald und der Universität Kiel. „In dem Vorhaben ist es gelungen, die mit einer Wiedervernässung von Mooren einher gehenden ökologischen Effekte abzuschätzen. Sie wurden in den Standard der MoorFutures mit eingebunden, so dass dieser nunmehr neben dem Klimaschutz ein breites Spektrum ökologischer Leistungen mit abbildet, die von intakten Mooren erbracht werden“, so BfN-Präsidentin Jessel.
Auf dem ‚Kleinen Moorgipfel‘ wird heute die Weiterentwicklung der MoorFutures vorgestellt. Die Beweggründe von Unternehmen, MoorFutures zur Kompensation unvermeidlicher Emissionen einzusetzen, werden erörtert und es wird darüber diskutiert, ob und wie Kohlenstoffzertifikate eine Option für Moorwiedervernässung in ganz Deutschland sein könnten. „Die weiterentwickelten MoorFutures zeigen eindrucksvoll, dass es Möglichkeiten gibt, Synergien von Klimaschutz und Naturschutz zu nutzen und zum Wohlergehen der Gesellschaft gemeinsam zu verwirklichen“, so Beate Jessel.
„Der Synergieaspekt ist auch für Unternehmen von Bedeutung. Sie können jetzt durch eine Emissionskompensation mittels MoorFutures zugleich einen Beitrag für ihre „Biodiversitätsperformance“ leisten. Zudem basieren MoorFutures-Zertifikate auf einem transparenten Standard mit klaren Kriterien und Regelungen. Dies ist für Unternehmen von besonderer Bedeutung, da auch ihre Kunden Vertrauen in Standards und Zertifizierungen legen“, erläuterte Minister Till Backhaus. „Die Wiedervernässung gehört volkswirtschaftlich gesehen zu den kostengünstigsten Strategien der Emissionseinsparung. Außerdem ist es nun gelungen, in den MoorFutures weitere Ökosystemleistungen abzubilden und so für private Investitionen zu erschließen. Derartige Kohlenstoffzertifikate mit klaren Standards können eine Option sein und Anstöße vermitteln, dass in ganz Deutschland Moore verstärkt revitalisiert werden. Es wäre daher sehr wichtig, wenn auch andere Bundesländer dem Beispiel Mecklenburg-Vorpommerns und Brandenburgs folgen und die MoorFutures einführen und damit unterstützen würden“, so das gemeinsame Plädoyer von Umweltminister Till Backhaus und BfN-Präsidentin Beate Jessel.
Es stellt sich die Frage, ob sich daraus ein Paradigmenwechsel für Naturschutzfinanzierung ergibt. Nach Ansicht von Prof. Dr. Bernd Hansjürgens, Studienleiter von „Naturkapital Deutschland – TEEB DE“ am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ), ist dies nicht der Fall. „Deutschland braucht keine Privatisierung sämtlicher Umweltleistungen und Umweltgüter. Worauf es allerdings ankommt, ist das bessere Aufzeigen und Kommunizieren der umweltrelevanten Konsequenzen unserer Entscheidungen.“ Die Weiterentwicklung der MoorFutures sei ein hervorragendes Beispiel dafür, so Hansjürgens. Über 200 Jahre wurden große Anstrengungen unternommen, um Moore landwirtschaftlich nutzbar zu machen. „Seit kurzem jedoch können wir genauer einschätzen, welche Klimafolgen und Verluste weiterer Ökosystemleistungen damit einhergehen. Nun gilt es, die Nutzung von Mooren über geänderte Anreize - auch finanzieller Art - an die veränderten gesellschaftlichen Anforderungen anzupassen“ meint der Ökonom.
Hintergrund
Moorwiedervernässung führt zur Reduktion von Treibhausgasemissionen. Diese betragen zwischen 5 und 35 Tonnen pro Hektar und Jahr. Die durch Wiedervernässung erzielten Reduktionen lassen sich auf dem freiwilligen Kohlenstoffmarkt verkaufen. Hierzu hat das Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und Verbraucherschutz Mecklenburg-Vorpommern und die Universität Greifswald die Marke MoorFutures entwickelt. Ein MoorFutures steht für die Vermeidung von einer Tonne Kohlendioxidäquivalent. MoorFutures werden seit 2011 auf dem freiwilligen Kohlenstoffmarkt angeboten. Das Land Brandenburg hat im Jahre 2012 die Markenrechte erworben und vertreibt nun auch MoorFutures. Durch das BfN-geförderte Forschungsvorhaben „Integrierter Moorstandard“ ist es nun möglich, weitere Ökosystemleistungen wiedervernässter Moore zu quantifizieren. In dessen Rahmen ist auch das BfN-Skript 350 zur Darstellung des MoorFutures-Standards entstanden, der das unter www.bfn.de zum kostenlosen Download zur Verfügung steht.
Tilo Arnhold Presse- und ÖffentlichkeitsarbeitHelmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ


Dienstag, 22. Oktober 2013

Wetterbericht aus dem Asteroidengürtel

     Mineralogen der Universität Jena analysieren Staubpartikel des Asteroiden „25143 Itokawa“
Extreme Niederschläge wie Starkregen oder Hagel gehören zu den eher unangenehmen Seiten des irdischen Wetters. Doch solche Ereignisse sind rein gar nichts im Vergleich zu den „Wetter“-Einflüssen, denen Himmelskörper unseres Sonnensystems, ohne den Schutz durch eine Atmosphäre, ausgesetzt sind. So hagelt es im All nicht nur von Gesteinsbrocken bis zur Größe von Hochhäusern. Auch energiereiche kosmische Strahlung sowie Teilchenstrahlung der Sonne prasseln unaufhörlich auf sie nieder.

Montag, 21. Oktober 2013

The Pale Blue Dot

Weil man es eigentlich nicht oft genug wiederholen kann.

Donnerstag, 10. Oktober 2013

Röntgenbeugung - seit 100 Jahren

Nicht immer bekommen die wissenschaftlichen Durchbrüche auch die Aufmerksamkeit, die ihnen eigentlich zusteht. OK, dieses Lamento dürfte wohl aus fast allen Disziplinen zu hören sein. Aber mal im Ernst, wer außerhalb der Geowissenschaften (und auch dort sicher nicht alle außerhalb der Mineralogie) hat von Röntgenbeugung gehört? Dabei hat diese wissenschaftliche Disziplin ganz banale Auswirkungen auf unser tägliches Leben, sei es im Bereich der Medizin, der Werkstoffe oder der Chemie. Zu wissen, wie ein Molekül aufgebaut ist, kann einem ganz neue Welten öffnen. Und vor 100 Jahren begann alles mit William Henry Bragg und William Lawrence Bragg.


via astrodicticum simplex

Plötzlich Lust auf Mathe – wie Lehrer Jugendliche motivieren

     Viele Schüler verlieren in der achten, neunten Klasse das Interesse an Naturwissenschaften und Mathematik. Bildungswissenschaftler der TUM haben nun gezeigt, dass dies nicht zwangsläufig ist. Die Forscher konzipierten eine Fortbildung, bei der Lehrer ein Jahr lang trainierten, die Kommunikation im Unterricht zu ändern: Anders als in ihren Fächern üblich, ermöglichten sie offene Gespräche unter den Schülern und gaben differenziertes Feedback – und anders als üblich stieg die Motivation der Jugendlichen sogar. Die Wissenschaftler wollen jetzt nicht nur Fortbildungen weiterentwickeln, sondern haben auch die Ausbildung angehender Lehrer verändert.
Null Bock auf Mathe und Naturwissenschaften: Dass sich für diese Fächer zu wenige Jugendliche interessieren, gehört zu den häufigsten Klagen in den Bildungsdebatten. Tatsächlich sacken in den achten und neunten Klassen die Beliebtheitswerte von Physik, Chemie und Mathematik regelmäßig in den Keller. Ist das eine unvermeidliche Entwicklung? Und wenn nein, wie können Lehrerinnen und Lehrer dem entgegenwirken?
Bildungswissenschaftler der TU München haben beim Klassengespräch angesetzt, also der Art, wie Lehrer und Schüler im Unterricht miteinander kommunizieren. „Aus Studien wissen wir, dass die meisten Lehrer in Mathematik und Naturwissenschaften den Stoff mit einer starren Gesprächsführung zu vermitteln versuchen“, sagt Prof. Tina Seidel. „Sie arbeiten mit geschlossenen Fragen und entwickeln kaum Gespräche der Schüler untereinander. Außerdem geben sie nur wenig Feedback.“
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Lehrer trauten sich, Zügel lockerzulassen
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Diese routinierten Verhaltensmuster zu erkennen und zu ändern, fällt Lehrern im stressigen und komplexen Unterrichtsalltag äußerst schwer. Die Wissenschaftler der TUM haben deshalb zusammen mit der Stanford University eine rund 20-stündige Fortbildung entwickelt, die auf ein ganzes Jahr angelegt ist. Die Gruppe aus Mathematik- und Physiklehrern achter und neunter Gymnasial- und Realschulklassen trainierte, das Klassengespräch offener zu gestalten, möglichst viele Schüler zu beteiligen und gleichzeitig auf die einzelnen Schüler einzugehen.

Das wichtigste Instrument waren dabei Videoaufzeichnungen im Seminar und im realen Unterricht, mit denen die Teilnehmer ihr Verhalten analysieren konnten. „Schließlich trauten sich die Lehrerinnen und Lehrer, auch bei schwierigen Themen die Zügel loszulassen“, sagt Seidel. „Sie schafften es außerdem, schon während des Unterrichts den Schülern zu sagen, was gut läuft und woran sie arbeiten müssen.“
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Eintägige Workshops verpuffen schnell
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In einer Kontrollgruppe besuchten Lehrer im gleichen Zeitraum klassische Fortbildungen zum gleichen Themengebiet. Die Schüler aller beteiligten Lehrer wurden von den Wissenschaftlern befragt. Zum einen beurteilten sie zu Beginn und zum Ende des Jahres ihr grundsätzliches Interesse und ihr Zutrauen in die eigene Leistungsfähigkeit.im jeweiligen Fach. Zum anderen gaben sie nach jeder Unterrichtsstunde an, wie groß ihre Motivation war und wie kompetent sie sich fühlten.

Das Ergebnis: Fachinteresse, Motivation und Kompetenzgefühl stiegen bei der Mehrzahl derjenigen Schüler, deren Lehrer die neue Fortbildung besuchten. Bei den meisten Schülern, deren Lehrer zur Kontrollgruppe gehörten, sanken dagegen Interesse und Motivation wie es üblicherweise in diesen Klassenstufen der Fall ist.
Die Bildungswissenschaftler empfehlen nun, Fortbildungen für Lehrer anders zu organisieren. „Wir halten es für entscheidend, dass die Gruppe über einen längeren Zeitraum gemeinsam an einem Thema gearbeitet hat und man direkt am Unterricht ansetzt“, sagt Seidel. „Das hat einen völlig anderen Effekt als alle paar Monate ein eintägiger Workshop, dessen Inhalt im Alltag schnell wieder verpufft.“
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Künftige Lehrer können Unterrichten kaum trainieren
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Ihre Ausbildung für angehende Lehrer hat die TUM School of Education schon ergänzt: In Rollenspielen unterrichten sich die Studierenden gegenseitig und analysieren ihr Verhalten anschließend per Video. „Im Lehramtsstudium ist es in Deutschland noch keineswegs selbstverständlich, dass die Studierenden das Unterrichten außerhalb der Schulpraktika in einem geschützten Rahmen trainieren können“, sagt Seidel. „Durch dieses sogenannte Micro-Teaching bekommen sie viel mehr Möglichkeiten, aufgrund von Feedback ihr Handeln zu reflektieren.“

Damit die angehenden Lehrer unterschiedlicher Fachrichtungen gemeinsam lernen und sich vergleichen können, haben die Wissenschaftler standardisierte Trainingseinheiten entwickelt: In ihrer Rolle als Lehrer müssen die Studierenden ihren Kommilitonen das Spiel „Monopoly“ oder das Münchner Verkehrssystem beibringen. In der Rolle als Schüler spielen die Studierenden verschiedene Typen vom aufmerksamen bis zum desinteressierten Jugendlichen. Aufgrund der Standardisierung können die künftigen Lehrer im Verlauf ihres Studiums auch ihre eigene Entwicklung analysieren.
Zuvor hatten die Bildungsforscher bereits einen Test konzipiert, mit dem die Studierenden regelmäßig prüfen, ob sie das komplexe Geschehen im Klassenzimmer einschätzen können – eine Voraussetzung, um das Wissen über guten Unterricht in der Klasse auch richtig anzuwenden. Der an der TUM entwickelte „Observer“ wird inzwischen im Lehramtsstudium an rund 25 Universitäten in Deutschland und der Schweiz eingesetzt.

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Publikationen:
Seidel, T., Gröschner, A., Kiemer, K., Pehmer, A.-K. (2013). The Dialogic Video Cycle as Teacher Professional Development Model to Foster Classroom Dialogue: Conceptualization and Implementation Findings. Manuscript submitted for publication.
Kiemer, K., Gröschner A., Pehmer, A.-K., & Seidel, T. (2013, 27.08.). Teacher learning on classroom dialogue and its impact on student interest and motivation. Paper presentation in symposium „Fostering student thinking and engagement in teacher professional development“ at the EARLI conference, Munich, Germany.
Dr. Ulrich Marsch Corporate Communications CenterTechnische Universität München


Montag, 7. Oktober 2013

Bremer Physiker erklären extreme Preissprünge an Finanzmärkten

     Ein neuartiges Modell vereint vermeintlich widersprüchliche Ansichten zur Entstehung von extremen Preisschwankungen.
Auch effiziente Märkte sind durchaus krisenanfällig. Die Widersprüchlichkeit zwischen Marktvernunft und irrationalen Kursschwankungen von Finanzmärkten lassen sich in einem Modell erklären. Davon sind die Physiker Professor Klaus Pawelzik und Felix Patzelt von der Universität Bremen überzeugt, die ihr Erklärungsmodell jetzt im open-access Journal der Nature Gruppe „Nature Scientific Reports“ veröffentlicht haben. Bei ihrer Arbeit haben sie sich auf Erkenntnissen der Kognitionswissenschaften gestützt.
Extreme Kursschwankungen kommen an Finanzmärkten ständig vor, kosten Anleger viel Geld und schaden der Wirtschaft. Beispiele hierfür sind der „Schwarze Montag“ 1987 oder sogenannte „Flash-Crashes“, bei denen Preise innerhalb von Minuten heftig einbrechen, um anschließend wieder nach oben zu schnellen. Solche Ereignisse treten viel öfter auf, als durch Nachrichten über die gehandelten Güter erklärt werden kann.
Diese Beobachtung scheint im Widerspruch zur klassischen Vorstellung zu stehen, dass Märkte vernünftig und effizient seien. Dahinter steckt die Idee, dass Märkte im Wesentlichen von außen kommende Informationen absorbieren und so schnellstmöglich stabile und faire Preisgleichgewichte finden. Die beobachteten Preisschwankungen wurden deshalb alternativ durch komplexe Interaktionen vieler, teilweise irrational agierender Händler begründet, bei denen es zu Herdenverhalten kommt.
Die Bremer Physiker Felix Patzelt und Klaus Pawelzik haben nun anhand eines neuen Modells gezeigt, dass diese beiden widersprüchlich scheinenden Ansichten durchaus vereinbar sind. Zunächst erläutern sie, dass auch Marktmodelle mit vielen, individuell nicht rationalen Händlern sehr effizient sein können. Durch Umverteilen von Kapital lernt ein solcher Markt ähnlich den neuronalen Netzen im Gehirn Preisänderungen vorherzusagen.
Wenn nun die Information nicht nur allein von außen kommt, sondern auch die Preisentwicklung berücksichtigt wird, passiert etwas Unerwartetes. In einem solchen hochgradig spekulativen Markt versuchen die Händler nicht nur äußere Entwicklungen vorherzusagen, sondern auch das Verhalten der anderen Händler. Letztendlich sind es die Entscheidungen der anderen Marktteilnehmer die bestimmen, zu welchem Preis zukünftig gehandelt wird. Also spekulieren die Händler gegeneinander. Wenn nun der Markt ihre Strategien effizient ausbalanciert hat, hören sie dennoch nicht auf, nach gewinnversprechenden Trends und Mustern zu suchen. Patzelt und Pawelzik verdeutlichen nun, dass an diesem Punkt gerade ein besonders effizienter Markt sehr anfällig dafür wird, auf kleine Überraschungen mit extremen Preisänderungen zu reagieren. Bereits mit diesem einfachen Modell lassen sich typische Verteilungen extremer Preisschwankungen in vielen Einzelheiten erklären.
Diese jetzt in der online frei zugänglichen Fachzeitschrift Nature Scientific Reports erschienene Arbeit (http://www.nature.com/srep/2013/130927/srep02784/full/srep02784.html) könnte eine wichtige Brücke zwischen den oben beschriebenen gegensätzlichen Forschungsansätzen schlagen. Dadurch könnte sie eines Tages auch mit dazu beitragen, extreme Preisschwankungen zu vermeiden.
Eberhard Scholz PressestelleUniversität Bremen


Mittwoch, 2. Oktober 2013

Es wird heiß: Komet ISON nähert sich der Sonne

     Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung bereiten sich auf den Sonnenvorbeiflug des Kometen ISON vor. Erste Beobachtungskampagnen laufen jetzt an.

Wenn der Komet ISON Ende November dieses Jahres in einem Abstand von nur 1,8 Millionen Kilometern an der Sonne vorbeirast, könnte dies zu einer sehenswerten Erscheinung am Nachthimmel führen. Für Wissenschaftler dürfte der Vorbeiflug zudem seltene Einblicke in das Wesen dieser Himmelskörper ermöglichen. Denn ISON wird der Sonne so nah kommen, dass die Hitze ungewöhnliche Prozesse in Gang setzen wird. Höchstwahrscheinlich wird der Komet zudem außergewöhnlich hell leuchten – und somit ein dankbares Beobachtungsobjekt sein für eine weltweite Forschungskampagne, die derzeit anläuft. Auch die Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS), die an dieser Kampagne beteiligt sind, beginnen jetzt ihren Blick auf ISON zu richten. Der Komet könnte dazu beitragen, viele ungeklärte Fragen zu beantworten: vom Ursprung des Lebens auf der Erde bis zur frühen Entwicklung unseres Sonnensystems.

Für den Kometen ISON wird es in den nächsten Wochen heiß: Der Himmelskörper bewegt sich derzeit in Richtung Sonne und wird diese am Donnerstag, 28. November 2013, in einem Abstand von kaum mehr als einem Sonnendurchmesser passieren. „In dieser Entfernung wird die Temperatur an der Oberfläche des Kometen bis zu 2000 Grad Celsius erreichen“, erklärt Kometenforscher Dr. Hermann Böhnhardt, der die Aktivitäten des MPS rund um ISON leitet. Winzige Staubteilchen an der Kometenoberfläche könnten verglühen; Stoffe, die sonst tief im Innern gebunden sind, verdampfen. Der Druck im Kometenkern könnte dadurch so stark steigen, dass der Körper zerbricht.

Für Kometenforscher wäre dieses letzte Szenario bei weitem nicht die schlechteste Variante. Zwar hoffen viele Hobbyastronomen, dass der Komet die Sonne unbeschadet passiert und in den Tagen und Wochen danach einen spektakulären Schweif ausbildet. Doch falls der Kometenkern zerbricht, würden einzelne Bruchstücke den Blick auf das Innere des Körpers freigeben, das sonst verborgen bleibt. In jedem Fall dürfte die große Hitze dem Kometen „tiefgehende“ Informationen entlocken. So hoffen die Forscher etwa, dass auch Metalle aus seinem Innern verdampfen werden. „Metalle und weitere Stoffe wie etwa Silizium sind normalerweise in Form von Mineralien im Kometengestein gebunden und deshalb für Teleskope auf der Erde nicht zugänglich“, erklärt Böhnhardt.

Da ISON bereits bei seiner Entdeckung erstaunlich hell strahlte, könnte er seine Geheimnisse bereitwillig preisgeben: Lichtstarke Objekte lassen sich deutlich leichter untersuchen als matte. Die MPS-Forscher werden mit Hilfe von fünf Teleskopen versuchen diesen Vorzug zu nutzen: Sie arbeiten bei diesen Beobachtungen zusammen mit Kollegen am Wendelstein-Observatorium der Ludwig-Maximilians-Universität in München, an der Thüringer Landessternwarte Tautenburg, am Turkish National Telescope und zwei hawaiianischen Anlagen, dem Canada France Hawaii Telescope und dem W.M. Keck Observatory.
„Bei den Beobachtungen, die wir von Hawaii aus durchführen, stehen vor allem die organischen Bestandteile des Kometen im Vordergrund“, so Böhnhardt. Diese machen möglicherweise bis zu ein Drittel der mineralischen Kometenmasse aus - und bergen Informationen über die frühe Entwicklung des Sonnensystems. So wird etwa spekuliert, dass Kometeneinschläge mit diesen Molekülen die Grundbausteine des Lebens auf die Erde brachten. Zudem interessieren sich die Forscher dafür, wie das Mischungsverhältnis organischer Stoffe vom Entstehungsort eines Kometen abhängt. „Auf diese Weise könnten wir nachzeichnen, wie diese Stoffe in der Geburtsstunde des Sonnensystems verteilt waren“, so Böhnhardt.

Die ungewöhnliche Sonnennähe von Komet ISON ruft auch die Sonnenforscher des MPS auf den Plan. Denn auch die im Weltraum stationierten Sonnenobservatorien Solar and Heliospheric Observatory (SoHO) und STEREO, zu denen das MPS wissenschaftliche Instrumente beigetragen hat, werden Ende November während der sonnennächsten Passage den Kometen ISON ins Visier nehmen. „Raumsonden, die sonst die Sonnenatmosphäre und ihre Umgebung beobachten, sind für diese Aufgabe hervorragend geeignet“, erklärt Dr. Werner Curdt vom MPS. Der Komet wird tief in die Sonnenkorona eintauchen, mit ihr wechselwirken und dabei seine Fingerabdrücke hinterlassen. Es ist vorgesehen, diese Fingerabdrücke spektroskopisch zu untersuchen. Der SoHO-Spektrograph SUMER hat dafür Programme an Bord, die erst jetzt nach 18 Jahren erstmals zur Anwendung kommen. Das Sondenpaar STEREO und das Instrument LASCO an Bord von SoHO werden mit ihren Kameras das Schicksal des Kometen über viele Tage verfolgen.
Die meisten erdgebundenen Beobachtungen der MPS-Forscher laufen in diesen Tagen an. In dieser frühen Phase geht es den Forscher vor allem um den Schweif des Kometen, der sich jetzt bereits ausgebildet hat. Seine Entwicklung erlaubt Rückschlüsse auf physikalische Eigenschaften des Kerns sowie auf Gas- und Teilchenausbrüche an seiner Oberfläche. Zudem wollen die Forscher anhand der früh gewonnen Daten die Form, die der Staubschweif zu späteren Zeitpunkten annehmen wird, berechnen - und so einen Vorgeschmack bieten auf den Anblick, der uns Ende November und Anfang Dezember am Nachthimmel erwartet.

Der Komet ISON: - Der Komet ISON wurde am 21. September 2012 in einem Anstand von etwa 950 Millionen Kilometern von der Sonne mit Hilfe eines Teleskops des International Scientific Optical Network (ISON), eines Zusammenschlusses von weltweit zehn astronomischen Observatorien unter russischer Leitung, entdeckt. Er ist nach dieser Organisation benannt.
- Komet ISON wird seinen geringsten Abstand zur Sonne am Donnerstag, 28. November 2013, erreichen. Der Abstand zwischen Sonne und Komet beträgt dann 1,8 Millionen Kilometer. Das ist kaum mehr als ein Sonnendurchmesser.
- ISON ist ein nicht-periodischer Komet. Das bedeutet, dass er nicht – wie etwa der Komet Halley – in absehbaren Zeiträumen immer wieder an Erde und Sonne vorbeifliegt. Es ist sogar möglich, dass ISON in diesem Jahr zum ersten Mal die Sonne in nahem Abstand passiert.
- Die meiste Zeit seines Daseins verbringt der Komet ISON in der Oort’schen Wolke, eine Ansammlung von Gesteinsbrocken am äußersten Rand unseres Sonnensystems.
- Die Größe des Kometenkerns beträgt voraussichtlich wenige Kilometer. Sie wurde jedoch noch nicht genau bestimmt.
- Während seiner Anflugphase auf das innere Planetensystem zeigte Komet ISON bereits eine starke Helligkeits- und Gasentwicklung. Dies lässt darauf schließen, dass vorrangig gefrorenes Kohlendioxid verdampft. Zudem wird wahrscheinlich Kohlenmonoxid freigesetzt. Seit dem Sommer verdampft zunehmend auch gefrorenes Wasser.
Dr. Birgit Krummheuer Presse- und ÖffentlichkeitsarbeitMax-Planck-Institut für Sonnensystemforschung
via Informationsdienst Wissenschaft


"Super"-vulkane auf dem Mars

Dienstag, 1. Oktober 2013

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