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BRIESE-Preis 2019: Rätsel um mikrobielle Stickstoff-Recycling-Truppe im Meer gelöst

Der BRIESE-Preis für Meeresforschung 2019 geht an Dr. Katharina Kitzinger. Die Jury würdigt damit ihre herausragende Forschung zu Schlüsselprozessen des Stickstoff-Kreislaufes im Meer, den daran beteiligten Mikroorganismen und den Besonderheiten ihres Stoffwechsels. Dazu kombinierte sie anspruchsvolle Labormethoden mit Experimenten auf See, die letztendlich entscheidend für ihre Ergebnisse waren. Der von der Reederei Briese Schiffahrts GmbH & Co. KG gestiftete und vom Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) wissenschaftlich betreute Preis für herausragende Doktorarbeiten in der Meeresforschung ist mit 5000 Euro dotiert und wurde dieses Jahr zum 10. Mal am IOW verliehen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Verspätete Ankunft: Wasser, Kohlenstoff und Stickstoff kamen nicht sofort auf die Erde

Älteste erhaltene Erdmantelgesteine aus Grönland liefern Hinweise auf Ursprung von Ozeanen und dem Leben / Nature-Veröffentlichung

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Alte Meteoritenstätte gibt neue Hinweise auf die Vergangenheit des Mars

Die Marsatmosphäre – und die Frage, ob dort einst Leben möglich war – treibt die Wissenschaft schon seit langem an. Während die Existenz großer Gewässer auf dem frühen Mars unbestritten ist, ist bislang unklar, ob Leben dort möglich war. Unerforscht ist vor allem, welcher pH-Wert dort vorherrschte. Er ist ein wichtiger Parameter und beschreibt die Menge an Säuren und Basen in einer Lösung. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der University of St. Andrews in Schottland hat für eine aktuelle Studie Stickstoff-Isotopen-Messungen am Einschlagskrater Nördlinger Ries in Süddeutschland vorgenommen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Das Beziehungsleben der Mikroorganismen: Harmonie in der Tiefsee

Ein internationales Team unter der Leitung von Gerhard J. Herndl von der Universität Wien hat neue Erkenntnisse zum Stoffwechsel in den tiefen Schichten der Ozeane gewonnen. Es zeigte durch eine Kombination von verschiedenen Messtechniken, dass Ammonium-oxidierende Crenarchaea und Nitrit-oxidierende Bakterien nicht nur eine wichtige Rolle im Stickstoff-, sondern auch im Kohlenstoffkreislauf des Ozeans spielen. Die häufiger vorkommenden Crenarchaea können zwar weniger Ammonium in Nitrit umwandeln als Bakterien, nehmen dafür aber drei- bis viermal mehr Kohlendioxid auf. So herrscht trotzdem ein perfektes Gleichgewicht in den Ammonium- und Nitrit-Umsatzraten.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Zu viel Stickstoff bremst Waldwachstum in Europa

Zusätzlicher Stickstoff regt das Baumwachstum an. Geraten aus Luftverunreinigungen jedoch jährlich mehr als etwa 30 Kilogramm pro Hektar in einen Wald, dann verringert sich der Holzzuwachs, denn es fehlen andere für das Wachstum wichtige Elemente. Dies zeigt eine in 23 europäischen Ländern durchgeführte Studie unter Leitung der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Moleküle aus mehreren Blickwinkeln

Lasergetriebene Röntgen-Laborquellen liefern neue Einsichten

Forscher am MBI haben erfolgreich Absorptionsspektroskopie im sog. Wasserfenster demonstriert, indem sie eine laserbasierte Strahlungsquelle von ultrakurzen Röntgenimpulsen mit einer neuartigen Technologie zur Erzeugung eines Dünnschicht-Flüssigkeitsstrahls kombinierten. Damit wird erstmals die gleichzeitige Untersuchung von Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) in organischen Molekülen in wässriger Lösung ermöglicht.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Klein und vielseitig: Schlüsselorganismen im marinen Stickstoffkreislauf nutzen Cyanat und Harnsto

Ammoniak-oxidierende Archaeen, oder Thaumarchaea, zählen zu den häufigsten Mikroorganismen im Meer. Allerdings sind immer noch viele Aspekte ihrer Ökologie unerforscht, die zum Erfolg dieser Organismen im Meer beitragen: In einer Studie konnte nun ein Forschungsteam des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie und der Universität Wien zeigen, dass marine Thaumarchaea einen vielseitigeren Stoffwechsel haben als bisher bekannt. Die Ergebnisse erscheinen aktuell im Fachmagazin Nature Microbiology.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Düngen führt zum Schmetterlingssterben – Hohe Stickstoffkonzentration in der Wirtspflanze

OSNABRÜCK.- Die Düngung von Pflanzen führt zum Schmetterlingssterben: Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie, an der apl. Prof. Dr. Thomas Fartmann von der Universität Osnabrück beteiligt war und die jetzt in der Fachzeitschrift Oecologia veröffentlicht wurde.
Gemeinsam mit seinen Co-Autoren Susanne Kunze von der Universität Bayreuth und PD Dr. Thilo Heinken von der Universität Postdam hat Fartmann darin erstmals belegt, dass die aktuellen Düngeraten in der Landwirtschaft den physiologischen Toleranzbereich der meisten Schmetterlingsarten überschreiten. Somit trägt die Düngung direkt zum flächendeckenden Rückgang vieler Schmetterlingsarten bei.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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„Schneller nach oben“ – Pflanzen nutzen spezialisierte Transportwege zur Stickstoffversorgung

Um in Triebe, Blätter und Früchte zu gelangen, müssen Nährstoffe aus dem Boden aufgenommen und durch die Wurzel in andere Pflanzenteile transportiert werden. Pflanzen stehen hierfür zwei Transportwege zur Verfügung. Der Weg von Zelle zu Zelle und der Weg durch Zellzwischenräume. Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben haben herausgefunden, welcher der beiden Wege unter welchen Bedingungen der bessere ist. Bei ausreichender Nährstoffversorgung, ist der Weg über die Zellzwischenräume der effizientere. Dadurch werden Spross und Blätter schneller mit Nährstoffen versorgt.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Stickstoffdioxid: Hysterie ums Falsche

Wie viel Stickstoffdioxid in der Luft ist zu viel? Der EU zufolge liegt die Grenze bei 40 Mikrogramm pro Kubikmeter. Der Wert ist auf bizarre Weise zustande gekommen. (Mehr in: ZEIT ONLINE: Mehr aus Forschung und Wissenschaft)

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Pflanzen stoßen das Treibhausgas Lachgas in klimarelevanten Mengen aus

Lachgas ist ein Treibhausgas, das Ozonschicht und Erdklima beeinflusst. Bislang haben Experten angenommen, dass dieses Gas mit der chemischen Formel N2O für Distickstoffmonoxid vorwiegend durch Mikroben im Boden gebildet wird. Nun hat ein interdisziplinäres Forscherteam der Technischen Hochschule Bingen und der Universität Heidelberg Pflanzen als Quelle genauer untersucht. Das Ergebnis der Studie: Die Flora der Erde setzt Lachgas in klimarelevanten Mengen frei und trägt so zum Treibhauseffekt bei. Im Gegensatz zu der vom Menschen verursachten Klimaerwärmung ist dieser Prozess jedoch Teil eines natürlichen Effekts.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Wie Blätter mit den Wurzeln sprechen

Internationales Forscherteam unter Beteiligung der Universität Tübingen untersucht die Spross-Wurzel-Kommunikation bei der Symbiose von Pflanzen mit Stickstoff fixierenden Bakterien
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Wann Pflanzen und Mikroorganismen kooperieren oder konkurrieren, um an Nährstoffe zu kommen

Utl.: Je nach Düngung unterschiedliche Reaktion

Pflanzen und Mikroorganismen haben sehr unterschiedlichen Bedarf an Nährstoffen: Pflanzen brauchen relativ gesehen mehr Stickstoff, während Mikroorganismen eher Phosphor benötigen. Das erklärt, warum Düngung oft ganz unterschiedliche Auswirkungen hat, berichtet ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung des Ökologen Andreas Richter vom Department für Mikrobiologie und Ökosystemforschung der Universität Wien: Je nach Düngungsart kooperieren Mikroorganismen mit den Pflanzen oder konkurrieren mit ihnen um die vorhandenen Nährstoffe.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Verringerung der Stickstoffeinträge verhindert Algenblüten in Seen

Seit Jahrzehnten wird diskutiert, ob ein verringerter Eintrag der Stickstoffverbindungen Nitrat und Ammonium die Gewässergüte nachhaltig verbessert, obwohl Stickstoff auch durch Blaualgen aus der Luft gebunden werden kann. Um das zu klären fehlten Langzeitbeobachtungen von Seen, in denen Stickstoff verringert wurde – bis jetzt: Wissenschaftler vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) haben nachgewiesen, dass eine Reduzierung von Stickstoff im Berliner Müggelsee der Schlüssel zur Vermeidung von Algenblüten im Sommer ist.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Pflanzen düngen sich selbst

Künstlicher Stickstoffdünger belastet das Grundwasser stark, seine Herstellung schluckt immense Mengen Energie. Weltweit suchen Forscher daher nach neuen Wegen. Und sie werden fündig.

(Mehr in: Technology Review)

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Neue Stickstoffverbindungen aus Bayreuth eröffnen neue Möglichkeiten der Energiespeicherung

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Wissenschaftlern der Universität Bayreuth hat erstmals chemische Verbindungen hergestellt, die Polymerketten enthalten, die nur aus Stickstoff aufgebaut sind. Derartige Nitride besitzen eine ungewöhnlich hohe Energiedichte und eröffnen damit ganz neue Perspektiven für künftige Technologien der Speicherung und Übertragung von Energie. Bei der Synthese der Stickstoffverbindungen kamen Technologien der Hochdruck- und Hochtemperaturforschung zum Einsatz, die an der Universität Bayreuth entwickelt worden sind. In den Zeitschriften Nature Communications und Angewandte Chemie berichten die Wissenschaftler über ihre Forschungsergebnisse.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Astronautennahrung für Kühe: Industriell gezüchtete Mikroben als umweltfreundliches Futter

# Für Klima und Umwelt hat der Anbau von Futtermitteln für Schweine, Rinder und Hühner heute immense Auswirkungen.
# In Zukunft wird sich ein Teil der Futtermittelproduktion für Nutztiere voraussichtlich nicht mehr auf dem Acker sondern in industriellen Großanlagen von Mikroben produziert, was sowohl finanzielle als auch ökologische Vorteile mit sich bringen könnte.
# Würden nur 2 Prozent des Proteinfutters durch eiweißreiche Mikroben ersetzt, könnte dies Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft, die globale Anbaufläche und Stickstoffverluste aus der Landnutzung um mehr als 5 Prozent senken.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Stickstoff-Einträge schaden dem Zusammenspiel von Waldbäumen und Pilzen

Das Gedeihen von Waldbäumen hängt entscheidend von Bodenpilzen ab, die im Wurzelbereich mit ihnen in Gemeinschaft leben. Bei dieser als Mycorrhiza bezeichneten Partnerschaft erleichtern die Pilze den Bäumen die Aufnahme von Mineralien und Wasser, während sie von den Bäumen Kohlenstoffverbindungen erhalten, die sie als Nahrung nutzen. Wie sehr dieses Zusammenleben von äußeren Faktoren abhängt, konnte eine internationale Studie zeigen, die jetzt im Fachblatt „Nature“ veröffentlicht wurde.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Stickstoffdioxid-Belastung: Grenzwerte in 65 Städten überschritten

München, Stuttgart und Köln führen die Negativ-Rangliste an. Hier war die Stickstoffdioxid-Belastung im Jahr 2017 am höchsten. Aber auch in 62 weiteren Städte wurden Grenzwerte überschritten, so das Umweltbundesamt. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Wurzelsymbiose – Brüchige Zweisamkeit

Die Symbiose mit Stickstoff-fixierenden Bakterien kann Pflanzen einen ökologischen Vorteil verschaffen. Trotzdem ging diese Symbiose im Lauf der Evolution mehrfach wieder verloren, darunter auch in den Vorfahren von Kulturpflanzen wie Erdbeeren, Brombeeren oder Äpfeln.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Luftverschmutzung durch Stickstoffdioxid: Was eine Klage für Deutschland bedeutet

Lange hatte die EU-Kommission nur gedroht, nun verklagt sie Deutschland wegen zu hoher Stickoxidwerte vor dem Europäischen Gerichtshof. Das könnte teuer werden für die Bundesregierung. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Landwirtschaft: Wie Soja-Import heimischen Böden schadet

Werden Nahrungsmittel importiert, schont das die Umwelt im eigenen Land, könnte man meinen. Doch so einfach ist es nicht. Führt ein Staat Soja ein, steigt die Belastung heimischer Böden mit Stickstoff. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Verschollen auf hoher See: Fern der Küste lebt Thioglobus perditus aus ihrem Vorratspack

SUP05-Bakterien leben an Orten, an denen es für sie eigentlich keine Lebensgrundlage gibt. Bremer Forscher haben nun herausgefunden, dass sie dort sogar recht aktiv sind – mit möglichen weitreichenden Folgen für den weltweiten Stickstoffkreislauf. Die Bakterien reisen nämlich mit einem „Vorratspack“. Zudem entzifferten die Forscher das Genom der Bakterien. Die Ergebnisse erscheinen nun im Fachmagazin Nature Communications.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Neue Entdeckung: Gestein setzt Stickstoff frei

Stickstoff ist ein wichtiger Baustein des Lebens. Bisher dachte man, dass er vor allem aus der Atmosphäre stammt. Doch nun haben Forscher entdeckt: Große Mengen werden durch Verwitterung freigesetzt. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Abgase: 6.000 vorzeitige Todesfälle durch Stickstoffdioxid

Die Zahl sorgte kürzlich für Aufsehen und macht Angst vor Stickstoffdioxid in Abgasen. Aber was sind vorzeitige Todesfälle? Wie ermittelt man die? Das fragte kaum jemand. (Mehr in: ZEIT ONLINE: Mehr aus Forschung und Wissenschaft)

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Saubere Dieselabgase

In Diesel-Motoren entstehen bei der Verbrennung des Kraftstoffs gesundheitsschädliche Stickoxide (NOx). Die Fahrzeugindustrie hat daher ein Verfahren entwickelt, das die Emissionen reduziert: Dem Abgas wird gasförmiges Ammoniak zugegeben, das, angeregt durch einen Katalysator, mit den Stickoxiden zu harmlosem Stickstoff sowie Wasser reagiert. Bei niedrigen Temperaturen funktioniert dieser Prozess jedoch noch nicht optimal. Wissenschaftler am Paul Scherrer Institut PSI haben nun erstmals auf molekularer Ebene verstanden, was im Motor Abhilfe schafft. Mit diesem Wissen können Hersteller die Wirksamkeit ihrer Katalysatoren für Dieselfahrzeuge verbessern.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Abgase: 6.000 vorzeitige Todesfälle durch Stickstoffdioxid

Das Umweltbundesamt warnt vor giftigem NO2, etwa aus dem Auspuff. Eine reale Gefahr – Diesel hin oder her –, aber sie ist klein im Vergleich zu anderen Schadstoffen. (Mehr in: ZEIT ONLINE: Mehr aus Forschung und Wissenschaft)

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Statistik der Woche: Wo der Diesel stinkt

Das Stickstoffdioxid belastet weiter unsere Städte – und könnte aufgrund der Grenzwertüberschreitungen zu Fahrverboten führen. Wo die Lage besonders prekär ist, zeigt unsere Infografik.

(Mehr in: Technology Review)

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Weniger Belastung durch Stickstoffdioxid: Stadtluft wird sauberer – ein bisschen

In Deutschland wurden die Grenzwerte für Stickstoffdioxid 2017 weniger oft überschritten. Doch Großstädte wie München, Köln und Stuttgart bereiten weiter Sorgen. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Seltene Spuren eines flüchtigen Gases

Das Gas Stickstoffmonoxid (NO) gehört zu den Stickoxiden und es ist derzeit vor allem wegen der Diskussion um Abgase in Ballungsräumen bekannt. Es wird aber auch in der Natur produziert und spielt eine Rolle in dem für alle Organismen wichtigen Stickstoffkreislauf. Aus dem größten Ökosystem der Erde, dem Ozean, gab es bislang jedoch kaum NO-Messwerte. Forschende des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel und des Sonderforschungsbereichs 754 veröffentlichen jetzt in der internationalen Fachzeitschrift Deep-Sea Research Part II NO-Daten aus dem Südostpazifik, für die erstmals eine neu entwickelte Messmethode zum Einsatz kam.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Nur ein Nährstoff-Mix lässt Phytoplankton blühen

Für die Nahrungsnetze im Ozean und Prozesse wie den Kohlenstoffkreislauf spielen Photosynthese betreibende Einzeller, das sogenannte Phytoplankton, eine fundamentale Rolle. In welcher Dichte es wo in den Meeren vorkommt, hängt von Nährstoffen wie Eisen oder Stickstoff ab. Forschende des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel konnten jetzt erstmals experimentell nachweisen, dass im offenen Ozean nicht ein einzelner, sondern nur eine Kombination aus mehreren Nährstoffen das Wachstum des Phytoplankton hemmt oder fördert. Die Studie erscheint heute in der renommierten Fachzeitschrift Nature.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Was bringen „saubere“ Diesel-PKW für die Berliner Luft?

Potsdam, 28.09.2017. In Berlin werden derzeit regelmäßig die EU-Grenzwerte für Konzentrationen von Stickstoffdioxid (NO2) überschritten. Wie würde sich die Luftqualität in der Stadt verändern, wenn Diesel-PKW geltende Emissionsstandards einhielten? Forscherinnen und Forscher des Instituts für transformative Nachhaltigkeitsforschung (IASS) haben dazu in einer neuen Studie konkrete Daten vorgelegt.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Stickstoff-Rätsel: Diamanten erlauben Blick ins Erdinnere

Im Inneren der Erde könnten größere Mengen Stickstoff verborgen sein – doch ließen sie sich da bisher nicht nachweisen. Nun glauben Forscher, das Problem gelöst zu haben. Mithilfe eines Diamanten. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Eisenmangel hemmt marine Mikroorganismen

Bisher wurde Eisen als wichtiger Nährstoff für Algen und den Stickstoffkreislauf in den Ozeanen beschrieben. Nun wurde herausgefunden, dass marine Mikroorganismen, wie Bakterien, für die Verarbeitung von Phosphor ebenfalls Eisen benötigen. Die Ergebnisse der Studie von Forschenden des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel und der britischen Universität Southampton, die heute in der internationalen Fachzeitschrift Nature Communications erscheint, erweitern das Verständnis um die Nährstoffkreisläufe der Meere.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Forscherteam der Universität Bremen untersucht Korallenbleiche

Rolle Stickstoff-fixierender Bakterien neu beschrieben / Veröffentlichung in renommierter Fachzeitschrift „Global Change Biology“
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft