Helmholtz-Perspektiven

11telegramm Helmholtz Perspektiven September – Oktober 2013 Forscher begleiten Renaturierung in der Eifel Im Süden des Nationalparks Eifel wird derzeit ein aufgeforsteter Fichtenwald wieder in den ursprünglichen Laubmischwald umge- wandelt. Wissenschaftler vom Forschungszentrum Jülich begleiten das Vorhaben in den kommenden Jahren im Rahmen der Initiative TERENO. Sie erforschen, wie sich die großflächige Entnahme der Fichten auf den Standort auswirkt. Dabei untersuchen sie, wie sich Stoffkreisläufe – etwa der klimarelevante Kohlenstoffkreislauf – verändern. Bereits im Juni nahmen die Forscher erste umfassen- de Bodenproben. Der Nationalpark Eifel wird renaturiert, weil es sich bei den Fichten nicht um einheimische Bäume handelt. Sie wurden im 19. und 20 Jahrhundert nach großflächigen Rodungen zur Aufforstung angepflanzt. Diese durch den Menschen ausgelös- te Veränderung soll nun wieder rückgängig gemacht werden. Das verbessert zum Beispiel den Lebensraum heimischer und teilwei- se selten gewordener Tiere, die auf Laubblätter von Erle, Birke und Weide als Nahrung angewiesen sind und selbst wiederum anderen Tierarten als Lebensgrundlage dienen. Extremes Wetter begrenzt CO2 -Aufnahme Stürme, Starkniederschläge und vor allem Dürren greifen in den Kohlenstoffkreislauf ein und beeinflussen so, wie viel des Treib- hausgases CO2 Pflanzen aufnehmen. Forscher vom Helmholtz- Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ und vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie haben berechnet, dass extreme Wetterlagen die globale CO2 -Aufnahme durch Wälder, Wiesen und bewirtschaftete Flächen um durchschnittlich drei Milliarden Tonnen reduzieren können. Damit ist der Einfluss des Wetters auf den CO2 -Kreislauf und auf das globale Klima größer als bisher angenommen. Landwirte können zwar mit künstlicher Bewässerung und anderen Methoden dem Wetter in Maßen ent- gegenwirken, dennoch hängt der Bewuchs der Ackerflächen stark von der Witterung ab. Neuartige Landeklappen sollen Sprit sparen Eine turbulenzarme Luftströmung und bis zu sieben Prozent Spriteinsparung – das schafft ein neues Landeklappensystem, das Ingenieure vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt haben. Viele kleine Unebenheiten wie Nieten, Kanten und Spalten auf Tragflächen von Flugzeugen verursachen winzige Luftturbulenzen. So erhöhen sie den Widerstand und damit auch den Treibstoffverbrauch. Die Wissenschaftler haben die Lande- klappen zunächst am Computer konstruiert und in Simulationen getestet. Anhand dieser Berechnungen haben sie dann einen Modellflügel mit den neuen Klappen gebaut und im Windkanal erprobt. Die Ergebnisse sind vielversprechend: Das Klappensys- tem reduziert den Spritverbrauch ohne jegliche Einschränkungen der Funktion. Tausendste Molekülstruktur entschlüsselt Eine Lichtquelle feiert Jubiläum: Mit den Röntgenstrahlen von BESSY II konnten Forscher inzwischen 1.000 dreidimensionale Proteinstrukturen auflösen und erfolgreich veröffentlichen. BES- SY II wird vom Helmholtz-Zentrum Berlin betrieben und liefert besonders reines Röntgenlicht, mit dem Wissenschaftler aus aller Welt Proteinkristalle durchleuchten und so die Anordnung der Proteinbausteine feststellen. Neben der Zusammensetzung gibt vor allem die 3D-Struktur eines Proteins Aufschluss über seine Funktionen. Ist sie bekannt, lässt sich in manchen Fällen ein Hemmstoff entwickeln, der die Proteinfunktion ausschaltet. So können Wissenschaftler zum Beispiel Krankheitserreger unschädlich machen. Ähnlich ist es mit der 1.000. entschlüssel- ten Struktur: Das Protein ist ein so genanntes Sirtuin, das bei Alterungs-, Stress- und Stoffwechselprozessen eine wichtige Rolle spielt. Ein Forscherteam um Clemens Steegborn von der Universität Bayreuth hat mit Hilfe der Daten von BESSY II nun einen Mechanismus entdeckt, mit dem ein Wirkstoff die Aktivi- tät eines Sirtuins hemmen kann. Große Dürren Vertrocknete Pflanzen nehmen kein Kohlendioxid auf. Bild: fotolia.com/thodsaph Turbulenzen im Griff Das neu entwickelte Landeklappensystem garantiert eine turbulenzarme Strömung. Bild: DLR (CC-BY 3.0)

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