Spektrum der Wissenschaft 2020-09.pdf

(17296 KB) Pobierz
9.20
9.20
Deutschland
im Klimawandel
Welche Veränderungen
bevorstehen – und
wie wir ihnen
begegnen können
8,90 €
(D/A/L) · 14,– sFr. D6179E
Deutsche Ausgabe des SCIENTIFIC AMERICAN
ASTRONOMIE
Rätselhafte Zwerggalaxien
BIOMEDIZIN
Umstrittene Patente auf Leben
UMWELT
Dem Mikroplastik auf der Spur
THEMEN AUF DEN PUNKT GEBRACHT
Ob A wie Astronomie oder Z wie Zellbiologie: Unsere
Spektrum KOMPAKT-Digitalpublikationen
stellen Ihnen alle
wichtigen Fakten zu ausgesuchten Themen als PDF-Download zur Verfügung – schnell, verständlich und informativ!
Ausgewählte
Spektrum KOMPAKT
gibt es auch im Printformat!
€ 4,99
je digitale
Ausgabe
UNSPLASH/SAMUEL ZELLER(HTTPS://UNSPLASH.COM/PHOTOS/WATWFK3WSWM)/
CC0 (HT TPS://CRE ATIVECOMMONS.ORG/PUBLICDOMAIN/ZERO/1.0/LEGALCODE
Bestellmöglichkeit und über 250 weitere Ausgaben:
www.spektrum.de/kompakt
EDITORIAL
HEISSE ZEITEN
Daniel Lingenhöhl, Chefredakteur
lingenhoehl@spektrum.de
IN DIESER AUSGABE
CAROLIN VÖLKER,
JOHANNA KRAMM
Mikroplastik in der Umwelt ist
sowohl ein ökologisches Problem
als auch ein gesellschaftliches.
Entsprechend betrachten eine
Biologin (Völker) und eine Sozio-
login (Kramm) das Thema ab
S. 58 aus ihren jeweils unter-
schiedlichen Blickwinkeln.
OLIVER MÜLLER
Den Astronomen an der Uni-
versité de Strasbourg faszinie-
ren vor allem Zwerggalaxien.
Denn detaillierte Beobach-
tungen an den kleinsten Stern-
inseln im All bringen das
Standardmodell der Kosmolo-
gie in Bedrängnis (S. 68).
Einen nicht zu schweißtreibenden
Restsommer wünscht
NEU AM KIOSK!
Unser
Spektrum
SPEZIAL
Biologie – Medizin – Hirn-
forschung 3.20 präsentiert den aktuellen Forschungs-
stand zu einer typisch menschlichen Fähigkeit.
Spektrum
der Wissenschaft
9.20
EVA SCHNIDER
JÜRGEN MAI
Erinnern Sie sich noch an das Jahr 2003? Damals gab es den ersten »Jahrhun-
dertsommer« des neuen Jahrtausends. Es sollte nicht der letzte bleiben. Seit-
dem folgten mehrere Jahre mit Temperaturrekorden – darunter die letzten beiden
Sommer 2018 und 2019. Ein einzelnes Extremereignis belegt den Klimawandel
natürlich nicht, doch der Trend weist bei den Durchschnittstemperaturen eindeu-
tig nach oben. Er ist für Klimawissenschaftler und Meteorologen das wichtigste
Indiz dafür, dass sich die Erderwärmung auch schon in Mitteleuropa deutlich
bemerkbar macht.
Bei anderen Indikatoren wie dem Niederschlag oder Extremwetterereignissen
ist die Faktenlage dagegen noch unklar. Die starke Dürre der beiden Vorjahre deu-
tet allerdings schon an, was uns in Deutschland erwarten könnte: Die Böden
haben sich in weiten Teilen des Landes bis heute nicht von der extremen Trocken-
heit erholt; in tieferen Schichten fehlt mehr Wasser, als die Niederschläge eines
normalen Jahres nachliefern könnten.
Das macht sich auf unseren Feldern und in den Wäldern bemerkbar. Auf zehn-
tausenden Hektar sind Bäume abgestorben, und Experten befürchten, dass als
Spätfolge noch mehr Fichten oder Buchen verenden werden. Im Gebirge zeigt
sich dagegen, dass das Eis selbst in Hochlagen schmilzt: Gletscher schwinden,
der Fels bröckelt, weil das Eis als Kitt verloren geht. In der Nordsee wiederum
wandern wichtige Fischarten nach Norden oder in die Tiefe ab, weil sich das Meer
für sie zu stark erhitzt.
Unsere Experten beschreiben ab S. 12 exemplarisch, wie sich der Klimawandel
schon heute in Deutschland zeigt und was wir zukünftig erwarten müssen. Diese
Artikel sind der Auftakt zu einer neuen dreiteiligen Serie über die Erderwärmung
und wie wir sie erforschen. Und noch einem zweiten ökologisch relevanten
Thema werden wir uns in den nächsten Heften mit mehreren Berichten widmen:
den Kunststoffen. Ab S. 58 beleuchten Carolin Völker und Johanna Kramm das
mittlerweile allgegenwärtige Mikroplastik. Im Gegensatz zum Klimawandel wissen
wir bislang nicht genau, wie es sich auf die Umwelt auswirkt. Dennoch sollten wir
auch hier handeln – bevor sich womöglich irreparable Schäden zeigen.
Passend zu diesem Thema finden Sie in diesem Magazin übrigens eine Beilage
der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) zum 100. Jahrestag der ersten
Beschreibung von Makromolekülen – quasi dem Urknall der Polymerchemie. Die
Beiträge verfolgen den Weg von der ersten Anwendung bis zu den heutigen
Umweltproblemen und ihrer Lösung.
3
INHALT
3 EDITORIAL
6 SPEKTROGRAMM
26 FORSCHUNG AKTUELL
Die Geburtsstunde
der Maya
Archäologen haben in Mexi-
ko den bisher ältesten be-
kannten Maya-Bau entdeckt.
Inverser Mpemba-Effekt
Einige Stoffe könnten sich
schneller erwärmen lassen,
wenn man sie zuvor abkühlt.
Vom Stress zum Fieber
Wie unser Gehirn die stress-
bedingte Wärmeproduktion
kontrolliert.
Magische Methylgruppen
Ein neuer Katalysator könnte
helfen, Medikamente rascher
zu entwickeln.
12 TITELTHEMA
DEUTSCHLAND IM KLIMAWANDEL
Neue Serie: Klimawandel (Teil 1)
Wie wirkt sich die globale Erwärmung
hier zu Lande aus? Wir stellen einige der wichtigsten Trends vor –
und Experten geben einen tieferen Einblick in vier Schwerpunktthemen.
Von Diana Rechid, Andreas Bolte, Ralf Weisse, Rita Adrian und Benjamin M. Kraemer
36 EVOLUTION
DIE ERSTEN SÄUGETIERE
Serie: Die Entfaltung des Lebens (Teil 3)
Zahlreiche Fossilfunde offenbaren eine
erstaunliche Vielseitigkeit der frühen Säuger und ihrer Vorläufer.
Von John Pickrell
44 PATENTE
NATUR ALS »ERFINDUNG«
Lassen sich Patente auf Lebewesen oder Naturprodukte erteilen? Das ist seit
mehr als 100 Jahren ein Streitthema. Die rasanten Fortschritte in den Lebens-
wissenschaften verschärfen diese Debatte noch.
Von Tobias Ludwig
52 KI
DIE ZUKUNFT DER RADIOLOGIE
Radiologen verwenden immer häufiger Algorithmen, um Krankheiten in
medizinischen Scans von Patienten zu erkennen. Doch wer ist verantwortlich,
wenn den Programmen ein Fehler unterläuft?
Von Sara Reardon
35 SPRINGERS EINWÜRFE
Quo vadis, Computer?
Kleinere Schaltkreise allein
sind nicht die Zukunft.
58 ÖKOLOGIE
DEM MIKROPLASTIK AUF DER SPUR
Neue Serie: Kunststoffe heute und morgen (Teil 1)
Wie fein verteilte Plastikparti-
51 FREISTETTERS FORMELWELT
Rational oder irrational?
Die Euler-Mascheroni-Zahl
birgt noch einige Rätsel.
kel auf Ökosysteme und Lebewesen wirken, beginnen Forscherinnen und
Forscher erst allmählich zu verstehen.
Von Carolin Völker und Johanna Kramm
68 ZWERGGALAXIEN
KOSMISCHES PLANKTON
Die vielen kleinen Sternsysteme in unserer galaktischen Umgebung verhalten
sich ganz anders, als es laut Simulationen zu erwarten wäre.
Von Oliver Müller
66 SCHLICHTING!
Cappuccino mit Dämpfer
Schaum in der Tasse wirkt
wie ein fester Deckel.
80 ZEITREISE
81 LESERBRIEFE
82 REZENSIONEN
88 FUTUR III – KURZGESCHICHTE
89 IMPRESSUM
90 VORSCHAU
74 MATHEMATISCHE UNTERHALTUNGEN
RÄTSELHAFTE NULLSTELLEN
Eine abstrakt definierte Menge liefert ein unerwartetes Bild, das fraktale
Strukturen zeigt. Inzwischen können es Mathematiker erklären.
Von Christoph Pöppe
TITELBILD:
VEGEFOX.COM / STOCK.ADOBE.COM;
BEARBEITUNG: SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT
4
Spektrum
der Wissenschaft
9.20
12
TITELTHEMA
DEUTSCHLAND
IM KLIMAWANDEL
ILLUSTRATION: DAVIDE BONADONNA; PICKRELL, J.:
THE MAKING OF MAMMALS. NATURE 574, 2019
52
KÜNSTLICHE
INTELLIGENZ
DIE ZUKUNFT DER
RADIOLOGIE
EVOLUTION
DIE ERSTEN
SÄUGETIERE
METAMORWORKS / GETTY IMAGES / ISTOCK
36
74
MATHEMATISCHE
UNTERHALTUNGEN
RÄTSELHAFTE NULLSTELLEN
MIT FRDL. GEN. VON ANDREJ BAUER (MATH.ANDREJ.COM/2014/10/16/TEDX-ZEROES/)
CAROLIN VÖLKER
58
ÖKOLOGIE
MIKROPLASTIK AUF DER SPUR
Alle Artikel auch digital
auf
Spektrum.de
Auf
Spektrum.de
berichten
unsere Redakteure täglich
aus der Wissenschaft: fundiert,
aktuell, exklusiv.
Spektrum
der Wissenschaft
9.20
5
VEGEFOX.COM / STOCK.ADOBE.COM; BEARBEITUNG: SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin