aktualitäten 2020

Wird es wärmer, steigen Organismen aus dem Tiefland höher hinauf. Forschende der ETH und der WSL untersuchten, was mit Pflanzengemeinschaften auf Grasland in den Alpen geschehen könnte, wenn pflanzenfressende Heuschrecken aus tieferen Lagen sich dort ansiedeln. Auf der Welt wird es wärmer und wärmer - und viele Organismen, die heute in tieferen Lagen oder geografischen Breiten heimisch sind, müssen in höhere Lagen und Breiten ausweichen.

Wer sich und andere vor einer COVID-19-Infektion schützen will, trägt Maske. Wie aber steht es mit der Umweltbelastung durch das millionenfach verwendete Massenprodukt? Schonen Masken aus Stoff eher die Umwelt, oder sind Einwegmasken zu bevorzugen? Empa-Forschende haben diese Fragen mittels Ökobilanzanalysen untersucht und Faktoren für ein nachhaltiges Design identifiziert.

Das mobile und automatisierte Massenspektrometer MS2field macht zeitlich hoch aufgelöste Messungen von Schadstoffen in einem Gewässer möglich. Erste Einsätze des Geräts zeigen, wie stark Konzentrationsspitzen, zum Beispiel von Pestiziden, mit herkömmlichen Methoden bisher unterschätzt werden. Es ist eigentlich erst ein Prototyp.

Ein internationales Team unter der Leitung von Barbara Taborsky vom Institut für Ökologie und Evolution der Universität Bern hat erstmals ein mathematisches Modell entwickelt, das unter Berücksichtigung von Umweltfaktoren vorhersagt, wie Lebewesen auf Stress reagieren. Alle Organismen, von Einzellern über Pflanzen zu Tieren, zeigen unmittelbare Reaktionen, wenn sie sogenannten Umweltstressoren ausgesetzt sind (beispielsweise der Attacke eines Räubers, dem plötzlichen Einsetzen eines Unwetters etc.

Forschende der ETH Zürich weisen bei europäischen Laubbäumen einen selbstregulierenden Mechanismus nach, der ihre Wachstumsphase begrenzt: Bäume, die im Frühling und Sommer mehr Photosynthese betreiben, werfen ihre Blätter im Herbst früher ab. An seinem Lebensende leuchtet das Laub in prächtigen gelb-roten Farben: Es ist Herbst.

Wuchernde Teppiche von schwimmenden Wasserpflanzen sind die Folge von zu vielen Nährstoffen. Sie könnten aber Teil von Lösungsstrategien werden, zeigen Eawag-Forschende. Schön anzusehen sind sie: Teppiche von schwimmenden Wasserpflanzen wie etwa der Wasserhyazinthe ( Eichhornia crassipes ) im Einzugsgebiet des Sambesi.

Ein internationales Team unter der Leitung der Universität Bern erbringt erstmals den Nachweis, dass die Schweizer Alpen schneller angehoben als abgetragen werden - und somit noch weiter in die Höhe wachsen. Dafür haben die Forschenden die Abtragung der Alpen mit Hilfe von Isotopen, die durch kosmische Strahlung gebildet werden, im Sand von mehr als 350 Flüssen im ganzen Alpenraum gemessen.

Die Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff ist eine wichtige chemische Reaktion, auch im Hinblick auf die vermehrte Nutzung von Wasserstoff als Energieträger in nachhaltiger Mobilität. Ein internationales Forscherteam hat nun die Wirkungsweise eines Katalysators entschlüsselt. Wasserstoff, insbesondere solcher, der «grün» hergestellt wurde durch die Spaltung von Wasser mit erneuerbarem Strom, gilt als Schlüsselelement einer zukünftigen nachhaltigen Mobilität.

Ein Team der Universität Bern und des Wasserforschungsinstituts Eawag beschreibt sieben endemische Felchenarten der Berner Oberländer Seen - vier davon wurden vorher noch nicht wissenschaftlich beschrieben, zwei erst in den letzten Jahren als eigenständige Arten erkannt. Eine Felchenvielfalt wie in Thunerund Brienzersee gibt es in der Schweiz sonst höchstens noch im Vierwaldstättersee.

Viele Länder könnten in der Landwirtschaft weniger Stickstoffdünger einsetzen, ohne dass die Ernteerträge wegbrächen. Das zeigt ein internationales Forschungsteam um die beiden ETH-Wissenschaftler David Wüpper und Robert Finger. Die Welt wird mit Stickstoff überschwemmt. Er dient in der Landwirtschaft als Dünger, um, die Produktion zu steigern.

Saatgutbehandlungen zielen darauf ab, die keimenden Nutzpflanzen vor Krankheiten zu schützen. Agroscope überprüfte in Zusammenarbeit mit der Agrargenossenschaft fenaco unter anderem die thermischen Verfahren mit Dampf und Warmwasser zur Saatgutbehandlung bei Getreide. Die Ergebnisse zeigen das grosse Potenzial dieser Methoden auf.

Die Kräfte der Natur und die Vielfalt der landwirtschaftlichen Praxis nutzen - das ist Diversifizierung. Diese bringt Vorteile - positive Effekte auf Ertrag und Umweltschutz. Das zeigt eine internationale Studie, an der Agroscope-Forschende mitgearbeitet haben und die kürzlich in der Fachzeitschrift «Science Advances» veröffentlicht wurde.

Das ökologische Gleichgewicht des Waldes im Auge zu behalten, ist nicht ganz einfach. Ein Forscherteam der Empa und des «Imperial College London» hat Drohnen entwickelt, die Bäume mit Sensoren ausrüsten, die Umweltschäden erkennen. Klimawandel, Insektenplage oder Wildverbiss - der Wald ist einer Vielzahl von schädlichen Umwelteinflüssen ausgesetzt, die es zu beobachten gilt.

Im Landwirtschaftsgebiet fliesst viel Wasser von den Feldern, sowie von Strassen und Wegen über Schächte und andere künstliche Entwässerungen direkt in Bäche. Über solche Kurzschlüsse gelangen auch Pestizide in die Gewässer - eine neue Studie sagt, deutlich mehr als bisher angenommen. Einzugsgebiete im Mittelland und im Jura haben die Forschenden in ihrer soeben in der Zeitschrift Aqua&Gas publizierten Studie untersucht.

Ein Forscherteam der ETH Zürich hat mit Simulationen auf dem CSCS-Supercomputer "Piz Daint" untersucht, wie sich Alterungsmechanismen von Russpartikeln in der Atmosphäre auf die Wolkenbildung auswirken. Die Ergebnisse zeigen, dass Russalterung die Wolkenbildung und somit das Klima verändert. Beim Verbrennen von Holz, Erdölprodukten oder anderen organischen Materialien, gelangen Russpartikel in die Atmosphäre.

Ein Team aus Forschenden der Universität Zürich und der Empa hat die Folgen des 5G-Mobilfunkstandards für das Klima analysiert. Klar ist: Mit der 5G-Technologie können Treibhausgasemissionen eingespart werden, da neue Anwendungen möglich werden und die Digitalisierung effizienter genutzt wird. Heute informieren die Studienpartner in Bern Bundesparlamentarier.

Bläst der Wind am Bielersee aus Südwesten und regnet es heftig, so werden grosse Mengen an Sediment aus der Aare in den See geschwemmt. Da der Südwestwind auch die Seezirkulation beeinflusst, bestimmt die Windrichtung wesentlich, wo sich das Sediment im See ablagert, nämlich entlang des Ostufers in Richtung Biel - eine wichtige Erkenntnis, um Risikogebiete für Hangrutschungen zu identifizieren.

Gletscher retten - für dieses Ziel arbeiten verschiedene Schweizer Hochschulen und Unternehmen zusammen. Die Methode: Gletscher beschneien. Sie soll es ermöglichen, weltweit Gletscher vor weiterem Schmelzen zu schützen. Im Winter 2020/2021 können erste Tests der Technologie an der Talstation Diavolezza in Graubünden durchgeführt werden.

Heiss und feucht: ETH-Forscher rekonstruieren anhand von Mineralien aus uralten Böden das Klima, das vor rund 55 Millionen Jahren auf der Erde herrschte. Die Erkenntnisse tragen dazu bei, unser künftiges Klima besser einzuschätzen. Vor 57 bis 55 Millionen Jahren ging das Paläozän zu Ende, und das Eozän begann.

Die Ergebnisse einer neuen Messkampagne auf dem Kivu-See in Afrika zeigen, dass die Methan-Konzentration im Wasser anders als bisher angenommen relativ stabil ist oder nur sehr langsam anwächst. Die Gefahr eines plötzlichen Gasausbruchs aus dem See steigt daher zurzeit nicht weiter an. Foto-Story zur Messkampagne im März 2018 auf dem Kivu-See, Ostafrika.