42 – Die Antwort auf fast alles

Als Kinder haben wir doch alle mal überlegt, ob wir uns durch die Erdkugel graben könnten. Buddeln wir in Paris los und dann immer nach unten, landen wir nach 12.700 Kilometern im Meer, knapp neben Neuseeland. Doch so einfach ist das nicht. Tiefenpioniere aus Deutschland, Frankreich und Italien zeigen uns eindrücklich: Die Stockwerke der Erde zu erforschen, ist mühsam. Das Bohren ist teuer und technisch anspruchsvoll, betont Ulrich Harms, Leiter der Forschungsbohrungen des Internationalen Kontinentalen Bohrprogramms (ICDP).Bohrkerne aus Stein oder Eis sind das Archiv unserer Erde, sie ermöglichen es etwa, Klimawandel zu dokumentieren.
Und egal, wo die Forscher bohren, sie finden was Neues. So existiert tief unter uns ein Lebensraum: Die Mikroorganismen darf man sich zwar nicht so fantastisch wie in Jules Vernes’ „Reise zum Mittelpunkt der Erde“ vorstellen, trotzdem wimmelt es in der Tiefe von Leben.“Wir haben es hier mit einem weltumspannenden Ökosystem zu tun, das wir nicht sehen, aber das da ist“, sagt Jens Kallmeyer vom Deutschen Geoforschungszentrum in Potsdam.
Die unterirdischen Überlebenskünstler geben dem Geomikrobiologen noch viele Rätsel auf. Mit dem tiefsten unversehrten Material, das wir aus dem Erdinneren in den Händen halten können, arbeitet Fabrizio Nestola, Mineraloge von der Universität Padua. Er forscht an sogenannten supertiefen Diamanten, genauer gesagt interessieren ihn die Mineraleinschlüsse in ihnen. Und um da heranzukommen, zerstört er auch schon mal einen Edelstein – mit verblüffenden Ergebnissen. (Text: arte)

Ein halbes Jahrhundert nachdem der letzte Astronaut den Erdtrabanten verlassen hat, setzt ein neuer Run auf den Mond ein. Allein in den kommenden zehn Jahren wird es 95 Missionen zum Mond geben. Diesmal wollen auch kleinere Nationen an seiner Erkundung teilhaben. Salem Al Marri von der Weltraumagentur der Vereinigten Arabischen Emirate berichtet, wie es dazu gekommen ist und was die Vorhaben sind.Ihre und andere Mondmissionen werden näheren Aufschluss über die Entstehungsgeschichte von Mond und Erde geben, in die der Geologe Ulrich Köhler vom DLR Einblicke gibt. Vor allem aber beschäftigen sich Wissenschaftler mit der Frage, wie Menschen auf dem Mond leben könnten.
Denn im Gegensatz zu den „Apollo“-Missionen der 60er und 70er Jahre wollen die Besucher diesmal länger auf dem Erdtrabanten bleiben.Die Geophysikerin Christiane Heinicke hat am ZARM in Bremen ein Habitat aufgebaut, das so auch auf dem Mond stehen könnte. In ihm kann geforscht, geschlafen, gegessen und gelebt werden. Da der Transport von Gütern zum Mond sehr teuer ist, beschäftigt sich die norddeutsche Firma OHB mit der Frage, wie die Ressourcen des Mondes vor Ort genutzt werden können. Timo Stuffler stellt Technologien vor, die mit dem Sonnenlicht, dem Eiswasser und dem Mondstaub ein Leben auf dem Mond möglich machen. Trotzdem bleibt eine Frage: Was wollen wir da? (Text: arte)

Korruption, Machtmissbrauch und Überheblichkeit gab es schon, als die Demokratie erfunden wurde. Doch die alten Griechen hatten eine kostengünstige Technik parat, die all das verhinderte und politische Gleichheit (unter Männern mit Bürgerrechten) herstellte: das Losen. Doch als die Idee von der „Macht des Volkes“ Ende des 19. Jh. wieder rausgekramt wurde, entschieden sich die Herren nicht mehr für das Losen, sondern meinten, dass es für alle besser sei, wenn wir unsere Volksvertreter wählten. Studien beweisen allerdings, dass das nirgendwo stimmt.
Hubertus Buchstein von der Uni Greifswald schlägt seit Jahren vor, unsere gewählten Parlamente durch geloste „Normalbürger“ zu ergänzen. Aber kann so eine geloste Truppe wirklich kompetenter entscheiden als die gewählten Politikschaffenden? Seit Anfang der 1970er Jahre wird das wissenschaftlich untersucht. Einige der Professorenschaft kamen mehr oder weniger unabhängig voneinander auf die gleiche Methode: Geloste Bürger werden informiert, diskutieren miteinander und entscheiden dann.
Planungszellen, Citizen Juries, Deliberative Polls – wie auch immer man es nennt, die Methode funktioniert in Wuppertal genauso gut wie in Japan, Russland und der Subsahara. Viele der Gelosten können oft sogar besser entscheiden als die Gewählten. Doch während sich diese Erkenntnis auf der Welt breit macht, wird die Demokratie von neuen Technik-Tools bedroht. Political Data Science Prof. Hegelich warnt: „Die Zeiten von freien, geheimen und gleichen Wahlen sind schon lange vorbei“. (Text: arte)

Wenn wir alles Lebendige auf eine Waage stellen könnten, also nicht nur sämtliche Katzen, Zackenbarsche, Waschbären, Apfelbäume, Löwenmäulchen, Bakterien und alle anderen Wesen, die es auf unserer Erde gibt, dann haben wir sie, die Zahl für die Gesamtmasse des Lebens. Ein Forschungsteam um den israelischen Biologen Ron Milo hat sich dieser Mammutaufgabe gestellt. Sie tragen zusammen, was andere Forschende seit Jahrzehnten mühsam und mit immer ausgefeilteren Methoden zählen und beschreiben.“Leider können wir im Meer nicht einfach den Stöpsel ziehen und zählen, wie viele Fische es gibt“, sagt Stefanie Haase vom Thünen-Institut für Ostseefischerei.
Moderne Forschungsmethoden mit Echolot erlauben trotzdem eine präzise Hochrechnung. Der Arachnologe Klaus Birkhofer geht mit seinem Zweitaktmotor-Insektensauger ins Feld. Damit lässt sich die Spinnendichte pro Quadratmeter errechnen. Immer wieder werden so auch unbekannte Arten entdeckt. Weiße Flecken auf unserer biologischen Landkarte. „Es gibt Heerscharen unbekannter, unentdeckter Arten“, weiß Evolutionsbiologe Matthias Glaubrecht. Aber die Zeit rennt uns davon. Der Artenverlust schreitet erschreckend schnell voran. Gibt es einen Tipping Point ohne die Chance auf ein Zurück, oder können wir noch Hoffnung haben? (Text: arte)

Schreitet der Klimawandel ungebremst voran, werden die Meere bis zum Ende des Jahrhunderts um bis zu 20 Millimeter pro Jahr ansteigen. Nicht nur Inselstaaten wie die Republik Fidschi oder Vanuatu sind bedroht, sondern auch Länder wie Bangladesch oder Städte wie New York, Mumbai oder Shanghai. Wir seien „nahe am berühmten Zwölf-Uhr-Schlag“, so Heiner Haaß, Stadtplaner und Professor für Architektur an der Hochschule Anhalt. Die Lösung: das Bauen auf dem Wasser.Auch die UN hat sich des Themas angenommen: Bei einem Treffen von 70 Experten und Expertinnen 2019 in New York schlug der dänische Stararchitekt Bjarke Ingels den Plan der Oceanix City vor – einer Schwimmstadt für mehr als 10.000 Menschen.
Und im März 2021 gab die Regierung der Malediven die Zusammenarbeit mit dem niederländischen Wasserbau-Pionier Koen Olthuis bekannt: In einer 200 Hektar umfassenden Lagune soll die bisher wohl größte schwimmende Struktur weltweit entstehen. Das Rennen um die erste Floating City der Erde läuft also schon. Zeitgleich geht eine Gruppe von Begeisterten auf Panama eigene Wege.
Dort tüfteln die Ocean Builders an ihren sogenannten SeaPods – autarken Einfamilienhäusern für die offene See. Sie sollen das Seasteading ermöglichen, den Traum davon, die Meere so zu besiedeln, „wie der Wilde Westen im Prinzip besiedelt wurde“, so Ocean Builder Rüdiger Koch. Das könne von Dörfern bis hin zu Staaten auf den Weltmeeren reichen. Wird Kevin Costners „Waterworld“ also bald schon Wirklichkeit? Ist der drohende Untergang ein Neuanfang – der Beginn des aquatischen Zeitalters? (Text: arte)

In unserem Körper schlummern viele Daten: in der DNA, der RNA, den Proteinen, unserem Stoffwechsel und dem Mikrobiom. Wenn wir diese Daten präzise auslesen und auswerten könnten, dann wären wir in der Lage, Krankheiten viel früher zu erkennen als bislang. Es wäre eine Revolution. Das Problem: Es sind viel zu viele Daten. Allein unsere Gene umfassen Terabytes.Es braucht Computer, um die Daten auszuwerten. Algorithmen sollen helfen, unseren Körper zu verstehen, indem sie gewisse Muster in unseren Körperinformationen erkennen, die dann Rückschlüsse auf Krankheiten erlauben. Mit dieser Methode ist es Forscherenden in den USA gelungen, mit Hilfe von Algorithmen Hautkrebs frühzeitig zu erkennen.Am Ende könnte so etwas wie ein medizinischer Avatar von uns entstehen – eine künstliche Intelligenz, die alle Körperdaten im Blick behält und uns warnt, wenn etwas nicht stimmt.
In Ansätzen geschieht das längst. Das Robert Koch-Institut hat mit seiner „Corona-Datenspende“ eine App entwickelt, mit der sich über Körperdaten das Pandemiegeschehen voraussagen lässt.Kritiker und Kritikerinnen bemängeln allerdings, dass durch das Sammeln und Auswerten all dieser Körperdaten Ungerechtigkeiten entstehen könnten. Etwa wenn Krankenkassen oder Betriebe an die Daten kommen. Damit das nicht geschieht, gibt es die Idee einer Datentreuhand. Wie auf einem Bankkonto könnten dort unsere Körperdaten verwahrt und vor Missbrauch geschützt werden. (Text: arte)

Schleim kann gleiten und er kann kleben. Schleim kann auswählen, er kann verschließen und öffnen. Er kann Erreger festhalten und sie mit Ködern in die Irre führen. Die Fähigkeiten der glibberigen Masse, die überall in der Natur vorkommt, werden immer weiter erforscht.Es gibt so viele Schleimarten wie italienische Nudelsorten. Es gibt viele Wesen, die den Schleim nutzen. Manche Tiere hüllen sich in eine schützende Schleimschicht. Andere verwenden ihn als Waffe, um sich gegen Raubtiere zu verteidigen, berichtet Physiker Marc-Antoine Fardin. So kann der Schleimaal, wenn er angegriffen wird, binnen Millisekunden ein Sekret absondern, mit dem das Wasser zu Schleim erstarrt. Dann beißt der angreifende Hai in einen Schleimknebel – und ist außer Gefecht gesetzt.Schleim hat einen besonderen Aggregatzustand.
Wir kennen aber nur drei: gasförmig, fest und flüssig. Und der Schleim? Er ist weder fest, flüssig noch besteht er aus Gas. Und genau in dieser veränderbaren Struktur liegt sein Geheimnis, sagt der Mikrobiologe Hans-Curt Flemming. Schleimige Dinge sind weniger angreifbar, gehen nicht kaputt, sondern weichen aus. Flemming sagt, ohne den Schleim, in dem die Mikroorganismen der Erde sich entwickelt hätten, gäbe es keine Evolution. Der Schleim hat also den Weg bereitet für das Leben. Und er hält uns am Leben. In unseren Körpern zum Beispiel. Aber auch auf den Ozeanen, deren Biofilme die Atmosphäre der Erde versorgen. Vieles spricht dafür, dass wir auf einem Schleimplaneten leben. (Text: arte)

Atomenergie. Sauber und billig – dachte man. Aber es gibt da ein Problem: den Atommüll. Bis er nicht mehr strahlt, muss der radioaktive Abfall in ein Endlager – und zwar für eine Million Jahre, eine unfassbar lange Zeit! Wer wird dann auf unserer Erde leben? Wie können wir uns diese Menschheit von übermorgen vorstellen? Ihre Kultur, ihre Kommunikation, ihre Schrift, ihre Technik? Sind wir dann überhaupt noch Menschen im heutigen Sinn? Vieles ist denkbar in einer Million Jahre. Doch nicht nur wir – auch unser Planet wird sich massiv verändern. Der Klimawandel lässt die Meere steigen, es kann Vulkanausbrüche geben, Kometeneinschläge oder sogar eine neue Eiszeit. Und nun stelle man sich vor, man müsste den Menschen in dieser Zukunftswelt etwas mitteilen: Achtung, Endlager! Radioaktive Gefahr! Hier nicht graben! Auch keine Felder anlegen, Häuser bauen oder einen Hyperloop.
Es ist höchst unwahrscheinlich, dass unser heutiges Zeichen für Radioaktivität in 100.000 Jahren noch verstanden wird. Grenzen des Verstehens lösen sich über lange Zeiträume auf – und Zeichen sind immer nur die Zeichen ihrer Zeit, eingebunden in Kontexte und Kulturen. Welche universellen Symbole brauchen wir also, um künftige Generationen vor unserem radioaktiven Erbe im Untergrund zu warnen? Wie gelingt es uns, die richtige Botschaft zu senden, damit sie das Atommüll-Rätsel lösen können? Und wie schaffen wir es, die Zeichen solange wie möglich zu konservieren? (Text: arte)

Die Angst zählt zu den ältesten Mechanismen unseres Körpers. Ohne sie wären wir als Menschheit nicht so weit gekommen und wohl längst ausgestorben. „Am Berg ist die Angst meine wichtigste Überlebensversicherung“, sagt Alexander Huber, ein Extrembergsteiger, der im Hochgebirge an steilen Felsen ohne Absicherung klettert. Auch wenn die Angst uns Menschen einen evolutionsbiologischen Vorteil verschafft, kann sie für manche zur Belastung werden. Zu den überdurchschnittlich ausgeprägten Ängsten wie etwa Spinnen- oder Schlangenphobien gesellt sich in unserem modernen Social-Media-Zeitalter eine neue Angst hinzu: die Angst, etwas zu verpassen. Und damit nicht genug: Wenn die Angst außer Kontrolle gerät, können sich ernsthafte Angststörungen entwickeln.Wie stark uns die Angst im Griff hat, hängt sehr von individuellen Umständen ab, weiß Angelika Erhardt.
Am Max-Planck-Institut für Psychiatrie erforscht sie nicht nur, warum Angststörungen entstehen, sondern auch, welche Auswege aus der krankhaften Angst führen. Doch was, wenn der Schlüssel dafür unser eigenes Bewusstsein wäre? „Jeder von uns hat sein eigenes Angstschema. Eine Art Sammlung der Erinnerungen, die wir im Laufe unseres Lebens über Angst und Bedrohung erworben haben“, sagt der Neurowissenschaftler Joseph LeDoux und ergänzt: „Die gute Nachricht ist: Wenn sich die Angst in unseren Gedanken abspielt, dann können wir sie in den Griff kriegen. Denn unsere Gedanken können wir ändern.“ (Text: arte)

Momentan lagern an den Polen noch etwa 30 Millionen Kubikkilometer Eis. Also etwa 185.000 Mal der Mount Everest. Seit der letzten Eiszeit haben unter anderem auch diese kalten Massen dafür gesorgt, dass unser Klima sehr stabil und das Wetter verlässlich war. „Diese Stabilität war die Voraussetzung dafür, dass sich die menschliche Zivilisation so entwickeln konnte, wie sie es getan hat“, sagt Ricarda Winkelmann vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung. Aber diesen sicheren Bereich verlassen wir jetzt. Der Grund ist klar: Seit der Mensch auf der Welt ist, war die Konzentration an Kohlendioxid in der Atmosphäre noch nie so hoch wie heute.
Und die dadurch wärmer gewordene Atmosphäre hat an den Polen eine scheinbar unaufhaltsame Kettenreaktion ausgelöst. „Im Meereis der Arktis, aber auch auf den Schelfeisen und Eisschilden von Grönland und der Antarktis gibt es viele positive Rückkopplungseffekte“, erklärt die Eisphysikerin Stefanie Arndt vom Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven. „Und die treiben auch die Erwärmung der Atmosphäre weiter an.“ Was in der Arktis passiert, bleibt also nicht in der Arktis.
Schmilzt das Eis an den Polen weiter, wird unser Wetter und Klima immer unberechenbarer. Viel Zeit haben wir nicht mehr, diese Entwicklung zu verlangsamen oder zu stoppen. „Es gibt sogenannte Kipppunkte im Eis. Und die könnten schon in den kommenden Jahrzehnten überschritten werden. Dann ist das Schmelzen wirklich unumkehrbar“, sagt Ricarda Winkelmann.Das Schicksal von Arktis und Antarktis – und damit auch das von uns Menschen – liegt nach Meinung der Wissenschaftlern und Wissenschaftlerinnen noch etwa zehn Jahre lang in unseren Händen. Danach sind wir nur noch die Beobachter. (Text: arte)

Wir hören rund um die Uhr, 24 Stunden am Tag gelangen in unser Ohr Geräusche und Klänge. Wir können bis zu 20 Signale pro Sekunde unterscheiden und etwa 400.000 Töne erkennen. Damit wir überhaupt etwas hören können, braucht es Luft. Denn all die Geräusche und Klänge sind Schwingungen, die durch die Luft übertragen werden. Um sie zu unterscheiden, brauchen wir erstmal die kleinsten Knochen unseres Körpers: Hammer, Amboss und Steigbügel im Mittelohr, die Verstärker des Hörsinns.Sie geben die Schwingungen ans Innenohr weiter, wo diese in elektrische Impulse umgewandelt und über den Hörnerv ans Gehirn geschickt werden – an den Ort, wo sich entscheidet, was genau wir hören und wie wir es hören.
Unser Gehirn schafft es zum Beispiel spielend, das sogenannte Cocktailproblem der Neurowissenschaft zu lösen. So können wir mitten im Geräuschechaos einer Party aus Musik, Stimmengewirr und Gläserklirren plötzlich ein bestimmtes Wort oder einen ganzen Satz heraushören. Weil unser Gehirn davon ausgeht, dass genau dieses Wort, genau dieser Satz wichtig für uns ist. Permanent spielt es Wahrscheinlichkeiten durch, was die Ursache für ein Geräusch sein könnte, um jedem Geräusch, jedem Klang einen Sinn zu geben. Dabei spielen all unsere Erinnerungen, Erfahrungen und Erwartungen eine Rolle, die wir in unserem Leben gesammelt haben. Wir hören also nicht alle das Gleiche – und wir hören es auch nicht alle gleich. (Text: arte)

Das beste Beispiel für unseren unerschütterlichen Optimismus ist doch die Tatsache, dass immer noch so viele Menschen heiraten: „Bis dass der Tod uns scheidet!“ Und das, obwohl rund jede zweite Ehe wieder geschieden wird. Und wenn man frisch verheiratete Paare in Studien fragt, wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist, dass auch ihre Ehe zerbricht, antworten sie trotzdem: null Prozent! Und so geht es uns überall: Wir überschätzen die Wahrscheinlichkeit, dass uns etwas Positives passiert, und unterschätzen gleichzeitig die Möglichkeit, dass uns etwas Negatives wie Krankheit, Verlust oder Trennung zustößt. Das ist aber auch gut so: Menschen, die die Zukunft nicht optimistisch verzerrt sehen, echte Pessimisten, erkranken mit einer höheren Wahrscheinlichkeit an einer Depression!Da ist es doch erstaunlich, dass wir umgekehrt zu Pessimisten werden, wenn wir auf unsere Gesellschaft schauen.
Die Mehrheit der Menschen in Europa sieht die Zukunft ihres Landes eher pessimistisch! Obwohl sie ihre eigene Zukunft eher optimistisch sehen. Und auch anderswo begegnet uns immer wieder Kulturpessimismus, also der Gedanke, dass alles immer schlimmer wird. Wie passt dieser Widerspruch – Optimismus für unser eigenes Leben, Pessimismus für die Gesellschaft – zusammen? Sollten wir unsere Mitmenschen nicht genauso positiv sehen wie uns? Und: Kann Optimismus auch schädlich sein? (Text: arte)

Es gibt Lieder, die sehr gute Laune machen und andere, die die Zuhörerinnen und Zuhörer in tiefe Melancholie versetzen – und es gibt Ohrwürmer, die sich so fest im Gehirn verankern, dass man sie stundenlang nicht mehr loswird. Aber warum ist dem so? Sind persönliche Vorlieben ausschlaggebend oder gibt es gar eine Rezeptur für den perfekten Song?Die Neurowissenschaftlerin Daniela Sammler erklärt, dass der Mensch beim Hören von Musik ähnliche Höhepunkte wie beim Geschlechtsverkehr oder Drogenkonsum empfinden kann. Denn Musik kann im Gehirn biochemische Prozesse auslösen und damit Herzschlag, Blutdruck, Atemfrequenz und Hormonhaushalt verändern. Was muss ein Song mitbringen, damit er solch eine Reaktion auslöst?David Stammer von der Popakademie Baden-Württemberg analysiert das Streaminggeschäft von Plattformen wie Spotify.
Er stellt fest, dass populäre Songs immer kürzer werden und dass der Gesang immer früher einsetzt. Denn ein Lied muss die Hörerschaft sofort ergreifen.Doch das allein reicht nicht aus, um den Erfolg von Superhits zu erklären. Auch die Sozialisierung beeinflusst die Vorliebe für bestimmte Musik, erklärt der Musikwissenschaftler Volkmar Kramarz. Ein Song muss den Zeitgeist treffen und die Gefühle der Menschen an einem ganz bestimmten Augenblick widerspiegeln.Außerdem liefert Kramarz ein besonders spannendes Indiz für das perfekte Lied: Es gibt eine bestimmte Akkordfolge, die vielen der erfolgreichsten Hits gemein ist. Wie sieht diese „Pop-Formel“ aus? (Text: arte)

Es gibt mehr Sterne im für uns sichtbaren Universum als Sandkörner an allen Stränden und in allen Wüsten der Erde zusammen – das sagen zumindest einige Schätzungen. Allein die Milchstraße hat, konservativ geschätzt, hundert Milliarden Sterne und um fast alle von ihnen scheint es Planeten zu geben.Doch herrschen dort Bedingungen vor, die ein außerirdisches Leben ermöglichen? Wenn ja, wie könnte sich solch ein Leben gestalten? Fragen über Fragen, die zahlreiche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verschiedenster Disziplinen heute versuchen zu beantworten. Mit Hilfe von Hochleistungsteleskopen werden Planeten in anderen Sonnensystemen aufgestöbert, um aus ihrer Lage und Größe erste Rückschlüsse auf die dortigen Gegebenheiten zu ziehen.
Expertinnen und Experten horchen das All nach Radiosignalen ferner Zivilisationen ab. Man hofft so, auf Himmelskörpern in unserem eigenen Sonnensystem, wie dem Mars oder dem Jupitermond Europa, bald Spuren des Lebens zu entdecken.Gleichzeitig werden anhand des Wissens, welches wir über das Leben und seine Evolution auf der Erde bereits haben, Theorien zum Leben in uns fremden Welten abgeleitet. Denn es wäre doch ärgerlich, Kontakt zu Außerirdischen aufzunehmen, nur um dann festzustellen, dass wir uns besser versteckt gehalten hätten – oder nicht? (Text: arte)

Der Urmensch hatte es da noch leichter. Da gab es einfach das zu essen, was gerade verfügbar war: Körner, Beeren, Samen, etwas Fisch und manchmal etwas Fleisch. Doch dann passierte etwas, was unser Essensverhalten für immer verändern sollte: Wir begannen zu jagen. Damit setzte eine folgenreiche Parallelentwicklung ein: Mehr Protein in der Nahrung und mehr Zusammenarbeit während des Jagens führte zu einer massiven Vergrößerung unseres Gehirns, erklärt der Frankfurter Evolutionsgenetiker Axel Janke.Damit wurden wir immer schlauer darin, Nahrung zu finden, zuzubereiten und für uns zu optimieren.
In nur zwei Millionen Jahren verdreifachte sich die Größe unseres Denkapparats – und unsere Nahrungsvielfalt. Natürlich haben wir starke evolutionäre Bedürfnisse, wenn es ums Essen geht, wie Hunger oder die Präferenz für Süßes oder Energiereiches. Komplexe Systeme im Körper signalisieren uns konkreten Appetit auf bestimmte Dinge, das kann man sogar mit modernen medizinischen Methoden nachweisen, erklärt die Münchner Ernährungswissenschaftlerin Marina Lommel.Aber inzwischen ist etwas anderes an vorderste Stelle getreten, wenn es um unsere Nahrungsauswahl geht: unsere Gefühle.
Diese steuern heute mehr als alles andere unsere Auswahl, wenn es ums Essen geht, davon ist die Ernährungspsychologin Katja Kröller von der Hochschule Anhalt überzeugt. Das versucht sich die Industrie zunutze zu machen: Wir sollen das essen, was die Nahrungsmittelhersteller wollen, warnt der Neuroendokrinologe Robert Lustig von der Universität San Francisco. Die Industrie mischt vor allem Zucker unter viele Produkte, weil der uns abhängig machen kann. Haben wir da überhaupt noch eine Chance, uns im Dschungel der Riesensupermärkte unserer Zeit das Richtige auszusuchen? (Text: arte)

So einfach die Frage, so komplex die Antwort: Licht ist allgegenwärtig, aber nicht greifbar. Es ist Welle und Teilchen zugleich und das ist – eigentlich – unmöglich. Warum es sich immer mit Lichtgeschwindigkeit bewegt und nichts schneller als genau 299.792.458 m/​s sein kann, darüber rätselt die Astrophysik noch immer. Aber ganz von vorn: Im Inneren der Sonne entsteht der Lichtstrahl, der acht Minuten später auf ein Blatt auf der Erde trifft und den Kreislauf des Lebens befeuert. Ohne Licht gäbe es keine Pflanzen, keinen Sauerstoff, kein Leben, so steht es in jedem Biologiebuch. Was nicht drinsteht: Erst 2020 ist es dem deutschen Biologen Tobias Erb und seinem Team gelungen, eine künstliche Zelle zu entwickeln, die Photosynthese betreibt.
Und zwar 20-mal schneller als in der Natur. Sie bindet dabei nicht nur CO2 effektiver, sondern könnte in Zukunft aus Licht auch Antibiotika, Biokraftstoffe oder Nährstoffe herstellen – klingt ein bisschen nach Science-Fiction. Die Superkraft des Lichts können wir nutzen, um drängende Probleme wie die Klimakrise in den Griff zu bekommen. Aber sie hat auch eine dunkle Seite: Vom All aus gesehen strahlt die Erde wie ein Ausflugsdampfer in der Nacht. Wunderschön, gibt die amerikanische Astrophysikerin Kelsey Johnson zu, aber im Grunde eine Naturkatastrophe: „Nahezu jedes Lebewesen auf der Erde reagiert in irgendeiner Weise auf Lichtverschmutzung.
Wir bringen wirklich ganze Ökosysteme durcheinander.“ Weil unsere Nächte immer heller werden, kommt auch immer weniger Licht aus dem Weltraum bei uns auf der Erde an. In Chile baut die Europäische Weltraumorganisation ESA gerade das größte Superteleskop der Welt, um möglichst viel der kostbaren Strahlen von weit entfernten Welten einzusammeln. Die Forschenden hoffen nicht weniger, als die ganz großen Fragen des Universums irgendwann lösen zu können – allein durch Licht. (Text: arte)

Die Wälder in Europa sind bedroht – von Windwurf, Trockenheit und Insekten. Müssen wir sie retten? Können wir das? Bäume sind nicht wehrlos. Sie haben die unterschiedlichsten Strategien entwickelt, um sich zum Beispiel gegen Insekten zu verteidigen. Sie können Giftstoffe produzieren oder um Hilfe rufen. Wenn es zu heiß wird, können sie sogar wandern: entweder nach Norden oder in die Höhe. Doch Bäume sind sehr langsam und Insekten sehr schnell. Während Bäume nur etwa 200 bis 300 Meter pro Jahr nach Norden ziehen können, schaffen Insekten zehn Kilometer.
Die Insektenwelt hat sich längst auf den Klimawandel eingestellt, doch der Wald schläft noch im Dornröschenschlaf. Wie könnten wir Tempo machen? Forscherinnen und Forscher in Frankreich versuchen im Projekt Giono den Wald umzusiedeln. Sie haben Samen der Mittelmeerbäume gesammelt und diese in Baumschulen großgezogen. Die Sprösslinge der Mittelmeer-Buchen und Eichen wurden in Verdun gepflanzt. Sie sollen sich mit den dort vorkommenden Buchen und Eichen natürlich kreuzen und ihre Gene für Trockenheitstoleranz weitergeben.
Am Thünen-Institut versuchen Forschende gezielt sogenannte Super-Eichen zu züchten. Also Eichen, die tolerant sind gegen Insektenbefall, Trockenheit und Pilze. Doch die konventionelle Züchtung braucht Zeit. Zeit, die wir nicht haben? Die Frage, ob wir mit der Genschere CRISPR/​Cas die Züchtung beschleunigen sollten, wird auch unter Forstwissenschaftlern kontrovers diskutiert. Und die Genome der Bäume sind bisher kaum erforscht. Könnte man also überhaupt mit der Genschere bei Bäumen Erfolge erzielen? (Text: arte)

Staub hat keinen guten Ruf. Ein Leben lang versuchen wir, ihn loszuwerden, doch vergeblich – er kommt immer wieder zurück. Aber was genau ist eigentlich Staub? Er besteht aus allem Möglichen: aus Saharateilchen, die über die Alpen wehen, Salzkristallen aus dem Atlantik, Weltall-Staub von verglühten Sternschnuppen, Reifenabrieb, Hautschuppen, Pollen, Milben, Ruß, Pilzsporen und jeder Menge Fusselteilchen. Es handelt sich also um eine Ansammlung von verrückten Flugobjekten. Verrückt deswegen, weil sich die Teilchen nicht an gängige Naturgesetze halten: Staub segelt, wirbelt und schwebt scheinbar willkürlich in der Gegend umher. Er trotzt den Gesetzen der Schwerkraft und fliegt überallhin – sogar bis ins Weltall.
Die größten Staubteilchen sind gerade mal so groß wie ein Punkt. Die kleinsten messen nur Tausendstel Millimeter. Staub ernährt die Welt: Der fruchtbare Lössboden, auf dem Getreide besonders gut wächst, besteht aus Steinzeitstaub. Staubwolken aus der Sahara schenken dem Ozean wichtige Nährstoffe. Auch der Amazonas profitiert von den weit reisenden Staubwolken. Staub ist außerdem unsere Visitenkarte: Jeder Mensch ist von einer ganz persönlichen Staubwolke umgeben. Staub könnte sogar die Erde retten: Ulrike Niemeier vom Max-Planck-Institut für Meteorologie berechnet, wie Schwefeldioxid-Teilchen in der Stratosphäre die Erde „abkühlen“ könnten, um so der Erderwärmung entgegenzuwirken. (Text: arte)

Inzwischen ist es klar: Für die Erderwärmung sind wir verantwortlich und wir müssen die Emissionen senken. Doch das geht viel zu langsam. Was wäre also, wenn wir die Erde irgendwie selbst abkühlen, ins Klimasystem eingreifen, unser CO2 zurückholen? Das Klempnern am Klima ist längst keine Science-Fiction mehr. Es nennt sich Geoengineering und bündelt verrückte und weniger verrückte Eingriffe ins Klimasystem.
Aber brauchen wir Geoengineering? Der Physiker Andreas Oschlies vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel gibt eine klare Antwort: „Der Zug ist abgefahren, nur mit Reduktion der Emissionen schaffen wir unsere Klimaziele nicht mehr.“ Ohne Eingriffe ins System werden wir die Erderwärmung demnach nicht auf 1,5 beziehungsweise 2 Grad begrenzen können. Wir müssen, so sieht es auch der Weltklimabericht, einen großen Teil unseres CO2 wieder aus der Atmosphäre zurückholen, das nennt sich „negative Emissionen“. Es gibt naturnahe Methoden wie Aufforstung, Moore bewässern, CO2 von Biogasanlagen speichern aber auch technische Lösungen wie CO2-Filteranlagen.
Die Klimawissenschaftlerin Julia Pongratz von der LMU München stellt aber klar: „Es ist kein Pferderennen. Es wird nicht die eine Methode geben, die uns rettet.“ Alle Methoden bergen hochskaliert Risiken, daher braucht es einen Mix von Maßnahmen. Doch es gäbe auch eine schnellere Methode zur Erdballkühlung: Schwefeldioxid mit Ballons oder Flugzeugen in der Stratosphäre versprühen. Dort entstehen Schwebeteilchen, die sich wie eine Art Sonnenschirm in die Atmosphäre legen und Sonnenstrahlen reflektieren. So könnte man die Erde um ein, zwei Grad kühlen.
Doch der Vorschlag ist umstritten. Es gibt unkalkulierbare Nebenwirkungen: Niederschläge könnten sich verändern, in manchen Regionen käme es zu Trockenheit und Ernteausfällen. Und der Himmel wäre nicht mehr blau. Trotz all dieser Nebenwirkungen sind Feldversuche geplant. Jennie Stephens von der Northeastern University in Boston warnt vor diesem solaren Geoengineering: Es berge so viele Unklarheiten und Ungerechtigkeiten, „Wir müssen das ausdiskutieren, bevor die Idee weiter vorangetrieben wird.“ Denn: Wer entscheidet, wann eine globale Manipulation des Klimas richtig ist? (Text: arte)

Es geht um alles. Denn wir haben unseren Planeten mittlerweile so sehr aus dem Gleichgewicht gebracht, dass er sich von jetzt an grundlegend verändert: heißere Temperaturen, veränderte Meeresströmungen, Dürren, verschwindende Arten und endloser, giftiger Müll. Es wird immer schwieriger für uns Menschen auf dieser Erde zu leben – und trotzdem haben wir bisher keinen Rettungsplan. Rettung könnte vielleicht von unerwarteter Seite kommen. Von Algen! Forscherinnen und Forscher haben in den letzten Jahren gezeigt, was wir mit Algen alles erreichen könnten und welche drängenden Probleme wir mit ihrer Hilfe vielleicht eines Tages lösen könnten. Algen sorgen dafür, dass ein großer Teil des klimaschädlichen CO2 aus der Atmosphäre wieder gebunden wird, und versenken den Kohlenstoff im Meer.
Algen können auch als alternative Energiequelle, als Kerosin oder als nachhaltiger Plastikersatz dienen. Sie sind pestizidfreier Dünger für die Landwirtschaft. Einige Arten sind sogar so nährstoffreich und wachsen so schnell und anspruchslos, dass wir mit ihnen den Hunger der Welt bekämpfen könnten. Algen liefern neue medizinische Wirkstoffe. Und sie helfen bei alltäglichen Problemen wie faltiger Haut. Da müssten sie uns doch auch jetzt aus unserer Notlage raushelfen können – oder? „42 – Die Antwort auf fast alles“ besucht vier passionierte Algenforscher und entdeckt mit ihnen die verblüffenden Fähigkeiten der Algen. (Text: arte)

Eine kleine Gemeinde von Forschern weltweit hat schon immer an das revolutionäre Potenzial geglaubt, dass die Impfung via mRNA bietet. Der Rest der Wissenschaftswelt hat in dem Biomolekül bis vor Kurzem nur eine instabile Diva gesehen. „Niemand hat unsere Artikel gelesen, und wir haben auch keine Forschungsgelder bekommen“, sagt mRNA-Pionier Steve Pascolo. Er vergleicht die mRNA gern mit der Abschrift eines Rezepts aus dem großen Kochbuch der DNA. Einer Abschrift, die an die Küchen der Zellen geliefert werden kann. Und diese stellen dann alles her, was im Rezept aufgeführt wird.
Der menschliche Körper wird dadurch zur Apotheke. Genauso ist es im Prinzip bei der Entwicklung des mRNA-Impfstoffs gegen Covid-19 gewesen. „Wir hatten schon alles bereit. Wir haben nur noch einen Anwendungsfall gebraucht“, sagt Mustafa Diken von der Forschungseinrichtung TRON in Mainz. Den hat die Pandemie geliefert. Und den Durchbruch der Impfplattform gleich mit. Aber: Krebs ist nicht Corona. Tumore kennen vielfältige Methoden, der Verfolgung durch unser Immunsystem zu entgehen.
Sie tricksen und täuschen und sind genetisch gesehen höchst individuell. Mit dem Nimbus des Corona-Vakzins im Rücken laufen weltweit jetzt Studien, die herausfinden wollen, ob mRNA den Durchbruch in der Krebstherapie liefern kann. Ob wir mittels dieses Biomoleküls den Immunsystemen der Patienten einen heißen Tipp, ein Fahndungsfoto zukommen lassen können, das unsere Körperabwehr gegen die Tumorzellen aktiviert. Entsteht neben all dem Leid, dass die Pandemie über uns gebracht hat, am Ende auch noch etwas Positives? (Text: arte)