Zukunft Forschung 02/2023

KURZMELDUNGEN
FRÜHWARNSYSTEM
FÜRS KLIMA
Gletscherwände in Grönland geben Hinweise
auf den Wandel des arktischen Klimas.
Es gibt nur wenige Orte weltweit, an
denen Gletscher an Land in Form
eines Eiskliffs enden. An Land müssen
ganz bestimmte Bedingungen existieren,
um langfristig stabile Eismauern hervorzubringen.
Der überwiegende Teil
läuft in flacher werdenden Gletscherzungen
aus, die beispielsweise auch für die
Alpen typisch sind. Nur am Gipfel des
Kilimandscharo, in den Trockentälern der
Antarktis sowie in Nordwestgrönland
und der kanadischen Arktis gibt es diese
raren Eiskliffe an Land. Die Gletscherforscher
Rainer Prinz von der Universität
Inns bruck und Jakob Abermann von der
Universität Graz wollen in einem vom
Wissenschaftsfonds FWF finanzierten und
vor Kurzem gestarteten Projekt die Eiswände
in Grönland näher untersuchen.
Ihr Ziel sind die bis zu 25 Meter hohen
Red Rock Icecliffs, die Teil der Nunatarssuaq-Eiskappe
im nördlichen Landesteil
Avanersuaq sind. Die Wissenschaftler
wollen die Formationen, die besonders
sensibel auf die Veränderung von Umweltfaktoren
reagieren, als Instrument benutzen,
um das lokale grönländische Klima
im Kontext der globalen Erderwärmung
besser zu verstehen. „Veränderte
Klimasignale wirken sich sehr schnell auf
das Gleichgewicht der Gletscher aus“, erklärt
Prinz. „Wenn wir verstehen, in welcher
Weise das Eis auf Veränderungen der
Umweltfaktoren reagiert, können wir
Rückschlüsse auf eine aktuelle Entwicklung
des lokalen Klimas ziehen.“
WECHSELWIRKENDE
QUASITEILCHEN
Bewegt sich ein Elektron durch einen Festkörper,
erzeugt es aufgrund seiner elektrischen
Ladung in der Umgebung eine Polarisation.
Der russische Physiker Lew etcLandau
hat in seinen theoretischen Überlegungen
die Beschreibung solcher Teilchen um deren
Wechselwirkung mit der Umgebung erweitert
und von Quasiteilchen gesprochen. Vor über
zehn Jahren war es dem Team um Rudolf
Grimm vom Institut für Experimentalphysik
der Universität Inns bruck und vom Institut
für Quantenoptik und Quanteninformation
(IQQOI) der Österreichischen Akademie der
Wissenschaften erstmals gelungen, solche
Quasiteilchen in einem Quantengas sowohl
bei attraktiver als auch repulsiver Wechselwirkung
mit der Umgebung zu erzeugen.
Dazu nutzen die Wissenschaftler:innen ein
ultrakaltes Quantengas aus Lithium- und
Kaliumatomen in einer Vakuumkammer. Mit
Hilfe von magnetischen Feldern kontrollieren
sie die Wechselwirkungen zwischen den Teilchen
und mit Hochfrequenzpulsen drängen
sie die Kaliumatome in einen Zustand, in dem
diese die sie umgebenden Lithiumatome
anziehen oder abstoßen. So simulieren die
Forscher:innen einen komplexen Zustand,
wie er im Festkörper durch ein freies Elektron
erzeugt wird. Nun konnten die Forscher:innen
um Grimm in dem Quantengas mehrere
solche Quasiteilchen gleichzeitig erzeugen
und deren Wechselwirkung untereinander
beobachten.
BIOMARKER FÜR ALTERSBEDINGTE KRANKHEITEN
Objektive biologische Messwerte können helfen, den Alterungsprozess in individuellen Personen
zu messen und das Risiko für altersbedingte Erkrankungen zu identifizieren. Da sich das Altern
jedoch aus vielen verschiedenen Prozessen zusammensetzt, gab es bislang keine Übereinstimmung
unter Expert:innen, wie solche Biomarker am besten zur Anwendung kommen könnten. Ein internationales
Team um Chiara Herzog (im Bild) hat nun weltweit bestehende Rahmenstrukturen zur
Biomarker-Erfassung systematisch angepasst und erweitert, um „Biomarker des Alterns“ und deren
klinische Anwendungen zu definieren. Publiziert haben sie diese in der renommierten Fachzeitschrift
Cell. „Die Alternsforschung hat das Potenzial, uns länger und gesünder leben zu lassen“,
sagt Herzog. „Wir haben in dieser Arbeit erstmals eine Übereinstimmung zwischen internationalen
Expert:innen herbeigeführt, wie wir Biomarker des Alterns untersuchen können.“
Fotos: Rainer Prinz (1), Harald Ritsch(1), Patrick Saringer (1)
zukunft forschung 02/23 41