NANO – Die Welt von morgen

Die Funde sind uralt, die Methoden modern: Fachleute entlocken heute auch kleinsten Knochenstücken entscheidende Informationen. Wie sah der Besitzer aus, was hat er gegessen, wo und wann gelebt? Gen-Sequenzierungen, Laser-Einsatz und KI sind heute in der Urzeitforschung genauso im Einsatz wie Schaufel und Pinsel. So können Funde rekonstruiert, winzige Bruchstücke zugeordnet und ihre Herkunft bestimmt werden. 217 Zeichen (Text: ARD alpha)

„Wir müssen jetzt den Wald für die kommenden Generationen pflanzen“. Ludwig Pertl hat eine Mission. Der ehemalige Revierförster im oberbayerischen Kaufering will die Wälder der umliegenden Gemeinden widerstandsfähig gegen den Klimawandel machen. Sein Plan: Statt der Fichte Laubbäume zu pflanzen. Seine Favoriten sind Ahorn, Wildapfel und Hainbuche. Keine Rotbuche, denn auch die hält er für ein Auslaufmodell. So ein Wald liefert zwar weniger Holz für die Wirtschaft. „Aber immer noch mehr als ein sterbender Fichtenwald“, sagt Pertl. Die Mindereinnahmen der Waldbesitzer sollen die umliegenden Gemeinden und Unternehmen bezahlen.
Denn schließlich profitieren sie von einem intakten Wald. Schon jetzt zahlen manche in einen Fonds ein, den Pertl gegründet hat und der Waldbauern, die seinem Konzept folgen, 400 Euro pro Hektar und Jahr zahlt. Nicht für das Holz, sondern für die Kühlleistungen des Waldes, für die Speicherung des Regenwassers, das Filtern und Reinigen der Luft. Für Pertl stehen künftig diese Ökosystemleistungen im Vordergrund und nicht der Bedarf der Holzwirtschaft. Kann das funktionieren? Ist das die Rettung der vom Klimawandel, von Trockenheit und Schädlingen bedrohten Wälder? Forstwissenschaftler und -wissenschaftlerinnen sind sich da nicht einig.
Manche lehnen den aktiven Umbau ab, wollen den Wald mehr sich selbst überlassen. Andere denken nicht, dass der Umbau mit heimischen Bäumen ausreicht, sondern, dass auch südländische Arten nötig sein werden, um künftige Dürren zu überstehen. Wiederum andere halten die bisherigen Erkenntnisse der Forstwissenschaft für überholt. Die vielen, aufeinanderfolgenden Dürren der letzten Jahre seien bislang einzigartig. Und sie werden wieder kommen. Und den Wald und die Forstwirtschaft vor ganz neue Herausforderungen stellen. (Text: ARD alpha)

Für den ehemaligen Revierförster im oberbayerischen Kaufering, Ludwig Pertl, stehen künftig die Ökosystemleistungen der Wälder im Vordergrund und nicht der Bedarf der Holzwirtschaft. „Wir müssen jetzt den Wald für die kommenden Generationen pflanzen“, sagt der ehemalige Revierförster im oberbayerischen Kaufering, Ludwig Pertl. Er will die Wälder der umliegenden Gemeinden widerstandsfähig gegen den Klimawandel machen. Sein Plan: statt der Fichte, Laubbäume zu pflanzen. Seine Favoriten sind Ahorn, Wildapfel und Hainbuche. Keine Rotbuche, denn auch die hält er für ein Auslaufmodell. So ein Wald liefert zwar weniger Holz für die Wirtschaft.
„Aber immer noch mehr als ein sterbender Fichtenwald“, sagt Pertl. Die Mindereinnahmen der Waldbesitzer sollen die umliegenden Gemeinden und Unternehmen bezahlen. Denn schließlich profitieren sie von einem intakten Wald. Schon jetzt zahlen manche in einen Fonds ein, den Pertl gegründet hat, und der Waldbauern, die seinem Konzept folgen, 400 Euro pro Hektar und Jahr zahlt. Nicht für das Holz, sondern für die Kühlleistungen des Waldes, für die Speicherung des Regenwassers, das Filtern und Reinigen der Luft. Für Pertl stehen künftig diese Ökosystemleistungen im Vordergrund und nicht der Bedarf der Holzwirtschaft. Kann das funktionieren? Ist das die Rettung der vom Klimawandel, von Trockenheit und Schädlingen bedrohten Wälder? Forstwissenschaftler und -wissenschaftlerinnen sind sich da nicht einig.
Manche lehnen den aktiven Umbau ab, wollen den Wald mehr sich selbst überlassen. Andere denken nicht, dass der Umbau mit heimischen Bäumen ausreicht, sondern, dass auch südländische Arten nötig sein werden, um künftige Dürren zu überstehen. Wiederum andere halten die bisherigen Erkenntnisse der Forstwissenschaft für überholt. Die vielen, aufeinanderfolgenden Dürren der letzten Jahre seien bislang einzigartig. Und sie werden wieder kommen. Und den Wald und die Forstwirtschaft vor ganz neue Herausforderungen stellen. (Text: ARD alpha)

Die erste echte Digitalgeneration: Sie ist zwischen 1995 und 2010 geboren, in eine Welt voller Wohlstand und Sicherheit und aufgewachsen mit dem Smartphone. Doch dann die Krise. Der Klimawandel lässt sich nicht mehr leugnen und treibt die Generation Z auf die Straße, um zu demonstrieren und um ihre Zukunft zu kämpfen. Viele von ihnen gehen mit gutem Beispiel voran, essen kein Fleisch, verzichten auf Flugreisen und kaufen Second-Hand-Kleidung. Alles, um ihren CO2-Fußabdruck zu senken. Mit „Fridays for Future“ bekommen sie Aufmerksamkeit und Respekt. Doch die Euphorie zerbricht, als die Coronapandemie die Welt zum Stillstand bringt.
Lockdown, Ausgangssperre, Schul- und Unischließungen. Freunde treffen, feiern, sich verlieben, sich von den Eltern lösen – alles nicht möglich. Lernen findet monatelang nur noch zuhause statt. Längst nicht alle packen das, ziehen sich zurück, sind niedergeschlagen und haben Angst. Am Ende der Pandemie ist klar, die Jungen sind die größten Verlierer der Coronakrise. Doch Zeit zum Nachdenken bleibt kaum, der Ukrainekrieg bricht mitten in Europa aus, steigende Preise führen in die Inflation. Was macht es mit jungen Menschen in der besten Zeit ihres Lebens? Wie geht es der Gen Z im Dauerkrisenmodus? (Text: 3sat)

Vor zehn Millionen Jahren war der Nordosten Bayerns ein echter Hotspot der Erdgeschichte. Doch der Untergrund ist weiterhin aktiv. Es gibt immer noch sogenannte „Schwarmbeben“. Gewaltige Vulkanausbrüche formten die Landschaft und ließen große Granitvorkommen entstehen. Heute wirken die Vulkane mit sanften Gipfeln harmlos. Aber der Schein trügt. Immer wieder erleben die Menschen im Nordosten Bayerns und in Tschechien Dutzende kleinere Beben. Wissenschaftler versuchen herauszufinden, wie aktiv der Vulkanismus in der Region noch ist. Denn aufgrund der großen Granitvorkommen kommt das Gebiet auch als möglicher Standort für ein Atommüll-Endlager in Frage. Die Forscher vermuten, dass sich in einigen Regionen noch heißes Magma in nur 30 Kilometern Tiefe befindet.
Um dessen Aktivität herauszufinden, nutzen sie einen Nachrichtenkanal aus der Tiefe, die sogenannten Mofetten, CO2-Ausgasungen, die über Spalten im Gestein nach oben dringen. Die Zusammensetzung des Gases gibt Auskunft darüber, wie viel Kontakt eine Magmakammer zum Erdkern hat. In der letzten Zeit mehren sich die Hinweise, dass eine zweite Magmablase nach oben drückt. Wie gefährlich ist das? Nicht weit von den Mofettenfeldern haben die Wissenschaftler eine weitere Sensation entdeckt: Es gibt noch weitere Spuren von jungem Vulkanismus in der Region. Und der ist nicht 10, 20 oder 30 Millionen Jahre alt, sondern nur 280.000 Jahre, also erdgeschichtlich nur ein Wimpernschlag von der Jetztzeit entfernt. (Text: 3sat)

Wie sind die nordamerikanischen Krebse nach Deutschland gekommen? „nano“ geht auf Spurensuche an einem ehemaligen Militärflughafen und trifft in nur einem Tümpel auf Zehntausende von Krebsen. Die eigenwanderten Kalikokrebse sind überlegen. Sie vermehren sich viel schneller als die heimischen Krebsarten. Ist die invasive Krebsart noch zu stoppen? Die Doku zeigt, wie viel nur eine invasive Art zerstören kann. Ein Kalikokrebs-Weibchen trägt zwischen 150 und 500 Eier. Kein Krebs in Europa kann sich so schnell vermehren und Kalikokrebse können kilometerweit über Land wandern.
Die Krebse leben vor allem in kleinen Tümpeln. Andere Krebse können hier nicht überleben. Der Kalikokrebs lebt damit in einer für ihn perfekten Nische. Er trifft hier auf Amphibien und Libellen, die Krebse als Feind überhaupt nicht kennen. „Die hohen Bestandsdichten der Krebse führen dann zu einem gravierenden ökologischen Problem,“ sagt Biologe Chucholl. Die Krebse fressen die Larven und Eier. „nano“ trifft auf ein frustriertes Forschungsteam. Bei einem Wiederansiedlungsprojekt für Sumpfschildkröten haben die Krebse Millionen Euro vernichtet.
Gleich nebenan kämpft ein Angler gegen die Kalikokrebse. Er will nicht tatenlos zuschauen. Sein Ziel: So viele Krebse wie möglich fangen und essen. Doch ist das die Lösung? Sollten in Zukunft vielleicht auch Biozide im Kampf gegen eingeschleppte Arten eingesetzt werden? Klar ist: Ganz zurückdrängen lassen sich die Krebse nicht mehr, aber kleine Biotope lassen sich aufwendig schützen, wie ein Karlsruher Forscherteam zeigt. Ein kleiner Hoffnungsschimmer vor allem für bedrohte Amphibienarten. Doch was können wir daraus lernen? Wie müssen wir in Zukunft mit invasiven Arten umgehen? (Text: 3sat)

Frauen trainieren meist genauso wie Männer. Doch der weibliche Körper funktioniert anders. Die „nano“-Dokumentation zeigt auf, warum Frauen beim Sport ihren Zyklus berücksichtigen sollten. Training, das bei Männern funktioniert, kann Frauen schaden. Denn Frauen, die nicht hormonell verhüten oder bereits die Wechseljahre hinter sich haben, befinden sich ständig in unterschiedlichen hormonellen Phasen. Sport passt da manchmal besser und manchmal weniger in den „biologischen Kalender“. Es ist also eine gute Idee, den Trainingsplan nach den Zyklusphasen zu richten.
Denn zu bestimmten Zeiten ist der weibliche Körper zu Höchstleistungen fähig und spricht auf intensive Trainingsreize an, in anderen Phasen sollten Sportlerinnen vom Gas gehen, weil nicht nur die Leistungsfähigkeit nachlässt, sondern auch das Verletzungsrisiko größer ist. Bisher wurde der weibliche Zyklus im Leistungssport oft ignoriert. Dabei leiden bis zu 65 Prozent aller Ausdauersportlerinnen unter Zyklusproblemen oder sogar unter einer ausbleibenden Periode – was wiederum schwerwiegende langfristige Folgen haben kann, im schlimmsten Fall Unfruchtbarkeit.
Dabei gibt es schon kleine Kniffe, die den Körper entlasten, zum Beispiel Training zur richtigen Uhrzeit. Eine Reporterin hat zyklusspezifisches Training, also ein Training mit dem natürlichen Rhythmus, ausprobiert und fünf Monate nach einem geschlechterspezifischen Trainingsplan trainiert. Was bringt das für ihre Leistungsfähigkeit? Und wird sie sich danach besser fühlen? (Text: 3sat)

Künstliche Intelligenz erleichtert vielen die Arbeit, recherchiert schneller als der Mensch es kann. Die KI-Revolution findet auch in der Schule längst statt. Schüler arbeiten mit ChatGPT, lassen sich – wenn sie schummeln wollen – Aufsätze schreiben. Aber könnte man – bei allen Gefahren wie Fakes und Desinformation – KI auch einsetzen, um Lehrkräfte zu entlasten und individuelles Lernen zu ermöglichen? Ist KI der perfekte Lerncoach? Oder trainieren sich Schüler das Lernen ab? Die Filmemacherin Sabine Frühbuss trifft Lehrerinnen und Lehrer, Schüler und Wissenschaftler, die jetzt schon KI im Unterricht einsetzen.
15 solcher Modellschulen gibt es in Bayern – zum Beispiel das Oskar-Maria-Graf-Gymnasium in Garching. Dort leistet das Team echte Pionierarbeit, denn viele Fragen sind noch ungeklärt. Zum Beispiel, unter welchen Umständen KI wirklich das Lernen unterstützt, statt nur „Schummel-Software“ zu sein. Man könnte Künstliche Intelligenz zum Beispiel dazu verwenden, Kindern mithilfe von „intelligenten“ Computerspielen Fremdsprachen beizubringen. Aber funktioniert das auch? Am Oskar-Maria-Graf-Gymnasium macht eine Klasse den Test: Wer lernt schneller: Kinder, die vom KI-Lernprogramm unterrichtet werden, oder Kinder, die mit dem Schulbuch lernen? Dass Künstliche Intelligenz für Schüler auch Risiken birgt, weiß auch Schulleiter Stefan Bäumel.
Für ihn überwiegen aber die Vorteile, denn KI könnte Lehrkräfte entlasten, und das Thema sei ohnehin da. Die Schule könne sich nicht wegducken. Deshalb arbeitet das Gymnasium mit dem Lehrstuhl für Didaktik der Physik der Ludwig-Maximilians-Universität München zusammen, wo das Team um Jochen Kuhn Lern-Tools für den Physikunterricht entwickelt hat.
Dass sich mit Augmented-Reality-Brillen komplexe Themen veranschaulichen lassen, wird Lehrern und Schülern bei einem Besuch am Lehrstuhl schnell klar. Aber wo KI im Spiel ist, werden auch Daten erfasst – beispielsweise, wo Schüler ihre Schwächen haben. Und wer hat darauf Zugriff? Fragen, die die KI-Experten an der LMU gelöst haben: zum Beispiel mit einer KI, die zwar mit dem World Wide Web im Austausch steht, aber keine persönlichen Daten weitergibt. Künstliche Intelligenz könnte den Unterricht also revolutionieren, wenn sie richtig eingesetzt wird: Das betont Simone Fleischmann, Vorsitzende des Bayerischen Lehr- und Lehrerinnenverbands.
Doch wie gut das gelingt, hänge nicht nur von den Lehrkräften ab. Die Schulen müssten auch eine zeitgemäße digitale Ausstattung haben. Letztlich wirft für Simone Fleischmann eine Technik, die Referate in Sekunden ausspuckt, die Frage auf: Sollte die Schule ein ganz neues System entwickeln, was als Leistung wichtig ist und wie man diese bewertet? KI könnte die Schule also noch viel stärker verändern, als es die meisten sich gerade vorstellen. (Text: 3sat)