v1.0 New 1 Ein Schluck Wasser,im Sommereine willkommene Erfrischung.Aber wenn man nicht aufpasst,nicht unbedingt gesund.Was wir gefunden haben,war teilweise erschreckend.Wir fanden mituntersehr hohe Keimzahlen.Auf was sollten wirbei Trinkflaschen achten?Außerdem, viele Regionenhaben ein zunehmendes Wasserproblem.Wird unser Grundwasser knapp?Das ist nicht nur lebenswichtig,sondern auch eineunbekannte und faszinierende Welt.Kaum erforscht,voll mit interessanten,spannenden Tieren,die eine wichtige Rolle spielenauch bei der Reinigung des Wassers.Unser Wasser und warum esso kostbar ist, jetzt in "Quarks".UNTERTITEL: Hessischer RundfunkWillkommen! In der 2. Folgeunserer "Quarks"-Sommerserieüber die Urkräfte der Natur geht esum einen besonders wertvollen Stoff:Wasser spendet Leben.Aber so richtig schätzenwir es oft erst, wenn es fehlt.Gerade im Sommer, wenndie Sonne vom Himmel brennt,ist es ein herrlicher Durstlöscher.Kein Wunder, dass viele Menscheneinen Wassersprudler habenoder eine Trinkflaschefür unterwegs.Es gibt da allerdings ein Problem.* Musik *Kühles Wasserdirekt aus der Leitung.Am liebstenin stylischen Trinkflaschen.Schon hat man immerwas Erfrischendes für unterwegs.Die Flasche habe ich immer dabei,im Gym und auch in der Uni.Ich finde die auchecht schön von der Farbe, vom Stil.Ja, die hab ich immer dabei.Ich find die megacool.Egal ob megacooloder schlicht aus Glas,wie steht es umdie Hygiene bei Trinkflaschen?Was wir gefunden haben,war teilweise erschreckend.Denn wir haben mituntersehr hohe Keimzahlen gefunden.Wir sind an der HochschuleRhein-Waal in Kleve.Fünf Studentinnen aus demStudiengang "Bioscience and Health"untersuchen die Keimbelastungvon Trinkflaschen.50 Flaschen nahmen sie unterdie Lupe, darunter ihre eigenen.Guten Morgen!Sie haben alle Flaschen mitgebracht,das finde ich super.Ihr Dozent,der Hygiene-Experteund Mikrobiologe Dirk Bockmühl,begleitet sie dabei fachlich.Die Studentinnen sind an ihrerStudie selbst sehr interessiert.Sie nutzen solche Flaschenund sind unsicher,ob es hier nichtein Hygiene-Problem geben könnte.Es ist nicht leicht, die zu säubern,vor allem die Strohhalme.Ich habe dietäglich dabei in der Uni,fülle die mir am Wasserspender auf.Neben Wasserkommt nichts anderes rein.Darum, denke ich,muss man die nicht so oft reinigenwie bei süßen Getränken.Ob das stimmt?An die Arbeit, erste Frage:Finden sich in den Flaschen Keime,und wie viele?Um das herauszufinden,füllen die Studentinnen keimfreiesWasser in jede der Trinkflaschen.Wir ließen die danndrei Stunden auf dem Schüttler,um diese Realität nachzustellen.Um zu sehen, was passiert, wenn wirdie Flaschen mit rumschleppen.Wie 'n Unitag, in der Vorlesungdaraus trinken: Was trinken wir da?Aus jeder Flasche wird eine Probeauf ein Nährmedium pipettiert.Darauf können sichenthaltene Mikroorganismenwie Bakterien,Schimmelpilze oder Hefen vermehren.Nach dem Auszählenlässt sich so die Keimzahlfür jede Flasche bestimmen.Sie wollen auch wissen:Gibt es darüber hinaushartnäckige Bakterienablagerungenan den Flaschenwänden?Glasperlen helfen, diesefesthaftenden Keime abzulösen.Wieder wird geschüttelt.Dabei interessieren sie sich nurfür krank machende Mikroorganismen.Fäkalkeime,die häufig Durchfall verursachen.Pseudomonaden,die bei immungeschwächten MenschenLungenentzündungen auslösen können.Schimmelpilze,die giftige Mykotoxine abgeben,teils sogar krebserregend.Die jungen Forscherinnenlassen die Mikroorganismenauf den Nährböden wachsen,um sie genauer bestimmen zu können.Nach drei Tagen das Ergebnis.Die Ergebnisse waren schrecklich.Als ich das gesehen hab, dachte ich:Daraus habe ichnoch getrunken am Morgen?In den Trinkflaschen selbstsieht es nicht so schlimm aus.Denn auf den Nährbödenfinden Mikroorganismenideale Wachstumsbedingungen.Aber trotzdem.Wir fanden teilweisesehr hohe Keimzahlen.Das hat sehr stark geschwankt.Es waren auch Flaschensehr gering kontaminiert.Aber es waren auch Flaschensehr hoch kontaminiert.In den am stärkstenbelasteten Flaschenwaren deutlich mehrBakterien und Mikroorganismenals im Leitungswassergesetzlich erlaubt.Bis zu zehn Mal so viel.Das ist durchaus ein Risiko,wenn man vor allem vielaus diesen Flaschen trinkt.Deshalb sollte man sichauch um die Hygiene kümmern.Gesundheitsbedenkliche Keimzahlenfanden sich vor allem in Flaschen,die schlecht gereinigt wurden, z.B.nur mit heißem Wasser ausgespült.Kaum von Bedeutung war hingegen,ob Strohhalme,komplizierte Verschlüsseoder süße Getränke im Spiel waren.Offenbar konnte sich bei dennachlässig gereinigten Trinkflaschenim Laufe der Zeit etwas bilden,was man wirklich nicht haben möchte:Biofilme.Darunter versteht mankomplexe Lebensgemeinschaftenaus Mikroorganismen,die sich an Oberflächen ansiedeln.Diese kommunizierenüber Botenstoffe miteinander.Erreichen sieeine bestimmte Anzahl,sondern sie eine Schleimschicht ab,die sie umhüllt und schützt.Darin siedeln sich nach und nachweitere Bakterienund andere Mikroorganismen an.Die äußeren Bakteriennehmen Nährstoffe und Sauerstoffaus der Umgebung aufund leiten sie nach innen weiter.Es entstehen feine Kanäle, die einkomplexes Versorgungssystem bilden.So wächstein kleiner Mikrokosmos heran.Organisiert, stabil undüberraschend widerstandsfähig.Die Schleimschicht,mit der die Bakterien sich umgeben,bildet einen Bereich, den dieBakterien selbst kontrollieren.Das bietet ihnenSchutz vor Umwelteinflüssen,UV-Strahlung, Temperatur,aber auch Austrocknung.Und sogar vor Desinfektionsmitteln.Dirk Bockmühlerforscht solche Biofilmemit weiteren Wissenschaftlernin einem EU-Projekt.Denn in Klinikenstellen sie eine echte Gefahr dar.So können Biofilmez.B. in Abflüssen von Waschbeckenmultiresistente Keime enthalten,die sich von dort ausweiterverbreiten.Aber wie kommen die Keimeüberhaupt in die Flaschen?Es kann sein, dass wir das Wasser inden Flaschen selber kontaminieren,z.B. durch die Bakterienin unserem Mund.Aber dass die sichsehr stark in dem Wasser vermehren,ist gar nicht so wahrscheinlich.Denn jeder Mikroorganismushat so sein Wohlfühlmilieuund ist angepasstan ein bestimmtes Habitat.Und für Bakterien, die sichin unserem Körper wohlfühlen,ist kühles Wasserkein guter Lebensraum.Das gilt für Mundbakteriengenauso wie für ...Fäkalkeime.Ein häufiger Irrtum ist z.B., dassich im Klo viele Fäkalkeime findeund das ein großes Risiko birgt.Genau das ist auch der Fall,dass die Fäkalkeime,die da natürlich reinkommenüber die normale Benutzung,sich gar nicht so vermehren.Wenn wir maldas Klo genau untersuchen,was da wohnt,dann finden wir eher Umweltkeime.Und nicht so sehr die Darmkeime,die man da vielleicht fürchtet.Ziemlich überraschend.Aber zurück zu den Flaschen.Wenn die Keime nicht durchuns selbst dort hineinkommen,woher kommen sie dann?Auch Trinkwasserist ja nicht steril.Geringe Mengen von Bakterientrage ich auch dadurch ein,dass ich die Flascheim Wasserhahn fülle.Wenn die gute Bedingungen haben,können die sich vermehren.Genau solchewasserliebenden Mikroorganismenwurden im Test gefunden.Doch wenn sie immer da sind,wie lässt sichihre Vermehrung verhindern?Durch Hygiene.Aber die richtige.Das Problem bei Biofilmen ist,man kommt denennicht so einfach bei.Einfach mit Chemie, 'nemReiniger oder Desinfektionsmittel,das funktioniert nicht.Auch Temperaturist kein gutes Mittel,um Biofilme kaputt zu kriegen.Wir wissen alle von einem Biofilm,den wir kennen,nämlich unserem Zahnbelag,wie man Biofilme gut entfernt,nämlich mechanisch.Wie mit der Zahnbürstekann ich auch an anderen StellenBiofilme mechanisch reinigen,mit Bürsten etwa.Wichtig istdie richtige Bürste.Ohne Schwamm, denn dableiben zu viele Keime hängen.Besser feste Borsten,die trocknen schnellerund sind leichter zu reinigen.Wenn ich so 'ne Bürste benutze,was 'ne gute Idee ist,anschließend mitin der Spülmaschine reinigen.Schrubben istalso eine Möglichkeit,die andere ist die Spülmaschine.Wer eine hat und spülmaschinen-geeignete Flaschen verwendet,ist meist auf der sicheren Seite.Der Unterschiedist deutlich zu erkennen.Flaschen, die seltengereinigt wurden,und solche, die regelmäßigin der Spülmaschine landen.Ein maschinellesGeschirrspülprogrammmacht die Oberflächen fast keimfrei.Dann habe ich wiedereinen guten Startpunkt,um ein neues Getränk reinzufüllen.Die Studentinnen jedenfallssind überzeugt.Sie werden ihre Flaschen ab jetztregelmäßig und gründlich reinigen.Im Schnitt brauchtjeder von uns im Haushalt122 Liter Trinkwasser pro Tag,nur ein kleiner Teil davonzum Trinken und Kochen.Mehr als 1/3 gehtfür die Körperpflege drauf,also Duschen zum Beispiel,fast ein weiteres Drittelfür die Toilettenspülung.Dazu kommt Wäschewaschen,Geschirrspülen oder Putzen.Nun zeigten dieHitze- und Trockenphasenauch in diesem Jahr wieder,dass es immer wichtiger wird,Wasser zu sparen bzw. dasvorhandene Wasser besser zu nutzen.Man kann ja z.B. das Regenwassermit Zisternen auffangenfür die Toilettenspülungoder um den Garten zu bewässern.Die Stadt Offenbach hateine Wasserampel eingeführt,um die Bevölkerungzu sensibilisieren.Bei Grün gibt eskein Wasserproblem.Bei Gelb sind die Leute aufgerufen,den Wasserverbrauchauf das Notwendige zu reduzieren,auf freiwilliger Basis.Bei Rot kann es passieren,dass das Wasserwerkdie Liefermenge reduziert.So ein gezieltesWassermanagement werden wirdurch die Klimaveränderungimmer mehr brauchen.Denn ohne Wasser kein Leben,eigentlich eine Binsenweisheit.Aber was macht Wassereigentlich so besonders?Wasser ist farblos,geruchlos, geschmacklos,ein scheinbar besondersunspektakulärer Stoff,der überall ist.Wer erwartet da,dass es die Substanz ist,die wie ein Generatordas Leben startet,sobald sie auftaucht?Vor allem, ist Wasser nicht etwas,das die Erdein solchen ozeanefüllenden Mengenmehr oder wenigerexklusiv für sich hat?(auf Englisch)Wir haben auf der Erde1,4 Mrd Kubikkilometer Wasser.Das sind abernur 0,02 Prozent der Erdmasse.Aber wenn wir die Erde verlassen,das Universumist voll mit Wasser.Aus meiner Sichtals Astrophysikerinist Wasser massenhaft verfügbar.Das Weltall ist nicht trocken,sondern nass?Fließend Wasserdoch nicht nur auf der Erde?Jeder kennt von zu Hause,wie lang es dauert,um ein Glas Wasser zu füllen.Das ist in zwei,drei Sekunden erledigt.Wenn man das abermit Honig versucht,dann sieht man schon,es dauert viel länger,um den Honig überhauptvom Löffel zu kriegen.Wenn ich das Wasser im All hab,dauert es nicht ein, zwei Sekunden,sondern wahrscheinlich ein, zweiMillionen Jahre, das Glas zu füllen.In der Kälte des Allsgefriert Wasser nicht zu Eis,wie wir es kennen.Sondern es ist eineSuperzeitlupenflüssigkeit,die aussieht wie Glas, aber fließt.Wasser scheint nicht das zu sein,wofür wir es gehalten haben.Und das, obwohldem lebenswichtigen Stoffdoch Jahrhunderteder Forschung gewidmet wurden.Inzwischen können wirdas doch erklären, oder?Wasser hat eineunglaublich hohe Zahl an Anomalien.Wir kennen mittlerweiledeutlich mehr als 70 Anomalien.Aber verstanden habenwir die noch größtenteils nicht.Es gibt kein Modell, dasalle Anomalien richtig beschreibt.Okay, Wasser ist wirklich seltsam.Gleichzeitig scheintes gerade seltsam zu sein,um Leben zu ermöglichen.Dieser Fisch hierhätte ein massives Problem,wenn Wasser nicht so anormal wäre.(auf Englisch)Mal angenommen, dieses Aquariumwäre ein See im Winter.Es ist die ungewöhnlichsteAnomalie von Wasser.Wenn es gefriert, dannhat das Eis eine geringere Dichteals die flüssige Form.Die meisten Flüssigkeitenaber werden dichter,wenn sie gefrieren.Wäre das auch beim Wasser so, würdeEis im Wasser nach unten sinken.Eisberge undSchlittschuhfahren auf Seendürfte es also gar nicht geben,würde Wasser sich normalwie andere Flüssigkeiten verhalten.Das Eis bildeteine Schutzschicht auf dem See,wodurch die Wärmefestgehalten wirdund der See nichtnach unten durchfriert.Deswegen können Fischeim Winter überleben,ohne im Eisblock zu enden.Man könnte fast meinen,das Wasser hätte sichSpezialfähigkeiten angeeignet,damit sich das Lebenentwickeln und entfalten konnte.Gießt man sich ein GlasLimo ein und gibt Eiswürfel dazu,dann funktioniert es nur bei unsauf der Erde und nur mit Wasser.Andere vergleichbarekleine Moleküle wie Methanwären bei Raumtemperatur ein Gas.Um es flüssig zu kriegen,müssten wir es auf -161°C abkühlen.Der Eiswürfelschwimmt auf meiner Limound das ist außergewöhnlich.Das gibt es nur bei Wasser,bei keiner anderen Verbindung.Und was passiert,wenn wir uns einen Eiswürfel,sagen wir mal,aus Alkohol machen?Dann würde deraugenblicklich zu Boden sinkenund nicht oben schwimmen.Lebewesen auf der Erdesind voll mit Wasser.Menschen etwa bestehenzu 70 Prozent aus Wasser.Aus gutem Grund.* Schlürfen *Unsere Körperflüssigkeiten,allen voran unser Blut,bestehen aus Wasser,in dem allerlei Stoffe gelöst sind.Wasser ist das Transportmedium,das Nährstoffe oder auchSauerstoff durch den Körper trägt.Dass Wasserauf der Erde flüssig istund dass sich alldiese Stoffe darin lösen lassen,gibt dem Wasser seinezentrale Bedeutung für unser Leben.Denken wir nuran Blut, Urin, Tränen.Auch in unseren Zellenist Wasser essenziell.Alle möglichen Biomolekülesind im Wasser gelöst.Das macht sie beweglich und sokönnen sie Verbindungen eingehen,die unsereKörperchemie ermöglichen.Die Frage ist, was wäre,wenn diese Eigenschaften von Wasserauch nur ein bisschen anders wären?Würde das allesauch noch funktionieren?Eine Tatsache, die Wasserso lebensfreundlich macht,ist, es ist in genau derrichtigen Temperaturspanne flüssig,in der komplexechemische Prozesse ablaufen.Ist die Erdefürs Wasser irgendwie besonders?Kann es nur hierseine Wirkung entfalten?Oder hat es überall dieselebensfördernden Superkräfte?Das schauen wiruns gleich noch genauer an.Fast 97 Prozent des Wassersauf der Erde sind Salzwasser.Weitere zwei Prozent sind inEiskappen und Gletschern gebunden.Noch.Und gerade mal ein Prozent desWassers ist verfügbares Süßwasser.Das deckt den gesamten Bedarfder Menschheit für Landwirtschaft,Industrie und den täglichen Bedarf.Entscheidend dafürist der "Wasserkreislauf".Über dem Meer, aber nicht nur dort,verdunstet Wasser,steigt zu Wolken auf,verteilt sich über die Landmassenund regnet ab.So gelangt esin den Boden und in Flüsse,die es wieder ins Meer tragen.Ein Prozess,bei dem seit JahrmillionenSalze aus dem Gesteingewaschen werden.Weil diese Salze nicht verdunsten,sondern im Meer bleiben,ist das ein wesentlicher Grund,warum die Meere über diesen langenZeitraum salzig geworden sind.Übrigens, weil auf der Erdekein Wasser hinzukommt,ist es immer dasselbe Wasser,das auf diese Weise zirkuliert.Dieser Wasserkreislaufist extrem wichtig für uns.Ohne Regen keine fruchtbaren Böden.Aber es gibtnoch mehr gute Dinge am Regen.Hier sind unsere Top drei.Nummer eins:natürliches Beruhigungsmittel.* Prasseln *Allein dieses Geräuschreicht oft schon, um runterzukommen.Denn der Rhythmusder prasselnden Regentropfenist gleichmäßig und vorhersehbar,das mag unser Gehirn.Besonders der präfrontale Kortex,der u.a. für die Steuerungunserer Emotionen zuständig ist.Der Puls geht runter,Stresshormone sinkenund unser parasympathischesNervensystem übernimmt.Das hilft uns zu entspannen.Darum sind Regengeräusche beimMeditieren und Einschlafen beliebt.Noch ein Vorteil:Sie überdecken störende Geräuscheund schaffen mitihrer gleichmäßigen Klangkulisseeinen perfekten Ruhefokus.Nummer zwei: Luftfilter.Besser durchatmen könnenviele Allergiker nach dem Regen.Denn die Tropfenreißen auf ihrem Weg nach untendie schwebenden Pollen einfach mit.Aber viel hilft nicht viel.Heftige Schauermit dicken Tropfen oder Sturmböenkönnen Gräserpollenerst richtig aufwirbeln.Knallen dicke Tropfenauf Pollenkörner,platzen sie undsetzen noch mehr Allergene frei.* Niesen *Besser: sanfter,regelmäßiger Landregen.Diese kleineren Tropfen bindensogar Feinstaub und Schadstoffe.Das zeigt sichv.a. in Großstädten.Nach dem Regen kann die Lufthier bis zu 30 Prozent sauberer sein.Beim nächsten Regenschauer also malFenster auf und die Luft genießen.Nummer drei: der Duft des Regens.Regnet es, liegt er in der Luft,ein frischer, erdiger Geruch.Er heißt "Petrichor".Den Duft verströmennicht die Regentropfen selbst,sondern Öle, die Pflanzenbei Trockenheit bildenund die sich im Boden ablagern.Bei Regen verbinden die sichmit dem Stoff "Geosmin".Den produzierenBodenbakterien bei Feuchtigkeit.Zusammen ergibt dasden typischen Regenduft.Und der macht was mit uns.Laut Studien verbinden wir Petrichormit positiven Erinnerungen,Ruhe und Natur.Kein Wunder, dass sogar Parfumsversuchen, den Duft einzufangen:für alle, die den Regenduftauch ohne Wolkenbruch möchten.Nicht ganz so angenehmduftet das Abwasser.Aber es liefert einigenützliche Hinweise über uns.In der Corona-Pandemie wurdedas Abwassermonitoring genutzt,um die Viruslast zu messen.Damit lässt sich feststellen,ob die Zahl und Schwereder Erkrankungen in der Bevölkerungsteigt oder fälltund welche Virusvariantengerade im Umlauf sind.Das hat sich alsFrühwarnsystem bewährt.Das Abwassermonitoring war denoffiziellen Corona-Testergebnissenoft mehrere Tage voraus.Auch beim Drogenkonsumliefern Abwässer Erkenntnisse.So lassen sichDrogenrückstände nachweisen,also wann undwie viel konsumiert wird.Bei Kokain und Speedliegt einer Studie zufolgeBerlin deutschlandweit vorn.Und zwar jeweils in der Nachtvon Samstag auf Sonntag,wenn alle rausgehen zum Feiern.Dahinter folgenDortmund und München.Solche Analysen zeigen auch,dass eine neue Welle synthetischerDrogen über Europa schwappt.Vielleicht hilftalso das Monitoring,das aktuelle Drogenproblemin den Kommunenbesser in den Griff zu bekommen.Nun aber zurückzu den Ursprüngen des Wassers.Sie erinnern sich,hier bei uns auf der Erdeverhält es sich, nun ja, besonders.Wenn Wasser auf der Erdeerstens anders ist als im Weltallund zweitens auf der Erdeein merkwürdiges Verhalten zeigt,dann wirkt das, als hätten wireine Erdsonderanfertigung bekommen.(auf Englisch) So besonderssind wir nicht, tut mir leid.Wasser besteht auszwei Wasserstoffatomenund einem Sauerstoff.Das sind zwei der Elemente,die im Universum am häufigsten sind.Die chemischenBestandteile von Wassersind Allerweltselemente,Grundbausteine im Universum.Von der Stangestatt Spezialanfertigung.Wasserstoff ist dashäufigste Element im Universum,weil es bereitsbeim Urknall entstanden ist.Sauerstoff ist auf Platz drei.Der entstehtbei einer Supernova,wenn gewaltige Sternekollabieren und explodierenund alle diese schweren Elementeins All verteilen.Mit immerbesseren Weltraumteleskopenkönnen wir tief in die Vergangenheitdes Universums schauen,bis in seine frühkindliche Phase.Wasser gab es schonfrüh im Universum,das 13,7 Mrd Jahre alt ist.Bereits vor 13 Mrd Jahrentaucht Wasser im All auf.(auf Englisch) Es ist wichtigsich klarzumachen,dass das Wassermolekülüberall im Universum gleich ist.Auf der Erde wird es nurvon einem speziellen Verhältnisvon Druck und Temperaturenbeeinflusst.Die Bedingungen auf der Erdesind genau richtig.Aber könnten auch andere Planetensolche Bedingungen bieten?Wir kennen52 erdähnliche Planeten.Ein Viertel von ihnensind Wasserwelten.Sie sind komplettvon Wasser bedeckt.Aus der Dichte des Planetenund der Entfernung,in der er seine Sonne umkreist,kann man schließen,ob ein Planet Wasser besitzt.Die Temperaturauf dem Planeten sagt uns,ob dieses Wasser flüssig ist.Wenn es solche Planeten gibt,folgt daraus,dass sich höchstwahrscheinlichauch dort Leben entwickelt hat?Warum nicht?Ich würde das gern glauben.Als Wissenschaftlerinkann ich nicht sagen,"Ich weiß, da ist Leben."Aber meiner Meinung nachist das so, ja.Bislang sind dasbestenfalls plausible Hypothesen.Wird ein Stein im All alleindurch die Anwesenheit von Wasserzu einem belebten Planeten?(auf Englisch) Man kann sagen,dass Wasser der mächtigste Treiberfür Veränderungen unserer Umweltauf der Erde ist.Der Wasserkreislauf vonVerdunstung, Wolken, Regen, Flüssen.Wasser sorgt fürdie Zirkulation von Nährstoffen,indem es sie aus der Erde löstund so verfügbar macht.Wasser ist Transmissionsriemen fürProzesse, die Leben erst ermöglichen.Und der Witz ist,Wasser auf der Erde ist nicht nur so,wie es ist, weil die Erde so ist.Sondern die Erde ist auch so,weil das Wasser so ist.(auf Englisch)Als die Erde jung war,war die Sonne deutlich schwächer.Es war nicht sicher,ob sie genug Wärme produziert,um Wasser flüssig zu halten.Aber das Wassersorgt selbst dafür.Es reguliert die Temperaturdurch Verdunstungund die Bildung von Wolken.Man könnte sagen, Wasser reguliertden flüssigen Zustand selbst.Die Wolken,kleine Wassertröpfchen,reflektieren einen Teildes Sonnenlichts zurück ins All.Daher heizt sich die Erdeweniger auf, als sie es sonst täte.Wasser sorgt also auch dafür,dass die Temperaturenniedrig genug bleiben,um nicht komplett zu verdampfen.Zusätzlich kommteine zweite Eigenschaft ins Spiel,die uns sehr hilft:die Wärmekapazität von Wasser.* Rauschen *Die ist außergewöhnlich hoch.Es brauchtwahnsinnig viel Energie,um ein Kilogramm Wasserum ein Grad Celsius aufzuheizen.Der Vorteil für uns ist,dass die Ozeane riesige Mengenan Wärme speichern können.Damit wird die Aufheizungunseres Planeten gebremst.Wasser hältdie Erdtemperatur in dem Bereich,in dem flüssiges Wasser,komplexe Chemieund damit Leben möglich sind.Jetzt könnte man sich fragen:Warum sind unsere planetarischenNachbarn Mars und Venuskeine Wasserplaneten?Die Venus befindetsich näher an der Sonne.Dadurch ist es auf der Oberflächesehr heiß, rund 460°C,sodass flüssiges Wasser auf Dauergar nicht existieren könnte.Der Mars wiederumist weiter weg von der Sonneund besaß ursprünglichvermutlich Gewässer.Der Mars ist aberu.a. kleiner als die Erdeund hat eine schwächerevulkanische Aktivität.Dadurch kühlte er schneller ab.Das Wasser ander Oberfläche gefror.Der Wasserkreislaufkam zum Erliegen.Möglicherweise gibt es aber imUntergrund noch flüssiges Wasser.Das wäre spannendfür Mars-Missionen.Wir müssen aber nichtso weit in die Ferne schweifen.Auch bei uns auf der Erdegibt es unter der Oberflächeverborgene Wasserwelten.* ruhige Musik *Tief unten in derdunklen Welt des Grundwassersleben seit Urzeiten kleine Tierchen.Durchscheinend und blind.Sie sind perfektan ihren kargen Lebensraum angepasst.Kein Licht, kaum Nahrung,wenig Sauerstoff.Grundwasserökologe Hans Jürgen Hahnist einer der wenigen,der sich für dienützlichen Tierchen interessiert.Das Grundwasser ist quasidie Tiefsee unter unseren Füßen.Kaum erforscht,voll mit spannenden Tieren,die eine wichtige Rolle spielenbei der Reinigung des Wassers.Und damit für die Qualitätunseres Trinkwassers.Leider ein bislangwenig beachteter Lebensraum,der sich seit Millionen Jahrenkaum verändert hat.Doch jetzt steigen an vielen Ortendie Temperaturen im Grundwasser.Für die kleinen Lebewesen darineine tödliche Gefahr.Das wies Hahn in einem aufwendigenwissenschaftlichen Projekt nach.Er und seine Mitarbeiterhaben am Oberrheingrabenein Jahr lang regelmäßig Proben an70 verschiedenen Stellen entnommen,die Temperatur gemessen unddie darin lebenden Tiere bestimmt.5,4 mg pro Liter.5,4.Wo die Naturweitgehend ungestört ist,ist es auch das Grundwasser.Gut geschützt unter der Erdehat es konstant kühle Temperaturenzwischen 8°C und 12°C.Es ist noch mal gesunken, 10,8°C.Hier finden die ForscherGrundwasserschnecken,Würmer und v.a. eineVielzahl an Grundwasserkrebsen.Die Tiere im Grundwasserhaben sich seit Jahrmillionenan diese Verhältnisse angepasst.Die Kunst ist es, mit dem Minimuman Nahrung zurechtzukommen,durch reduziertenStoffwechsel vor allem.Langsame Fortpflanzungsraten,dotterreiche Eier, die den Jungendas Überleben sichern.250 Artengibt es in Deutschland,darunter viele urtümliche Tierewie den Höhlenflohkrebs.Seit 30 Mio Jahren hat sichan seiner Umwelt wenig geändertund er sich deshalb auch nicht.Tiere, die in dem kargen Lebensraumüberleben, sind Hungerkünstler.Die Grundwasserassel kann mehrereMonate ohne Nahrung auskommen.Sie bewegt sich dann wenigund verbraucht kaum Energie.Bakterien, Pflanzen und Tierrestesind die Nahrung derKrebse, Strudelwürmer und Muscheln.Dadurch reinigen sie das Grundwasservon organischen Stoffen und Keimenund verhindern auch,dass die feinen,wassergefüllten Porenim Gestein verstopfen.So kann das Grundwasserungehindert fließen.Doch diese wichtigen Aufgabenkönnen die Tiere nur erfüllen,wenn sich ihr Lebensraumnicht verändert.Die Grundwassertemperaturen steigenstetig, insbesondere in den Städten.Zusätzlich zum Klimawandelerwärmt jede Tiefgarage,jede U-Bahn, jedes unterirdischeLeitungssystem den Bodenund damit das Grundwasser.Das bekommtden kleinen Tieren schlecht.Temperaturenwie hier in Karlsruhehalten sie wahrscheinlichüber längere Zeit nicht aus.15,1°C, was wir gefunden haben,das ist schon viel.Rund 3°C zu viel.Aber in vielen Städtenist das inzwischen normal.Umso wichtiger wäre es, dass sichdas Grundwasser nicht weiter erwärmt.Doch ausgerechneteine klimafreundliche Technikgefährdet dieGrundwasserfauna zusätzlich.In den letzten Jahren,gerade im Zuge der Klimawende,die wir erleben,wird vermehrt geothermischdas Grundwasser genutzt.Zum Heizen, aber auch zum Kühlen,zum Betrieb von Klimaanlagen,was das Grundwasser aufwärmt.Das passiert v.a. auchim Umland der Städte,wo neue Gewerbegebiete entstehen,Baugebiete erstellt werden.Genau dort, wo wir einerecht unbeeinflusste Fauna haben,dort wird es plötzlich wärmer.Fatal für die Grundwassertiereund ihre reinigende Wirkungfür unser Trinkwasser,das überwiegendaus dem Umland kommt.Wir wissen außerdem,dass sich die Mikroorganismen,die Bakterien, verändern werden.Es wird diverser,es wird mehr Arten geben.Die Wachstumsgeschwindigkeitwird zunehmenund damit die Herausforderungfür die Trinkwasserversorgung,die mikrobielle, hygienische Seitedes Rohwassers im Griff zu behalten.Die Trinkwasseraufbereitungwird dann schwieriger und teurer.Ein bislangkaum beachtetes Problem.In Deutschland gibt eskeine ökologischen Schwellenwertefür die Erwärmung des Grundwassers,auch keine sonstigen Vorgabenzum Schutz der Grundwasserfauna.Schwer verständlich,denn Grundwasser ist unsere mitAbstand wichtigste Trinkwasserquelle.Und es sind diese Tierchen,die es erst zu dem machen,was es ist.Auch deshalbsollten wir sie schützen,die zartenund faszinierenden Lebewesenin ihrer Welt unter unseren Füßen.Über 70 % unseres Trinkwassersstammt aus Grund- und Quellwasser.Der Rest ausOberflächenwasser wie Talsperren.Die Erwärmung ist abernicht das einzige Problem.Unser Grundwasser wird auch knapp.Das zeigt einekürzlich erschienene Studiedes Frankfurter Institutsfür sozial-ökologische Forschung.Jeder zweite der401 Kreise in Deutschlandist von Wasserstress betroffen.Das bedeutet, es wirdmehr Grundwasser entnommen,als sich durch Niederschlägeneu bilden kann.In 94 Kreisensind die Grundwasserständein den vergangenen Jahrensignifikant gesunken.Die Gründe sindregional unterschiedlich.Der hohe Trinkwasserverbrauchin Ballungsräumen,der Wasserbedarfgroßer Industrieanlagenoder die Bewässerungin der Landwirtschaft.Das Ganze wird durch Klima-Extremewie Dürren verschärft.Aber zurück zu den wundersamenEigenschaften des Wassers.Eine davon ist seinebesondere Molekülstruktur,kleiner Chemie-Exkurs.Eigentlich sind esnur zwei Wasserstoffatomeund ein Sauerstoffatom, "H2O".Dann kommen aber nochzwei freie Elektronenpaare dazu.Die wirken so ähnlichwie kleine Magnete.Und jetzt wird's verrückt:Es entstehen "Wasserstoffbrücken".Die können sowohl festals auch flexibel seinund mit anderen Wassermolekülenein Netzwerk bilden.Das ist alsodie Lösung des Wasserrätsels.Es besteht zwar ausnur zwei Allerweltszutatenaus dem Basis-Bastelsatzdes Universums,aber es hat besondere Bindungen,eine besondere räumliche Struktur,und sozusagenPlus- und Minus-Pole.An denen hängt auch die zweiteessenzielle Funktion von Wasser,die als Lösungsmittel.Ich werde etwas hungrig,darum muss ich an Nudeln denken.Also, wenn man Salz in Wasser gibt,was passiert?Das Salz verschwindet.Der Grund ist,dass Wasser eines der bestenLösungsmittel auf der Erde ist.Verantwortlich isterneut seine Polarität.Wie winzige Magnetelagern sich Wassermolekülean andere polare Stoffe,etwa Salze, an,trennen sie in ihre Bestandteile aufund umschließen sie.Da Wasser flüssig ist,kann es gelöste Bestandteilevon A nach B transportieren.Auch andere Lösungsmittelkönnen Salze auflösen,könnten Dingein unserem Blut auflösen.Letztlich kommtes immer darauf an:Welche Temperaturund Druckbedingungen haben wir?Bei den Temperaturen,die wir brauchen, die 37°C,ist Wasser ideal als Lösungsmittel.* fröhliche Musik *Dank seiner Molekülstrukturhat das Wasser unterBedingungen wie auf der Erdenoch mehr Funktionenals ein Armeetaschenmesser.Here's a can opener.That's the regular blade.Here's a screwdriver.Aber was istmit dem Rest des Universums?Unter Bedingungenwie extremer Kälte,wenn chemische Reaktionen erlahmen,fördert Wasser auch dort das Leben?Wie verhält es sich da draußen?Wir haben im Labor mittlerweile19 verschiedene kristalline Formenvon Eis hergestellt.Das ist längst nichtdas Ende der Forschungsstange.Man glaubt, es gibtmindestens 42 weitere Eisformen,die wir noch nichtim Labor herstellen können,die es aber vermutlichirgendwo im Weltraum längst gibt.Ein Verwandlungskünstlerpar excellence.Die häufigste Form von Wasserim Universum ist das amorphe Eis.Wasser, das im Vakuum und der Kältedes Weltalls glasartig vorliegt.(auf Englisch) Bei den meistenkristallinen Eisformenliegen die Wassermolekülein geordneten Strukturen vor.Im Gegensatz dazu sind siein amorphem Eis durcheinander,als ob flüssiges Wasserschockgefrostet worden wäre.Macht Wasser unter diesenExtrembedingungen Anstalten,das Leben zu fördern,hat es weitere Asse im Ärmel?Eines dieser Asse ist,dass Wasser im Alldie Geburtsstättevon vielen Molekülen darstellt.Im All kennen wir Moleküle,die in einem Chemielaborwahnsinnig schwerherzustellen sind.(auf Englisch)Wasser ist ein polares Molekül.Es kann starke Bindungenmit anderen Molekülenauf der Oberflächevon Staubkörnern eingehenund sogar herumfliegendeMoleküle einfangen.Das langsam fließende amorphe Eiswird zur Begegnungsstätte für allemöglichen Elemente und Moleküle,die da draußen unterwegs sind.(auf Englisch) Dabei kann es sogarzur Bildung von Glyzin kommen,der einfachsten Aminosäure.Die wurde im Kometen 67 gefunden,der von der Sonde "Rosetta"besucht wurde.Auf diesem Kometen,reich an Wassereis,wurden viele organischeVerbindungen gefunden.Aminosäuren sinddie Basisbaustoffe des Lebens.Sie bestehen aus Elementen,die alle in amorphem Eisgefunden wurden.Sind einfache Aminosäuren wirklichim Eis von Kometen entstanden,könnte das die Theorie stützen,nach der das Data-Kit für Lebenaus dem All auf die Erde kam.Glyzin wiederumist die einzige Aminosäure,die zur Bildungkein flüssiges Wasser braucht.Wäre sie im amorphen Eis entstanden,wäre das ein Beleg,dass Wasser selbst unter widrigstenBedingungen Leben unterstützt,sobald sich die Gelegenheit bietet.(auf Englisch)Eines scheint klar.Kaum war flüssiges Wasserauf der Oberfläche unseres Planetenkonstant vorhanden,ist Leben entstanden.Das legengeologische Analysen nahe.Die Erde ist etwa 4,5 Mrd Jahre alt.Inzwischen gibt es Indizien,dass flüssiges Wasserbereits vor mehr als 4 MrdJahren vorhanden war.Etwa um diese Zeitverorten neuere Studiendie Entstehungder ersten Einzeller.(auf Englisch) Wasser reagiertauf diese Biomoleküle,die Proteine,die DNA und so weiter,die in ihm gelöst sind.Es verändertsein dreidimensionales Netzwerkauf sehr subtile Weiseum sie herum.Auf eine Weise,die den Molekülen hilft,zueinander zu findenund in Kontakt zu treten.Wasser ist demnachnicht nur Lösungsmittel,Transportunternehmenund Reaktionspartner.Sondern auch noch Begegnungsstätte,Kommunikationskanal,Molekülverkuppler.Ein einzigartiges Medium,in dem und aus demdas Leben entsteht.Das ist jetzt was ganz anderes,so ein Schluck Wasser!Die Empfehlung,täglich zwei LiterWasser trinken zu müssen,stimmt so übrigens nicht.Wissenschaftlich sinddiese zwei Liter nirgends belegt.Der Wasserbedarf kann individuellsehr unterschiedlich sein.Je nach Körpergröße,Geschlecht, Lebensstilund auch Klimabedingungen.Wenn Sie z.B. viel Sport machen,schwitzen Sie mehr.Dann brauchen Siemehr Trinkwasser.Außerdem nehmen wireinen Großteil des Wassersüber die Nahrung aufund nicht über das Trinken.Eine US-Studie hat berechnet,dass eine wenig aktive Frauzwischen 20 und 30 Jahrennur etwa 1,3 LiterWasser am Tag benötigt.Sehr aktive,große Menschen dagegensind mit zwei Litern am Taggut bedient.Und jetzt machen wir uns aufin eine atemberaubendeUnterwasserwelt.* stimmungsvolle Musik *Es ist eines der faszinierendstenÖkosysteme unserer Erde.Der Kelpwald.Weltweit bedeckt ereine Fläche so groß wie Australien.Er speichert so viel CO2wie der Amazonas-Regenwald.Seine riesenhaften Braunalgensind ein Paradies der Artenvielfalt.Roushanna Grey hates sich zur Aufgabe gemacht,die besondere Unterwasserwelt umsKap der Guten Hoffnung zu entdecken.* stimmungsvolle Musik *Für sie ist Seetang einattraktives, gesundes Lebensmittel,das lange unterschätzt wurde.(auf Englisch)Er ist sehr knusprig und lecker.Ich verwende ihnin vielen verschiedenen Rezepten.Man kann ihn frisch direkt ausdem Meer essen oder auch getrocknetin verschiedenen Gerichtenaußerhalb der Saison verwenden.* Wasserplätschern *Der Grund, weshalb ich den Seetangvom Felsen abschneideund nicht einfach abreiße,ist die Nachhaltigkeit.Es ist die regenerativste Art,ihn zu ernten.Auf der Welt gibt es etwa 10.000verschiedene Arten von Seetang.Kelp ist die größte Untergruppe.Der Meeresbiologe Rob Andersonhat Jahrzehnte an der UniversitätKapstadt zum Kelp geforscht.In der Falls Baymischen sich Strömungenaus dem Atlantischenund dem Indischen Ozean.Das sorgt für einegroße Vielfalt an Meereslebewesen.Bei Forschungsfahrten aufs Meeruntersucht Rob Anderson regelmäßigVeränderungen in der Bucht.Dank dem kalten Wasser im Atlantikgedeihen Kelpwälderhier besonders gut.Bei optimalen Bedingungenkann dieser Kelpmehrere Zentimeter pro Tag wachsen.Was die Produktivität betrifft,erzeugen diese Kelpalgenwahrscheinlich rund 60 Prozentder benötigtenNährstoffe in der Bucht.Sie sind die wichtigstenprimären Nährstoffproduzentenan unserer Küsteund ihre Biomasse ist enorm.Aber in welchem Zustandist der Kelp unter Wasser?Auf den ersten Blicksieht alles gut aus.Es war großartig, sehr schön.Alles sieht so aus,wie es sein sollte.Das hier ist eine junge Kelppflanzemit ihren Wurzeln.Das ist das Haftorgan, mit dem sichdie Pflanze an die Felsen krallt.Es ist aber nichtwie eine Landpflanze,die mit ihrer WurzelNährstoffe aus dem Boden aufnimmt.Der Seetangbezieht alle Nährstoffeüber seine Oberflächedirekt aus dem Wasser.Das Haftorganhält ihn nur am Felsenund ist ein fantastischerLebensraum für andere Lebewesen.Hier wachsenandere Arten von Seetangund hier gibt esauch ein paar Muscheln.Auch sie finden hiereinen geschützten Ort zum Wachsen.Das ganz Besondere beim Kelpist die Unterwasser-Photosynthese.Sämtliches dunkles Pflanzengewebebetreibt Photosynthese.Es nutzt die Energiedes Sonnenlichts,um CO2 zu binden und es inGlukose und Sauerstoff umzuwandeln.Das alles entstehtim Grunde nur mithilfe der Sonne.Wobei die Schicht fürdie Photosynthese des Kelpshauptsächlich außen liegt.Denn innen in den Stängelnspeichert die Pflanze Gas,damit die Wedelim Wasser schweben können,ganz oben in der Nähe des Lichts.Ein Kelpwald kannbis zu 20-mal mehr CO2 aufnehmenals ein gleich großesWaldgebiet an Land.Die LebensmittelkünstlerinRoushanna Greyexperimentiert schon langemit Kelp in ihrer Küche.Heute probiert sieein neues Gericht aus.Sie schneidet den Seetangin dünne Tagliatelle-Streifenund kocht ihn wie Pasta.Was werden ihre Freunde dazu sagen,die sie eingeladen hat?* ruhige Musik *(auf Englisch:) Mmh, großartig!Ja, Kelp hat einewirklich neutrale Geschmacksnote.Im Laufe der Zeitwird Seetang sicher einfachzu einer weiteren Zutat werden,wie ein Brokkolioder eine Kartoffel.Das Potenzialals Nahrungsquelle wäre enorm.Forschende in Südafrikaarbeiten deshalb daran,ob man Kelp auchin Meeresfarmen anbauen könnte.Der natürliche Kelpwaldvor der Küste ist streng geschützt.Er darf nurmit Genehmigung geerntet werden.Nicht nur als CO2-Speicherdürfte er fürdie Zukunft unseres Planeteneine wichtige Rolle spielen.* stimmungsvolle Musik *Manche Unterwasserweltensind noch kaum erforscht.Und inzwischen sollte klar sein:Wasser ist ein Quelldes Lebens und der Vielfalt.Grund genug also, unser Wasserwieder mehr zu schätzen.Es darf nicht allzu viel sein,aber auch nicht zu wenig.Über so einen schön verregneten Tagkönnen wir uns nur freuen.Bleiben Sie gesundwie ein Fisch im Wasser.Bis zum nächsten Malhier bei "Quarks", tschüs!Copyright Untertitel: hr 2025