Kritische Schwellen und Extremereignisse
 Die Santorin-Explosion begann als einfacher Vulkanausbruch, bei dem
Magma die Oberfläche durchbrach.
Dann versiegte das Magma und schuf eine grosse, gasgefüllte
Höhle, deren Gesteinsdecke voller Risse war.
Dann fiel die Insel zusammen. Das Meer brach herein, wogte hoch und schlug in mächtigen Wellen zurck.
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Archäologische Funde auf Santorin im
östlichen Mittelmeer ergaben, dass sich etwa im fünfzehnten Jahrhundert v. Chr. In
diesem raum eine Reihe von Katastrophen ereigneten – Katastrophen, aus denen sich die
abendländische Kultur erhob. Doch wie heftig war nun die Eruption auf Santorin? Die
Gelehrten ziehen zum Vergleich die Berichte über den Ausbruch des Krakatau im Jahre 1883
heran. Der Krakatau, ein Inselvulkan zwischen Sumatra und Java, bekam an seinem
Sockel Risse, und kaltes Seewasser drang in ihn ein und vermischte sich mit heisser Lava.
Der ungeheure Gas- und Dampfdruck, der dadurch im Innern des Vulkans entstand, sprengte
die Spitze des rund 450 Meter hohen Krakatau in die Luft, leiss einen heissen Staubstrahl
50 Kilometer gen Himel schiessen und schleuderte Felsbrocken 80 Kilometer weit. Der
Vulkanstaub umkreiste die Erde monatelang. Als die eingeschlossene Energie verpufft war,
stürzte die leere Hälle des Vulkans in einen 180 Meter tiefen Krater unterm
Meeresspiegel und rief dabei vernichtende Flutwellen hervor. Die Explosion erschütterte
noch in 750 Kilometer Entfernung Häuser und war mehr als 480 Kilometer weit zu hören. Beim Ausbruch auf Santorin geschah, wie die Gelehrten annehmen, genau das gleiche – nur muss die Explosion noch um ein Vielfaches heftiger gewesen sein. Der dabei erzeugte Lustdruck entsprach nach Galanopoulos der Energie, die bei der gleichzeitigen Explosion mehrerer hundert Wasserstoffbomben freigestzt wird. Die Überreste des Santorinvulkans wurden mit einer 30 Meter starken Schicht glühender Asche bedeckt. Der Wind trug die Teile der Asche von Santorin über ein Gebiet von 200.000 Quadratkilometern, vor allem nach Südösten, wo sie noch heute als mehrere Zentimeter bis einige Meter dicke Schicht auf dem Meeresgrund liegt. Der ausgehöhlte Berg stürzte 400 Meter in seinen Krater unter der Meeresoberfläche und sandte Flutwellen aus, die am Ausgangspunkt 1.500 Meter hoch gewesen sein müssen. Merere 30 Meter hohe Wassermauern krachten mit einer Geschwindigkeit von 300 Kilometern pro Stunde gegen die Küste Kretas überfluteten keine drei Stunden später das Nildelta und waren wuchtig genug, um noch den 1.000 Kilometer entfernten antiken Hafen Ugarit in Syrien zu überschwemmen. So etwa berechnet man heute die äusseren Folgen des Santorinausbruchs. Seine Wirkungen auf die Geschichte waren wahrscheinlich noch viel tiefer. Zur Zeit des Santorinausbruchs war Griechenland von primitiven helladischen Stämmen bewohnt. Die Minoer jedoch, die in einem Dutzend Städten auf Kreta und in einigen Siedlungen auf Santorin und anderen Inseln lebten, hatten eine schon weit entwickelte Zivilisation. |
| Sie verwendeten eine anspruchsvolle Schrift.
Viele Sportarten waren beliebt, so Boxen, Ringen und Stierkampf; bei den Stierkämpfen
mussten sich die Wettkämpfer über die Hörner der angreifenden Tiere schwingen. Die
Kreter hatten Toiletten mit Wasserspülung und klimatisierten ihre Häuser, indem sie
kühlen Seewind in die Räume leiteten. Sie schufen herrliche Vasen, Ornamente und Wandg-
emälde. Ihre Gesandten und ihre Handelsflotten befuhren die damals bekannten Meere der
Erde. Diese grossartige Kultur bekam im späten fünfzehnten Jahrhundert v. Chr. auf der Höhe ihrer Kraft unvermittelt einen vernichtenden Schlag. Ausgrabungen lassen vermuten, dass die minoischen Städte und die Paläste fast alle zur gleichen Zeit vernichtet wurden. Der dichte Aschenregen füllte Kretas fruchtbare Täler, vernichtete die Ernte und machte jede Landwirtschaft auf der Insel für Jahrzehnte unmöglich. Nahezu das gesamte minoische Volk ging zugrunde. |
Vulkan ist nicht gleich Vulkan
Geologen unterscheiden eine ganze Reihe verschiedener Vulkanen-Arten.
Aufbau eines Schichtvulkans
Das klassische Bild eines Vulkans ist der gleichmäßige Kegel, auf dessen Gipfel sich ein
tiefer Krater befindet.
Doch Geologen unterscheiden verschiedene Arten von Vulkanen.
Schichtvulkane
Am häufigsten sind die Schichtvulkane (Stratovulkane), zu denen auch der Ätna, der
Popocatépetl in Mexiko, der Cotopaxi in Ecuador und der Kilimanjaro in Tansania sowie der
philippinische Mayon gehören.
Die ausgeworfene Lava (Magma, das an die Erdoberfläche gelangt ist) ist zähflüssig,
bewegt sich daher nur langsam und lagert sich in unmittelbarer Nähe des Kegels ab.
Diese Vulkane neigen stark dazu, zu explodieren. Eine der schlimmsten Katastrophen war der
gewaltige Ausbruch des Krakataus in Indonesien 1883, bei dem 35 000 Menschen starben.
Schildvulkane
Die größten Vulkane sind die Schildvulkane der Hawaii-Inseln. Weil die hier
ausfließende Lava relativ dünnflüssig ist, breitet sie sich weiträumig aus und gibt
dem Vulkan eine flache Hangneigung.
Meistens haben die Schildvulkane einen zentralen Förderschlot, indem das Magma zur
Erdoberfläche steigt.
Plateauvulkane
Decken- oder Plateauvulkane sind ähnlich aufgebaut wie die Schichtvulkane, allerdings ist
die ausfließende Lava noch dünnflüssiger. Dadurch entstehen Lavaplateaus, die sich
über mehrere hunderttausend Quadratkilometer ausdehnen können.
Lockerstoffvulkane
Lockerstoffvulkane sind ebenfalls eher flach. Sie entstehen wenn das Magma zu zähflüssig
ist, um an die Oberfläche zu gelangen. Das führt zu explosionsartigen Ausbrüchen die
nur so genannte Lockerprodukte wie Bimsstein, vulkanische Asche und Lavafetzen aus dem
Erdinneren herausschleudern.
Caldera
Durch den ungeheueren Druck mancher Vulkan-Explosionen kann sogar der komplette Berggipfel
weggesprengt werden und es entsteht ein Kraterkessel, der auch Caldera genannt wird.
Eine Caldera kann aber auch entstehen, wenn nach besonders starken Ausbrüchen ein
Hohlraum in der Magmakammer entsteht. Ist die Last, die von oben auf den Hohlraum drückt,
zu stark, bricht der Vulkan ein und es bildet sich die Caldera.
Quelle: sueddeutsche.de
 Die vulkanische Aktivität spielt sich in ganz verschiedenen Grössenordnungen ab, von der stillen Entgasung aus vielen Einzelquellen, unter kleinen Eruptionen von etwa 50 Vulkanen pro Jahr, bis hin zu Grosseruptionen, die etwa einmal pro Dekade auftreten. Dabei wird sowohl die Chemie der Atmosphäre als auch das Klima beeinflusst. Verschiedene numerische Modelle werden genutzt, um diese Effekte zu simulieren. |
Klimaänderungen durch Vulkane Die Frage, ob menschliche Aktivitäten bereits das Klima beeinflussen, muss wohl endgültig mit "Ja" beantwortet werden. Dennoch sind zumindest additiv auch natürliche Ursachen von Klimaänderungen, wie z.B. Vulkanaus- brüche, Variationen der Sonnenaktivität im Klimasystem zu berücksichtigen. Deshalb ist es notwendig, sich genauer mit diesen Phänomenen auseinander zu setzen. Grosse Vulkaneruptionen wurden schon immer mit Klima- und Witterungsanomalien in Verbindung gebracht. Besonders starke Vulkaneruptionen führen zu einem Anstieg des Schwefelsäureaerosols in der unteren Stratosphäre um eine bis zwei Grössenordnungen. Dieses Schwefelsäureaerosol wird durch die Oxidation magmatischer schwefelhaltiger Gase nach ihrem Transport in die Stratosphäre gebildet. Eine Übersicht der von besonders starken Vulkanausbrüchen ermittelten Schwelfmenge zusammen mit einem Explosivitäts- und einen Trübungsindex ist in der Tabelle angegeben: |
Die grössten Vulkanausbrüche der letzten 250 Jahre, ihre Explosivkraft (1-8), atmosphärische Trübung, genormt auf die Krakatau-Eruption (1885).
Vulkan |
Jahr |
Explosivität |
Trübung |
Laki-Spalte, Island |
1783 |
4 |
2300 |
Tambora, Indonesien |
1815 |
7 |
3000 |
Cosiguina, Nicaragua |
1835 |
5 |
4000 |
Askja, Island |
1875 |
5 |
1000 |
Krakatau, Indonesien |
1883 |
6 |
1000 |
Tarawera, Neuseeland |
1886 |
5 |
800 |
Santa Maria, Guatemala |
1902 |
6 |
600 |
Ksudach, Kamchatha |
1907 |
5 |
500 |
Katmai, Alaska |
1912 |
6 |
500 |
Agung, Indonesien |
1963 |
4 |
800 |
St. Helens, USA |
1980 |
5 |
500 |
El Chichón, Mexiko |
1982 |
5 |
800 |
Pinatubo, Philippinen |
1991 |
6 |
1000 |
Der Explosivitätsindex hat, ähnlich wie die
Richter-Skala für Erdbeben, eine logarithmische Skala und der Trübungsindex ist so
bemessen, dass er einen Wert von 1000 für die bekannte Eruption des Krakatau
(1883) ergibt. Wie man sieht, war Ende des
19. / Anfang des 20. Jahrhunderts eine Phase besonders hohr vulkanischer Aktivität
und nach einer Ruhepause von ca. 50 Jahren, in der keine besonders starken Eurptionenen
auftraten, setzte mit der Eruption des balinesischen Vulkans «Agung» (1963) eine neue
Serie ein. In den letzten beiden Jahrzenten des 20. Jahrhunderts scheint die vulkanische
Aktivität zunehmend stärker geworden zu sein.
Quelle:
Max-Planck-Institut für Meteorologie, Bundesstrasse 55, 20146 Hamburg
Vulkane sind nicht nur gefährlich, sondern auch Luftverschmutzer. Die Vulkanforscher auf Hawaii nehmen jetzt die Vulkangase genau unter die Lupe. Aus viertausend Metern Tiefe quillt glühende Lava an die Erdoberfläche. Auf Grund des hohen Druckes im Erdinneren sind in dem flüssigen Gestein Gase gelöst, wie das Treibhausgas Kohlendioxid und Schwefeldioxid, die Ursache von saurem Regen.
Vulkane -
Forschen an der Gefahr -
USGS Photograph taken on May 18, 1980, by Austin Post Mount St. Helens: Ausbruch am 18. Mai 1980 um 8:32 Uhr
Pazifischer Standardzeit |
Asche und Gaswolken wurden bis in
eine Höhe von 18 km, also über die Troposphäre hinaus in die Stratosphäre
geschleudert. Der Aschenauswurf dauerte 9 Stunden lang und konnte drei Tage später im
Osten der USA registriert werden. Ein Teil der Asche gelangte in den Jetstream und
umrundete so die Erde in zwei Wochen. Pyroklastische Flüsse, in denen Temperaturen über 640 Grad Celsius herrschten, rasten mit einer Geschwindigkeit von 400 km/h bergab und vernichteten die gesamte Fauna und Flora des Gebiets. Zwei Wochen nach den pyroklastischen Flüssen herrschten in den Schichtdecken noch Temperaturen von mehr als 400 Grad Celsius. Nicht weniger gefährlich war ein Lahar, der durch Vermischung der pyroklastischen Flüsse mit dem Eis und Schnee der oberen Bergflanke mit 120 km/h Geschwindigkeit für weitere Verwüstung sorgte, so dass die üblichen Hochwasserstände dadurch binnen kürzester Zeit um bis zu 9 m überschritten wurden. Pyroklastische
Wolke Bekannte pyroklastische Wolken (Vulkan / Ausbruch) |
PETROPAWLOWSK/KAMTSCHATSKI, 23. September 2005 |
24-09-2005 Vulkanausbruch auf Kamtschatka |
 Der
Vulkan Santa Ana in El Salvador spuckt Asche |
01.10.2005 SAN SALVADOR Ausbruch eines Vulkans in El Salvador Über dem Vulkan Santa Ana, der auch Llamatepec genannt wird, war am Samstag eine riesige Rauchwolke aufgestiegen. Der Vulkan spuckte Asche und flüssiges Magma aus. Die Gesteinsbrocken waren nach dem Bericht der Nachrichtenagentur AFP zum Teil so gross wie Autos. An einigen Stellen trat kochendes Wasser aus den Vulkanhängen. Durch Sirenengeheul wurden die Anwohner aufgerufen, die Region sofort zu verlassen. Rund 20 000 Menschen wohnen in der Umgebung des Vulkans, der rund 60 Kilometer von der Hauptstadt San Salvador entfernt liegt. Zuletzt brach er im Jahr 1904 aus. Bereits Mitte September hatten die Behörden vor einem bevorstehenden Ausbruch gewarnt, nachdem die seismische Aktivität in dem Gebiet auffällig gestiegen war. (sda)
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 Alles fliesst "panta rhei" |
Alles fliesst "panta rhei" Kruste, Mantel und Kern: der Schalenaufbau der Erde "panta rhei" - heißt auf Deutsch : Alles fließt. Das wusste der griechische Philosoph Heraklit bereits im fünften Jahrhundert vor Christus und meinte damit, dass sich alles im Zustand ständigen Entstehens und Vergehens befindet. Das gilt insbesondere für unsere Erde, denn die Erdkruste verändert sich ständig - und das, obwohl wir davon im Allgemeinen nichts mitbekommen. Nur manchmal, nämlich dann, wenn die Erde bebt oder Vulkane ausbrechen, wird uns das bewusst. |
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Ein Vulkan ist eine geologische Struktur, die
entsteht, wenn Magma (geschmolzenes Gestein) bis an die Oberfläche eines Planeten (z. B.
der Erde) aufsteigt. Alle Begleiterscheinungen, die mit dem Austritt der glutflüssigen
Gesteinsschmelze verbunden sind, bezeichnet man als Vulkanismus. Der Begriff "Vulkan" leitet sich von der italienischen Insel Vulcano ab. In der römischen Mythologie galt diese Insel als die Schmiede von Vulcanus, dem römischen Gott des Feuers. In einer Tiefe ab 100 km, in der Temperaturen zwischen 1000 und 1300 Grad Celsius herrschen, schmelzen Gesteine zu zähplastischem Magma, das sich in großen, tropfenförmigen Magmaherden in 2 bis 50 km Tiefe sammelt. Wenn der Druck zu groß wird, steigt das Magma über Spalten und Klüfte der Lithosphäre auf. Magma, das auf diese Weise an die Erdoberfläche gelangt, wird als Lava bezeichnet. Bei einem Vulkanausbruch werden nicht nur glutflüssige, sondern auch feste oder gasförmige Stoffe freigesetzt (Vulkanismus).
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Explosive Mischung Die Vulkane der Anden sind typische "Subduktionsvulkane" Die Schmelze verhält sich jedoch völlig anders als die plastische Gesteinsmasse des Erdmantels, weil sie viel Wasser und Kieselsäure enthält. Außerdem ist sie flüssig und enthält sehr viele Gase: Eine explosive Mischung also, die in Richtung Erdkruste aufsteigt und ihr Volumen immer mehr vergrößert. Schließlich sucht sie sich einen Weg an die Erdoberfläche und durchbricht unter großem Druck die Erdkruste. So entsteht ein Vulkan an einer so genannten Subduktionszone. Hot Spot Die Insel La Réunion ist über einem Hot Spot entstanden Es gibt jedoch noch eine andere Art von Vulkanismus, deren Quelle noch tiefer in der Erde zu suchen ist: im flüssigen, äußeren Kern. Von dort aus steigen Temperaturströme wie Schneidbrenner in Richtung der Erdkruste. Dabei wird Mantelmaterial erhitzt und mit nach oben geführt. An der Stelle, wo dieses Material die Erdkruste durchschlägt, entsteht ein Vulkan. Die Lava eines so entstandenen Vulkans enthält jedoch wenig Wasserdampf und ist deshalb nicht sehr explosiv. |
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Europa: Hekla (Island), Ätna (Sizilien), Vesuv und Stromboli (Süditalien). Afrika: Ol Doinyo Lengai (Ostafrika), Kamerunberg (Westafrika), Piton de la Fournaise (RÈunion). Amerika: Montagne PelÈe (Martinique), Cotopaxi (Ecuador), Popocatépetl (Mexiko), Lassen Peak und Mount Saint Helens (USA). Asien: Kljutschewskaja Sopka (Kamtschatka), Fujisan (Japan), Pinatubo (Luzon), Semeru (Java), Krakatau, Tambora (Sunda-Strasse). Ozeanien: Mauna Loa (Hawaii), Kilauea (Hawaii). |
| AMORE 2001: Mainzer
Max-Planck-Forscher suchten Vulkane im Eismeer Am 31. Juli wird eine internationale Arktisexpedition mit dem
Forschungsschiff "Polarstern" vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und
Meeresforschung und dem neuen US-amerikanischen Forschungseisbrecher "Healy"
aufbrechen, um den bis jetzt kaum erforschten Gakkel-Rücken, eine besondere
Meeresbodenspreizung und Gebiet aktiven Vulkanismus, zu erkunden. Wissenschaftler des
Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz werden dabei die petrologischen und
geochemischen Untersuchungen auf der "Polarstern" koordinieren.
"Polarstern" - schwimmendes Großlabor Wo ist die "POLARSTERN" jetzt?
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Jährlich entstehen entlang des 75.000 Kilometer
langen mittelozeanischen Rückens mehr als 20 Kubikkilometer neue Ozeankruste, ein
Vorgang, der eine Schlüsselrolle in der globalen Plattentektonik spielt. Das Magma
entsteht wenn der feste Erdmantel unter dem Ozeanrücken teilweise aufschmilzt. Das
flüssige, glutheiße Basaltmagma steigt empor und bricht als neue Kruste am Meeresboden
aus. Der Gakkel-Rücken - der die Fortsetzung des mittelatlantischen Rückens im
Nordpolarmeer - ist, mit etwa einem Zentimeter pro Jahr, der sich am langsamsten
spreizende ozeanische Rücken der Erde. Theoretische Modelle sagen deswegen ein extrem
geringes Aufschmelzen des Erdmantels unter diesem basaltischen Rücken voraus. Das ist
keine Folge der arktischen Kälte, sondern der sehr langsamen Auseinanderspreizung des
arktischen Meeresbodens. Dieses geringe Aufschmelzen ist von wissenschaftlicher Bedeutung,
weil die dadurch entstandenen Magmen eine wichtige Komponente in allen Vulkanmagmen der
Erde darstellen. Jedoch sind sie extrem schwierig isoliert zu beobachten Das Ziel dieser
Expedition ist es, Magmen aus geringfügiger Aufschmelzung und deren Residuen, sogenannte
Peridotite, am Gakkel-Rücken zu suchen. Bisherige Erkenntnisse über den Gakkel-Rücken stammen von einer einzigartigen Kooperation zwischen US-Militär und Zivilforscher. Seit 1996 nutzen amerikanische Forscher Atom-U-Boote der US-Marine, um wissenschaftliche Messungen am Boden des Nordpolarmeers durchzuführen. 1999 entdeckten deutsche Seismologen Hinweise auf aktive Vulkanausbrüche am Gakkel-Rücken, die von den amerikanischen Kollegen kurz darauf bestätigt wurden. Die ersten Basaltproben aus diesem Gebiet, die über die Jahre zufällig (in fehlgeschlagenen Sedimentkernungen) geborgen wurden, deuten den erwarteten sehr geringen Aufschmelzgrad des Erdmantels an. "Den endgültigen Beweis soll uns diese Expedition liefern", meint Dr. Jonathan Snow von der Abteilung Geochemie des Mainzer Max-Planck-Instituts für Chemie. Die zehnwöchige Arktiskampagne unter dem Acronym AMORE 2001 (Arctic Mid-Ocean Ridge Expedition) wird im norwegischen Tromsø starten. Die beiden Eisbrecher werden über 60 deutsche und amerikanische Wissenschaftler bis in die direkte Nähe des geographischen Nordpols bringen. Die Schiffe werden im Konvoi arbeiten, um sich gegenseitig bei den geophysikalischen Arbeiten und Gesteinsbeprobungen aus dem über 4000 Meter tief liegenden Ozeanboden zu unterstützen. Unter den Bedingungen einer fast geschlossenen Eisdecke stellen diese Arbeiten eine große Herausforderung für Wissenschaftler und Besatzungen dar. |
Spock, S'chn T'gai (Vulkanier) |
Lebensform: Vulkanier Tätigkeit: Wissenschaftsoffizier Dienstort: Enterprise Sohn von Sarek von Vulkan und Amanda Grayson von der Erde. Sein älterer Halbbruder Sybok wurde von der vulkanischen Gesellschaft ausgeschlossen, weil er sich für offene Gefühle und gegen pure Logik entschied. Die Vulkanier beherrschen Mentaltechniken, die sich durch jahrelange geistige Disziplin verfeinert haben. Sie können Gedanken wahrnehmen Suggestionen projizieren und ihr Bewusstsein miteinander verbinden. |
Weltraumwetter
Das europäische Satellitennavigationssystem
Galileo |
DLR Presse- und Öffentlichkeitsarbeit Bessere Vorhersage des Weltraumwetters erhöht die Genauigkeit von Navigationssystemen und die Betriebssicherheit von Kommunikationssatelliten Köln/Neustrelitz - Je genauer die Wettervorhersage ist, desto besser kann sich der Mensch auf die Wetterlage vorbereiten - ob im Privatleben oder in Industrie, Verkehr oder Landwirtschaft. Einen ähnlichen Service können demnächst auch Betreiber von satellitengestützten Navigations- und Kommunikationssystemen nutzen, denn sie sind abhängig von einer genauen Vorhersage des Weltraumwetters. Durch Sonneneruptionen und die durch sie ausgelösten Ionen-Stürme kann die Signalqualität von Satelliten verschlechtert oder sogar völlig gestört werden. So kann der so genannte Ionosphärenfehler beim globalen Navigationssystem GPS zu einer Ungenauigkeit von bis zu 60 Meter führen. Der Ionosphärenwetterdienst soll europaweit alle Kommunikations- und Navigationssysteme sowie Navigationsdienste mit aktuellen Informationen, Korrekturen und Vorhersagen zum Weltraumwetter und seinen Auswirkungen auf den Zustand der Ionosphäre versorgen.
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Literatur:
Wunder und Rätsel unserer Welt (Verlag: Das Beste
Sonderdruck Jahrbuch 2002 (Herausg.: Generalverwaltung der
Max-Planck-Gesellschaft, München
PIK Jahresbericht 2002/2003, Potsdam-Institut für Klimaforschung
Jahresbericht des Geo Forschungs Zentrum Potsdam in der Helholtz-Gemeinschaft
Tätigkeitsbericht des Max-Planck-Institut für Aeronomie, Katlenburg-Lindau
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EVOLUTION Homo sapiens ein Chaot oder doch lernfähig?
Der Kosmos
VULKANE
Infos über Ganztagsschulen |
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Diagnose: KREBS bei Kindern |
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Drogen sind verlogen denn ohne Ziel gibt es keinen Weg |
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Alles Nano oder was? Aktuelles aus der Forschung |
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Vom Affen
Die Brückenbauer - Forschung Die Natur als Ingenieur (Bionik) |
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DER QUERDENKER Albert Einstein |
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Forschung im Regenwald Das SHIFT - Programm |
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wo finde ich bloss die richtige Uni? ach ja, im internation. Kultur-Netz! |
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