Der vergangene Sommer brachte globale Rekordtemperaturen mit sich. Die Auswirkungen des Klimawandels werden besonders in den eigentlich stets eisigen Regionen des Planeten sichtbar: Das Eis an den Polen und in den Bergen wird immer weniger. Auch die Zahl der Eishöhlen, in denen das ganze Jahr über gefrorenes Wasser überdauern kann, nimmt rasant ab.

Wie steht es um die alpinen Eisvorkommen? Tanja Traxler und David Rennert haben zwei wichtige Orte der österreichischen Kryosphäre besucht: die Pasterze am Großglockner, den größten Gletscher des Landes, und die Eisriesenwelt, die längste Eishöhle der Welt. Wie lange wird es diese Naturwunder noch geben? Welche Folgen hat der Eisschwund für die Ökosysteme und wieso arbeiten Fachleute unter Hochdruck daran, Eisproben für die Zukunft zu konservieren? Das beantwortet der Geologe und Höhlenforscher Christoph Spötl in der aktuellen Folge von "Rätsel der Wissenschaft".

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Vor etwa 10.000 Jahren begannen Menschen, Pflanzen gezielt auszuwählen und anzubauen. Die Erfindung der Landwirtschaft war ein epochaler Sprung in der Menschheitsgeschichte, der unsere Spezies bis heute prägt. Im Gegensatz zu unseren Vorfahren steht uns aber eine Fülle an Werkzeugen zur Verfügung, um Pflanzen schneller und besser an unsere Bedürfnisse anzupassen.

In den vergangenen Jahren sorgten in der Pflanzenforschung neue Gentechnikmethoden wie die Gen-Schere Crispr für Aufsehen. Die Technik erlaubt sehr präzise Eingriffe ins Erbgut von Organismen, schneller und billiger als je zuvor. Aus der Wissenschaft ist dieses Werkzeug nicht mehr wegzudenken, aber auch in der Landwirtschaft gibt es enorme Anwendungspotenziale.

Kann die Gen-Schere dabei helfen, die Landwirtschaft nachhaltiger zu machen? Welche Chancen birgt sie für die Ernährungssicherheit in Zeiten des Klimawandels? Und welche Risiken bringt die Technik mit sich? Darüber sprechen David Rennert und Tanja Traxler in der neuen Folge von "Rätsel der Wissenschaft" mit der Molekularbiologin Ortrun Mittelsten Scheid (Gregor Mendel Institut der Österreichischen Akademie der Wissenschaften) und dem Journalisten und Agraringenieur Timo Küntzle.

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Auf der Erde gibt es etwa 1.500 aktive Vulkane, die in den vergangenen 10.000 Jahren ausgebrochen sind. Manche davon speien häufig Lava und Asche aus, andere nur alle Jahrtausende. Für besondere Aufmerksamkeit sorgen die rund 20 bekannten Supervulkane der Welt. Sie sind so groß, dass sie keine typischen Vulkankegel bilden, sondern sogenannte Caldera-Systeme, unter denen sich gewaltige Magmablasen bilden. Der Ausbruch eines solchen Giganten wäre fatal – mit potenziell globalen Folgen.

Immer wieder sorgt Europas einziger Supervulkan für Schlagzeilen, die sogenannten Phlägreischen Felder bei Neapel. In den vergangenen Jahrzehnten scheint dieser Vulkan aktiver geworden zu sein. Wie lassen sich solche Vulkanausbrüche vorhersagen? Weshalb siedeln Menschen überhaupt in vulkanischen Regionen und wie gut sind wir auf katastrophale Eruptionen vorbereitet? Darüber sprechen Tanja Traxler und David Rennert mit Marlene Erhart aus der STANDARD-Wissenschaftsredaktion und dem Wissenschafter Gerhard Wotawa von Geosphere Austria.

Unser äußerer Nachbarplanet wirkt zwar nicht besonders einladend, im Fokus der Raumfahrt steht er aber schon lange. Denn der Mars, der vor langer Zeit der Erde gar nicht so unähnlich war, ist nicht nur wissenschaftlich hochinteressant. Er ist auch der am einfachsten erreichbare Planet abseits der Erde, auf dem Menschen eine gewisse Überlebenschance haben – vorausgesetzt, technische und medizinische Hürden können überwunden werden.

Flüge zum Mars sind längst machbar, auch Landungen mit Robotern waren schon mehrfach erfolgreich. Bald dürften auch erste Systeme für den Transport von Menschen zum Roten Planeten zur Verfügung stehen. Ist die Menschheit also bereit, zur multiplanetaren Spezies zu werden? Noch nicht ganz. Welche medizinischen Probleme stehen astronautischen Marsmissionen noch im Weg und wie können sie gelöst werden? Welche ethischen Folgen und politischen Implikationen sollten wir dringend diskutieren, bevor der erste Mensch den Mars betritt? Darüber sprechen Tanja Traxler und David Rennert in der aktuellen Folge von "Rätsel der Wissenschaft" mit dem Raumfahrtmediziner Jens Jordan und der Astrophysikerin Erika Nesvold.

Wissenschaftliche Erkenntnisse, neue Technologien und offene Forschungsfragen sind seit jeher eine enorme Inspirationsquelle für Geschichten. Das ist aber keine Einbahnstraße: Immer wieder wurden auch wissenschaftliche Forschungen und technologische Entwicklungen in der Science-Fiction vorweggenommen und dadurch angestoßen, ob durch das Star-Trek-Universum oder die Jurassic-Park-Reihe.

Kommt die Wissenschaft überhaupt ohne fantastische Ideen aus? Kann Science-Fiction dabei helfen, ethische und gesellschaftliche Folgen neuer Technologien stärker zu thematisieren? Wie funktioniert die Zusammenarbeit von Forscherinnen und Forschern mit Hollywood? Darüber sprechen Tanja Traxler und David Rennert mit der Kulturwissenschafterin und Science-Fiction-Forscherin Julia Grillmayr und dem Physiker und wissenschaftlichen Hollywood-Berater Spyridon Michalakis in der neuen Folge von "Rätsel der Wissenschaft".

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Mehr als fünf Jahrzehnte nach der letzten astronautischen Mondlandung überschlagen sich die Pläne für eine Rückkehr zum Erdtrabanten. Die USA und Europa sowie China arbeiten daran, Menschen Richtung Mond zu fliegen, diesmal soll auch eine dauerhafte lunare Infrastruktur entstehen. Anders als zu Zeiten der Apollo-Missionen mischen auch private Unternehmen gehörig mit.

Was macht den Mond heute wissenschaftlich noch interessant und welche Rolle spielen wirtschaftliche und geopolitische Interessen bei der aktuellen Mond-Renaissance? Was sind die größten Herausforderungen für Astronautinnen und Astronauten bei längeren Aufenthalten im All und wie kann die Medizin von Weltraummissionen profitieren? Diese und andere Fragen besprechen Tanja Traxler und David Rennert mit Josef Aschbacher, Chef der Europäischen Weltraumorganisation (Esa), und der Esa-Reserveastronautin Carmen Possnig.

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Lange galten sie nur als theoretische Möglichkeit, heute wissen wir: Schwarze Löcher existieren wirklich – und zwar in großer Zahl. Auch im Zentrum der Milchstraße befindet sich ein solcher Schwerkraftgigant, der alles verschlingt, was ihm zu nahekommt. Sagittarius A* heißt dieses Schwarze Loch, das mehr als vier Millionen Sonnenmassen hat. Inzwischen ist es Forschenden sogar gelungen, ein Bild dieses gigantischen Objekts aufzunehmen.

Wie genau entstehen Schwarze Löcher und warum senden sie Strahlung aus, obwohl ihnen eigentlich nichts entkommt? Wie würde es einem Menschen ergehen, der einem Schwarzen Loch zu nahekommt – und was hat das mit Spaghetti zu tun? Diese und andere Fragen besprechen Tanja Traxler und David Rennert mit dem Physiker Daniel Grumiller, der an der Technischen Universität Wien zu Schwarzen Löchern forscht und sogar eine Idee hat, wie die Menschheit die faszinierenden Eigenschaften dieser Objekte vielleicht eines Tages für sich nützen könnte.

Lange wurden Pilze zu den Pflanzen gezählt, heute gelten sie als eigenes biologisches Reich und sind näher mit Tieren als mit Pflanzen verwandt. Sie ernähren sich nicht durch Fotosynthese, sondern von organischen Substanzen. Und sie sind extrem vielfältig und artenreich: Millionen von Pilzarten bevölkern die Erde, wissenschaftlich beschrieben wurden bisher aber lediglich etwa 150.000. Einige davon zählen zu den größten bekannten Lebewesen, etwa ein Hallimasch im US-Bundesstaat Oregon, der eine Fläche von neun Quadratkilometern besiedelt. Andere Pilze sind mikroskopisch klein.

Die Vielfalt unter den bekannten Pilzarten ist atemberaubend. Es gibt parasitäre Pilze, die Ameisen in willenlose Zombies verwandeln oder gefährliche Krankheiten bei Menschen verursachen. Daneben finden sich Spezies, die einige der wichtigsten medizinischen Wirkstoffe liefern. Oder köstlichen Pizzabelag. Die ökologische Rolle von Pilzen, ihre weite Verbreitung und die schier unüberblickbare Palette an Eigenschaften machen diese Lebewesen zu einem wichtigen Einflussfaktor für das Leben auf der Erde. Tanja Traxler, Julia Sica und David Rennert sprechen mit Fachleuten darüber, wie sehr uns Pilze nützen, schaden und beeinflussen – und ob diese oft total unterschätzten Lebewesen nicht eigentlich unseren Planeten beherrschen.

"Spukhafte Fernwirkung" zwischen verschränkten Teilchen, überlagerte Zustände, zerstörerische Messungen: Die merkwürdigen Phänomene der Quantenphysik scheinen auf den ersten Blick sehr weit weg von unserem Alltag zu sein. Doch längst nutzen wir quantenphysikalische Anwendungen tagtäglich. Sie stecken in jedem Computer und Smartphone und ermöglichen medizinische Untersuchungen wie die Magnetresonanztomographie (MRT).

Aktuell steht eine neue Generation von Quantentechnologien vor der Tür. Die wissenschaftlichen Fortschritte der vergangenen Jahre erlauben immer größere Sprünge bei der Entwicklung von effizienten Quantencomputern, eröffnen neue Chancen für Datensicherheit und zeigen enormes Anwendungspotenzial für die Wissenschaft selbst.

Was Quantencomputer können und was nicht und wie Quantentechnik die Welt verändern könnte, besprechen Tanja Traxler und David Rennert mit dem Quantenphysiker Richard Küng von der Universität Linz in der aktuellen Folge von "Rätsel der Wissenschaft".

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Nur ein Rückgang unserer Treibhausgasemissionen kann das menschengemachte Problem Klimawandel lösen. Aber schon heute sehen wir schwerwiegende Folgen der Erderwärmung, die immer mehr Menschen betreffen. Es gibt auch Ideen, wie der folgenreiche Temperaturanstieg künstlich gebremst werden könnte, bis wir unseren CO2-Ausstoß endlich in den Griff bekommen: Stichwort Geoengineering.

In der Wissenschaft wird vor allem diskutiert, wie die Sonneneinstrahlung auf die Erde durch technische Tricks reduziert werden könnte, um die Erwärmung zu bremsen. Ein Vorbild dafür sind Vulkane: Bei gewaltigen Eruptionen gelangen so große Mengen an Staub, Asche und Schwefelaerosolen in die Atmosphäre, dass diese die Sonneneinstrahlung verringern. Wie winzige Spiegel reflektieren sie einen Teil der Strahlung zurück ins All. In der Erdgeschichte haben Vulkanausbrüche immer wieder für globale Abkühlung gesorgt.

Können und sollen wir diesen Effekt durch gezielte Eingriffe in die Erdatmosphäre nachahmen, um den Planeten zu kühlen? Welche Chancen und Risiken Geoengineering birgt und warum es dringend mehr Forschung dazu braucht, besprechen David Rennert und Tanja Traxler mit Fachleuten in der aktuellen Folge von "Rätsel der Wissenschaft".