Forschung

Exzellenzcluster

Future Forests (DFG)

Anpassung komplexer sozio-ökologische Waldsysteme an den globalen Wandel

Wir erwarten zukünftig große gesellschaftliche Veränderungen, die sich aus Prozessen wie Urbanisierung, Globalisierung und Handel, Landnutzung sowie veränderten Ansprüchen in Bezug auf die Leistungen der Natur für den Menschen ergeben. Die natürliche und die soziale Sphäre sind eng miteinander verflochten, interagieren auf komplexe Weise und schaffen so unerwartete Risiken. Mit einem besseren Verständnis dieser Systemdynamik können Strategien entworfen werden, um unerwünschte Entwicklungen zu verhindern.  Daher wollen die Forschenden von Future Forests neuartige Beiträge zur Konzeptualisierung und Analyse von Wäldern als neue sozial-ökologische Systeme (SÖS) leisten.

Biodiversitäts-Exploratorien

BEhealthy (Teil des DFG SPP 1374)

Wechselwirkungen zwischen Waldbewirtschaftung, biologischer Vielfalt und klimatischen Ereignissen und deren Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit

Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass der Kontakt mit der Natur erhebliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit hat – sowohl positive als auch negative. Forschungen zeigen, dass Aufenthalte in Wäldern das thermische Wohlbefinden sowie die körperliche und psychische Gesundheit verbessern können. Dabei spielen die strukturellen Merkmale und die Artenvielfalt von Wäldern eine zentrale Rolle. Wesentliche Treiber dieser Effekte sind die mikroklimatische Pufferwirkung, die Konzentrationen biogener flüchtiger organischer Verbindungen (Phytonzide) in der Luft sowie unterschiedliche visuelle, akustische und olfaktorische Reize. Die komplexen Wechselwirkungen zwischen Forstmanagement, Biodiversität und Gesundheitsergebnissen sind jedoch noch kaum verstanden.

Sonderforschungsbereich

ECOSENSE (DFG SFB 1537)

Multiskalige Quantifizierung und Modellierung der räumlich-zeitlichen Dynamik von Ökosystemprozessen durch intelligente autonome Sensornetzwerke

Der globale Klimawandel bedroht das Funktionieren der Ökosysteme weltweit. Waldökosysteme sind besonders wichtig für die Kohlenstoffbindung. Wiederkehrende Belastungen gefährden jedoch zunehmend selbst mitteleuropäische Wälder, was sich möglicherweise kaskadenartig auf ihre Kohlenstoffsenkenkapazität, ihre Widerstandsfähigkeit gegen Dürren und ihre Nachhaltigkeit auswirkt. Das Wissen über die Auswirkungen auf die Vielzahl von Prozessen, die die Wechselwirkungen zwischen Boden, Pflanze und Atmosphäre in diesen komplexen Systemen steuern, ist weitgehend unzureichend und die Unsicherheit über künftige Veränderungen extrem hoch.
Unser interdisziplinäres Forschungsprojekt ECOSENSE wird im Rahmen einer Ökosystemforschung der nächsten Generation alle relevanten Ebenen untersuchen. Unsere Vision ist es, kritische Veränderungen in der Funktionsweise von Ökosystemen auf der Grundlage des Verständnisses von hierarchischen Prozessinteraktionen zu erkennen und vorherzusagen.

Forschungsprojekt

PhytOakMeter

Die Rolle des Primings für abiotische und biotische Stressreaktionen bei Eichen

Im diesem Projekt wollen wir unser mechanistisches Verständnis der ökophysiologischen Reaktionen des Eichenholobionten auf wiederkehrenden Trockenstress verbessern. Darüber hinaus sollen die Auswirkungen des abiotischen Stresses auf den nachfolgenden biotischen Stress durch ober- und unterirdische Herbivorie aufgeklärt werden. Wir gehen davon aus, dass der untersuchte Eichenklon (DF159) durch ein erstes moderates Trockenheitsereignis vorbereitet wird und daher weniger anfällig für nachfolgenden abiotischen (Trockenheit) und biotischen (ober- und unterirdische Pflanzenfresser) Stress ist. Dies wird durch die Bestimmung wichtiger ökophysiologischer Parameter wie Wasserpotenzial, Photosyntheseraten, Chlorophyllfluoreszenz und anderer untersucht. Ein weiterer Schwerpunkt dieses Projekts ist das für Eichen typische endogene rhythmische Wachstum (ERG), das durch abwechselnde Phasen des Wurzel- und Sprosswachstums gekennzeichnet ist, und die Auswirkungen von Stress in diesen verschiedenen Phasen.

Forschungsprojekt

Forest Floor (DFG FOR 5315)

Funktionsweise, Dynamik und Anfälligkeit in einer sich verändernden Welt

Der Waldboden (FF) bildet die Schnittstelle zwischen ober- und unterirdischen Teilen des Waldes und erfüllt zentrale Ökosystemleistungen wie die Speicherung und Umwandlung von organischer Substanz, Nährstoffen, Wasser und Gasen. In gemäßigten Regionen könnten bereits kleine Klimaänderungen diese Funktionen beeinflussen, indem sie die Bodenstruktur von organischen zu mineralischen Schichten verschieben. Unser Forschungsverbund untersucht die Zusammenhänge zwischen den Steuergrößen, Eigenschaften und Leistungen des Waldbodens. Ziele sind (i) die Bewertung der Leistungsfähigkeit des FF im Vergleich zum mineralischen Oberboden, (ii) die Einschätzung seiner Anfälligkeit gegenüber Klimaerwärmung und (iii) die Nutzung seiner Eigenschaften als Indikatoren für die Erfüllung von Ökosystemleistungen. Im Fokus steht der kombinierte Einfluss von Phosphor und Temperatur in europäischen Buchenwäldern (Fagus sylvatica), gemischt mit Fichten (Picea abies) und Bergahorn (Acer pseudoplatanus).