Pflanzenökologie
Wir müssen verstehen, wie Pflanzen als Hauptakteure in unseren Ökosystemen auf Umweltveränderungen reagieren, um die Widerstandsfähigkeit und somit die Leistungsfähigkeit unserer Ökosysteme abschätzen und vorhersagen zu können.
Unsere Ökosysteme unterliegen einem ständigen globalen Wandel, welcher allerdings die letzten Jahrzehnte deutlich zugenommen hat. Die gegenwärtig von uns genutzten, natürlichen und halbnatürlichen Ökosysteme geraten dabei zunehmend unter Druck. Gleichzeitig wird die gegenwärtige und zukünftige Funktionalität der Ökosysteme (Ökosystemdienstleistungen) durch ihre Historie beeinflusst. Organismen und Ökosysteme reagieren oftmals zeitlich verzögert, d.h. nicht im Gleichgewicht mit den gegebenen Umweltbedingungen, dann aber recht plötzlich, d.h. ausgeprägt nichtlinear auf Umweltveränderungen. Diese komplexen, ökologischen Dynamiken sind Haupttriebkräfte der Widerstandsfähigkeit (Resilienz) von Ökosystemen und somit für die Land- und Forstwirtschaft von hoher praktischer Relevanz, erschweren aber zugleich Zukunftsprognosen.
Ein tiefergehendes Verständnis zur Rolle von komplexen ökologischen Dynamiken ist für vorhersagestarke und gesellschaftsrelevante, ökologische Forschung nichtsdestotrotz unerlässlich. In anderen Worten: Wir müssen verstehen, wie Hauptakteure in unseren Ökosystemen auf Umweltveränderungen reagieren, um die Resilienz und somit Leistungsfähigkeit unserer Ökosysteme abschätzen und vorhersagen zu können. Pflanzen sind auf Grund ihrer überragenden Rolle als Kohlenstoffspeicher, ihrer Effekte auf Klima und Wasserhaushalt und ihrer Wichtigkeit als Ressource für Nahrung, Kleidung, Baumaterial, Energie etc. hierbei besonders bedeutsam.
In unserer Gruppe erforschen wir die zahlreichen Facetten komplexer ökologischer Reaktionen im Anthropozän und darüber hinaus. Dies erfolgt mit dem Ziel, Vorhersagen zu zukünftigen Ökosystemveränderungen zu verbessern und darauf aufbauend Adaptionsstrategien für eine nachhaltige Landnutzung zu entwickeln. Im Kern unserer Forschung stehen hierbei die Interaktionen zwischen Pflanzen und ihrer biotischen und abiotischen Umwelt auf der Skala einzelner Pflanzen, von Pflanzenbeständen und ganzer Ökosysteme.
Themenschwerpunkte unserer Forschung sind:
- Nichtlineare und Nichtgleichgewichts-Reaktionen von Pflanzen auf Klima- und Landnutzungsänderungen.
- Veränderungen in der Vorhersagbarkeit von Klima-/Umweltbedingungen und deren Effekte auf Pflanzen.
- Effekte des Klimawandels (z.B. Trockenheit) auf die Produktivität und Qualitat von Ackerkulturen.
- Agri-PV und dessen Potential zur Abmilderung von negativen Effekten des Klimawandels (z.B. zunehmende Trockenheit) auf Ackerkulturen.
- Wirkungen von Spurenstoffen aus Landwirtschaft, Industrie, Verkehr und anderen Emissionsquellen auf Ökosysteme.
- Praktischer Nutzen von Pflanzen und Pflanzengemeinschaften bei der Abschwächung des globalen Wandels, zur Mitigation von Klimaextremen und zur effektiven Schadstoffabscheidung.
- Entwicklung neuartiger Methoden zur Erhebung ökologischer Daten mit Fokus auf nichtlinearen und Nichtgleichgewichts-Reaktionen.
In der Kombination der unterschiedlichen Themenfelder sehen wir die Zukunft einer pflanzenökologischen Forschung, die zuverlässige Vorhersagen zur Ökosystemfunktionalität mit hoher gesellschaftlicher Relevanz erlaubt. Zur Bearbeitung der unterschiedlichen Themenfelder bedienen wir uns u.a. ökophysiologischer Messungen auf Blatt- und Bestandesebene, Klimakammer-, Gewächshaus- und Freilandexperimenten, Monitoring von Pflanzenbeständen im Freiland sowie Computer-Simulationen.
