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Biosphäre

 
Das KT Biosphäre konzentriert sich auf die Untersuchung der Wechselwirkungen von Biodiversität und Prozessen, die im Zusammenhang mit Hydrologie, Atmosphäre und Klima stehen und Teil des globalen Wandels sind und durch diesen beeinflusst werden. Die Biodiversität und ihre Funktion wird im regionalen, landschaftlichen und lokalen Kontext durch umfassende Umweltgradienten erfasst. Sie stellt damit die Grundlage für das Verständnis von Auswirkungen auf - und nachhaltigen Umgang mit – Biodiversität im Rahmen der globalen Veränderungen dar. Darüber hinaus beziehen wir externe Faktoren ein, welche die Biodiversität und die Folgen ihrer Veränderungen beeinflussen.

Unser Maßnahmenkatalog sieht vor, das DPSIR-Schema (Driver - Pressure - State - Impact - Response; siehe Wieringa 1999, Tapio & Willamo 2008) einzusetzen, welches durch die EUA (EEA) als Grundgerüst entwickelt wurde, um Forschungs- und Monitoringaktivitäten auszugestalten. In diesem Rahmen stellen die treibenden Kräfte, der Zustand und die Auswirkungen mögliche Untersuchungsgegenstände der KT Biosphäre dar.

Klimawandel und Landnutzungsänderungen werden die zentralen zu untersuchenden belastenden Faktoren sein, welche einen Zustand biotischer und abiotischer Umweltbedingungen hervorrufen, mit Auswirkung auf die Gesellschaften (Wandel oder Verlust von Biodiversität) und die Verfügbarkeit und Nachhaltigkeit von Abläufen in Ökosystemen (z.B. Bestäubung, Nährstoffkreisläufe). Das KT Biosphäre untersucht dieselben belastenden Faktoren, die auch in anderen unterschiedlichen Systemen (Wald, Gras- und Weideflächen, Agrarökosysteme) und Maßstäben (vom Einzelstandort bis zur Landschaft) erforscht werden. Die innerhalb TERENO eingesetzten Indikatoren sollten die gleichen oder eng verwandt hinsichtlich der Abläufe in Ökosystemen sein.

Um die Synergieeffekte zu steigern und kompatibel zu artverwandten Programmen und Projekten zu sein, ist es ratsam die Parameter, Indikatoren und die entsprechenden Methoden im Umgang mit Zustand und Auswirkung abzustimmen. Dies betrifft insbesonders (a) die vom LTER-Europe (Network of Long Term Ecosystem Research sites across Europe) empfohlenen Parameter und Methoden, und den methodischen Ansatz der (b) Biodiversity Exploratories der DFG. Darüber hinaus werden wir die (c) SEBI 2010 Handlungsempfehlungen berücksichtigen.

Infolge der unterschiedlichen Schwerpunkte der beteiligten Helmholtz-Zentren und der arbeitskraftintensiven Aufgaben des KT Biosphäre, werden wir einen einfachen und praktikablen Ansatz, angepasst an die Ressourcen der Zentren, wählen. Grundlegende Aufgaben werden von allen Zentren übernommen, während einige sehr anspruchsvolle Tätigkeiten nur von einzelnen Zentren durchgeführt werden. Gemeinsame Basis stellen die Aspekte der Landnutzungsänderungen (Wälder, Agroforstwirtschaft und Energiepflanzen) dar, welche den Nährstoffkreislauf in der Landwirtschaft und den Kohlestoffspeicher des Bodens beeinflussen. Der Klimawandel kann mit Langzeitdaten und Langzeitexperimenten, welche die Grundlage für Modellierungen sind, bewältigt werden. Diesem Problem wird mit verschiedenen Ansätzen begegnet:

  • IMK-IFU: Lysimeter Transplantation Experiment (TERENO-SOILCAN)
  • Helmholtz-Zentrum München: Simulation der globalen Erwärmung durch experimentelle Bodenerwärmung
  • UFZ: Modellierung zukünftiger Artenverteilungen; Messungen der Ringbreite und der Isotop-Signale von Kohlen-, Sauer- und Wasserstoff in Jahresringen (gegenwärtiger Stand und zeitliche Dynamik)

TDie ausgewählten Parameter und Indikatoren für den Zustand und die Auswirkungen müssen folgende Anforderungen erfüllen:

  • Sensitives Verhalten bezüglich der Belastungsfaktoren
  • Wechselwirkungen zwischen den Indikatoren, Maximierung durch Kombination von Indikatoren/li>
  • Eignung zur Analyse von Artenpools etc.

Um eine breite Basis gemeinsamer Daten zu erlangen, welche keinen besonderen Bedarf an Expertenwissen nach sich zieht, und um den Bedarf an menschlicher Arbeitskraft zu minimieren, werden passive Verfahren zur Datenakquise für ausgewählte Themen eingesetzt.
 

Mitglieder

  • Stefan Klotz (UFZ)
  • Mark Frenzel (UFZ)
  • Angela Lausch (UFZ)
  • Peter Burauel (FZJ)
  • Jean-Charles Munch (HMGU)
  • Ralf Kiese (KIT)
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