Ökophysiologie der Wasser- & Stoffkreisläufe

 

Die Arbeitsgruppe „Ökophysiologie der Wasser und Stoffkreisläufe“ untersucht zentrale Prozesse, die den Fluss von Stoffen und Wasser im Boden-Pflanze-Atmosphäre-Kontinuum (SPAC) in Agrarlandschaften über verschiedene Skalen hinweg regulieren. Ziel der Forschung ist es, besser zu verstehen, wie Landnutzung und Klimaextreme die Resilienz von Ökosystemen beeinflussen. Unser Fokus liegt auf Ackerland, Grünland und Mooren, wobei wir prozessbasierte Ansätze verfolgen.

Von besonderer Bedeutung für die Arbeitsgruppe ist der ökophysiologische Zusammenhang zwischen verschiedenen Stoffkreisläufen und dem Wasserhaushalt entlang räumlicher und zeitlicher Skalen, ihr Einfluss auf Treibhausgasemissionen sowie der Zusammenhang zwischen Systemform und -funktion. Eine besondere Stärke liegt in unserem methodischen Schwerpunkt auf multiskaligen (isotopenbasierten) Gasflüssen, weiteren in-situ Stabilisotopen- und klassischen ökophysiologischen Methoden sowie in der Entwicklung neuartiger, maßgeschneiderter und kostengünstiger Sensorsysteme. Diese ermöglichen es uns, unsere Arbeiten räumlich in die Landschaftsebene zu integrieren und gleichzeitig die wissenschaftliche Repräsentation des globalen Südens in Beobachtungsinitiativen zu stärken.

Unser systembasierter, interdisziplinärer Ansatz hat zur Entwicklung der „AgroFlux“-Sensorplattform geführt, die wir in Zusammenarbeit mit dem Innovationszentrum für Transformation Agrarischer Systeme kontinuierlich weiterentwickeln. Sie ermöglicht es, wichtige Systemvariablen wie Kohlenstoffsenkenfunktionen, Treibhausgasemissionen, die Aufschlüsselung des Netto-Ökosystemaustauschs (z. B. Wurzelwasseraufnahme, Evapotranspiration, NEE), sowie Nährstoff- und Wassernutzungseffizienz gemeinsam zu untersuchen und „Hot Moments“ in Raum und Zeit zu identifizieren, die Systemreaktionen und Anpassungskapazitäten gegenüber Stress oder Managemententscheidungen maßgeblich bestimmen.

Wir arbeiten eng mit allen Arbeitsgruppen des Programmbereichs 1​ „Landschaftsprozesse“ ​sowie weiteren Partnern innerhalb und außerhalb des ZALF zusammen.

Kerninfrastruktur:

AgroFlux Sensor Plattform mit FluxCrane

Stabil ​Isotopenlabor

GC-Labor

Inkubationsanlagen