Ökosystemfunktionen aus der Erdbeobachtung

Dr. Gregory Duveiller

Aufgabe

Die Kohlenstoff-, Wasser- und Energieflüsse zwischen dem Land und der Atmosphäre hängen stark von der Funktionsweise der Ökosysteme ab. Die Rolle des Bodens für das Klima zu verstehen, zu charakterisieren und vorherzusagen, ist jedoch eine echte Herausforderung, nicht nur wegen der Komplexität der beteiligten Prozesse, sondern auch wegen der großen Heterogenität der Landoberfläche selbst. Diese räumliche Variation resultiert aus den lokalen klimatischen, topografischen und edaphischen Bedingungen, aber auch aus der großen Vielfalt an Gefäßpflanzen, der Art und Weise, wie sie in bestimmten Ökosystemen organisiert sind, wie diese in der Landschaft strukturiert sind und wie diese Landschaften seit Jahrtausenden vom Menschen geformt und verändert wurden.

Die Gruppe Ecosystem Function from Earth Observation (Ökosystemfunktionen aus der Erdbeobachtung) zielt darauf ab, neu zu überdenken, wie wir die funktionalen Eigenschaften von Ökosystemen aus dem Weltraum quantifizieren und kartieren können. Dabei geht es darum, wie wir diese Signale durch die Integration von prozessbasiertem Verständnis und datengesteuerten Ansätzen miteinander kombinieren können. Ein Hauptaugenmerk liegt auf der Erforschung der Komplexität und Vielfalt terrestrischer Ökosysteme und darauf, wie ihre spezifischen funktionalen Eigenschaften die Wechselwirkungen zwischen Land und Atmosphäre beeinflussen. Zu den Themen, die unter diesem Dach untersucht werden, gehören: (i) die Verbesserung der Schätzungen von Kohlenstoff-, Wasser- und Energieflüssen; (ii) die Untersuchung der Rolle der Biodiversität (insbesondere der funktionalen Vielfalt) zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit von Ökosystemen; (iii) die Erforschung der biophysikalischen Auswirkungen von Landnutzung und Landmanagement auf das Klima.

Team

Name
Telefon
Fax
Raum
Gregory Duveiller
Projektleiter
  • +49 3641 57-6281
C3.015
MPG PublikationenGoogle Scholar ORCID
Ulisse Gomarasca
Doktorand
  • +49 3641 57-6237
MPG PublikationenORCID ResearchGate
Wantong Li
PostDoc
C2.004
MPG PublikationenResearchgate
Daniel Loos
PostDoc
  • +49 3641 57-6251
C3.002b
GitHub ORCiD
David Martini
  • +49 3641 57-6209
MPG Publikationen
Daniel E. Pabon Moreno
PostDoc
  • +49 3641 57-6299
C3.007
MPG PublikationenMastodon
Di Xie
  • +49 3641 57-6232
C1.008

Projekte

Projekte nur auf Englisch verfügbar

ITMS-B

ITMS-B

Verbundprojekt ITMS Integriertes Treibhausgas-Monitoring-System für Deutschland - Modul B (Demonstrationsphase)
Laufzeit: 08/2022 - 07/2026
PI/Co-PIs: Gregory Duveiller
ITMS-QS

ITMS-QS

Verbundprojekt ITMS Integriertes Treibhausgas-Monitoring-System für Deutschland - Modul QS (Demonstrationsphase)
Laufzeit: 08/2022 - 07/2026
PI/Co-PIs: Gregory Duveiller
USMILE
Erdsystemmodelle sind die Grundlage für das Verständnis und die Vorhersage des Klimawandels. Trotz der Fortschritte auf diesem Gebiet ist die Fähigkeit der Modelle, sowohl globale als auch regionale Reaktionen des Erdsystems zu simulieren, durch die Darstellung physikalischer und biologischer kleinräumiger Prozesse begrenzt. Das von der EU finanzierte Projekt USMILE wird maschinelles Lernen einsetzen, um die Modellierung und das Verständnis des Erdsystems zu verbessern. mehr
Open Earth Monitor
Open-Earth-Monitor hat es sich zur Aufgabe gemacht, die Nutzung von Umweltinformationen zu beschleunigen, um aktuelle und zukünftige Nutzer in der Forschung, bei der Entscheidungsfindung und die Bürger zu den nachhaltigsten Lösungen zu führen. mehr
Sen4GPP
Ziel des Sen4GPP-Projekts ist es, unser Wissen über die räumlich-zeitlichen Schwankungen der GPP in Verbindung mit terrestrischen Ökosystemen durch eine synergetische Nutzung der komplementären Informationen (Landoberflächentemperatur - LST, solarinduzierte Fluoreszenz - SIF, FAPAR und Landbedeckung), die von den Sentinel-Missionen (Sentinel-2, Sentinel-3 und Sentinel-5P) in verschiedenen räumlichen und zeitlichen Auflösungen bereitgestellt werden, sowie von anderen Erdbeobachtungs- und In-situ-Daten. mehr

Publikationen

Publikationen von Gregory Duveiller

Zeitschriftenartikel (20)

1.
Zeitschriftenartikel
Hackländer​, J.; Parente, L.; Ho, Y.-F.; Hengl, T.; Simoes, R.; Consoli, D.; Şahin, M.; Tian, X.; Jung, M.; Herold, M. et al.; Duveiller, G.; Weynants, M.; Wheeler, I.: Land potential assessment and trend-analysis using 2000–2021 FAPAR monthly time-series at 250 m spatial resolution. PeerJ 12, e16972 (2024)
2.
Zeitschriftenartikel
Avitabile, V.; Pilli, R.; Migliavacca, M.; Duveiller, G.; Camia, A.; Blujdea, V.; Adolt, R.; Alberdi, I.; Barreiro, S.; Bender, S. et al.; Borota, D.; Bosela, M.; Bouriaud, O.; Breidenbach, J.; Cañellas, I.; Čavlović, J.; Colin, A.; Cosmo, L. D.; Donis, J.; Fischer, C.; Freudenschuss, A.; Fridman, J.; Gasparini, P.; Gschwantner, T.; Hernández, L.; Korhonen, K.; Kulbokas, G.; Kvist, V.; Latte, N.; Lazdins, A.; Lejeune, P.; Makovskis, K.; Marin, G.; Maslo, J.; Michorczyk, A.; Mionskowski, M.; Morneau, F.; Myszkowski, M.; Nagy, K.; Nilsson, M.; Nord-Larsen, T.; Pantic, D.; Perin, J.; Redmond, J.; Rizzo, M.; Šebeň, V.; Skudnik, M.; Snorrason, A.; Sroga, R.; Stoyanov, T.; Svensson, A.; Talarczyk, A.; Teeuwen, S.; Thürig, E.; Uva, J.; Mubareka, S.: Harmonised statistics and maps of forest biomass and increment in Europe. Scientific Data 11, 274 (2024)
3.
Zeitschriftenartikel
Dunn, R. J. H.; Aldred, F.; Gobron, N.; Miller, J. B.; Willett, K. M.; Ades, M.; Adler, R. R.; Allan, P.; Allan, R.; Anderson, J. et al.; Argüez, A.; Arosio, C.; Augustine, J. A.; Azorin-Molina, C.; Barichivich, J.; Beck, H. E.; Becker, A.; Bellouin, N.; Benedetti, A.; Berry, D. I.; Blenkinsop, S.; Bock, O.; Bodin, X.; Bosilovich, M. G.; Boucher, O.; Buehler, S. A.; Calmettes, B.; Carrea, L.; Castia, L.; Christiansen, H. H.; Christy, J. R.; Chung, E.-S.; Coldewey-Egbers, M.; Cooper, O. R.; Cornes, R. C.; Covey, C.; Cretaux, J.-F.; Crotwell, M.; Davis, S. M.; de Jeu, R. A. M.; Degenstein, D.; Delaloye, R.; Girolamo, L. D.; Donat, M. G.; Dorigo, W. A.; Durre, I.; Dutton, G. S.; Duveiller, G.; et, a.; Zotta, R. M.: Global Climate. Bulletin of the American Meteorological Society 102 (8), S. 11 - 142 (2023)
4.
Zeitschriftenartikel
Gomarasca, U.; Migliavacca, M.; Kattge, J.; Nelson, J. A.; Niinemets, Ü.; Wirth, C.; Cescatti, A.; Bahn, M.; Nair, R.; Acosta, A. et al.; Arain, A.; Beloiu, M.; Black, T.; Bruun, H. H.; Bucher, F.; Buchmann, N.; Carrara, A.; Byun, C.; Conte, A.; da Silva, A.; Duveiller, G.; Fares, S.; Ibrom, A.; Knohl, A.; Komac, B.; Limousin, J.; Lusk, C.; Mahecha, M.; Martini, D.; Minden, V.; Montagnani, L.; Mori, A.; Onoda, Y.; Penuelas, J.; Perez-Priego, O.; Poschlod, P.; Powell, T.; Reich, P.; Šigut, L.; van Bodegom, P.; Walther, S.; Wohlfahrt, G.; Wright, I.; Reichstein, M.: Leaf-level coordination principles propagate to the ecosystem scale. Nature Communications 14, 3948 (2023)
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Publikationen von Johannes Gensheimer

Zeitschriftenartikel (3)

1.
Zeitschriftenartikel
Zhao, X.; Chen, J.; Marshall, J.; Galkowski, M.; Hachinger, S.; Dietrich, F.; Shekhar, A.; Gensheimer, J.; Wenzel, A.; Gerbig, C.: Understanding greenhouse gas (GHG) column concentrations in Munich using the Weather Research and Forecasting (WRF) model. Atmospheric Chemistry and Physics 23 (22), S. 14325 - 14347 (2023)
2.
Zeitschriftenartikel
Bao, S.; Alonso, L.; Wang, S.; Gensheimer, J.; De, R.; Carvalhais, N.: Toward robust parameterizations in ecosystem‐level photosynthesis models. Journal of Advances in Modeling Earth Systems 15 (8), e2022MS003464 (2023)
3.
Zeitschriftenartikel
Gensheimer, J.; Turner, A. J.; Köhler, P.; Frankenberg, C.; Chen, J.: A convolutional neural network for spatial downscaling of satellite-based solar-induced chlorophyll fluorescence (SIFnet). Biogeosciences 19 (6), S. 1777 - 1793 (2022)

Publikationen von Ulisee Gomarasca

Migliavacca, M., Musavi, T., Mahecha, M.D. et al.
The three major axes of terrestrial ecosystem function
Nature 598, 468–472 (2021).

Publikationen von Javier Pacheco Labrador

Zeitschriftenartikel (28)

1.
Zeitschriftenartikel
Jantol, N.; Prikaziuk, E.; Celesti, M.; Hernandez‑Sequeira, I.; Tomelleri, E.; Pacheco-Labrador, J.; Wittenberghe, S. V.; Pla, F.; Bandopadhyay, S.; Koren, G. et al.; Siegmann, B.; Legović, T.; Kutnjak, H.; Cendrero‑Mateo, M. P.: Using sentinel-2-based metrics to characterize the spatial heterogeneity of FLEX sun-induced chlorophyll fluorescence on sub-pixel scale. Remote Sensing 15 (19), 4835 (2023)
2.
Zeitschriftenartikel
Li, W.; Pacheco-Labrador, J.; Migliavacca, M.; Miralles, D.; Hoek van Dijke, A. J.; Reichstein, M.; Forkel, M.; Zhang, W.; Frankenberg, C.; Panwar, A. et al.; Zhang, Q.; Weber, U.; Gentine, P.; Orth, R.: Widespread and complex drought effects on vegetation physiology inferred from space. Nature Communications 14, 4640 (2023)
3.
Zeitschriftenartikel
Pacheco-Labrador, J.; de Bello, F.; Migliavacca, M.; Ma, X.; Carvalhais, N.; Wirth, C.: A generalizable normalization for assessing plant functional diversity metrics across scales from remote sensing. Methods in Ecology and Evolution 14 (8), S. 2123 - 2136 (2023)
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