Wie wir forschen

Methoden und Instrumente

Um den Austausch essentieller Elemente, sowie von Wasser und Energie in verschiedenen Ökosystemen zu erforschen, sammeln und untersuchen wir Luft-, Wasser-, Boden- und Pflanzenproben. Bei den Analysen nutzen wir Biomarker, stabile Isotope und Radiokohlenstoff. Für hochpräzise Analysen und chemische Aufschlüssen mit hohen Durchsatzraten betreiben wir in unserem Institut spezialisierte Servicelabore.

Um die Kreisläufe essentieller Elemente und Spurengase in verschiedenen Ökosystemen nachzuverfolgen, nehmen wir Bodenproben in verschiedenen Tiefen, aus der Vegetation, aus Wasserquellen sowie aus der Luft. Die Proben können aus Labor- und Feldexperimenten sowie aus Messkampagnen in Ökosystemen, einschließlich kleiner und großer Türme, und in Flugzeugen stammen. Zudem werten wir entsprechende Datensätze aus, die bei Satellitenmissionen gesammelt wurden. So können wir den Kreislauf der Elemente in einem breiten Bereich der Atmosphäre sowie zwischen den verschiedenen Sphären analysieren. 

Darüber hinaus sammeln und verarbeiten wir an bestimmten Untersuchungsstandorten physiologische, ökologische und meteorologische Daten, die Aspekte des Elementkreislaufs mechanistisch erklären können. Dazu gehören verschiedene Störfaktoren wie Wasserverfügbarkeit, Bodenfeuchtigkeit, photosynthetische Aktivität, Pflanzeneigenschaften, Baumsterben, Biodiversität und Landnutzungsstrategien.  

Um die riesige Menge an Daten und ihre unterschiedlichen Qualitäten zu interpretieren, nutzen wir die hervorragende Computerkompetenz unserer Wissenschaftler*innen. Um die komplexen Wechselwirkungen zu bewältigen und große Maßstabssprünge zu machen, stützen wir uns auf konzeptionelle und computergestützte Modelle sowie Datenanalysen durch maschinelles Lernen. So können wir unser Verständnis der Prozesse zu prüfen, die den Zustand des Erdsystems bestimmen und wie es auf Veränderungen reagiert.