Max Planck Gesellschaft
Max Planck Institut für Biogeochemie

Theoretische Ökosystem-Ökologie
(Emmy Noether Forschungsgruppe)

Dr. Carlos Sierra
Forschungsgruppenleiter

Tel.: +49 (0)3641 57 - 6133
csierra[at]bgc-jena.mpg.de

Webseite der Gruppe

Mathematische Modellbildung zum Transport von Energie und Materie in Ökosystemen

Unsere Forschungsgruppe Theoretische Ökosystem-Ökologie beschäftigt sich mit dem Transport von Energie und Materie in terrestrischen Ökosystemen. Schwerpunkte sind dabei die Bereitstellung von Kohlenstoff für die Pflanzenorgane, die Umwandlung organischen Materials im Boden sowie die Auswirkungen von Klima-veränderungen auf diese Prozesse und die verschiedenen biogeochemischen Kreisläufe. Dazu entwickeln wir Konzepte für neue mathematische Modelle. Unsere wichtigsten Studiengebiete liegen in den Tropen, wie der Amazonas-Regenwald und die Kolumbianischen Mangrovenwälder.

Allgemeinverständliche Zusammenfassung der Forschungsschwerpunkte (pdf)

Projekte

  • Linearitätsabweichung und alternative Zustände biogeochemischer Kreisläufe in terrestrischen Ökosystemen
  • Nationale Kohlenstoffspeicher in den Kolumbianischen Mangrovenwäldern

Ausgewählte Publikationen

Sierra, C. A., & Müller, M. (2015). A general mathematical framework for representing soil organic matter dynamics. Ecological Monographs, 85, 505–524.doi/10.1890/15-0361.1

Sierra, C. A., Trumbore, S. E., Davidson, E. A., Vicca, S., & Janssens, I. (2015). Sensitivity of decomposition rates of soil organic matter with respect to simultaneous changes in temperature and moisture. Journal of Advances in Modeling Earth Systems, n/a–n/a. doi:10.1002/2014MS000358

Sierra, C. A., Müller, M., & Trumbore, S. E. (2014). Modeling radiocarbon dynamics in soils: SoilR version 1.1. Geoscientific Model Development, 7(5), 1919–1931. doi:10.5194/gmd-7-1919-2014

Jiménez, E. M., Peñuela-Mora Marı́a Cristina, Sierra, C. A., Lloyd, J., Phillips, O. L., Moreno, F. H., … Patiño, S. (2014). Edaphic controls on ecosystem-level carbon allocation in two contrasting Amazon forests. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 119(9), 1820–1830. doi:10.1002/2014JG002653

Sierra, C. A., Jiménez, E. M., Reu, B., Peñuela, M. C., Thuille, A., & Quesada, C. A. (2013). Low vertical transfer rates of carbon inferred from radiocarbon analysis in an Amazon Podzol. Biogeosciences, 10(6), 3455–3464. doi:10.5194/bg-10-3455-2013

Sierra, C. (2012). Temperature sensitivity of organic matter decomposition in the Arrhenius equation: some theoretical considerations. Biogeochemistry, 108(1), 1–15.

Entnahme von Bodenproben aus Permafrostböden in Zentralalaska: Die Böden werden im Labor inkubiert und zur Erstellung von  verbesserten Modellstrukturen von Kohlenstoffdynamiken verwendet. (Bildautor: Carlos Sierra) Inkubation von Böden unter kontrollierten Bedingungen (Temperatur, Feuchtigkeit und Sauerstoffgehalt). Entstehendes Kohlendioxid und die gemessenen Radiokarbon-Werte dienen der Abschätzung in Bodenkohlenstoff-Modellen. (Bildautor: Carlos Sierra) Heterogene Landschaft in der Porce Region im Nordwesten von Kolumbien. Wir entwickeln Modelle für Vorhersagen über die Kohlenstoff-Anreicherung in diesem Gebiet. (Bildautor: Carlos Sierra) Weßer-Sand-Ökosystem im Amazonas-Becken: hier untersuchen wir die Kohlenstoffallokation und den Boden-Radiokohlenstoff. (Bildautor: Carlos Sierra) Im Gebiet um die Biologische Station Zafire im Kolumbianischen Amazonasgebiet untersuchen wir Walddynamiken und Bodenprozesse in verschiedenen Ökosystemen. (Bildautor: Carlos Sierra)
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