UFZ-Newsletter Februar 2014

Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ UFZ-Newsletter | Februar 2014 11 Nachwuchswissenschaftler: rico Fischer Dept. Ökologische systemanalyse e-mail: rico.fischer@ufz.de ten eines Untersuchungsgebietes als solche und im Detail mit Höhe, Größe der Krone, Durchmesser des Stammes und Zustand des Baumes erfasst. Bei durchaus tausend Bäumen und bis zu 200 Arten je Hektar, die in tropischen Regenwäldern zu finden sind, ist das eine „anstrengende Fleißarbeit“, erzählt Rico Fischer. Die haben innerhalb der tansanisch-deutschen DFG-Research Group „Kilimanjaro Ecosystems under Global Change“ Feldforscher vor Ort geleistet. „Ich war zwar in meiner Promotionszeit auch dort, in der Forschungsstation Nkwese- ko am südlichen Kilimandscharo, mein Kerngeschäft ist es aber, sich mit Kollegen der Forschergruppe auszutauschen und die Daten auszuwerten.“ Und das geschieht in erster Linie am Rechner im UFZ. Die Fleißarbeit für den studierten Mathe- matiker im Leipziger Büro hieß schließlich, die schier unüberschaubare Fülle an Daten, etwa zu Wachstumsgeschwindigkeit und Lichtverhältnissen, zu verarbeiten und auf dieser Basis den Kohlenstoffkreislauf – so- wohl auf Flächen bis zu einigen Quadratki- lometern Größe als auch über Zeitachsen in die Vergangenheit und Zukunft – abzubilden. „Daraus können wir letztlich ein Prozessver- ständnis entwickeln, wie Klimaänderung und Landnutzung den tropischen Regenwald und dessen Potenzial und Kapazität zur Kohlen- stoffspeicherung beeinflussen“, erläutert Rico Fischer. FORMIND geht am UFZ auf die Forscher- gruppe um Andreas Huth zurück. Vor fast 20 Jahren in den Grundzügen entworfen, seither stetig weiterentwickelt, ist das Bäume binden Kohlenstoff. Das weiß jedes Kind. Doch fragt das Kind, wie viel Kohlen- stoff steckt insgesamt in den Wäldern der Erde, weiß niemand eine genaue Antwort. Weder ein Ökologe noch eine Forstwissen- schaftlerin oder ein Biologe. „Wir können nur schätzen“, sagt Rico Fischer. Er ist Mathematiker. Gerade 30 geworden, steckt er mitten in der Verteidigung seiner Promo- tion. Die wird lokale Angaben liefern, welche Baumart in bestimmten Regionen welchen Beitrag zum Kohlenstoffkreislauf leistet. Im Kern belegt die Arbeit, dass das am UFZ entwickelte Waldmodell FORMIND geeignet ist, die Entwicklung artenreicher Wälder – im konkreten Falle des tropischen Regen- walds am Kilimandscharo – zu simulieren und zu analysieren. Verschiedene Szenarien der Waldentwick- lung, die sich aus klimatischen Einflüssen und Landnutzung ableiten lassen, hat Rico Fischer für den höchsten Berg Afrikas mittels FORMIND modelliert. Eines ging den Folgen natürlich bedingter oder menschlich verursachter Waldbrände nach. Die min- dern die Fähigkeit des betroffenen Areals, Kohlenstoff zu speichern. Bis zu 400 Jahre vergehen, ehe das ökologische Gleichge- wicht wieder hergestellt ist. Ohne dass die entstandenen Verluste an Kohlenstoff ausgeglichen würden, betont Rico Fischer. Das Szenario verdeutlicht das Besondere des Wald-Modells: FORMIND beschreibt die Dynamik von Wäldern auf lokaler Ebene – und liefert vor Ort genauere Schätzungen zum Kohlenstoffhaushalt als Modelle mit globalem Fokus. Dafür werden die Baumar- Modell inzwischen international anerkannt. Rico Fischer hat bei Professor Huth zuerst seine Masterarbeit geschrieben, jetzt seine Dissertation verfasst und wird als PostDoc in die 2012 gestartete Helmholtz- Allianz „Fernerkundung und Dynamik des Erdsystems“ einsteigen. Dann mit dem Ziel, beide Skalen der Modellierung – die lokale/ regionale und die globale – miteinander zu verknüpfen. „Bislang können wir ganz gut auf kleinen Skalen modellieren; und wenn wir das perspektivisch mit Daten aus der Fernerkundung koppeln, können wir auf die regionale und globale Ebene hochrechnen“, erklärt er den Ansatz. Im Ergebnis würden die Schätzungen zum globalen Kohlenstoff- kreislauf exakter und ließen sich verläss- licher in die internationalen Klimadiskurse einbringen. Und sicher schaut Rico Fischer auch zukünf- tig immer einmal nach dem Rechten in der Tropenerlebniswelt „Gondwanaland“ des Zoo Leipzig. Dort nämlich zeigen die Wis- senschaftler den Besuchern seit zweiein- halb Jahren exemplarisch an einem Ficus altissima, einer Hohen Feige, was Bäume in Sachen Kohlenstoffspeicherung leisten können. Den jährlichen CO2 -Ausstoß eines Deutschen zu binden, würde dieser Baum jedenfalls nicht schaffen. Dazu wären zirka 70 solcher Exemplare nötig. Daniela Weber Regenwaldmodelle haben es ihm angetan. Denn seit nunmehr sechs Jahren, in denen er sowohl seine Master- als auch seine Doktorarbeit am UFZ verfasst hat, erforscht der Mathematiker Rico Fischer mithilfe von computermodellen das wachstum und die Dynamik von Regenwäldern. (Foto: André Künzelmann, UFZ) mathematiK Für DeN reGeNWalD U F Z - N a C h W U C h s W i s s e N s C h a F t l e r

UFZ-Newsletter Februar 2014

Übersicht