UFZ-Newsletter Mai 2015

8 UFZ-Newsletter | Mai 2015 Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ „Wir dürfen uns also nicht mit zu vielen De- tails aufhalten, um das Wesentliche heraus- zufiltern“, betont andreas Huth. „Vielmehr geht es darum, die räumlichen Strukturen besser zu verstehen, bessere Fernerkun- dungssysteme aufzubauen und deren Daten exakter zu interpretieren.“ Dies könnte hel- fen, die Biomasse in Tropenwäldern genauer zu bestimmen und deren Entwicklung zu verfolgen. Eine wichtige anwendung, denn Schätzungen zufolge speichert die gesamte Vegetation etwa in der gleichen Größenord- nung Kohlenstoff, wie in der atmosphäre vorhanden ist. Veränderungen wirken sich folglich auch auf das globale Klima aus. Die arbeiten von Wiegand und Huth sind also nicht nur reine Grundlagenforschung, sondern haben zudem Bezug zum alltag von uns allen. Nach mehr als fünf Jahren endet der ERC- Grant SPaTiODiVERSiTY („Towards a Unified Spatial Theory of Biodiversity“) im Sommer 2015. Räumliche Muster von Waldökosyste- men werden die beiden Forscher Wiegand und Huth aber auch darüber hinaus beschäf- tigen. Schließlich hat die ERC-Förderung viele Türen geöffnet und neue Kooperationen ermöglicht – vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) bis hin zur NaSa. im Moment jedoch gehört ihre ganze aufmerksamkeit der Ergebnissynthese von fünf Jahren ERC-Grant. Tilo Arnhold UFZ-ansprechpartner: Dr. habil. Thorsten Wiegand, prof. Dr. Andreas huth Dept. Ökologische Systemanalyse e-mail: thorsten.wiegand@ufz.de, andreas.huth@ufz.de beitragen: Dr. habil. Thorsten Wiegand und Prof. Dr. andreas Huth hatten 2008 beim Europäischen Forschungsrat einen der renommierten „ERC advanced Grants“ über zwei Millionen Euro eingeworben, um die Zusammensetzung und Dynamik von arten- reichen Gemeinschaften untersuchen zu können. Beide Wissenschaftler gehören zu einer Forschergruppe am UFZ, die sich mit der individuenbasierten Modellierung von Wäldern und der anwendung von räumlicher Statistik auf die Ökologie weltweit einen hervorragenden Ruf erworben hat. Um herauszufinden, wie komplex die Mo- delle sein müssen, hat das ERC-Team um Wiegand und Huth aufwendige räumliche analysen durchgeführt, und zwar mit Daten verschiedener Beobachtungsflächen und mit Daten, die von Modellen verschiedener Komplexität generiert wurden. „Erstaunli- cherweise reichen schon vergleichsweise einfache Modelle aus, um wichtige struk- turelle Eigenschaften der Wälder richtig abzubilden. Unsere Grundidee, dass kleins- kalige räumliche Strukturen informationen zu den grundlegenden Prozessen liefern, hat also funktioniert“, unterstreicht Thorsten Wiegand. Wichtig war dabei, sich auf das Wesentliche zu konzentrieren – obwohl die Modelle, die am UFZ entwickelt wurden, ei- gentlich noch viel mehr können und die ar- tenzahl und -vielfalt im Regenwald mit etwa 100.000 individuen pro 50 Hektar sehr groß sind. „Noch vor wenigen Jahren waren Me- thoden, die wir heute entwickeln, aufgrund der nicht vorhandenen Rechenkapazitäten völlig undenkbar“ sagt Dr. Felix May, der ge- rade den großen ERC-Computercluster bis zum äußersten ausreizt. „aber inzwischen bekomme ich eine BCi-Parameterschätzung in bis zu zwei Wochen hin“. Das Thermometer zeigt über 30 Grad, die Luftfeuchtigkeit liegt über 90 Prozent. Durch das Dickicht hallen Vogellaute. Es ist heiß, schwül und vor allem grün. Kein Fleck am Boden, an dem nicht irgendeine Pflanze sprießt. Nicht umsonst muss der tropische Regenwald den Erbauern des Panamakanals wie die grüne Hölle vorgekommen sein. Für Ökologen ist hier dagegen ein Para- dies: Diese Wälder sind die artenreichsten Gebiete der Erde. allein auf der kleinen insel Barro Colorado island im Kanal wachsen auf einer Fläche von 50 Hektar rund 300 verschiedene Baumarten. Wahrschein- lich ist BCi, wie der Fleck inzwischen von Biodiversitätsforschern genannt wird, das am besten erforschte tropische Ökosystem weltweit. Seit 1982 wird dort auf der unter Naturschutz stehenden Fläche aller fünf Jahre jeder Baum mit einem Durchmes- ser ab einem Zentimeter erfasst und am Smithsonian Tropical Research institute in eine Datenbank eingetragen. Die idee dazu hatte der US-Biologe Stephen P. Hubbell zusammen mit Kollegen (siehe interview auf S. 9). inzwischen gibt es rund 60 solcher Untersuchungsflächen weltweit, auf denen das Wachstum von über sechs Millionen Bäumen aus 10.000 arten über Jahre hinweg beobachtet wird – einer der größten Datensätze in der Ökologie. Weltweit nutzen unzählige Wissenschaftler diese Daten. Hunderte Veröffentlichungen entstanden bisher daraus. Sie alle vereint die Hoffnung, dadurch die Grundprinzipi- en der Biodiversität besser verstehen zu können. Wieso existieren dort so viele arten stabil über lange Zeiträume? Und vor allem: Weshalb kommen diese miteinander aus? Einen wichtigen Schritt zur Lösung dieses Rätsels könnten zwei UFZ-Wissenschaftler Artenreicher Tieflandregenwald auf der Insel Barro colorado im Panamakanal. (Foto: Dr. stephan getzin, UFZ) Artenreicher Tieflandregenwald auf der Insel Barro colorado im Panamakanal. (Foto: Dr. stephan getzin, UFZ) DeN WAlD Vor BäUmeN erkeNNeN

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