Modellierung terrestrischer Systeme
Wir arbeiten an der Modellierung terrestrischer Prozesse auf verschiedenen Skalenebenen, einschließlich biogeochemischer und bioenergetischer Bodenmodellierung, funktional-struktureller Pflanzenmodellierung, Erntemodellierung, Agrarökosystemmodellierung, Landoberflächenmodellierung, hydrologischer Modellierung und integrierter Modellierung von Atmosphäre, Landoberfläche und Untergrund. Wir konzentrieren uns auf die Simulation gekoppelter Wasser-, Energie-, Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphorkreisläufe und die genaue Abbildung terrestrischer Bedingungen wie Grundwasserspiegel, Bodenfeuchte, Bodentemperatur, Ernteerträge und Biomasse der Vegetation sowie von Flüssen wie Evapotranspiration, Austausch von Treibhausgasen zwischen Land und Atmosphäre und Flussabfluss. Die Anwendungen reichen von punktuellen bis zu kontinentalen Skalen (Europa, Afrika), von Echtzeitvorhersagen bis zu langfristigen Projektionen und Rekonstruktionen für längere Zeiträume in der Vergangenheit und für die Bewertung von Wasserressourcen, das landwirtschaftliche Wassermanagement, die Ideotypisierung von Kulturpflanzen, die Modellierung der Auswirkungen von Klima- und Landnutzungsänderungen, die Erstellung von Treibhausgasinventaren, die Vorhersage hydrometeorologischer Extreme und die Reanalyse von Ökosystemen.
Boden-Wurzelsysteme und Rhizosphären-prozesse
Ziel der Forschungseinheit „Boden-Wurzel-Systeme und Rhizosphärenprozesse“ ist es, durch den kombinierten Einsatz von mathematischer Modellierung und nicht-invasiven Methoden zur Analyse von Boden-Wurzel-Systemen zu einem besseren Verständnis der Boden-Wurzel-Interaktionen beizutragen.
Funktionelle Struktur-modellierung pflanzlicher Systeme
In Zeiten des globalen Klimawandels und des Bevölkerungswachstums steigt die Nachfrage nach Nahrungsmitteln stetig an. Um die Weltbevölkerung in Zukunft ernähren zu können, müssen Pflanzenwissenschaftler und Agronomen neue Wege finden, um mit weniger Ressourcen mehr zu produzieren.
Stochastische Analyse terrestrischer Systeme
Diese Forschungsgruppe konzentriert sich auf die Zusammenführung von terrestrischen Modellvorhersagen und terrestrischen Messdaten unter Verwendung von Methoden der inversen Modellierung und Datenassimilation.
Modellierung und Management von Einzugsgebieten
Diese Forschungsgruppe konzentriert sich auf die Entwicklung von Modellen zur Bilanzierung und Vorhersage von Wasser- und Nährstoffflüssen auf der Ebene von Bundesländern und Flusseinzugsgebieten, um die anstehenden wasserpolitischen Fragestellungen in Deutschland und darüber hinaus, z.B. bei der Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie, wissenschaftlich zu unterstützen.
Integrierte Modellierung terrestrischer Systeme
Durch die Entwicklung und Anwendung integrierter physikalisch basierter Simulationsplattformen streben wir letztlich bessere quantitative Vorhersagen z. B. von Feuchtigkeits- und Energieflüssen sowie von Treibhausgasemissionen an. Dazu gehören Unsicherheitsabschätzungen durch die Kombination von Modellierung mit Messdaten und Fernerkundungsinformationen in verschiedenen Inversionsverfahren
Modellierung von Bodensystemen
Die Modellierung von Bodensystemen trägt zu einem besseren Verständnis der Reaktion von Agrarökosystemen auf den Klimawandel und andere Umweltbedrohungen bei
Ziel der Forschungseinheit „Boden-Wurzel-Systeme und Rhizosphärenprozesse“ ist es, durch den kombinierten Einsatz von mathematischer Modellierung und nicht-invasiven Methoden zur Analyse von Boden-Wurzel-Systemen zu einem besseren Verständnis der Boden-Wurzel-Interaktionen beizutragen.
