Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Von Alaska bis zum Amazonas: Pflanzenmerkmale erstmals kartiert

18.12.2017

Detaillierte globale Karten von Schlüsselmerkmalen des Pflanzenwachstums zeigen eine große lokale Diversität. Deren Berücksichtigung in Erdsystemmodellen sollte zu verbesserten Vegetations- und Klimadarstellungen führen sowie künftige Berechnungen des Kohlenstoffkreislaufs verbessern. Insgesamt wirft die große lokale Vielfalt ein neues Licht auf die Bedeutung der Biodiversität als Voraussetzung für die Stabilität von Ökosystemen, besonders vor dem Hintergrund von Umwelt- und Klimaänderungen.

Pflanzen brauchen für ihr Wachstum unter anderem genügend Nährstoffe sowie Licht für die Photosynthese. Der Stickstoff- und Phosphorgehalt von Blättern und die photosynthetisch aktive Blattfläche (pro Blattgewicht) sind daher wichtige Schlüsselmerkmale des Pflanzenwachstums, die unterschiedlich stark ausgeprägt sein können. Für höhere Pflanzen konnten solche Schlüsselmerkmale nun von einem internationalen Wissenschaftler-Team in globalen Karten zusammengeführt werden.


Ulme im Hainich Nationalpark

Angela Günther

Die Studie wurde im Fachjournal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht, unter Mitwirkung von Dr. Jens Kattge, Prof. Dr. Christian Wirth und Dr. Gerhard Bönisch vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie (MPI-BGC, Jena) und vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung Halle-Jena-Leipzig (iDiv).

Die Wissenschaftler nutzten Messungen von 45.000 Einzelpflanzen aus 3680 Arten, die sie mit auf-wändigen statistischen Verfahren in detaillierte Karten übertrugen. Mit mehr als 50.000 Pixeln Auf-lösung zeigen die Karten erstmals, wie stark sich die Ausprägung der Pflanzenwachstums-Merkmale in einzelnen Regionen unterscheiden kann.

“Die spärlichen Feldbeobachtungen waren bis vor kurzem das größte Hindernis für die Erstellung globaler Karten von Pflanzeneigenschaften” sagt Jens Kattge, Gruppenleiter am MPI für Biogeochemie. “Mit der TRY-Datenbank konnten wir diese Hürde überspringen und einen wesentlichen Fortschritt bei der Kartierung von Pflanzenmerkmalen erzielen.”

Die TRY-Initiative, beheimatet am Max-Planck-Institut für Biogeochemie, vereinigt in sich alle wesentlichen Datenbanken über Eigenschaften weltweit erfasster Pflanzen und ist daher um ein Vielfaches umfangreicher als alle bisherigen Vorgänger.

Da die in der Studie erfassten Pflanzenmerkmale für die Photosynthese und das Wachstum ent-scheidend sind, werden sie auch in Erdsystemmodellen verwendet.

„Bisherige Klimamodelle beschreiben diese Variationen in den Pflanzeneigenschaften durch wenige fixe Parameter.“ erklärt Christian Wirth, Leiter der Forschergruppe am MPI-BGC, Professor an der Universität Leipzig und Direktor von iDiv.

„Einzelne Modelle können so vereinfacht sein, dass die Eigenschaften von Blättern im Amazonas-Regenwald und von Blättern in Alaska als identisch ansehen. Unsere Karten zeigen erstmals die große lokale Funktionsvielfalt unterschiedlicher Gebiete, die man nicht ignorieren sollte. Wir hoffen mit unseren Ergebnissen zur nächsten Generation von Klimamodellen beizutragen, um dann auch den Kohlenstoffkreislauf besser zu beschreiben.“

Die globalen Karten wurden mit Hilfe des BACI-Projekts entwickelt, finanziert durch die Europäische Kommission im H2020 Programm. Im BACI-Projekt, koordiniert am MPI-BGC, werden Satellitenbe-obachtungen des Erdsystems mit Freilandmessungen kombiniert, um global Änderungen der Öko-systeme zu erfassen. Jens Kattge hebt hervor:

„Die globalen Karten der Pflanzenmerkmale ergänzen das reichhaltige Portfolio von Satellitendaten, die im BACI-Projekt vereinigt werden. Parallel zu den Ergebnissen der Klimamodelle werden diese Beobachtungen dazu beitragen, die Ökosystemfunktionen im Erdsystem besser zu beschreiben und zu verstehen.“

Originalveröffentlichung:
Ethan E. Butler et al., Mapping local and global variability in plant trait distributions
PNAS, doi: 10.1073/pnas.1708984114

Link zur Publikation:
www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1708984114

Kontakte:
Dr. Jens Kattge
Max-Planck-Institut für Biogeochemie
Tel: +49 (0)3641 57 6226
jkattge@bgc-jena.mpg.de

Prof. Dr. Christian Wirth
Max-Planck Fellow, Universität Leipzig und iDiv
Tel: +49 (0)341-9738591
cwirth@uni-leipzig.de

Dr. Miguel Mahecha
Projekt BACI ( http://baci-h2020.eu/index.php/ )
Tel: +49 (3)641 576265
mmahecha@bgc-jena.mpg.de

Weitere Informationen:

http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1708984114 (Link zur Publikation)
http://baci-h2020.eu/index.php (Link zum Projekt BACI)
http://www.bgc-jena.mpg.de (Link zum Max-Planck-Institut für Biogeochemie)
https://www.idiv.de/ (Link zum Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig

Susanne Héjja | Max-Planck-Institut für Biogeochemie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Anomale Kristalle: ein Schlüssel zu atomaren Strukturen von Schmelzen im Erdinneren
16.11.2018 | Universität Bayreuth

nachricht Günstiger Katalysator für das CO2-Recycling
16.11.2018 | Ruhr-Universität Bochum

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Rasende Elektronen unter Kontrolle

Die Elektronik zukünftig über Lichtwellen kontrollieren statt Spannungssignalen: Das ist das Ziel von Physikern weltweit. Der Vorteil: Elektromagnetische Wellen des Licht schwingen mit Petahertz-Frequenz. Damit könnten zukünftige Computer eine Million Mal schneller sein als die heutige Generation. Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) sind diesem Ziel nun einen Schritt nähergekommen: Ihnen ist es gelungen, Elektronen in Graphen mit ultrakurzen Laserpulsen präzise zu steuern.

Eine Stromregelung in der Elektronik, die millionenfach schneller ist als heutzutage: Davon träumen viele. Schließlich ist die Stromregelung eine der...

Im Focus: UNH scientists help provide first-ever views of elusive energy explosion

Researchers at the University of New Hampshire have captured a difficult-to-view singular event involving "magnetic reconnection"--the process by which sparse particles and energy around Earth collide producing a quick but mighty explosion--in the Earth's magnetotail, the magnetic environment that trails behind the planet.

Magnetic reconnection has remained a bit of a mystery to scientists. They know it exists and have documented the effects that the energy explosions can...

Im Focus: Eine kalte Supererde in unserer Nachbarschaft

Der sechs Lichtjahre entfernte Barnards Stern beherbergt einen Exoplaneten

Einer internationalen Gruppe von Astronomen unter Beteiligung des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Heidelberg ist es gelungen, beim nur sechs Lichtjahre...

Im Focus: Mit Gold Krankheiten aufspüren

Röntgenfluoreszenz könnte neue Diagnosemöglichkeiten in der Medizin eröffnen

Ein Präzisions-Röntgenverfahren soll Krebs früher erkennen sowie die Entwicklung und Kontrolle von Medikamenten verbessern können. Wie ein Forschungsteam unter...

Im Focus: Ein Chip mit echten Blutgefäßen

An der TU Wien wurden Bio-Chips entwickelt, in denen man Gewebe herstellen und untersuchen kann. Die Stoffzufuhr lässt sich dabei sehr präzise dosieren.

Menschliche Zellen in der Petrischale zu vermehren, ist heute keine große Herausforderung mehr. Künstliches Gewebe herzustellen, durchzogen von feinen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Kalikokrebse: Erste Fachtagung zu hochinvasiver Tierart

16.11.2018 | Veranstaltungen

Können Roboter im Alter Spaß machen?

14.11.2018 | Veranstaltungen

Tagung informiert über künstliche Intelligenz

13.11.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Mikroplastik in Kosmetik

16.11.2018 | Studien Analysen

Neue Materialien – Wie Polymerpelze selbstorganisiert wachsen

16.11.2018 | Materialwissenschaften

Anomale Kristalle: ein Schlüssel zu atomaren Strukturen von Schmelzen im Erdinneren

16.11.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics