Das Max-Planck-Institut gibt es nicht – tatsächlich ist die Max-Planck-Gesellschaft Träger einer Vielzahl von Forschungseinrichtungen in Deutschland, aber auch im Ausland. In der Auswahl und Durchführung ihrer Forschungsaufgaben sind die Max-Planck-Institute frei und unabhängig. Sie verfügen daher über einen eigenen, selbst verwalteten Haushalt, der durch Projektmittel von dritter Seite ergänzt werden kann. Die Forschung am Institut muss den wissenschaftlichen Exzellenzkriterien der Max-Planck-Gesellschaft genügen, was durch regelmäßige Evaluation überprüft wird. Die Max-Planck-Institute forschen im Bereich der Lebens-, Natur- und Geisteswissenschaften, vielfach auch interdisziplinär. Ein einzelnes Institut lässt sich daher kaum einem einzigen Forschungsgebiet zuordnen, umgekehrt arbeiten verschiedene Max-Planck-Institute durchaus auch auf demselben Forschungsgebiet.
Wie reagieren Biosphäre und biogeochemische Kreisläufe auf Klimaschwankungen? Welches sind die Hauptprozesse in der Vegetation und im Boden, die dabei eine Rolle spielen? Wie können durch globale Beobachtungssysteme bessere diagnostische Fähigkeiten bezüglich des Erdsystems erlangt werden? Mit diesen und verwandten Fragen beschäftigt sich die Arbeitgruppe Biogeochemische Modell-Daten-Integration am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena mit einem integrativen Forschungsansatz.
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Chemie haben zwei geochemische Datenbanken, GEOROC und GeoReM, aufgebaut, die von Erd- und Umweltwissenschaftlern weltweit genutzt werden. Die Datenbanken, die über das Internet frei verfügbar sind, enthalten Zehntausende von publizierten chemischen Analysen geologischer und umweltrelevanter Proben sowie nahezu aller (1600) internationaler Referenzmaterialien.
Mit dem Start des Satelliteninstruments „GOME“ im April 1995 wurde es erstmals möglich, die globale Verteilung einer Vielzahl bodennaher Spurenstoffe experimentell zu bestimmen. In den so gewonnenen „Spurenstoff-Weltkarten“ können wichtige Emissionsquellen identifiziert und quantifiziert werden. Der Vergleich mit numerischen Simulationen erlaubt die Überprüfung und Korrektur der Budgets atmosphärischer Schadstoffe und Treibhausgase.
Schwebeteilchen in der Atmosphäre, so genannte Aerosole, reflektieren Sonnenlicht und verändern Eigenschaften von Wolken. Im globalen Mittel wirkt aus Verschmutzung stammendes anthropogenes Aerosol durch diese direkten und indirekten Effekte abkühlend auf das Klima. Die hier vorgestellten Studien, die neue Fernerkundungsdaten verwenden, zeigen, dass sowohl für den direkten als auch für den indirekten Effekt in früheren Abschätzungen der Klimaeinfluss der anthropogenen Aerosole zu hoch angesetzt wurde.
Viele Transportvorgänge in den Weltmeeren und Meeresböden sind von physikalischer und chemischer Natur. Hierbei spielen kleinskalige hydro- und gasdynamische Prozesse, die zu globalen Effekten führen, eine wichtige Rolle zum Verstehen der Austauschprozesse in den Meeren und damit unserer Erde. Forschungsinhalte sind Modellierung von Diffusions-, Advektions- und chemischen Reaktionsprozessen sowie Partikel- und Gastransport in marinen Systemen.