Institute und Experten

Die Auswirkungen von Klimaextremen auf den Kohlenstoffkreislauf von Landökosystemen sind noch nicht vollständig aufgeklärt. Es zeichnet sich jedoch ab, dass klimatische Extremereignisse oft eine überproportionale Freisetzung von Kohlendioxid (CO₂) zur Folge haben. Am Max-Planck-Institut für Biogeochemie wird in aktuellen Forschungsprojekten der Abteilung „Biogeochemische Integration“ abgeschätzt, wie relevant dieses Phänomen auf globaler Skala ist.  

Die Eigenschaften der Lebewesen definieren, wie sie mit ihrer Umwelt interagieren und bilden somit eine wesentliche Grundlage für die ökologische Forschung. Am Max-Planck-Institut für Biogeochemie werden in der TRY-Initiative weltweit erhobene Daten zu Pflanzeneigenschaften in einer globalen Datenbank zusammengefasst, konsolidiert und für die Wissenschaft zur Verfügung gestellt. Die verbesserte Verfügbarkeit dieser Daten unterstützt einen Paradigmenwechsel von art- zu merkmalsbasierter Ökologie und erweitert die Erdsystemforschung um Aspekte der Biodiversität.

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz untersuchten mithilfe neuartiger mikroanalytischer Methoden die riesigen – bis zu 2,70 m langen – Schwammnadeln des Tiefseeschwammes Monorhaphis chuni. Sie konnten zeigen, dass diese biogenen Silikatstrukturen ein Lebensalter bis zu 13.000 Jahren haben können. Diese Schwammnadeln ermöglichen es somit, vergangene ozeanische und klimatische Veränderungen zu erforschen.

Berechnungen mit einem globalen Erdchemie-Modell zeigen, dass 80 % der Weltbevölkerung Feinstaubkonzentrationen oberhalb des Richtwerts der Weltgesundheitsorganisation (10 µg/m³) und 35 % mehr als 25 µg/m³ (EU-Richtlinie) ausgesetzt sind. Die Luftverschmutzung durch Gase und Partikel ist derzeit für den vorzeitigen Tod von 3,4 Millionen Menschen pro Jahr verantwortlich. Für die kommenden Jahrzehnte wird in Süd- und Ostasien sowie im Nahen Osten eine besonders schnelle Zunahme der Luftverschmutzung und ihrer Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit erwartet.

Dynamische Prozesse in einer Zelle werden durch Netzwerke interagierender Biomoleküle ausgelöst und gesteuert, die leicht Hunderte Komponenten umfassen können. Obgleich immer mehr Komponenten (Proteine, Gene, Metabolite) bekannt sind, bleiben ihre gegenseitigen Interaktionen oft verborgen. Die rechnergestützte Rekonstruktion der Topologie zellulärer Netzwerke aus experimentellen Daten ist daher ein wichtiges Forschungsgebiet der Systembiologie. Die ARB-Gruppe am MPI Magdeburg entwickelte neue Algorithmen für die Netzwerkrekonstruktion und wendete diese erfolgreich auf realistische Probleme an.