Landschaften müssen unterschiedlichsten Ansprüchen genügen: Sie sollen Frischwasser, Nahrung und Lebensräume bereitstellen, aber auch funktionierende Ökosysteme mit intakter Biodiversität sein. Unsere Forschung will Wege aufzeigen, wie multifunktionale Landschaften im Gleichgewicht aus menschlichem Einfluss und natürlicher Dynamik bestehen können – trotz Bevölkerungswachstum und Ressourcenhunger. Dazu entwickeln wir Feldexperimente, Beobachtungsnetzwerke und Vorhersagemodelle neuester Generation.

Angesichts des rasanten globalen und klimatischen Wandels und seiner Auswirkungen besteht unter anderem die dringende Notwendigkeit, natürliche Mechanismen und durch den Menschen verursachte Prozesse voneinander unterscheiden zu können. Wir müssen verstehen, wie Prozesse, die die Geosphäre, Atmosphäre und Biosphäre verbinden, die natürliche Dynamik des terrestrischen Oberflächensystems bestimmen und welches die prinzipiellen Grenzen für die Stabilität dieses Systems sind. Hierfür wollen wir das Verhalten des Gesamtsystems über alle Zeitskalen des Klima- und Umweltwandels aufklären, indem wir Methoden aus Geodäsie, Fernerkundung, Geologie, Geomorphologie, Geochemie, Hydrologie, Ökologie, (Paläo-)Genetik und Geomikrobiologie kombinieren.

Ziele unserer Forschung sind:

• die Dynamik der Erdoberfläche in geologisch nicht lange zurückliegenden Warmzeiten und die Auswirkungen vergangener Klimaveränderungen auf das Oberflächensystem der Erde zu beschreiben.
• zu dokumentieren, wie externe Einflüsse durch Tektonik, Klima, Ökosysteme und Menschen die Form der Erdoberfläche beeinflussen, und zu bestimmen, wie wir umgekehrt durch die Form der Erdoberfläche lernen können, welchen Einflüssen sie unterliegt.
• festzustellen, wie sich das natürliche Klima und die Klimavariabilität in mikrobiellen Merkmalen, Verwitterung und Erosion widerspiegeln und welche Rückkopplungen auf das Klima bestehen.
• die Zusammenhänge zwischen physikalischer Erosion, Geomikrobiologie und chemischer Verwitterung zu klären, sowie deren Folgen für die Verteilung des mikrobiellen Lebens und den Transfer von Sediment, Kohlenstoff und Nährstoffen in der Kritischen Zone.
• Trends und Variabilität im Erde-Atmosphäre-Austausch von Spurengasen zu erklären und deren negative Auswirkungen auf das Klima zu bestimmen.
• sowohl natürliche wie auch menschliche Faktoren zu identifizieren, die zur Speicherung, zum Fluss und der Freisetzung von Wasser aus den Einzugsgebieten und grundwasserleitenden Systemen beitragen. 

Mehr erfahren  Link zu Topic 5 (folgt in Kürze) │ Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung UFZ