Vegetation, Vegetationsfernerkundung

Mit dem Klima und den Umweltbedingungen wandelt sich auch die Vegetation. „Uns interessiert, wie sich die Pflanzendecke in Reaktion auf Umweltveränderungen verändert“, sagt der Wissenschaftler. „Jede Änderung einer Landnutzung, aber auch von Menschen verursachte Immissionen in die Umwelt wirken sich auf die Lebensgemeinschaften von Pflanzen und Tieren aus“, so Schmidtlein. „Auch wenn sich die Effekte überlagern, wird deutlich, dass sich durch Klimawandel innerhalb eines Menschenlebens sichtbare Veränderungen ergeben“, sagt der Geograph. Gerade in Mitteleuropa spiele auch die Zunahme des für die Pflanzen verfügbaren Stickstoffs eine wichtige Rolle. Die meisten Pflanzen sind auf Stickstoffmangel eingestellt und im Nachteil gegenüber solchen Pflanzen, die das erhöhte Nährstoffangebot besser für ihr Wachstum nutzen können und sich dadurch stärker ausbreiten. Dieses Konkurrenzverhältnis sei eine der wichtigsten Ursachen für die Gefährdung und den Verlust von Arten in Mitteleuropa, betont der Institutssprecher des IfGG.

Die von ihm geleitete Forschungsgruppe versucht zu verstehen, wie Ökosysteme funktionieren und wie sich die biologische Vielfalt räumlich und zeitlich entwickelt. Um zu beobachten und vorherzusagen, wie sich Pflanzengesellschaften im Wechselspiel mit der Umwelt ändern, werden sowohl Erhebungen im Feld unternommen als auch Methoden der numerischen Simulation und der Fernerkundung mit Hilfe von Drohnen und Satelliten genutzt. Die unterschiedliche Wellenlänge der von Pflanzen und Böden reflektierten Strahlung sowie Daten von Radar- und Lasersensoren bieten unter anderem Information über die Blattmenge einer bewachsenen Fläche oder über den Gehalt an Chlorophyll und anderen Blattinhaltsstoffen. Daraus lassen sich zum Beispiel Schlüsse auf die Artenzugehörigkeit und den Gesundheitszustand von Pflanzen ziehen.

Die Grundlagenforschung etwa zur Entwicklung von Fernerkundungsalgorithmen verbindet Fragestellungen der funktionellen Ökologie mit denen der Geoinformatik. Umwelt- und naturwissenschaftliche Interdisziplinarität präge auch die Lehre im Studienfach Geoökologie am IfGG, so der Experte. Schmidtlein wurde 2016 mit dem neuseeländischen Forschungspreis Julius von Haast Fellowship Award ausgezeichnet und hat in Neuseeland unter anderem zum Zusammenhang von Klimawandel und höherer Produktivität von Bäumen in Hochlagen geforscht. Erkenntnisse seiner Forschung am IfGG kommen einem verbesserten Naturschutz-Monitoring und nachhaltigerem Landnutzungs-Management zugute, so hilft es beispielsweise der Forstwirtschaft, wenn sie weiß, welche Bäume auch unter veränderten Klimabedingungen Ertrag bringen, und welche an einem bestimmten Standort nicht zukunftsfähig sind. (afr)

Der Presseservice des KIT stellt gerne den Kontakt zwischen den Medien und Prof. Sebastian Schmidtlein her.

Fotonachweis: 
Foto Urwald: S.Schmidtlein, KIT
Porträt Prof. Sebastian Schmidtlein IFGG: privat