Neue Heisenberg-Professur für Funktionelle WaldökologieWälder im globalen Wandel

1. Dezember 2020, von Maria Latos

Foto: privat

Erforscht die Auswirkungen des globalen Wandels auf Wälder: die neue Heisenberg Professorin Dr. Ina Meier.

Prof. Dr. Ina Meier ist seit dem 1. Oktober 2020 Heisenberg-Professorin für Funktionelle Waldökologie am Fachbereich Biologie. Zusammen mit ihrer Arbeitsgruppe wird sie erforschen, welche Auswirkungen der globale Wandel (u.a. klimatische Veränderungen und der Verlust von Biodiversität als Folge der Landnutzungsintensivierung) auf Wälder und andere Ökosysteme hat.

Sie haben an der Universität Göttingen studiert und promoviert und immer wieder auch internationale Forschungserfahrungen gesammelt – unter anderem in Israel, Kanada und den Vereinigten Staaten. Was hat Sie nach Hamburg gezogen?

Die Universität Hamburg ist mit dem Forschungsschwerpunkt „Klima, Erde, Umwelt“ in der Beantwortung von Fragestellungen zur Dynamik des globalen Klimawandels, dessen sozialen Auswirkungen und der Wechselwirkung von Mensch und Umwelt sehr gut aufgestellt. Auch wenn waldökologische Themen bisher nicht im Fokus des Forschungsschwerpunktes standen, glaube ich, dass ich mich dort mit meiner Forschung gut einbringen kann. Darüber hinaus beschäftige ich mich mit den Auswirkungen von Wurzelinteraktionen mit symbiontischen, saprotrophen – also sich von toter organischer Substanz ernährenden – und pathogenen ­ also krankmachenden ­ Pilzen, was eine inhaltliche Erweiterung zum Schwerpunkt „Infektionsforschung“ darstellen kann. Das sind gleich zwei wichtige Bereiche, bei denen ich die Möglichkeit sehe, mich in einen größeren Zusammenhang einzubringen. Ein weiterer Pluspunkt für Hamburg ist aber natürlich auch, dass es einfach eine tolle Stadt ist!

Sie haben gerade Anknüpfungspunkte zu zwei Forschungsschwerpunkten an der Universität genannt. In welchem Bereich liegt Ihr Forschungsinteresse?

Ich beschäftige mich mit der übergeordneten Frage, welchen Effekt der globale Wandel auf Wälder und andere Ökosysteme hat, und betrachte dabei besonders die biogeochemischen Kreisläufe, zu denen auch der Kohlenstoffkreislauf gehört.

Wie spielt die eben genannte Wurzel-Pilz-Symbiose dort mit hinein?

Wälder sind wichtige Kohlenstoffspeicher der Erde und nehmen dadurch eine Schlüsselrolle im Klimasystem ein. Die meisten Waldbaumarten gehen eine Symbiose mit Mykorrhiza-Pilzen ein, die dem Baum mineralische Nährstoffe im Austausch gegen Kohlenstoff zur Verfügung stellen. Frühere Ergebnisse meiner Forschung haben gezeigt, dass die Art der Mykorrhiza eine Schlüsselrolle im Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf spielt und so letztlich die Ökosystemproduktivität der Wälder bestimmt. Mein Heisenberg-Projekt knüpft hier an und soll in drei Teilprojekten untersuchen, inwieweit dies auch auf diverse Waldbestände und größere Skalen übertragen werden kann.

Welche Skalen meinen Sie?

Im ersten Teilprojekt untersuche ich Diversitätseffekte auf der Ebene des Ökosystems Wald, das zweite Teilprojekt zielt auf Effekte durch verschiedene Waldnutzungstypen auf der Landschaftsebene ab. Und das dritte Teilprojekt nimmt verschiedene Klimazonen und Biome auf der globalen Ebene in den Fokus.

Und welche Baumarten werden Sie dabei vorrangig untersuchen?

Ich habe in der Vergangenheit schon oft die Rotbuche untersucht, da sie eine wichtige Nutzbaumart in Mitteleuropa ist, die hier auch die natürliche Vegetation darstellt. Aber auch Baumarten aus der mediterranen und subtropischen Klimazone waren schon Bestandteil meiner Forschung. Grundsätzlich ist die Auswahl immer von der Forschungsfrage getrieben. So werde ich für die Forschung zum Einfluss des Mykorrhizatyps eine große Baumartenvielfalt untersuchen.

Welche Methoden verwenden Sie für Ihre Forschung?

Viele verschiedene - manche sind eher einfach, andere sehr komplex. Eine der komplexeren Untersuchungsmethoden ist die Messung der Wurzelexsudation. Dabei extrahieren wir Teile der Wurzeln aus dem Boden und analysieren mit Metabolomics, welche Substanzen die Wurzel an die Umgebung abgibt. Dazu gehören zum Beispiel Kohlenhydrate, Aminosäuren, organische Säuren, Phenole und Terpenoide. Leider sind die Methoden zur Untersuchung der Wurzeln und ihrer direkten Umgebung immer noch limitierend und mit Unsicherheiten behaftet, so dass mein Ziel ist, sie fortwährend weiter zu entwickeln oder neue zu entwerfen. Zum Beispiel möchte ich ein bildgebendes Verfahren weiterentwickeln, mit dem wir in dreidimensionaler Auflösung beobachten können, wie sich Wurzeln zersetzen.

Welche anderen Forschungsziele wollen Sie verfolgen?

Ich würde gerne den Einfluss der Trockenstressreaktion von Bäumen und Waldökosystemen auf deren Wirkung auf die Atmosphäre und den Klimawandel in einem Klimawandelexperiment in Makrokosmos-Einheiten untersuchen. Baumarten reagieren unterschiedlich auf Wassermangel – einige sind sensitiver, andere weniger. Große Bäume reagieren zudem anders als kleine Bäume. Am Campus des Instituts für Holzwissenschaften in Bergedorf gibt es ein Forschungsgewächshaus mit großen Klimakammern, die dafür geeignet wären, auch große Bäume ober- und unterirdisch zu untersuchen. Bäume nicht nur oberirdisch, sondern auch unterirdisch unterschiedlichen Klimabedingungen auszusetzen ist ein darauffolgendes Ziel meiner Forschung.