Wie Bäume miteinander kooperieren: Uni Halle wirbt internationales Graduiertenkolleg ein

Wälder sind die wichtigsten Ökosysteme der Welt: Sie binden große Mengen an Kohlendioxid, produzieren Sauerstoff und regulieren das Klima. Frühere Studien haben gezeigt, dass eine möglichst große Baumartenvielfalt diese Leistungen noch verbessern kann. Bisher wurde dieser Zusammenhang aber nur auf der Ebene von Wäldern als Gesamtsystem untersucht.

Die Interaktion zwischen einzelnen Bäumen spielte in der Forschung kaum eine Rolle. Hier setzt das neue GRK mit dem Namen „Tree Diversity Interactions: The role of tree-tree interactions in local neighbourhoods in Chinese subtropical forests“ (TreeDì) an:

„Unterirdisch, also an den Wurzeln, geben sich die Bäume die Hand und tauschen sowohl Informationen als auch Nährstoffe aus. Oberirdisch teilen sie sich das Licht und schaffen für einander ein günstiges Mikroklima. Die Promotionsprojekte sollen die zugrunde liegenden Prozesse und Mechanismen dieser Zusammenarbeit beleuchten“, sagt der Geobotaniker Prof. Dr. Bruelheide von der MLU, Co-Direktor von iDiv und gleichzeitig der designierte Sprecher des neuen GRK. Ziel sei es auch Prinzipien zu finden und Modelle zu entwickeln, mit denen sich diese Interaktionen beschreiben lassen.

Während ihrer Promotion lernen die Nachwuchswissenschaftler dabei zum Beispiel moderne molekularbiologische Analysemethoden und auch komplexe statistische Berechnungsverfahren kennen. Ein wichtiger Bestandteil der Arbeiten ist nämlich die Synthese von bereits vorhandenen Datensätzen. Dafür können die Forscherinnen und Forscher etwa auf die Arbeiten und Ergebnisse der DFG-Forschergruppe „BEF-China“ zugreifen, die bis 2016 an der MLU angesiedelt war.

In ihrem Rahmen wurden in China komplett maßgeschneiderte Wälder mit über 200 verschiedenen Kombinationen von Baumarten angelegt sowie ihre Entwicklung und die Ökosystemfunktionen dokumentiert.

„Dieses Projekt konnten wir nur in China umsetzen, denn nur dort gibt es ausreichend viele Baumarten. Diese sind aber nötig, um die generellen Mechanismen von Baum-Baum-Interaktionen zu untersuchen, die über die Besonderheiten einzelner Arten hinausgehen. Jede einzelne Arbeit liefert ein kleines Puzzlestück für die große Frage, wie sich die Interaktion zwischen Bäumen gestaltet“, so Bruelheide weiter.

In der ersten Förderperiode des GRK werden die Mittel für 18 Promotionsstellen zur Verfügung gestellt: Die eine Hälfte ist dabei auf deutscher Seite angesiedelt, die andere Hälfte in China. Die Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler auf deutscher Seite werden ihren Sitz am Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) in Leipzig haben. In dem DFG-Forschungszentrum, das von den Universitäten Halle, Jena und Leipzig sowie dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) betrieben wird, arbeiten bereits heute führende Forscherinnen und Forscher aus aller Welt an gemeinsamen Projekten und Fragestellungen. An dem neuen GRK sind neben diesen Einrichtungen auch die Universitäten Freiburg, Lüneburg und die TU Dresden sowie das Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB) beteiligt.

Neben der wissenschaftlichen Qualifikation der Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler ist auch der kulturelle Austausch ein wichtiger Bestandteil des Programms: Die Promovierenden werden mindestens ein halbes Jahr in ihrem jeweiligen Partnerland verbringen, um dort Sprachkurse für Deutsch oder Chinesisch zu absolvieren, Einblicke in das wissenschaftliche Arbeiten vor Ort zu erhalten und sich stärker international zu vernetzen. „Gleichzeitig wollen wir die Doktoranden sehr früh an das selbständige Arbeiten und an das Schreiben eigener wissenschaftlicher Arbeiten heranführen“, so Bruelheide weiter. Geplant sind neben den Forschungsaufenthalten auch gemeinsame Summer Schools, Exkursionen und eine jährlich wechselnd in Deutschland oder China stattfindende interne Konferenz.