Subproject 05: Exploring the thermodynamical link between structural complexity and resilience of forests
Persons involved:
Dominik Seidel (PI)
Sarah Kabache (PhD student, associated)
Teilprojektbeschreibung:
Es wurde die Hypothese aufgestellt, dass die Evolution zu Wäldern mit komplexen Strukturen geführt hat, weil sie eine effizientere Nutzung des Sonnenlichts ermöglichen. Wenn komplexe Waldstrukturen, wie sie in Primärwäldern zu finden sind, eine effizientere Nutzung des Sonnenlichts als Energiequelle ermöglichen, würden strukturell komplexe Wälder mehr Ressourcen für Wachstum, Verteidigung, Speicherung, Anpassung oder Reproduktion zur Verfügung haben und sollten daher widerstandsfähiger gegenüber Störungen sein (Seidel und Ammer 2023). Da die Energieaufnahme eines Waldes von der Lichtabsorption abhängt, ist es nicht verwunderlich, dass positive Beziehungen zwischen der vertikalen Schichtung des Laubes und der Produktivität und Lichtnutzungseffizienz von Wäldern festgestellt worden sind. Die Energie, die für physiologische Prozesse und schließlich für die Anpassung und den Aufbau von Anpassungsfähigkeit zur Verfügung steht, hängt mit der Lichtnutzungseffizienz zusammen, die wiederum eng mit der strukturellen Komplexität der Waldstrukturen verbunden ist. Diese strukturelle Komplexität kann heute für Wälder mit Hilfe eines ganzheitlichen und quantitativen Maßes quantifiziert werden, der box-dimension, gewonnen aus dem 3D-Laserscanning (Seidel 2018). Gleichzeitig messen Sateliten die Erdoberflächentemperatur mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung, Daten, die zur Berechnung des Energiehaushalts eines Waldes verwendet werden können.
Unser Ziel (O1) ist es, die Beziehung zwischen struktureller Komplexität und Anpassungsfähigkeit zu untersuchen, indem wir die strukturelle Komplexität von Wäldern mit der Energiemenge vergleichen, die sie durch Abstrahlung freisetzen. Unsere Hypothese (H1) lautet, dass Wälder mit höherer struktureller Komplexität weniger Energie emittieren, da ein größerer Anteil der eingehenden Energie innerhalb des Ökosystems genutzt wird.
Contact
Prof. Dr. Dominik Seidel
Georg August University of Göttingen
Department for Spatial Structures and Digitization of Forests
Büsgenweg 1, 37077 Göttingen
Tel.: 0551 39- 23680
Email: dseidel@gwdg.de