Bioklimatologie an der Universität Göttingen

Im Gespräch mit Alexander Knohl, Professor für Bioklimatologie an der Universität Göttingen.

Portrait des Instituts

  1. Was (er)forschen Sie? Uns interessiert wie Prozesse in der Atmosphäre unterschiedliche Landoberflächen wie z.B. Wälder oder Agrarflächen beeinflussen. Gleichzeitig wollen wir aber auch verstehen, wie diese Landoberflächen ihrerseits auf die Atmosphäre wirken. Beispielhafte  Fragen sind, welche Auswirkungen Trockenjahre wie das Jahr 2018 auf Wälder in Deutschland haben oder was passiert, wenn tropischer Regenwald abgeholzt und durch Ölpalmplantagen ersetzt wird.
     
  2. Wo befindet sich das Institut? Universität Göttingen, Abt. Bioklimatologie, Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie, Büsgenweg 2, 37077 Göttingen.
     
  3. Seit wann gibt das Institut? Der Lehrstuhl Bioklimatologie wurde beim Umzug der Forstlichen Fakultät von Hannoversch Münden nach Göttingen Anfang der 70er Jahre neu eingerichtet.
     
  4. Wie groß ist das Institut? Zurzeit arbeiten hier 24 Personen in Forschung, Lehre, Technik und Verwaltung. Hinzukommen 4-8 studentische Hilfskräfte.
     
  5. Wer ist der Ansprechpartner? Prof. Dr. Alexander Knohl, Professor für Bioklimatologie, Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie, Universität Göttingen
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Die Einrichtung/das Institut

  1. Wie würden Sie Ihre Vision beschreiben? Und wie kam es zu dieser Vision? Klimawandel ist eines der drängendsten Probleme der heutigen Zeit. Dabei spielen Landökosysteme eine besondere Rolle. Zum einen sind sie besonders vom Klimawandel betroffen, da die Erwärmung über Land ca. doppelt so groß ist wie im globalen Mittel. Zum anderen sind Landökosysteme Teil des Problems, da z.B. durch Entwaldung in den Tropen das Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) freigesetzt wird oder durch Landwirtschaft die Treibhausgase Lachgas (N2O) und Methan (CH4) abgegeben werden. Auf der anderen Seite sind Landökosystem zugleich auch Teil der Lösung, da Walder CO2 binden und somit aus der Atmosphäre entziehen können. Unsere Vision ist es, die Prozesse dieses Spannungsfeldes zu verstehen und dazu beizutragen, wie negative Effekte verringert und wie positive Effekte verstärkt werden können. 
     
  2. Was ist das Besondere an Ihrer Forschung?
    Das Besondere ist die aktuelle Relevanz unserer Forschung. Klimawandel ist eine der zentralen Herausforderungen unserer Zeit. Da die damit einhergehenden Fragen nur im Verbund mit anderen Disziplinen geklärt werden können, ist ein Großteil unserer Forschung interdisziplinär. Eine methodische Besonderheit sind unsere Klimatürme. Wir nutzen sie, um den Austausch von Treibhausgasen von Wäldern oder anderen Landökosystemen zu messen. Dabei kombinieren wir Methoden aus der Meteorologie, der Geowissenschaften und der Biologie. Es ist ein tolles Gefühl, wenn man in 45 m Höhe über den Baumwipfeln steht und fühlt, wie der Wind ums eigene Gesicht weht und dabei CO2 und Wasserdampf transportiert.
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Spezifika des Forschungsfeldes

  1. Warum ist für Sie die Vernetzung im Feld wichtig? Wie gelingt die Vernetzung in Niedersachsen, national und international und welche konkreten Vorteile bringt dieses Netzwerk für Sie mit?
    Vernetzung ist ein zentraler Teil unserer Forschung. Zum einen ist es die Vernetzung mit Forschenden aus anderen Disziplinen, die uns hilft, Fragen von gesellschaftlicher Relevanz zu beantworten, zum Beispiel in Indonesien. Wir untersuchen dort wie sich Landnutzungsänderungen von tropischen Regenwald zu Ölpalmplantagen auf die Atmosphäre auswirkt. Landnutzungsänderungen sind aber nicht nur ein naturwissenschaftliches Problem, sondern haben auch eine soziale und ökonomische Dimension. Erst in der Vernetzung mit anderen Disziplinen können solche komplexen Vorgänge verstanden werden. Aus diesem Grund arbeiten wir im Sonderforschungsbereich 990 (https://www.uni-goettingen.de/de/310995.html) mit Ökonom*innen, Humangeograph*innen, Biolog*inen, Didaktiker*innen zusammen.
     
    Klimawandel ist ein globales Problem. Aus diesem Grund ist es wichtig unsere Messungen, die wir lokal in einzelnen Landökosystemen durchführen, in internationale Verbünde einzubetten. Unsere Klimatürme sind daher Teil des Europäischen Integrated Carbon Observation Systems (http://www.icos-infrastruktur.de/), einer Forschungsinfrastruktur mit dem Ziel langfristig die Klimabilanz von Europa zu erfassen. Darüber hinaus sind wir Teil des weltweiten Netzwerkes Fluxnet (https://fluxnet.fluxdata.org/). Nur über solche internationalen Netzwerke können globale Entwicklungen und Auswirkungen erfasst werden.
     
  2. Was sind heute die größten Herausforderungen und Trends für Ihr Institut und wie gehen Sie diese an?
    An unseren Klimatürmen messen wir die Turbulenz über Wäldern und erfassen dafür kontinuierlich Daten in Bruchteilen von Sekunden. Da unsere Messungen vollautomatisiert und ohne Unterbrechung über mittlerweile Jahrzehnte laufen, ergeben sich riesige Datenmengen im Terrabyte-Bereich. Eine aktuelle Herausforderung ist es, die Prozesse der Datenerfassung, des Datentransfers, der Qualitätskontrolle, der Datenanalyse und -auswertung und der Datenarchivierung soweit es geht zu automatisieren. Dafür verwenden wir moderne Datenbank-Strukturen.
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Thema NachwuchswissenschaftlerInnen

  1. Wie sichert Ihr Institut den Bedarf an exzellenten Nachwuchs-WissenschaftlerInnen?
    Der wissenschaftliche Nachwuchs ist für ein Feld, wie die Bioklimatologie, das durch die aktuellen Ereignisse wie der Trockenheit 2018 an gesellschaftlicher Bedeutung gewonnen hat, von größter Relevanz. Daher bringen wir uns alle mit großem Engagement in die Lehre ein. Zum Beispiel haben wir in diesem Jahr ein neues Modul entwickelt, bei dem bereits Bachelorstudierenden eigene Forschungsfragen mit Hilfe von einfachen bioklimatologischen Methoden untersuchen können. Dabei ging es zum Beispiel um die klimatischen Auswirkungen von Dachbegrünung oder um die CO2 Emissionen durch die menschliche Atmung.
    Die Klimaforschung ist ein internationales Forschungsgebiet. Daher suchen wir unsere Teammitglieder weltweit. Zurzeit sind in meiner Abteilung 24 Teammitglieder aus 12 verschiedenen Nationen vertreten.
     

Digitalisierung / KI

  1. Welche Bedeutung hat die Digitalisierung in Ihrem Institut?
    Digitalisierung ist zentral für unsere Forschung. Da wir mit großen Datenmengen arbeiten, brauchen wir die leistungsstarken Rechnerinfrastrukturen der Universität Göttingen. Das betrifft sowohl unsere Messungen als auch unsere Modellierung von Landoberflächenprozessen.
     
Arbeiten Sie in bestimmten Bereichen schon mit Künstlicher Intelligenz und wenn ja, wie können wir uns das vorstellen? In der Klimaforschung gewinnt das Maschinelle Lernen zunehmend an Bedeutung. Dabei werden in unseren gemessenen Daten nach Mustern und Gesetzmäßigkeiten in unseren meteorologischen Zeitreihen gesucht.
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Internationalisierung

  1. Wie meistern Sie die wissenschaftlichen, wirtschaftlichen und interkulturellen Herausforderungen in der internationalen Zusammenarbeit?
    Bei der internationalen Zusammenarbeit geht es immer auch um Menschen. Wir alle haben unterschiedliche kulturelle Prägungen, die uns beeinflussen, aber auch andere Wissenschaftskulturen, die uns unterschiedliche Perspektiven ermöglichen.  Die Arbeit im Sonderforschungsbereich 990 in Indonesien ist eine große Bereicherung und Lernerfahrung, da wir sehr eng mit den Indonesischen Kollegen und Kolleginnen zusammenarbeiten. Dabei sind die persönlichen Kontakte und ein über Jahre gewachsenes Vertrauen und gegenseitige Wertschätzung von besonderer Bedeutung.
     

Forschung & Entwicklung

  1. An welchen Innovationen arbeiten Sie gerade?
    Ein sehr innovatives Projekt unserer Gruppe ist OXYFLUX, ein Projekt das vom europäischen Forschungsrat (ERC) gefördert wird. Hier messen wir neben dem Austausch des Treibhausgases CO2 auch noch den Austausch von Sauerstoff (O2). Die besondere Herausforderung ist, dass wir Sauerstoff mit extremer Genauigkeit messen müssen. Zurzeit sind wir die einzige Gruppe weltweit, die diese Messungen durchführt. Wir erhoffen uns davon grundsätzlich neue Erkenntnisse zum Kohlenstoff-Kreislauf.
     
  2. Welchen Stellenwert hat die Entwicklung von Innovationen für Ihre Forschung?
    Ohne kontinuierliche Weiterentwicklung unserer Methoden in Messtechnik, Datenerfassung und –auswertung wären wir nicht in der Lage uns den aktuellen Forschungsfragen zu widmen.
     
  3. Arbeiten Sie bei ihrer Forschung mit Unternehmen zusammen? Wenn ja, mit welchen?
    Unsere Forschung wird fast ausschließlich von öffentlichen Geldgebern finanziert. Mit privaten Unternehmen arbeiten wir selten zusammen. Wenn ja, geht es dabei um den Vergleich und die Evaluierung von meteorologischen Geräten.
     

Zukunft

  1. Wo sehen Sie Ihre Forschung im Jahr 2030?
    Klimawandel wird in den kommenden zehn Jahren eine zentrale Herausforderung der Gesellschaft sein. Ich hoffe, dass wir als Abt. Bioklimatologie weiterhin mit unserer Forschung und Lehre die notwendigen gesellschaftlichen Veränderungen unterstützen können.
     
  2. Was wünschen Sie sich für Ihr Institut, um dahin zu kommen?
    Ein Alleinstellungsmerkmal der Universität Göttingen ist der starke Verbund der „grünen“ Fakultäten, also der Fakultäten für Forstwissenschaften und Waldökologie, für Agrarwissenschaften, für Geowissenschaften und Geographie sowie der Fakultät für Biologie und Psychologie. Um die brandaktuellen Herausforderungen im Bereich Klimawandel und Landnutzung angehen zu kommen, sollte dieser Verbund weiter gestärkt werden.
     
  3. Welchen Rat würden Sie jungen WissenschaftlerInnen mitgeben, um sich im Wettbewerb erfolgreich zu behaupten? Es gibt bestimmt Punkte, an denen Sie im Nachhinein nachbessern mussten – welche waren das?
    Wissenschaft lebt von Neugier und Leidenschaft. Ich denke es ist wichtig, seine Ziele und Interessen mit Leidenschaft zu verfolgen und auch weiterzumachen, wenn es mal einen Rückschlag gibt. Jeder in der Wissenschaft kennt, dass mal eine Messung nicht gut läuft, dass eine Publikation oder ein Antrag abgelehnt wurde. Das gehört genauso dazu wie spannende und aufregende Ergebnisse oder bewilligte Projekte.
     

Wissenschaftsstandort Niedersachsen

  1. Warum ist Niedersachsen für ihre Forschung der richtige Standort?
    Niedersachsen ist ein Land mit einer großen naturräumlichen Vielfalt mit unterschiedlichen Wäldern, Agrar- und Grasflächen und bietet damit für unsere Art von Forschung ideale Bedingungen. Und unsere Forschung ist aus dem gleichen Grund besonders relevant für Niedersachsen.
     
  2. Was zeichnet den Wissenschaftsstandort Niedersachsen für Sie besonders aus?
    . Die Universität Göttingen ist eine hervorragende Universität, die in einem starken Forschungscampus mit zahlreichen außeruniversitären Forschungsinstituten eng vernetzt ist. Die Voraussetzungen hierfür hat das Land Niedersachsen unter anderem damit geschaffen, dass es der Universität ermöglichte, als Stiftungsuniversität große Freiräume in der Selbstverwaltung zu nutzen.
     
  3.  (Wie) Wurden und werden Sie vom Land Niedersachsen unterstützt?
    Hier möchte ich eine ganz konkrete Sache erwähnen. Im vergangenen Jahr hatte ich ein attraktives Angebot, an eine ausländische Universität zu wechseln. Das Land Niedersachsen hat durch das Programm Holen & Halten erfolgreich dazu beigetragen, dass ich in Göttingen geblieben bin.
     
  4. Was verbinden Sie beruflich wie privat besonders mit Niedersachsen? Was schätzen Sie an Niedersachsen besonders?
    Alle meine Kinder sind in Göttingen geboren und wir haben hier ein Zuhause gefunden, in dem wir uns wohl fühlen und Arbeit und Familie gut miteinander in Einklang bringen können.