2024: Beste Master-Arbeit

Robin Pelchen erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Hamburg im Jahr 2024 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft für die Arbeit:

Das optimale vertikale Wurzelprofil unter Klimaveränderungen – Ein Modell Ansatz

Das Modell beschreibt, wie sich die Wurzel unter veränderten Klimabedingungen im Wachstum bzw. Profil anpassen kann. Dazu wurde eine neues Computermodell entwickelt, dessen Simulation qualitativ realistische Vorhersagen macht. Das erleichtert die Auswahl spezifischer Baumarten zur Anpassung an Klimaverände­rungen.

Die Arbeit untersucht, welchen Effekt die vertikale Verteilung von Wurzelbiomasse in Bäumen, das sogenannte Wurzelprofil, auf deren Produktivität unter verschiedenen Umweltbedingungen hat.
Mithilfe eines neu entwickelten mechanistischen Computermodells des Wassertransports und der CO₂-Fixierung in Bäumen wurden viele verschiedene Wurzelprofile simuliert und diejenigen identifiziert, welche unter gegebenen Umweltbedingungen die Produktivität und damit das Wachstum optimieren. Damit konnte die Hypothese getestet werden, dass Bäume durch natürliche Selektion zu einem an die Umwelt angepassten, optimalen Wurzelprofil tendieren.
Das Modell konnte qualitativ realistische Wurzelprofile vorhersagen. Dabei konnte die Vermutung, dass Bäume ihr optimales Wurzelprofil nach dem relativen Maximum der Bodenfeuchte ausrichten (beeinflusst durch Bodeneigenschaften und Niederschlagsmuster), bestätigt werden. Ein starker Effekt der Temperatur auf das optimale Wurzelprofil wurde hingegen nicht gefunden.
In den letzten Jahren wurden die negativen Folgen klimawandelbedingter Trockenheit für Wälder, auch in Deutschland, deutlich. Dabei ist allerdings weitgehend unklar, welche Baumtypen in Zukunft langfristig überlebensfähig sind. Die Modellierung kann wertvolle Hinweise liefern, welche Wurzelprofile, und damit Baumtypen, an zukünftiges Klima optimal angepasst sein werden, und bessere Überlebenschancen haben.

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Robin Pelchen fertigte die Arbeit am Institut / Lehrstuhl IPM, Angewandte Pflanzenökologie in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Philipp Porada an.

Zur Master-Arbeit https://www.biologie.uni-hamburg.de/forschung/oekologie-biologische-ressourcen/oekmodel/abschlussarbeiten/master-thesis-by-robin-pelchen.pdf