Leibniz-WissenschaftsCampi dienen der strategischen Vernetzung von Leibniz-Instituten mit Universit?ten und weiteren Kooperationspartnern in der Region unter einem thematischen Fokus.
Die Leibniz-Gemeinschaft f?rdert diese Kooperationen für maximal acht Jahre. Der neue Leibniz-WissenschaftsCampus unter Leitung des TROPOS ist bereits der zweite dieser Art in Leipzig: Seit 2016 werden beim WissenschaftsCampus ?Eastern Europe – Global Area (EEGA)“ unter Leitung des Leibniz-Instituts für L?nderkunde (IfL) und ebenfalls mit der Universit?t Leipzig Globalisierungsprozesse im ?stlichen Europa untersucht.
Wechselwirkungen zwischen der Atmosph?re und der Biosph?re sind unzureichend verstanden, insbesondere im Zusammenhang mit dem raschen Wandel des Klimas. Dürren durch h?ufigere Klimaextreme erh?hen das Risiko von Waldbr?nden. Solche Br?nde und die dabei entstehenden Rauchpartikel und Gase haben Auswirkungen auf die Luftqualit?t, die Strahlungsbilanz der Erde und Vegetationsmuster in betroffenen Regionen.
Waldbr?nde und daraus resultierende Vegetationsver?nderungen beeinflussen auch die Emission von prim?ren biologischen Aerosolpartikeln, die sich aufgrund ihrer Eigenschaften auf die Bildung von Wolkentr?pfchen, Wolkeneis und Niederschlag auswirken k?nnen. Das Verst?ndnis der Zusammenh?nge zwischen der Art der Vegetation, der Emission von Rauch und den prim?ren biologischen Aerosolpartikeln sowie der atmosph?rischen Verteilung dieser Partikel und Gase ist auch eine der Voraussetzungen zum Verst?ndnis von künftigen Ver?nderungen in der Atmosph?re.
Um die Prozesse in dem vernetzten System Atmosph?re-Klima-Vegetation erforschen zu k?nnen, ist eine Kombination von Fachwissen aus verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen erforderlich. Der Leibniz-WissenschaftsCampus ?Rauch und Bioaerosole im Klimawandel“ (LSC BioSmoke) bündelt daher die herausragende Expertise der beteiligten Partner, um die Steuerungsfaktoren und die Auswirkungen der Freisetzung von Aerosolpartikeln aus der Vegetation zu kl?ren.
Verbrennungsexperimente und Daten aus Messkampagnen
Zu diesem Zweck umfassen die Projekte Verbrennungsexperimente im Labor, Feldmessungen von Aerosoleigenschaften im Zusammenhang mit Vegetationsfeuern und die Fernerkundung und Modellierung von Partikelemission, -transport und atmosph?rischen Auswirkungen. Der Verbund kann dazu auch auf umfangreiche Daten aus Messkampagnen des deutschen Forschungsflugzeugs HALO zurückgreifen, das die Rauchfahnen von Waldbr?nden in Südamerika, Asien, Australien und Europa untersucht hat – zuletzt w?hrend der HALO-Mission CAFE-Pacific im Januar/Februar 2024.
Aber auch neue Messkampagnen planen die Forschenden aus Leipzig, so zum Beispiel für Sommer 2025 ein Feldexperiment in Spanien. Dieses findet in enger Kooperation mit der Universit?t Castilla-La Mancha statt, die auf bestimmten Feldern in Kastilien zweimal im Jahr kontrollierte Br?nde durchführt und untersucht.
?Vegetationsbr?nde werden seit langem auf dem Gebiet der Feuer?kologie untersucht. Ebenso besch?ftigt sich die Atmosph?renforschung seit vielen Jahren mit den Auswirkungen von Aerosolen, wie Rauchpartikeln, auf Klima und Wetter. Bisher haben beide Disziplinen weitgehend getrennt voneinander gearbeitet. Durch die Bündelung von Expertisen in den Atmosph?ren- und Vegetationswissenschaften, die derzeit in verschiedenen Forschungseinrichtungen in Leipzig angesiedelt ist, soll mit dem geplanten Leibniz ScienceCampus ein regionaler Forschungsverbund mit gro?er Sichtbarkeit entstehen. Die interdisziplin?re Untersuchung von feuerbedingten Emissionen, atmosph?rischem Transport und Klimaprozessen wird dazu beitragen, die Auswirkungen und Wechselwirkungen von Aerosolpartikeln aus der Vegetation besser zu verstehen“, erkl?rt Professorin Dr. Ina Tegen vom TROPOS und der Universit?t Leipzig, die Sprecherin des neuen WissenschaftsCampus ist.
Die Forschenden wollen die Wirkungen über drei Teilprojekte erfassen: Zum einen werden die Eigenschaften von Rauchpartikeln bei der Verbrennung unterschiedlicher Pflanzenarten unter kontrollierten Laborbedingungen sowie Alterungsprozesse unter Feldbedingungen untersucht. Des Weiteren werden der atmosph?rische Transport und die Ver?nderungen der Partikel über Prozess- und Transportmodellierung erforscht. Und schlie?lich sollen die Auswirkungen auf Strahlung, Wolken und Vegetation aus Satellitenbeobachtungen und durch Fernerkundung vom Boden aus abgeleitet werden.
Das Konsortium kann sich dabei auf eine umfangreiche Infrastruktur stützen: von Atmosph?renkammern wie der ACD-Chamber und Laboren zur Verbrennung verschiedener Biomassenarten über mehrere experimentelle Plattformen und Observatorien wie der Forschungsstation Melpitz bei Torgau oder dem Lidarnetzwerk PollyNet bis hin zum Forschungsflugzeug HALO oder globalen Vegetationsdatenbanken wie TRY und sPlot.
