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Stan Schymanski leitet am Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) die WAVE-Forschergruppe (Water and Vegetation in a Changing Environment).
Der Biologe Stan Schymanski ist seit 2016 FNR ATTRACT Fellow am Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) und leitet dort die WAVE-Forschergruppe (Water and Vegetation in a Changing Environment).
Die Pflanze als Bindeglied von Grundwasser und Atmosphäre
Über ihre Wurzeln nehmen Pflanzen Wasser auf, das bis zu den Blättern gelangt und dort über Stomata in die Luft abgegeben wird. Stomata (Griechisch stoma ‚Mund‘) sind kleine Öffnungen an der Ober- und Unterseite der Blätter. Durch sie findet der Austausch von Wasser und Kohlendioxid (CO2) statt. Bei offenen Stomata kann gleichzeitig CO2 in die Pflanze gelangen und Wasser austreten. Stan Schymanski und sein Team untersuchen, wie dieser Prozess und das Verhältnis von CO2 in der Luft und dem Wassergehalt der Erde verbunden sind. „Mit unserer Forschung wollen wir Vorhersagen über Veränderungen im Klima machen. Möglichst bevor folgenreiche Fehler passieren“, so Stan Schymanski.
Wie beeinflusst der CO2-Gehalt der Atmosphäre das Pflanzenwachstum, und somit den Grundwasserspiegel?
Beim Verbrennen von fossilen Brennstoffen erhöht sich der CO2-Gehalt in der Luft. Pflanzen reagieren viel schneller als das globale Klima auf diese Veränderung. Bei einem erhöhten CO2-Gehalt in der Luft braucht die Pflanze ihre Stomata nicht mehr so weit zu öffnen, um die für die Photosynthese und das Wachstum benötigte Menge CO2 einzulassen. Und gibt so auch weniger Wasser in die Luft ab. Unklar ist, ob die Folgen für den Wassergehalt in der Erde eher positiv oder negativ zu bewerten sind. Wird das Grundwasser geschont, weil von der jeweiligen Pflanze nicht mehr so viel verbraucht wird? Oder wird das Pflanzenwachstum durch das zur Verfügung stehende Wasser insgesamt angeregt und letztlich der Grundwasserspiegel abgesenkt? Im Video ist, unter andrem zu sehen, wie Stan Schymanski die CO2 Konzentration und die Luftfeuchtigkeit in der Umgebung von einzelnen Blättern direkt am Baum misst. Hierzu benutzt er einen speziellen Blattgasaustausch-Analysator.
Im Labor die Wahrnehmungen der Blätter nachempfinden
Um diese Fragen zu beantworten wollen Stan Schymanski und sein Team ein Blattmodell entwickeln. Sie brauchen dazu Sensoren, die genauso empfindlich auf die Umgebung reagieren wie die Blätter selbst. Nicht nur die Reaktion der Blätter auf den CO2-Gehalt der Luft muss simuliert werden, sondern auch Faktoren wie Wind und Verdunstungskälte. Das Blattmodell soll u.a. die Funktionsweise der Stomata abbilden und zeigen, wie der CO2 -Gehalt der Luft die Vegetation und den Grundwasserspiegel beeinflusst. Das Modell soll es ermöglichen vorherzusagen, wie sich die Vegetation und der Grundwasserspiegel bei Anstieg der CO2 Konzentration in der Atmosphäre verändern wird. Auch soll es den Einfluss des Grundwasserspiegels auf die Vegetation voraussagen können. „Wir könnten mit dem Modell die Veränderungen in der Umwelt besser verstehen und auf bedenkliche Entwicklungen aufmerksam machen“, so Stan Schymanski.
Mehr zu Stan Schymanski und seiner Arbeit findest Du hier: FNR ATTRACT Fellows – the people behind the science: Stan Schymanski
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Autor: scienceRELATIONS
