Messgeräte zur Detektion und Sammlung von biologischen Aersolpartikeln an der TROPOS Forschungsstation in Melpitz (Poleno links und Hirst Pollenfalle in grün) vor derm Hintergrund einer regnenden Cumulus congestus.
"Wir untersuchen die Wechselwirkungen zwischen Biosphäre und Atmosphäre – von der molekularen bis zur globalen Ebene –, um zu erforschen, wie Klima, Wetter und menschliche Gesundheit durch biogene Partikel beeinflusst werden. Unsere Forschung deckt auf, wie die biologische Vielfalt und der Zustand der Ökosysteme deren Emission und Verarbeitung regulieren, und vertieft so unser Verständnis der miteinander verbundenen Systeme der Erde."
Wir untersuchen die Auswirkungen von Bioaerosolen auf die Gesundheit von Menschen und Ökosystemen und befassen uns dabei mit der Emission, dem Transport und den Eigenschaften von Partikeln, die die Atemwege reizen, krankheitserregend oder allergen sind, sowohl in Innenräumen als auch in der Umwelt.
Unsere Forschung umfasst ein besseres Verständnis und die Quantifizierung der Rolle von primären biologischen Aerosolpartikeln und sekundären organischen Aerosolen bei der Wolken- und Niederschlagsbildung. Daher ist ein zentraler Teil unserer Arbeit die Detektion und Charakterisierung von Aerosolpartikeln biologischen Ursprungs: Pollen, Sporen, Bakterien, Algen und deren Bestandteile. Wir untersuchen den Einfluss verschiedener Bioaerosole auf die Eisbildung, mit besonderem Fokus auf eisnukleierende Makromoleküle. Da sekundäre organische Aerosole den Strahlungshaushalt der Erde beeinflussen, analysieren wir ihren Beitrag zu den Aerosolen in der Umgebungsluft sowie die Phasenübergänge, die sie bei der Wechselwirkung mit Wasser durchlaufen.
Da die Biosphäre zunehmend klimatischen Extremen ausgesetzt ist, analysieren wir ihren Gesundheitszustand und ihre Rückkopplungseffekte auf die Atmosphäre – unerlässlich für ein ganzheitliches Verständnis des Erdsystems.
Projekte
BIO-ICE
Ziel von BIO-ICE ist Schließung der Datenlücke beim Vergleich von primär gemessenen Bioaerosolkonzentrationen am Boden mit der eisnukleierenden Aktivität in der Atmosphäre zur Verbesserung von Wetter- und Klimamodellen, die derzeit die Bioaktivität unterschätzen.
CONTANGO-FIRE
Das Ziel der Mission CONTANGO-Fire ist es, die Bildung und Entwicklung atmosphärischer Aerosolpartikel in der oberen Troposphäre sowie deren Einfluss auf Wolkenprozesse besser zu verstehen. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der Rolle tiefer Konvektion, biogener Spurengase und Emissionen aus Vegetationsbränden. Dies wird durch in-situ Messungen von Aerosolgrößenverteilungen, Wolkenkondensationskernen und Spurengasen während einer Forschungsflugzeugkampagne mit dem HALO-Flugzeug erreicht.
BioSmoke
Im Fokus von LSC BioSmoke steht die Erforschung von Rückkopplungen zwischen Waldbränden, Aerosolchemie und Klima. Ein Ziel ist, Vegetation als Quelle von organischen Aerosolen und Rauchemissionen besser zu klassifizieren und zu verstehen.
Atmosphärische biologische eisnukleierende Partikel
Eiskeimbildende Partikel (INPs), die bereits bei hohen Minustemperaturen die Eiskeimbildung auslösen können, sind häufig biogenen Ursprungs. In einer Reihe von Messkampagnen, darunter auch Langzeitmessungen, haben wir den Beitrag biogener INPs zum atmosphärischen Aerosol untersucht.
Eisnukleierende Makromoleküle
Dieses Projekt untersucht die bislang wenig verstandenen Mechanismen der biologischen Eisnukleation und quantifiziert den Einfluss solcher Moleküle in unterschiedlichen Ökosystemen. Ziel ist es, ein belastbares Prozessverständnis zu entwickeln und die Kopplung zwischen Biosphäre und Atmosphäre in Klimamodellen präziser abzubilden.