Wissenschaftlicher Fokus und Auftrag

Hintergrund und Ziele

Ökologische Grundlagenforschung ermöglicht ein kausales Verständnis aktueller Umweltprobleme, die durch die global steigende Bevölkerung und den damit verbundenen Nahrungsmittel- und Energiebedarf, Ressourcenverbrauch, Biodiversitätsverlust sowie den Klimawandel verursacht werden. Ökologische Forschung ist eine Voraussetzung für die Entwicklung von nachhaltigen Landnutzungsstrategien, die auf einer realistischen Abschätzung des Anpassungs- und Regenerationsvermögens von Ökosystemen beruht. Das Verständnis der Interaktionen zwischen Organismengruppen und mit ihrer abiotischen Umwelt bedarf dabei einer mechanistischen Klärung ökosystemar relevanter Prozesse. Von grundlegender Bedeutung sind dabei die Energie- und Ressourcenflüsse im Ökosystem, einschließlich anthropogener Einflüsse. Entsprechender Erkenntnisgewinn  erfordert  die  enge Kooperation von Forschungsdisziplinen in der experimentellen Analyse der  ober- und unterirdischen Kompartimente von Ökosystemen , d.h. der Pflanzen- und Tierökologie, Ökophysiologie, Mikrobiologie, Pflanzenpathologie, Molekularbiologie, Genetik, Bodenkunde, Hydrologie, Klimatologie, Ökosystemforschung sowie Biostatistik und Modellierung. Multidisziplinäre Kooperation eröffnet Synergien im ökologischen Erkenntnisgewinn.

Apparative Ausstattung

Ein spezielles Merkmal von TUMmesa ist die Ausstattung mit einem LED-basierten Beleuchtungssystem, das flimmerfrei arbeitet und die unabhängige Regulierung verschiedener Wellenlängen im PAR-Bereich erlaubt (inkl. UV-A/B). Die geringe Wärmeentwicklung ermöglicht eine reduzierte Ventilation und entsprechend geringe Vibration sowie Wind- und Geräuschentwicklungen. Verschiedene ökologische Szenarien können experimentell eingerichtet werden, z.B. mit erhöhten CO2- und O3-Regimen. Die Organismengemeinschaften können in separat im Bodenraum klimatisierbaren Pflanzencontainern etabliert werden, die mit ihren Druckaufnehmern und Bewässerungsvorrichtungen als Wägelysimeter präzise Quantifizierung ökosystemarer Prozesse erlauben. Stoffflussanalysen sind durch online-Analytik stabiler Isotope (12/13C, 14/15N, 16/18O, H/D) und Markierung des Luftraums individuen- und systembezogen möglich.

Forschungskonsortien

TUMmesa ermöglicht disziplinübergreifende Experimente, in denen mechanistisch die Bedeutung organismischer Interaktionen für Prozesse auf der Ökosystemebene untersucht wird. Die Nutzung von TUMmesa soll daher nicht auf Wissenschaftler der TUM beschränkt sein, sondern auch Partner anderer Forschungseinrichtungen einbeziehen. Voraussetzung ist allerdings, dass in den Konsortien TUM-Mitglieder als aktive Forschungspartner eingebunden sind.

TUMmesa

  • ermöglicht, in Erfüllung obigen Anspruchs, unter kontrollierten Bedingungen prozeßbezogene ökologische Forschung und mechanistische Verständnisklärung.
  • dient der ökologischen Grundlagenforschung sowie angewandten Studien zur nachhaltigen Nutzung natürlicher Ressourcen. Ein substantieller Fortschritt im Verständnis der Interaktionen von Organismengemeinschaften mit anderen Ökosystemkompartimenten wird angestrebt.

  • ermöglicht multifaktorielle und integrative Versuche, und bietet statistisch ausreichende Replizierbarkeit experimenteller Faktorenregime. Entsprechende Forschungsprojekte sollen die technische Infrastruktur von TUMmesa zu wissenschaftlich größtmöglichem Nutzen ausschöpfen.

Als übergeordnetes Ziel soll TUMmesa mit seiner innovativen Infrastruktur den Forschungsraum München mit exzellenten Ergebnissen im Bereich der Lebenswissenschaften stärken.

Zielsetzung

Für den oben genannten wissenschaftlichen Ansatz bietet TUMmesa mit seinen acht begehbaren Phytotronkammern ein zielführendes Forschungsinstrument.
Angestrebt wird eine Prozessanalyse von aus dem Freiland nachgebildeten Modellökosystemen unter experimentellen Umweltszenarien, wobei Kontrollregime die Voraussetzung für mechanistischen Erkenntnisgewinn schaffen.
TUMmesa soll aus dem Freiland abgeleitete Hypothesen testen, aber auch im Freiland zu testende Hypothesen generieren. Bevorzugte Forschungsobjekte sind natürliche oder synthetische Artengemeinschaften mit ihren Interaktionsmechanismen und resultierenden funktionellen Emergenzen unter Umweltstress, einschließlich Experimenten zu funktioneller Biodiversität und Quellen-Senkenverhalten von Stoffflüssen. Angestrebt sind Langzeitexperimente über mehrere Monate bis Jahre, wofür die TUMmesa die Voraussetzung bietet.

TUMmesa Gebäude

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