Meine Forschung
Wieso wachsen Pflanzen da wo sie wachsen, und nicht dort wo sie nicht wachsen? Zur Beantwortung dieser Frage müssen wir einerseits die ökologischen Ansprüche von Arten genau beschreiben. Andererseits müssen wir wissen, wie diese Ansprüche an die biotische und abiotische Umwelt im Lauf der Evolution entstanden sind. Wie sind Unterschiede in der Ökologie nah verwandter Arten entstanden? Welche Modelle beschreiben die Evolution ökologischer Diversität in Pflanzen am besten? Ist ökoligische Diversifizierung ein Resultat von Artbildung. Oder ist es gerade umgekeht, und die die ökologische Diversifitzierung von Populationen trägt zur Artbildung bei? Wie interagieren Arten untereinander und mit ihrer abiotischen Umwelt, und wie führt dies zu den Pflanzen-Gesellschaften, die wir in der Natur beobachten können? Die Beantwortung dieser Fragen sind der Kern meiner Forschungsinteressen, und werden langfristig bei der Voraussage von Biodiversitäts-Entwicklung in Zeiten von globalem Wandel helfen.
Die Beantwortung meiner Forschungs-Fragen erfordert eine enge Verknüpfung von ökologischen und evolutions-biologischen Herangehensweisen. Deshalb setze ich mich in meinen Forschungsprojekten und meiner täglichen Arbeit für eine besseren Verständigung von Ökologen und Evolutions-Biologen ein. Nur in enger Zusammenarbeit können wir die faszinierende Biodiversität der Erde besser verstehen!
Projekte
Projekt-Beschriebe sind im Moment teilweise nur in englischer Sprache verfügbar...
Laufend
DivScaling: Flächenabhängigkeit von Diversität im Wald
2019-2023
Funding: National Forest Inventory; granted to Brigitte Rohner and Rafael Wüest (PIs)
Das Hauptziel dieses Projektes ist, für den Schweizer Wald zu ergründen wie sich verschiedene Diversitätskomponenten mit zunehmender Fläche und in Abhängigkeit von sich verändernder Heterogenität verhalten.
Mehr Details hier: https://www.wsl.ch/de/projekte/divscaling.html
EPHI: developing the predictive ecology of plant-animal interactions across space and time
2018-2023
Funding: European Research Comission; granted to Catherine Graham
In the face of the alarming pace of recent environmental change on Earth we lack the tools to accurately predict how biodiversity and ecosystem services will respond. One key gap in knowledge that limits our predictive ability is uncertainty concerning how the biotic interactions that are essential for species persistence and ecosystem services (i.e., pollination) will change. Developing a predictive science of species interactions requires integrating evolutionary, biogeographic and ecological mechanisms acting at different spatial and temporal scales. We will use a hierarchical cross-scale approach, combining phylogeography, network ecology, statistical modelling and experiments, to disentangle the mechanisms governing species richness and mutualistic interactions in tropical hummingbirds and their food plants.
MoGLI: Modellierung der potentiellen Verbreitung Schweizer Gehölzarten
2017-2019
Finanzierung: Landesforstinventar; an Andri Baltensweiler und Kurt Bollmann
Ziel dieses Projekts ist, die potentielle Verbreitung der 75 häufigsten Gehölzarten des Schweizer Waldes einzeln und flächendeckend in hoher räumlicher Auflösung zu modellieren. Die Modellierung basiert auf im Landesforstinventar erhobenen Daten, welche die aktuelle Verbreitung der Gehölzarten wiederspiegeln. Die Modelle werden auf hochaufgelösten Klima-, Boden-, Topographie- und LiDAR-Daten basieren. Wissenschaftlich besteht die Herausforderung einerseits in der Erstellung von informativen Modellen und andererseits in der Herleitung von ökologisch aussagekräftigen Variablen und Inidces aus den hochaufgelösten Datensätzen, welche die potentielle Verbreitung von Gehölzarten bestmöglich beschreiben.
Das Projekt unterstützt die Bestrebungen des LFIs, örtlich begrenzte Punktdaten der LFI-Plots in die Fläche zu interpolieren. Die online zugänglichen Verbreitungskarten erleichtern den Zugang der Resultate für die Praxis.
Der Nutzen von "joint modeling" in der Biodiversitätsmodellierung
2018-ongoing
Keine explizite Finanzierung
Sogenannte "Joint Species Distribution Models" (JSDMs) versprechen seit einiger Zeit, dass das potentielle Vorkommen von Arten nicht unabhängig voneinander, sondern gleichzeitig, mitsamt der Wechselwirkungen zwischen Arten, modelliert werden kann. Das Projekt evaluiert mit Hilfe von Fallstudien den Nutzen und eventuelle Nachteile dieser Modelle.
Mehr Informationen finden Sie hier.
ClimSens - Climate Sensitivity of plants and animals in Switzerland
2016-ongoing
Funding: Canton of Aargau, Canton of Bern, Canton of Zurich
In diesem Projekt werden für mehrere Kantone Abschätzungen zur Klimasensitivität von Pflanzen (v.a.) und Tieren vorgenommen. Die Arbeiten basieren auf Zeigerwert-Analysen von Community Daten. Die Resultate zeigen, welche Arten in ihrer heutigen Verbreitung (in den Community Plots) eher gefährdet, eher gefördert oder indifferent sind in Bezug auf Klimawandel.
Mehr Informationen finden Sie hier.
AgriCultural ChAnge Through ecological engineering and Optimal use of natural resources
2015-2017
Finanzierung: Swiss National Science Foundation (grant 158395) granted to Niklaus Zimmermann
Landwirtschaftlich geprägte Landschaften sind oft sehr intensiv genutzt. Diese intensive Nutzung kann die Biodiversität der Landschaft, und damit auch für uns wichtige Ökosystemleistungen - wie zum Beispiel die Bestäubung von Nutzpflanzen, die natürliche Bekämpfung von Schädlingen, oder ganz einfach den Freizeit-Wert einer Landschaft - reduzieren. STACCATO ist ein BiodivERsA Projekt, das im Verbund mit 10 europäischen Partner-Institutionen durchgeführt wird, und den Zusammenhang zwischen Intensität der landwirtschaftlichen Nutzung, der Biodiversität, und der Ökosystemleistungen untersucht. Unser Projekt-Teil fokussiert dabei auf die direkten Einflüsse vom Klima- und Landschaftswandel auf Biodiversität sowie auf indirekte Effekte auf Ökosystemleistungen.
Für weiter Informationen (in Englisch) besuchen sie bitte die STACCATO Projekt-Website.
Abgeschlossen
Distribution of Functional Traits in French Alpine Plant Communities
2014-2015
Finanzierung: ERC - TEEMBIO (European Research Council - Starting Grant project 2012-2016) an Wilfried Thuiller
Knowing how functional characteristics of communities change along environmental gradients allows to project changes in functional traits across space and time in times of global change. The project aims at generating models to simultaneously project multiple functional traits along environmental gradients. We know that functional traits are correlated within species, and the projects seeks to establish whether the species-level correlations scale up to the community level. Such correlations, if existent, need to be taken into account when modeling community-level functional traits along environmental gradients.
Coexistence and the Evolution of Climate Niches and Functional Traits
2013-2014
Finanzierung: Schweizerischer Nationalfonds (Stipendium für angehende Forschende) an Rafael Wüest
Die Frage, wie einzelne Arten sich Vergesellschaften, beschäftigt die Biologie seit langem. Ökologen erforschen seit Jahren die Regeln, nach welchen Arten aus einem regionalen Art-Pool in lokale Gesellschaften gelangen. Evolutionsbiologen untersuchen die Evolution des regionalen Art-Pools und der artspezifischen Eigenschaften, auf welche die Regeln wirken. Der voranschreitende Klimawandel legt nahe, dass Ökologie und Evolutionsbiologe integriert werden müssen.
SPEED: SPatially Explicit Evolution of Diversity
2009-2013
Finanzierung: Schweizerischer Nationalfonds(Sinergia) an Peter B. Pearman, Niklaus E. Zimmermann, Nicolas Salamin, Christian Lexer
This interdisciplenary project, financed by the SNF Sinergia program, investigates niche evolution. We seek to understand how the species niche has evolved and how the capacity for niche change might impact future patterns of species diversity in the face of ongoing climate change. Gaining an understanding of these niche dynamics entails understanding how species niches differ currently and how these differences evolved. We need to understand how rates of evolution in groups of related species change in time. To understand how changes in the composition of regional species pools translates into changes in biodiversity, we need to understand how ecological similarities among species, represented by species evolutionary relationships, influence the composition of ecological communities.