Digitale Landschaftsökologie: Forschung der Arbeitsgruppe

In der Arbeitsgruppe Digitale Landschaftsökologie beschäftigen wir uns mit landschaftsökologischen Fragestellungen, die mit innovativen, interdisziplinären Multi-Methoden Ansätzen untersucht werden. Insbesondere fokussieren wir auf Prozesse des Globalen Wandels wie Klimawandel, Landnutzungswandel und Urbanisierung und analysieren, welche Auswirkungen mit den damit verbundenen Herausforderungen auf Landschaften, aber auch auf den Menschen verbunden sind. In unserer landschaftsökologischen Forschung spielt somit der Mensch eine zentrale Rolle.
Uns interessiert, wie sich grüne und blaue Stadtlandschaften auf die Ausprägung der urbanen Hitzeinsel auch unter Extrembedingungen wie Hitzewellen und Dürre auswirken und welche gesundheitlichen Aspekte für den Menschen damit einhergehen.

Der globale Wandel (Global Change) umfasst weltweite Veränderungen und Prozesse, die mit dem Klimawandel, aber auch mit Urbanisierung und Landnutzungswandel einhergehen. So sehen wir die Auswirkungen von Klimawandel beispielsweise durch Trockenheit, Hitze, Starkregenereignisse und die damit verbundenen Belastungen für die Funktionalität von Ökosystemen. Gerade in urbanen Systemen, wo sich Werte akkumulieren und eine hohe und vielerorts steigende Bevölkerungsdichte herrscht, sind diese Folgen z.B. durch Beeinträchtigung der menschlichen Gesundheit, besonders spürbar. Extremereignisse wie Hitzewellen verstärken die bereits bestehenden Herausforderungen durch die Ausbildung der urbanen Hitzeinsel. Uns interessiert in unserer Forschung, wie unter diesen gegebenen Herausforderungen, Stadtnatur bzw. Stadtökosysteme Ökosystemleistungen, wie z.B. Klimaregulation und Erholung bereitstellen. Wir untersuchen die Klimaregulationsfunktion von urbanen Grünflächen und von urbanen blauen Flächen, wie Seen, Flüsse und Kanäle. Wir untersuchen aber auch, ob Grünflächen mit Trade-offs verbunden sind, wie z. B. die Freisetzung allergener Pollen in Stadtparks oder durch Straßenbäume, die bei manchen Menschen allergische Reaktionen hervorrufen können. Uns interessiert daher, welche gesundheitlichen physischen, aber auch mentalen Beeinträchtigungen mit Hitze, aber auch mit städtischer Luftbelastung, wie z.B. durch Pollen, und dem Stadtleben insgesamt einhergehen. Im Kontext von Umweltgerechtigkeit analysieren wir, ob diese städtischen Umweltbelastungen für bestimmte vulnerable Bevölkerungsgruppen räumlich gehäuft auftreten und ob es in der Stadt sogenannte Belastungshotspots oder auch Erholungscoolspots gibt.

Natur-basierte Lösungen, sogenannte Nature-based Solutions (NBS), nutzen natürliche Elemente als Instrument, um gesellschaftlichen Herausforderungen, die beispielsweise mit dem Klimawandel einhergehen, abzumildern. Klimawandelanpassung und -mitigation sind wesentliche Ziele der Implementierung von naturbasierten Lösungen. Wir untersuchen, wie bestimmte naturbasierte Lösungen wie Stadtbäume, Retentionsflächen, Dachbegrünung, aber auch neu-gebaute Parks wirken, und wie diese in städtischen Planungen und Strategien umgesetzt werden. Hier betrachten wir Governanceprozesse von der Planung bis hin zur Umsetzung und untersuchen auch, in welcher Weise diese Planungs- und Implementierungsprozesse partizipativ und sozial gerecht gestaltet sind.  Sozial-ökologische und sozial-ökologisch-technische Ansätze werden zusammen gedacht, insbesondere in Fragestellungen zu Klimaanpassung, Nachhaltigkeit und Resilienz.

Anthropogen getriebene Landnutzungsänderungen, z.B. durch Siedlungsausbreitung, können sich einschneidend auf Landschaftsfunktionen, Ökosystemleistungen und Biodiversität auswirken. Wir untersuchen anhand von konkreten Beispielen, wie sich Landschaften und Landschaftsstrukturen durch anthropogene Einflüsse ändern und ob diese in ihrer Funktionalität für Biodiversität bzw. die Bereitstellung von Ökosystemleistungen beeinträchtigt sind. Methodisch nutzen wir fernerkundungsbasierte Landnutzungs- und Landbedeckungsdaten (LULC) und berechnen Indizes, wie den NDVI oder auch Landschafts-Metriken. Wir untersuchen außerdem, wie Landnutzungsänderungen mit der Ausbreitung von Zoonosen – Krankheiten, die von Tieren auf den Menschen und umgekehrt vom Menschen auf Tiere übertragbar sind – einhergehen.