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Angewandte Mathematik packt „echte“ Wurzeln an

Altersverteilung Wurzelsystem 3D
3D-Darstellung der Altersverteilung des Wurzelsystems einer 16 Tage alten Pflanze, die in einem Säulenexperiment angezogen wurde. Dem Wurzelsystem liegt eine Karte zugrunde, die für jeden Punkt im Boden die euklidische Distanz zur nächstgelegenen Wurzeloberfläche angibt, d.h. die Strecke, die Nährstoffe, Wasser oder Organismen bis zur nächstgelegenen Wurzeloberfläche zurücklegen müssten. Foto: © S. Schlüter, S. Blaser / UFZ

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert mit sechs Millionen Euro ein Schwerpunktprogramm zur Rhizosphärenforschung. Koordiniert wird es am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig, 18 deutsche Forschungseinrichtungen sind mit 25 Projekten daran beteiligt – von der Mikrobiologie und Pflanzengenetik über Bodenchemie und Bodenphysik bis hin zur mathematischen Modellierung.
Die Leiter des Erlanger Projekts Dr. Alexander Prechtel und Dr. Raphael Schulz entwickeln zusammen mit der Projektbearbeiterin Alice Lieu Modelle, die es erlauben, die vielfältigen Rückkopplungen zwischen biologischen, chemischen und physikalischen Prozessen auf Skalen vom Nano- bis zum Zentimeterbereich zu analysieren. Mit Hilfe von interagierenden zellulären Automaten und partiellen Differentialgleichungssystemen soll die Strukturbildung untersucht werden.
Ziel des interdisziplinären Konsortiums ist es aufzuklären, welche Bedeutung die Wechselwirkungen zwischen Wurzel und Boden für Wasser- und Stoffkreisläufe in der Umwelt haben. Die Wissenschaftler wollen belegen, dass die Rhizosphäre ein selbstorganisiertes System ist, das von sich aus Stabilität gegenüber Störungen entwickeln kann.

Rhizosphäre

Die Rhizosphäre – der unmittelbar durch eine lebende Wurzel beeinflusste Raum im Boden – steht im Mittelpunkt des DFG-Schwerpunktprogramms, das jetzt startet.
Foto: André Künzelmann, UFZ

 

Weiterführende Links:
http://www.ufz.de/spp-rhizosphere/
https://cris.fau.de/converis/portal/project/202790695?lang=de_DE

Weitere Informationen:
Dr. Alexander Prechtel
Lehrstuhl für Angewandte Mathematik 1
prechtel@math.fau.de