Foto: Wüstenlandschaft mit Felsen und Akazienwald

Dynamik des Klima-Vegetation-Systems

Das Klima prägt die Vegetation, und die Vegetation wiederum verändert das Klima, z. B. dadurch, dass Böden und Pflanzen Sonnenlicht unterschiedlich reflektieren oder dass Pflanzen durch Transpiration eine ansonsten trockene Umgebung kühlen. Ziel dieser Forschungsgruppe ist es, die terrestrischen biogeophysikalischen Wechselwirkungsprozesse im Klimasystem der Erde zu verstehen. Daher beschäftigen wir uns mit folgenden Fragen: Wie hat sich die Wechselwirkung zwischen der Atmosphäre, der Vegetation, der Landoberfläche und dem Ozean in der Vergangenheit entwickelt und wie könnte sie sich in Zukunft entwickeln? Unter welchen Bedingungen kann diese Wechselwirkung zu abrupten Übergängen in neue Klima- und Ökosystemzustände führen? (Bildnachweis für die Kopfzeile: Stefan Kröpelin, Köln)

Globalen Vegetationsmuster MPI-ESM Modellsimulation der letzten 8000 Jahr — Momentaufnahmen von simulierten globalen Vegetationsmustern, sogenannten Biomen, abgeleitet aus einer MPI-ESM Modellsimulation der letzten 8000 Jahre (Brovkin et al., 2019) mit Hilfe eines in dieser Gruppe entwickelten Biomisierungsprogramms (Dallmeyer et al., 2019). Am auffälligsten ist die weit in die Sahara hineinreichende Vegetationsbedeckung während der ersten Jahrtausende der Simulation. Die Periode der „Grünen Sahara“ endete zwischen 4000 v.u.Z. und 2000 v.u.Z., früher im Norden als im Süden und früher im Westen als im Osten (Dallmeyer et al., 2020). In einigen Regionen vollzog sich die Ausdehnung der Sahara rasch, viel schneller als die allmähliche Veränderung der Klimaantriebe wie Sonneneinstrahlung und CO2-Konzentration vor der Industrialisierung (Claussen et al., 2017).

Mitglieder der Gruppe und deren Forschungsgebiet

Name	Status	Forschungsgebiet
Martin Claußen	Gruppenleiter	Globale Wechselwirkung im vergangenen und gegenwärtigen Klima
Jürgen Bader	Gast (MPI-M, OES)	Klimadynamik des Holozäns
Stephan Bakan	Gast (DMG)	Deutsche Meteorologische Gesellschaft
Manuel Chevalier	Gast (Univ. Bonn)	Rekonstruktion der Paläovegetation
Roberta D'Agostino	Gast (Univ. Trento)	Dynamik der tropischen Zirkulation
Anne Dallmeyer	Wissenschaftlerin	Paläovegetationsdynamik
Mateo Duque Villegas	Doktorand	Dynamik vergangener Afrikanischer Feuchtphasen
Pinhsin Hu	Gast (MPI-BGC, Jena)	Modellierung funktionaler Diversität der Pflanzen ausgehend von charakteristischen Pflanzeneigenschaften und ihrer Wechselwirkung mit dem Klima
Leonore Jungandreas	Gast (iDIV, Leipzig)	Wechselwirkung zwischen hochreichender Konvektion und der Landoberfläche im holozänen Nordafrika
Christian Reick	Wissenschaftler	Theorie des terrestrischen Kohlenstoffkreislaufes
Koushikh Karunakar	MSc Student (SICCS)
Nora Farina Specht	Doktorandin	Wechselwirkung zwischen Seen und Feuchtgebieten der holozänen Sahara und dem Klima
Hans von Storch	Gast (Hereon)	Geschichte der Klimaforschung in Hamburg
Josephine Wong	Doktorandin	Langfristige Wechselwirkung zwischen Vegetation und Bodenhydrologie

Gruppenmitglieder und Publikationen

Name

Position

Telefon

Raum

Bakan, Stephan

Gast

+494041173211

Geomatikum - 1412

Chevalier, Manuel

Gast

+494041173323

G1413

Claußen, Martin

Gruppenleiter*in

+494041173212

G1719

Dallmeyer, Anne

Wissenschaftler*in

+494041173

Duque, Mateo

Doktorand*in

+494041173110

G1710

Reick, Christian

Wissenschaftler*in

+494041173117

G1722

Specht, Nora Farina

Doktorand*in

+494041173126

G1713

von.Storch, Hans

Gast

+494041173

Wong, Josephine

Doktorand*in

+494041173126

G1713

Bellomo, K., Meccia, V., D’Agostino, R., Fabiano, F., Larson, S., von Hardenberg, J. & Corti, S. (in press). Impacts of a weakened AMOC on precipitation over the Euro-Atlantic region in the EC-Earth3 climate model. Climate Dynamics: available online. doi:10.1007/s00382-023-06754-2
Chevalier, M., Dallmeyer, A., Weitzel, N., Li, C., Baudouin, J.-P., Herzschuh, U., Cao, X. & Hense, A. (2023). Refining data-data and data-model vegetation comparisons using the Earth mover's distance (EMD). Climate of the Past, 19, 1043-1060. doi:10.5194/cp-19-1043-2023 [ Fulltext]
Herzschuh, U., Böhmer, T., Li, C., Chevalier, M., Hébert, R., Dallmeyer, A., Cao, X., Bigelow, N., Nazarova, L., Novenko, E., Park, J., Peyron, O., Rudaya, N., Schlütz, F., Shumilovskikh, L., Tarasov, P., Wang, Y., Wen, R., Xu, Q. & Zheng, Z. (2023). LegacyClimate 1.0: A dataset of pollen-based climate reconstructions from 2594 Northern Hemisphere sites covering the last 30kyr and beyond. Earth System Science Data, 15, 2235-2258. doi:10.5194/essd-15-2235-2023 [ Fulltext]
Jungandreas, L., Hohenegger, C. & Claussen, M. (2023). How does the explicit treatment of convection alters the precipitation-soil hydrology interaction in the mid-Holocene African humid period?. Climate of the Past, 19, 637-664. doi:10.5194/cp-19-637-2023 [ Fulltext]
Dallmeyer, A., Kleinen, T., Claussen, M., Weitzel, N., Cao, X. & Herzschuh, U. (2022). The deglacial forest conundrum. Nature Communications, 13: 6035. doi:10.1038/s41467-022-33646-6 [ Fulltext] [ Fulltext] [ Fulltext] [ Fulltext]
Duque-Villegas, M., Claussen, M., Brovkin, V. & Kleinen, T. (2022). Effects of orbital forcing, greenhouse gases and ice sheets on Saharan greening in past and future multi-millennia. Climate of the Past, 18, 1897-1914. doi:10.5194/cp-18-1897-2022 [ Fulltext] [ Fulltext]
Herzschuh, U., Böhmer, T., Li, C., Cao, X., Hébert, R., Dallmeyer, A., Telford, R. & Kruse, S. (2022). Reversals in temperature-precipitation correlations in the Northern Hemisphere extratropics during the Holocene. Geophysical Research Letters, 49: e2022GL099730. doi:10.1029/2022GL099730 [ Fulltext]
Hu, P.-h. (2022). Impact of plant functional diversity on climate – a modelling study using JeDI-BACH in ICON-ESM. Phd Thesis, Hamburg: Universität Hamburg. doi:10.17617/2.3430193 [ Fulltext]
Jungclaus, J., Lorenz, S., Schmidt, H., Brovkin, V., Brüggemann, N., Chegini, F., Crueger, T., de Vrese, P., Gayler, V., Giorgetta, M., Gutjahr, O., Haak, H., Hagemann , S., Hanke, M., Ilyina, T., Korn, P., Kröger, J., Linardakis, L., Mehlmann, C., Mikolajewicz, U., Müller, W., Nabel, J., Notz, D., Pohlmann, H., Putrasahan, D., Raddatz, T., Ramme , L., Redler, R., Reick, C., Riddick, T., Sam, T., Schneck, R., Schnur, R., Schupfner, M., von Storch, J., Wachsmann, F., Wieners, K.-H., Ziemen, F., Stevens, B., Marotzke, J. & Claussen, M. (2022). The ICON Earth System Model Version 1.0. Journal of Advances in Modeling Earth Systems, 14: e2021MS002813. doi:10.1029/2021MS002813 [ Fulltext]
Lee, J., Claussen, M., Kim, J., Hong, J.-W., Song, I.-S. & Hong, J. (2022). Effect of nitrogen limitation and soil biophysics on Holocene greening of the Sahara. Climate of the Past, 18, 313-326. doi:10.5194/cp-18-313-2022 [ Fulltext] [ Fulltext]
Rodriguez-Caballero, E., Stanelle, T., Egerer, S., Cheng, Y., Su, H., Canton, Y., Belnap, J., Andrae, M., Tegen, I., Reick, C., Pöschl, U. & Weber, B. (2022). Global cycling and climate effects of aeolian dust controlled by biological soil crusts. Nature Geoscience, 15, 458-463. doi:10.1038/s41561-022-00942-1 [ Fulltext]
Schneck, R., Gayler, V., Nabel, J., Raddatz, T., Reick, C. & Schnur, R. (2022). Assessment of JSBACHv4.30 as a land component of ICON-ESM-V1 in comparison to its predecessor JSBACHv3.2 of MPI-ESM1.2. Geoscientific Model Development, 15, 8581-8611. doi:10.5194/gmd-15-8581-2022 [ Fulltext]
Specht, N., Claussen, M. & Kleinen, T. (2022). Simulated range of mid-Holocene precipitation changes to extended lakes and wetlands over North Africa. Climate of the Past, 18, 1035-1046. doi:10.5194/cp-18-1035-2022 [ Fulltext] [ Fulltext]
Dallmeyer, A., Claussen, M., Lorenz, S., Sigl, M., Toohey, M. & Herzschuh, U. (2021). Holocene vegetation transitions and their climatic drivers in MPI-ESM1.2.. Climate of the Past, 17, 2481-2513. doi:10.5194/cp-17-2481-2021 [ Fulltext] [ Fulltext]
Jungandreas, L. (2021). Influence of the representation of convection on the mid-Holocene West African Monsoon. Phd Thesis, Hamburg: Universität Hamburg. doi:10.17617/2.3357859 [ Fulltext]