Wie reagieren die Ökosysteme auf sich ändernde Wetterverhältnisse, steigende Temperaturen und zunehmende Kohlendioxidkonzentrationen? Ist der Einfluss des Niederschlags wichtiger als der der Temperatur? Oder wird die Dynamik von Ökosystemen stärker durch die Verfügbarkeit von Nährstoffen beeinflusst? Welche Rolle spielen Extremereignisse bei der Entwicklung der biogeochemischen Kreisläufe? Um Antworten zu finden, müssen wir die Wechselwirkungen zwischen drei komplexen Systemen verstehen: Klima, Vegetation und Boden. Daher kombinieren wir Experimente und Langzeitbeobachtungen vor Ort mit Erdbeobachtungen, die von Flugzeugen und Satelliten in verschiedenen räumlichen Maßstäben gesammelt werden, und setzen datengestütztes maschinelles Lernen und theoriegestützte mechanistische Modellierung ein. Mit unserer Forschung versuchen wir zu verstehen, wie die terrestrische Biosphäre auf laufende Umweltveränderungen und Schwankungen der atmosphärischen Bedingungen reagiert und Rückkopplungen auf sie ausübt.
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Poehls, J., Alonso, L., Koirala, S., Carvalhais, N., & Reichstein, M. (2025). Downscaling soil moisture to sub-km resolutions with simple machine learning ensembles. Journal of Hydrology,652: 132624. doi:10.1016/j.jhydrol.2024.132624. // Figure 4: Prediction regime for the Dense, Prob, and WDL ensembles. Each ensemble member (cube) is trained on samples weighted against imbalances in a static variable. These predictions are then averaged to provide an ensemble prediction.
Poehls, J., Alonso, L., Koirala, S., Carvalhais, N., & Reichstein, M. (2025). Downscaling soil moisture to sub-km resolutions with simple machine learning ensembles. Journal of Hydrology,652: 132624. doi:10.1016/j.jhydrol.2024.132624. // Figure 4: Prediction regime for the Dense, Prob, and WDL ensembles. Each ensemble member (cube) is trained on samples weighted against imbalances in a static variable. These predictions are then averaged to provide an ensemble prediction.
Qin, X.; Tian, H.; Canadell, J. G.; Shi, Y.; Pan, S.; Bastos, A.; Ciais, P.; Crippa, M.; Pan, N.; Patra, P. K.et al.; Poulter, B.; Saunois, M.; Sitch, S.: Greenhouse gas budgets of Central and West Asia (2000– 2020): A significant net source to the atmosphere. Global Biogeochemical Cycles 39 (3), e2024GB008370 (2025)
Chang, Y.; Winkler, A.; Noori, A.; Knyazikhin, Y.; Myneni, R.: Precipitation leads the long-term vegetation increase in the conterminous United States drylands. Environmental Research Letters (angenommen)
Benson, V.; Bastos, A.; Reimers, C.; Winkler, A.; Yang, F.; Reichstein, M.: Atmospheric transport modeling of CO2 with neural networks. Journal of Advances in Modeling Earth Systems 17 (2), e2024MS004655 (2025)
