FOR 1748:  Netzwerke auf Netzwerken: Zusammenspiel von Struktur und Dynamik in ausgedehnten ökologischen Netzwerken

• Fachliche Zuordnung: Physik ; Biologie
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 199908418

Die Forschergruppe hat zum Ziel, die Struktur und Dynamik von räumlich ausgedehnten Ökosystemen anhand von mathematischen Modellen möglichst gut zu verstehen. Ökosysteme sind durch den Klimawandel und durch direkte menschliche Eingriffe wie Ausrottung von Spezies und durch zunehmende Fragmentisierung des Lebensraums vieler Spezies bedroht. Wie sich diese Veränderungen auf die Stabilität von Ökosystemen auswirken und welche Spezies am stärksten gefährdet sind, ist aufgrund der komplexen Zusammenhänge oft nicht einfach vorherzusagen. Deshalb werden Ökosysteme schon seit Langem mathematisch modelliert, wobei hauptsächlich die Fraßbeziehungen zwischen Spezies berücksichtigt werden, da das Nahrungsangebot für das Überleben einer Spezies am wichtigsten ist. Doch es gibt bisher nur wenige Publikationen, in denen die räumliche Struktur eines aus vielen Spezies bestehenden Ökosystems berücksichtigt wird. An dieser Stelle hakt die Forschergruppe ein: Sie untersucht, wie das Überleben von Spezies und die Stabilität von Ökosystemen von der Struktur des Raums, der Wanderung der Spezies zwischen verschiedenen Gebieten und den Fraßbeziehungen abhängt. Um diese Fragen anhand von mathematischen Modellen zu beantworten, ist es wichtig, gute Modelle zu nehmen, die auf der einen Seite realistisch genug sind, um valide Schlussfolgerungen zu erlauben, auf der anderen Seite einfach genug sind, dass man viele Spezies auf vielen Raumgebieten am Computer simulieren kann. Hier ergänzt sich die Expertise der Forscherinnen und Forscher perfekt: Sie verfügen über viele empirische Daten zu räumlich ausgedehnten Ökosystemen, über das Wissen, wie Ökosysteme strukturiert sind und wie man die Zu- und Abnahme von Populationen aufgrund von Nahrungsaufnahme und anderen Faktoren mathematisch beschreibt, sowie über mathematische Methoden, um die Stabilität von Ökosystemen effizient zu berechnen. Damit möchten die Forscherinnen und Forscher herausfinden, wie sich die räumliche Struktur und die Größe der Habitate auf das Überleben und die Verbreitung von Spezies auswirken und wie die Stabilität von Ökosystemen von der Komplexität der Fraßbeziehungen und des Raums abhängt.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Allometrische Modelle von räumlichen Meta-Gemeinschafts Nahrungsnetzen (Antragsteller Brose, Ulrich ;  Rall, Björn C. )
• Effekte zeitlicher Variabilität von räumlichen Netzwerken auf Stabilität und Diversität von Meta-Gemeinschafts-Nahrungsnetzen (Antragsteller Guill, Christian )
• Netzwerke auf Netzwerken: Zusammenspiel von Struktur und Dynamik in ausgedehnten ökologischen Netzwerken (Antragstellerin Drossel, Barbara )
• Stabilität und Evolution von Netzwerken auf Netzwerken (Antragstellerin Drossel, Barbara )
• Statistische Modelle zur Erzeugung und Analyse von räumlichen Meta-Gemeinschafts Nahrungsnetzen (Antragsteller Blasius, Bernd )

• Sprecherin: Professorin Dr. Barbara Drossel
• Beteiligte Person: Professor Dr. Thilo Gross