Um langfristig die wachsende Weltbevölkerung zu ernähren, muss die Landnutzung nachhaltig sein und die Landwirtschaft gleichzeitig einen maximalen Ertrag erwirtschaften. Deshalb gilt es, Zusammenhänge der Landschaftsprozesse und Auswirkungen von Landnutzungen noch besser zu verstehen. Bislang standen in der Agrarforschung dazu experimentelle Ansätze im Vordergrund, um Hypothesen zu überprüfen. Ganz neue Möglichkeiten bietet die Analyse von Big Data, also großen Mengen an Forschungsdaten, die bereits erhoben wurden. Gunnar Lischeid erforscht bislang am brandenburgischen Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) den Wasserhaushalt von Landschaften. Ab Januar 2018 wird er am ZALF die Leitung der neuen Struktureinheit „Forschungsplattform Daten“ übernehmen.

Unerwartete Effekte mit Big Data aufdecken

„In vielen Bereichen wird heute Big Data genutzt, um neue Erkenntnisse zu gewinnen. Deshalb will ich bewährte Ansätze auch für unsere Fragestellungen nutzen“, sagt der 55-jährige Lischeid. Viel habe er von den theoretischen Physikern gelernt, aber auch die Klimatologie biete methodische Ansätze, die sich auf die Erforschung der Landschaftsprozesse übertragen ließen.

Während Lischeids bisherige Tätigkeiten über seine Professur für Landschaftswasserhaushalt an der Universität Potsdam und als Institutsleiter am ZALF in Müncheberg inhaltlich vorgegeben waren, werden sich seine neuen Aufgaben vor allem über die methodische Herangehensweise definieren. „Natürlich fragen wir weiter nach den Faktoren, die den landwirtschaftlichen Ertrag beeinflussen“, sagt Lischeid. Statt eine Hypothese aufzustellen und sie experimentell zu überprüfen, wollen die Wissenschaftler aber nun ihre Messdaten-Archive möglichst unvoreingenommen nach Zusammenhängen absuchen. „Wir lassen uns also überraschen, was wir finden“, betont der studierte Agraringenieur. Nach seinem Studium in Bonn und Göttingen promovierte Lischeid im Jahr 1995 über ein forstwirtschaftliches Thema und schloss 2004 seine Habilitation im Fach Hydrologie ab. Danach war er bis 2008 als Oberassistent am Lehrstuhl für Ökologische Modellbildung an der Universität Bayreuth tätig, bevor er ans ZALF wechselte.

Dass Ergebnisse aus Messungen tatsächlich überraschend sein können, stellte Gunnar Lischeid und sein Forscherteam erst kürzlich fest: Auf einem 170 Quadratkilometer großen Untersuchungsgebiet in der Uckermark im nördlichen Brandenburg hatten die Forscher bereits 20 Jahre Daten lang gesammelt. Sie vermuteten einen Zusammenhang zwischen dem Niederschlag im Frühsommer und dem Ertrag auf den Feldern. „Die Daten zeigen, dass aber wohl die Tagestemperaturen viel entscheidender sind“, so Lischeid. Selbstverständlich müssten diese Resultate erst noch validiert werden. Aufbauend auf solchen Erkenntnissen ließen sich künftig Anwendungsprogramme für die Landwirte für ein nachhaltiges Wirtschaften entwickeln.

Datenbasis weiter ausbauen

Verlieren in der Ära von Big Data nun Feldversuche an Bedeutung? „Nein, keinesfalls“, sagt Lischeid. „Das Sammeln der Daten auf dem Feld bleibt ein wichtiger Bestandteil unserer Forschung.“ Der Landschaftsforscher war in zahlreichen praxisorientierten Projekten im In- und Ausland tätig. Daten sammeln sei auch künftig für die Forschung zentral. „Für die umfangreiche Analyse von Big Data werden viele – auch neue – Daten benötigt.“ Um auf möglichst viele Daten zurückgreifen zu können, spielt die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Disziplinen und der Datenaustausch unter Forschern eine wichtige Rolle. „Gerade wenn geplant wird, welche Daten man sammeln will, kommt es darauf an, Synergien zu nutzen“, betont Lischeid. Neben Daten aus der Feldforschung werden auch solche verwendet, die mithilfe von Drohnen und Satelliten gewonnen wurden.

Bestehendes hinterfragen, um voranzukommen

Was Lischeid an seinem Beruf fasziniert, sind die neuen Zusammenhänge, die sich immer wieder finden und erschließen lassen. „Das bedeutet Wissenschaft für mich: Man muss bereit sein, zu zweifeln und zu hinterfragen, um voranzukommen und zu neuen Ansichten zu gelangen“, sagt Lischeid. Er ist überzeugt: In den Datenbergen der Agrarforschung schlummern noch viele überraschende Erkenntnisse, die es zu entdecken gilt.

Autorin: Britta Pollmann