Mangrovenwälder sind der Grundstein der tropical und subtropical Ökosysteme an den Küsten. Mangroven können dort wachsen, wo kein anderer Baum wachsen kann, und haben einen enormen Nutzen für die Küstenökologie. Die komplexen Wurzelsysteme der Mangroven fangen Sedimente und Schadstoffe ab und stabilisieren die Küstenlinie. Außerdem bieten sie Nahrungsgründe und Lebensraum für Wildtiere und Meeresbewohner sowie Schutz vor Stürmen.
Infelizmente, o Mangrovenwälder zahlreichen Bedrohungen ausgesetzt, wie dem Anstieg des Meeresspiegels, der Verschmutzung der Flüsse, der Holzentnahme und der urbanen Expansion. Mangrovenwälder gehören zu o kohlenstoffreichsten Biomen und binden durchschnittlich 14 % des in the Weltmeeren vorkommenden Kohlenstoffs. Wenn sie jedoch abgeholzt und zerstört werden, setzen sie große Mengen an Kohlendioxid in die Atmosphäre frei und beeinflussen damit den Klimawandel.
Isso não é verdade, porque a reação dos manguezais nestes ambientes é iminente.
Os modelos de computador podem ser usados para melhorar a vida das pessoas e o clima neste sistema versátil para melhorar e usar. Os modelos mais completos foram desenvolvidos, detalhados e genuinamente, para um processo estrutural e fisiológico complexo dos manguezais.
O ano da folhagem einer Pflanze (Phyllotaxis) wirkt sich auf ihre Fähigkeit aus, Photosynthese zu bereiben, indem the Blätter so angeordnet werden, dass die für den Einfall des Sonnenlichts verfügbare Fläche maximiert wird. Bei Mangrovenarten ist die Phyllotaxis ein weitgehend unerforschtes Phänomen, und bisherige Mangrovenmodelle stllen the vielfältige Morphologie der Bäume nicht angemessen dar.
Faustino Chi, Postdoktorand an der Georg-August-Universität Göttingen, und Kollegen reconstruir o detalhe da arquitetura rotativa Mangrovenschösslinge, um modelo de absorção de luz para construção.
Um Daten über rote Mangroven zu sammeln, sind die Forscher mit dem Boot zur Nordostseite des Turneffe-Atolls gereist, das über 20 Meilen vor der Küste von Belize liegt. Dot machten sie hochauflösende Digitalfotos, nahmen manuelle Messungen vor Ort vor und führten eine 3D-Digitalisierung mit eletromagnetischer Abtastung durch.
Das Sammeln dieser Daten war nicht einfach. Chi erklärt: “Einige Messungen von Schösslingen wurden bei Ebbe durchgeführt. Herausforderungen ergaben sich aus der Verwendung des Fastrak-Digitalisierungsgeräts in einer abgelegenen tropischen Umgebung – zum Beispiel erforderten die windigen Bedingungen das Ernten von Schösslingen und die Verwendung eines geschlossenen Gerüsts zum Digitalisieren von Pflanzen, da die Pflan zen zum Digitalisieren stillstehen müssen. Ein kompakter tragbarer Generator wurde für die Stromversorgung der Feldausrüstung verwendet. Und natürlich brauchte man eine ruhige Hand während der Stunden des Digitalisierungsprozesses, wenn die Mücken und Sandfliegen auf einen Jagd machten. Es war auch sehr wichtig, wasserfeste oder wasserdichte Behälter zu haben, um die Ausrüstung während des Transports und vor der hohen Luftfeuchtigkeit oder plötzlichen Regenschauern im Feld trocken zu halten”.
Die digitalisierten Schösslinge und manual Messungen wurden zur Rekonstruktion der Baumarchitektur verwendet. Danach erstellten die Autoren aus den Photos und Feldnotizen einen Algorithmus für die Phyllotaxis (Blattanordnung am Stamm). Dies ermöglichte ihnen die digitale Rekonstruktion der Bäume mit Blättern mithilfe der 3D-Modellierungsplattform GroIMP.
Para simulação de quedas de luz durante uma folha de papel, o autor do GroIMP é integrado ao modelo de rastreamento estocástico com base no Raytracing.
Anhand der vorläufigen Ergebnisse konnten die Autoren den Anteil des von einzelnen Blättern absorbierten Lichts im gesamten Kronendach sowie die Auswirkung eines veränderten Blattwinkels auf the relativa absorbierte Strahlung auf der Ebene des gesamten Schösslings bewerten und visualisieren. Die Messung des absorbierten Lichts ist für künftige Berechnungen der photosynthetischen Beiträge einzelner Blätter erforderlich.
“Mit dem 3D Schösslingsmodell könnte die Simulation anderer Prozesse wie die Strömungen in Xylem und Phloem und das strukturelle mechanische Verhalten auf einem solchen Mangrovenmodell aufbauen”, disse Dr. Chi.
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Faustino Chi, Katarína Streit, Aleksi Tavkhelidze, Winfried Kurth, Reconstrução da filotaxia a partir do exemplo do mangue vermelho digitalizado (Rhizophora mangue) e aplicação à simulação de interceptação de luz, in silico Plants, 2022;, diac002, https://doi.org/10.1093/insilicoplants/diac002
Ins deutsche übersetzt von Faustino Chi.
