22.05.2023

acatech am Dienstag, 23.05.2023:

„Zu viel Stickstoff im Boden! Wie können Landwirtschaft und Konsum zur Verringerung beitragen?“

Die Veranstaltung fand online via Zoom von 19:30 Uhr bis 21:00 Uhr statt. Eine Zusammenfassung des Treffens steht auf dieser Seite zur Verfügung.

Alle Pflanzen brauchen Stickstoff zum Leben. Zwar ist reichlich Stickstoff in der Luft, aber diese Form kann von den Pflanzen meist nicht verwertet werden. In der Regel erfolgt die Aufnahme über die Wurzeln, durch Symbiose mit Pilzen oder Bakterien.

Eine intensivierte Landwirtschaft führt den Pflanzen große Mengen an Stickstoffverbindungen über Dünge- und Futtermittel zu. Dadurch gelangen deutschlandweit jährlich durchschnittlich pro Hektar landwirtschaftlicher Fläche 92 Kilogramm ungenutzter Stickstoff in die Umwelt – bei einer bestehenden gesetzlichen Obergrenze von 80 kg/ha – und reichern sich in Böden und Gewässern an.

Zielgerichtete, effiziente und bedarfsgerechte Ausbringungstechnologien, können zu einer deutlichen Verringerung der Stickstoffeinträge in Grundwasser, Oberflächengewässer, Böden und die Luft führen.

Bei diesem acatech am Dienstag setzen wir uns mit unterschiedlichen Strategien zur Reduktion des Stickstoffgehalts in den Böden auseinander: Wie sehen nachhaltige Bewirtschaftungsstrukturen aus? Wie müssen die Rahmenbedingungen geändert werden? Welchen Beitrag können nachhaltiger Konsum und informierte Kaufentscheidungen leisten?

Die Veranstaltung fand im Rahmen des Flower Power Festival München statt.

Begrüßung:

• Prof. Dr.-Ing. Jan Wörner, Präsident acatech

Podium:

• Prof. Dr. Thomas Scholten, Lehrstuhl für Bodenkunde und Geomorphologie, Eberhard-Karls-Universität Tübingen
• Dr. Anette Freibauer, Institut für Agrarökologie und Biologischen Landbau, Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, Freising
• Dr. Eberhard Nacke, Director Corporate Product Strategy, CLAAS KGaA mbH
• Andreas Puchner, Referent für Umwelt- und Naturschutz, Bayerischer Bauernverband

Moderation:

• Dr. Martin Bimmer, acatech Geschäftsstelle

27.04.2023

Boden unter Druck

Ein Versuch im Lehrwald der Hochschule für Forstwirtschaft in Rottenburg

Ende März fand im Lehrwald in Rottenburg ein von der Hochschule für Forstwirtschaft und der Universität Tübingen begleiteter Befahrungsversuch statt, bei dem unterschiedliche Verfahren der Erfassung von Bodenveränderungen bei und nach der Befahrung eingesetzt wurden.

Externer Link:
https://www.hs-rottenburg.net/aktuelles/aktuelle-meldungen/meldungen/aktuell/befahrungsversuch/

08.04.2023

SFB1070 Project B07 Presenting Results at the CAA 2023

The first result of B07 project from the SFB1070 are presented at the CAA 2023 (Computing Applied for Archaeology) in Amsterdam. In this poster Mathias Bellat, Ruhollah Taghizadeh, Tobias Rentschler and Thomas Scholten from the Soil Sciences and Geomorphology working group are presenting archaeological predictive models in Kurdistan based on soil properties. It is the result of a sampling campaign conducted in the summer 2022 and intensifies archaeological surveys made from 2013 until 2019 under the supervision of Paola Sconzo, Peter Pfälzner and Benjamin Glissman.

This results are showing the importance of soil properties - in particular total Carbon and Calcium Carbonate - for predicting the presence of archaeological sites in desertic areas.

27.03.2023

PhD Position (m/f/d, TV-L E 13, 75 %)

Department of Geosciences, Institute of Geography

Application deadline: 1.6.2023

PhD Position (Soil Science)
(Start date 1^st June 2023, 36 months, 75 %, salary: pay grade E13 TV-L).

The Chair of Soil Science and Geomorphology is offering a three-year PhD position within the DFG- funded (German Research Foundation) project on soil erosion in agricultural landscapes in the context of dynamic changes of land use patterns and structures (DYLAMUST). The candidate (m/w/d) will analyze the dynamic of today’s agricultural landscapes and its interrelation with soil erosion processes. We ask whether, why, and to what extent changing landscape patterns and structures affect the hydrological and sedimentological connectivity of agricultural landscapes. Soil erosion modeling with data driven machine learning and conceptual erosion models is at the center of the project. Such hybrid landscape scale modeling can open the possibility of identifying optimal land use patterns that reduce on-site and off-site damage from soil erosion. In-field measurements are located in Germany. Project work will be performed in close collaboration with another PhD student from the Water and Soil Resource Research Group (Prof. Dr. Peter Fiener, University of Augsburg, Germany).

Your responsibilities are:

• research on the perspectives and application of machine learning for soil erosion modeling,  
• apply novel machine learning methods in close collaboration with the research group
• at the University of Augsburg,  
• documentation and publication of results in international peer reviewed journals,  
• presentation of results at national and international scientific meetings, and
• contribution to the teaching activities of the group to a limited extent.

We expect:

• completed MSc in Soil Science, Geoecology, Geoinformatics, Remote Sensing, Agriculture,
• Geosciences, Environmental Sciences, or other closely related disciplines,
• a research interest in the application of machine learning in soil science,
• expertise in spatial statistical analysis and/or big data modeling and /or soil erosion modeling,
• experience in programming (R and/or Python) and GIS software (QGIS), and
• very good communication skills (oral and written) in English.

We offer:

• an excellent, interdisciplinary and dynamic research environment in an international team
• (http://www.uni-tuebingen.de/soilscience) and a vibrant city (https://www.tuebingen.de/en/), and
• a close collaboration with the Tübingen cluster of excellence ‘Machine Learning: New Perspectives for Science’ (http://www.machinelearningforscience.de) and the Collaborative Research Center ‘ResouceCultures’ (SFB1070) including interesting career opportunities and an extensive range of training and further education courses.

The appointment will be limited to June 2026 (36 month). Workplace is Tübingen. Salary will be according to the German public service (TVL E13, 75 %). In case of equal qualification and experience physically challenged applicants are given preference. The University of Tübingen aims to increase the share of women in research and encourage female scientists to apply. For more information contact Prof. Dr. Thomas Scholten (thomas.scholtenspam prevention@uni-tuebingen.de). Please send your application (one pdf-formatted document) with detailed curriculum vitae, and statement of research interests, certificates/transcripts before 17 April 2023 to Margaretha Baur (margaretha.baurspam prevention@uni-tuebingen.de).

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10.03.2023

Landwirtschaftlicher Stickstoff-Überschuss: Folgen und Lösungsansätze

Ein Beitrag in 'transforming economies' von Prof. Dr. Thomas Scholten

Seit Jahren überschreitet Deutschland den von der EU vorgegebenen Grenzwert für Nitrat im Grundwasser. In einem aktuellen Beitrag beschreibt Prof. Dr. Thomas Scholten die Folgen des überhöhten Stickstoff-Eintrags der Landwirtschaft in Deutschland ohne dem Leser Lösungsvorschläge schuldig zu bleiben. 

Der volle Artikel kann über folgenden Link abgerufen werden:

https://transforming-economies.de/deutschland-muss-stickstoff-ueberschuesse-in-der-landwirtschaft-dringend-abbauen/

07.03.2023

News aus dem Exzellenzcluster – Maschinelles Lernen für die Wissenschaft

Lieblingswissenschaftlerin Kerstin Rau

26.01.2023

Cluster-Doktorandin Kerstin Rau gewinnt Schülerwettbewerb von „I’m a Scientist“

Bei der Themenrunde „Künstliche Intelligenz“ von „I’m a Scientist, get me out of here“ war unser Cluster mit 6 Wissenschaftler*innen vertreten: Jonas Beck, Rabanus Derr, Nina Effenberger, Nicole Ludwig, Cornelius Schröder und Kerstin Rau - die zur Lieblingswissenschaftlerin dieser Runde gewählt wurde.

Bei diesem wissenschaftlichen Kommunikationsformat können Schüler und Schülerinnen in textbasierten Live-Chats Fragen stellen, die von Wissenschaftler*innen aus dem jeweiligen Forschungsfeld beantwortet werden. „I’m a Scientist“ bietet mehrmals jährlich ein- bis zweiwöchige Themenrunden an. Am Ende jeder Themenrunde wählen die Schüler ihre*n Favorit*in: Von den insgesamt 34 Wissenschaftler*innen für „Künstliche Intelligenz“ wurde Kerstin Rau zur Lieblingswissenschaftlerin ausgewählt. Kerstin ist Doktorandin in der Arbeitsgruppe "Bodenkunde und Geomorphologie" von Thomas Scholten.

Wir haben hinterher mit Kerstin gesprochen und sie zu ihren Erfahrungen aus diesen 2 Wochen gefragt sowie nach ihren Plänen für das Preisgeld.

1) Was hast Du mit dem Preisgeld von 500€ vor und warum hast Du Dich für diese Aktion entschieden?

Da ich mit Machine Learning Bodentypen vorhersage, möchte ich gerne mit dem Preisgeld mit einer Schule - am besten mit einer, die bei dem Wettbewerb mitgemacht hat - ins Gelände gehen. Dort will ich die Verknüpfung zwischen den Daten und dem ML-Modell veranschaulichen. Denn ich glaube diese zwei Bereiche werden oft separiert betrachtet, was aber super wichtig ist, um seine Daten zu kennen und dadurch auch besser ein geeignetes Modell auswählen zu können. Außerdem ist es ziemlich langweilig, den Schüler*innen einfach nur einen Code zu zeigen.

2) Gab es eine Frage, Die Du besonders interessant fandest oder eine, über die Du selbst nicht nachgedacht hast? Und was zeigen Dir die Fragen der Schüler*innen, was ist das, was sie beschäftigt, wenn es um KI geht?

Besonders interessant fand ich die Fragen über unser Leben als Wissenschaftler*innen. Bei den Schüler*innen existiert immer noch ein Bild von einer*m Wissenschaftler*in, welche*r non-stop arbeitet und keine Hobbies oder Freunde hat.
Die meisten Fragen, über die ich selbst sehr wenig nachgedacht habe, waren Fragen zur Historie und Entwicklung von KI. Klar in manchen Bereichen, wie bei mir bzgl. Neuronalen Netzwerken, weiß man ein paar Facts darüber. Aber so die Entstehung des generellen Interesses für KI, ab wann es so benannt wurde, was die erste KI war, waren Fragen, die ich mir selbst noch nicht gestellt hatte.
Generell ist mir aufgefallen, dass die Meisten Bedenken haben, dass KI oder Roboter die Welt übernehmen, uns Menschen unterdrücken oder die Welt sogar zerstören. Ich denke, das Bild ist sehr stark durch die großen Hollywoodfilme geprägt, hat aber mit der Realität zum Glück - wie so oft - nichts zu tun.

3) Würdest Du anderen Wissenschaftler*innen empfehlen auch an Wissenschaftskommunikation-Formaten teilzunehmen, die einen Austausch mit Schüler*innen ermöglichen und warum?

Definitiv. Man lernt selbst noch so viel dazu, auch was es für andere Bereiche noch gibt, in der KI verwendet wird durch die anderen Wissenschaftler*innen. Ebenfalls bekommt man dann auch mal mit, wie die Menschen außerhalb der Wissenschaftsbubble uns eigentlich sehen. Und zuletzt, diese Schüler*innen sind unsere zukünftigen PhDs, Postdocs, etc. Darum ist es ja umso besser, innerhalb so einer einfachen Kommunikation, den Schüler*innen zu zeigen, was wir eigentlich machen, dass man kein 1er Schüler*in sein muss für eine wissenschaftliche Karriere und sie früh dafür zu motivieren. Insbesondere die große Barriere zwischen Wissenschaftler*innen und Nichtwissenschaftler*innen abzubauen. Und es macht seeehr viel Spaß!
 

“I’m a Scientist” wird seit 2020 als deutschsprachiges Angebot von “Wissenschaft im Dialog” umgesetzt. Seitdem gab es Runden zu den Themen Nachhaltigkeit, Infektionen, Teilchenphysik, Gesundheit, Wissen, Klimawandel, Digitalisierung, Demokratie sowie Künstliche Intelligenz & Medizin. Über 4000 Schüler*innen von mehr als 150 Schulen haben bislang aktiv an den Themenrunden teilgenommen. Unterstützt wurde das Projekt bisher von mehr als 200 Wissenschaftler*innen.

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27.02.2023

New Topics for Theses Announced

The Chair of Soil Science and Geomorphology offers many new topics for BSc and MSc theses

A total of eight new topics for theses in the field of soil science are proposed as of today:

• Can we source extra remote sensing covariates to use in digital soil mapping? (BSc/MSc) [PDF]
• Assessing scale-dependent controls of topsoil organic carbon based on multivariate and machine learning approaches (BSc/MSc) [PDF]
• Comparison of Spectral and Geometrical Features in Soil Classification (MSc) [PDF]
• Mathematical Morphology in Digital Soil Mapping (MSc) [PDF]
• Use of Soil Maps for Vegetation Classification and Management (MSc) [PDF]
• Assessing the Spatial Variability of Soil Erosion at a Global Scale Using (R)USLE (BSc/MSc) [PDF]
• Multivariate Random Forest for Predicting Soil Quality Indicators (BSc/MSc) [PDF]
• Semi-Supervised Learning for Spatial Prediction of Soil Properties (BSc/MSc) [PDF]

More theses and additional information can be found in the open thesis section. 

23.02.2023

PhD Position (m/f/d, TV-L E 13, 65 %)

Department of Geosciences, Institute of Geography

Application deadline: 20.03.2023

For a DFG-funded research project investigating the evolution of local pathways to the Fluvial Anthroposphere and the underlying socio-ecological processes during the medieval and pre-industrial modern periods, we invite applications for a

PhD Position (Soil Science/Physical Geography)

(Start date 1^st May 2023, 36 months, 65 %, salary: pay grade E 13 TV-L).

The position of a PhD is embedded in the research project “Local pathways to the Fluvial Anthroposphere at Echaz (Rhine) and Eger (Danube). A comparative analysis from c. AD 1100 to 1800” in the context of the newly established Priority Programme 2361 “On the Way to the Fluvial Anthroposphere”. Floodplains in Central Europe are subject to massive human influences, which had already led to significant ecological changes in the pre-industrial era. The main goal of the doctoral project is the interpretation of geo-biochemical marker analyses from fluvial sediment archives for the comparative reconstruction of different land uses in the floodplains of Echaz and Eger. The study will be conducted within an interdisciplinary team comprising experts from soil science, geomorphology, history and archaeology.

Your tasks will be to conduct fieldwork in the study areas in close cooperation with the Leipzig University and the Helmholtz Centre of Environmental Research (UFZ, Leipzig). Together you will organise and conduct direct push and vibra-coring campaigns in both floodplains as well as sediment/soil sampling and be responsible for geoscientific GIS data management and the geoscientific interpretation of maps and remote sensing data. In particular, you will be responsible for all laboratory analyses (C, N, δ¹⁵C and δ¹³N) in Tübingen and the marker analyses (enzymes, PAH and faecal biomarkers) with the cooperation partners at the Universities Hohenheim and Bayreuth. Together with the entire research group, you will contribute to the project results and publish them in peer-reviewed relevant interdisciplinary journals.

You are qualified in Soil Science, Geoarchaeology, Geosciences, Physical Geography or related sciences with above-average results. You have experience in soil science/physical geography field and laboratory work, and want to deepen and expand this knowledge with archaeopedological components and are interested in cooperation with archaeology and history. The willingness to cooperate with colleagues from other disciplines and institutes is a prerequisite. Furthermore, excellent team work skills, fluency in English and German is an advantage, and a motivation to present results at international conferences are expected. A Class B driving licence is required.

You can expect a very diverse and challenging job. We offer an excellent, interdisciplinary and dynamic research environment in an international team (http://www.uni-tuebingen.de/soilscience) and a vibrant city (https://www.tuebingen.de/en/). You are trained in interdisciplinary methods, conduct joint fieldwork and attend training events.

Tübingen is a beautiful place to live, combining a historic and venerable flair with the liveliness of a young and cosmopolitan student town. Reconciling work and family life is of particular concern to our university, and we offer a working environment that promotes this. The Eberhard Karls University of Tübingen aims to increase the share of women in research and encourage female scientists to apply. Severely disabled applicants will receive preference over equally qualified nondisabled applicants.

Please send your application (one single pdf-formatted document) with detailed curriculum vitae, and statement of research interests, certificates/transcripts by 20 March 2023 to Margaretha Baur (margaretha.baurspam prevention@uni-tuebingen.de). For more information, contact Dr. Peter Kühn (peter.kuehnspam prevention@uni-tuebingen.de).

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13.02.2023

Beitrag zur Sonderausstellung "Cyber and the City"

KI-basierte Vorhersage von Bodentypen

Im Exzellenzcluster Maschinelles Lernen arbeiten Kerstin Rau, Philipp Hennig und Thomas Scholten an einer KI-basierten Bodenanalyse. Die KI-Anwendung kann u. a. vorhersagen, welche Bodentypen mit welchen Eigenschaften wo am wahrscheinlichsten auftreten. Daraus kann z. B. die Menge an gespeichertem Kohlenstoff oder der Wassergehalt abgeleitet werden und generiert so genauere und flächendeckendere Vorhersagen als bisher. Zudem müssen nur noch Stichproben vor Ort gesammelt und ausgewertet werden.  Diese KI-Anwendung und eine Auswahl vorhergesagter Bodentypen können im Zusammenhang mit der Ausstellung Cyber and the City: Künstliche Intelligenz bewegt Tübingen im Stadtmuseum Tübingen bis zum 22. Oktober 2023 besichtigt werden.

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19.01.2023

PhD position (m/f/d, TV-L 13, 65 %)

Faculty of Science, Department of Geoscience

Application deadline: 12.02.2023

The Chair of Soil Science and Geomorphology invites applications for a PhD position (m/f/d) in the field of climate change-induced treeline dynamics for the soil science sub-project of the project “TREELINE-II: Sensitivity and Re-sponse of Treeline Ecotones in the Nepal Himalaya to Climate Warming”. TREELINE-II is an ambitious research project at Universität Hamburg, Universität Tübingen and Tribhuvan University Kathmandu, funded by the German Research Foundation (DFG).

The project:

The project aims to understand effects of climate change on treeline environments in the Nepal Himalaya, focusing on spatial and temporal differences between krummholz and non-krummholz treelines in response to climate change. Understanding these differences is key to the question to what extent Himalayan treeline shifts can be expected in the 21st century. Results of TREELINE-I indicate that climate warming effects are altered at local scale by non-thermal factors. At the Rolwaling treeline study site (approx. 4000 m), the dense Rhododendron campanulatum krummholz zone retards a treeline shift to higher elevations. Krummholz thickets are highly competitive and act as a barrier, slowing down population processes at the front-edge of the treeline-forming species Betula utilis and Abies spectabilis. Other driving factors of treeline inertia presumably include limited availability of nitrogen and phosphorous, as well as soil moisture deficits in the pre-monsoon season, the latter adversely affecting tree growth in recent decades. TREELINE-II will test the hypothesis that krummholz zones are the crucial structural component of central Himalayan treeline ecotones controlling any treeline shifts, and that climate warming leads to widely disparate spatial and temporal responses of krummholz and non-krummholz treelines.

Responsibilities and specific duties:

Duties include academic services in the project named above. The candidate will be responsible for the Work Package 2 ‘Treeline Soils Analysis’ of TREELINE-II. In this work package, we will assess soil property effects to elucidate the role of krummholz zones in treeline dynamics across central Himalayan treelines and underlying mechanisms and feedbacks that maintain the competitiveness of R. campanulatum, but are unfavourable to most other plants. These are (i) inhibition of growth of other plants beneath R. campanulatum driven by allelopathy, (ii) limited nutrient availability resulting from low CNP contents, low cation exchange capacity and high soil acidity, and (iii) pre-monsoon drought stress at the beginning of the growing season.

Requirements:

The candidate should have experience in field-based methods of soil science and/or geoecology. Earlier experience in soil sampling and lab work is not absolutely required, but would be a plus. Preferably, the candidate has a strong interest in treeline research. Experience of fieldwork in high mountain regions is desired. The willingness to cooperate with colleagues from other disciplines and institutes is a prerequisite. The candidate must have either profound knowledge in English or in German with good knowledge in English. We are looking for motivated PhD students with MSc degree or equivalent.

The PhD position is remunerated at the salary level TV-L 13 and calls for 65 % of standard work hours per week (Full-time positions currently comprise 39 hours per week). The fixed-term nature of this contract is based upon Section 2 of the academic fixed-term labor contract act (Wissenschaftszeitvertragsgesetz, WissZeitVG). The term is fixed for a period of 3 years.

The University of Tübingen aims to increase the share of women in research and encourage female scientists to apply. Severely disabled applicants will receive preference over equally qualified non-disabled applicants. We offer an excellent, interdisciplinary and dynamic research environment in an international team (https://www.uni-tuebingen.de/soilscience) and a vibrant city (https://www.tuebingen.de/en/). For more information contact Prof. Dr. Thomas Scholten (thomas.scholtenspam prevention@uni-tuebingen.de). Please send your application (one single pdf-formatted ocument) with detailed curriculum vitae, and statement of research interests, certificates/transcripts before 12 February 2023 to Margaretha Baur (margaretha.baur@uni-tuebingen.de).

Downloads

18.01.2023

acatech-Projekt: Nachhaltige Stickstoffnutzung in der Agrarwirtschaft

Ein Beitrag in attempto online Forschung

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15.01.2023

New UmWeltWandel Comic Published

The UmWeltWandel project has created a comic about archaeological excavation and the study of the ancient environment of Oman, the illustrations are by Joachim Galerne.

The comic is readable in German, English and Arabic and will be printed for a travelling exhibition.

 https://www.archaeoman.de/en/the-joint-research-project-umweltwandel/kids/comic/ ​​​​​​​

06.01.2023

Neue Ausgabe von AGRIman Adventures

3. Ausgabe des Comics erschienen

AGRIman Adventures ist ein lehrreicher Comic, welcher sich mit den Themen Bodenkunde, Landwirtschaft und Umwelt beschäftigt. Dieses farbenfrohe und lustige Abenteuer ist das perfekte Lernwerkzeug für Freunde der Bodenkunde jeden Alters. Agriman wird von WHYFARM in Zusammenarbeit mit dem Climate Change and Natural Resources Program des Inter-American Institute for Cooperation on Agriculture (IICA) herausgegeben.

Folge 3 von AGRIman Adventures kann als PDF heruntergeladen werden. 

02.05.2023

EGU General Assembly 2023

A summary of the contributions of the working group Geomorphology and Soil Science

After a fully-loaded but successful week in Vienna, our PostDocs and PhD-students returned from the EGU General Assembly 2023 by train. Presenting our results to a big audience live after three years of Corona-related restrictions was a great experience. The extensive feedback and new contacts made showed once again the value of face-to-face meetings for scientific networking.
We will come back on April 14 - 19, 2024.

Seven oral and poster presentations were given in the course of the week.

Corinna Gall:
Water-related soil-moss interactions at different scales [Link]

Nafiseh Kakhani & Ndiye Kebonye:

• Exploring the ‘Individual Treatment Effects’ (ITE) of Vegetation with Causal Inference on Soil Organic Carbon Prediction in Germany [Link]
• Topography and climate dictate soil NPK stoichiometry across Africa [Link]

Kerstin Rau:
How can we quantify, explain and apply the uncertainty of complex soil maps predicted with neural networks? [Link]

Nicolas Riveras:
How do biocrusts modulate erosion along different climatic conditions?

Steffen Seitz:

• Vegetation diversity and plant traits affect throughfall partitioning and subsequent splash erosion in managed woodlands [Link]
• Concentrative drop impacts by a bunch of canopy drips: hotspots of soil erosion in forest [Link]

Ruhollah Taghizadeh:
Quantification of uncertainty using artificial neural networks for mapping of soil properties in Germany [Link]

Session
Vegetation and canopies: Effects on erosion and hydrological, pedological, biogeochemical processes and patterns
Co-organized by HS2/BG3/SSS8 Convener: Johanna Clara Metzger & Steffen Seitz