Abschlussarbeit (Master): Wie Pflanzenwurzeln Treibhausgasemissionen aus Böden beeinflussen

Die Arbeitsgruppe Pflanzenbiogeochemie am UFZ möchte gemeinsam mit Dir die Frage nachgehen, ob und wie Pflanzenwurzeln die Emission von Treibhausgasen aus Böden beeinflussen.

Ihre Aufgaben:

• Treibhausgase wie Methan, Kohlendioxid und Lachgas tragen wesentlich zur Erderwärmung bei. Besonders große Mengen dieser klimawirksamen Gase werden aus Permafrostböden und überfluteten Reisfeldern freigesetzt.
• Wir suchen eine*n motivierte*n, organisierte*n und selbstständig arbeitende Masterstudent*in, die/der gemeinsam mit uns die Frage nachgeht, ob und wie Pflanzenwurzeln Treibhausgase im Boden physikalisch zurückhalten oder freisetzen und dadurch deren Emission in die Atmosphäre beeinflussen.
• Im Rahmen einer Gewächshausstudie werden Permafrost- und Reisfeldböden untersucht, in denen typische Permafrostpflanzen sowie Reis angebaut werden.
• Ergänzend dazu werden künstliche Pflanzenwurzeln mittels 3D-Druck hergestellt, um gezielt und mechanistisch zu testen, wie Wurzelstrukturen die Bewegung von Treibhausgasen im Boden beeinflussen.
• Ziel ist es, diese kontrollierten Modellversuche mit den Boden-Pflanzen-Experimenten zu verknüpfen und zu untersuchen, wie die Wurzelarchitektur und mikrobielle Prozesse im Boden zusammenwirken.

Das übergeordnete Ziel der Masterarbeit ist es zu verstehen, ob Pflanzen durch ihre Wurzeln die Emission von Methan, Kohlendioxid und Lachgas beeinflussen und somit aktiv zum Klimaschutz oder zur Klimawirkung von Ökosystemen beitragen.

Der/Die Studierende erhält eine umfassende methodische Einarbeitung und Zugang zu einem breiten Spektrum moderner geochemischer und mikrobiologisch-molekularer Methoden, darunter:

• Messung von Treibhausgasen (CH₄, CO₂, N₂O)
• Analyse von Kohlenstoff- und Stickstoffformen, pH-Wert und Redoxbedingungen im Boden
• Extraktion von DNA und RNA aus Bodenproben
• Quantifizierung von mikrobiellen Genen, die an der Produktion und dem Verbrauch von Methan und Lachgas beteiligt sind, mittels qPCR

Neben Finalisierung des experimentellen Aufbaus, Probenahme und Laborarbeit lernt die/der Masterstudent/in Daten zu verarbeiten und zu interpretieren, und erhält Unterstützung beim Verfassen der Masterarbeit.

Der/Die Studierende wird ein geschätztes Mitglied der Arbeitsgruppe Pflanzen-Biogeochemie in Leipzig sein, mit der Möglichkeit, an Meetings und Vorlesungen teilzunehmen und die eigenen Ergebnisse zu präsentieren. Die Position zur Erstellung der Masterarbeit wird am Standort in Leipzig betreut und ist befristet für 6-10 Monate, abhängig von der Person. Der Beginn ist für April 2026 vorgesehen. Der praktische Teil des Projekts im Labor und Gewächshaus dauert etwa 5–8 Monate, je nach Hintergrund der Person. Die Betreuung erfolgt wahlweise auf Englisch oder Deutsch. Es handelt sich um eine unbezahlte Position.

Wir bieten:

• Eine hervorragende Betreuung, die Ihre persönliche und professionelle Entwicklung unterstützt
• Spannende Einblicke in die Arbeit eines führenden Forschungsinstituts
• Die Chance, in interdisziplinären, internationalen Teams zu arbeiten und von vielfältigen Perspektiven zu profitieren
• Die Möglichkeit, von Anfang an eigene Ideen und Impulse einzubringen und aktiv mitzugestalten
• Moderne technische Ausstattung und IT-Service, um Ihre Arbeit optimal zu unterstützen

Ihr Profil:

• Bachelor und/oder Masterstudium in Geoökologie, Umweltnaturwissenschaften, Agrarwissenschaften, Bodenwissenschaften, Geowissenschaften, Biologie, Ökologie oder vergleichbare Studienrichtungen.