Sebastian Brill

Biosphäre Atmosphäre Wechselwirkungen im Amazonas Regenwald

Meine Forschung beschäftigt sich mit der Frage, wie der Amazonas Regenwald mit der Atmosphäre interagiert. Ich untersuche, welche Partikel von der Biosphäre freigesetzt werden, wie diese Partikel in der Atmosphäre transportiert werden und wie sich veränderte atmosphärische Bedingungen wiederum auf das Ökosystem Wald auswirken können. Ein zentraler Aspekt dieser Arbeit ist die Rolle des Klimawandels und dessen möglicher Einfluss auf biologische Partikelemissionen, atmosphärische Chemie, Nebelbildung, Wolkenprozesse und Niederschlag.

Ein besonderer Schwerpunkt meiner Forschung liegt auf biogenen Aerosolpartikeln, insbesondere auf primären biologischen Aerosolpartikeln wie Pilzsporen und anderem biologischen Material. Diese Partikel können atmosphärische Prozesse beeinflussen und bilden eine wichtige Verbindung zwischen Ökosystemaktivität und klimarelevanten Prozessen. Durch die Kombination von Feldmessungen, automatisierter Messtechnik, Mikroskopie und Datenanalyse untersuche ich, wie biologische Emissionen die Atmosphäre über einem der wichtigsten Ökosysteme der Erde prägen.

Instrumentenentwicklung und automatisierte Messungen mit RoLi

Während meiner Promotion habe ich eine neue automatisierte Messplattform für die Atmosphärenforschung am Amazon Tall Tower Observatory in Brasilien entwickelt und aufgebaut. An dieser abgelegenen Regenwald Forschungsstation mit ihrem 325 m hohen Turm habe ich das robotische Liftsystem RoLi für hochaufgelöste Vertikalprofilmessungen eingesetzt und betrieben.

Mit RoLi habe ich den vertikalen Partikeltransport, atmosphärische Turbulenz und Veränderungen der Aerosolbedingungen im Zusammenhang mit Jahreszeiten, Wetterlagen und klimatischen Bedingungen untersucht. Ich habe das Projekt von der ersten Idee über die technische Entwicklung, Tests, den Feldeinsatz, den Betrieb bis hin zur wissenschaftlichen Datenanalyse begleitet. Im Verlauf des Projekts absolvierte RoLi rund 6200 Vertikalprofile am 325 m hohen Turm, was einer vertikalen Fahrstrecke von mehr als 2000 km entspricht.

Diese Arbeit hat mir umfassende Erfahrung in technischer Instrumentenentwicklung, automatisierten Messsystemen, Feldbetrieb, Projektkoordination, Fehleranalyse und datenbasierter Prozessanalyse vermittelt. Der Betrieb einer komplexen Messplattform unter anspruchsvollen Regenwaldbedingungen erforderte praktische Problemlösung, interdisziplinäre Kommunikation und verlässliches Projektmanagement. Diese Fähigkeiten sind direkt übertragbar auf Forschung und Entwicklung, Umwelttechnologie, Biotechnologie, Produktentwicklung und industrielle Datenanalyse.

Chemische Charakterisierung von Aerosolpartikeln 

Ich nutze Rasterelektronenmikroskopie und STXM Mikroskopie, um einzelne Aerosolpartikel detailliert zu analysieren. Für einen Teil dieser Arbeiten habe ich das MAXYMUS STXM Mikroskop am BESSY II Synchrotron in Berlin verwendet. Diese modernen analytischen Methoden liefern detaillierte Informationen über Partikelform, chemische Zusammensetzung und Mischungszustand.

Durch die Kombination von Einzelpartikelanalyse mit atmosphärischen Feldmessungen kann ich die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Partikeln mit ihren biologischen Quellen und atmosphärischen Veränderungen verknüpfen. Dieser Ansatz liefert Einblicke darin, wie Partikel entstehen, umgewandelt und in der Atmosphäre transportiert werden.

Die daraus gewonnene Erfahrung ist auch über die Atmosphärenforschung hinaus sehr relevant. Sie verbindet sich mit analytischer Methodenentwicklung, Qualitätskontrolle, Materialcharakterisierung, Umweltmonitoring, mikroskopiebasierter Diagnostik und technologieorientierten Forschungsumgebungen, in denen komplexe Daten und präzise Messtechniken eine zentrale Rolle spielen.