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Wie es jedoch biologischen Systemen wie dem Gehirn oder Tierschwärmen gelingt, die Vielzahl an Einzelinformationen aus verschiedenen Quellen optimal zusammenzuführen, ist wenig bekannt. Es gibt die Hypothese, dass das größte Leistungspotenzial des Gehirns an der Grenze zwischen Ordnung und Chaos liegt, im Zustand der sogenannten Kritikalität. Forschende des Exzellenzclusters „Science of Intelligence" der Humboldt-Universität zu Berlin (HU), der Technischen Universität Berlin (TU) und des IGB konnten diese Hypothese nun an einem riesigen Fischschwarm nachweisen.

Die Verstädterung geht mit einer erheblichen Versiegelung von Böden einher. Rund 20 Prozent dieser neu versiegelten Flächen liegen dabei nicht in urbanen, sondern in ländlichen Gebieten. Bei Berechnungen der Nährstoffeinträge in Gewässer werden diese Neuversiegelungen in ländlichen Gebieten bislang nicht berücksichtigt, denn diese basieren häufig auf Landnutzungskarten und betrachten urbane Räume.

Als internationale, wissenschaftsbasierte Organisation hat sich GEO AquaWatch der globalen Beobachtung von Süß- und Meeresgewässern verschrieben. Am IGB hat die Organisation einen Knotenpunkteingerichtet, der die Kalibrierung und Validierung von Satellitendaten vorantreibt. 

Das IGB hat Feedback auf den Regierungsentwurf der Nationalen Wasserstrategie gegeben und darin unter anderem die Relevanz der aquatischen Biodiversität und das große praktische Umsetzungsdefizit im Gewässermanagement betont.

Seit knapp anderthalb Jahrzehnten forscht Alexander Sukhodolov am Tagliamento, einem Flusssystem in den italienischen Alpen. Der Fluss ist für die Wissenschaft spannend, weil er einige Merkmale aufweist, die ihn zu einem einzigartigen Untersuchungsobjekt machen. Das IGB unterhält am Tagliamento ein River Lab. Dort untersuchen Forschende, wie Flusswasser strömt und wie sich Fische verhalten. Beides liefert wertvolle Aufschlüsse über verschiedene Mechanismen in der Natur. 

Die Qualität des Seeeises ist von größter Bedeutung für die Eissicherheit und die Ökologie eines Sees unter Eis, aber ihre zeitliche und räumliche Variabilität ist weitgehend unbekannt. Ein internationales Forschungsteam mit IGB-Forscher Hans-Peter Grossart hat in der gesamten nördlichen Hemisphäre eine koordinierte Probenahmekampagne zur Qualität des Seeeises durchgeführt.

Ein chinesisches Team hat in Zusammenarbeit mit IGB-Forscherin Sabine Hilt in einem großen Mesokosmen-Experiment gezeigt, wie Hitzewellen, Nährstoffe und Pestizide das Algenwachstum fördern und die Wasserpflanzen schwinden lassen. Diese Verschiebung der Pflanzentypen kann die Gesamtmenge der Treibhausgasemissionen aus flachen Seen erhöhen.

Forschende vom IGB haben untersucht, welche Faktoren die Bildung von Vivianit fördern und damit die Menge an rückgewinnbaren Phosphor erhöhen.