Am Max-Planck-Institut für Biogeochemie werden die globalen Stoffkreisläufe lebenswichtiger Elemente wie Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasser und Stickstoff erforscht. Sie zirkulieren zwischen der Atmosphäre, der Biosphäre und den Ozeanen, oft als klimatisch aktive Spurengase. Wie werden diese Stoffkreisläufe durch Organismen und Klimafaktoren beeinflusst? Welche Rolle spielen menschliche Einflüsse auf die Treibhausgase in der Atmosphäre, auf die Landwirtschaft und die Biodiversität?

Für die Forschung spielt Licht in mehrfacher Hinsicht eine wichtige Rolle. Zum einen ist das Sonnenlicht ein entscheidender Faktor, der Stoff- und Energiekreisläufe auf der Erde antreibt – ohne Sonnenlicht gäbe es keine Photosynthese, die die Grundlage für alles Leben auf der Erde ist. Es wird zum Beispiel global bestimmt, wovon die Effizienz der lichtgetriebenen Photosynthese abhängt, und es finden sich dabei regional große Unterschiede. Zum anderen werden vielfältige Lichtquellen als Werkzeuge genutzt, um Stoffkreisläufe in der Atmosphäre, im Boden und in der Vegetation zu erforschen. So beteiligt man sich zum Beispiel auch an internationalen Satellitenmissionen, bei denen die atmosphärischen Treibhausgase sowie die Aktivität der globalen Vegetation analysiert werden.

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