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Das wissenschaftliche Konzept des Forschungszentrums besitzt eine Matrixstruktur mit einer Zeit-Prozess-Achse und einer Raum-Achse. Auf der Zeit-/Prozess-Achse werden langskalige (Evolution und Klima), mittelskalige (Biodiversitätsdynamik und Klima) und kurzskalige Prozesse (Anpassung und Klima) untersucht. Auf der räumlichen Achse stehen marine und terrestrische Systeme in tropisch/subtropischen, gemäßigten und alpin/polaren Klimazonen.

Dieses wissenschaftliche Konzept wird in den sechs Forschungsschwerpunkten (Projektbereiche) umgesetzt, die insgesamt 25 Projektgruppen umfassen:

A Evolution und Klima
B Biodiversitätsdynamik und Klima
C Anpassung und Klima
D Laborzentrum
E Daten und Modellierzentrum
F Wissenstransfer und sozial-ökologische Aspekte der klimabedingten 
     Biodiversitätsveränderungen

Bedeutung der Abkürzungen (hinter den Namen der beteiligten Personen):
GU = Goethe-Universität Frankfurt
SFN = Senckenberg Forschungsinstitute und Naturmuseen