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Extremwetterlagen: Zur rechten Zeit am rechten Ort erforschen

Jülicher Boden- und Klimaforscher richten mit acht Helmholtz-Zentren ein mobiles Messsystem zur Erdbeobachtung ein

Jülich, 13. September 2017 – Auf die monatelange Dürre folgten in Teilen Italiens in den vergangenen Tagen heftige Regenfälle, die Straßen und Dörfer in der Toskana, Umbrien und Rom überschwemmten und verwüsteten. Wie kurzfristige dynamische Ereignisse wie Hitzewellen oder Starkregen mit der langfristigen Entwicklung von Erd- und Umweltsystemen zusammenhängen, erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Jülicher Boden- und Klimaforschung zusammen mit acht weiteren Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft. Gemeinsam bauen sie in den kommenden fünf Jahren ein flexibles und mobiles Messsystem zur Erdbeobachtung auf: MOSES – Modular Observation Solutions for Earth Systems.

Welche Auswirkungen haben Hitzewellen auf den Wasserhaushalt, die Vegetation und die Luftqualität? Wie verändern Überflutungen terrestrische Ökosysteme und Küstengebiete? Wie beeinflussen Ozeanwirbel den Energietransport und die Nahrungsketten der Meere? Wie sehr steigen die Treibhausgase der Atmosphäre an, wenn in der Arktis die Permafrostböden auftauen?

Der globale Wandel wird ebenso kurz- wie langfristig und lokal wie global das System Erde und die Umwelt verändern. Dennoch fehlt es an Wissen darüber, wie sich zeitlich und räumlich begrenzte dynamische Ereignisse auf die langfristige Entwicklung von Erd- und Umweltsystemen auswirken.

Diese Lücke soll das neue Erdbeobachtungssystem MOSES schließen – eine Forschungsinfrastruktur, die die Helmholtz-Gemeinschaft in den nächsten fünf Jahren gemeinsam aufbauen will. Knapp 28 Millionen Euro investiert sie deshalb in den Aufbau von MOSES und stärkt damit ihre führende Position und Sichtbarkeit in der internationalen Erdsystemforschung. Koordiniert wird MOSES am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig.

Vier kleine Bilder auf einer Weltkarte platziert, die Energie, Nahrungsketten, Wasser und Treibhausgase symbolisieren.Ein flexibles und mobiles Messsystem zur Erdbeobachtung ist Ziel des Forschungsprojektes MOSES.
Copyright: NASA / Earth System Knowledge Platform (ESKP)

"Mit dem MOSES-Projekt können wir die besonderen Stärken der Helmholtz-Gemeinschaft eindrucksvoll unter Beweis stellen", sagt Prof. Otmar D. Wiestler, der Präsident der Helmholtz-Gemeinschaft. "Neun Zentren aus den beiden Forschungsbereichen 'Erde und Umwelt' sowie 'Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr' arbeiten hier gemeinsam an großen Fragen, die die Zukunft unserer Gesellschaft betreffen. In dieser interdisziplinären Kooperation können sie ihre jeweiligen Kompetenzen so bündeln, dass die Erdsystemforschung insgesamt davon in einmaliger Weise profitiert."

Prof. Georg Teutsch, Wissenschaftlicher Geschäftsführer am UFZ, ergänzt: "Wir werden ein flexibel einsetzbares und mobiles Beobachtungssystem errichten, das es uns erstmals ermöglicht, hochdynamische Ereignisse zur rechten Zeit, am rechten Ort und mit der erforderlichen zeitlichen und räumlichen Auflösung zu erfassen. Nur mit solchen Messungen können wir die unmittelbaren Auswirkungen dieser Ereignisse quantifizieren und letztlich ihre langfristigen Folgen untersuchen".

"Das schließt auch die Erforschung sozioökonomischer Auswirkungen ein", ergänzt Projektkoordinatorin Dr. Ute Weber. "Denn schon jetzt müssen wir davon ausgehen, dass Ereignisse wie Hitzewellen, Starkregen oder Überflutungen in den kommenden Jahren häufiger und mit einer größeren Intensität auftreten – mit den entsprechenden gesellschaftlichen Kosten."

Konzipiert ist die neue Infrastruktur als "System of Systems". Das heißt, die beteiligten Zentren entwickeln, miniaturisieren und automatisieren Sensor- und Messsysteme, die dann zu spezifischen Modulen zusammengefasst werden. Diese erfassen die Energie-, Wasser-, Treibhausgas- und Nährstoffkreisläufe auf der Landoberfläche, in Küstenregionen, im Ozean, in Schnee- und Eisgebieten und in der Atmosphäre – insbesondere aber auch die Wechselwirkungen zwischen den Erdsystemen.

MOSES verbindet jedoch nicht nur die herausragende Expertise der beteiligten Helmholtz-Zentren, die über umfassende Erfahrungen im Betrieb großer Infrastrukturen und im Management ereignisorientierter Messkampagnen verfügen. Die mobile Infrastruktur ist auch eine wichtige Ergänzung bestehender nationaler und internationaler Monitoringnetze und Satellitenmissionen, die vor allem auf langfristige und großräumige Erdsystembeobachtung ausgelegt sind. Dazu gehören beispielsweise ICOS (Intergrated Carbon Observation System), LTER (Long-Term Ecological Research) oder Helmholtz-Observatorien wie TERENO (Terrestrial Environmental Observatories), COSYNA (Coastal Observing System), CVOO (Cape Verde Ocean Observatory), die SAMOYLOV Permafrost Observation Station, AWIPEV (Arctic Research Base) und Satellitenmissionen wie GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment).

Die neuen Herausforderungen bei MOSES liegen nun in der gemeinsamen Entwicklung der Module -sowie in der systemübergreifenden Beobachtungsstrategie. "Von einer einzelnen Institution könnte eine solche Infrastruktur weder aufgebaut noch betrieben werden", betont Ute Weber. "Aber sie soll sich natürlich zu einer Plattform für nationale und internationale Kooperationen entwickeln."

Die Daten und Ergebnisse, die MOSES nach der Einrichtung liefern wird, werden den Nutzern in Wissenschaft und Gesellschaft über die "Earth System Knowledge Platform (ESKP)", dem Informationsportal des Helmholtz-Forschungsbereichs Erde und Umwelt, bereitgestellt. Sie sollen dazu beitragen, die Unsicherheiten in Prognosen zum Klima- und Umweltwandel zu reduzieren und gesellschaftliche Anpassungsstrategien weiterzuentwickeln.

Weitere Informationen:

Institut für Bio- und Geowissenschaften, Bereich Agrosphäre (IBG-3)

Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Stratosphäre (IEK-7)

Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Troposphäre (IEK-8)

TERENO: Terrestrial Environmental Observatories

Earth System Knowledge Platform (ESKP)

Ansprechpartner:

Dr. Ute Weber
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung
Projektleitung MOSES
Telefon: 0341 235 482270
E-Mail: ute.weber@ufz.de

Prof. Harry Vereecken
Institut für Bio- und Geowissenschaften, Bereich Agrosphäre (IBG-3)
Tel.: 02461 61- 4570
E-Mail: h.vereecken@fz-juelich.de

Prof. Nicolas Brüggemann
Institut für Bio- und Geowissenschaften, Bereich Agrosphäre (IBG-3)
Tel.: 02461 61-2518
E-Mail: n.brueggemann@fz-juelich.de

Prof. Martin Riese
Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Stratosphäre (IEK-7)
Tel.: 02461 61-2065
E-Mail: m.riese@fz-juelich.de

Prof. Astrid Kiendler-Scharr
Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Troposphäre (IEK-8)
Tel.: 02461 61-4185
E-Mail: a.kiendler-scharr@fz-juelich.de

Pressekontakt:

Erhard Zeiss
Pressereferent
Tel.: 02461 61-1841
E-Mail: e.zeiss@fz-juelich.de


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