Terrestrische Systeme sind durch nichtlineare Wechselwirkungen und die Kopplung von Feuchtigkeits-, Energie- und biogeochemischen Kreisläufen über eine Reihe von räumlichen und zeitlichen Skalen gekennzeichnet, die von wenigen Zentimetern bis zu Tausenden von Kilometern bzw. von Sekunden bis zu Jahrzehnten reichen. Da diese Kreisläufe vom Untergrund über die Landoberfläche bis in die Atmosphäre gekoppelt sind, sind integrierte theoretische und experimentelle Ansätze für die Untersuchung der terrestrischen Systeme erforderlich. Durch die Entwicklung und Anwendung integrierter physikalisch basierter Simulationsplattformen streben wir letztlich bessere quantitative Vorhersagen z. B. von Feuchtigkeits- und Energieströmen und Treibhausgasemissionen an. Dazu gehören auch Unsicherheitsabschätzungen durch die Kombination von Modellierung mit Messdaten und Fernerkundungsinformationen in verschiedenen Inversionsverfahren. Die von uns entwickelten Modellierungstechnologien werden benötigt, um die Wasserressourcen vor dem Hintergrund des globalen Wandels, der sich weltweit auf das sozioökonomische Wohlergehen, die menschliche Gesundheit und die Sicherheit auswirkt, zu bewerten und zu verwalten.