Die Ozeane sowie die Schnee- und Eisgebiete der Erde spielen im komplexen Klimasystem eine wichtige Rolle. Besonders aus den tieferen Ozeanschichten und den Polarregionen fehlen aber wichtige Daten. Mit neuen Beobachtungssystemen und Methoden zur Datenanalyse und Modellierung wollen wir aufklären, wie Ozeane und Kryosphäre das Klima beeinflussen und selbst auf die Erderwärmung reagieren, etwa hinsichtlich Temperaturverteilung, Kohlenstoffspeicherung Nährstoffkreisläufen, Meeresspiegelanstieg oder Ausdehnung des Meereises.

Im Fokus der gemeinsamen Aktivitäten der an Topic 2 beteiligten Helmholtz-Zentren AWI, GEOMAR und GFZ liegen zum einen die Veränderungen des Meeresspiegels und der Eismassen sowie zum anderen die Frage, wie sich Häufigkeit und Amplituden extremer Klimaereignisse in einer sich erwärmenden Welt verändern – sowohl in der Vergangenheit wie auch in der Gegenwart und Zukunft. Ein Schwerpunkt der Forschung ist darauf ausgerichtet, die Überwachungs- und Prognosekapazitäten auf Zeitskalen von Tagen bis hin zu hundert Jahren zu verbessern.

Der Beitrag des GFZ zu Topic 2 konzentriert sich insbesondere auf folgende Punkte:

• Rekonstruktion vergangener Klimazustände und Wetterextreme durch die Entwicklung neuartiger Paläo-Proxy-Daten und die präzise Datierung von nach Jahreszeiten aufgelösten nicht-marinen Sedimenten
• Betrieb und Analyse geodätischer Beobachtungssysteme, um eine Datenbank für die Quantifizierung globaler bis regionaler Änderungen des Meeresspiegels bereitzustellen
• Ausbau der Kapazitäten zur Modellierung des Erdsystems, z. B. durch Entwicklung und Kopplung eines dreidimensionalen Modells der festen Erde mit einem globalen Systemmodell
• Entwicklung fortgeschrittener Kapazitäten zur Datenassimilation und interaktiver Werkzeuge zur Datenexploration, um die Ozean- und Kryosphärenforschung voranzutreiben (z. B. Prozessseparation)
• Verbesserung der Quantifizierung aktueller und der Projektionen künftiger regionaler Veränderungen der Meeresspiegel durch Behebung kritischer Wissenslücken in Bezug auf Prozesse in Ozean, Kryosphäre und Geosphäre sowie deren Wechselwirkungen (z.B. durch die Integration von Überwachungsdaten und Modellentwicklungen)
• Beiträge zur Entwicklung und Nutzung innovativer (geodätischer) Monitoringsysteme für optimierte Langzeitbeobachtungen von ozeanischen und kryosphärischen Prozessen

Mehr erfahren:  Link zu Topic 2│Alfred-Wegener Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung