Ozeanzirkulation und Klimadynamik

 

Teilprojekt 1: Beobachtung und Modellierung der Ozeanphysik und Biogeochemie für einen Ökosystemansatz im Management der Fischerei und der Meeresumwelt

Das TP1 des AWA Projektes hat die Beobachtung und Modellierung physikalischer und biogeochemischer Parameter des westafrikanischen Auftriebsgebietes als Fokus. Dabei wollen wir uns auf vier besonders wichtige Parameter konzentrieren, Temperatur, Salzgehalt, Chlorophyll-Konzentration und gelöster Sauerstoff.  Diese Parameter stehen im Mittelpunkt der Beurteilung, des Verständnisses des Ozeans und dessen Reaktion auf momentane und zukünftige Veränderungen im Zuge des globalen Wandels und der Klimaerwärmung. Das Fehlen von kontinuierlichem Messungen und regulären Vorhersagen dieser Parameter erhöht die Verwundbarkeit der marinen Ökonomie der westafrikanischen Staaten. Im TP1 wollen wir ein entsprechendes Beobachtungs- und  Modellsystem etablieren, das geeignet ist, die physikalische und biogeochemische Variabilität des Ozeans vor Westafrika zu vermessen, zu analysieren, zu bewerten und vorherzusagen. Dieses System und das Netzwerk von Wissenschaftlern sind darauf ausgerichtet, nachhaltige Beobachtungen und Modellkomponenten zu etablieren und insbesondere die regionale Kapazität bei unseren afrikanischen Projektpartnern zu entwickeln, die für die Kontinuität der Forschungsvorhaben in Westafrika benötigt wird.  
Insbesondere sind die Effekte, die wechselnde Meeresströmungen auf die biologische Produktivität und die Fischbestände haben, von Interesse. Die Ergebnisse des TP G1 basieren im Wesentlichen auf Analysen von bereits gewonnenen Daten und neuen Beobachtungen mit autonomen Gleitersystemen. Sie sind für Vergleiche mit und als Startbedingungen der Modellrechnungen von besonderer Relevanz. Darüber hinaus sind die Ergebnisse der Modellrechnungen und Beobachtungen für gemeinsame Analysen mit den in den  anderen WPs gesammelten Fischbestandsdaten unerlässlich.
  

Wissenschaftliche Ziele
Im TP 1 “Beobachtung und Modellierung der Ozeanphysik und Biogeochemie für einen Ökosystemansatz im Management der Fischerei und der Meeresumwelt“ sollen:

  • der hochvariable physikalische und biogeochemische Zustand des Ozeans vor Westafrika bestimmt werden,
    Das Meeresgebiet vor der westafrikanischen Küste ist durch starke Variabilität auf Zeitskalen von Tagen bis hin zu mehreren Jahren gekennzeichnet. Physikalische und biogeochemische Parameter dieses Gebietes wurden im Rahmen von verschiedenen Programmen von unterschiedlichen Parteien/Forschungsdisziplinen gesammelt. So sind z.B. im Rahmen von Fischbestandsaufnahmen auch häufig Temperatur-, Salzgehalts- und Sauerstoffmessungen durchgeführt worden. Für ein kohärentes Systemverständnis ist zum einen die Kenntnis und Analyse dieser historischen Daten unerlässlich, zum anderen aber auch die Bestimmung des Zustandes während des Projektzeitraumes. Das Teilprojekt TP G1 hat dementsprechend zwei wissenschaftliche Arbeitspunkte: 1. Sammlung, Vereinigung und Verbreitung der historischen Daten und 2. Gewinnung aktueller Beobachtungsdaten, um den Zustand des Untersuchungsgebietes während AWA zu bestimmen. Beide Datensätze zusammen sollen analysiert und die relevanten physikalischen und biogeochemischen Prozesse identifiziert werden.
      
  • die Variabilität der ozeanischen Umweltumgebung modelliert werden,
    Im Rahmen des Arbeitspaketes WP 1.2 sollen numerische Modellrechnungen des Experimentgebietes durchgeführt werden. Dieses Paket wird maßgeblich von den Partnern LOCEAN (Alban) und LOSEC (Sow) durchgeführt. Ziel dieser Modellrechnungen ist es, entsprechend den gewonnenen Beobachtungsdaten, die ozeanische Variabilität nachzubilden und deren Ursachen zu bestimmen.
      
  • Beobachtungsdaten und Modellsimulationen mit dem Ziel der Entwicklung von Vorhersage- und Frühwarnwerkzeugen synthetisiert werden.
    Die Ergebnisse der unter den vorherigen beiden Punkten beschriebenen Ziele, sollen gemeinsam analysiert werden. Wir erwarten davon ein umfassenderes Verständnis des physikalischen und biogeochemischen Systems im Experimentgebiet. Das ultimative Ziel dieses Arbeitspaketes ist es, aus diesem besseren Verständnis Vorhersage- und Frühwarnwerkzeuge zu entwickeln. Als Beispiel für ein existierendes solches Frühwarnsystem sind die El Nino/La Nina Vorhersagen im Pazifik zu sehen. Aufgrund dieser Vorhersagen ist es möglich Empfehlungen für das Fischereimanagement an den amerikanischen Westküsten zu geben. Hier muss festgestellt werden, dass ein mögliches Ergebnis dieser Analysen sein kann, dass für bestimmte Parameter oder Zeitskalen keine sinnvollen Vorhersagen möglich sind.

 

Team:
Prof. Dr. P. Brandt
Dr. G. Krahmann

M.Sc. F. Schütte

 

Weitere Informationen:

http://www.awa-project.org/default.html