Ozean und Klima

Die Herausforderung

Der Ozean spielt eine zentrale Rolle im Klimasystem der Erde. Indem er enorme Wärmemengen aus den Tropen in höhere Breiten transportiert und als Quelle von Regenwasser den Niederschlag beeinflusst, trägt er zur Bewohnbarkeit unseres Planeten bei. Weiterhin nimmt der Ozean auch einen Großteil der Wärme und des Kohlendioxids (CO2) auf, das durch menschliche Aktivitäten freigesetzt wird, und mindert so die Auswirkungen des Klimawandels.

Auf der anderen Seite hat der Klimawandel auch deutliche Auswirkungen auf den Ozean. Er wird wärmer, Strömungen ändern sich und der Meeresspiegel steigt. Die Aufnahme von Kohlendioxid führt zu Versauerung, und der gelöste Sauerstoff im Ozean nimmt ab. Diese Veränderungen beeinflussen Küsten, biogeochemische Kreisläufe und marine Ökosysteme.

Ozeanbeobachtungen ermöglichen es, zentrale Prozesse im Ozean zu erkennen und zu verstehen und Veränderungen zu dokumentieren. Die Historie bisheriger natürlicher Veränderungen des Ozeans lässt sich über die Analyse von Klimaarchiven wie Sedimentablagerungen oder Korallen rekonstruieren. Ozean- und Erdsystemmodelle helfen, Ursachen und Wirkungen von Klimaveränderungen zu identifizieren und einzuordnen, Veränderungen vorherzusagen und Szenarien für den zukünftigen Ozean und das Klima in Abhängigkeit von den menschlichen Aktivitäten zu berechnen.

Es gibt jedoch noch grundlegende und ungelöste Fragen, etwa zum Transport von Energie und Materie über räumliche Skalen von Mikrometern bis zu Ozeanbecken, Extremereignisse und das Zusammenspiel von Ozeandynamik, Ökologie und biogeochemischen Kreisläufen von Kohlenstoff, Nährstoffen und Sauerstoff, sowie die Mechanismen, über die der Mensch den Ozean absichtlich oder unabsichtlich verändert.

 

Unser Ziel

Wir setzen uns ein für ein verbessertes Verständnis der natürlichen und menschengemachten physikalischen und biogeochemischen Veränderungen im Ozean und dessen Austausch mit dem Meeresboden, dem Land und der Atmosphäre auf einer Vielzahl von Zeit- und Raumskalen.

Wir entwickeln und nutzen Ozean- und Klimabeobachtungssysteme und tragen zur Rekonstruktion vergangener Veränderungen und zur Entwicklung neuer Vorhersagesysteme bei. Unser Ziel ist es, das gesamte Spektrum der Skalen vom Prozessverständnis bis zur globalen Betrachtung abzudecken. Wir liefern Wissen, um die Ökosystem- und Klimadienstleistungen des Ozeans für die Menschheit, ihre Verwundbarkeit, ihr zukünftiges Potenzial und ihre Widerstandsfähigkeit quantitativ bewerten zu können.

Wir informieren Entscheidungsträger und die Gesellschaft über Potenziale, Nutzen und Risiken unterschiedlicher ozeanbezogener nachhaltiger Entwicklungsoptionen und Ocean Governance und berücksichtigen dabei sowohl Ansätze zur Minderung des menschgemachten Klimawandels als auch zur Anpassung an den Klima- und Ozeanwandel.

 

Unsere Expertise

Das GEOMAR ist weltweit führend in der Entwicklung eines umfassenden Verständnisses der marinen und klimatischen Prozesse und deren Rolle im Erdsystem, indem es Beobachtungen, Laborexperimente und Analytik, Theorie und Modellierung über ein breites Spektrum von Disziplinen und räumlichen und zeitlichen Skalen kombiniert. Wir verwenden und verbessern Ozeanbeobachtungssysteme. Wir nutzen und entwickeln numerische Ozean-, Klima- und Erdsystemmodelle. Wir betreiben High-End-Analyseinstrumente zur Entwicklung und Anwendung von neuen geochemischen Indikatoren (Proxies) für die Rekonstruktion vergangener Zustände des Ozeans. Darüber hinaus betreiben wir diverse Anlagen für Experimente und nutzen und tragen unsere Daten zu internationalen Ozeandaten- und Informationssystemen bei.

Unsere Stärke ist die interdisziplinäre Arbeit in der Grundlagen- und angewandten Forschung. Beispiele hierfür sind die Initiierung und Leitung von koordinierten meereswissenschaftlichen Programmen auf nationaler, europäischer und globaler Ebene unter Einbeziehung anderer Forschungseinrichtungen, insbesondere der Universität Kiel, sowie die Mitgestaltung von gemeinsamen Zustandsberichten mit Akteuren der Klimapolitik.

 

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