Homepage: Der Nordosten ist am stärksten betroffen

Das Jahr 2012 ist vom Bundesforschungsministerium zum Themenjahr „Zukunftsprojekt Erde“ benannt worden. Nachhaltige Entwicklung steht im Fokus. In den PNN stellen Wissenschaftler verschiedener Potsdamer Institute ihre Arbeit dazu vor.

Welche regionalen Auswirkungen hat der Globale Wandel? Was bedeutet dies für die Qualität, Verfügbarkeit und die Nutzung der Ressourcen Wasser und Boden? Diesen drängenden Fragen geht die Forschungsinitiative „Tereno“ (TERrestrial ENvironmental Observatories) nach. „Tereno“ besteht aus vier terrestrischen Observatorien in Regionen, die als repräsentativ für Deutschland und als besonders empfindsam bezüglich der Folgen des klimatischen Wandels gelten.

Das in Nordostdeutschland etablierte Observatorium wird vom Potsdamer GeoForschungsZentrum (GFZ) koordiniert und umfasst das Einzugsgebiet der Uecker, den Müritz-Nationalpark, das Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin sowie den Kalibrationsstandort für Satellitenmissionen Demmin. Ziel dieses einzigartigen Großprojekts ist die skalenübergreifende Erfassung langfristiger Auswirkungen des globalen Wandels auf regionaler Ebene.

Die Größe der Observatorien ermöglicht es, regionaltypisch die naturräumlichen Bedingungen – Klima, Böden, Gewässer –, die Landnutzung sowie die Wechselwirkungen zwischen Geo-, Hydro- und Atmosphäre zu berücksichtigen. Jede der ausgewählten Regionen ist signifikant vom Klimawandel betroffen oder ist hochempfindlich gegenüber künftigen Klimaänderungen. Dabei zählt das nordostdeutsche Tiefland mit seinen geringen jährlichen Niederschlägen zu den am stärksten von diesem Wandel betroffenen Regionen Deutschlands.

Die „Tereno“-Observatorien sind insbesondere für den Themenbereich „Landoberflächen im Klimasystem“ interessant. Die Forscher analysieren hier die komplexen Rückkopplungsmechanismen zwischen der Landoberfläche und der Atmosphäre. Viele physikalische, chemische und biologische Prozesse überlagern sich dort. Es gilt, die Verkettung dieser Prozesse besser zu verstehen. Dies ist der Schlüssel, um regionale Ausprägungen des Wandels und dessen Folgen besser abschätzen zu können. Dazu benötigen die Wissenschaftler Umweltdaten, die über einen längeren Zeitraum erfasst werden. Genau das liefert „Tereno“ mit seinen vier Observatorien. Diese Daten helfen zugleich, bestehende Klimamodelle zu überprüfen und das Verständnis der regionalen Klimaänderungen in Deutschland und in Europa zu verbessern. Das Hauptproblem: Die notwendigen Daten fallen zeitlich und räumlich auf völlig unterschiedlichen Skalen an und müssen verknüpft werden. Die Observatorien liefern kontinuierlich erfasste Daten unterschiedlicher räumlicher und zeitlicher Auflösung für verschiedene Teile der terrestrischen Umwelt. Mit zeitlich hoch aufgelösten Rekonstruktionen der Klimaentwicklung über Jahrhunderte bis Jahrzehntausende (Paläoklima) wird die Verknüpfung mit den aktuell gemessenen Daten erreicht. Durch die Verbindung von Paläoklimadaten mit instrumentell gemessenen, das heißt aktuellen Umweltparametern leisten die „Tereno“ -Observatorien einen wichtigen Beitrag, mögliche Abweichungen von regionalen Klimavorhersagen und deren potenzielle Auswirkungen auf den menschlichen Lebensraum frühzeitig zu erkennen.

Neben der Rekonstruktion von Klimadynamik und Landschaftsentwicklung konzentrieren sich Wissenschaftler des GFZ auf die Erforschung von Energie- und Stoffflüssen innerhalb oberflächennaher terrestrischer Teilräume und zwischen ihnen. Dazu sind weitere Bereiche wie Fernerkundung, Hydrologie und Bodenkunde wichtige, miteinander verknüpfte Forschungsdisziplinen innerhalb von „Tereno“

Ein übergeordnetes Ziel von „Tereno“ ist die Nutzung der in den einzelnen Observatorien erhobenen Umweltdaten, um beispielsweise die Einflüsse von Klima- und Landnutzungsänderungen auf die langfristige Verfügbarkeit und Qualität von Wasser- und Bodenressourcen zu untersuchen und Strategien zur Anpassung an den globalen Wandel zu entwickeln. Die im Rahmen von „Tereno“ gewonnenen Daten werden in unterschiedlichen thematischen Ausrichtungen – beispielsweise Klima, Wasser, Boden und Fernerkundung – von Forschungsgruppen an zahlreichen Institutionen verwendet.

Dr. Oliver Bens ist Leiter des Wissenschaftlichen Vorstandsbereichs am Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ