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Sonderforschungsbereich SFB1502

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Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat am 25. November 2021 beschlossen, den Sonderforschungsbereich SFB1502 an der Universität Bonn einzurichten.

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Regionaler Klimawandel:
Die Rolle von Landnutzung und Wassermanagement

Der SFB1502 kombiniert die Stärken der Universität Bonn und seiner Projektpartner, um sich einer der herausforderndsten Fragestellungen zum Verständnis des Klimawandels zu stellen.

Zahlreiche Regionen der Welt verzeichnen zunehmende Niederschläge, und gleichzeitig scheinen ganze Kontinente buchstäblich auszutrocknen; dies betrifft nicht nur Niederschläge, sondern auch andere Variablen, wie etwa die Zu- oder Abnahme der Wasserspeicherung in Oberflächenreservoirs, Böden in der Wurzelzone, sowie das Grundwasser. Messungen deuten darauf hin, dass Erklärungsmuster, wie „trockene Regionen werden weiter austrocknen und feuchte Regionen mehr Niederschläge erfahren“ (Dry-Gets-Dryer, Wet-Gets-Wetter), nicht hinreichend sind. Derzeitige Klimamodelle können die beobachteten Muster hydrologischer Veränderungen nicht hinreichend erklären.

 

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In diesem SFB möchten wir diese Wissenslücke schließen. Um die Entstehung dieser Muster besser zu verstehen, ist der Aufbau eines Modellsystems notwendig, dass (1) Beobachtungen bestmöglich reproduziert, (2) mögliche Einflussfaktoren berücksichtigt, die in der Vergangenheit zu wenig erforscht wurden, und (3) die Zukunft vorhersagen kann.

 


 

Die zentrale Hypothese

Der Mensch hat durch Landnutzungswandel und intensiviertes Wassermanagement selbst Einfluss auf das regionale Klima genommen, insbesondere durch unbeabsichtigte Modifikationen des natürlichen regionalen Wasser- und Energiekreislaufs. 

Wir vermuten überdies, dass derartige Veränderungen – relativ zu Treibhausgasen, Aerosolen und natürlicher Variabilität – maßgeblich zu den beobachteten Trends im regionalen Wasserkreislauf beitragen. Unsere Hypothese beinhaltet dabei, dass Landnutzungswandel sowie die Intensivierung von Landwirtschaft und Bewässerung zu Veränderungen der atmosphärischen Zirkulation beigetragen hat, die dann in entfernteren Regionen zu Veränderungen in atmosphärischen und terrestrischen Wasserbilanzen beitragen.

Zur Überprüfung der Hypothese beziehen wir ein breites Spektrum von wissenschaftlichen Disziplinen ein und entwickeln das IMS weiter, so dass es in der Lage ist, diese Interaktionen abzubilden. Zunächst soll in Phase 1 die zentrale Hypothese für Europa/Eurasien überprüft werden. Dabei wird ein gekoppeltes Modellsystem angestrebt, welches dann später auf andere Regionen übertragen werden soll. Ergebnisse sollen eine evidenzbasierte Grundlage für die Entwicklung von Kriterien für eine – im Sinne des regionalen Klimas – nachhaltige Land- und Wassernutzung darstellen.

 


 

Vier wissenschaftliche Cluster + ein Servicecluster

Die Struktur des SFBs enthält vier wissenschaftliche Cluster. Dies ermöglicht eine umfassendere Betrachtung und die Zusammenführung von Prozessverständnis und Integration von experimentellen Ergebnissen. Alle Projekte werden durch die Dienstleistungsprojekte in Cluster Z unterstützt.

Zur detaillierten Beschreibung der Cluster klicken Sie bitte auf die entsprechende Verknüpfung, um auf die englischsprachigen Seiten zu gelangen.

 

Darstellung der Prozesse

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Aufbau des integrierten Modellierungs­systems

   

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Serviceprojekte

   

Aufbau eines verbesserten Datensatzes

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Simulation und Diagnose

 

 

Sprecherteam

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Prof. Dr. Jürgen Kusche

University of Bonn
Geodesy and Geoinformation
Nußallee 17
53115 Bonn

  +49 228 73-2629
  kusche

 

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Prof. Dr. Silke Hüttel

University of Bonn
Food and Resource Economics
Meckenheimer Allee 174
53115 Bonn

  +49 228 73-2891
  huettel

 

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Prof. Dr. Harry Vereecken

Forschungszentrum Jülich GmbH
Bio- and Geosciences
52425 Jülich

  +49 2461 614570
  vereecken

 

Beteiligte Einrichtungen

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Universität Bonn

Institut für Geodäsie und Geoinformation (IGG)
Institut für Nutzflanzenforschung und Ressourcenschutz (INRES)
Institut für Lebensmittel- und Ressourcenökonomik (ILR)
Institut für Geowissenschaften und Meteorologie (IGM)
Institut für Informatik (CS)
Innovations-Campus Bonn (ICB)
High Performance Computing and Analytics Lab (HPC/A)

 

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Universität Köln

Institut für Geophysik und Meteorologie (IGM)

 

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Universität Göttingen

Abteilung Pflanzenbau (DA)

 

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Forschungszentrum Jülich

Institut für Bio- und Geowissenschaften - Agrosphäre (IBG-3)
Jülich Supercomputing Centre (JSC)

 

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Deutscher Wetterdienst

Hans-Ertel-Zentrum für Wetterforschung an den Universitäten Bonn und Köln (HErZ)

 

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