Umweltveränderungen in Geosystemen

Im Zentrum unseres Interesses steht die Dynamik des Systems Erde, insbesondere während der jüngsten Erdgeschichte und in der Gegenwart. Schwerpunkt ist die Geosphäre und ihr stetiger Stoff- und Energieaustausch mit der Hydrosphäre, der Biosphäre und der Atmosphäre.

Fundierte geowissenschaftliche Prozessanalysen und Rekonstruktionen sollen helfen, die Auswirkungen menschlicher Eingriffe auf die natürliche Dynamik des Systems Erde zu erkennen und zu bewerten. Auf der Grundlage interdisziplinärer methodischer Ansätze müssen gegenwärtig ablaufende Prozesse analysiert und die zukünftige Entwicklung unseres Planeten möglichst zuverlässig prognostiziert werden. Gleichzeitig sollen die Konsequenzen natürlicher Veränderungen im System Erde für den Menschen aufgezeigt werden. Damit beteiligen wir uns aktiv an der Suche nach Lösungen für einige der schwierigsten Probleme der Gesellschaft, wie zum Beispiel: Wie verändert sich die Küstendynamik unter den Bedingungen des Klimawandels? Wie werden sich unsere Süßwasserressourcen quantitativ und qualitativ verändern? Wie kann ein (Über-)Leben in den vom Meeresspiegelanstieg betroffenen Küsten- und Inlandsregionen gewährleistet werden?

In vielen Bereichen muss der anthropogene Einfluss auf unsere natürliche Umwelt qualitativ und quantitativ abgeschätzt werden. Heute und in Zukunft geht es vor allem um die Böden der Wälder und in der Landwirtschaft, insbesondere die Erhaltung ihrer bodenbiologischen Eigenschaften. Damit verbunden ist die Frage nach dem Einfluss von Extremereignissen wie Dürren auf Böden und Vegetation und die Minderung ihrer Folgen. Auch die Erfassung der Schadstoffbelastung (Schwerminerale, Eutrophierung, Bergbaufolgen …) in Gewässern und Böden und die Suche nach Minimierungsstrategien bleibt eine dauerhafte Herausforderung. Auf der Grundlage der erarbeiteten naturwissenschaftlichen Modelle beteiligen wir uns aktiv an der Auslotung einer Balance zwischen dem gesellschaftlichen Bedarf nach natürlichen Ressourcen und der Notwendigkeit, intakte Ökosysteme zu erhalten. Nicht zuletzt stehen die Folgen des anthropogenen Klimawandels im Brennpunkt der Forschung. Die Frage nach dem Umgang mit drainierten Moorflächen bzw. Maßnahmen zu deren Wiedervernässung ist hierbei ein wichtiger Transformationspfad von globaler Klimarelevanz, welcher ausgehend von regionalen Fallbeispielen erforscht wird.

Als Grundlage für zukünftige Entscheidungen ist es wesentlich die natürliche Variabilität im System Erde zu verstehen. Detaillierte Umwelt- und Prozess-Rekonstruktionen müssen die Datenbasis für entsprechende Modellierungen liefern (z. B. Schwankungen im Niederschlag, der Temperatur, dem Windregime, dem Meeresspiegel etc.). Für die Identifizierung von Steuerfaktoren bei Umweltveränderungen liefert auch die Rekonstruktion von Naturkatastrophen (Erdbeben, Hangrutschungen, Wirbelstürme, Tsunami etc.) einen vielversprechenden Ansatz.

Wir wollen die Entwicklung auf der Erde in der Vergangenheit und der Gegenwart verstehen, um Voraussagen für die Zukunft zu ermöglichen!