Meeres- und Polarforschung für Klima und Umwelt

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Wissenschaftler untersuchen die Prozesse und Wechselwirkungen im Gesamtsystem Erde, um die natürlichen Gleichgewichte und Kreisläufe zu verstehen und die Einflüsse des Menschen besser abschätzen zu können. Diese Fragestellungen sind Gegenstand der Forschungsförderung im Bereich Meeres- und Polarforschung sowie der Geowissenschaften.

Seit 50 Jähren täglich neue Daten: die längste Meeresmessreihe der Welt

Die Meerestemperatur vor der Nordseeinsel Helgoland ist in den vergangenen 50 Jahren um 1,7 Grad angestiegen. Das hat die Auswertung der längsten Meeresmessreihe der Welt ergeben, die das Alfred Wegener Institut für Polar- und Meeresforschung in der Dauermessstation auf Helgoland erhoben hat. "Mit der Messstation haben die Forscher die Möglichkeit, Veränderungen des Meeres und seiner Bewohner über einen sehr langen Zeitraum zu untersuchen", sagte Helge Braun, Parlamentarischer Staatssekretär im Bundesministerium für Bildung und Forschung anlässlich des Jubiläums zum 50. Geburtstag der Forschungsstation. "Damit leisten sie einen wichtigen Beitrag zum besseren Verständnis von Umweltveränderungen."

Die Biologische Anstalt Helgoland (BAH) liegt mitten im Meer und bietet ideale Bedingungen für meeresbiologische Forschung: Untersuchungen im Wasser rund um Helgoland können durch Experimente und Zuchtversuche in den Laboren vor Ort optimal ergänzt werden.

Seit 1962 unterhält die Biologische Anstalt Helgoland im Alfred Wegener Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI) eine Dauermessstation auf der Nordseeinsel. Im Rahmen der institutionellen Förderung des AWI durch das BMBF wurde diese Datenreihe aufgenommen und nachhaltig verfügbar gemacht.

Die "Veranstaltung - 50 Jahre Helgoland Roads" vom 17.-20.09.2012 des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung mit der Biologischen Anstalt Helgoland (BAH) ist eine Aktion des Wissenschaftsjahres 2012 - Zukunftsprojekt Erde.  

Die SONNE

Bundesforschungsministerin Schavan hat am 19. August 2011 auf der Neptun Werft in Rostock-Warnemünde zusammen mit der niedersächsischen Wissenschaftsministerin Johanna Wanka den Vertrag zu Bau und Bereederung des neuen Tiefseeforschungsschiffes SONNE unterzeichnet.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung setzt damit die Erneuerung der deutschen Forschungsflotte fort.

Bundesministerin Schavan mit Auszubildenden der Neptun-Werft ©BMBF/Laurence Chaperon

Das Schiff soll 2015 das aus der Fahrt gehende 36 Jahre alte Tiefseeforschungsschiff SONNE ablösen; Heimathafen wird Wilhelmshaven. Die Haupteinsatzgebiete des neuen Schiffs liegen im Indischen und im Pazifischen Ozean. Beide Weltmeere haben großen Einfluss auf das Weltklima, weshalb ihre Erforschung immer wichtiger wird. Die SONNE wird aber auch dazu beitragen, andere wissenschaftlich und gesellschaftlich relevante Fragen zu beantworten, vor allem hinsichtlich der Versorgung mit marinen Rohstoffen und des Eingreifens des Menschen in die Ökosysteme. Das Forschungsschiff selbst wird energieeffizient und besonders umweltfreundlich sein. Bilder der Entwürfe zur neuen SONNE zum Download finden Sie hier.

Im Meeresforschungsprogramm der Bundesregierung sind Forschungsarbeiten zu den verschiedenen marinen Bereichen zusammengefasst.

• Meeresbezogene Klimaforschung:
  ozeanographische und geowissenschaftliche Untersuchungen für beispielsweise ein besseres Verständnis der Rolle der Ozeane im Klimasystem heute und in der Vergangenheit, für eine Beschreibung der Auswirkungen von klimatischen Schwankungen als Basis für Präventiv- und Schutzmaßnahmen und für Modelle zur Prognose künftiger Entwicklungen
• Marine Umweltforschung:
  Erforschung der Strukturen und Funktionen mariner Umweltsysteme, einschließlich der Rolle der Biodiversität in den Meeren, Untersuchung biogeochemischer Kreisläufe in den Ozeanen sowie Identifizierung von Belastungen der Randmeere und Küstenregionen
• Marine geowissenschaftliche Forschung:
  Untersuchungen zu Prozessen an den aktiven mittelozeanischen Rücken, der Beschaffenheit der ozeanischen Kruste, Entwicklung und Aufbau von Kontinentalrändern, den Prozessen bei der Sediment- und Lagerstättenbildung sowie dem Stoffaustausch an der Grenzfläche des Meeresbodens
• Geräte und Systeme:
  Entwicklung moderner, kostengünstiger Geräte und Systeme für die Meeresforschung und Meeresüberwachung (Sensorik, stationäre und mobile in-situ-Messsysteme, automatische Probennehmer, Langzeitenergieversorgung, Monitoringkonzepte)

Polarforschung

Das Polarforschungsprogramm der Bundesregierung beinhaltet Forschungsthemen in den Polarregionen der nördlichen und südlichen Hemisphäre unserer Erde:

• Polar- und Meeresforscher untersuchen das System Ozean-Eis-Atmosphäre und dessen Einfluss auf das globale Klima. Dabei konzentrieren sich die ozeanographischen Studien auf das Weddellmeer in der Antarktis und das Nordpolarmeer in der Arktis von Ostsibirien über Russland bis hin zum nördlichen Atlantik bei Spitzbergen einschließlich der Ausbreitung neu gebildeter Wassermassen in den Weltozeanen.
• Geowissenschaftler rekonstruieren die Geschichte der polaren Regionen und Ozeane. Sie untersuchen bio-geochemische Stoffkreisläufe im Ozean und Ablagerungsprozesse am Meeresgrund. Die abwechslungsreiche Klimageschichte wird anhand von Eiskernen aus den großen Eisschilden Grönlands und der Antarktis sowie mit Hilfe von Meeressedimenten rekonstruiert.

GEOTECHNOLOGIEN

Unter dem Begriff GEOTECHNOLOGIEN befindet sich ein geowissenschaftliches Forschungs- und Entwicklungsprogramm, das gemeinsam vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert wird. Forschungsgegenstand ist das "System Erde" mit all seinen verschiedenen Aspekten und Fragestellungen. Neben Geowissenschaftlern, Physikern, Biologen und Chemikern arbeiten auch Ingenieure und Informatiker sowie Mediziner und Sozialwissenschaftler in den verschiedenen Forschungsschwerpunkten zusammen. Durch diesen integrativen Ansatz werden Ideen und Kenntnisse gebündelt, die in den einzelnen Fachgebieten selbst nicht entstehen könnten und unterstützt so die komplexen Vorgänge in und auf der Erde besser zu verstehen. Beteiligt sind Wissenschaftler aus Forschungseinrichtungen und Universitäten, sowie Partner aus kleineren Unternehmen oder der Industrie.

Das breite und differenzierte Themenspektrum der GEOTECHNOLOGIEN ermöglicht es darüber hinaus in Zusammenarbeit mit Unternehmen, Grundlagenwissen in Produkte, Verfahren und Dienstleistungen umzusetzen und auf dem Markt zu etablieren. Dies ist insbesondere für die durch das BMBF geförderten anwendungs-orientierten Forschungsprojekte von enormer Bedeutung.

Vom BMBF wurden in den vergangenen Jahren Forschungsprojekte "Zur Erfassung des Systems Erde aus dem Weltall", zur Erforschung von "Kontinenträndern" und "Gashydraten", zur "Erkundung, Nutzung und Schutz des unterirdischen Raumes", wozu auch die "Untersuchung der Möglichkeit zur Speicherung von Kohlendioxid" gehört, die "Entwicklung von Frühwarnsystemen gegen Naturgefahren", die Erstellung von "Informationssystemen im Erdmanagement" sowie zu Prozessen, die an "Mineraloberflächen" ablaufen, finanziert. Darüber hinaus wurden Forschungsprojekte über "globale Klimaänderungen, Ursachen und Auswirkungen" finanziell unterstützt. Neue Forschungsthemen sind in Vorbereitung und werden zu gegebener Zeit im Bundesanzeiger veröffentlicht.

Weiterführende Informationen finden Sie hier.

Weitere Forschungsschwerpunkte

Weitere Forschungsschwerpunkte, die unsere Lebensbedingungen zukünftig sichern, liegen auf folgenden Gebieten:

• Küsteningenieurwesen
  Entwicklung von Technologien, die eine zuverlässige Erfassung und Vorhersage von Naturvorgängen ermöglichen, um die Lebensbedingungen der Menschen an den Küsten langfristig und umweltverträglich zu sichern. Die öffentlichen Aufgaben, denen die Forschung im Küsteningenieurwesen dient, betreffen besonders die Bereiche (1) Küstenschutz und Hochwasserschutz an den Küsten, (2) Entwässerung in die Küstengewässer und (3) Bau und Unterhaltung von Wasserstraßen und Häfen an der Küste.
• Küstenforschung
  Im Rahmenprogramm des BMBF "Forschung für nachhaltige Entwicklungen" (FONA II) werden die Deutschen Küsten als eine von vier Schlüsselregionen der Erdsystemforschung genannt.
  
  In einem Konsultativprozess mit Verbänden der Wissenschaft und der praxisorientierten Nutzer meereskundlicher Forschung an Nord- und Ostsee wurde eine Küstenforschungsagenda erarbeitet, die für die nächsten zehn Jahre als inhaltliche Richtschnur für gezielte Fördermaßnahmen des BMBF im Bereich der Küstenforschung dienen wird. Übergeordnetes Ziel dabei ist es, die wissenschaftlichen Grundlagen für ein ökosystemorientiertes, nachhaltiges Management der Küstenressourcen zu entwickeln und stetig zu verbessern.
  
  In der Agenda werden sechs Forschungsschwerpunkte hervorgehoben:
  
  . Hydro-,Sediment- und Morphodynamik,
  . Stoffkreisläufe,
  . biologischer Wandel,
  . Nutzungsansprüche im Spiegel des Klimawandels,
  . Infrastrukturen im Küsten- und Verkehrswasserbau sowie
  . Beiträge zur Entwicklung von Mess- und Beobachtungssystemen.

Es ist vorgesehen, zur Umsetzung der Küstenforschungsagenda drei Förderbekanntmachungen zu veröffentlichen. Die Themen, zu denen Projektvorschläge eingereicht werden können lauten:

1. Grundlagen für ein verbessertes Verständnis von Küstenmeerökosystemen,
2. Wechselwirkungen, Austausch- und Transportprozesse  zwischen Meeresgrund und Wassersäule,
3. Entwicklung und Bewertung von Konzepten für innovative Infrastrukturen und Systeme im Küstenbereich.

Neben der Förderung der wissenschaftlich-fachlichen Themenfeldern ist auch ein Begleitprojekt geplant, mit dem in enger Abstimmung mit dem BMBF und dem Projektträger die inhaltliche und organisatorische Durchführung der Förderinitiative begleitet werden soll.

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  Aus dem Themenbereich Forschung

  Polarforschung: Dem Klimageschehen auf der Spur

  Die Polregionen sind Klimakammern der Erde. Der Austausch zwischen Ozean, Eis und Atmosphäre gibt wichtige Informationen über klimatische Veränderungen. Noch fehlen mathematische Modelle, um die Daten zuverlässig interpretieren zu können. Für das Verständnis des Klimas ist die Forschung in Arktis und Antarktis deswegen von großer Bedeutung.
  mehr (URL: http://www.bmbf.de/de/2647.php)
   
  
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  Aus dem Themenbereich Forschung

  Nachhaltiges Wassermanagement (NaWaM)

  
  mehr (URL: http://www.bmbf.de/de/3934.php)
   
  
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  Aus dem Themenbereich Forschung

  Kassensturz für den Weltklimavertrag - Der Budgetansatz

  Neueste wissenschaftliche Erkenntnisse zeigen, dass nur noch eine begrenzte Menge an Kohlendioxid in die Atmosphäre gelangen darf, um einen gefährlichen Klimawandel zu vermeiden. Deswegen schlägt der Wissenschaftliche Beirat Globale Umweltveränderungen (WBGU) in seinem Sondergutachten 2009 "Kassensturz für den Weltklimavertrag - Der Budgetansatz" eine globale Obergrenze für Kohlendioxid aus fossilen Quellen vor, die bis Mitte des Jahrhunderts noch ausgestoßen werden darf.
  mehr (URL: http://www.bmbf.de/de/6209.php)
   
  
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  Aus dem Themenbereich Forschung

  Seebeben - und das Tsunami-Frühwarnsystem

  Seit November 2005 wurde unter deutscher Leitung ein Tsunami-Frühwarnsystem - German Indonesian Tsunami Early Warning System (GITEWS) - in der geologisch kritischsten Zone des Indischen Ozeans, dem Sunda-Bogen, in Indonesien installiert. Bereits im November 2008 konnte der Pilotbetrieb aufgenommen werden. Das GITEWS trägt seitdem entscheidend zum Schutz vor Naturkatastrophen wie Tsunamis bei. In die Entwicklung des Systems sind u.a. Erkenntnisse aus der Erdbebenforschung eingeflossen, die das Deutsche GeoforschungsZentrum (GFZ) in Potsdam gemeinsam mit weiteren Institutionen betreibt.
  mehr (URL: http://www.bmbf.de/de/2402.php)