Make Our Planet Great Again

Noch immer gibt es beim Klimawandel viele Wissenslücken. Diese wollen Forschende der deutsch-französischen Initiative „Make Our Planet Great Again“ nun schließen. In 13 Projekten widmen sie sich der Klima-, Energie- und Erdsystemforschung.

Die MOPGA-Forschenden wollen den Klimawandel besser verstehen und Lösungen für den Klimaschutz finden. © ©lucky - stock.adobe.com

Es ist 5 nach 12! Das Pariser Klima-Abkommen und die jüngsten Berichte des Weltklimarates haben verdeutlicht: Wir müssen dringend mehr für den Klimaschutz tun. Andernfalls könnten schon bald sogenannte Kipp-Punkte erreicht werden. Dann gibt es keinen Halt mehr für die Erderwärmung. Um den Klimawandel besser zu verstehen und Lösungen für den Klimaschutz zu finden, braucht es daher vor allem eines: eine starke Forschung. Dafür investiert das BMBF in den kommenden Jahren 300 Millionen Euro. Doch alleine kann niemand den Klimawandel aufhalten. Mit der Initiative „Make Our Planet Great Again“ übernehmen Deutschland und Frankreich daher gemeinsam Verantwortung für drängende Klimafragen.

In 13 Projekten untersuchen internationale Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Fragen aus den Bereichen der Klima-, Energie- und Erdsystemforschung. Erstmalig kamen die Forschenden nun in Paris zusammen, um sich über ihre Vorhaben auszutauschen.

"Unsere Kinder- und Kindeskinder können von uns erwarten, dass wir alles uns möglich tun, um bis 2050 Klimaneutralität zu erreichen. Mit der Entscheidung des Klimakabinetts ist in Deutschland ein neues Kapitel zum Klimaschutz aufgeschlagen worden. Es gilt, die Auswirkungen des Klimawandels zu begreifen, seine Folgen zu beherrschen sowie mit neuen Technologien seine Beschleunigung zu stoppen. Dazu benötigen wir Technologien und Innovationen, die bis zur Anwendung durchdacht und entwickelt sind. Daher ist es gut, dass Deutschland und Frankreich in der Forschungsinitiative ‚Make Our Planet Great Again' schon heute eng zusammenarbeiten", sagt Ministerin Karliczek bei der ersten Konferenz zu MOPGA.

Das sind die 13 Projekte

Erdsystemforschung

1. Plankton und Produktivität während des Paläogens in der Polarregion

Im Projekt von Gayane Asatryan geht es darum, welche Auswirkungen die globale Erwärmung auf die sogenannte Kohlenstoff-Ozean-Pumpe hat. Das ist die Fähigkeit der Ozeane, CO₂ aus der Atmosphäre zu entfernen und im Meerwasser mithilfe von Phytoplankton zu speichern. Die Forschenden wollen den Zeitraum des Paläogens untersuchen. Diese Periode der Erdgeschichte dauerte etwa von vor 66 Millionen Jahren bis vor etwa 23 Millionen Jahren. Dieser Zeitraum ist interessant, da damals der atmosphärische Kohlenstoffgehalt und die Temperaturen so hoch waren, wie sie für unsere Zukunft vorausgesagt werden.

2. Genomics and Epigenomics of Plant Invasion

Wenn sie sich ausbreiten, verdrängen manche Pflanzenarten andere Arten aus ihrem heimischen Ökosystem. In der Fachsprache werden diese Arten als „invasive Arten“ bezeichnet. Sie verursachen mitunter einen erheblichen wirtschaftlichen Schaden. In dem Projekt untersucht das Team von Christina Richards die Mechanismen der Invasion in Ökosystemen. Ebenso fragen die Forschenden danach, welche Auswirkungen der Klimawandel auf invasive Pflanzenarten hat.

3. The Ocean's Alkalinity: Connecting geological and metabolic processes and time-scales

Ozeane sind für ein gesundes Klima wichtig: Durch ihre Fähigkeit Säuren zu binden (Alkalinität), können sie CO₂ aufnehmen und so den Einfluss des Klimawandels verringern. Im Projekt von Helmuth Thomas untersuchen Forschende, in welchem Umfang der globale Klimawandel wie auch die Bemühungen, ihn einzudämmen, das natürliche Alkalinitätsgleichgewicht stören können.

4. Witnesses to the Climate Emergency: Ocean acidification crisis and global warming observations from tropical corals (OASIS)

Im Projekt OASIS von Henry Wu beschäftigen sich Forschende mit der Entwicklung der Ozeanversauerung in tropischen Regionen. Die Ergebnisse werden wertvolle Daten liefern, um den Prozess der CO₂-Aufnahme durch die Ozeane und das Ausmaß der globalen Ozeanversauerung zu verstehen. Ebenso werden die Daten helfen, Schlussfolgerungen über die sich ändernden Klimaparameter zu ziehen.

Klimaforschung

1. Rückkopplungen zwischen Landbedeckung, Landnutzung und Klima in den wechselfeuchten Tropen (MONSOON)

Die saisonal trockenen Tropen Afrikas und Südasiens sind von entscheidender Bedeutung für das Verständnis der Rückkopplungen zwischen Klima und Gesellschaft in der Zukunft. MONSOON untersucht, wie sich der Klimawandel und menschliches Handeln auf die Risiken von Umwelt- und Sozialstörungen auswirken und entwickelt Strategien um die Widerstandsfähigkeit von Mensch und Natur angesichts des anhaltenden Klimawandels zu gewährleisten.

2. Organisation and Cloud-Radiative Properties of Low-Level Mixed-Phase Clouds

Wolken erscheinen in der Regel weiß wenn man in den Himmel schaut. Wie alle weißen Oberflächen reflektieren sie Sonnenlicht. Vielleicht weniger offensichtlich ist die Tatsache, dass Wolken auch Wärme absorbieren und mit ihrer eigenen Temperatur Wärme auch selbst abgeben. Im Projekt von Anna Possner geht es darum, zu verstehen, inwiefern diese Prozesse durch die Zusammensetzung der Wolke bestimmt sind.

3. Climate change, reactive nitrogen, denitrification and N²O: Identifying sustainable solutions for the globe

Im Projekt von Clemens Scheer untersuchen Forschende die Wechselwirkungen von Nahrungsmittelproduktion, Düngemitteleinsatz und Klimawandel. Dabei wird insbesondere der Fokus auf die Auswirkungen von Landnutzung und Landwirtschaft auf den Austausch von umweltwirksamen Gasen zwischen Boden, Pflanzen und Atmosphäre gelegt. Ziel ist es, Strategien zu entwickeln, um mehr Nahrungsmittel zu geringeren Umweltkosten produzieren zu können.

4. Particles in Aerosol Cloud Interactions: Stratification, CCN/INP concentrations, and Cloud Lifecycle (PACIFIC)

Aerosolpartikel – also winzige Teilchen in der Luft – sind von herausragender Bedeutung für die Wolkenbildung. Die Aerosol-Wolken-Wechselwirkung stellt die größte Unsicherheit für unser Verständnis des Klimawandels dar. Im Projekt PACIFIC von Matthias Tesche wollen Forschende dies durch zwei Innovationen verbessern: (1) die Charakterisierung der für diese Prozesse relevanten Aerosolpartikel und (2) die Untersuchung der zeitlichen Veränderung der Eigenschaften von Wolken im Verlauf ihres Lebenszyklus.

Energieforschung

1. Amorpher Kristallübergang: Eine neue Klasse von photochemischen Halbleitern mit hoher Aktivität und Wirtschaftlichkeit

Damit die Energiewende gelingt, brauchen wir bessere Materialien, um erneuerbare Energien zu gewinnen. Halbleitermaterialien zur „Ernte“ von Sonnenenergie werden in teuren, komplizierten Prozessen hergestellt.  Forschende um Heechae Choi wollen eine neue Art von Halbleitern entwickeln, die erheblich kostengünstiger sind.  Mit deren Hilfe kann der wichtige Energieträger Wasserstoff wirtschaftlich direkt aus Sonnenenergie erzeugt werden.

2. Low Carbon Transition in Developing Countries: How To Ensure Energy Justice?

Die globale Energiewende stellt vor allem Länder des Globalen Südens vor große Herausforderungen, da diese signifikanten Aufholbedarf bei CO2-armen Technologien haben. Das Projekt des Teams um Andreas Goldthau untersucht, wie Risiken abgemildert, Hindernisse umschifft und der Nutzen der Energiewende gerecht verteilt werden kann.

3. Nanocomposites and Materials for Energy Solutions

Um die Lichtenergie der Sonne direkt für chemische Reaktionen zu nutzen, sind „Reaktionsbeschleuniger“ nötig (Photokatalysatoren). So kann zum Beispiel Wasserstoffgas aus Wasser erzeugt werden. Das Projektteam um Eric Hill will genau verstehen,wie die Reaktionen an diesen kleinsten Teilchen ablaufen, und verbindet dazu Berechnung mit Experiment. Ihre Erkenntnisse sind auch für andereAnwendungen in der Energietechnik nutzbar, wie zum Beispiel Solaranlagen oder Batterien. .

4. Lateral multi-junctions of 2-D transition metal dichalcogenides as optoelectronic platform for transparent photovoltaics

Für die Umsetzung der Energiewende müssen Solaranlagen zur Energiegewinnung aus der Sonne noch leistungsfähiger werden. Die Gruppe von Yutung Tsai befasst sich mit der Erforschung und Entwicklung neuartiger Materialien hierfür, die kostengünstig und gut zu effizienten Solaranlagen zu verarbeiten sind.

5. Quantifying Ultrafast non-Equilibrium dynamicS in semicon-ducTor quantum nanomaterials for nExt geNEration eneRGY Materials – QUESTforENERGY

Im Projekt von Michael Zürch untersuchen Forschende die Prozesse zwischen Licht und Ladungsträgern in neuartigen Halbleitermaterialien in den allerersten Momenten der Wechselwirkung. So wird die Anwendung dieser Materialien für neuartige Solarzellen und effiziente elektronische Bauelemente in Energie- und Kommunikationstechnik k optimiert und das Design noch besserer Materialien unterstützt.

Hintergrund

Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte und vom Deutschen Akademischen Austauschdienst (DAAD) umgesetzte Programm geht auf die Initiative „Make Our Planet Great Again" des französischen Staatspräsidenten Emmanuel Macron zurück. Dafür stellt das BMBF 15 Millionen Euro (zzgl. Eigenanteile deutscher Institutionen) bereit, um im engen Austausch mit der französischen Initiative entsprechende internationale Forschungsprojekte zu fördern. Insgesamt stehen den Forschungsgruppen jeweils bis zu eine Million Euro (Junior Researcher) bzw. 1,5 Millionen Euro (Senior Researcher) zur Verfügung.