Helmholtz-Gemeinschaft

Forschungsbereich Erde und Umwelt

Die Erd- und Umweltforschung untersucht die grundlegenden Funktionen des Systems Erde und die Wechselwirkungen zwischen Gesellschaft und Natur und schafft damit eine solide Wissensbasis, um die menschlichen Lebensgrundlagen langfristig zu sichern.

Aufgabe

ZoomLena River Delta - Landsat 2000 05, Bild: Alfred-Wegener-Institut
Lena River Delta - Landsat 2000 05, Bild: Alfred-Wegener-Institut

Schwerpunkte des Forschungsbereichs Erde und Umwelt liegen darin, die langfristigen Beobachtungssysteme auszubauen und zu vernetzen, Vorhersagen zu verbessern und die Ergebnisse schnellstmöglich der Gesellschaft bereitzustellen. Die Forscher erarbeiten wissensbasierte Handlungsempfehlungen, wie sich Ressourcen der Erde nachhaltig nutzen lassen, ohne die Lebensgrundlagen zu zerstören. So bringt die Helmholtz-Klimainitiative REKLIM die Kompetenz von neun Helmholtz-Zentren zusammen, um regionale und globale Klimamodelle zu verbessern. Eine wichtige Rolle spielen der Aufbau und Betrieb von Infrastrukturen wie dem Forschungsflugzeug HALO oder dem Netzwerk TERENO, für das bisher in vier ausgewählten Regionen Deutschlands terrestrische Observatorien errichtet wurden. Mit COSYNA wird ein Langzeitbeobachtungssystem zuerst für die deutsche Nordsee und später auch für arktische Küstengewässer aufgebaut.

Ausblick

Um den Herausforderungen zu begegnen, bündelt der Forschungsbereich Erde und Umwelt auch in Zukunft die Kapazitäten der beteiligten Zentren in gemeinsamen Forschungsportfolios. Dies schafft neue Koalitionen und ermöglicht den Ausbau von Erdbeobachtungs- und Wissenssystemen sowie von integrierten Modellansätzen. Das interdisziplinär angelegte Portfoliothema „Earth System Knowledge Platform – Observation, Information and Transfer“ (ESKP) vernetzt das von allen Zentren des Forschungsbereichs sowie von externen Partnern erarbeitete Wissen mit dem Ziel, die Gesellschaft dabei zu unterstützen, mit den komplexen Veränderungen im System Erde umzugehen. In dieser Programmperiode (2014 bis 2018) wird der Forschungsbereich durch das neue Programm „Ozeane: Von der Tiefsee bis zur Atmosphäre“ unterstützt.

Wissensplattform "ESKP"

Forschungsprogramme


Geosystem

In diesem Programm geht es darum, die Prozesse in der Geosphäre und ihre Wechselwirkungen mit der Hydrosphäre, Atmosphäre und Biosphäre zu analysieren.

Mehr zum Forschungsprogramm Geosystem


Marine, Küsten- und Polare Systeme

Das Programm konzentriert sich auf Veränderungen in der Arktis und Antarktis, ihre Interaktion mit dem globalen Klima und die polaren Ökosysteme, auf verwundbare Küsten und Schelfmeere und die polare Perspektive der Erdsystemanalyse.

Mehr zum Forschungsprogramm Marine, Küsten- und Polare Systeme


Ozeane

Die physikalischen, chemischen, biologischen und geologischen Prozesse in den Ozeanen und ihre Wechselwirkungen mit dem Meeresboden und der Atmosphäre untersucht dieses Programm interdisziplinär.

Mehr zum Forschungsprogramm Ozeane


Atmosphäre und Klima

Ziel des Programms ist es, die Rolle der Atmosphäre im Klimasystem besser zu verstehen. Themen sind  Wolken und Wetterforschung, Landoberflächen-Prozesse, troposphärische Spurenstoffe und chemische Prozesse sowie die obere Troposphäre und mittlere Atmosphäre.

Mehr zum Forschungsprogramm Atmosphäre und Klima


Terrestrische Umwelt

Dieses Programm zielt darauf ab, die natürlichen Grundlagen für das menschliche Leben und die Gesundheit zu sichern. Es befasst sich mit den Wirkungen des globalen Wandels und des Klimawandels auf terrestrische Umweltsysteme.

Mehr zum Forschungsprogramm Terrestrische Umwelt

Die Programme in der Förderperiode 2014-2018

Am Forschungsbereich Erde und Umwelt sind acht Helmholtz-Zentren beteiligt: das Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), das Forschungszentrum Jülich, das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (seit 2012), das Helmholtz-Zentrum Geesthacht für Material- und Küstenforschung (HZG), das Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt, das Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ und das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ sowie das Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Die Forschung findet aktuell in fünf Programmen statt.

Forschungsprogramme


Geosystem

In diesem Programm geht es darum, die Prozesse in der Geosphäre und ihre Wechselwirkungen mit der Hydrosphäre, Atmosphäre und Biosphäre zu analysieren.

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Marine, Küsten- und Polare Systeme

Das Programm konzentriert sich auf Veränderungen in der Arktis und Antarktis, ihre Interaktion mit dem globalen Klima und die polaren Ökosysteme, auf verwundbare Küsten und Schelfmeere und die polare Perspektive der Erdsystemanalyse.

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Ozeane

Die physikalischen, chemischen, biologischen und geologischen Prozesse in den Ozeanen und ihre Wechselwirkungen mit dem Meeresboden und der Atmosphäre untersucht dieses Programm interdisziplinär.

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Atmosphäre und Klima

Ziel des Programms ist es, die Rolle der Atmosphäre im Klimasystem besser zu verstehen. Themen sind  Wolken und Wetterforschung, Landoberflächen-Prozesse, troposphärische Spurenstoffe und chemische Prozesse sowie die obere Troposphäre und mittlere Atmosphäre.

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Terrestrische Umwelt

Dieses Programm zielt darauf ab, die natürlichen Grundlagen für das menschliche Leben und die Gesundheit zu sichern. Es befasst sich mit den Wirkungen des globalen Wandels und des Klimawandels auf terrestrische Umweltsysteme.

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Initiativen im Forschungsbereich Erde und Umwelt

Im Folgenden sehen Sie eine Auswahl von Initiativen im Forschungsbereich Erde und Umwelt:

Climate Service Center 2.0

Das Climate Service Center 2.0 ist der zentrale Ansprechpartner für alle Fragen zum Klimawandel und den daraus abzuleitenden Anpassungsstrategien. Es wendet sich als Informations- und Beratungsplattform an Entscheidungsträger aus der Politik, der Wirtschaft und Meinungsführer der öffentlichen Wahrnehmung.

Mehr zum Climate Service Center 2.0


European Climate Research Alliance (ECRA)

Die European Climate Research Alliance (ECRA) ist ein Zusammenschluss führender europäischer Forschungsinstitutionen auf dem Gebiet der Klimaforschung. ECRA hat zum Ziel, die europäischen Kompetenzen in der Klimaforschung zu bündeln, auszuweiten und zu optimieren, indem bestehende nationale Forschungskapazitäten und Infrastrukturen gemeinsam genutzt werden.

Mehr zur European Climate Research Alliance (ECRA)


Helmholtz-Verbund Regionale Klimaänderungen (REKLIM)

 

Die Erde befindet sich in einem tief greifenden Klimawandel, dessen Auswirkungen regional aber sehr unterschiedlich ausgeprägt sein können. Neun Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft bündeln ihre Kompetenzen in dem Helmholtz-Verbund Regionale Klimaänderungen (REKLIM), um solche Fragen zu beantworten. Der Forschungsverbund wurde in der Förderperiode 2009 - 2013 mit einem Budget von 32,2 Millionen ausgestattet und ist nun in der 3. Periode der programmorientierten Forschung der Helmholtz-Gemeinschaft als Querschnittsverbund bestätigt worden.

Mehr zum Helmholtz-Verbund Regionale Klimaänderungen (REKLIM)


Netzwerk der regionalen Helmholtz-Klimabüros

Der globale Klimawandel wirkt sich regional sehr unterschiedlich aus. Anpassungsstrategien an den Klimawandel müssen diese regionalen Unterschiede berücksichtigen, um beispielsweise Fehlinvestitionen zu vermeiden. Wegen des stetig wachsenden Beratungsbedarfs hat die Helmholtz-Gemeinschaft ein Netzwerk Regionaler Klimabüros aufgebaut.

Mehr zu den Helmholtz-Klimabüros


TERENO - Terrestrial Environmental Observatories

TERENO ist eine Beobachtungsplattform, die verschiedene terrestrische Observatorien in unterschiedlichen repräsentativen Regionen in Deutschland verbindet. Diese Observatorien liefern kontinuierlich räumlich und zeitlich erfasste Langzeit-Daten, die helfen, die integrierten Prozessmodelle von terrestrischen Systemen weiterzuentwickeln und zu validieren.

Mehr zu TERENO - Terrestrial Enviromental Observatories

 

Einblicke in den Forschungsbereich Erde und Umwelt

Hier stellen wir Ihnen aktuelle Projekte von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus den Helmholtz-Zentren vor.


Fukushima – Wo bleibt das radioaktive Wasser?

Radioaktive Ausbreitung 16 Monante nach dem Unglück in FukushimaEs war die größte Atomreaktorkatastrophe der vergangenen Jahrzehnte, die sich im März 2011 an der japanischen Westküste abspielte. In den folgenden Wochen gelangten große Mengen Radioaktivität in die Atmosphäre und in das Meerwasser. Dazu gehörten langlebige Isotope wie das gut wasserlösliche Cäsium 137.

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Was bringt der demografische Wandel?

UFZ Abriss André-KuenzelmannDer demografische Wandel verändert die Republik. Menschen bekommen weniger Kinder und werden immer älter. Sie ziehen vom Land in die Städte, wandern in wirtschaftlich besser gestellte Regionen aus und ändern ihren Lebensstil. Ganze Regionen verwaisen. Welche neuen Herausforderungen bringen die Veränderungen mit sich? Und wie lassen sie sich am besten meistern? Am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ suchen Wissenschaftler nach Antworten auf diese Fragen.

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Die Arktis – ein Ozean im Wandel

Polarstern on Ice StationDas arktische Meer mit seiner Tiefsee ist einer der letzten weißen Flecken auf der Weltkarte. Satellitenbilder des Meereises zeigen jedoch, wie schnell die Eisdecke aufgrund der Atmosphärenerwärmung schrumpft.

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Megacity Istanbul – kritische Erdbebenzone

Erde Umwelt Megacity Istanbul 450x254In nur 15 bis 20 Kilometern Entfernung zur Altstadt Istanbuls haben Marco Bohnhoff vom GFZ und sein Team gemeinsam mit türkischen Kollegen des Kandilli-Erdbebenobservatoriums einen verhakten Bereich unter der Erde identifiziert, der Ausgangspunkt für ein starkes Erdbeben sein könnte.

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Mikroplastik – die unterschätzte Gefahr

Erde Umwelt Microplastik 450x254Ihren weltweiten Siegeszug haben Kunststoffe schon vor Jahrzehnten angetreten. Doch um welchen Preis, das wird jetzt immer deutlicher. Wachsende Mengen Kunststoffmüll gelangen in die Weltmeere. Durch chemische und physikalische Alterungsprozesse zerfällt der Plastikmüll in immer kleinere Fragmente.

weiterlesen "Mikroplastik – die unterschätzte Gefahr"


GLORIA – ein weltweit einzigartiges Experiment

Erde Umwelt Gloria 450x254„Um den Klimawandel besser zu verstehen, müssen wir den Blick auf die Atmosphäre richten – denn dort passiert das Entscheidende“, sagt Johannes Orphal vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung am KIT. Dabei soll das neuartige Infrarot-Spektrometer GLORIA (Gimballed Limb Observer for Radiance Imaging of the Atmosphere) helfen: Es misst die Verteilung von Gasen in der Atmosphäre mit bislang unerreichter Genauigkeit.

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Kontakt

Prof. Dr. Georg Teutsch

Forschungsbereichskoordinator Erde und Umwelt

Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

Permoserstr. 15
04318 Leipzig

Telefon: +49 341 235-0
Fax: +49 341 235-1468
gf (at) ufz.de
http://www.ufz.de


Dr. Cathrin Brüchmann

Forschungsbereichsbeauftragte Erde und Umwelt

Helmholtz-Gemeinschaft

Telefon: +49 30 206329-45
cathrin.bruechmann (at) helmholtz.de


 

"Taking the pulse of the planet" 

Broschüre des Helmholtz Earth Observatory Network

22.10.2014