Задача

Человек оказывает значительное влияние на окружающую среду: уже на протяжении нескольких десятилетий учёные фиксируют процессы изменения климата и исчезновения некоторых видов животных и растений, а также истощение важнейших ресурсов - питьевой воды и плодородных почв. Поэтому Объединение имени Гельмгольца уделяет особое внимание превентивным исследованиям. Область исследований «Земля и экология» изучает основные функции системы Земля и взаимовлияние общества и природы и тем самым создаёт надёжную научную базу для обеспечения жизнедеятельности человека в долгосрочной перспективе. Необходимо досконально точно понять комплексное изменение Земли и экологии и выработать прогноз, чтобы люди, принимающие решения в политике и обществе, получили научно обоснованное руководство к действию.

Многогранность поставленных вопросов требует эффективного использования научной инфраструктуры и создания новых форм стратегических научно-исследовательских сетей в рамках Объединения имени Гельмгольца и за его пределами. Такая синергия сил возможна благодаря национальному и международному сотрудничеству с университетами и внеуниверситетскими исследовательскими структурами, например,  виртуальными институтами, а также с помощью развития дальнейшего взаимодействия на европейском уровне. Работа 18 виртуальных институтов Гельмгольца демонстрирует тесную связь между отдельными центрами и партнерами-университетами. При этом область исследований «Земля и экология» активно задействована в двух кластерах: «Океан в системе Земля» (Бременский университет/AWI), «Интегрированная климатическая система - анализ и прогнозы» (Гамбургский университет/HZG), а также в работе учебного заведения последипломного обучения «Глобальные перемены в морском царстве» (Бременский университет / AWI) в рамках инициативы Правительства Федеративной Республики Германия.

Новая инициатива Правительства ФРГ по защите климата объединяет компетенции различных центров Гельмгольца в сотрудничестве с университетами и внеуниверситетскими рабочими группами в целях изучения региональных последствий глобального изменения климата. Социально-экономические аспекты также учитываются в выработке конкретных рекомендаций по устойчивому ведению лесных хозяйств и сельскохозяйственных площадей, а также для эффективного водопользования. Инициатива по защите климата тесно связана с региональными климатическими бюро Объединения имени Гельмгольца (южная, центральная и северная Германия, полярные области; повышение уровня моря) и недавно созданным Климатическим сервисным центром в качестве коммуникационной платформы по всем вопросам, связанным с климатом. Еще одна инициатива стратегически объединяет компетенции Объединения имени Гельмгольца и партнёров-университетов в области водных исследований.

Объединение имени Гельмгольца Научно-Исследовательских Центров Германии и Университет Альберты (Канада) планируют углублённое сотрудничество  по направлениям «Энергия», а также «Земля и экология». Для этой цели 29 сентября 2009 года Президент Объединения имени Гельмгольца, проф. д-р Юрген Млинек, и Президент Университета Альберты, проф. д-р Индира Самарасекера, в присутствии представителей правительства подписали соответствующее заявление о намерениях. Запланированное на ближайшее годы сотрудничество охватывает такие исследовательские темы, как экологичное использование нефтеносных песков, вычленение и хранение углекислого газа (CO₂) в геологических хранилищах (технология CCS), геотермия, санирование водоёмов и почв, а также рекультивирование земель и благоустройство ландшафта. Свой вклад в виде накопленных знаний и опыта в эту исследовательскую инициативу вносят помимо Центра имени Гельмгольца Потсдам – Германского геологического исследовательского центра (GFZ) ещё три Центра имени Гельмгольца: Технологический институт Карлсруэ, Центр имени Гельмгольца по исследованию окружающей среды - UFZ и Исследовательский центр Юлих.

Следующая задача этой области исследований заключается в выращивании молодых кадров. Непрерывно и по большей части в кооперации с внешними партнёрами расширяются уже существующие меры и структуры: в сфере обучения и повышения квалификации ‒ это аспирантуры и научные школы Объединения имени Гельмгольца, в области самостоятельных исследований  ‒ это группы для начинающих специалистов. В области исследований «Земля и экология» в настоящее время финансируются две аспирантуры: Междисциплинарная аспирантура по исследованию окружающей среды при Центре имени Гельмгольца по исследованию окружающей среды - UFZ (в сотрудничестве с шестью университетами-партнёрами) и Аспирантура Объединения им. Гельмгольца «Полярные и морские исследования» при Институте полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера (AWI) (с тремя университетами-партнёрами), а также Научная школа Объединения им. Гельмгольца «Науки о Земле» Института полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера (AWI) (с двумя университетами-партнёрами). Наибольшее количество докторантов составило 841 человек (в 2009 году). Помимо этого в настоящее время финансируются 15 групп начинающих специалистов Объединения им. Гельмгольца.

Программно-целевое финансирование на период 2009-2013 гг.

Область исследований «Земля и экология» включает в себя семь Центров им. Гельмгольца: Институт полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера, Исследовательский центр Юлих, Технологический институт Карлсруэ, Центр имени Гельмгольца Геестхахт - Центр материаловедения и исследования побережья, Центр им. Гельмгольца Мюнхен  – Германский центр исследования окружающей среды и здоровья, Центр им. Гельмгольца Потсдам - Германский геологический исследовательский центр (GFZ) и Центр имени Гельмгольца по исследованию окружающей среды - UFZ. С 2009 года в рамках области исследований «Земля и экология» действуют четыре научно-исследовательские программы.

Чтобы достигнуть синергетических эффектов в методике и организации исследований, дополнительно расширяются межпрограммные и междисциплинарные перекрёстные инициативы, такие как «Климат» (AWI, FZJ, KIT, GFZ, HZG, HMGU, UFZ), «Интегрированная система мониторинга Земли» (сеть спутников для наблюдения за Землёй (EOS): AWI, DLR, GFZ, HZG, FZJ, KIT) и «Устойчивая биоэкономика» (FZJ, GFZ, HMGU, KIT, UFZ). Следующим важным элементом является совместное строительство и эксплуатация межпрограммных инфраструктур, таких как исследовательский самолёт HALO или «Обсерватория окружающей среды Земли» (TERENO).

Так, к примеру, к 2010 году в четырёх регионах Германии будут построены наземные обсерватории  по типу сети TERENON на базе уже существующих исследовательских станций, а также при использовании данных, полученных в результате длительного наблюдения. Аналогичный подход применяется в системе наблюдения COSYNA: система будет построена сначала для германской территории Северного моря, а позднее ещё и для арктических территориальных вод .

Участвующие Центры имени Гельмгольца: