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Enhancing Robustness and Model Integration for The Assessment of Global Environmental Change

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Zusammenschluss von Umweltveränderungsmodellen

Unsere Welt steht heute vor vielen komplexen umweltbedingten Herausforderungen. Eine EU-finanzierte Initiative hat ein Software-Framework zum Verflechten von Modellen der Umweltveränderungen und der damit verbundenen Politik entwickelt.

Klimawandel und Umwelt

Im Lauf des 21. Jahrhunderts wird die Notwendigkeit, eine schnell wachsende Bevölkerung zu ernähren, zusätzlichen Druck auf ausgebeutete Land- und Wasserressourcen ausüben. Landwirtschaft und die Nutzung fossiler Brennstoffe haben zur Emission von Treibhausgasen geführt, was den Klimawandel anheizt und weiteren Druck auf die Ökosysteme verursacht. Überdies kann ein steigender Lebensstandard Veränderungen in der Ernährung herbeiführen, was letztlich die Nachfrage nach Land verstärkt. Das Projekt "Enhancing robustness and model integration for the assessment of global environmental change" (ERMITAGE) war dafür bestimmt, diese Herausforderungen besser in den Griff zu bekommen. Aspekte des entwickelten Frameworks beinhalteten die Transparenz der Methodik, das öffentliche Engagement, die Relevanz der Resultate sowie die Anwendbarkeit auf die Herausforderungen einer nachhaltigen Entwicklung. Die Projektpartner bauten auf vorhandenen Plattformen und Technologien auf und koppelten die Modelle, indem komplexe Computercodes durch einfachere Modelle ersetzt wurden, die schneller zu berechnen sind. Sie führten überdies eine erfolgreiche interaktive Kopplung komplexer Modelle des Klimawandels sowie von Wirtschafts- und Energiesystemen durch. Die daraus resultierenden gekoppelten Modelle setzte man zur Untersuchung der Auswirkungen des Klimawandels auf den Heiz- und Kühlbedarf ein. Sie gestatteten gleichermaßen eine Analyse der Folgen des Meeresspiegelanstiegs und der strukturellen Veränderungen, die nötig sind, um das 2-Grad-Ziel im Zusammenhang mit der globalen Erwärmung einzuhalten. Eine weitere Entwicklung war die Anbindung eines Grundwasserneubildungsmoduls an das Landoberflächenmodell. Auf diese Weise konnte eine Analyse der Nachhaltigkeit der Grundwasserextraktion gemäß dem zukünftigen Klimawandel gemacht werden. Eine Schlüsselerkenntnis bestand darin, dass es wirtschaftlich sinnvoll ist, die terrestrischen Kohlenstoffspeicher in den Waldökosystemen zu erhalten, solange auch die landwirtschaftliche Produktion gesteigert wird. So soll etwas Anbaufläche für Biokraftstoffe abfallen, während man überdies auf die zukünftige Nachfrage nach Lebensmitteln vorbereitet ist. In diesem Szenario wurde der Marktwert der Bioenergie durch ihren Wert als Kohlenstoffsenke beherrscht. Die Resultate zeigten überdies, dass die Auswirkungen auf Wasser und Ernteerträge bei einem Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur um mehr als 2 Grad über das vorindustrielle Niveau deutlich zunahmen. Einige Bereiche bekamen jedoch bei relativ geringen Werten der durchschnittlichen Erwärmung erhebliche Auswirkungen auf die Wasserressourcen zu spüren. ERMITAGE ermöglichte somit die Analyse der Unsicherheit von der Klimasimulation bis hin zur Politikanalyse mit dem besonderen Schwerpunkt der Nachhaltigkeit der Landwirtschaft, Bioenergie und Wasserressourcen. Das Projekt entwickelte außerdem internetgestützte Portale, um einen Zugang zu Klimadaten, Modellen und Resultaten bereitzustellen. Diese sind für einen Benutzerkreis konzipiert, der die Öffentlichkeit wie auch Politikgestalter und andere wissenschaftliche Nutzer über (ClimaScope) einschließt.

Schlüsselbegriffe

umweltbedingt, ökologisch, Modell der Umweltveränderungen, Politikmodell, genutztes Land, Wasserressourcen, Landwirtschaft, fossile Brennstoffe, Klimawandel, globale Erwärmung, Grundwasser, terrestrischer Kohlenstoffspeicher, Waldökosystem

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