Systemanalyse und Modellierung
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Luftbild Algenblüte Nordsee (Foto: Sabine Billerbeck)

Stofftransport und Ökosystemdynamik

Natürliche Klimavariabilität, Klimawandel, Extremereignisse und zunehmende menschliche Einflüsse führen zu komplexen und oft nichtlinearen Veränderungen von Küstensystemen. Die Küstenforschung ist hier gefordert, die verschiedenen Einflussfaktoren zu identifizieren und deren Wirkung auf das Küstensystem zu quantifizieren. Das Ziel der Forschung ist, den gegenwärtigen Umweltzustand beurteilen und künftige Auswirkungen von klimatischen und menschliche Einflüssen abzuschätzen zu können.

Die Abteilung "Stofftransport und Ökosystemdynamik" untersucht die Dynamik und langfristige Veränderungen komplexer mariner Küstensysteme. Wir entwickeln und betreiben gekoppelte numerische Multikompartimentmodelle, mit denen wir die physikalischen, biologischen und chemischen Prozesse und deren Interaktion mit den Schnittstellen zur Atmosphäre, Land und Meeresboden untersuchen. Unser Ziel ist ein grundlegendes Verständnis von Schlüsselprozessen und Systemfunktion, darüber hinaus ist unsere Arbeit auch relevant für sozioökonomische Fragen z.B. im Küsteningenieurwesen, der Fischerei und Lebensmittelsicherheit. Unsere Modelle können genutzt werden, um das Management der Küstenregion zu unterstützen und zukünftige Risiken abzuschätzen und zu minimieren.

Unsere Modellierung zielt dabei insbesondere auf

  • grundlegende physikalische Transport- und Mischprozesse;
  • Nährstoff- und Kohlenstoffflüsse im marinen Ökosystem und über Kompartiment-Schnittstellen insbesondere zum Sediment;
  • Biologische Produktion, Umsatzprozesse in der Nahrungskette und benthisch-pelagische Kopplung;
  • Sedimenttransport und Morphodynamik in Flussmündungen, Küsten und der Schelfkante;
  • Transport und Umsatz von Schadstoffen in Küsten- und Meeresökosystemen.