Am 1. Januar 2024 hat die dritte Forschungsmission der Deutschen Allianz Meeresforschung (DAM) „mareXtreme“ begonnen: In den nächsten drei Jahren werden rund 150 Wissenschaftler*innen aus insgesamt 29 Forschungseinrichtungen und Partnerorganisationen untersuchen, wie das Risikomanagement bei marinen Extremereignissen und Naturgefahren verbessert werden kann. Damit greifen sie hochaktuelle gesellschaftsrelevante Forschungsthemen auf. Teil der Mission ist auch das von der TU Braunschweig koordinierte Verbundprojekt METAscales, das darauf abzielt, die Vorhersagefähigkeiten für physikalisch-ozeanografische Risiken zu verbessern. Die Forschungsmission mareXtreme wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) sowie den Wissenschaftsressorts der norddeutschen Bundesländer (Bremen, Hamburg, Mecklenburg-Vorpommern, Niedersachsen, Schleswig-Holstein) mit insgesamt rund 20 Millionen Euro gefördert.

Küstengebiete und -Gesellschaften sind zunehmend marinen Naturgefahren und Extremereignissen ausgesetzt – mit meist regionalen, aber auch weitreichenden globalen Folgen. Dazu zählen Hochwasser und Sturmfluten mit oft enormen Schäden an küstennahen Gebäuden und Infrastrukturen wie im Jahr 2023 in Deutschland. Marine Hitzewellen in Folge des Klimawandels können vermehrtes Wachstum von für Mensch und Tier schädlichen Mikroorganismen auslösen, das beispielsweise zu einem massenhaften Fischsterben führen kann. In anderen Regionen weltweit verursachen durch Erdbeben oder Vulkanausbrüche ausgelöste Tsunamis massive Überschwemmungen und Katastrophenlagen an den Küsten. Einzelne Extremereignisse und Naturgefahren können noch verstärkt werden, wenn sie gleichzeitig oder in kurzer Folge auftreten und miteinander interagieren und zu kaskadierenden weitreichenden sozioökonomischen Auswirkungen führen. Die Wechselwirkungen dieser oft multiplen Extremereignisse und Naturgefahren sowie ihre langfristigen Auswirkungen auf marine Ökosysteme und die Küstenbewohner stehen im Fokus der dritten inter- und transdisziplinären DAM-Forschungsmission mit dem Titel mareXtreme. Sozio-politische Rahmenbedingungen sind integraler Bestandteil der Forschungsaktivitäten der Mission.

Ziel von mareXtreme ist, die Vorhersagefähigkeit mariner Extremereignisse und Naturgefahren wesentlich zu verbessern, die nachhaltige Entwicklung von Küstengemeinden zu unterstützen und die Widerstandsfähigkeit der Gesellschaft an den Küsten zu stärken. Wie in den ersten beiden DAM-Forschungsmissionen CDRmare und sustainMare arbeiten auch in mareXtreme Forschende aus verschiedenen Disziplinen in enger Abstimmung mit Akteuren aus Politik, Wirtschaft und Zivilgesellschaft zusammen. Ziel ist, gesellschaftlich reflektiertes, lösungsorientiertes Handlungswissen auszubauen – und so wissenschaftsbasierte Entscheidungen im Umgang mit marinen Extremereignissen und Naturgefahren zu ermöglichen. „Im Zuge des menschengemachten Klimawandels werden extreme Ereignisse im und am Meer, die Ökosysteme und auch uns Menschen bedrohen, immer wahrscheinlicher – die letzten Monate haben das deutlich gezeigt“, erklärt Dr. Joachim Harms, Vorstandsvorsitzender der DAM. „Wir benötigen neue Schutzmaßnahmen und ein Umdenken für eine nachhaltige Entwicklung der Meere und Küsten. Die DAM-Forschungsmission mareXtreme soll helfen, dies zu ermöglichen.“

Forschung für bessere Frühwarnung und höhere Resilienz

In keiner Region wächst die Weltbevölkerung schneller als entlang der Meeresküsten. Die hohe Besiedlungsdichte, die zunehmende Urbanisierung und die damit verbundene intensive wirtschaftliche Nutzung dieser Regionen führen zu steigenden Verwundbarkeiten gegenüber marinen Extremereignissen und Naturgefahren. Dabei handelt es sich in der Regel um nicht direkt beeinflussbare Treiber bzw. ausgelöste Prozesse. Die Entwicklung von Anpassungsmaßnahmen und gesellschaftlich verankerten, institutionalisierten Strategien und Maßnahmen zur Schadensbegrenzung oder Vorsorge, wie Bewusstseinsbildung oder Frühwarnsysteme, hat daher besondere Bedeutung, um die Resilienz der Gesellschaft und der Küstenökosysteme zu erhöhen.

In der DAM-Forschungsmission mareXtreme sollen leistungsfähige Beobachtungs- und Frühwarnsysteme entwickelt werden. Auf Basis hochauflösender, innovativer Beobachtungsdaten und Modelle sollen künftig Eintrittswahrscheinlichkeiten und -intensitäten sowie Auswirkungen und Folgen mariner Extremereignisse und Naturgefahren in verschiedenen Szenarien quantifizierbar sein. Gleichzeitig untersuchen die Wissenschaftler*innen im partizipativen Prozess verschiedene Möglichkeiten der Anpassung, der Vermeidung, des Schutzes und des Risikomanagements.

Thematische Schwerpunkte der Mission mareXtreme sind marine Georisiken, marine biologische Risiken und physikalisch-ozeanographische Risiken, die in vier Verbundprojekten gebündelt sind und unmittelbar an aktuelle und regionale Gefährdungslagen und Herausforderungen anschließen:

• ElbeXtreme untersucht die Auswirkungen physikalisch-ozeanographischer Extremereignisse auf Ökosystemleistungen im Elbe-Ästuar-Küstensystem; Koordination: Eric Achterberg, GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel.
• METAscales erforscht Auswirkungen von und Strategien zur Anpassung an zukünftige physikalisch-ozeanografische Extremszenarien an deutschen Küsten; Koordination: Gabriel David, Technische Universität Braunschweig, Leichtweiß-Institut für Wasserbau.
• MULTI-MAREX entwickelt vor Ort verbesserte Handlungs- und Vorhersagemöglichkeiten für multiple geomarine Extremereignisse wie Seebeben und Tsunamis im Mittelmeer; Koordination: Heidrun Kopp, GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel.
• PrimePrevention erforscht Möglichkeiten zur Vorhersage biologischer Gefahren für die deutschen Küsten zur Verhinderung sozioökonomischer Auswirkungen; Koordination: Katja Metfies, Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung.

Katastrophenrisikomanagement von Küstengebieten

Im Projekt METAscales, das von der TU Braunschweig koordiniert wird, wollen die Wissenschaftler*innen sowohl mögliche Schäden und Verluste physikalisch-ozeanografischer Extremszenarien quantifizieren, als auch Strategien im Rahmen der Katastrophenrisikominderung verbessern. Übergeordnetes Ziel ist es, die Resilienz von Küstengemeinschaften zu steigern. Gelingen soll dies durch die Entwicklung gemeinsamer Ansätze für die Planung, den Schutz und das Katastrophenrisikomanagement von Küstengebieten. Dazu sind unter anderem Reallabore mit Akteur*innen aus Küstengemeinden und Behörden geplant.

„METAscales beschäftigt sich mit den Wechselwirkungen zwischen marinen Extremereignissen und Naturgefahren sowie deren Auswirkungen auf das gesellschaftliche Leben an der Küste – und zwar auf unterschiedlichen räumlichen, zeitlichen und systemaren Skalen. Wir erforschen also nicht nur kurzfristige Lösungen und Handlungsempfehlungen, sondern möchten in dem Projekt die Transformation der deutschen Klimawandelanpassung aktiv mitbegleiten“, sagt Projektkoordinator Dr.-Ing. Gabriel David. „Hierbei nimmt die TU Braunschweig eine bedeutende Rolle innerhalb des Projekts und der Mission ein. Sie stellt neben der Projektkoordination Expertise von zwei Abteilungen des Leichtweiß-Instituts für Wasserbau bereit und kann somit als Mitglied der DAM durch das Forschungszentrum Küste unsere Arbeit im Bereich der strategischen Klimawandelanpassung, der Risikoanalyse und der naturbasierten Lösungen prominent platzieren und weiterenwickeln.“ Der Fokus des Projekts – Auswirkungen und Umgang mit den Folgen des Klimawandels sowie Transdisziplinäre Forschung – gehört außerdem zu den Kernthemen des Forschungsschwerpunkts „Stadt der Zukunft“. „Durch unser Engagement in diesem Forschungsschwerpunkt erhoffen wir uns zusätzliche Mehrwerte in beide Richtungen, also einerseits aus der ‚Stadt der Zukunft‘ in die deutsche Meeresforschung hinein, als auch umgekehrt.“

Kontakt

Dr.-Ing. Gabriel David

Technische Universität Braunschweig
Leichtweiß-Institut für Wasserbau
Junior Research Group „Future Urban Coastlines“
Abteilung Hydromechanik, Küsteningenieurwesen und Seebau
Beethovenstraße 51a
38106 Braunschweig
Tel.: 0531 391-7925
E-Mail: g.david(at)tu-braunschweig.de
www.tu-braunschweig.de/lwi/hyku

Deutsche Allianz Meeresforschung

Die Deutsche Allianz Meeresforschung (DAM) verbindet 24 führende deutsche Meeresforschungseinrichtungen mit dem Ziel, den nachhaltigen Umgang mit den Küsten, Meeren und dem Ozean durch Forschung, Transfer, Datenmanagement und Digitalisierung sowie Infrastrukturen zu stärken. Dafür erarbeitet die DAM mit ihren Mitgliedseinrichtungen lösungsorientiertes Wissen und vermittelt Handlungsoptionen in Politik, Wirtschaft und Zivilgesellschaft. Sie wird vom Bund und den norddeutschen Bundesländern Bremen, Hamburg, Mecklenburg-Vorpommern, Niedersachsen und Schleswig-Holstein gefördert.

Weitere Informationen
Presseinformation der DAM: www.allianz-meeresforschung.de/news/dritte-dam-forschungsmission-gestartet
Informationen zur dritten DAM-Forschungsmission mareXtreme unter www.allianz-meeresforschung.de/kernbereiche/forschung/marine-extremereignisse-und-naturgefahren.

Presseinformation aus dem MAGAZIN der TU Braunschweig