Fortschritt in den Erdsystemwis­senschaften: Einblicke aus einem Workshop über den Kohlenstoff­kreislauf und den Klimawandel

Zur Bewältigung der globalen Herausforderungen durch Bevölkerungswachstum, Ressourcenknappheit und Klimawandel haben die Europäische Kommission (EC) und die Europäische Weltraumorganisation (ESA) im Januar 2020 eine gemeinsame Earth System Science Initiative gestartet. Ziel dieser Initiative ist es, die Möglichkeiten der weltraumgestützten Beobachtungsinfrastruktur zu nutzen, um die Empfindlichkeit des Kohlenstoffkreislaufs gegenüber dem Klimawandel besser zu verstehen und zu quantifizieren und zur Entwicklung nachhaltiger Lösungen beizutragen. Kürzlich nahmen wir an einem Workshop teil, der sich mit der Nutzung von Satellitenbeobachtungskapazitäten, numerischen Modellen, In-situ-Netzwerken und neuen Technologien befasste, um unser Verständnis des Kohlenstoffkreislaufs zu verbessern.

Workshop-Highlights:

• Unterschiedliche Perspektiven des Kohlenstoffkreislaufs: Der Workshop begann mit Diskussionen über die verschiedenen Sichtweisen des Kohlenstoffkreislaufs, wobei die Notwendigkeit einer Konvergenz beim Verständnis von Beständen, Flüssen und atmosphärischen Veränderungen betont wurde. In-situ-Beobachtungen bieten zwar reichhaltige und wertvolle Einblicke, die Herausforderung liegt jedoch in ihrer Repräsentativität. Satelliten bieten eine alternative Perspektive, die neue Ansätze jenseits der traditionellen Methoden erfordert.

• Integration von hybriden Ansätzen: Die Teilnehmer betonten die Bedeutung hybrider Ansätze, die erworbenes Wissen mit maschinellem Lernen und Deep-Learning-Techniken kombinieren. Hochauflösende Beobachtungen wurden als entscheidend bezeichnet, ebenso wie Verbesserungen bei der Latenzzeit und der Zugänglichkeit von Daten.
• Unmittelbare Bedürfnisse für den Zusammenhalt der Kohlenstoff-Forschungsgemeinschaft: Der Workshop befasste sich mit kurzfristigen Bedürfnissen und betonte, wie wichtig es ist, den Zusammenhalt innerhalb der Kohlenstoff-Forschungsgemeinschaft zu fördern. Zu den Empfehlungen gehörten die Einrichtung eines ESA-EC-Kohlenstoffnetzwerks, eine zentrale Koordinierung und die Einbeziehung der Gemeinschaft.
• Mittelfristige Erfordernisse - Daten: Die Diskussionen befassten sich mit Mechanismen für die Kontinuität der Messungen von der Projekt-/Kampagnen- zur Betriebsphase. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Skalenabhängigkeit, dem regionalen Fortschritt und der Sicherstellung von Offenheit, Fairness und angemessener Kommunikation von Unsicherheiten.
• Mittelfristige Erfordernisse - Infrastruktur und Menschen: Bei den Überlegungen zur Legacy wurde die Notwendigkeit von Kontinuität in der Infrastruktur, Investitionen in die nächste Generation und die Zusammenarbeit mit internationalen Partnern hervorgehoben. Die Teilnehmer untersuchten Möglichkeiten zur Verbesserung der Stipendienprogramme und zur Förderung des Engagements außerhalb Europas, insbesondere in der südlichen Hemisphäre.
• Mittelfristige Erfordernisse - Verwaltung: Es wurden administrative Herausforderungen erörtert, darunter die Koordinierung von Projekten und Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen, die Sichtbarkeit laufender Projekte und die Belastung der Forschenden. Auf dem Workshop wurden neue Mechanismen, gemeinsame Aufforderungen der EC und der ESA sowie spezielle Finanzierungslinien vorgeschlagen, um die Zusammenarbeit zwischen den Clustern zu verbessern.

Der Workshop bot den Beteiligten eine Plattform, um gemeinsam die Herausforderungen bei der Weiterentwicklung der Erdsystemwissenschaft anzugehen, insbesondere beim Verständnis der Rolle des Kohlenstoffkreislaufs im Klimawandel. Die Empfehlungen und Einsichten, die während des Workshops ausgetauscht wurden, betonen die Dringlichkeit einer kohärenten und gemeinschaftlichen Anstrengung von Wissenschaftlern, politischen Entscheidungsträgern und der breiteren Öffentlichkeit, um die komplexen Umweltprobleme unseres Planeten anzugehen. Die gemeinsame Initiative von EC und ESA ist ein Hoffnungsschimmer für die Nutzung wissenschaftlicher Fortschritte, um nachhaltige Lösungen für die vor uns liegenden Herausforderungen zu schaffen.