Tropical rainfall largely results from organised convective clouds, that is, clouds that are clustered spatially. Thunderstorm developing in Palau | Photo: Sonia Bejarano, ZMT

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Tropical rainfall largely results from organised convective clouds, that is, clouds that are clustered spatially. Such cloud clusters have important effects on rainfall intensities, say over a given river catchment.

Beyond this, cloud clustering is understood to affect the global radiative budget – thereby affecting, how the globe reacts to changes in surface temperature.

INTERACTION aims to disentangle the mechanisms, that lead to cloud clustering. Among these are cold pool outflows, which form under thunderstorm clouds and reach out into the local environment for tens of kilometres.

Such outflows are often perceived as wind gusts and can modify the thermodynamic state in the environment. Especially when cold pool gust fronts collide, new convective cells can come about.

Also radiative feedbacks can contribute to convective self-organization and are particularly relevant in so-called convective self-aggregation. During this process large clusters (hundreds of kilometres in size) persist over weeks.

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Hintergrund

Die Lebensgrundlage vieler Millionen Menschen ist bereits heute durch Übernutzung natürlicher Ressourcen, Klimawandel und Umweltverschmutzung bedroht. Diese Herausforderungen können nur in internationaler Zusammenarbeit und mit einer umfassenden wissenschaftlichen Datengrundlage bewältigt werden. Obgleich die technischen Lösungen für Austausch, Sicherung und Analyse von Daten bereits existieren, sind Forschungsdaten nicht ausreichend öffentlich zugänglich.

DatAlumni vermittelt Grundlagen im Forschungsdatenmanagement, damit Forschungsdaten FAIR1 sind und zu einer reproduzierbaren, verständlichen und zugänglichen globalen Datengrundlage beitragen. Gemeinsam mit den ZMT Alumni wollen wir Herausforderungen des Datenmanagements innerhalb der verschiedenen Disziplinen und nationalen Infrastrukturen identifizieren und Strategien und Stärken zum Management von Forschungsdaten entwickeln.

Die ZMT Alumni werden zu Multiplikatoren, um den FAIRen Umgang mit Daten an ihren Heiminstituten zu fördern. Unterstützt wird das Vorhaben von der ZMT-Digitalisierungsinitiative DigiZ.

1) Mit dem Akronym FAIR werden Daten bezeichnet, die auffindbar, zugänglich, interoperabel und nachnutzbar sind (findable, accessible, interoperable, reusable). Wilkinson, M. D., et al. (2016). "The FAIR Guiding Principles for scientific data management and stewardship." Scientific Data 3: 160018,  doi:10.1038/sdata.2016.18.

Maßnahmen

  • Online Survey Datenmanagement, HIER geht es zur Auswertung des Survey über Expertise, Herausforderungen und Bedarfe der ZMT Alumni
  • Workshop Alumni Circle on Data Cooperation, September 2020, HIER findet ihr die Zusammenfassung unseres digitalen Kick-Off Workshops
  • Alumni-Konferenz "Solving globals challenges through data cooperation", March 2021. Der Call for Abstracts wird in Kürze veröffentlicht

 

Resourcen für euer Daten-Management

  • Mithilfe eures Inputs aus dem Online Survey haben wir HIER eine Liste mit Daten Repositorien und Portalen zusammengestellt, die relevant für Forschungsdaten der ZMT Alumni und Mitarbeiter sind.
  • Drei 20 minütige Videos zur Einführung in Daten Management, FAIR Prinzipien und Daten Management Plan der Danish e-Infrastructure Cooperation: https://vidensportal.deic.dk/en/RDMELearn
    Holmstrand, K.F., den Boer, S.P.A., Vlachos, E., Martínez-Lavanchy, P.M., Hansen, K.K. (Eds.) (2019). Research Data Management (eLearning course). doi: 10.11581/dtu:00000047

 

In dem Projekt testen wir das Wissen lokaler Akteure aus dem Bereich Tauchen (z.B. Tauchbasen, Tauchlehrer und Tauchführer) auf der Urlaubsinsel Gili Trawangan, Indonesien.| Foto: Stefan Partelow, ZMT

Konzeptioneller Überblick

Lokales Wissen über die Funktionsweise sozial-ökologischer Systeme (SES) in Küstengebieten ist eine wichtige Grundlage, auf der Akteure Governance-Entscheidungen über die Nutzung von Ressourcen treffen. Im Vergleich zu wissenschaftlichen Bewertungen stehen Ausmaß und Qualität des Wissens lokaler Akteure über ihre sozial-ökologischen Systeme nur minimal im Fokus, stellen aber aus zwei Gründen ein wichtiges Forschungsthema dar: (1) Lokales sozial-ökologisches Wissen kann nützlich sein, um Zustände und Veränderungen eines Systems zu beobachten und aufzuzeigen, wenn wissenschaftliche Bewertungen nicht praktikabel oder durchführbar sind, und (2) es ist wenig darüber bekannt, inwiefern das Ausmaß und die Qualität lokalen Wissens die Fähigkeit lokaler Akteure beeinflusst, effektivere Governance-Entscheidungen zu treffen.

Projektkontext Tauchtourismus

Unser Ziel besteht darin, das Wissen lokaler Akteure aus dem Bereich Tauchen (z.B. Tauchbasen, Tauchlehrer und Tauchführer) auf der beliebten Urlaubsinsel Gili Trawangan, Indonesien, zu testen. Wir interessieren uns für ihre ökologischen Kenntnisse in Bezug auf die Gesundheit der Riffe, die wichtigsten Arten und die Veränderungen, die sie im Laufe der Zeit wahrgenommen haben. Darüber hinaus möchten wir wissen, inwieweit sie die sozialen Kooperationsnetze der Insel kennen. Dieses lokal vorhandene Wissen werden wir dann mit dem durch wissenschaftliche Methoden gesammelten Wissen vergleichen. Die gleichen Akteure haben auf den Inseln Einfluss auf Governance-Entscheidungen, so dass beurteilt werden kann, inwieweit dieses Wissen die Nutzung von Korallenriffen beeinflusst.

Forschungsfragen

1) Inwieweit kann lokales soziales und ökologisches Wissen lokaler Akteure einer wissenschaftlichen Bewertung gleichkommen, um Entscheidungsträger im Bereich der Kontrolle und Governance zu informieren, wenn eine wissenschaftliche Bewertung nicht möglich ist?

2) Inwieweit ist das Ausmaß lokalen Wissens eine treibende Kraft für kollektive Handlungsprozesse?

Projektpartner

Dr. Nurliah Buhari, University of Mataram, IDN

Andre Saputra, Gili Shark Conservation, IDN

Delphine Robbe, Gili EcoTrust, IDN

In diesem Projekt werden wir einen kombinierten Methodenansatz und einen fallübergreifenden Studienvergleich anwenden, um den Ursprung, die Treiber und die Strategien zur Minderung von Meereskonflikten zu ermitteln. | Foto: Annette Breckwoldt, ZMT

Projektzusammenfassung

Die Weltmeere versorgen zahlreiche Bereiche und Interessengruppen mit Ressourcen und Ökosystem-dienstleistungen. Das Ziel des Meeresmanagements besteht darin, eine faire und nachhaltige Nutzung der Ressourcen zu erreichen,  d.h., dass wirtschaftliche Entwicklung, ökologische Nachhaltigkeit, soziale Gerechtigkeit und Integration in Raum und Zeit in einem Kontext wachsender Nachfrage gleichzeitig erreicht werden.

Diese Ziele zu verfolgen und Kompromissentscheidungen zu treffen kann zu Konflikten führen. Regionen, in denen der Druck überdurchschnittlich stark zunimmt (sogenannte „Hotspots des Ozeanwandels"), sind besonders empfindlich. Konflikte treten in verschiedenen Formen auf - sie können viele oder wenige Interessengruppen einbeziehen, persistent oder neu sein und sie können verschiedene Ressourcen und Dienstleistungen betreffen. Für die Entschärfung und Lösung von Konflikten ist es von entscheidender Bedeutung,

Kompromisse explizit zu machen und zwischen verschiedenen Arten von Meereskonflikten zu unterscheiden. Das Management sollte zu langfristigen und legitimen Ergebnissen führen, was insbesondere an den Hotspots des Ozeanwandels eine Herausforderung darstellt.

In diesem Projekt werden wir einen kombinierten Methodenansatz und einen fallübergreifenden Studienvergleich anwenden, um den Ursprung, die Treiber und die Strategien zur Minderung von Meereskonflikten zu ermitteln. Bei jeder unserer sechs Fallstudien handelt es sich um einen Hotspot, bei dem eine bestimmte Kombination aus sozialem und ökologischem Druck und die damit verbundenen Kompromissentscheidungen Ozeankonflikte auslösen.

Der Ursprung von Konflikten wird zurückverfolgt und sozial-ökologische Interaktionen werden mit Hilfe partizipativer Methoden untersucht.

Mit den Visualisierungen lokaler Künstler werden in gemeinsamer Arbeit kulturell aussagekräftige Narrative entstehen, die Kompromisse und ihre Verhandelbarkeit erklären und die Darstellung der Meereskonfliktentwicklung vom Ursprung bis zur möglichen Lösung ermöglichen.

Das Projekt ist in Bezug auf die akademischen Disziplinen, Geschlechter und Altersstruktur ausgewogen und beinhaltet eine explizit transdisziplinäre Komponente, die darauf ausgerichtet ist, Nutzergruppen, Künstler, Manager und Wissenschaftler für ein gemeinsames Ziel zu gewinnen.

Projektpartner

Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO)

University of California Santa Cruz

Rhodes University

Stockholm Resilience Centre

In unserem Projekt verwenden wir eine Kombination aus experimentell ermitteltem metabolischen Sauerstoffverbrauch und verfügbaren Sauerstoffkonzentrationen aus Feld- und Modelldaten, um das verfügbare Habitat für Schlüsselarten des Benguela Auftriebsgebietes (BUS) zu ermitteln. | Foto: Tim Dudeck, ZMT

Hintergrund

Sauerstoff und Temperatur sind essentielle Umweltfaktoren, welche die räumliche Verteilung mariner Organismen beeinflussen. In Anbetracht der zu erwartenden Klimaveränderungen wurden bereits zukünftige räumliche Verschiebungen in Bezug auf Temperaturveränderungen vorhergesagt.

Allerdings ignorieren diese Studien größtenteils den kombinatorischen Effekt der erhöhten metabolischen Anforderungen für Sauerstoff bei gleichzeitiger verringerter Sauerstoff-aufnahmefähigkeit des Wasser bei erhöhten Temperaturen.

In unserem Projekt verwenden wir eine Kombination aus experimentell ermitteltem metabolischen Sauerstoffverbrauch und verfügbaren Sauerstoffkonzentrationen aus Feld- und Modelldaten, um das verfügbare Habitat für Schlüsselarten des Benguela Auftriebsgebietes (BUS) zu ermitteln.

Basierend auf Temperatur- und Sauerstoff-konzentrationen von Regionalen Ozeanmodellen projezieren wir potenzielle räumliche Arten-verteilungen im BUS. Somit können wir das verfügbare Wasservolumen und geographische Verschiebungen der Arten berechnen. Das BUS ist dafür ein ideales Testgebiet, da im Norden eine markante Sauerstoffminimumzone (OMZ) vorherrscht und es im Süden nur selten zu lokalen Sauerstoffminima kommt. Die Resultate werden die Modellierung regionaler Artenverteilung verbessern und zum effektiven Umweltmanagement beitragen.

Die Berechnung des Metabolischen Index ermöglicht derweil die Modellierung des kritischen Sauerstoff-bereichs außerhalb der OMZ für einzelne Arten. Mögliche Gründe für historische Verbreitungsverschiebungen können somit identifiziert und zukünftige Verteilungen basierend auf IPCC-Szenarien durchgeführt werden.

Projektpartners

Dr. Margit Wilhelms, University of Namibia

Dr. Lynne Shannon, University of Cape Town