Forschungsschwerpunkte & Projekte

Im Rahmen von COSYNA erfolgen die Messungen mithilfe vieler verschiedener Systeme wie Glider, Bojen, FerryBoxen, Satelliten oder Radar. -Bild: Glynn Gorick / Hereon-

COSYNA ermöglicht eine systematische und fortlaufende Beobachtung des Küstenmeeres in Nordsee und Arktis. Mit den gemessenen Daten werden Computermodelle, die die Abläufe im Küstenmeer nachbilden, überprüft und verbessert. Ziel sind die Beschreibung des aktuellen Umweltzustands und Kurzfrist-Vorhersagen.

Die von COSYNA zur Verfügung gestellten aufbereiteten Daten können Behörden, Wirtschaft und Öffentlichkeit nutzen, um Routineaufgaben besser zu planen. Auch können sie auf Ausnahmesituationen wie Verschmutzungen, Ölunfälle oder giftige Algenblüten passend reagieren. Ein weiterer Einsatzbereich sind längerfristige Einschätzungen und Vorhersagen.

In COSYNA werden zudem wissenschaftliche Produkte wie Strömungskarten der Nordsee entwickelt und verbessert. Außerdem werden Unterwasserknoten, FerryBoxen, Messbojen und andere wissenschaftliche Instrumente eingesetzt, weiterentwickelt und optimiert.

In Zusammenarbeit mit vielen Partnern wird in COSYNA das Wissen über Küsten - vor unserer "Haustür" wie auf der ganzen Welt - sowie ihre regionalen Besonderheiten erweitert.

Weitere Informationen finden Sie auf der Homepage von COSYNA.

Ökosystemmodellierung auf unstrukturierten Gittern

Die Küstenregionen spielen eine entscheidende Rolle für globale Prozesse. Ökosystemmodelle der Küstenzone können daher unser Verständnis globaler Stoffkreisläufe, zum Beispiel von Kohlenstoff und Nährstoffen, entscheidend verbessern. Globale Ozeanmodelle können aber aufgrund der begrenzten Auflösung und Parametrisierung der physikalischen Prozesse die Dynamik in Schelfmeeren nicht angemessen darstellen. Auch regionale Modelle können die Dynamik von Ästuaren oft nicht ausreichend auflösen, sondern werden vorwiegend durch die Randbedingungen gesteuert. Ineinander geschachtelte ("genestete") Modellsysteme bieten hier eine Lösung. Allerdings sind Systeme, die nur in eine Richtung "genestet" sind, für Fragen des Tracer-Transports von der Flussmündung in den offenen Ozean nicht geeignet. Bi-direktionale Techniken weisen andererseits numerische Begrenzungen auf, da an den Grenzflächen der genesteten Gitter kleine Fehler in der Interpolation („Noise“) unvermeidbar sind, die sich dann in den Gittern ausbreiten.

Um Ökosystemprozesse in der südlichen Nordsee zu untersuchen, wird daher für diese Art der Untersuchungen ein Ozeanmodell auf Basis eines unstrukturierten Gitters (FESOM, Küstenversion) verwendet, das mit einem biogeochemischen Modell gekoppelt ist. Das unstrukturierte Gitter umfasst Quadrate und Dreiecke, die in das Ästuar, seine Nachbarschaft und die Küstenlinie "hinein zoomen", das heißt dort eine höhere horizontale Auflösung haben. Dadurch können Küstenprozesse, wie asymmetrische Tiden- und Rest-Strömungen und periodische Schichtungen besser dargestellt werden. Die geringere Auflösung im offenen Ozean erlaubt vergleichsweise große regionale Studien. Durch die angemessene Darstellung physikalischer Eigenschaften sowohl küstennah als auch im offenen Ozean können Nährstoff- und Kohlenstofftransporte vom Land bis ins offene Meer untersucht werden.

"Outreach"-Programme und Zusammenarbeit mit "Stakeholdern"

Die Öffentlichkeit zu erreichen ist eines der Ziele von COSYNA. -Bild: Hereon-

Zu den Hauptmerkmalen von COSYNA gehört, sich nicht auf den "Elfenbeinturm der Wissenschaft" zu beschränken. Die in COSYNA gewonnenen Daten und Ergebnisse werden daher einem breiten Spektrum an Nutzern zur Verfügung gestellt. Zu den möglichen Nutzern der COSYNA-Produkte gehören Verwaltungen, Verbände (Naturschutz, Tourismus), Wissenschaft, Industrie (z.B. Offshore-Windenergie-Firmen) sowie die breite Öffentlichkeit. Je nach "Stakeholder"-Gruppe variieren die abgerufenen Produkte, für die Öffentlichkeit können zum Beispiel Vorhersagen zu Algenblüten oder Wellenhöhen interessant sein.

COSYNA-Produkte sollen für die Nutzer nützlich und anwendbar sein. Um dies sicherzustellen, führt die Abteilung "Neue Technologien" im Vorfeld der Erstellung neuer Produkte Gespräche und Workshops mit potentiellen Nutzern durch. Auch später wird dieser Dialog fortgesetzt, um die Qualität der Produkte stetig zu verbessern.

Um die Öffentlichkeit unmittelbar zu erreichen, produziert COSYNA Broschüren und andere Informationsmaterialien in Deutsch und Englisch und unterhält eine Webseite sowie eine interaktive App, die das System COSYNA und die gewonnen Erkenntnisse anschaulich darstellt.

Die App (für PC, Android und iPad) besteht unter anderem aus kurzen Texten und Abbildungen, die die verschiedenen im Rahmen von COSYNA betriebenen Messsysteme vorstellen. Das Besondere der App ist, dass die Nutzer unmittelbar Zugriff auf Live-Daten von verschiedenen Messstationen bekommen.

Alle Druckerzeugnisse wie Broschüren etc. stehen auf der Webseite von COSYNA zum Herunterladen zur Verfügung.