Sozio-ökologische Systeme
Die dynamische und wechselseitige Beziehung zwischen sich verändernden Umwelten und kulturellen Veränderungen ist Gegenstand unseres Forschungsschwerpunkts „Sozio-Umweltsysteme“. Für unsere Forschung integrieren wir archäologische, soziale, ökologische, klimatische, wirtschaftliche und demografische Daten und verwenden optimalitätsorientierte Verhaltensmodellansätze wie agentenbasierte und eigenschaftsbasierte Modelle.

Synchronisation von Bevölkerungswachstum und Klimastabilität für Europa, modifiziert nach Wirtz et al. (2024). Grafik: Wirtz/Hereon
Uns interessiert die Frage, wie viel Einfluss das Klima auf die menschliche Bevölkerung hat. Wir haben festgestellt, dass Bevölkerungswachstum und Klimaschwankungen global und kontinental ziemlich synchronisiert sind (Wirtz et al., Nature Communications 2024). Wir fanden heraus, dass Klimainstabilitäten die europäische Welle des Vormarschs der ersten Agrikulturen modulierten (Lemmen et al. 2014), und dass die im Klimasystem gefundenen Regelmäßigkeiten eine deutliche Verschiebung vor etwa 6000 Jahren zeigten (Wirtz et al. 2010). Wir konnten die Deurbanisierung der Indus-Tal-Zivilisation vor etwa 3000 Jahren eher mit sozialen Dynamiken als mit klimatischen Auslösern in Verbindung bringen (Lemmen & Khan 2012). Wir haben das erste Modell entwickelt, das regional aufgelöste und globale prähistorische Demografie, Landnutzung und Technologie beschreibt und die unterschiedlichen Anfänge von Ackerbau und Viehzucht während des Holozäns rund um den Globus erklärt, die später zu sehr unterschiedlichen Verläufen der kulturellen und technologischen Entwicklung führten (Wirtz & Lemmen 2003). Publikationen
- Wirtz, K.W., Antunes, N., Diachenko, A., Laabs, J., Lemmen, C., Lohmann, G., McLaughlin, R., Zorita, E., & Gronenborn, D. (2024): Multicentennial cycles in continental demography synchronous with solar activity and climate stability. Nature Communications15, 10248, doi:10.1038/s41467-024-54474-w
- Lemmen, C. and K. W. Wirtz (2014): On the sensitivity of the simulated Neolithic transition in Europe to climate extremes. J. Archeol. Sci. 51, 65-72, doi:10.1016/j.jas.2012.10.023
- Lemmen C. and A. Khan (2012) Geophysi. Monogr. Ser. 198, 107-114, doi:10.1029/2012GM001217
- Wirtz, K. W. and C. Lemmen (2003): A Global Dynamic Model for the Neolithic Transition. Climatic Change 59 (3), 333-367, doi:10.1023/A:1024858532005

Interaktiver Simulator der deutschen Krabbenfischerei an der Küste. Grafiken: Lemmen/Hereon
Die Küstenfischerei und insbesondere die deutsche Krabbenfischerei sehen sich mit regulatorischen Hindernissen für ihre traditionelle Tätigkeit konfrontiert, vor allem durch den Naturschutz und die Offshore-Energieerzeugung. Wir haben einen interaktiven Simulator entwickelt, um Szenarien für die Abschwächung und Anpassung der Garnelenfischerei zu untersuchen (Lemmen et al. 2024). Mit diesem Modell werden wir die Lebensfähigkeit dieses Sektors unter Berücksichtigung von Gebietsschließungen, Ziel- und Habitatverschiebungen und Selbstregulierungsmöglichkeiten untersuchen. Publikationen

Prognostizierte SARS-CoV2-Pandemie-Todesfälle 2021-2022 im Vergleich zwischen einem Prognosemodell und den Daten (geändert von Wirtz 2022). Grafiken: Wirtz/Hereon
Während der SARS-CoV2-Pandemie bestimmten Kompromisse die Regulierung und das individuelle Verhalten. Wir formulierten ein Modell der sozialen Distanzierung, die sich aus der Entscheidung zwischen der Inkaufnahme einer Ansteckung mit der Krankheit und der Akzeptanz von Änderungen des Lebensstils ergibt, und konnten für viele Regionen der Welt deren Mobilität und Sterblichkeit zuverlässig vorhersagen (Wirtz 2021).