Schwerpunktthemen

Vor dem Hintergrund der Globalisierung, der Zunahme der Weltbevölkerung und knapper werdender Ressourcen stehen die Gesellschaften des 21. Jahrhunderts vor enormen Herausforderungen, zu deren Bewältigung die Erdwissenschaften einen erheblichen Beitrag leisten müssen. Dies betrifft vor allem unsere Verwundbarkeit gegenüber Naturgefahren, den Auswirkungen des Globalen Wandels sowie der Rohstoff- und Energieversorgung. Im System Erde genügen oft kleinste Störungen, um binnen kurzer Zeit große und unumkehrbare Veränderungen auszulösen, so dass Subsysteme von einem selbstregulierenden Gleichgewicht in einen instabilen Zustand mit z.T. weltweiten Auswirkungen übergehen. Die Nicht-Linearität natürlicher Prozessabläufe erfordert eine intensive Betrachtung auf unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Dimensionen/Skalen sowie eine transdisziplinäre Kombination der Erdsystemforschung mit anderen Disziplinen. Natürliche Prozesse stellen uns dabei vor eine doppelte Herausforderung: Einerseits müssen wir uns um ein besseres Verständnis von physikalischen Prozessen bemühen, insbesondere um Vorsorgemaßnahmen zu treffen und die Wiederkehr oder auch mögliche neue Kombinationen von Prozessabläufen zu verstehen. Andererseits müssen wir lernen, wie wir uns im Umgang mit natürlichen oder anthropogen beeinflussten Prozessen besser wappnen können, welche Risiken wir gewillt sind einzugehen und wie wir mit der Kontamination und Zerstörung unserer natürlichen Umwelt zukünftig umgehen wollen. Vor diesem Hintergrund und aufgrund der stark zugenommenen internationalen Vernetzungen innerhalb der Geoforschung haben sich nicht nur neue Randbedingungen für die Erdsystemanalyse herausgebildet, sondern auch die Ansprüche an Ausbildungsprogramme und die Konkurrenzfähigkeit unserer Absolventen verändert.

Der Forschungsschwerpunkt Earth and Environmental Systems stellt sich diesen globalen Herausforderungen mit einem interdisziplinären, modernen und integrativen Konzept von Forschung und Lehre. Dieses Konzept beruht darauf, die Änderungen unserer Umwelt zu analysieren, zu charakterisieren und die mechanistischen Prinzipien von Prozessabläufen auf der Basis einer rigorosen Datenerhebung und Datensynthese aus unterschiedlichen Quellen sowie mit Hilfe von Modellierungen besser zu verstehen. Dabei werden die Wechselwirkungen zwischen den Vorgängen im Erdinnern, Prozessen auf der Erdoberfläche sowie der Atmosphäre auf unterschiedlichen Raum- und Zeitskalen untersucht und deren Bedeutung für die Gesellschaft bewertet. Das verbindende Element besteht in der Be­stimmung von Systemzuständen über unterschiedlichste zeitliche (von Sekunden bis Jahrtausenden oder gar -millionen) und räumliche (von der Nano- bis zur kontinentalen Skala) Maßstäbe, sowohl unter Berücksichtigung rezenter Daten aus Monitoringsystemen und historischen Aufzeichnungen als auch der Einbeziehung von Informationen aus sog. geologischen Archiven auf Zeitskalen von 103–106 Jahren. Verbunden mit diesen Aktivitäten ist unser Anspruch, Studenten und Nachwuchswissenschaftler durch fächerübergreifende Programme in einem internationalen Umfeld auszubilden bzw. weiterzubilden, zukünftige Entwicklungen zu bewerten und daran angepasste Strategien zu formulieren. Im Forschungsschwerpunkt stellen die folgenden Bereiche zentrale Foci der Forschung und Lehre dar: