Team: Wassersicherheit und Küstensysteme

Das Team „Wassersicherheit und Küstensysteme“ identifiziert und analysiert mithilfe von Erdbeobachtungstechnologien natürliche und vom Menschen verursachte Prozesse und Auswirkungen in Küstengebieten und Flussgebieten, wobei ein Schwerpunkt auf der Wassersicherheit liegt.

Zur Auswertung von Bilddaten verschiedener Fernerkundungssensoren kommen innovative Ansätze und modernste Bildanalysetechniken zum Einsatz, wobei künstliche Intelligenz (KI) und Algorithmen des maschinellen Lernens genutzt werden. Diese Daten werden anschließend in wertschöpfende Geoinformationen für Anwendungen in den Bereichen Umweltüberwachung und Wassersicherheit umgewandelt. Ein Beispiel für ein solches Datenprodukt ist das „Global WaterPack“, das globale Informationen zur täglichen Wasserverfügbarkeit liefert.

Global WaterPack-Beispiel zum Aralsee, den sich Kasachstan und Usbekistan teilen.
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Die daraus gewonnenen Erkenntnisse führen zu neuen geowissenschaftlichen Erkenntnissen und bilden die Grundlage für die Bewältigung der grundlegendsten Herausforderungen im Kontext des globalen Wandels. In Küstengebieten und Flussgebieten sind diese Herausforderungen in der Regel durch Eingriffe in den Wasserkreislauf sowie durch Veränderungen in dessen Wechselwirkungen mit Böden, Vegetation, Klima und der Anthroposphäre gekennzeichnet. Neben solchen Rückkopplungen und Fernwirkungen haben auch lokale Entwicklungen einen erheblichen Einfluss auf die natürlichen Wasser- und Landressourcen. Informationen zur Wassersicherheit gewinnen in vielen Regionen zunehmend an Bedeutung, in denen klimabedingte Extreme wie Dürren oder Hochwasserereignisse durch den Klimawandel voraussichtlich noch verschärft werden.

Sozioökonomisches Wachstum, steigender Energie-, Rohstoff- und Nahrungsmittelbedarf sowie damit einhergehende Veränderungen in der Landnutzung üben einen zunehmenden Druck auf die verfügbaren Wasser- und Landressourcen aus. In den äußerst dynamischen Küstengebieten leben mehr als 40 % der Weltbevölkerung und befinden sich 75 % der weltweiten Megastädte. Urbanisierung, Industrialisierung und die Entwicklung der Küstenwirtschaft, wie Aquakultur oder Tourismus, konkurrieren um Raum und Ressourcen, was zu erheblichen ökologischen Veränderungen, einem anhaltenden Verlust von Küstenlebensräumen und einem allgemeinen Rückgang vieler Ökosystemleistungen führt.

Beispiele für die Kartierung der Binnenaquakultur an den Küsten Asiens.
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Das Hauptziel unseres Teams besteht darin, diese natürlichen und anthropogenen Prozesse sowie ihre Wechselwirkungen zu identifizieren und zu verstehen, indem wir anwendungsorientierte Methoden und Verfahren im Bereich der Erdbeobachtung entwickeln und erproben. Darüber hinaus unterstützen die daraus abgeleiteten Geoinformationsprodukte im Rahmen interdisziplinärer und sektorübergreifender Forschungsprojekte die Entwicklung innovativer und effizienter Konzepte und Lösungen für die nachhaltige Bewirtschaftung von Küstengebieten und Flussgebieten.

Ausgehend von diesem komplexen Wirkgefüge befasst sich die Forschung im Team „Wassersicherheit und Küstensysteme“ mit folgenden Hauptanwendungsbereichen:

  • Prozesse und Morphologieg Küstenmorphologie
    • Küstenmorphologie
    • Überwachung von Seen, Stauseen und Flüssen
    • Strukturelle Veränderungen von Ökosystemen
    • Typologie von Küstengebieten und Flussgebieten

  • Extremereignisse: Exposition / Vulnerabilität und Anpassung / Resilienz
    • Meeresspiegelanstieg und Bodensenkungen in Küstengebieten
    • Überschwemmungen, Sturmfluten und Dürren
    • Salzwasserintrusion
    • Naturbasierte Lösungen (NbS)
    • Auswirkungen des Klimawandels

  • Management und Planung
    • Integriertes Einzugsgebiets- und Küstenzonenmanagement
    • Wechselwirkungen zwischen Ober- und Unterlauf
    • Dynamik von Feuchtgebieten und saisonalen Überschwemmungen
    • Ziele für nachhaltige Entwicklung – SDGs (Indikatoren)

  • Sozioökonomischer Wandel in Küstenzonen und Flussgebieteng
    • Küstenökonomie: Potenziale und Auswirkungen
    • Aquakultur
    • Konkurrierende Landnutzungsbedürfnisse
    • Maritime Infrastruktur und Windenergie

Aktuelle Projekte: Wassersicherheit und Küstensysteme

Global WaterPack (GWP)

The aim of the Global WaterPack (GWP) project is the worldwide mapping of surface water for every single day. The GWP offers great potential for improving climate and hydrological modelling, water-related risk analysis or assessing the human impact on various ecosystems.

04/2021 – 05/2025

FloodAdaptVN

Central Vietnam is experiencing rapid urbanisation, while also facing increased precipitation and heavy rainfall events due to climate change. This has led to more frequent and intense flooding. The FloodAdaptVN research project assesses flood risk reduction and climate change adaptation measures in terms of mitigation, cost-effectiveness, and sustainability.

05/2025 – 04/2027

N4EEE

The goal of cooperation between scientific fields, companies, and decision-makers should be to develop strategies and technologies to help Central and Eastern European regions and partners cope with the expected increase in extreme events.

09/2024 – 08/2028

NOSTRADAMUS

Im Projekt Nostradamus (Data Cube and Copernicus data for Food Security and European Independence) wird eine skalierbare und robuste Plattform für die Online- und Echtzeit-Erfassung von Informationen aus verschiedenen Datenquellen für die Entwicklung landwirtschaftlicher Anwendungen entworfen, entwickelt und evaluiert.

10/2019 – 09/2026

EXCELSIOR

In the Horizon 2020 project, the new, autonomous and self-sustained Centre of Excellence entitled as ‘ERATOSTHENES Centre of Excellence’ will be created, as a result of upgrading the existing Remote Sensing and Geo-Environment Lab.

Abgeschlossene Projekte: Wassersicherheit und Küstensysteme

FloodAdaptVN (Phase 1)

Drought-ADAPT

GlobalCDA 2

Eco-Aral

EWS4Locust

Locust-Tec

RS4AIM-2

RS4AIM

TAPESTRIES

EO4_Lake_Kivu

CATCH-MEKONG

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