PalMod II – Paläo Modellierung

Das Klima der Erde hat sich seit Beginn der Industrialisierung bereits erheblich verändert, zum Beispiel mit signifikanter globaler Oberflächenerwärmung, Rückgang der Eisbedeckung und Meeresspiegelanstieg (IPCC 2013). Der Begriff „Anthropozän" wurde für diese Epoche geprägt, um den starken Einfluss des Menschen auf das System Erde zu beschreiben. Doch große natürliche Klimavariationen wurden auch in der erdgeschichtlichen Vergangenheit beobachtet. Die bekanntesten Variationen sind die zum Teil „relativ raschen" Abfolgen von Kalt- und Warmperioden. Um diese zu verstehen, müssen sie mit umfassenden Erdsystemmodellen modelliert werden. Dies wiederum erlaubt verbesserte Prognosen für das zukünftige Klima.

Mit der Fördermaßnahme PalMod werden die Klimadynamik, die natürliche Klimavariabilität und die zu Grunde liegenden Steuerungsprozesse während des letzten glazialen Zyklus (die vergangenen 130 000 Jahre) sowie deren Auswirkungen auf das Klima der Zukunft untersucht. Dazu werden die relativen Beiträge der Prozesse, die das Klima der Erde während des letzten glazialen Zyklus bestimmt haben, identifiziert und quantifiziert, und das Klima der letzten 130 000 Jahre bis zur Gegenwart mit Erdsystemmodellen simuliert. Um diese sehr langen Simulationen über einen Zeitraum von 130 000 Jahren erst zu ermöglichen, optimieren Informatiker die bestehenden Erdsystemmodelle und verbessern dadurch deren Laufzeit.

Mit den Ergebnissen aus diesen Modellstudien kann die Belastbarkeit von Klimaprojektionen besser abgeschätzt und die Aussagekraft zukünftiger Klimasimulationen entsprechend verbessert werden. Damit werden Voraussetzungen für eine Verbesserung der Anpassungsfähigkeit von Wirtschaft und Gesellschaft an zukünftige Klimaschwankungen geschaffen.

Die Fördermaßnahme ist auf mehrere Förderzyklen ausgelegt (drei Phasen mit insgesamt etwa zehn Jahren Laufzeit). Im Oktober 2019 ist die zweite Phase gestartet; das BMBF unterstützt die von 2019 bis 2023 laufende zweite Phase der Fördermaßnahme mit 37 Einzelprojekten mit 14 Millionen Euro. In der ersten Phase wurden 54 Einzelprojekte mit einem Gesamtvolumen von 19 Millionen Euro gefördert. Folgende bedeutende Ergebnisse wurden in diesem Zeitraum erzielt: Zum ersten Mal konnten Eisschild- und Fest-Erde-Modelle in gekoppelte Atmosphäre-Land-Ozean-Meer-Eis-Zirkulationsmodelle integriert werden. Große Fortschritte wurden bei der Identifizierung und Simulation von Schlüsselprozessen in den verschiedenen Komponenten des Klimasystems gemacht, die die atmosphärischen Treibhausgaskonzentrationen von Kohlendioxid (CO₂) und Methan (CH₄) bestimmen. Darüber hinaus wurde eine Synthese von Proxy-Aufzeichnungen aus marinen, terrestrischen und Eiskernaufzeichnungen der letzten 40.000 Jahre durchgeführt. Auch die Entwicklung eines adaptiven Schemas zur Simulation des Meeresbodens und eines Flussleitungsschemas sind wichtige Schritte für die geplante Simulation über 130.000 Jahre in der dritten Phase.

Im Auftrag des BMBF (Referat 723 „Globaler Wandel; Klimaforschung") betreut der Bereich Umwelt und Nachhaltigkeit des DLR Projektträgers die Förderinitiative fachlich und administrativ.

PalMod II - Digitales Kick-Off im Mai 2020

Am 28. und 29. Mai 2020 ist die Phase II von PalMod erfolgreich als Kick Off-Internetkonferenz gestartet.

Die Leiterin der BMBF-Unterabteilung 72 "Nachhaltigkeit; Zukunftsvorsorge", Frau MinDirig'in Oda Keppler, eröffnete die Konferenz gemeinsam mit Herrn Prof. Mojib Latif vom Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR). Die beiden Vorträge wurden aufgezeichnet und können unter den folgenden Links angeschaut werden:

• Grußwort der Ministerialdirektorin Frau Oda Keppler (BMBF)
• Einführung in das Projekt PalMod Phase II von Prof. Mojib Latif (GEOMAR).