CoSy-CC2

Title

Ansätze zum Verständnis der Ursachen und Auswirkungen vergangener, gegenwärtiger und künftiger Klimaveränderungen auf Basis der Theorie komplexer Systeme

Duration

March 2014 until December 2019

Budget

997.000 € funded by BMBF, PT DLR:

Contact

Reik Donner

PIK number / OEH

91103

Description

Der Begriff „globaler Wandel“ beschreibt fundamentale Veränderungen von Klima,Ökosystemen und Sozio-Ökonomie hinsichtlich der typischen Systemzustände und Dynamiken. Diese Veränderungen laufen auf einer Vielzahl räumlicher und zeitlicher Skalen ab und können zu fundamentalen gesellschaftlichen Veränderungen führen. Eine besondere wissenschaftliche Herausforderung besteht dabei im Vorhandensein teilweise nicht ausreichend verstandener multipler nichtlinearer Wechselwirkungen zwischen Umwelt und Gesellschaft, innerhalb des Klimasystems sowie zwischen natürlicher und anthropogen induzierter Dynamik. CoSy-CC2 setzt an diesem Punkt an und macht sich die genannten komplexen Zusammenhänge zunutze, um mit Hilfe moderner Verfahren aus den Bereichen Nichtlineare Zeitreihenanalyse und Komplexe Netzwerktheorie Fragestellungen zu bearbeiten, deren Beantwortung eine bessere Abschätzung von Risiken von sowie Möglichkeiten des Umgangs mit Klimaveränderungen ermöglicht. Durch Identifikation relevanter Variablen und Muster der Klimadynamik wird dabei zunächst ein besseres Verständnis der ablaufenden Prozesse erreicht. Dies ermöglicht die systemische und ganzheitliche Untersuchung der Potenziale und Risiken möglicher Vermeidungs- und Anpassungsmaßnahmen gegen möglicherweise irreversible Klimaveränderungen. Aufbauend auf der Entwicklung einer weithin einsetzbaren statistischen Untersuchungs und Modellierungsmethodik unter besonderer Berücksichtigung netzwerktheoretischer Ansätze werden einerseits konkrete klimawissenschaftliche Fragestellungen untersucht, insbesondere bezüglich der Existenz von Kipp-Punkten in der Klimageschichte, Trends im Auftreten von klimatischen Extremereignissen, der Unterscheidung und Antizipation komplexer Signaturen des natürlichen und anthropogenen Klimawandels sowie der regionalen und globalen Meeresspiegel-Variabilität auf verschiedensten Zeitskalen. Andererseits werden entsprechende Ansätze genutzt, um den Einfluss von Klimaschwankungen auf Wirtschaftskreisläufe besser zu verstehen. Parallel hierzu lassen sich Entscheidungsfindungsprozesse in Gegenwart multipler entscheidungsrelevanter Kriterien und möglicher Auswirkungen ebenfalls durch Netzwerke darstellen, deren strukturelle Eigenschaften Hinweise auf mögliche kritische Entscheidungspfade liefern. Auf Basis dieser Untersuchungen wird ein allgemeines Entscheidungsunterstützungssystem entwickelt, welches insbesondere im Hinblick auf Vermeidungs- und Anpassungsmaßnahmen im Kontext des Klimawandels eine objektive Vorabbewertung des möglichen Einsatzes politischer Steuerungsinstrumente ermöglicht. Daneben ist dieses System weithin zur Analyse von Entscheidungsfindungsprozessen in verschiedensten Bereichen aus Politik und Wirtschaft einsetzbar.

Homepage

http://cosy.pik-potsdam.de/index.php?a=topics