MOSES – Ein neuartiges Beobachtungssystem zur systemübergreifenden Untersuchung dynamischer Ereignisse

MOSES (Modular Observation Solutions for Earth Systems) ist ein neuartiges Beobachtungssystem der Helmholtz-Gemeinschaft, das speziell für die Untersuchung der Auswirkungen einzelner dynamischer Ereignisse auf die langfristige Entwicklung von Umweltsystemen entwickelt wurde. MOSES konzentriert sich auf vier Arten von dynamischen Ereignissen: Hitzewellen und Dürren, hydrologische Extreme, das abrupte Auftauen von Permafrost und Ozeanwirbel. Diese Ereignisse wurden ausgewählt, weil sie für Klima- und Umweltveränderungen und deren sozioökonomische Auswirkungen relevant sind. So haben zum Beispiel Wetterextreme, wie die jüngsten Dürren in Europa 2018, 2019 oder die Überschwemmungen in 2013, 2021 u.a. auch schwere und dauerhafte Umweltschäden verursacht.

Obwohl es immer mehr Hinweise darauf gibt, dass solche dynamischen Ereignisse das Potenzial für weitreichende Umweltauswirkungen haben, ist unser Wissen über die von ihnen ausgelösten Prozesse noch sehr begrenzt. MOSES zielt darauf ab, solche Ereignisse von ihrer Entstehung bis zu ihren unmittelbaren Folgen mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung zu erfassen. Als solches erweitert und ergänzt das Beobachtungssystem damit bestehende nationale und internationale Beobachtungsnetze, die meist auf stationäre Langzeitbeobachtung ausgelegt sind.

Mehrere Zentren der Helmholtz-Gemeinschaft haben diese Forschungsinfrastruktur aufgebaut. Als mobiles und modulares "System der Systeme" wurde es entwickelt, um die Energie-, Wasser-, Treibhausgas- und Nährstoffkreisläufe an der Landoberfläche, in Küstenregionen, im Ozean, in den Polarregionen und in der Atmosphäre zu erfassen - vor allem aber die Wechselwirkungen zwischen den Kompartimenten zu untersuchen. Während der Implementationsphase (2017-2021) wurden die Messsysteme in Betrieb genommen und Testkampagnen durchgeführt, um ereignisgesteuerte Kampagnenroutinen zu etablieren. Mit dem Beginn des regulären Betriebs von MOSES ab 2022 wird das Beobachtungssystem dann für die system- und disziplinübergreifende Forschung dynamischer Ereignisse einsatzbereit sein.

Mit der Präsentation soll der Aufbau von MOSES sowie die Komponenten der Forschungsinfrastruktur vorgestellt und erste Einsatzbeispiele veranschaulicht werden. Dabei wollen wir die MOSES-Initiative fokussiert auf die Beobachtungssysteme und Betriebskonzepte präsentieren, die für Wetterextreme wie hydrometeorologische Ereignisse oder Hitzewellen und Dürren konzipiert wurden. Die Entwicklung der Konzepte für die ereignisgesteuerte Beobachtung erfolgt in enger Zusammenarbeit mit Partnern aus Forschung und Praxis und wird auch in den kommenden Jahren eine breite Plattform für Kooperationen bieten.