DAM-Forschungsmission: Marine Extremereignisse und Naturgefahren

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In keiner Region wächst die Weltbevölkerung schneller als entlang der Meeresküsten. Die hohe Besiedlungsdichte und die damit verbundene intensive wirtschaftliche Nutzung dieser Regionen führen zu einer steigenden Verletzlichkeit der Küstengebiete gegenüber marinen Naturgefahren. Dazu zählen Sturm-, Flut- und Hochwasserszenarien, die durch  ozeanographische, klimatische und geologische Ereignisse und Entwicklungen verursacht werden. Zum anderen gehören dazu biologisch und chemisch ausgelöste Ereignisse, wie zum Beispiel Massenvermehrungen potentiell toxischer Organismen oder Schadstoffbelastungen, die durch natürliche oder vom Menschen verursachte Katastrophen ausgelöst werden. Dabei können einzelne Extremereignisse und Naturgefahren noch verstärkt werden, wenn sie gleichzeitig oder in kurzer Folge auftreten und miteinander interagieren. Diese Szenarien haben oft weitreichende sozioökonomische Auswirkungen.

Marine Extremereignisse und Naturgefahren lösen Kaskaden komplexer Prozesse aus, die lokale, regionale bis hin zu globale Folgen haben. So können Erdbeben oder Vulkanausbrüche zusammen mit unterseeischen Erdrutschen und Tsunamis massive Überschwemmungen auslösen, die kritische Infrastrukturen zerstören und dazu führen, dass gefährliche Stoffe freigesetzt werden. Marine Hitzewellen und andere Folgen des Klimawandels können biologische Ereigniskaskaden auslösen. Dazu gehören z. B. Massenvermehrungen von Algen, die einen lokalen Sauerstoffmangel verursachen, der zu einem  Massenfischsterben führt. Der klimabedingte Meeresspiegelanstieg kann in Verbindung mit Sturmfluten, Tide- und Strömungsänderungen sowie daraus folgenden Sedimenterosionen ganze Küstenabschnitte vernichten.

Da es sich bei marinen geologischen, marinen biologischen und physikalisch-ozeanographischen Extremereignissen und Naturgefahren in der Regel um Prozesse handelt, die nicht gelenkt oder gesteuert werden können, hat die Entwicklung von gesellschaftlich verankerten, institutionalisierten Frühwarnsystemen zur Schadensbegrenzung eine besondere Bedeutung, um die Resilienz der Küstenökosysteme zu erhöhen. Dazu bedarf es einer Verbesserung der Beobachtungskapazitäten, einer skalenübergreifenden Modellierung der Gefahren und eines umfassenden Verständnisses des komplexen Verhaltens und möglicher Kipppunkte der natürlichen und sozioökonomischen Systeme.