Forschungsbereich 3:
Neue Technologien in der Küstenforschung
Dieser Forschungsbereich wird hauptsächlich in der englischen Sprache geführt.
Innovative Technologien können die Wissenschaft nicht nur erleichtern, sondern auch beschleunigen und verbessern und stellen somit einen eigenen Wissenschaftsbereich dar. Sie sind eine treibende Kraft für zukunftsorientierte Wissenschaft. Neue Möglichkeiten, heterogene Forschungsdaten zu verknüpfen, steigende Rechenleistung, neue molekularbiologische Ansätze oder die Anwendung von maschinellem Lernen und künstlicher Intelligenz zur Auswertung von ‚big data‘ zeigen, dass die Forschung im Bereich Methodik und Technologie in Zukunft einen enormen Nutzen für die Umweltwissenschaften bringen wird. Das IOW strebt danach, das Potenzial innovativer Technologien zur Förderung der Wissenschaft zu nutzen und den gesellschaftlichen Wandel zur Nachhaltigkeit voranzutreiben. Zwei übergeordnete Themen werden in einer gemeinsamen Anstrengung mehrerer Disziplinen angegangen. Diese sind (1) die Entwicklung und Verbesserung robuster autonomer Mess- und Probennahme Geräte für den hochdynamischen Küstenbereich und (2) der Aufbau eines digitalen Zwillings der Ostsee.
Robuste autonome Mess- und Probenahme Systeme für den hochdynamischen Küstenbereich
Die Anforderungen an Messungen und Probenahmen sind vielfältig und reichen von einer herkömmlichen CTD-Anlage über geochemische Variablen und autonome Phytoplankton Detektion bis hin zu Probenahme Methoden für molekularbiologische Analysen oder Sedimentakustik. Der dynamische flache Küstenbereich, ein neuer regionaler Schwerpunkt unserer Forschung, erfordert spezifische technologische Fortschritte, um die zeitliche und räumliche Variabilität mit adaptiven und autonom arbeitenden Systemen zu erfassen.
Ein digitaler Zwilling der Ostsee
Das zunehmende Volumen und die Komplexität wissenschaftlicher Daten erfordern neue Strategien und Ansätze für die Datenerfassung, -verarbeitung, -speicherung, -analyse und -wiederverwendung. Die Integration der Fülle an Beobachtungsdaten mit gekoppelten numerischen Modellen sowie fortschrittlichen Modellierungs- und Visualisierungstechniken wird zukünftigen Simulationen einen beispiellosen Realismus verleihen. Mit einem solchen „digitalen Zwilling der Ostsee” werden wir die Reaktion des Systems auf verschiedene Einflüsse untersuchen und eine Möglichkeit zur Interaktion mit gesellschaftlichen Akteuren schaffen.
Box 3: Der Forschungsbereich (FB) 3 konzentriert sich auf Themen, die konzertierte multidisziplinäre Anstrengungen erfordern.
Im Allgemeinen werden wir drei Forschungslinien verfolgen: neue Beobachtungstechnologien, Entwicklung wissenschaftlicher Modelle und Datenintegration. Die Forschung in diesem Bereich soll eng mit der Anpassung und Weiterentwicklung unserer Infrastruktur einhergehen, um den notwendigen Impuls zu geben, der erforderlich ist, um die neuen Möglichkeiten voll auszuschöpfen und die Herausforderungen der Zukunft zu meistern.