Mobilitäts- und Vernetzungsmaßnahme zur Untersuchung der Zusammenhänge zwischen den raumzeitlichen Dynamiken der terrestrischer Wasser- und Kohlendioxid-Speicherung mit Bezug auf den Klimawandel, Landnutzung, Landbedeckung und Landmanagement durch Daten-basierte Modellierung über der Türkei

Die Verfügbarkeit von Wasser bildet eine der wichtigsten Grundlagen für nachhaltige Ökosysteme, wirtschaftliche Entwicklung und sozioökonomische Stabilität. Die zuverlässige und zeitnahe Quantifizierung der raumzeitlichen Veränderungen der terrestrischen Wasser- (TWS) und Kohlenstoff-Speicher (TCS) sowie Identifizierung der klimatischen und vom Menschen verursachten Treiber dieser Prozesse sind Voraussetzungen zur nachhaltigen und rationellen Nutzung der natürlichen Ressourcen. Die vorgesehenen Arbeitspakete zielen darauf ab, (1) die monatlichen Daten von GRACE-FO, Fernerkundung, Flux-Towern und Grundwasserbrunnen zu sammeln, (2) die gekoppelte raumzeitliche Dynamik von TWS und TCS mittels Random-Forest (RF) und multiplen nichtlinearen Regressionsmodellen (MNLR) für die Zeit 2003-2021 zu modellieren, (3) eine unabhängige Validierung der Modelle anhand GRACE-FO-, Flux-Tower- und Grundwasser-Daten für die Zeit 2022-2024 vorzunehmen und (4) eine Szenarioanalyse der Modelle für die Zeit 2041-2060 durchzuführen. Die Bedeutung der geplanten internationalen Kooperation besteht darin, dass sich das deutsche GRACEFO-Team und das türkische Team, das sich mit der Modellierung von Ökosystemdynamiken beschäftigt, einander ergänzen. Daraus sollten sich Synergieeffekte für die Entwicklung von Entscheidungsunterstützungssystemen für Wasser- und Ernährungssicherheit auf nationaler und globaler Ebene ergeben. Das Novum besteht in Modellierung und Kopplung der raumzeitlichen Dynamik von TWS und TCS auf nationaler Ebene, Validierung der gekoppelten TWS- und TCS-Modelle unter Einbeziehung von Grundwasser-, Flux-Tower- und Fernerkundungsdaten, Schaffung eines benutzerfreundlichen, dynamischen, aktualisierbaren und validierten Vorhersage-, Warn- und permanenten Monitoringsystems, um Bürger und Politiker über Hot- und Coldspots bzgl. Wasser-, Lebensmittel- und Ökosystemsicherheit zu informieren sowie Schließen der Lücken zwischen den globalen GRACE-FO- und den lokalen In-situ-Daten.