Forschungsthemen der AG Küstenforschung

Unterschiedliche kurzzeitige und langzeitige natürliche Einflüsse und Aktivitäten des Menschen bestimmen die Küstengebiete der Ozeane. Ein erster Schritt, um Szenarien für eine nachhaltige Nutzung der Küstenmeere zu entwickeln, ist daher, den Zustand eines Küstensystems, seine Empfindlichkeit und seine Reaktion auf natürliche und anthropogene Einflüsse abzuschätzen. Die Untersuchungen der Arbeitsgruppe greifen dafür auf theoretische Ansätze und Datenanalysen zurück. Die wichtigsten theoretischen Werkzeuge sind numerische Zirkulations- und Wellenmodelle, die mit biogeochemischen Modellen gekoppelt sind. Zu den Beobachtungsdaten, die ausgewertet werden, gehören Gezeitenpegel, Waverider-Bojen, HF-Radar, FerryBoxen und vertikale Profilmessungen mittels Scanfish. Satellitendaten von Altimetern, MERIS, AVHRR und SAR werden ebenfalls genutzt. Ein großer Teil der Forschungsaktivitäten konzentriert sich darauf, den Ozean synoptisch zu beschreiben und eine methodische Unterstützung zu bieten, um die operationelle Ozeanographie und fortschrittliche Monitoringstrategien weiter zu entwickeln. Dies ist keine einfache Aufgabe. Denn Topographie und Küstenlinien der Küstenmeere sind sehr unterschiedlich und veränderlich. Das Zusammenspiel zwischen Wellen, Strömungen und Grenzschichten ist komplex. Zu den Hauptuntersuchungsgebieten gehören das Wattenmeer, die Deutsche Bucht und die westliche Ostsee. Die Arbeiten sind eng mit operationellen Aktivitäten in der Deutschen Bucht verknüpft. Dies fördert die Umsetzung der wissenschaftlichen Arbeiten in die operationelle Praxis.

Die regionale Ozeanographie wendet Werkzeuge der globalen Meeresforschung auf spezielle Fragestellungen an, die charakteristisch für einzelne Meeresgebiete und Teile des Ozeans sind. Unsere Forschungsinteressen richten sich auf die Nordsee sowie alle anderen größeren europäischen Randmeere, wie die Ostsee, das Schwarze Meer und das Mittelmeer. Das Hauptinstrument unserer Forschung sind numerische Modelle. Im Mittelpunkt stehen Prozesse wie die Bildung von Wassermassen, der Austausch durch Meeresengen, Ein- und Ausstromdynamik sowie die Biogeochemie. Gerade die Modellierung des letzten Aspekts hat sich in letzter Zeit verbessert, da inzwischen Sauerstoff-Sensoren auf sogenannten Argo-Floats angewendet werden. Diese haben in der Modellierung bereits breite Anwendung gefunden.

Neben der Aufgabe, Modelle und Algorithmen zu entwickeln, beschäftigt sich die Forschung auch mit Methoden für die Assimilation von Daten aus Küstenmeeren. Die Analyse von Daten, das beinhaltet auch Modeldaten, mit Hilfe moderner Methoden ist eine Grundvoraussetzung für eine erfolgreiche Interpretation von Beobachtungen und das Einbringen von Daten in numerische Modelle. Ein Hauptinteresse unserer Forschung ist, Beobachtungssysteme zu bewerten und sie mit Hilfe von  adaptiver Probennahme zu verbessern. Mögliche Anwendungen dieser Forschung sind die Entwicklung moderner Monitoring-Methoden und maßgeschneiderter Produkte, die dem Küstenschutz, der Schifffahrt oder anderen Vorhaben dienen.