Niederschlagsdynamik im Wandel: Die Wasserquelle für das Galapagos-Archipel im Klimawandel - DARWIN

• Antragsteller: Professor Dr. Jörg Bendix; Professor Dr. Dieter Scherer
• Fachliche Zuordnung: Physische Geographie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 455480427

Die Galápagos-Inseln sind vor allem für ihre einzigartige, endemische Biodiversität bekannt. Als UNESCO-Weltkulturerbe zählen die Inseln - unter anderem - zu den 137 "unersetzlichsten Schutzgebieten" der Welt. Lokale und globale Umweltveränderungen bedrohen die Inseln jedoch inzwischen so stark, dass der Archipel kürzlich in die Liste des "Weltkulturerbes in Gefahr" aufgenommen wurde. Eine der größten Bedrohungen ist der Klimawandel, insbesondere die kritischen Veränderungen der atmosphärischen Wasserversorgung (Niederschläge). Obwohl Galápagos im Zentrum des ENSO-Phänomens (El Niño-Southern Oscillation) liegt, ist das Wissen über die Niederschläge des Archipels in Raum und Zeit, einschließlich der Auswirkungen von ENSO-Extremen und Klimawandel, bisher eher gering. Der Hauptgrund dafür ist ein fast nicht vorhandenes Wetter- und Klimaüberwachungssystem, sodass Klimaforschung bisher so gut wie nicht stattgefunden hat. Die große Frage für die Zukunft der fast ausschließlich vom Niederschlag abhängigen Wasserversorgung von Ökosystemen und Mensch ist, ob die Garúa-Niederschläge der kühlen Jahreszeit (Nieselregen und Wolkenwasserdeposition), die als wichtigste atmosphärische Wasserquelle des Archipels angenommen werden, unter dem Klimawandel zusammenbrechen. Der Grund dafür ist eine vermutete, deutliche Zunahme El Niño-ähnlicher Situation mit einer Ausdehnung der warmen Jahreszeit in einem zukünftigen Klima. Um die übergeordnete Frage zu beantworten, ist ein vollständiges Verständnis der komplexen Niederschlagsdynamik in Bezug auf (i) Topographie (z.B. Höhe, Luv-Lee-Effekte), (ii) globale / regionale Meeresoberflächentemperatur- und atmosphärische Zirkulationsmuster sowie (iii) lokale Windsysteme dringend erforderlich. Das Hauptziel des Projekts ist es daher, eine Tiefenanalyse des räumlich-zeitlichen Auftretens und der Dynamik der verschiedenen Niederschlagsregimes und -typen durchzuführen, nämlich (1) der orographisch-konvektiven Niederschläge in der warme Jahreszeit und (ii) der Garúa Niederschläge in der kühleren Jahreszeit. Dies geschieht durch (i) die erstmalige Installation eines Netzwerks von automatischen Wetterstationen entlang von O-W- und Luv-Lee-Höhen-Transekten im Archipel, (ii) die Entwicklung und Anwendung von Satelliten-Retrievals für die drei relevanten Niederschlagsarten, die hauptsächlich auf den Daten des neuartigen GOES-ABI-Systems (GOES Advanced Baseline Imager) basieren, und (iii) die Erstellung einer WRF-basierten, hochauflösenden "Galapagos Archipel Refined"-Analyse (GAR). Die generierten Zeitreihen aus den Satellitendaten und der GAR werden letztlich dazu verwendet, um potenzielle Auswirkungen des Klimawandels räumlich explizit zu analysieren, indem El Niño Ereignisse und El Niño-ähnliche Bedingungen als Ersatz für zukünftige Klimabedingungen verwendet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Ecuador
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Dr. Daniela Ballari; Dr. Rolando Célleri