Prozessbasierte Modellierung von extremen Feuerereignissen mit sehr großen Klimamodellensembles

• Antragstellerin: Dr. Andreia Filipa Silva Ribeiro
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 530175554

Feuer ist eine zentrale Komponente des Erdsystems und entsteht aus einem komplexen Zusammenspiel zwischen Vegetation, Klima und sozioökonomischen Treibern auf verschiedenen räumlichen und zeitlichen Skalen und Rückkopplungsschleifen. Diese Komplexität begrenzt unsere Fähigkeit, zukünftige Feueraktivitäten unter dem Klimawandel vorherzusagen, insbesondere im Hinblick auf Ereignisse mit besonders gravierenden Folgen und geringer Eintrittswahrscheinlichkeit. Trotz dieser Einschränkungen wird die Anpassung an unvorhersehbare und schwer vorauszusagende Waldbrände weltweit zu einer Realität, und es besteht große Besorgnis darüber, dass die zunehmende globale Erwärmung extreme Feuerereignisse verstärken wird. Um diesen kritischen Herausforderungen zu begegnen, schlägt dieses Projekt einen neuartigen Ansatz zur Erforschung von Fragen im Zusammenhang mit extremen Feuerereignissen und dem Klimawandel vor. Dazu wird ein modernes dynamisches globales Vegetationsmodell (DGVM), welches Feuer simulieren kann, mit sehr großen Klimamodellensembles unter verschiedenen Randbedingungen angetrieben. Bislang hat sich die Forschung hauptsächlich auf die Modellierung Feuerwetter konzentriert, während hier Feuergröße, -intensität und -dauer explizit simuliert wird. Die zentrale Strategie des Projekts besteht darin, die Feuersimulationen des Vegetations-Feuermodells LPJmL-SPITFIRE zu verwenden, die mit einem sehr großen Klimamodellensemble angetrieben wird, um eine Reihe von Forschungsfragen im Zusammenhang mit extremen Waldbränden und Klimawandel zu untersuchen. Erstens zielt das Projekt darauf ab, auf der Grundlage der produzierten großen Ensemble-Feuersimulationen robuste zukünftige Prognosen für die extremsten Feuerereignisse für verschiedene sozioökonomische Szenarien hinsichtlich verbrannter Fläche und Feueremissionen zu liefern. Zweitens ermöglicht die vorgeschlagene groß angelegte Klimafolgen-Modellierung die Identifizierung der verschiedenen Klimatreiber hinter sehr langen und groß ausgedehnten Waldbränden durch eine Rückwärtsanalyse. Insbesondere ist bisher unklar, ob extreme Waldbrände in entfernten Regionen gemeinsame Klimastressoren aufweisen und inwieweit der Klimawandel diese Effekte verstärken könnte. Die Beantwortung dieser Forschungsfragen ist von höchster Bedeutung, um zukünftige extreme Waldbrände besser vorherzusagen und Maßnahmen gegen ihre negativen Auswirkungen zu ergreifen. Mit dem vorgeschlagenen Ansatz zur Modellierung großer Ensembles von Feuerereignissen entwickelt das Projekt auch eine neue konzeptionelle Anwendung von prozessbasierten Feuermodellierung um zu besseren Strategien zum Risikomanagement von Feuerrisiko in Zukunft beizutragen.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle