SK-ZAG

Um Szenarien für die nachhaltige Nutzung der Erde zu erstellen, werden unterschiedlich komplexe Modelle benötigt. Diese reichen von wirtschaftlichen Kosten-Nutzen-Modellen bis zu numerischen Modellen des Klimasystems und geodynamischer Prozesse. Es ist außerdem notwendig, die einzelnen Teile des Erdsystems und ihre Wechselwirkung miteinander zu verstehen. Die Geowissenschaften kennen die relevanten Zusammenhänge aus der Erdgeschichte und der jüngeren Vergangenheit. Innovative Überwachungssysteme erfassen zudem die laufenden Veränderungen des Systems Erde. Das erlaubt es, Szenarien und Handlungsempfehlungen für zukünftige Entwicklungen zu liefern. Die virtuellen Erdsysteme sind durch eine hohe Komplexität, effiziente Verarbeitungsprogramme und enorme Datenmengen gekennzeichnet.

Um die Erde nachhaltig nutzen zu können, müssen relevante Geodaten verfügbar sein. Diese Informationen sind Grundlage für regionale und globale Beobachtungs-, Vorhersage- und Entscheidungssysteme. Für das Management dieser Daten wurden Weltdatenbanken eingerichtet. Zudem gibt es auf regionaler und lokaler Ebene weitere Datenbanken für verschiedene Fachinformationen. Der standardisierte Zugriff auf diese Daten ermöglicht eine weltweite Verbreitung.

Große Verbundprojekte sind für die Geowissenschaften von besonderer Bedeutung. In den letzten Jahren wurden in vielen internationalen Projekten außergewöhnliche Wissensfortschritte erzielt. Daran hatten neuartige Satellitenmissionen einen großen Anteil. Einige davon, zum Beispiel CHAMP und GRACE, wurden unter deutscher Federführung durchgeführt. Satelliten erlauben eine umfangreiche Überwachung von Geoprozessen und Stoffkreisläufen. Große internationale Verbundprojekte wie die Tiefbohr-Programme in den Ozeanen und auf den Kontinenten haben unerwartete und spektakuläre Erkenntnisse über die Funktionsweise und die Zustände des Erd- und des Klimasystems erbracht. Beeindruckend sind auch die Fortschritte in der Entwicklung von komplexen Klimamodellen. Neben Atmosphäre und Ozean bilden sie zunehmend weitere Komponenten, zum Beispiel Vegetation, Boden oder Verwitterung, als gekoppelte dynamische Prozesse ab. Neue Projekte müssen initiiert werden, die die globale Datenbasis verbessern.

Die Geowissenschaften liefern zahlreiche Beispiele für die enge Verknüpfung von Grundlagenforschung und Anwendung. Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung tragen oft schon nach kurzer Zeit dazu bei, praktische Fragen zu lösen. Viele Methoden, die zur Lösung grundlagenwissenschaftlicher Fragen entwickelt wurden, können auch in der Praxis angewendet werden, zum Beispiel in der Umweltforschung. Zukunftsaufgabe ist es, diese enge Verknüpfung innerhalb der geowissenschaftlichen Gemeinde, aber insbesondere bei den Entscheidungsträgern in Wissenschaft und Politik, stärker ins Bewusstsein zu rücken.

Das Verständnis des Systems Erde und seine nachhaltige Nutzung setzen eine enge Kooperation der Geowissenschaften mit allen Naturwissenschaften, den Ingenieurwissenschaften und anderen Disziplinen voraus, zum Beispiel mit Sozial- und Wirtschaftsgeographie und Sozialwissenschaft. Die Geowissenschaften mit ihren klassischen Disziplinen sind per se schon interdisziplinär angelegt und daher für diese Aufgabe bestens gewappnet. Seit langem arbeiten die Geowissenschaften intensiv daran, natürliche und anthropogene Einflüsse zu erforschen. Daran sind sowohl Grundlagen- als auch anwendungsorientierte Forschung beteiligt. Wissenschaftliche Erkenntnisse, etwa über eine optimale Strategie der Georessourcen-Nutzung, können der Öffentlichkeit und den Entscheidungsträgern in Wirtschaft und Politik vermittelt werden. Dabei werden deren Fragen, Probleme und Handlungserfordernisse frühzeitig in die Untersuchungen einbezogen. Über eine solche Zusammenarbeit können wissenschaftlich fundierte Entscheidungen zur künftigen Nutzung von Georessourcen wie Energie, Wasser, Boden, Luft oder Fläche getroffen und die notwendige gesellschaftliche Akzeptanz hergestellt werden.

In den vergangenen Jahren wurden die klassischen Studiengänge der Geowissenschaften zusammengelegt. Dieser Schritt war durch die Erkenntnis motiviert, dass nur eine breit angelegte Grundausbildung zu einem Verständnis des Systems Erde führt. Die Zukunftsaufgabe besteht darin, die Studiengänge so zu entwickeln, dass für die Studierenden gleichzeitig Spezialisierungen angeboten werden können, die sie auf dem nationalen und internationalen Arbeitsmarkt konkurrenzfähig machen.

Traditionsgemäß wird dem Nachwuchs in den Geowissenschaften mehr Freiheit eingeräumt als in anderen Disziplinen. Interdisziplinär angelegte Promotionsprogramme mit strukturierter Graduiertenausbildung (Graduiertenschulen) spielen eine immer wichtigere Rolle bei der Ausbildung. Seit jeher ist es ein Muss für Geowissenschaftler gewesen, Mobilität zu zeigen und weltweit Erfahrungen mit Ausbildungs- und Forschungssystemen zu sammeln. In den letzten Jahren haben sich die Bedingungen für Nachwuchswissenschaftler/innen in der Forschung verbessert. Durch Instrumente wie das Emmy Noether-Programm der DFG, Nachwuchsgruppen anderer Forschungseinrichtungen, Juniorprofessuren und die Möglichkeit, bei der DFG ohne zeitliche Befristung Mittel für die eigene Stelle einzuwerben, können Nachwuchswissenschaftler/innen heute selbstständig forschen. Diese Möglichkeiten müssen weiter ausgebaut werden, mit dem Ziel, noch attraktivere Bedingungen für junge Wissenschaftler/innen zu schaffen. Dazu zählen selbständiges Forschen, angemessene Anerkennung der Leistungen, Möglichkeiten der Beteiligung an der Lehre, Zukunftsperspektiven und Vereinbarkeit von Beruf und Familie.

Die vielfältigen Aufgabenfelder, die sich durch die Verknappung und nachhaltige Nutzung von Georessourcen ergeben, machen die Bedeutung der Geowissenschaften für die Weltbevölkerung deutlich. Um die Zukunftsaufgaben bewältigen zu können, müssen sich die Geowissenschaften hin zu einer integrierenden Erdsystemforschung orientieren. Dies beinhaltet sowohl Grundlagenforschung mit womöglich extremer Spezialisierung als auch anwendungsorientierte Forschung. Zudem ist es nötig, verstärkt mit geistes- und sozialwissenschaftlichen Arbeitsgruppen zusammenzuarbeiten. Mit der sich stetig wandelnden Wissenschaftslandschaft verändern sich auch die institutionellen und förderpolitischen Strukturen in den Geowissenschaften. Universitäten bilden vermehrt Schwerpunkte und Profile aus, außeruniversitäre Forschungseinrichtungen stellen in gemeinsamen Projekten die notwendigen Großgeräte und Infrastrukturen bereit. Die Förderinstrumente müssen an die stärker international und interdisziplinär ausgerichteten Projekte angepasst werden, Ausbildung und Förderung exzellenter Nachwuchswissenschaftler sollten weiter verbessert werden. Die Kombination umfangreicher erkenntnisgetriebener und programmorientierter Forschung bietet die beste Voraussetzung für wissenschaftlichen Fortschritt.