MOSSCO
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MOSSCOModular System for Shelves and Coasts

Kurzbeschreibung

Hintergrund: Vor allem sehr gut untersuchte regionale Meere wie die Nord- und Ostsee, werden über eine Vielzahl von Modellsystemen beschrieben. Häufig sind diese Systeme jedoch wenig flexibel, wenn es um den Austausch oder das Hinzufügen neuer Daten und Prozesse geht. Darüber hinaus berechnen Computermodelle bisher oftmals nur einzelne Prozesse. Die beteiligten wissenschaftlichen Gruppen können daher ihre Modellsysteme nur mit Einschränkungen weiterentwickeln und einzelne Bausteine nur bedingt über systematische Modellvergleiche überprüfen.

Ziele: Mit dem KüNO-Teilprojekt MOSSCO soll es gelingen, ein Softwaresystem mit neuen Kommunikationsstandards zu entwickeln, über das verschiedene Modelle schnell und einfach Daten austauschen können. So wird die in verschiedenen Forschungseinrichtungen vorhandene Expertise zur mathematischen Modellierung von physikalischen, biologischen, chemischen und geologischen Prozessen an den deutschen Küsten zusammengebracht.

Daneben werden mittels MOSSCO Datenprodukte für die KÜNO-Schwesterprojekte bereitgestellt und behördliche Entscheidungsprozesse unterstützt. Nicht zuletzt zielt das Projekt auch auf ein besseres Verständnis der Dynamik der Küstenmeere ab, mit einem Schwerpunkt darauf wie die Prozesse in den verschiedenen Zonen der Gewässer zusammenwirken.

Bisherige Ergebnisse: Im Rahmen Projektes MOSSCO ist eine technische Plattform geschaffen worden, die zusammenfassende Untersuchungen der Nord- und Ostsee über Disziplingrenzen hinaus erlaubt und die so vielfältige Datensätze, Modelle und Institute zusammenbringt.

Die in MOSSCO geschaffene Infrastruktur ist bisher international einmalig. Die allgemeingültige Austauschbarkeit von Modelldatensätzen und Prozessmodellen sowie die hohe Anzahl der zeitgleich realisierbaren Verknüpfungen sind zwei der herausragenden Alleinstellungsmerkmale des entwickelten Softwaresystems.

Das System verbessert durch seinen modularen Aufbau die Szenarien darüber, wie sich die Küstenökosysteme vor dem Hintergrund des globalen Wandels verändern. Viele beobachtete raumzeitliche Trends wichtiger Schlüsselgrößen der Gewässer konnten mittels der Modellsoftware nachvollzogen werden. So fördern die Ergebnisse aus MOSSCO die Wissensbasis für die Nutzung und den Schutz von Küstenökosystemen und deren Leistungen unter Beachtung des wachsenden Einflusses menschlicher und klimatischer Veränderungen. Neben der Generierung von Systemverständnis liefern die integrativen Studien wichtige Beiträge für Schwesterprojekte innerhalb des KüNO-Verbundes sowie für behördliche Entscheidungsprozesse.

Geplante Arbeiten und Produkte:

  • Wartung, Fehlerbereinigung und Verbesserung der in Phase 1 entwickelten Simulationssoftware, darunter Gewinnung neue Nutzer der Infrastruktur, Entwicklung zusätzlicher MOSSCO-kompatibler Komponenten und Anwendungen (z.B. Modelle zur Filterleistung von Muscheln), Bereitstellung der Infrastruktur und Daten für Partnervorhaben im KÜNO Verbund.
  • Folgenabschätzung von Maßnahmen zur Steigerung der Wasserqualität. Hierzu gehört eine räumlich hochauflösende und für Nord- und Ostsee vereinheitliche Berechnung von Wasserqualitätszielwerten entsprechend der europäischen Wasserrahmen- und Meeresstrategierichtlinien. Anhand der Simulationen soll abgeschätzt werden, welche Faktoren den Stoffumsatz wichtiger biogeochemischer Elemente (Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor) und den Sedimenttransport im Küstenvorfeld kritisch steuern. Untersuchte Einflussgrößen umfassen physikalische Prozesse wie die dichtegetriebene Residualzirkulation, biogeochemische Prozesse im Meeresboden und die Aktivität der Organismen am Boden („Benthos“). In den drei wissenschaftlichen Arbeitspaketen werden (1) die Ostseeregion Oderhaff, (2) die Nordseeregion nordfriesisches Wattenmeer und Küste, sowie (3) das Gesamtsystem küstennahe Nord- und Ostsee betrachtet.

 

Zeitraum:

MOSSCO:                             04/2013 - 03/2016

 MOSSCO Synthese:         04/2016 - 03/2019

 

Bewilligungssumme:

MOSSCO (gesamt):             753.546 €

 MOSSCO Synthese (gesamt):    630.497€

 

Koordinator: Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH

Projektpartner:

  • Helmholtz-Zentrum Geesthacht, Institut für Küstenforschung (HZG)
  • Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW)
  • Bundesanstalt für Wasserbau, Abteilung Wasserbau im Küstenbereich (BAW)

    Assoziiert:
    Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG), Universität Hamburg (UHH), University of Bergen (UB), University of Aarhus (UA), DELTARES, United States Geological Survey (USGS)

Neueste Publikationen:

  • Wirtz, K.W., Kerimoglu, O., 2016. Autotrophic Stoichiometry Emerging from Optimality and Variable Co-limitation. Front. Ecol. Evol. 4. doi:10.3389/fevo.2016.00131
  • Janssen, A.B.G., Arhonditsis, G.B., Beusen, A., Bolding, K., Bruce, L., Bruggeman, J., Couture, R.-M., Downing, A.S., Alex Elliott, J., Frassl, M.A., Gal, G., Gerla, D.J., Hipsey, M.R., Hu, F., Ives, S.C., Janse, J.H., Jeppesen, E., Jöhnk, K.D., Kneis, D., Kong, X., Kuiper, J.J., Lehmann, M.K., Lemmen, C., Özkundakci, D., Petzoldt, T., Rinke, K., Robson, B.J., Sachse, R., Schep, S.A., Schmid, M., Scholten, H., Teurlincx, S., Trolle, D., Troost, T.A., Van Dam, A.A., Van Gerven, L.P.A., Weijerman, M., Wells, S.A., Mooij, W.M., 2015. Exploring, exploiting and evolving diversity of aquatic ecosystem models: a community perspective. Aquat. Ecol. 49, 513–548. doi:10.1007/s10452-015-9544-1
  • Schwemmer, P., Güpner, F., Adler, S., Klingbeil, K., Garthe, S., 2016. Modelling small-scale foraging habitat use in breeding Eurasian oystercatchers (Haematopus ostralegus) in relation to prey distribution and environmental predictors. Ecol. Modell. 320, 322–333. doi:10.1016/j.ecolmodel.2015.10.023

 

Produkte:

 

Website: http://www.mossco.de/

Kontakt

  • Projektleiter
    Prof. Dr. Kai Wirtz

    Helmholtz-Zentrum Geesthacht
    Institut für Küstenforschung
    Max-Planck-Straße 1, 21502 Geesthacht
    Tel.: +49 4152 87-1513
    kai.wirtz[@]hzg.de

  • Projektmanagement
    Dr. Carsten Lemmen

    Tel.: +49 4152 87-2013
    carsten.lemmen[@]hzg.de