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Aktuelles

RD 4 - Komplexitätsforschung

Indischer Monsun: Vorhersage jetzt früher möglich als je zuvor

20.04.2016 - Früher als je zuvor können Wissenschaftler jetzt für Indien Beginn und Ende des Sommer-Monsuns vorhersagen. Ein Forscherteam hat hierfür eine neuartige Netzwerk-Analyse regionaler Wetterdaten entwickelt und wird diese Methode dem Indischen Wetterdienst vorschlagen. Der große Sommerregen ist extrem wichtig für Millionen Bauern und damit für die Ernährung des nach China bevölkerungsstärksten Landes der Erde. In Zukunft wird der Klimawandel wahrscheinlich die Stabilität des Monsuns stören – die akkurate Vorhersage wird dadurch noch wichtiger.

Leibniz-Präsident Kleiner besucht das PIK

27.01.2016 - Der Präsident der Leibniz-Gemeinschaft, Matthias Kleiner, hat das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) besucht, um sich über aktuelle Projekte und Entwicklungen zu informieren. Im Mittelpunkt der Gespräche standen dabei auch wissenschaftsstrategische Überlegungen. Neben Treffen mit PIK-Direktor Hans Joachim Schellnhuber tauschte sich Kleiner auch mit den Leitern der vier PIK-Forschungsbereichen aus.

Welle von Veranstaltungen vor dem Klimagipfel

16.11.2015 - Im Vorfeld der mit Spannung erwarteten UN-Klimakonferenz in Paris nehmen Wissenschaftler des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) an so vielen Briefings und Veranstaltungen teil wie wahrscheinlich noch nie. In den entscheidenden Wochen vor Beginn des Klimagipfels steigt das Interesse von Medien und Entscheidungsträgern am Blick der Forscher auf den Zustand des Erdsystems und an wissenschaftlich fundierten Perspektiven für die Klimapolitik. Die PIK-Vertreter wollen jedoch auch auf direktem Wege interessierte Bürger informieren. Eine vollständige Übersicht zu geben ist unmöglich - hier eine Zusammenstellung einiger Beispiele.

Aufstieg und Niedergang von Kulturen wurde auch durch klimatische Bedingungen geprägt

14.10.2015 - Der Aufstieg und Niedergang bestimmter Kulturen hing stark von der Stabilität des Klimas ab – das zeigt eine neue Studie, die jetzt im Fachjournal Philosophical Transactions of the Royal Society A veröffentlicht wurde. Wissenschaftler des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung und der Pennsylvania State University in den USA haben dafür 2000 Jahre umspannende historische Klimadaten aus dem Hochland Mexikos und den Anden untersucht und herausgefunden, dass längerfristig unbeständige klimatische Bedingungen zum Zusammenbruch vorindustrieller Agargesellschaften beitragen haben.

Zufall oder Zusammenhang: Wechselwirkungen im Klimasystem

07.10.2015 - Um Klimarisiken abschätzen zu können, muss man verstehen, wie Veränderungen an einem Ort der Erde mit Veränderungen an anderen und weit entfernten Orten zusammenhängen – etwa Temperaturen, Regen oder Wind. Wissenschaftler haben jetzt eine neue Methode entwickelt um herauszufinden, ob eine Veränderung eine andere verursacht haben kann oder nicht, und welche Regionen Schnittstellen sind für solche Wechselwirkungen. Mit neuen mathematischen Datenanalysetechniken haben sie hierfür eine umfangreiche Studie von Luftdruckdaten vorgenommen. Die jetzt in Nature Communications veröffentlichte Methode kann in Zukunft angewendet werden, um etwa globale Effekte lokaler Extremwetter-Ereignisse besser abschätzen zu können – und auch um die Ausbreitung von Störungen in Finanzmärkten oder im menschlichen Gehirn besser zu verstehen.

Debatte im Vorfeld der Klimaverhandlungen in Paris

10.09.2015 - Was steht bei der nächsten Klimakonferenz, der COP21 im Dezember, zur Debatte? Dazu trafen sich diese Woche die Mitarbeiter des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung für einen Austausch von Einblicken und Ideen. Es gab eine Vielzahl von Beiträgen von verschiedenen Wissenschaftlern zum neuesten Stand der Forschung und eine lebhafte Diskussion.

Wie Zusammenarbeit durch Netzwerkdynamik bestimmt wird

25.08.2015 - Vom Erdsystem bis zum menschlichen Gehirn, von Familienverbünden bis zu Facebook – komplexe Netzwerke finden sich überall in unserem Alltag. Die Analyse sozio-ökonomischer Netzwerke ermöglicht deshalb, das Verständnis von Interaktionen und Veränderungen in unserer Gesellschaft zu verbessern. Ein Wissenschaftlerteam hat sich diesen Ansatz jetzt zunutze gemacht, um die Entstehung der Zusammenarbeit von Akteuren in einem Netzwerk zu untersuchen, wenn diese Kooperation wirtschaftliche oder soziale Vorteile verspricht. Erstmals haben sie sich dabei auf Wechselwirkungen mit sozialen Beziehungen konzentriert. Die Ergebnisse sind jetzt im Fachjournal Scientific Reports aus der renommierten Nature-Gruppe veröffentlicht und zeigen, dass vollständige Kooperation am ehesten erreicht wird, wenn das Netzwerk sich langsam an neue Koalitionsstrukturen anpassen kann. Reagiert das Netzwerk schneller, so verhindert eine Fragmentierung die Bildung umfassender Zusammenarbeit.

Von Stromnetzen bis zum Herzen: mit Mathematik Rhythmen wiederherstellen

15.07.2015 - Wenn ein Rhythmus stockt, kann der Effekt fatal sein – in einem Stromnetz kann es einen Blackout bedeuten, für das menschliche Herz sogar den Tod. Ein internationales Team von Wissenschaftlern hat nun einen neuen Ansatz entwickelt, gegen diese unerwünschten Zustände vorzugehen. Sie nutzten dazu eine innovative mathematische Methodik, aufbauend auf der Analyse komplexer Netzwerke, und überprüften diese in Experimenten mit chemischen Reaktionen. Dies könnte zur Stabilisierung von Stromnetzen beitragen, für die eine unregelmäßige Zufuhr von Energie aus erneuerbaren Qellen eine neue Herausforderung bedeutet. Zukünftige Forschung könnte die Methodik auch auf andere komplexe Netzwerke anwenden, etwa auf Prozesse in Körperzellen und sogar auf das menschliche Herzkreislaufsystem.

Vernetzung und Austausch: Doktorandentag am Potsdam-Institut

03.06.2014 - Von sozialen Netzwerken für Wissenschaftler zu Fragen des Urheberrechts, der Visualisierung von Klimawissenschaft oder dem Umgang mit Klimaskeptikern – diese und weitere Themen haben jungen Wissenschaftlern des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) auf ihrem jährlichen Treffen diskutiert, dem PhD-Day. Die Tagung bietet den Doktoranden die Gelegenheit sich zu Forschungsvorhaben zu besprechen und zu wissenschaftsrelevanten Feldern weiterzubilden. Motto des diesjährigen Doktorandentags war "Vernetzung und Austausch".

Eine neue industrielle Revolution: Studien zum Stoffwechsel der Gesellschaft

19.05.2015 - Nur mit einer umfassenden Veränderung unserer bebauten Umwelt – Städte, Verkehrssysteme, Stromerzeugung – kann dauerhaft ein Wandel zur Nachhaltigkeit erreicht werden. Das ist eines der Ergebnisse eines ganzen Bündels von Studien, die jetzt als Sonderteil in den Proceedings of the National Academy of Sciences erschienen sind und vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) koordiniert wurden. Die Themen reichen dabei von den Effekten der Verstädterung bis zur materiellen Basis moderner Gesellschaften; es ist Grundlagenforschung für Entscheidungsträger.

Neue Methode erlaubt Vorhersage von Extremen - etwa Regenfluten in den Anden

14.10.2014 - Fluten nach extremen Regenfällen in den Anden können durch eine neue Methode jetzt besser vorhergesagt werden. In den letzten Jahrzehnten sind diese Ereignisse durch den Klimawandel stärker und häufiger geworden. Die Untersuchung komplexer Netzwerke in Satelliten-Wetterdaten ermöglicht nun erstmals den Aufbau eines robusten Warnsystems, wie eine im Fachjournal Nature Communications veröffentlichte Studie jetzt zeigt. Das könnte zu einem verbesserten Katastrophenschutz beitragen. Da die Methode auf mathematischen Vergleichen aufbaut und für jegliche Zeitreihen eingesetzt werden kann, ließe sich dieser Ansatz auch auf andere Extremereignisse in komplexen Systemen anwenden.

US-Rechnungshof will von Klimaforschern lernen

23.2.2015 - Der dem US-Kongress unterstellte Rechnungshof betrachtet die Auswirkungen des Klimawandels, etwa Überflutungen oder Dürren, als finanzielle Risiken. Um sich über die deutschen Blickwinkel auf dieses Thema zu informieren, hat die als "Government Accountability Office" (GAO) bekannte Einrichtung eine Delegation zum Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung und zu einigen anderen Institutionen in Europa geschickt. Ergebnis wird ein Report sein, der Möglichkeiten zur Verbesserung von Informationen und Dienstleistungen der US-Regierung zum Klimawandel aufzeigen soll.

Der Klimawandel im Bild

05.12.2014 - Die Wissenschaft, aber auch andere Bereiche wie Politik, Bildung, Medien oder die Kunst, beschäftigen sich schon lange mit der Darstellung des Klimawandels - einem Konzept, das in seiner wissenschaftlichen Komplexität für viele Menschen nur schwer greifbar ist. In ihrem Buch „Image Politics of Climate Change“ untersuchen Thomas Nocke vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung und Birgit Schneider von der Universität Potsdam sehr verschiedenartige Bilder zur globalen Erwärmung, die aus der Klimaforschung hervorgegangen sind. Sie analysieren, wie diese Bilder nicht nur dazu beigetragen haben, Klimawissen zu verbreiten, sondern auch das öffentliche Bewußtsein beeinflussen können. Die Visualisierungen reichen von farbigen wissenschaftlichen Diagrammen über Modellvisualisierungen bis hin zu Fotografien und Gemälden von Extremwetterereignissen oder Eisbären.

Vom Chaos zur Ordnung: Wie Ameisen ihre Nahrungssuche optimieren

27.05.2014 - Ameisen sind zu komplexen Problemlösungen fähig – und ihre Strategien könnten breite Anwendung in Optimierungstechniken finden. Eine einzelne Ameise wandert bei der Nahrungssuche nach dem Zufallsprinzip herum, wie Biologen feststellten. Im Kollektiv aber zeigen die Ameisen ein weit hierüber hinaus reichendes Verhalten, wie jetzt eine mathematische Studie in den Proceedings of the National Academy of Sciences zeigt: Ab einem bestimmten Punkt verändern sich die Bewegungsmuster der Tiere vom Chaos zur Ordnung. Dies geschieht überraschend wirkungsvoll durch Selbst-Organisation. Das Verhalten der Ameisen zu verstehen könnte helfen bei der Analyse ähnlicher Phänomene – etwa wie Menschen sich im Internet bewegen.

Neue PIK-Professoren an der Humboldt-Universität zu Berlin

23.5.2014 - Industrielle Ökölogie und Landnutzung: Gleich zwei leitende Wissenschaftler des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) hat die Humboldt-Universität zu Berlin (HU) jetzt auf Professuren berufen. „Wir freuen uns, dass mit Frau Professor Helga Weisz und Herrn Professor Hermann Lotze-Campen zwei renommierte Klimaforscher an die HU kommen, und dass PIK und die HU mittlerweile fünf gemeinsame Professuren verbinden", sagte Peter Frensch, Vizepräsident für Forschung an der Humboldt-Universität.

Netzwerke im Klimasystem: Forschungslücke geschlossen

24.2.2014 - Im Klimasystem der Erde gibt es Netzwerke: Veränderungen an einem Punkt können Veränderungen an einem anderen und weit entfernten Punkt auslösen – ein El Niño in Südamerika kann Störungen des asiatischen Monsuns bedeuten. Bislang ließen sich diese Zusammenhänge rein statistisch dingfest machen, durch den Vergleich von Beobachtungsdaten und Zeitreihen. Jetzt zeigt erstmals eine Studie die physikalischen Mechanismen hinter der Statistik. Es geht um Strömungen, so die in der Fachzeitschrift Scientific Reports, einem neuen open access-Journal der renommierten Nature-Gruppe, veröffentlichte Arbeit von Forschern des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung.