ESKP
Wissensplattform "Erde und Umwelt"- Earth System Knowledge Platform (ESKP)
Die Earth System Knowledge Platform ist eine umfassende Wissensplattform der Helmholtz-Gemeinschaft, auf der Forschungsergebnisse von acht Helmholtz-Zentren sowie weiteren Partnern zum Thema “Erde und Umwelt” zusammengetragen werden. Besonders im Fokus stehen dabei Themen wie Auswirkungen des Klimawandels, Früherkennung und Schutz vor geologischen Naturgefahren und wetterbedingten Extremereignissen sowie die Verbreitung von Schadstoffen in der Umwelt. ESKP trägt dieses Expertenwissen zusammentragen und bereitet es so auf, dass es für die Öffentlichkeit, Behörden und politischen Entscheidungsträger zur Nutzung zur Verfügung steht. Darüberhinaus hat ESKP das Ziel den Dialog zwischen den Fachgebieten der Erde- und Umweltwissenschaften zu fördern und zur besseren überfachlichen Vernetzung beizutragen.
Das Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK-8) des Forschungszentrums Jülich beteiligt sich in Zusammenarbeit mit dem Rheinischen Institut für Umweltforschung (RIU) an der Umsetzung der ESKP-Projektziele in dem Schwerpunktbereich „Schadstoffausbreitung in Katastrophenfällen”. In diesem Rahmen werden im Fall eines Vulkanausbruches innerhalb von Europa zeitnahe Vorhersagen über die Ausbreitung der Asche- und Schwefeldioxidemissionen erzeugt. Diese Vorhersagen werden mit dem EURAD-IM simuliert und sind äußerst wichtig für die Flugsicherheit sowie für die menschliche Gesundheit.
Während des Eyjafjallajökull-Ausbruchs in Island im Jahr 2010 wurde am RIU das EURAD-IM um ein Vulkanaerosol-Modul erweitert. Damit wurden Vorhersagen über die Ausbreitung der Vulkanasche über Europa erzeugt. Ein Vergleich mit Satelliten- und Ceilometerdaten zeigt, dass die horizontale Ausbreitung der Asche gut von der Simulation wiedergegeben wird.
Ende August 2014 kam es dann zu einem weiteren Vulkanausbruch auf Island. Nordöstlich des Bardarbunga-Vulkansystems im Holuhraun-Lavafeld bildete sich eine effusive Spalteneruption, woraus fast ein halbes Jahr lang kontinuierlich Lava strömte und hohe Mengen an Schwefeldioxid (SO2) freigesetzt wurden. Seit Beginn des Bardarbungaausbruches wurden dazu täglich Vorhersagen der SO2-Ausbreitung berechnet und diese auf den Webseiten des RIU und FZJ veröffentlicht. Ascheemissionen waren bei diesem Ausbruch vernachlässigbar.
Unsicherheiten bei der Berechnung der Emissionsausbreitung ergeben sich dennoch; vor allem durch unzureichende Informationen der Quellstärken. Hierzu gehören zum Beispiel Eruptionshöhe und Emissionsstärken bzw. vertikale Verteilung der Ascheemissionen. Um genauere Angaben über die Quellstärken zu erhalten, sollen in Zukunft die Methoden der inversen Modellierung und Datenassimilation angewendet werden (Elbern et al., 2010).
Darüber hinaus sollen die neuen Methoden auch auf andere Extremereignisse wie weiträumige Waldbrände, Mineralstaubausbrüche als auch auf unfallbedingte Freisetzung von giftigen Gasen oder radioaktiven Materialien angewendet werden.