Forschungsleiter

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Extreme Events Research Group

Die Extreme Events Research Group ist eine intersektionale Forschungsgruppe mit Schwerpunkt auf der Definition, Erkennung und dem Einfluss von Extremereignissen. Die Gruppe selbst befindet sich am Max-Planck-Institut für Chemische Ökologie, arbeitet jedoch mit allen drei Max-Planck-Instituten Jenas zusammen.

Forscher verschiedener Fachrichtungen betonen sukzessive Prozesse und einschneidende Ereignisse unterschiedlich stark. So beispielsweise in der Evolutionstheorie, wo die Theorie des Punktualismus (punctuated equilibrium) im Kontrast mit den Ansätzen einer allmählichen Evolution durch natürliche Selektion steht. Ebenso gibt es in der Geschichtswissenschaft ähnliche Gegenüberstellungen. Zum Beispiel kann die Longue durée, ein Begriff der Annales-Schule, einem stärker ereignisorientierten Ansatz gegenübergestellt werden, mit dem Fokus auf wichtigen Schlachten oder ähnlichem. Da die wissenschaftliche Forschung sich jedoch zunehmend spezialisiert, kommt es seltener zu fachübergreifenden Debatten darüber, wie und was man von den anderen Disziplinen lernen kann. Die Extreme Events Research Group versucht den Ansatz von extremen Ereignissen mit einer multi-und interdisziplinären Perspektive zu verbinden. Durch die Untersuchung von Datensätzen versucht die Gruppe ebenfalls die Diskussionen um solche Ereignisse mit Zeittiefe zu bereichern.

Was ist ein Extremereignis? Zurzeit gibt es für diesen Begriff keine klare und einheitliche Definition. Man könnte meinen, dass solche Ereignisse mithilfe eines Schwellenwertes zugeordnet werden können, z.B. die oberen beziehungsweise unteren 1% oder 5% eines spezifischen Wertes, wie Niederschlag an einem bestimmten Ort. Alternativ könnte man ein Extremereignis auch in Bezug auf die Geschwindigkeit des Wandels definieren. Oder aber, ein Extremereignis stellt den Übergang von einem stabilen Zustand in einen anderen stabilen Zustand dar. Umgekehrt, wenn man versucht den Begriff zu definieren, stellt sich die Frage, wie ‚Normalität‘ definiert wird. Ein kurzer Blick auf ein Diagramm für die Umweltveränderungen des Quartärs genügt, um die Komplexität des Begriffs ‚Normal‘ zu verstehen. Ebenso hilft es, sich den Unterschied zwischen Ereignissen und Prozessen bewusst zu machen und so das Verständnis von Prozessen und Systemen zu vereinfachen.

Diese Diskussionen unterstreichen die Komplexität der Definition eines Extremereignisses. Ein Aspekt, den die Extreme Events Research Group untersuchen will, ist beispielsweise der häufig nicht lineare und stufenförmige Charakter der Auswirkungen von Extremereignissen, wodurch sich diese schnell innerhalb verschiedener Systeme ausbreiten und damit die Grenzen traditioneller Forschungsbereiche überschreiten. Ebenso wollen wir die Auffassung, dass Extremereignisse nicht ‚für sich selbst sprechen‘ beleuchten. Damit meinen wir, dass Extremereignisse erst durch ihre jeweiligen Umstände extrem werden, oft ausgedrückt in Widerstandsfähigkeit und Anfälligkeit. Sind zum Beispiel Dinosaurier erst durch evolutionäre Entwicklungen 65 Millionen Jahre vor dem Asteroideneinschlag anfällig geworden? Ebenso, wenn man Mensch-Umwelt-Beziehungen betrachtet, stellen der Ausbau von Handles-und Verkehrswegen und die Entwicklung von komplexen Wasserwirtschaftssystemen Möglichkeiten für eine erhöhte Widerstandsfähigkeit dar. In all diesen Fällen sind Widerstandsfähigkeit und Anfälligkeit jedoch nicht offensichtlich, weshalb statistische und modellierende Ansätze benötigt werden, um deren jeweiliges Gleichgewicht in verschiedenen Umgebungen zu bestimmen.

Der Fluss Gambia in Westafrika. Feldforschung in solchen Gebieten hilft, die menschliche Evolution in Afrika zu beleuchten und wie sich der Mensch in unterschiedlichen ökologischen und klimatischen Umgebungen entwickelte Bild vergrößern
Der Fluss Gambia in Westafrika. Feldforschung in solchen Gebieten hilft, die menschliche Evolution in Afrika zu beleuchten und wie sich der Mensch in unterschiedlichen ökologischen und klimatischen Umgebungen entwickelte [weniger]

Neben der Frage, wie wir Extremereignisse definieren und operationalisieren, fokussiert sich die Extreme Events Research Group auch darauf, wie man diese ermitteln kann. Beispiele dafür sind die Anwendung von hochauflösenden sequentiellen Isotopenproben zur Aufklärung von Umweltschwankungen auf der Ebene von einzelnen Lebenszeiten. Auch die Entwicklung und Anwendung von analytischen Herangehensweisen, wie zum Beispiel die „Bayesian Time Series Analysis“, wird es uns ermöglichen, mögliche Extremereignisse zu bewerten. Durch solche Ansätze werden wir den Begriff der Extremereignisse operationalisieren.

Aufbauend auf diesen Grundlagen, der Definition und Erkennung von Extremereignissen werden wir die Auswirkungen von Extremereignissen in verschiedenen Systemen und auf verschiedenen Ebenen untersuchen. Durch unsere Beteiligung an Feldforschung in verschiedenen Regionen, wie dem Nahen Osten, dem Mittelmeerraum und Westafrika, werden wir sowohl Datensätze zur Analyse erstellen, als auch versuchen, unsere theoretischen und methodischen Fortschritte bei der Untersuchung verschiedener Systeme umzusetzen.

Wie reagierten menschliche Gemeinschaften auf plötzliche Umweltveränderungen in extremen Gebieten, wie in Trockenwüsten? Forschungsleiter der Gruppe Huw Groucutt bei Ausgrabungen von zweihunderttausend Jahre alten Sedimenten mit Spuren von menschlichen Werkzeugen und tierischen Fossilien in Arabien. Bild vergrößern
Wie reagierten menschliche Gemeinschaften auf plötzliche Umweltveränderungen in extremen Gebieten, wie in Trockenwüsten? Forschungsleiter der Gruppe Huw Groucutt bei Ausgrabungen von zweihunderttausend Jahre alten Sedimenten mit Spuren von menschlichen Werkzeugen und tierischen Fossilien in Arabien. [weniger]
 
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