Der forschende Blick in die Glaskugel

Was haben meterhohe Monsterwellen in den Weitern des Ozeans mit Licht zu tun, dessen Wellenform das menschliche Auge nicht erfassen kann? Nichts – so möchte der Laie meinen. Physiker, die auf dem Feld der Optik arbeiten, finden aber genau hier Parallelen und nutzen sie, um mithilfe ihrer Kenntnisse über die Eigenschaften und die Verbreitung von Lichtwellen Vorhersagen über das Entstehen und die Verbreitung von Monsterwellen treffen zu können: Zu Beginn des Statussymposiums "Extremes 2014" stellten die Wissenschaftler John M. Dudley (Université de Franche-Comté) und Nail Akhmediev (The Australian National University) die Ansatzpunkte ihrer Forschung dem Publikum aus rund 70 Expertinnen und Experten vor. Ihre Ausführungen über Analogien zwischen Lichtwellen und Monsterwellen, aber auch Sanddünnen, den Formen des Wattenmeeres oder auch welligen Schotterstraßen sollten aufzeigen, wie sich Monsterwellen und ähnliche Phänomene besser vorhersagen lassen und sich somit auch Mensch, Natur und Technik auf solche Phänomene effizienter vorbereiten können.

Ihnen folgten unter anderem zwei Präsentationen über die Ausbreitung gefährlicher Algenblüten, also einer plötzlichen und massenhaften Vermehrung von Algen: Anhand statistischer Daten zur Populationsgröße bestimmter Algenspezies, zu Wassertemperaturen, Strömungen, Nährstoffangebot u.ä. treffen Michaela Busch (Universität Oldenburg) und Stephan Bialonski (Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme) Voraussagen darüber, wo, wann und warum vor der kalifornischen Küste mit gefährlichen Algenblüten zu rechnen ist. Diese Vorhersagemöglichkeiten sind wichtig, um Menschen, Wasservögel und weitere Meeresbewohner zu schützen. Denn: Die Gifte, die einige Algen ausschütten, können sowohl den jeweiligen Organismus, mit dem sie in Kontakt kommen, durch den direkten Kontakt schädigen, als auch in die Nahrungskette gelangen. Diese und weitere Vorträge werden von Geförderten der Ausschreibung "Extremereignisse: Modellierung, Analyse und Vorhersage" der VolkswagenStiftung gehalten, die unterschiedlichen Disziplinen wie der Mathematik, Physik, Statistik und Informatik, aber auch der Geowissenschaft, Meteorologie und Klimaforschung entstammen. Die Wissenschaftler arbeiten an neuen Modellen, Methoden und Techniken, um belastbare Vorhersagen und verlässliche Hilfsmittel für komplexe Systeme wie Stürme, Kaventsmänner und Erdbeben, aber auch Algenblüten, Versagen sicherheitsrelevanter Technologien oder einen Börsencrash generieren zu können. Die Förderprojekte sollen dazu dienen, Risiken besser einzuschätzen und Katastrophen vermeiden zu können, und sollen somit von gesamtgesellschaftlichem Nutzen sein. 

Kaventsmänner, Tsunamis und Erdbeben

Drei der geförderten Projekte, die sich mit neuen Methoden befassen, um die Risiken von Kaventsmännern, Tsunamis und Erdbeben abzuschätzen, stellt die Geschichte aus der Förderung "Erkundung des Extremen" vor.