© David Ausserhofer/IGB
Herr Birkel, Sie entwickeln mathematische Modelle, um Vorhersagen darüber zu treffen, wie viel Wasser in welcher Qualität fließt und in der Landschaft gespeichert wird. Wie bringen Sie Felddaten und Mathematik zusammen?
Felddaten und Messungen sind unersetzlich und die Grundlage für jegliche Modellierung. Die hydrometeorologischen, ökologischen und biogeochemischen Langzeitdaten der verschiedenen experimentellen Messstationen des IGB sind weltweit einzigartig, um neue Modellansätze zu entwickeln, Hypothesen zu testen – und auch um Modelle zu verwerfen. Letztendlich war dies auch ausschlaggebend für meine Entscheidung, nach Berlin zu ziehen, um am IGB zu arbeiten.
Zusätzlich zu den bestehenden Messungen plane ich Experimente, die mich faszinieren. Beispielsweise mit geophysikalischen Methoden, um Prozesse des Wassers im Boden räumlich und zeitlich hoch aufgelöst zu untersuchen. Und, welche Rolle die Vegetation dabei spielt. Hierbei werden die gemessenen Daten auf räumliche und zeitliche Muster untersucht. Dies hilft einerseits dabei, Modellansätze strukturell zu entwerfen und zu entwickeln, und andererseits, sie anhand von Messungen zu überprüfen, um ihre Unsicherheiten zu berechnen. Erst nach einer solchen Bewertung kann ein Modell für einen bestimmten Zweck als repräsentativ gelten. Das Ziel ist natürlich, möglichst robuste Szenarien zu entwickeln und diese wichtigen Akteur*innen zur Verfügung zu stellen, um die Entscheidungsfindung zum Management der Wasserressourcen zu unterstützen.
Sie haben bereits längere Zeit in Schottland und Costa Rica geforscht und nun auch in Deutschland. Welchen Einfluss hat der jeweilige Arbeitsort auf Ihre Forschungsschwerpunkte?
Die grundlegende Physik und Mathematik ist natürlich unabhängig von den verschiedenen Forschungsorten, die Sorgen um hydroklimatische Extreme und die Auswirkungen von Umweltveränderungen auf unseren Wasserhaushalt teilen aber die meisten Länder. Die Hydrologie, das Klima, die sozioökonomischen Rahmenbedingungen und alle anderen biogeophysikalischen Prozesse können jedoch sehr unterschiedlich sein und selbst auf kleinem Raum variieren. Deshalb müssen selbst bei teilweise ähnlichen Forschungsschwerpunkten Modellansätze als Werkzeuge individuell an ihre Umgebung angepasst werden. Ich habe Kernmodelle als Versionen auf tropische ökohydrologische Bedingungen abgestimmt – ohne Schnee und Temperaturen unter dem Gefrierpunkt, aber mit zehnmal so viel Regen im Jahr wie in Berlin. Dies erlaubt es, angepasste Modelle auf lokale Fragestellungen anzuwenden.
Welchem Wasserlebewesen begegnen Sie bei Ihrer Arbeit besonders gern – oder vielleicht auch gar nicht gern?
In Costa Rica und den lateinamerikanischen Tropen mussten wir bei Messungen und Probenahmen an größeren, langsam fließenden Flüssen immer äußerst vorsichtig sein, da es dort beeindruckende Krokodile und Kaimane gibt. Diese in Berlin und Brandenburg nicht mehr anzutreffen, erleichtert mich und ich freue mich schon darauf, hoffentlich bald mal einen Biber in Aktion zu sehen!
