Wie schnell taut der Klimawandel den Permafrostboden? Heute schon wissen, ob ein Fliegerhorst im hohen Norden in 20 Jahren noch genutzt werden kann. Science-Fiction? Dank hochmoderner Datenbanksysteme und künstlicher Intelligenz vielleicht bald nicht mehr. Ein NATONorth Atlantic Treaty Organization-Projektteam arbeitet daran, Änderungsanalysen und Prognosesysteme zu revolutionieren.
Anfang Mai ist im Brüsseler NATONorth Atlantic Treaty Organization-Hauptquartier der Startschuss für ein ambitioniertes Vorhaben gefallen. Um sich besser gegen die Auswirkungen des Klimawandels zu wappnen, unterstützt die Allianz das Projekt Data Cubes for Environment and Security (Cube4EnvSec). Die rasant fortschreitenden Klima- und Umweltveränderungen führen immer häufiger zu extremen Wettererscheinungen. Das wirkt sich auch auf die Sicherheit der NATONorth Atlantic Treaty Organization-Mitgliedstaaten aus und erfordert innovative, schnell umsetzbare Lösungen.
Data Cube ist im Kern eine ständig wachsende und benutzerfreundliche Datenbank für Umweltdaten. Damit wird zukünftig die Möglichkeit geschaffen, global große Mengen an Umweltdaten zu speichern und diese Informationen kontinuierlich zu aktualisieren. So entsteht ein belastbares Umweltlagebild mit hoher raumzeitlicher Auflösung, das unter anderem Grundlage für infrastrukturelle Entscheidungen der Allianz sein kann.
Bereits seit 1988 nutzt das Intergovernmental Panel on Climate Change Beobachtungsdaten zur Erderwärmung und erstellt Sachstandsberichte zu durch den Menschen verursachten Veränderungen des Weltklimas. Das Gremium ist eine Institution der Vereinten Nationen und wird häufig als „Weltklimarat“ bezeichnet.
Im sechsten Sachstandsbericht vom Frühjahr 2022 hebt der Ausschuss hervor, dass Wetterextreme wie Hitzewellen, Starkniederschläge und tropische Wirbelstürme zunehmen. Und obwohl Herausforderungen im Umgang mit Klimaveränderungen nicht die Kernkompetenz der NATONorth Atlantic Treaty Organization sind, muss das Bündnis dennoch auf die Auswirkungen des Klimawandels reagieren. Aus diesem Grund hatten die Bündnispartner auf dem NATONorth Atlantic Treaty Organization-Gipfel 2021 einen Aktionsplan für Klimawandel und Sicherheit gebilligt.
Darüber hinaus könnten Maßnahmen gegen den Klimawandel Teil des nächsten strategischen Konzeptes sein, das auf dem NATONorth Atlantic Treaty Organization-Gipfel Ende Juni in Madrid verabschiedet werden soll. Eine große Herausforderung für die Zukunft besteht darin, Klimaveränderungen kontinuierlich zu überwachen und Frühwarnsysteme einzurichten, die der Sicherheit und dem Schutz der Mitgliedstaaten und der Erhaltung ihrer militärischen Fähigkeiten dienen. Dafür sind präzise Umweltdaten unverzichtbar.
Cube4EnvSec ist ein auf mehrere Jahre angelegtes Projekt im Rahmen des NATONorth Atlantic Treaty Organization-Programms Science for Peace and Security (SPS). Neben Experten aus Deutschland sind daran auch Wissenschaftler aus Israel und Dänemark beteiligt. Einer der Hauptinitiatoren des Projektes ist Oberstleutnant Rene Heise. Im Hauptquartier der alliierten Streitkräfte in Europa (SHAPESupreme Headquarters Allied Powers Europe) war er jahrelang für die meteorologische und ozeanografische Unterstützung (METOC, Meteorology/Oceanography) der militärischen Operationen zuständig.
„Im Hinblick auf den Klimawandel gehen militärische und allgemeine politische Sichtweisen weit auseinander“, sagt Heise. Das gelte insbesondere bei Vorschlägen zu Treibhausgasreduzierungen. Die Idee hinter dem Datacube aber sei einfach und soll zivil-militärische Synergien im Kampf gegen den Klimawandel nutzen. „Der Klimawandel betrifft die ganze Menschheit. Also müssen aktuelle Umweltdaten und Veränderungen schnell erfasst werden und auf der Arbeitsebene verfügbar sein“, so Heise weiter. Eine solch umfassende Datensammlung mit hoher raumzeitlicher Auflösung gebe es aber bislang nicht.
Data Cubes sollen dazu beitragen, natürliche und vom Menschen verursachte Bedrohungen jeglicher Art im globalen Maßstab zu beobachten und erste Ansätze einer Risikobewertung liefern. „Dabei werden boden- und luftgestützte Quellen mit Satelliten kombiniert und in Echtzeit unter besonderer Berücksichtigung sicherheitsrelevanter Aspekte ausgewertet werden.“ Heise zufolge werde eine neue Generation von hochauflösenden Bildern mit hoher Qualität und Genauigkeit Änderungsanalysen und somit auch neue Ansätze des Einsatzes von Algorithmen für künstliche Intelligenz ermöglichen.
An praktischen Anwendungsfeldern im militärischen Bereich herrscht kein Mangel. Prognosen für die Betriebsfähigkeit von Flugplätzen auf instabil werdenden Permafrostböden könnten dank der Datensammlungen leichter getroffen werden, erklärt Heise. Dasselbe gelte für Hochwassersimulationen, das Abschätzen von Starkregenrisiken für Feldlager oder die Hafensicherheit beim Anstieg des Meeresspiegels.
„Zusätzlich sollen auch Warnungen vor Weltraumwettergefahren, die sich primär auf Infrastruktur und Systeme in den hohen Erdbreiten auswirken, im neuen Data Cube miterfasst werden“, sagt Heise. Einen ersten beeindruckenden Einblick in die technischen Möglichkeiten des Data Cube biete der durch die University of Alaska vorgestellte historische Meer-Eisatlas von Alaska und der Arktis. Dieser visualisiert die Entwicklung des Meereises der Region und umfasst den Zeitraum von 1850 bis zur Gegenwart und damit mehr als 170 Jahre.
„Die NATONorth Atlantic Treaty Organization verstärkt derzeit ihre Anstrengungen, um die Sicherheitsherausforderungen anzugehen, die sich aus der Beschleunigung des globalen Klimawandels ergeben“, sagte der langjährige britische NATONorth Atlantic Treaty Organization-Funktionär Jamie Shea bei der Auftaktveranstaltung in Brüssel. Das Bündnis müsse in die Lage versetzt werden, seine Vorhersagemodelle zu verbessern. So lasse sich analysieren, inwiefern der Klimawandel ein Stressmultiplikator für lebenswichtige Umweltfaktoren sein kann, die eng mit der Sicherheit der NATONorth Atlantic Treaty Organization-Staaten verbunden sind. Das neue Projekt Big Earth Data Cube sei ein hervorragendes Beispiel dafür, wie die NATONorth Atlantic Treaty Organization die besten Köpfe der Wissenschaftscommunity mobilisiere, um voranzukommen.
von Markus Tiedke
