Mathematical Modelling


Projektangebot für Master- oder Diplomarbeiten (pdf)

Im Rahmen der Zusammenarbeit zwischen dem ZMAW (Universität Hamburg), dem Leibniz IOW (Warnemünde) und dem ICBM (Oldenburg, Wilhelmshaven) u.a. im durch das BMBF geförderten Projekt BIOACID sind Master- und Diplom-Projekte für interessierte und engagierte Studentinnen/Studenten mit mathematischem, (geo)chemischem, physikalischem oder biologischem Hintergrund zu vergeben.

Ästuare und Küstengewässer stellen die Schnittstelle zwischen stark anthropogen geprägten terrestrischen und marinen Ökosystemen dar. Das Wattenmeer der südlichen und südöstlichen Nordsee repräsentiert in diesem Zusammenhang ein einzigartiges quasi-ästuarines System mit besonderen Eigenschaften, die sowohl hydrodynamische, biogeochemische, als auch biologische Aspekte umfassen.

Aktuelle wissenschaftliche Fragestellungen betreffen den Stoff- und Energie-Austausch zwischen der Nordsee und den Wattengebieten. Die hiermit verbundenen Fragestellungen sind beispielsweise:

  • Inwieweit ist das Wattenmeer ein Importeur oder Exporteur von organischem Material und gelöstem anorganischem Kohlenstoff und welche quantitativ bedeutenden biogeochemischen Prozesse finden in den verschiedenen Kompartimenten statt?

  • Welche Bedeutung hat die benthisch-pelagische Kopplung in den tidalen Gebieten für die Transformation von Kohlenstoff-Verbindungen und die Produktion von Alkalinität?

  • Verbessert die Einbeziehung der Fraktionierung der stabilen Kohlenstoffisotope (13C, 12C) das deskriptive und prognostische Potenzial der experimentellen und modellierenden Ansätze?

Diese und weitere Fragen planen wir mit der Kopplung zweier Ökosystemmodelle unter späterer Einbeziehung aktueller biogeochemischer Messdaten zu lösen. Das 3D-Nordseemodell ECOHAM (Pätsch & Kühn, 2008, CSR 28) beinhaltet das hydrodynamische Modell HAMSOM und hat bis jetzt an seiner südöstlichen Begrenzung an der kontinentalen Küste die großen Flüsse wie Rhein, Elbe, Ems und Weser als Quellterme. Das Wattenmeer – Modell EcoTiM (Kohlmeier & Ebenhöh, 2009, Ocean Dyn., 59) simuliert Wassertransporte und das Ökosystem des Rückseitenwatts von Spiekeroog.

Thema 1: Modellkopplung ECOHAM – EcoTiM (Hydrodynamik)

Thema 2: Implementierung 13C in das Modell ECOHAM

Thema 3: Implementierung 13C in das Modell EcoTiM

Thema 4: Implementierung des Karbonatsystems in das Modell EcoTiM