Am 12.12.2022 zog das International Soil Moisture Network (ISMN) von der Technischen Universität Wien dauerhaft zum Internationalen Zentrum für Wasserressourcen und Globalen Wandel (ICWRGC) nach Koblenz. Mehr als 3500 Datenanfragen an den Datendienst für frei verfügbare Bodenfeuchtedaten aus aller Welt gab es bereits in diesem ersten Jahr. Betrieben wird er gemeinsam vom ICWRGC und der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG). Eine perfekte Symbiose, von der beide Seiten profitieren, denn hier fließt die Fachexpertise beider in ein mehr als 3000 Messstationen in 58 Ländern umfassendes Netzwerk ein.
Die Bodenfeuchtemessungen, die mithilfe von speziellen Messsonden mit einer stündlichen Auflösung bestimmt werden, stellen Kooperationspartner aus bisher 77, überwiegend wissenschaftlichen, weltweiten Beobachtungsnetzen zur Verfügung. Die Daten werden von der Bodenoberfläche bis in ca. zwei Meter Bodentiefe gemessen. Knapp ein Drittel der Messstationen senden ihre Daten bereits heute schon nahezu tagesaktuell (near-real-time) an das ISMN. Die übermittelten Daten werden in ein einheitliches Format überführt und nach einer wissenschaftlichen Qualitätskontrolle über das Datenportal des ISMN kostenlos zur Verfügung gestellt.
Das ISMN: Bodenfeuchte ist ein wichtiger Parameter für das Wachstum von Pflanzen und somit auch für die Ernährungssicherheit.Quelle: ISMN
Eine typische Messstation für Bodenfeuchte. Die Sonden messen die Bodenfeuchte in verschiedenen Horizonten.Quelle: ISMN
„Die BfG und das ICWRGC sind der ideale Ort für das ISMN“, findet Dr. Matthias Zink, wissenschaftlicher Leiter des Bodenfeuchtenetzwerks. „Der Bedarf an frei verfügbaren großen Geodatenmengen steigt jährlich an. Die BfG hat bereits durch andere Datenzentren, wie zum Beispiel das Global Runoff Data Centre sowie dem GEMS/Water Data Center für globale Wasserqualitätsdaten, jahrelange Erfahrung im Aufbau und der Unterhaltung von Datenbanken“, so Zink weiter. Zudem erweitern ICWRGC und BfG mit den globalen Daten zur Bodenfeuchte ihre durch die Open-Data-Strategie der Behörde kostenlose Bereitstellung von Geo- und Umweltdaten.
Bodenfeuchte – eine entscheidende Variable auch beim Klimaschutz
Die im ISMN erfasste Bodenfeuchte bezieht sich auf das in der bis ca. zwei Meter durchwurzelten Bodenzone gespeicherte Wasser und ist ein wichtiger Eingabeparameter in hydrologischen und Klima-Modellen. Sie hat einen großen Einfluss bei der Bewertung der Ernährungssicherheit, auf den Dürrestress, also für die bei Pflanzen durch Wassermangel verursachten Schädigungen, und stellt bei der Bewirtschaftung der weltweiten Wasserressourcen eine wichtige Größe dar. Zudem hat sie einen großen Einfluss auf die Entstehung des klimaschädlichen Lachgases, unter anderem in der Landwirtschaft. Daher ist der weltweite Austausch von Bodenfeuchtedaten für eine Vielzahl von Akteuren aus zahlreichen Bereichen der Wissenschaft, der Wasserwirtschaft und des Katastrophenschutzes sowie der Politik von größtem Interesse. „Wir halten dafür nicht nur qualitätsgesicherte Daten aus der Vergangenheit bereit, sondern auch Messwerte in Echtzeit“, erklärt Matthias Zink.
Das ISMN-Logo als Kuchen bei der Eröffnungsfeier des Netzwerks bei der Integration in das ICWRGC der BfG.Quelle: ISMN
Historische Entwicklung und Transfer nach Koblenz
Der Grundstein für das ISMN wurde 2009 am Institut für Geodäsie und Geoinformation der Technischen Universität (TU) Wien gelegt. Im Laufe der Jahre entwickelte sich das ISMN zu einem der wichtigsten Referenzdatensätze für globale satellitengestützte Datenprodukte zur Bodenfeuchte, welche vielfältig genutzt werden. Trotz seiner großen Erfolgsgeschichte stand das ISMN vor operativen Herausforderungen, da die Finanzierung durch die Europäische Weltraumorganisation (ESA) nur über kurzfristige Verträge und Projektlaufzeiten geschehen konnte. Daher suchte die TU Wien nach einem neuen Träger. Und fand diesen im Bundesministerium für Digitales und Verkehr, das diese wichtige Forschungsdaten- und Umweltinformationsinfrastruktur, zu der fünf wissenschaftliche und technische Mitarbeiter/-innen gehören, weiterfinanziert. Das ICWRGC und die BfG wurden gemeinsam als neuer Träger bestimmt. Die Planung des Transfers fand in den Jahren 2021 und 2022 statt. Am 12. Dezember 2022 startet dann das ISMN seinen Dienst am ICWRGC in der BfG.
Grafische Übersicht des Datenportals und Hintergrundinformationen zum ISMN.Quelle: ISMN
Weltweite Abdeckung als Ziel
Das neue ISMN-Team in Koblenz hat noch einiges vor. In Zukunft sollen weitere Länder, insbesondere aus Asien, Südamerika und Afrika, in das Netzwerk aufgenommen werden. „Dadurch wollen wir unser Datenangebot ausweiten, um in Zukunft Bodenfeuchtedaten aus nahezu allen klimatischen und geografischen Zonen anbieten zu können“, erklärt Matthias Zink. Um dies zu erreichen, hat das ISMN bereits eine aktive Zusammenarbeit mit den Vereinten Nationen begonnen und bereitet die gemeinsame Schirmherrschaft des ISMN durch die Weltorganisation für Meteorologie (WMO) und die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation (FAO) vor. Schon jetzt unterstützen die Daten des ISMN das Globale Klimaobservationssystem GCOS, das Globale Terrestrische Netzwerk Hydrologie (GTN-H) und das Global Energy and Water Exchange Project (GEWEX).
Weitere Informationen
Ansprechpersonen: Dr. Matthias Zink, Dr. Tunde Olarinoye
