Au cours des cinq prochaines années, neuf centres de recherche de l'Association Helmholtz collaboreront pour créer un système de mesure mobile pour l'observation de la Terre :MOSES – Modular Observation Solutions for Earth Systems. Les chercheurs utiliseront ce système pour étudier comment les événements dynamiques à court terme tels que les vagues de chaleur et les fortes précipitations sont liés au développement à long terme des systèmes terrestres et environnementaux. MOSES est coordonné au Centre Helmholtz pour la recherche environnementale (UFZ) à Leipzig.

Quel impact les canicules ont-elles sur les ressources en eau, végétation et qualité de l'air ? Comment les inondations modifient-elles les écosystèmes terrestres et les régions côtières ? Comment les tourbillons océaniques influencent-ils le transport de l'énergie marine et les chaînes alimentaires ? Quelle quantité de gaz à effet de serre atmosphérique est libérée lors du dégel des sols du pergélisol arctique?

Le changement global affectera le système terrestre et l'environnement à court et à long terme, à la fois localement et globalement. Cependant, il y a un manque de connaissances sur l'impact des événements dynamiques limités dans l'espace et le temps sur le développement à long terme de la Terre et des systèmes environnementaux.

Le nouveau système d'observation MOSES est conçu pour combler cette lacune. Au cours des cinq prochaines années, l'association Helmholtz investit près de 28 millions d'euros dans la création de MOSES, renforçant son rôle de premier plan et sa visibilité dans la recherche internationale sur le système terrestre.

« Le projet MOSES nous permettra de démontrer de manière impressionnante les atouts particuliers de l'association Helmholtz, " dit le professeur Otmar D. Wiestler, Président de l'Association Helmholtz. « Neuf centres dans deux domaines de recherche, d'une part Terre et Environnement et d'autre part Aéronautique, Espace et transports, travailleront ensemble sur les grandes questions qui affectent l'avenir de notre société. Dans cette collaboration interdisciplinaire, ils pourront mettre leur expertise en commun d'une manière qui profitera de manière unique à la recherche sur le système terrestre dans son ensemble. »

le professeur Georg Teutsch, Directeur Scientifique de l'UFZ, explique :« Nous avons l'intention de construire un système d'observation flexible et mobile qui nous permettra pour la première fois d'enregistrer des événements très dynamiques au bon moment, au bon endroit et avec la résolution nécessaire dans le temps et dans l'espace. Des mesures comme celles-ci sont le seul moyen de quantifier les impacts directs de ces événements et, en fin de compte, d'étudier leurs conséquences à long terme. »

« Cela comprend l'étude des impacts socio-économiques, " ajoute la coordinatrice du projet, le Dr Ute Weber. "Nous pouvons déjà supposer que des événements tels que les vagues de chaleur, de fortes précipitations et des inondations se produiront plus fréquemment et avec une plus grande intensité dans les années à venir - avec les coûts associés pour la société."

La nouvelle infrastructure sera conçue comme un « système de systèmes ». Les centres participants développeront, miniaturiser et automatiser les systèmes de capteurs et de mesure, qui seront ensuite combinés pour former des modules d'observation spécifiques. Ceux-ci enregistreront l'énergie, l'eau, cycles des gaz à effet de serre et des nutriments à la surface des terres, dans les régions côtières, dans l'océan, dans les régions de neige et de glace, et dans l'atmosphère – mais surtout les interactions entre les systèmes terrestres.

Cependant, MOSES fait plus que combiner l'expertise exceptionnelle des centres Helmholtz participants, tous ont une grande expérience dans l'exploitation de grandes infrastructures et la gestion de campagnes d'observation événementielles. L'infrastructure mobile représente également un ajout important aux réseaux de surveillance nationaux et internationaux existants et aux missions satellitaires, qui sont principalement conçus pour le long terme, observation du système terrestre à grande échelle. Les exemples incluent ICOS (Integrated Carbon Observation System), LTER (Recherche Écologique à Long Terme), Les observatoires de Helmholtz tels que TERENO (Terrestrial Environmental Observatories), COSYNA (Système d'Observation Côtière), CVOO (Cape Verde Ocean Observatory) et la Station d'observation du pergélisol SAMOYLOV, AWIPEV (Base de recherche arctique), et des missions satellitaires comme GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment).

Les nouveaux enjeux liés à MOSES résident dans le développement conjoint des modules et de la stratégie d'observation transversale. "Une infrastructure comme celle-ci ne peut pas être construite ou exploitée par une seule institution, ", explique Ute Weber. "Mais bien sûr, l'objectif est qu'il évolue vers une plate-forme de coopération nationale et internationale."

Les données et les résultats fournis par MOSES seront mis à la disposition des chercheurs et d'autres utilisateurs par le biais de la Earth System Knowledge Platform (ESKP), le portail d'information du domaine de recherche Helmholtz Terre et Environnement. Ces données devraient aider à réduire l'incertitude dans les prévisions des changements climatiques et environnementaux et contribuer au développement de stratégies d'adaptation sociétales.