Elemente des Erdsystems, darunter auch Ökosysteme, können als Reaktion auf kleine Änderungen der Antriebskräfte relativ schnell Veränderungen erfahren, ein Prozess, der als Überschreiten eines Kipppunkts bekannt ist. Solche Übergänge sind oft unumkehrbar: Das System kehrt nicht in seinen ursprünglichen Zustand zurück, selbst wenn der Faktor, der ihn verursacht hat, auf seinen ursprünglichen Wert zurückgeführt wird. Der Übergang zu einem neuen Zustand hätte starke (sogar katastrophale) Auswirkungen auf mehrere Regionen, physikalische Prozesse, Ökosysteme und die biologische Vielfalt und sollte daher (im Einklang mit der EU-Biodiversitätsstrategie für 2030) vermieden werden. Einige dieser Kipppunkte sind möglicherweise bereits überschritten oder werden mit hoher Wahrscheinlichkeit noch in diesem Jahrhundert überschritten, wie z. B. die durch Erwärmung, Versauerung und Sauerstoffmangel verursachten Kipppunkte in den Ozeanen. Frühwarnsignale, Reversibilität, Hysterese und Widerstandsfähigkeit sollten durch geeignete Analysemethoden untersucht werden. Abschwächungspfade und sichere Handlungsspielräume für die Menschheit sollten bewertet und dem Zielpublikum vermittelt werden.

Die Fähigkeit und/oder Sensitivität globaler Erdsystemmodelle (ESM) zur Simulation von Kipppunkten und anderen nichtlinearen Verhaltensweisen erfordert ein solides Prozessverständnis, das fest in Beobachtungsdaten, auch aus Paläoaufzeichnungen, verankert ist. Diese Prozesse müssen in ESMs korrekt dargestellt werden. Die Wahrscheinlichkeit und die Auswirkungen von Kipppunkten und abrupten Systemveränderungen müssen für eine fundierte Risikoanalyse besser quantifiziert werden (einschließlich der Aspekte der Irreversibilität), wobei beispielsweise die Auswirkungen auf die Landwirtschaft, die Fischerei oder die Gesundheit zu berücksichtigen sind. Darüber hinaus führen die Annäherung an und das Überschreiten von Kipp-Punkten zu einem Verlust der Widerstandsfähigkeit von Ökosystemen, was zu einem Verstärkungseffekt in Ökosystemen führt, die bereits durch nicht klimatische Faktoren gestresst sind, und das Potenzial für kaskadenartige Auswirkungen über trophische Netze und Ökosysteme hinweg hat.

Die Projekte sollten auf den Ergebnissen früherer und laufender wissenschaftlicher Forschungsarbeiten zu Kipppunkten, abrupten Veränderungen von Ökosystemen und potenziellen Abschwächungs- und Anpassungsstrategien auf globaler und regionaler Ebene aufbauen und mit diesen zusammenarbeiten.

Wenn es um Modelle geht, sollten die Maßnahmen die höchsten Standards für Transparenz und Offenheit fördern, die so weit wie möglich über die Dokumentation hinausgehen und sich auf Aspekte wie Annahmen, Code und Daten erstrecken, die im Einklang mit den FAIR-Grundsätzen verwaltet werden. Insbesondere werden die Begünstigten nachdrücklich aufgefordert, Ergebnisdaten in frei zugänglichen Repositories und/oder als Anhänge zu Veröffentlichungen zu veröffentlichen. Darüber hinaus wird erwartet, dass alle neuen Module, Modelle oder Instrumente, die von Grund auf entwickelt oder mit Hilfe von EU-Mitteln wesentlich verbessert wurden, vollständig offengelegt werden. Schließlich sollten die Projekte während ihrer Laufzeit einschlägige Aktivitäten und Initiativen zur Sicherung und Verbesserung der Qualität von wissenschaftlicher Software und wissenschaftlichem Code berücksichtigen, z. B. solche, die sich aus Projekten ergeben, die im Rahmen des Themas HORIZON-INFRA-2023-EOSC-01-02 zur Entwicklung von gemeinschaftsbasierten Ansätzen finanziert werden.

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Von den Maßnahmen wird erwartet, dass sie zu allen folgenden Ergebnissen beitragen:

• Neue oder verbesserte Modelle für Klimavorhersagen oder -projektionen, die klimabezogene potenzielle Kipppunkte und deren Auswirkungen berücksichtigen und für wichtige Bewertungen wie die des IPCC und des IPBES relevant sind.
• Besseres Verständnis potenzieller Verbund- oder Kaskadeneffekte auf das Klima, die Ökosysteme und die Gesellschaft als Folge des Überschreitens bestimmter Kipppunkte.
• Verbesserte Fähigkeit, unbekannte Kippelemente und Frühwarnsignale zu erkennen, wenn sich ein Kipppunkt nähert.
• Beitrag zu Abmilderungsmaßnahmen im Hinblick auf das Pariser Abkommen und die EU-Biodiversitätsstrategie 2030 unter Berücksichtigung des Vorsorgeprinzips, im Hinblick auf abrupte Reaktionen, Hysterese und anderes nichtlineares Verhalten des Erdsystems.
• Beitrag zu Anpassungsstrategien für die weltweit am stärksten betroffenen Regionen, die sich mit den Risiken des Überschreitens klimatischer Kipppunkte und den damit verbundenen Auswirkungen auf Ökosysteme und biologische Vielfalt befassen.

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