Als Schlüsselfaktoren beeinflussen Klima- und Landnutzungsänderungen die terrestrischen Umweltsysteme. Diese Veränderungen gehören zu den großen gesellschaftlichen Herausforderungen und müssen als solche in den kommenden Jahrzehnten bewältigt werden. Dieser Wandel hat Auswirkungen auf alle Kompartimente des terrestrischen Systems und löst Systemreaktionen auf unterschiedlichen zeitlichen und räumlichen Skalen aus. Die Entwicklung geeigneter Management- und Anpassungsstrategien zur Bewältigung dieser Veränderungen ist zentral für die wichtigsten Felder in der Agrosphärenforschung: 1) Modellierung terrestrischer Systeme, 2) Umweltprozesse und -technologien 3) Terrestrische Biogeochemie.

Die Forschungsergebnisse des Instituts können in Managementoptionen umgesetzt werden, die politische Organisationen und Entscheidungsträger für die Bewältigung der drängenden gesellschaftlichen Herausforderungen nutzen können.

Beitrag zum H₂ATLAS-AFRICA Projekt
Das IBG-3 ist in die Arbeitspakete 4 und 5 (WP4/5) des H2Atlas-Afrika Projekts eingebunden. Inhalt und Aufgabe der Arbeitspakete ist  die Analyse der Verfügbarkeit von Wasser- und Energieressourcen sowie der Eignung der Umweltbedingungen für eine umweltfreundliche Wasserstoffproduktion in Afrika. Unter anderem schließt dies im Besonderen das Potenzial der lokalen Wasserressourcen (z.B. Oberflächen- und Grundwasser) zur Sicherstellung einer nachhaltigen Wasserversorgung, aber auch die Verfügbarkeit von Wind und Sonneneinstrahlung für die Erzeugung erneuerbarer Energien ein. Für die Planung einer nachhaltigen Produktion von grünem Wasserstoff ist das Verständnis der Auswirkungen des Klimawandels auf die lokalen Wasserressourcen und die grüne Energie in Afrika von großer Bedeutung. In den Arbeitspaketen WP4/5 werden daher zusätzlich die Auswirkungen des Klimawandels auf den Lebenszyklus grüner Wasserstoffanlagen in Bezug auf die künftige Zuverlässigkeit und langfristige Verfügbarkeit von Wasser-, Wind- und Sonnenenergie bewertet.

Zu diesem Zweck werden Experten des Instituts für Bio- und Geowissenschaften- Agrosphäre (IBG-3) des Forschungszentrums Jülich hinzugezogen. Sie werden verschiedene Modellierungs- und Fernerkundungswerkzeuge und -produkte einsetzen, um die verfügbaren Wasser- und Energieressourcen im Rahmen des Projekts quantitativ zu bewerten. Darüber hinaus wird das IBG-3 eine integrierte terrestrische Systemmodellierung verwenden, um verschiedene Szenarien des Klimawandels zu untersuchen und die Auswirkungen auf lokale Wasserressourcen sowie die Produktion von grüner Energie zu quantifizieren. Die Ergebnisse werden zum H₂-Atlas beitragen, mit dem das Potenzial von grünem Wasserstoff im westlichen (WASCAL/ECOWAS-Regionen) und südlichen Afrika (SADC-Region) in Abhängigkeit von Zeit und Raum dargestellt werden kann.