ºÚÁÏÊÓƵ

– Gemeinsame Pressemitteilung des ºÚÁÏÊÓƵ Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel und der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel –

Phytoplankton im Ozean ist winzig, aber von globaler Bedeutung: Es macht nur etwa ein bis zwei Prozent der pflanzlichen Biomasse aus und ist dennoch für fast 40 Prozent der weltweiten CO₂-Aufnahme durch Photosynthese verantwortlich. Ein neues Projekt am ºÚÁÏÊÓƵ und an der CAU nutzt nun KI, um die Rolle des Phytoplanktons für den Klimaschutz präziser und schneller zu erfassen. Ziel ist es, die natürlichen Klimaschutzfunktionen der Meere besser zu verstehen und zu stärken. Das Projekt wird mit rund 2.160.000 Euro aus der Förderinitiative „KI-Leuchttürme für Umwelt, Klima, Natur und Ressourcen“ gefördert Dafür hat heute die Parlamentarische Staatssekretärin im Bundesumweltministerium (BMUKN), Rita Schwarzelühr-Sutter in Berlin den Förderbescheid übergeben.

Das Projekt KIMMCO (kurz für: KI-gesteuertes Monitoring mariner Mikroalgen als CO₂-Senke) ist eingebettet in das Aktionsprogramm Natürlicher Klimaschutz (ANK), das vom Bundesumweltministerium aufgelegt wurde, um Ökosysteme zu schützen und ihre Rolle als natürliche Klimaschützer zu stärken.

Künstliche Intelligenz trifft Klimaschutz

„Das Verständnis der Zusammenhänge zwischen Artenvielfalt und CO₂-Speicherkapazität des Phytoplanktons ist eine zentrale Grundlage für wirksamen Meeresschutz“, sagt Projektleiterin Prof. Dr. Anja Engel, Professorin für Biologische Ozeanographie am ºÚÁÏÊÓƵ Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel.

Genau hier setzt KIMMCO an: Die Forschenden kombinieren Ansätze mit unterschiedlichen Auflösungen – von Sensormessungen im Meer über mikroskopische Kamerasysteme, optische Wassereigenschaften bis hin zu satellitengestützter Fernerkundung. KI-Anwendungen analysieren und verknüpfen die gewonnenen Daten und liefern nahezu in Echtzeit ein detailliertes Bild der Produktivität und Artenzusammensetzung des Phytoplanktons.

„Mit dem KIMMCO-Ansatz wollen wir großflächige Messungen effizienter, ressourcenschonender und schneller durchführen – und gleichzeitig die Genauigkeit erhöhen“, erklärt Prof. Dr. Kevin Köser, Leiter der Arbeitsgruppe Marine Data Science an der Universität Kiel. „Das spart nicht nur Zeit und Schiffseinsätze, sondern soll auch die CO₂-Bilanz der Meeresbeobachtung selbst verbessern.“

Leuchtturmcharakter für Wissenschaft und Politik

Das Projekt läuft bis Ende 2027 und wird zunächst in der Ostsee erprobt. Ziel ist es, neue Erkenntnisse über die natürliche Klimaschutzfunktion des Meeres zu gewinnen und diese auch für politische Entscheidungsträger:innen nutzbar zu machen. KIMMCO liefert Grundlagen für internationale Monitoringprogramme und Umweltindikatoren, etwa im Rahmen der europäischen Wasserrahmenrichtlinie, der Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie oder bei HELCOM.

Darüber hinaus umfasst das Projekt einen Biodiversitäts-Check und einen Nachhaltigkeits-Check, mit denen die neuen KI-Verfahren mit klassischen Methoden verglichen werden – auch im Hinblick auf Genauigkeit, Ressourceneinsatz und CO₂-Bilanz.

Hintergrund: Aktionsprogramm Natürlicher Klimaschutz (ANK)

Mit dem Aktionsprogramm Natürlicher Klimaschutz (ANK) stärkt das Bundesumweltministerium Ökosysteme wie Wälder, Moore, Gewässer und Meere in ihrer Rolle als natürliche Klimaschützer. Zwischen 2024 und 2028 stehen dafür mehr als 3,5 Milliarden Euro bereit. Die „KI-Leuchttürme für Umwelt, Klima, Natur und Ressourcen“, zu denen auch KIMMCO zählt, sind ein zentraler Baustein des Programms.