AMOC
– Eine interaktive Datenskulptur über den Golfstrom
Forschungsschwerpunkt
Geophysik, Ozeanografie
Auftraggeber
Freies Projekt
Verantwortlichkeiten
Konzept, Gestaltung und Entwicklung
Zeitraum
3 Monate, 2018
Daten: Temperaturen der Meeresoberfläche von Treibbojen im Atlantik zwischen 1990 – 2018 (PhGDP, Global Drifter Program).
Links
Datensatz:
Zugrundliegende Veröffentlichungen:
Eine Geschichte über den Golfstrom aus der Sicht von über 20,000 Bojen im atlantischen Ozean.
Der Golfstrom ist eine starke Strömung im Atlantik. Er entspringt im Golf von Mexiko und mündet an der Spitze Floridas in den Atlantik, wo er sich in zwei Ströme teilt, die nach Nordeuropa fließen und vor Westafrika wieder zusammenfließen. Das mächtige System wird von gigantischen Zirkulations- und Umwälzungsströmungen angetrieben und beeinflusst das Klima der Ostküste Nordamerikas und der Westküste Europas. Auf Englisch werden diese atlantischen meridionalen Umwälzströmungen mit AMOC (engl., Atlantic Meridional Overturning Circulation) abgekürzt. Wie viele Ökosysteme auf der Erde ist auch der Golfstrom von der globalen Erwärmung betroffen und sogar bedroht. Denn durch warme Wassertemperaturen und erhöhtem Süßwasserzufluss werden die AMOCs und damit der Golfstrom schwächer.
Die Datenskulptur visualisiert den Zusammenhang zwischen der globalen Erwärmung und dieser Meeresströmung. Das Ziel war die Vermittlung der möglichen Folgen des Klimawandels auf den Golfstrom und die Betrachtenden auf einer emotionalen Ebene anzusprechen.
Ein Golfstrom aus Licht und Gartenschläuchen
Eine Skulptur auf durchsichtigen Schläuchen visualisiert den dreidimensionalen Verlauf des Golfstromes. Mittels Lichtprojektion und Projection Mapping wird die statische Skulptur zu einem dynamischen Wasserstrom. Darunter befindet sich die interaktive Datenvisualisierung, die die Wassertemperatur von über 20,000 Tausend Bojen im Atlantik visualisiert.
Die Stele unter der Golfstrom Skulptur besteht aus einem Bildschirm und einem Distanzsensor, der über ein Arduino Board mit einem Computer. Ein Processing Skript liest den Distanzsensor aus und steuert sowohl die Visualisierung auf dem Bildschirm als auch das Projektion Mapping auf den Golfstrom. Sobald Besucher*innen an den Golfstrom greifen wird eine Verlangsammung des Golfstroms und eine erklärende Data Story initiiert.
Das Narrativ, oder wenn der Mensch eingreift…
Betrachter*innen stehen stellvertretend für den anthropogenen Klimawandel. Durch eine Interaktion der Betrachter*innen mit der Golfstrom-Skulptur – ihrem wortwörtlichen eingreifen in das System – wird eine Reaktion ausgelöst: das Wasser im Golfstrom verlangsamt sich und eine datenbasierte Animation erklärt die visualisierten Daten, ihren Zusammenhang zum Golfstrom und schließlich die Folgen seiner Verlangsamung: ein kühleres Klima in Europa.
Data Mapping
Die Animation visualisiert die Wasseroberflächentemperatur, die Bojen im Atlantik zwischen 1990 und 2018 gemessen haben.
Jede Boje wird durch einen Zahlenwert dargestellt, die der Temperatur entspricht, die die Boje an einem bestimmten Ort und Zeitpunkt gemessen hat. Die Koordinaten der Boje werden den Bildschirmpixeln zugeordnet. Das sich die Bojen im Lauf der Zeit bewegen, bewegen sich auch die Zahlenwerte und visualisieren so die Meeresströmung an diesem Ort und Zeitpunkt. War eine Boje zu dem Zeitpunk inaktiv wird die Transparent verringert, sodass die Bojenzahl im Hintergrund verschwindet.
Die Wasseroberflächentemperatur wird als genauer Zahlenwert dargestellt und Farbcodiert. So ist auf dem ersten Blick erkennbar, ob es sich um warmes oder kaltes handelt.
Wissenschaftliche Grundlage
Das Global Drifter Program ist ein internationales Forschungsprojekt der NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration, USA), das seit 1979 ein weltweites Netzwerk aus tausenden treibenden Messbojen nutzt, um die Meeresströmungen an der Wasseroberfläche präzise zu messen.
Die Visualisierung und Animation basieren auf Forschungspapern (s. Links), die die Dynamik, Stabilität und zukünftige Entwicklung der AMOCs im Golfstrom aus unterschiedlichen Perspektiven. Die Forschenden greifen dafür auf Daten der NOAA und des Global Drifter Programs zurück.
- Bakker et al. führten den ersten umfassenden Modellvergleich durch, der das Schmelzen des Grönländischen Eisschildes in langfristige Projektionen bis zum Jahr 2300 einbeziehen.
- Buckley und Marshall erstellten eine umfassende Übersicht, die die physikalischen Mechanismen der AMOC-Variabilität auf Skalen von Monaten bis Jahrzehnten analysiert.
- Liu et al. untersuchten die Stabilität des AMOC in Klimamodellen und das Risiko eines AMOC Kollapses neu.