Risk & Resilience Cluster

Aktuelle Herausforderungen für Gebirgsregionen und ihre (erweiterte) Analyse in multi-dimensionaler und dynamischer Perspektive

Übersarungen / Überschwemmung / Swiss losses from floods, landslides and debris flows
(Sources: Keystone/Alessandro della Valle, Aargau Department of Construction, Transport and the Environment)

Gemeinden in Gebirgsregionen sehen sich stetig steigenden Risiken, Unsicherheiten und Krisen im Zusammenhang mit Extremereignissen und damit verbundenen Katastrophen ausgesetzt. Sie müssen zunehmend mit unsicheren Situationen in der Gegenwart und der Zukunft umgehen können, was mit hohen ökonomischen und sozialen Kosten bzw. Verlusten einhergeht. Es stellt sich hier die dringende Frage, warum das Bemühen um eine Minderung und/oder Anpassung an Naturgefahren bis heute nur zögerliche Fortschritte erzielt. Das vorgeschlagene integrative Cluster „Risk & Resilience“ greift diese Frage auf und trägt vor allem zu zwei zentralen Aspekten der  „Disaster Risk Reduction“- Forschung bei:

  • Es zielt auf die Analyse von Wechselwirkungen bzw. Interaktionen zwischen menschlichen und natürlichen Systemen und leistet damit auch einen Beitrag zu einem verbesserten Verständnis relevanter wechselseitiger Kopplungen, die verhindern können, dass aus einer Gefahr eine Katastrophe wird.
  • Daneben zielt das Cluster auf ein verbessertes theoretisches Verständnis zeitlicher Entwicklungen spezifischer Risiken und Resilienzen von Gemeinschaften.

Das übergeordnete Ziel des Projekts ist es, das in unterschiedlichen Disziplinen bestehende Wissen zu Risiko und Resilienz von Gemeinschaften zu kombinieren und in einem neuen konzeptionellen Modell für gekoppelter Mensch-Landschaft-Systeme zu integrieren. Die interdisziplinären Diskussionen und gemeinsamen Forschungen im Cluster zielen auf ein verbessertes theoretisches und empirisches Verständnis der zentralen Faktoren und sich wechselseitig bedingenden Mechanismen innerhalb von Mensch-Landschaft-Systemen in Gebirgsregionen. Auf diese Weise können und sollen alpine Naturgefahren und ihre Auswirkungen zum einen stärker ins Bewusstsein gebracht werden und zum anderen aber auch neue, erweiterte Erkenntnisse gewonnen werden, die die Prozesse der Entscheidungsfindung unterstützen. Diese Ziele werden durch die folgenden Schritte erreicht:

  1. Entwicklung eines Konzeptmodells zur Dynamik von Risiko und Resilienz von Gemeinschaften in Gebirgsregionen mit Schwerpunkt auf die Kopplungen zwischen Mensch und Landschaft.
  2. Umsetzung und Prüfung des Konzeptmodells als umfassendes gekoppeltes Mensch-Landschafts-Computermodell.
  3. Testen des gekoppelten Modells an sozialen und physikalischen empirischen Daten von alpinen Naturgefahren.
  4. Einsatz des gekoppelten Modells, um die Rolle von Klima- und Landnutzungsänderungen auf Naturgefahren in exemplarischen alpinen Gemeinden zu untersuchen.
  5. Einsatz des gekoppelten Modells, um sozio-ökonomische Veränderungen in alpinen Gemeinden zu untersuchen, die von Naturgefahren betroffen sind.
coupled human-landscape systems
(Sources: Google Earth, lampreysurveys.com, www.martinwalker.ch/)

Die neu entwickelten Modelle des „Risk & Resilience“ Clusters werden in verschiedenen exemplarischen Untersuchungsgebieten angewendet. Dazu werden vorhandene empirische Daten innerhalb des Clusters und von verwandten Projekten verwendet. In einem ersten Schritt wird das gekoppelte Mensch-Landschaft Modell in Gebieten in der Schweiz (weiter-)entwickelt und getestet. Der Fokus liegt dabei zunächst auf Einzugsgebieten und Gemeinden innerhalb des Kantons Bern. Es werden Gebirgsregionen im Berner Oberland sowie das hügelige Mittelgebirge im Berner Mittelland untersucht. Es ist ebenfalls vorgesehen die Modelle in Regionen innerhalb des weiteren Alpenraums anzuwenden. 

Study sites of the risk & resilience cluster
(Sources: www.myswitzerland.com, de.wikipedia.org, Adrian Moser)

Der  „Risk & Resilience“ Cluster vereinigt das reiche Wissen und die Fachkenntnisse über das gesamte Geographische Institut der Universität Bern. Es beabsichtigt das Verständnis von Risiken zu verbessern und Hürden, die sich beim Versuch einer Steigerung der Resilienz gegenüber Katastrophen ergeben, mittels des Ansatzes der gekoppelten Mensch-Landschaft Systeme zu überwinden. Unser Team besteht aus ExpertInnen in Klimaauswirkungen, Geomorphologie, Naturgefahren und Risiko, Wirtschaftsgeographie, Kulturgeographie und integrativer Geographie. 

Team

Das Projekt baut auf einem gekoppelten Modellierungsansatz auf, da viele Faktoren die Ansiedlung und Ausgestaltung von Gemeinden beeinflussen sowie deren Gefährdung (bspw. Durch Überschwemmung, Rutschungen, Murgänge). Soziale Konstellationen, Politik und Technologie können die Wahrnehmung und den Umgang mit Naturgefahren wesentlich beeinflussen, können diese entschärfen oder verschärfen und damit Siedlungsstrukturen stark beeinflussen. Es ist unsere Absicht die Interaktion zwischen physischen bzw. physikalischen und sozialen und insbesondere sozio-ökonomischen Prozessen in alpinen Gemeinden über mehrere Jahrzehnte zu modellieren. Die Modell-Szenarien werden so z.B. Ereignisse von kurzer Dauer (Tage) wie Extremniederschläge, beinhalten, welche Murgänge oder geomorphologisch wirksame Überschwemmungen auslösen. Während dieser Ereignisse kann das simulierte Gerinne sich seitlich verlagert oder die Gerinnesohle wird durch Ablagerungen angehoben und führt möglicherweise zu einem erhöhten Überschwemmungsrisiko für Siedlungen. Ähnlich können Murgänge viel Lockermaterial mobilisieren und wirken dadurch zerstörerisch und resultieren in hohe wirtschaftliche Verluste. Über längere Zeitskalen (Jahre) modellieren wir, wie von Risiko betroffene Gesellschaften alpine Naturgefahren vermindern oder sich anpassen. Diese Modelle berücksichtigen nicht nur den Wandel von einer landwirtschaftlich geprägten zu einer dienstleistungsorientierten Gesellschaft, sondern auch Stressfaktoren wie wirtschaftliche Krisen, Entvölkerung, Baueinschränkungen und Klimawandel. Unsere Modelle repräsentieren Interaktionen zwischen verschiedenen Akteuren in einer Gemeinde und bestimmen, welche Prozesse und Anpassungsstrategien zu mehr oder weniger widerstandsfähigen Gesellschaften führen. Beispiele für solche Abhängigkeiten beinhalten den Tourismus, der die Bauern zum Erhalt der Landschaft benötigt und die Landwirtschaft, die Touristen für den Einkommensausgleich benötigt. Diese sozioökonomischen Prozesse zu modellieren ist wichtig, weil sie gemeinsam Auswirkungen auf die physikalischen Modelle haben. Beispielsweise kann der Entscheid Landwirtschaftsfläche zu erhalten zu mehr Oberflächenabfluss, Geschiebetransport und schliesslich zu Überschwemmungen führen. 

Modelling approach of the risk & resilience cluster
(Sources: www.eea.europa.eu, map.geo.admin.ch, Haisch, 2014)

Governance of Adaptation to Climate Change in Regions

Das Ziel dieses Projektes ist es vertieftes Wissen über die Lenkung von Anpassung an Klimawandel in einer ausgewählten Anzahl von Fallstudienregionen und lokalen Gemeinden zu erhalten (mehr Informationen finden sie hier).

Physical vulnerability to torrent processes: contributing factors and spatial analysis

Dieses Projekt trägt zu einer besseren Vorhersage von Risiko, verursacht durch Murgänge, hyperkonzentrierte Abflüsse und Geschiebetransport bei. Des Weiteren sollen Erkenntnisse über inhärente Unsicherheiten gewonnen und diese Unsicherheiten reduziert werden (mehr Informationen finden sie hier).

Analysing losses and risk hotspots based on insurance data

In der Schweiz sind viele räumliche Daten vorhanden, welche für die direkte oder indirekte Schätzung der Grösse und/oder der Wahrscheinlichkeit von Verlusten durch Überschwemmungen genutzt werden können. Dieses Projekt untersucht die Vorteile und Nachteile von verschiedenen Datenquellen (mehr Informationen finden sie hier).

Fuchs, Sven; Keiler, Margreth (2016). Vulnerabilität und Resilienz – zwei Komplementäre im Naturgefahrenmanagement? / Vulnerability and resilience – two complementary factors in natural hazard management? In: Fekete, Alexander; Hufschmidt, Gabriele (Hg.) Atlas der Verwundbarkeit und Resilienz - Pilotausgabe zu Deutschland, Österreich, Liechtenstein und Schweiz / Atlas of Vulnerability and Resilience - Pilot version for Germany, Austria, Liechtenstein and Switzerland (S. 50-53). Köln und Bonn: TH Köln & Unversität Bonn

Keiler, Margreth; Fischer, Benjamin (2016). Human induced risk dynamics - a quantitative analysis of debris flow risks in Sörenberg, Switzerland (1950 to 2014). In: 13th Congress Interpraevent 2016 (pp. 571-579). International Research Society Interpraevent

Keiler, Margreth; Fuchs, Sven (2016). Vulnerability and exposure to geomorphic hazards: Some insights form the European Alps. In: Meadows, Michael E.; Lin, Jiun-Chuan (Hg.) Geomorphology and Society. Advances in Geographical and Environmental Sciences (S. 165-180). Springer

Mayer, Heike; Meili, Rahel (2016). New Highlander Entrepreneurs in the Swiss Alps. Mountain Research and Development, 36(3), pp. 267-275. International Mountain Society 10.1659/MRD-JOURNAL-D-16-00040.1

Mayer, Heike; Habersetzer, Antoine Jean; Meili, Rahel (2016). Rural–Urban Linkages and Sustainable Regional Development: The Role of Entrepreneurs in Linking Peripheries and Centers. Sustainability, 8(8), p. 745. MDPI 10.3390/su8080745 

Wymann von Dach, S., Bachmann, F., Alcántara-Ayala, I., Fuchs, S., Keiler, M., Mishra, A. & Sötz, E. (Eds.) (2017): Safer lives and livelihoods in mountains: Making the Sendai Framework for Disaster Risk Reduction work for sustainable mountain development. Bern, Switzerland, Centre for Development and Environment (CDE), University of Bern, with Bern Open Publishing (BOP). 78 pp. (derzeit im Druck)

Zimmermann, Markus N.; Keiler, Margreth (2015). International Frameworks for Disaster Risk Reduction: Useful Guidance for Sustainable Mountain Development? Mountain Research and Development, 35(2), pp. 195-202. International Mountain Society 10.1659/mrd-journal-d-15-00006.1

Zischg, Andreas Paul; Felder, Guido; Weingartner, Rolf; Gomez, Juan Jose; Röthlisberger, Veronika Eva; Bernet, Daniel Benjamin; Rössler, Ole Kristen; Raible, Christoph; Keiler, Margreth; Martius, Olivia (2016). M-AARE - Coupling atmospheric, hydrological, hydrodynamic and damage models in the Aare river basin, Switzerland. In: 13th Congress Interpraevent 2016 (pp. 444-451). International Research Society Interpraevent

Masterarbeiten

Laufende Masterarbeiten:

  • Simulating the effect of check dams on landscape evolution at centennial
  • time scales with the CEASER-Lisflood model, a case study at the Gürbe
  • Sediment yield estimation on a catchment scale in data-scarce regions  Rasht valley, Tajikistan (GeomorphRisk/CDE)
  • Documentation and analysis of the Barsem debris flows, Tajikistan
  • Unternehmerinnen im Kontext des ländlichen Raums: Der Einfluss der regionalen Naturpärke auf die Unternehmerinnen und ihre Lebenswelt
  • Raumpioniere in Gemeinden des Schweizer Berggebiets
  • Entlebuch und Postwachstum

ausgeschriebene Masterarbeiten:

Themen für Masterarbeiten in der Forschungsgruppe Geomorphologie, Naturgefahren- und Risikoforschung werden anhand der aktuellen Forschungsthemen in der Gruppe vergeben (siehe Forschung). 
Falls Sie Interesse haben sich mit einem dieser Themen in der Masterarbeit zu beschäftigen, werden Sie gebeten der jeweiligen Kontaktperson ein Mail zu schreiben mit folgenden Angaben:

  • Kurzes Motivationsschreiben zu dem gewählten Thema
  • Kurzer Lebenslauf bezüglich des bisherigen Studiums/Ausbildung und Erfahrungen
  • Liste von abgeschlossenen/ laufenden Lehrveranstaltungen (Jahr, Uni, Institut), welche einen Bezug zum gewählten Thema haben.

Gerne beantworten wir dann weitere Fragen per E-Mail oder in einem persönlichen Gespräch.
Anfrage und Mails an Jorge Ramirez bitte in Englisch verfassen, die Arbeitssprache für diese Masterarbeiten ist zwingend Englisch.

Themen für Masterarbeiten:

  • Multi‐hazards and cascading events – Analysing the crucial interactions
  • Landslide model for Switzerland (Climate impact/GeomorphRisk)
  • Potenzialarme Räume (Schrumpfung) in der Schweiz
  • Baubranche im Schweizer Berggebiet: Branchenportrait, Rolle von Wachstum für die Branche und Wachstumssituation
  • Diverse topics to Post-growth economy (Postwachstumsökonomie), Small and medium-sized towns, rural regions, mountain areas, etc.
  • Modelling the effect of climate change on debris flows in Swiss catchments

    Debris flows are fast moving mixture of water and solid material that can cause extensive economic damage. Computer models have offered the possibility to map debris flows using approaches with varying amounts of physical rigour, complexity, and computational efficiency. Landscape evolution models (LEMs) simulate erosion and deposition in river catchments and reaches over long time scales (100 yrs), but few LEMs include debris flow processes because of increased computational overhead, mismatches in spatial scale, and uncertainty in parameters. Without the inclusion of debris flows in LEMs it remains difficult to investigate landscape evolution in steep mountain catchments. To address this need researchers at the British Geological Survey have developed a human-timescale (annual-century) LEM (CAESAR-Lisflood-DESC) that includes debris flow processes (SCIDDICA). Within this master project the student will use CAESAR-Lisflood-DESC to investigate long term debris flow magnitude and frequency within Swiss catchments under various climate forcings. This provides an opportunity to determine if climate change will have a large effect on debris flows. The student, in collaboration with researchers at the University of Bern and the British Geological Survey will develop debris flow models for a number of sites in Switzerland. The student will receive training in numerical modelling, model calibration methods, GIS and automated processing of large datasets. These skills will equip the student for both academic or industry careers. The preferred candidate should be interested in computer modelling, numerically inclined, have basic programming skills, ability to perform spatial analysis, and willingness to communicate in English. Contact: Jorge Ramirez (jorge.ramirez@giub.unibe.ch)

Lehre

Im Zusammenhang mit dem Cluster „Risk & Resilience“ werden verschiedene Lehrveranstaltungen angeboten. Weitere Informationen sind auf dem Kernsystem Lehre (KSL) erhältlich.

  • 26402-FS2016: Social and economic development dynamics beyond core regions (Economic Geography)
  • 10917-FS2016: Resilience in Sustainable Land Management and Land Systems
  • 101375-HS2016: Seminar in Geomorphology: Coupled human-landscape systems
  • 423825-HS2016: Challenges in Geography