过去、现在和未来的海洋、大气和生物圈

地球系统是如何工作的，界定人类发展安全操作空间的生物物理边界是什么？

研究一部（RD1）为PIK提供了地球系统科学基础。它侧重于理解和模拟支配地球系统的物理和生物地球化学过程及其对人类干扰的反应。RD1研究由四个主要主题指导，这四个主题是通过PIK的研究开创和确立的：

首要主题

• 引爆点。非线性地球系统过程和阈值行为。
• 行星边界。行星边界及其相互作用的定义、量化和操作化。
• 地球轨道。自然和人类强迫下地球系统的动力学和运行模式（例如循环变化、反馈系统），以及由此产生的长期和短期轨迹。
• 极端事件。发展对地球变暖极端天气事件的动力学机制和变化统计的理解。

地球系统的过去、现在和未来

为此，RD1开发并应用地球系统及其组件的模型根据不同气候状态的历史和古气候数据进行评估。它分析当前的观测结果，并计算未来气候和生物圈变化的情景，以更好地理解地球系统范围内的反馈和相互作用。

人类活动的影响

RD1研究了温室气体排放和土地利用等人类活动作为地球系统变化主要驱动因素的作用及其对气候、海洋、生态系统和社会的影响。因此，它为PIK研究如何管理全球公地并为人类在全球范围内追求可持续发展保持安全和公正的经营空间提供了自然科学基础。

研究部1进行的研究包括七项工作组和a未来实验室由经验丰富的科学家领导。