South-Americal Competence Center of Scientific Computing in Health and Climate

Die teilweise gravierenden Auswirkungen des rasant voranschreitenden Klimawandels und seine Auswirkungen auf die Gesundheitsversorgung sind zwei wesentliche Faktoren, welche einer nachhaltigen und positiven Entwicklung entgegenstehen. Die universitäre Bildung kann einen wesentlichen Betrag leisten, durch Fortschritte in der Forschung, aber auch durch die gesellschaftliche Rolle der Universitäten. Wir etablieren und erweitern eine Partnerschaft mit Hochschulen in Peru, Brasilien, Kolumbien mit einem Fokus auf dem wissenschaftlichen Rechnen. Wir stärken die Einheit von Lehre und Forschung insbesondere im Bereich von numerischen Methoden für die Klimawissenschaften und der mathematischen Modellierung von Infektionskrankheiten, da gerade diese Aspekte für eine nachhaltige Entwicklung der Länder Lateinamerikas entscheidend sind. Das Robert-Koch-Institut hat in seinem jüngsten Bericht4 die Rolle des Klimawandels für die Gesundheit hervorgehoben und zukünftige Auswirkungen auf Deutschland beschrieben, z.B. durch die Verbreitung von tropischen Mücken in Deutschland. Die an diesem Projekt beteiligten Institute bringen höchst verschiedene und komplementäre Voraussetzungen und Erfahrungen mit.
Mit dem Projekt tragen wir zum Erreichen gleich mehrerer Nachhaltigkeitsziele bei: ein besseres Verständnis der Verbreitung und Eindämmung von Infektionskrankheiten ist entscheidend für ihre Bekämpfung (SDG 3). Mit Hilfe von Simulationen der Gletscherschmelze in den Anden, des Transports von Schadstoffen in Gewässern und im Grundwasser und von Extremereignissen wie Sturzfluten tragen wir zu einem nachhaltigen Wassermanagement bei (SDG 6). Ein wesentlicher Wirtschaftszweig in vielen Ländern Südamerikas, der auch wichtig für die Versorgung mit Nahrungsmitteln ist (SDG 2, SDG 12), ist die Fischerei (SDG 14). Sowohl Fischerei in den Ozeanen als auch die Wasservorräte an Land sind durch den Klimawandel bedroht (SDG 13).
Zur Kontrolle aller genannten Aspekte bedarf es einschlägiger mathematischer Modelle, Entwicklung von Algorithmen und numerischer Simulationen. Vielversprechende Resultate können mit Hilfe der interdisziplinären Kooperationspartner direkt umgesetzt werden, etwa Maßnahmen zur Mosquitokontrolle. Für die numerische Simulationen benötigte Daten werden von den Kooperationspartnern vor Ort erhoben. Forschung und Lehre (SDG 4) in den Partnerländern werden unterstützt und Wissenschaft und Hochschulen um deren Akzeptanz als wichtige Institutionen in Öffentlichkeit und Politik werden gestärkt (SDG 16).
In Sommerschulen oder Workshops arbeiten wir mit Wissenschaftler:innen der Partnerländer auf inhaltlicher, aber auch auf didaktischer und administrativer Ebene zusammen. Gemeinsam entwickeln wir Curricula im Bereich des wissenschaftlichen Rechnens, sowie Vorlesungen (online, bzw. hybrid), die dann gemeinsam durchgeführt werden. Wir führen Promotionsprojekte durch mit Betreuer-Teams, die sich aus PIs der deutschen und der südamerikanischen Partneruniversitäten zusammensetzen. Ein Besuchsprogramm (Nord- Süd-Nord sowie Süd-Süd) vertieft die Vernetzung und stärkt die Nachhaltigkeit.
Das Projekt wird von einem großen Kreis ausgewiesener PIs getragen. Darunter sind Sprecher von Graduiertenkollegs, ERC-Preisträger, ein MPI-Direktor, Mitgliedschaften in DFG-Exzellenzclustern. Bei sämtlichen Aktivitäten des Programms achten wir auf eine angemessene Diversifizierung, um eine Vorbildfunktion im Sinne der Gleichberechtigung einzunehmen und beispielsweise gezielt exzellente weibliche Wissenschaftlerinnen zu fördern (SDG5), wie sie auch unter den Antragsstellerinnen zu finden sind.
Das Projekt wird in einem wechselseitigen und gleichberechtigten Austausch durchgeführt. Zentral ist die internationale Vernetzung der Akteure mit uns und untereinander (SDG 17). Bedeutsames Ziel ist es, dass der Verbund aus eigenem Antrieb bestehen wird und eigene Aktivitäten, weit über die Laufzeit hinaus, entfaltet.

South-American Competence Center of Scientific Computing in Health and Climate

The sometimes-serious effects of rapidly advancing climate change and its impact on healthcare are two major factors that stand in the way of sustainable and positive develop- ment. University education can make a significant contribution through advances in research, but also through the social role of universities.
The German partners are establishing and expanding a partnership with universities in Peru, Brazil and Colombia with a focus on scientific computing. They strengthening the unity of teaching and research, particularly in the field of numerical methods for climate science and mathematical modelling of infectious diseases, as these aspects are crucial for sustainable de- velopment in Latin American countries. In its 2023 report, the Robert Koch Institute empha- sized the role of climate change for health and described future effects on Germany, e.g. through the spread of tropical mosquitoes. The institutes involved in this project have very different and complementary backgrounds and experience.
With the project, the German partners are contributing to the achievement of several United Nation’s sustainability goals at the same time: a better understanding of the spread and con- tainment of infectious diseases is crucial for combating them. With the help of simulations of glacier melt in the Andes, the transport of pollutants in water bodies and groundwater and extreme events such as flash floods, we are contributing to sustainable water management. A key economic sector in many South American countries, which is also important for the sup- ply of food, is fishing. Both fishing in the oceans and water resources on land are threatened by climate change.
Relevant mathematical models, the development of algorithms and numerical simulations are required to control all of these aspects. Promising results can be implemented directly with the help of the interdisciplinary cooperation partners, such as measures for mosquito control. Research and teaching in the partner countries are supported and science and universities are strengthened in terms of their acceptance as important public and political institutions.
In summer schools or workshops, all project partners work together on a content-related, di- dactic and administrative level. Together we develop curricula in the field of scientific compu- ting, as well as lectures (online or hybrid), which are then carried out jointly. We carry out doctoral projects with teams of supervisors made up of PIs from the German and South Amer- ican partner universities. Selected doctoral projects at the South American partner universities receive project funding. A programme of visits (North-South-North and South-South) deepens networking and strengthens sustainability.
The project is supported by a large group of recognized PIs. These include spokespersons of Research Training Groups, ERC award winners, an MPI director and memberships in DFG Clus- ters of Excellence. In all of the programme's activities, we pay attention to appropriate diver- sification in order to act as a role model in terms of gender equality and, for example, to spe- cifically promote excellent female researchers, as can also be found among the female appli- cants.
The project will be realised in a mutual and equal exchange. The international networking of the actors with us and with each other is central. An important goal is for the network to exist on its own initiative and to develop its own activities far beyond the duration of the project.