Mit Mathematik die interdisziplinäre Kommunikation zu verbessern und so die Umweltforschung voranzubringen – dieses Ziel verfolgt Rupert Klein vom Institut für Mathematik der Freien Universität Berlin. Derzeit untersuchen der Professor für numerische Strömungsmechanik und seine Kollegen im Sonderforschungsbereich „1114 – Scaling Cascades in Complex Systems“ etwa die Mechanismen, die starke tropische Stürme zu ausgewachsenen Wirbelstürmen werden lassen. Unterstützt werden sie dabei vom Team „Visual Data Analysis“ des Zuse-Institut Berlin.

Eine bildliche Darstellung komplexer Beobachtungs- und Simulationsdaten sei für den wissenschaftlichen Fortschritt in diesem Forschungsfeld extrem hilfreich, sagt Klein: „Wir verstehen einen neu zu untersuchenden physikalischen Prozess, indem wir Vermutungen über seine wesentlichen Mechanismen anstellen, diese dann mit Beobachtungs- und Simulationsdaten vergleichen und einer Prüfung unterziehen.“ Ausgefeilte Visualisierungstechniken machten es möglich, komplexe Zusammenhänge bildlich aufzufassen. Diese würden in Arbeitshypothesen übertragen, die wiederum in natürliche Sprache übersetzt werden, sagt Klein. „So findet man etwa heraus, wo das Auge des Hurrikans sitzt und welche Strömungsstrukturen in seiner Umgebung es maßgeblich bestimmen.“

Der Wissenschaftler ist überzeugt, dass Mathematik vor allem geeignet ist, interdisziplinär Brücken zu schlagen. „Die natürliche Sprache ist oft mehrdeutig. Das kann zu Missverständnissen führen. Mathematik erbringt für viele Disziplinen eine Übersetzungsleistung, sodass die wissenschaftliche Diskussion erheblich an Präzision gewinnen kann.“