Dr. Moritz Mathis
Schwerpunkte
• Globale und regionale Ozeanmodellierung
• Regionalisierung globaler Klimaprojektionen
• Kohlenstoffkreislauf in Schelf- und Randmeeren
• Wechselwirkung zwischen Ozean und Atmosphäre
• Austauschprozesse zwischen Schelfmeeren und dem offenen Ozean
• Marine Biogeochemie
Projekte
- CLICCS Climate, Climatic Change and Society
- APOC Anthropogenic impacts on particulate organic carbon cycling in the North Sea
- RACE Regional Atlantic Circulation and Global Change
RACE Synthese - ECODRIVE Ecosystem Change in the North Sea: Processes, Drivers, Future Scenarios
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
• Seit 2019
Postdoc am Helmholtz-Zentrum Hereon, Institut für Küstensysteme
• 2013-2019
Postdoc am Max-Planck-Institut für Meteorologie, Abteilung Ozean im Erdsystem
Bildungsweg
• 2009-2013
Promotion an der Universität Hamburg, Institut für Meereskunde
• 2001-2009
Studium Schiffbau an der Technischen Universität Hamburg-Harburg
• 2000
Österreichische Matura (Abitur)
Moritz Mathis studierte an der Technischen Universität Hamburg-Harburg Schiffbau mit Schwerpunkten in computergestützter Fluiddynamik und Meerestechnik. Seine anschließende Forschung an der Universität Hamburg sowie am Max-Planck-Institut für Meteorologie basierte auf der Anwendung von verschiedenen hochauflösenden Regionalmodellen, um unser Verständnis über die komplexe Dynamik der Region um das nordwest-europäische Schelfmeer einschließlich groß-skaliger Antriebsmechanismen zu verbessern. Seit dieser Zeit konzentriert sich seine Arbeit auf die Untersuchung von physikalischen und biogeochemischen Austauschprozessen zwischen dem Schelf und dem angrenzenden Nordost-Atlantik als auch gekoppelten Wechselwirkungen zwischen dem Ozean und der Atmosphäre. Darüber hinaus ist er an interdisziplinären Verbundprojekten beteiligt, mit dem Ziel einer Verbesserung der Vorhersage von klimabedingten Veränderungen in der trophischen Struktur und Funktionsweise des Ökosystems der Nordsee. Am Helmholtz-Zentrum Hereon leitet er die Entwicklung des globalen Ozean-Biogeochemie-Modells ICON-Coast, welches aufgrund einer regionalen Gitterverfeinerung sowie realistischeren Erfassung schelfspezifischer Prozesse erstmalig eine nahtlose Verbindung zwischen dem offenen Ozean und den flachen Küstengebieten ermöglicht. Dieses neue Modellsystem wird dazu eingesetzt, die Bedeutung und Funktion der Übergangszone zwischen Land und Ozean für den globalen Kohlenstoffkreislauf themenübergreifend zu untersuchen sowie damit verbundene Unsicherheiten in globalen Zukunftsprojektionen zu verringern.
- Kossack, J., Mathis, M., Daewel, U., Liu, F., Demir, K.T., Thomas, H., & Schrum, C. (2024): Tidal impacts on air-sea CO2 exchange on the North-West European shelf. Front. Mar. Sci., 11:1406896, doi:10.3389/fmars.2024.1406896
- Mathis, M., Lacroix, F., Hagemann, S., Nielsen, D.M., Ilyina, T., & Schrum, C. (2024): Enhanced CO2 uptake of the coastal ocean is dominated by biological carbon fixation. Nat. Clim. Chang., doi:10.1038/s41558-024-01956-w
- Nielsen, D.M., Chegini, F., Maerz, J., Brune, S., Mathis, M., Dobrynin, M., Baehr, J., Brovkin, V., & Ilyina, T. (2024): Reduced Arctic Ocean CO2 uptake due to coastal permafrost erosion. Nat. Clim. Chang., doi:10.1038/s41558-024-02074-3
- Kossack, J., Mathis, M., Daewel, U., Zhang, Y.J., & Schrum, C. (2023): Barotropic and baroclinic tides increase primary production on the Northwest European Shelf. Front. Mar. Sci., Volume 10, doi:10.3389/fmars.2023.1206062
- Kühn, B., Kempf, A., Brunel, T., Cole, H., Mathis, M., Sys, K., Trijoulet, V., Vermard, Y., & Taylor, M. (2023): Adding to the mix – Challenges of mixed-fisheries management in the North Sea under climate change and technical interactions. Fisheries Management and Ecology, 30, 360–377, doi:10.1111/fme.12629
- Mathis, M., Logemann, K., Maerz, J., Lacroix, F., Hagemann, S., Chegini, F., Ramme, L., Ilyina, T., Korn, P., & Schrum, C. (2022): Seamless integration of the coastal ocean in global marine carbon cycle modeling. Journal of Advances in Modeling Earth Systems, 14, doi:10.1029/2021MS002789
- Mayer, B., Mathis, M., Mikolajewicz, U., & Pohlmann, T. (2022): RCP8.5-projected changes in German Bight storm surge characteristics from regionalized ensemble simulations for the end of the twenty-first century. Front. Clim., 4:992119, doi:10.3389/fclim.2022.992119
- Weinert, M., Kröncke, I., Meyer, J., Mathis, M., Pohlmann, T., & Reiss, H. (2022): Benthic ecosystem functioning under climate change: modelling the bioturbation potential for benthic key species in the southern North Sea. PeerJ, 10:e14105, doi:10.7717/peerj.14105
- Wirtz, K., Smith, S.L., Mathis, M., & Taucher, J. (2022): Vertically migrating phytoplankton fuel high oceanic primary production. Nature Climate Change, 12, 750–756, doi:10.1038/s41558-022-01430-5
- Hátún, H., Larsen, K.M.H., Eliasen, S.K., & Mathis, M. (2021). Major Nutrient Fronts in the Northeastern Atlantic: From the Subpolar Gyre to Adjacent Shelves. In: The Handbook of Environmental Chemistry. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/698_2021_794
- Lacroix, F., Ilyina, T., Mathis, M., Laruelle, G. G., & Regnier, P. (2021). Historical increases in land-derived nutrient inputs may alleviate effects of a changing physical climate on the oceanic carbon cycle. Global Change Biology, 27, 5491– 5513. https://doi.org/10.1111/gcb.15822
- Weinert, M., Mathis, M., Kröncke, I., Pohlmann, T. , & Reiss, H. (2021): Climate change effects on marine protected areas: Projected decline of benthic species in the North Sea. Marine Environmental Research, Volume 163, 2021, 105230, doi:10.1016/j.marenvres.2020.105230
- de Souza, M.M., Mathis, M., Mayer, B., Noernberg, M.A., & Pohlmann, T. (2020): Possible impacts of anthropogenic climate change to the upwelling in the South Brazil Bight. Climate Dynamics (2020), doi:10.1007/s00382-020-05289-0
- Mathis, M., & Mikolajewicz, U. (2020): The impact of meltwater discharge from the Greenland ice sheet on the Atlantic nutrient supply to the northwest European shelf. Ocean Sci., 16, 167–193, https://doi.org/10.5194/os-16-167-2020
- de Souza, M.M., Mathis, M., & Pohlmann, T. (2019): Driving mechanisms of the variability and long-term trend of the Brazil–Malvinas confluence during the 21st century. Clim Dyn 53, 6453–6468, doi:10.1007/s00382-019-04942-7
- Núñez-Riboni, I., Taylor, M., Kempf, A., Püts, M., & Mathis, M. (2019): Spatially resolved past and projected changes of the suitable thermal habitat of North Sea cod (Gadus morhua) under climate change. ICES Journal of Marine Science, fsz132, 15 pp, doi:10.1093/icesjms/fsz132
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- Mathis, M., Elizalde, A., & Mikolajewicz, U. (2019): The future regime of Atlantic nutrient supply to the Northwest European Shelf. Journal of Marine Systems 189, 98-115, doi:10.1016/j.jmarsys.2018.10.002
- Mathis, M., Elizalde, A., & Mikolajewicz, U. (2018): Which complexity of regional climate system models is essential for downscaling anthropogenic climate change in the Northwest European Shelf? Climate Dynamics 50, 2637-2659, doi:10.1007/s00382-017-3761-3
- Hátún, H., Ólafsson, J., Azetsu-Scott, K., Somavilla, R., Rey, F., Johnson, C., Mathis, M., Mikolajewicz, U., Coupel, P., Tremblay, J. E., Hartman, S., Pacariz, S., & Salter, I. (2017): The subpolar gyre regulates silicate concentrations in the North Atlantic. Scientific Reports 7 (1), 14576, doi:10.1038/s41598-017-14837-4
- Pätsch, J., Burchard, H., Dieterich, C., Gräwe, U., Gröger, M., Mathis, M., Kapitza, H., Bersch, M., Moll, A., Pohlmann, T., Su, J., Ho-Hagemann, H. T. M., Schulz, A., Elizalde, A., & Eden, C. (2017): An evaluation of the North Sea circulation in global and regional models relevant for ecosystem simulations. Ocean Modelling, doi:10.1016/j.ocemod.2017.06.005
- Schrum, C., Lowe, J., Meier, H. E. M., Grabemann, I., Holt, J., Mathis, M., Pohlmann, T., Skogen, M. D., Sterl, A., & Wakelin, S. (2016): Projected Change - North Sea. In: Quante, M., & Colijn, F. (Eds.): North Sea Region Climate Change Assessment. Springer Berlin - Heidelberg, pp. 175-217, doi:10.1007/978-3-319-39745-0_6
- Weinert, M., Mathis, M., Kröncke, I., Neumann, H., Pohlmann, T., & Reiss, H. (2016): Modelling climate change effects on benthos: Distributional shifts in the North Sea from 2001 to 2099. Estuarine, Coastal and Shelf Science 175, 157-168, doi:10.1016/j.ecss.2016.03.024
- Mathis, M., Elizalde, A., Mikolajewicz, U., & Pohlmann, T. (2015): Variability patterns of the general circulation and sea water temperature in the North Sea. Progress in Oceanography 135, 91-112, doi:10.1016/j.pocean.2015.04.009
- O'Driscoll, K., Mayer, B., Su, J., & Mathis, M. (2014): The effects of global climate change on the cycling and processes of persistent organic pollutants (POPs) in the North Sea. Ocean Science 10, 397-409, doi:10.5194/os-10-397-2014
- Su, J., Sein, D.V., Mathis, M., Mayer, B., O'Driscoll, K., Chen, X., Mikolajewicz, U., & Pohlmann, T. (2014): Assessment of a zoomed global model for the North Sea by comparison with a conventional nested regional model. Tellus A, 66, 23927, doi:10.3402/tellusa.v66.23927
- Mathis, M., & Pohlmann, T. (2014): Projection of physical conditions in the North Sea for the 21st century. Climate Research 61, 1-17, doi:10.3354/cr01232
- Mathis, M., Mayer, B., & Pohlmann, T. (2013): An uncoupled dynamical downscaling for the North Sea: Method and evaluation. Ocean Modelling 72, 153-166, doi:10.1016/j.ocemod.2013.09.004
- Mathis, M. (2013): Projected Forecast of Hydrodynamic Conditions in the North Sea for the 21st Century. PhD Thesis, University of Hamburg, Germany, 178 pp, https://ediss.sub.uni-hamburg.de//volltexte/2013/6169/
- Alheit, J., Pohlmann, T., Casini, M., Greve, W., Hinrichs, R., Mathis, M., O'Driscoll, K., Vorberg, R., & Wagner, C. (2012): Climate variability drives anchovies and sardines into the North and Baltic Seas. Progress in Oceanography 96 (1), 128-139, doi:10.1016/j.pocean.2011.11.015