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Veranschaulichung: Regen, der über ein Einzugsgebiet in die Überschwemmungsebene geleitet wird, erzeugt, wobei die Intensität eines Szenarios steigt und fällt

Risk Academy, geleitet vom Nexus Consortium · Systeme und Nexus-Studien · Fachbereich Nexusbasiertes Risikomanagement

Water, energy, food and ecosystems as one system: links, trade-offs and synergies

Nexus Wasser-Energie-Ernährung-Ökosysteme

The water-energy-food-ecosystems nexus covers the interactions between water, energy, food and ecosystems: how a choice in one sector changes risk in the others, the trade-offs and synergies between them and how policies and investments can be made coherent, applied to basins, cities and national planning.

01Geltungsbereich

Was die Disziplin abdeckt

Die Unterthemen, die ihre Kurse und Labore lehren.

Kurse
In Vorbereitung
Stufen
In Entwicklung
Labore
Exposure lab, Map lab, GeoAI lab, Network lab, Trigger lab
  • Nexus thinking and its origins
  • Water-energy links
  • Water-food links
  • Energy-food links
  • Ecosystems in the nexus
  • Trade-offs and synergies
  • Nexus governance
  • Nexus indicators
02Karten

Einen Zwilling für jeden Ort bauen

Search any place or open the world; the layers and generators follow water-energy-food-ecosystems nexus on the planet map, the globe and in 3D.

Der Tonle Sap und der untere Mekong bei Phnom Penh: ein flacher Plan des Fakultäts-Zwillings. Gelände 0 bis 1,700 m; Fluss 2,956 km; 14 Staudämme; 6 Kraftwerke, 88 MW; Baumbedeckung 37.8 Prozent des Kastens; Ackerland 39.9 Prozent des Kastens; Bebaut 0.9 Prozent des Kastens; Dauerhaftes Wasser 4.7 Prozent des Kastens; Flussabfluss, GloFAS über Open-Meteo: live gelesen, wenn der 3D-Zwilling geöffnet wird; Vegetationsindex, MODIS Terra NDVI 8-Tage: live gelesen, wenn der 3D-Zwilling geöffnet wird; Ausdehnung des Oberflächenwassers, OPERA DSWx (HLS): der Flutpuls: live gelesen, wenn der 3D-Zwilling geöffnet wird; Landbedeckungsklassen, MODIS IGBP (jährlich): live gelesen, wenn der 3D-Zwilling geöffnet wird. Konturen alle 250 Meter aus dem Höhenraster; benannte Flüsse nach Klasse; Anteile von Ackerland, Baumbedeckung, Wasser und bebauter Fläche (ESA WorldCover 2021) als die Klasse, die ein Viertel oder mehr jeder Zelle einnimmt; Staudämme als Markierungen; Kraftwerke als Markierungen.
The Tonle Sap and the Lower Mekong at Phnom Penh, Cambodia. Flache Darstellung derselben Daten: der See und die Flüsse, die Talsperren, die Kraftwerke nach Leistung, die Zellen für Ackerland und Baumbedeckung und die Zahlen darunter. Der 3D-Zwilling öffnet sich auf Geräten, die ihn darstellen können, sobald seine Daten und sein Code geprüft sind; Abfluss, Vegetation, Oberflächenwasser und die jährliche Landbedeckung werden im Zwilling auf Anfrage geladen, jeweils mit ihrem Datenstand.
  • Terrain 0 to 1,700 m
  • River 2,956 km
  • 14 dams
  • 6 power plants, 88 MW
  • Tree cover 37.8 percent of the box
  • Cropland 39.9 percent of the box
  • Built-up 0.9 percent of the box
  • Permanent water 4.7 percent of the box
  • River discharge, GloFAS via Open-Meteo: read live when the 3D twin opens
  • Vegetation index, MODIS Terra NDVI 8-day: read live when the 3D twin opens
  • Surface water extent, OPERA DSWx (HLS): the flood pulse: read live when the 3D twin opens
  • Land cover classes, MODIS IGBP (annual): read live when the 3D twin opens
Credits and dates per layer are listed under the stage. Relief in the twin is exaggerated ×1.5 for legibility.

Drag to move, right drag or Shift with a drag to turn and tilt, Ctrl with the wheel to zoom. Keyboard: arrows move, Shift with arrows turn and tilt, + and – zoom, 0 resets, V steps through the views, Escape clears.

Flache Darstellung derselben Daten: der See und die Flüsse, die Talsperren, die Kraftwerke nach Leistung, die Zellen für Ackerland und Baumbedeckung und die Zahlen darunter. Der 3D-Zwilling öffnet sich auf Geräten, die ihn darstellen können, sobald seine Daten und sein Code geprüft sind; Abfluss, Vegetation, Oberflächenwasser und die jährliche Landbedeckung werden im Zwilling auf Anfrage geladen, jeweils mit ihrem Datenstand.

Die dargestellten Grenzen, Namen und Bezeichnungen bedeuten weder ein Urteil über den Rechtsstatus eines Gebiets noch eine Billigung oder Anerkennung dieser Grenzen. Länder: Natural Earth (gemeinfrei).

03Live-Karte

Water now in Mexico

Rain, flood water and root-zone soil moisture from NASA satellites and models, with long-term water stress, over Mexico.

Die interaktive Karte benötigt JavaScript; die Ebenenliste und die Quellen finden Sie unten.

Ebenen 2

Wasser jetzt

Über diese Ebene
Evidenz
Geschätzt
Quelle
GPM IMERG (NASA GES DISC)
Anbieter
NASA GES DISC
Lizenz
Offene NASA-Daten
Jahrgang
täglich; Satellitenschätzung, nahezu in Echtzeit
Neuester Stand bei der Erstellung
2026-10-12
Beschluss
Raster von etwa 2 km
Unsicherheit
Satellitenschätzung, nahezu in Echtzeit. Satelliten- oder Modellraster, wie der Anbieter es veröffentlicht. Wolken, Streifenlücken und Ableitungsfehler hinterlassen Lücken und Rauschen; die Werte sind Indikatoren, keine Messungen an einem Ort.
Erreicht über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet (Wolken hinterlassen Lücken)
Quelle
VIIRS Global Flood Product (NASA LANCE)
Anbieter
NASA LANCE
Lizenz
Offene NASA-Daten
Jahrgang
täglich; Satellitenerkennung; Wolken hinterlassen Lücken
Neuester Stand bei der Erstellung
2026-10-14
Beschluss
Raster von etwa 250 m
Unsicherheit
Satellitenerkennung; Wolken hinterlassen Lücken. Satelliten- oder Modellraster, wie es der Anbieter veröffentlicht. Wolken, Streifenlücken und Rückgewinnungsfehler hinterlassen Lücken und Rauschen; die Werte sind Indikatoren, keine Messungen an einem Ort.
Erreicht über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Modelled
Quelle
SMAP Level 4 (NASA NSIDC DAAC)
Anbieter
NASA NSIDC DAAC
Lizenz
Offene NASA-Daten
Jahrgang
daily; Model with satellite data assimilated
Neuester Stand bei der Erstellung
2026-10-11
Beschluss
Raster von etwa 2 km
Unsicherheit
Model with satellite data assimilated. Satellite or model raster as the provider publishes it. Clouds, swath gaps and retrieval error leave gaps and noise; values are indicators, not measurements at a place.
Erreicht über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Observed (clouds and night leave gaps)
Quelle
VIIRS NOAA-20 NDSI (NASA LANCE)
Anbieter
NASA LANCE
Lizenz
Offene NASA-Daten
Jahrgang
daily; Satellite detection; clouds and night leave gaps
Neuester Stand bei der Erstellung
2026-10-14
Beschluss
Raster von etwa 500 m
Unsicherheit
Satellite detection; clouds and night leave gaps. Satellite or model raster as the provider publishes it. Clouds, swath gaps and retrieval error leave gaps and noise; values are indicators, not measurements at a place.
Erreicht über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Observed (latest month GIBS publishes)
Quelle
GRACE-FO JPL mascons (NASA JPL PO.DAAC)
Anbieter
NASA JPL PO.DAAC
Lizenz
Offene NASA-Daten
Jahrgang
monthly; Satellite gravimetry; latest month GIBS publishes
Neuester Stand bei der Erstellung
2022-07-01
Beschluss
Raster von etwa 2 km
Unsicherheit
Satellite gravimetry; latest month GIBS publishes. Satellite or model raster as the provider publishes it. Clouds, swath gaps and retrieval error leave gaps and noise; values are indicators, not measurements at a place.
Erreicht über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet
Quelle
GHRSST MUR (NASA JPL PO.DAAC)
Anbieter
NASA JPL PO.DAAC
Lizenz
Offene NASA-Daten
Jahrgang
daily; Satellite analysis
Neuester Stand bei der Erstellung
2026-10-12
Beschluss
Raster von etwa 1 km
Unsicherheit
Gap-filled satellite analysis of sea surface temperature for the date shown; not a reef or species condition report.
Erreicht über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet
Quelle
VIIRS NOAA-20 korrigierte Reflektanz (NASA LANCE)
Anbieter
NASA LANCE
Lizenz
Offene NASA-Daten
Jahrgang
täglich; Satellitenbild
Neuester Stand bei der Erstellung
2026-10-14
Beschluss
Raster von etwa 250 m
Unsicherheit
Satellitenbild. Satelliten- oder Modellraster, wie vom Anbieter veröffentlicht. Wolken, Streifenlücken und Abrufunsicherheit hinterlassen Lücken und Rauschen; die Werte sind Indikatoren, keine Messungen an einem Ort.
Erreicht über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben

Zuletzt verfügbar

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © OpenStreetMap-Mitwirkende (ODbL) · Natural Earth

Die neuesten NASA-Bilder werden geladen.

Zum Verschieben ziehen. Zum Zoomen Strg oder ⌘ gedrückt halten und scrollen, die Zwei-Finger-Geste oder die Schaltflächen verwenden; für die Werte unter dem Zeiger darüberfahren; Zurücksetzen kehrt zur Region zurück.

Water now, framed on Mexico.Satelliten- und Modellprodukte, wie sie die NASA veröffentlicht, jeweils mit eigenem Datum. Sie sind Indikatoren, keine Bewertungen eines Ortes.

Daten: NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © OpenStreetMap-Mitwirkende · Natural Earth · NASA EONETQuellen und Lizenzen

  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into H3 cells where shown (modified). Offene NASA-Daten
  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into H3 cells where shown (modified). Offene NASA-Daten
  • GPM-IMERG-Niederschlag, NASA Precipitation Processing System; verbreitet vom NASA Goddard Earth Sciences Data and Information Services Center (GES DISC); Bildmaterial über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo dargestellt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). Offene NASA-Daten
  • VIIRS-Produkte in Beinahe-Echtzeit (Überflutung, Landoberflächentemperatur, Schneebedeckung, korrigierte Reflexion), NASA LANCE; Bildmaterial über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo dargestellt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). Offene NASA-Daten
  • SMAP Level 4 Bodenfeuchte und Schneemasse, NASA Global Modeling and Assimilation Office; verbreitet durch das NASA National Snow and Ice Data Center DAAC; Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo dargestellt, zu H3-Zellen gemittelt (verändert). Offene NASA-Daten
  • GRACE- und GRACE-FO-JPL-Mascon-Lösung, NASA Jet Propulsion Laboratory; verbreitet vom NASA Physical Oceanography DAAC (PO.DAAC); Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbkarte neu gezeichnet; Werte, wo dargestellt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). Offene NASA-Daten
  • GHRSST Level 4 MUR analyses, NASA Jet Propulsion Laboratory; verteilt vom NASA Physical Oceanography DAAC (PO.DAAC); Bilder über NASA GIBS. Farben aus der veröffentlichten Farbtabelle neu gezeichnet; Werte, wo dargestellt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). Offene NASA-Daten
  • ASTER GDEM ist ein Produkt von METI und NASA (ASTER Global Digital Elevation Model V003, NASA LP DAAC); Bildmaterial über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo dargestellt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). Zitierweise: NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. Offene NASA-Daten
  • Erstellt mit Natural Earth. Freie Vektor- und Rasterkartendaten @ naturalearthdata.com. Gemeinfrei
  • © OpenStreetMap-Mitwirkende (ODbL), über NASA GIBS (Küstenlinien, Grenzen, Straßen und Ortsnamen). Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo angezeigt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). ODbL
  • Blue Marble, NASA Earth Observatory; Bilddaten über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbkarte neu gezeichnet; Werte, wo dargestellt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). Offene NASA-Daten
  • Kontext auf Globus und flacher Karte: Küstenlinien, Grenzen, Straßen und Ortsnamen aus den Referenzebenen von NASA GIBS (OpenStreetMap-Daten, ODbL, © OpenStreetMap contributors); Blue-Marble-Bilddaten als optionale Basis; 3D-Gelände und Höhenanzeige aus dem Höhenfarbindex des ASTER GDEM (Klassen von 5 m bis 200 m, zur besseren Lesbarkeit überhöht). Grenzen werden wie veröffentlicht dargestellt und beziehen keine Position zu einem Gebiet.
  • Globus: MapLibre GL JS 6.9.1, BSD-3-Clause, © MapLibre contributors.
  • Live-Ereignisse: NASA Earth Observatory Natural Event Tracker (EONET). Die Ereignisse sind indikativ und behalten ihre ursprünglichen Quellenlinks.
  • NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • Abflussvorhersage für Flüsse, 30 Tage mit Spannweite (GloFAS über Open-Meteo): Enthält modifizierte Informationen des Copernicus Emergency Management Service 2026; keine Hochwasserwarnung.
  • Vergangenes Jahr, Tagestemperatur (ERA5 über Open-Meteo): enthält veränderte Informationen des Copernicus Climate Change Service 2026.
  • Vergangenes Jahr, tägliche Temperatur und Sonnenschein (NASA POWER): Diese Daten stammen aus dem POWER-Projekt des NASA Langley Research Center (LaRC), finanziert über das Programm NASA Earth Science/Applied Science..
  • Wetterdaten von Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
  • Optionale Ebenen (13 Quellen in der Ebenenliste: live, Vorhersage, beobachtet und Kontext) zeigen ihre Anbieterangabe auf der Karte und hier, wenn sie eingeschaltet sind; Vorhersagen sind Modellergebnisse, abgeleitete Indizes sind Schätzungen.

Ebenen und Daten

  • Niederschlagsrate, Tagesmittel: GPM IMERG, NASA GES DISC · 12. Okt. 2026
  • Hochwasser, 3-Tage-Komposit: VIIRS Global Flood Product, NASA LANCE · 14. Okt. 2026
  • Bodenfeuchte im Wurzelraum, 0 bis 100 cm: SMAP Level 4, NASA NSIDC DAAC · 11. Okt. 2026
  • Schneebedeckung: VIIRS NOAA-20 NDSI, NASA LANCE · 13. Okt. 2026
  • Wasserspeicheranomalie, monatlich: GRACE-FO-JPL-Mascons, NASA JPL PO.DAAC · Juli 2022
  • Anomalie der Meeresoberflächentemperatur: GHRSST MUR25, NASA JPL PO.DAAC · 12. Okt. 2026
  • Echtfarbe: VIIRS NOAA-20 korrigierte Reflektanz, NASA LANCE · 13. Okt. 2026

04Das Fach

Das Fach, Methoden und Messgrößen sowie Debatten und Gremien

Das Fachgebiet und sein Umfang

For basin planners, utility and agriculture analysts and policy advisers who must trace how a choice in water, energy, food or land changes risk in the other sectors and make the trade-offs explicit.

05Die Methode

Wasser heben, um Getreide anzubauen: wie ein sinkender Grundwasserspiegel zur eigenen Energie- und Wasserrechnung wird

Pumping groundwater costs energy in proportion to the depth it is lifted; the energy to grow a tonne of grain follows from the crop’s water footprint, and when that electricity comes from thermal plants the energy consumes water in turn, so a water choice, an energy choice and a food choice are one choice seen three ways.

Quellen: D’Odorico et al., The global food-energy-water nexus (2018); Mekonnen and Hoekstra, The green, blue and grey water footprint of crops and derived crop products (2011); Albrecht, Crootof and Scott, The water-energy-food nexus: a systematic review of methods for nexus assessment (2018); Hoff, Understanding the Nexus: background paper for the Bonn 2011 Conference (2011).

06Signatur

How water-energy-food-ecosystems nexus connects the sectors

Wählen Sie Ecken, um eine Signatur zu bilden, und fahren Sie dann über eine Linie, um zu lesen, was jeder Sektor gibt und erhält.

Ecken wählen · über Linien fahren6 / 15 Beziehungen

Signatur

Water, Energy, Food and Biodiversity

Food gives biodiversity land conversion (0.6); water gives energy cooling water and hydropower (0.6): the strongest relations between the sectors this subject joins.

W · E · I · F · H · B

Sektoren
4 von 6
Beziehungen
6 von 15
Kopplung
0.43 Anteil am Gesamtwert

Stärkste wirkende Beziehungen

  • Ernährung → Biodiversität · Landumwandlung0.6
  • Wasser → Energie · Kühlwasser und Wasserkraft0.6
  • Wasser → Ernährung · Bewässerung0.8
  • Wasser → Biodiversität · ökologische Mindestabflüsse0.6
Lehrwerte für eine typische Stadtregion, keine Messungen für einen Ort. Kopplung ist die summierte Stärke der wirkenden Beziehungen als Anteil aller fünfzehn.
07Im Überblick

Im Überblick, Standards und Evidenz, Forschung und Evidenz, was sich ändert, und Lernen

Water-energy-food-ecosystems nexus at a glance

risksacademy.comsystems-nexusdiscipline

Water-energy-food-ecosystems nexus: 0 primary courses open, 0 in preparation and 5 also taught here, across 8 subtopics. Courses: RAF-104 L1 also taught here, RAN-302 L2 also taught here, RAN-303 L2 also taught here, RAN-304 L2 also taught here, RAN-308 L4 also taught here.
Water-energy-food-ecosystems nexus at a glance
  • Open, 0
  • In preparation, 0
  • Also taught here, 5
  • Subtopics, 8
Drawn as a network cascade: the discipline as the source, its courses as the first tier and connected disciplines as the second.Course codes from the curriculum; study levels L1 to L4.
ZwillingsbaukastenEinen Zwilling für jeden Ort bauenPraxisbeispiel: der Tonle Sap und der untere Mekong bei Phnom Penh · 5 Generatoren · 13 Ebenen · 2 Instrumente
08Konsole

How Water-energy-food-ecosystems nexus is taught, as a process you can run

Press Play to run this process from this page’s own data.

09Lernen

Lernen, Praxis und Verbindungen

Erfolge in dieser Disziplin

10Mitwirken

Mitwirken in Systemen und Nexus-Studien

Beginnen Sie bei Ihrer Rolle.

11Quellen

Grundlegende Quellen und wo man beginnt

Start with Hoff, then Bazilian, then Albrecht.

12Fragen

Fragen, Antworten und Schlüsselbegriffe

Ist das Studium hier kostenfrei?
Ja. Alle Kurse und Lernmaterialien der Risk Academy, geleitet vom Nexus Consortium, sind kostenfrei, im eigenen Tempo oder in einer Kohorte. Die reguläre Teilnahme ist gebührenfrei. Bezahlte Arbeit, Praktika und Fellowships sind gesonderte Vereinbarungen.
Was bringt mir der Abschluss eines Kurses?
Ein Abschlussnachweis: der Kurs, seine Version, das Datum und der Gegenstand der Prüfung, standardmäßig privat und von Ihnen geteilt. Nachweise bauen sich zu Leistungsnachweisen für Disziplin, Abteilung und Programm auf. Ein Nachweis gibt an, was studiert und geprüft wurde, und bescheinigt keine Kompetenz. Er ist weder eine Zulassung noch ein Berufstitel noch ein Beschäftigungsstatus.
Woher stammen die Daten und die Orte?
Jede Fakultät lehrt an einem Zwilling eines realen Ortes, der aus offenen Daten aufgebaut ist. Jede Ebene nennt Anbieter, Lizenz und Datum, und jedes Ergebnis der Academy nennt seine Quelle. Karten und Zahlen sind Indikatoren für die Lehre, niemals eine Bewertung eines Ortes.
How do I take part beyond the courses in water-energy-food-ecosystems nexus?
Bilden Sie eine Kompetenzzelle aus drei bis sieben Personen, bearbeiten Sie einen gemeinsamen Lernpfad, übernehmen Sie eine betreute Aufgabe in den nationalen Arbeitsgruppen oder bringen Sie eine Kohorte aus Ihrer Institution mit. Für Organisationen.

Schlüsselbegriffe

Begriff

Nexus Wasser-Energie-Nahrung

Die gegenseitige Abhängigkeit von Wasser-, Energie- und Ernährungssicherheit und die Notwendigkeit, sie gemeinsam zu steuern.

Begriff

Trade-off

Ein Gewinn in einem Sektor, der auf Kosten eines anderen geht.

Begriff

Synergie

Eine Maßnahme, die in mehr als einem Sektor Nutzen bringt.

Begriff

Eingebettetes Wasser

Das Wasser, das zur Herstellung eines Guts verbraucht wird, auch virtuelles Wasser genannt.

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