Meer
Das Meer, auch Weltozean oder einfach Ozean genannt, ist der Körper aus salzhaltigem Wasser, der etwa 71 Prozent der Erdoberfläche bedeckt. Das Wort Meer wird auch verwendet, um Abschnitte des Meeres zweiter Ordnung zu bezeichnen, wie das Mittelmeer, sowie bestimmte große, vollständig landumschlossene Salzwasserseen, wie das Kaspische Meer. Das Meer reguliert das Klima der Erde und spielt eine wichtige Rolle im Wasser-, Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf. Die Nutzung und Erforschung des Meeres durch den Menschen ist seit der Antike bekannt und bis weit in die Vorgeschichte hinein belegt, während die moderne wissenschaftliche Erforschung als Ozeanografie bezeichnet wird. Der häufigste im Meerwasser gelöste Feststoff ist Natriumchlorid. Das Wasser enthält auch Magnesium-, Kalzium-, Kalium- und Quecksilbersalze sowie viele andere Elemente, zum Teil in sehr geringen Konzentrationen. Der Salzgehalt variiert stark, ist in Oberflächennähe und an den Mündungen großer Flüsse niedriger und in den Tiefen des Ozeans höher; die relativen Anteile der gelösten Salze variieren jedoch in den Ozeanen nur wenig. ⓘ
Winde, die über die Meeresoberfläche wehen, erzeugen Wellen, die sich brechen, wenn sie in das seichte Wasser eindringen. Durch Reibung erzeugen die Winde auch Oberflächenströmungen, die eine langsame, aber stabile Wasserzirkulation in den Ozeanen bewirken. Die Richtung der Zirkulation wird von Faktoren wie der Form der Kontinente und der Erdrotation (Coriolis-Effekt) bestimmt. Tiefseeströmungen, das so genannte globale Förderband, transportieren kaltes Wasser aus der Nähe der Pole in alle Ozeane. Die Gezeiten, das in der Regel zweimal täglich stattfindende Ansteigen und Abfallen des Meeresspiegels, werden durch die Erdrotation und die Schwerkraft des Mondes und - in geringerem Maße - der Sonne verursacht. Die Gezeiten können in Buchten oder Flussmündungen einen sehr hohen Schwankungsbereich aufweisen. Unterseeische Erdbeben, die durch tektonische Plattenbewegungen unter den Ozeanen entstehen, können zu zerstörerischen Tsunamis führen, ebenso wie Vulkane, riesige Erdrutsche oder der Einschlag großer Meteoriten. ⓘ
Eine Vielzahl von Organismen, darunter Bakterien, Protisten, Algen, Pflanzen, Pilze und Tiere, leben im Meer, das eine breite Palette von marinen Lebensräumen und Ökosystemen bietet, die in der Vertikalen von der sonnenbeschienenen Oberfläche und der Küste bis zu den großen Tiefen und dem Druck der kalten, dunklen Abyssalzone und in der Breite von den kalten Gewässern unter den Polkappen bis zur bunten Vielfalt der Korallenriffe in tropischen Regionen reichen. Viele der wichtigsten Organismengruppen haben sich im Meer entwickelt, und möglicherweise hat das Leben dort seinen Anfang genommen. ⓘ
Das Meer liefert dem Menschen umfangreiche Nahrungsquellen, vor allem Fische, aber auch Schalentiere, Säugetiere und Algen, die von Fischern gefangen oder unter Wasser gezüchtet werden. Weitere Nutzungen des Meeres durch den Menschen sind Handel, Reisen, Mineraliengewinnung, Energieerzeugung, Kriegsführung und Freizeitaktivitäten wie Schwimmen, Segeln und Tauchen. Viele dieser Aktivitäten führen zu Meeresverschmutzung. Das Meer ist daher für den Menschen seit jeher ein integraler Bestandteil der Geschichte und Kultur. ⓘ
Unter Meer (Niederdeutsch: die See) versteht man die miteinander verbundenen Gewässer der Erde, welche die Kontinente umgeben, auch „die Ozeane“. Wird diese marine Wassermasse als ein Gewässer verstanden, spricht man von dem Weltmeer. ⓘ
Das Meer ist eine zusammenhängende, reich gegliederte Wassermasse, die rund 71 % der Erdoberfläche bedeckt. 31,7 % des Weltmeeres sind 4000–5000 m tief. Die tiefste Stelle mit etwa 11.000 m Meerestiefe liegt im Marianengraben, einer Tiefseerinne im Pazifik. Flache Meeresregionen liegen dagegen meist auf dem Schelf (Flachmeere, wie z. B. der größte Teil der Nordsee). Die Meeresflora produziert ungefähr 70 % des in der Erdatmosphäre vorhandenen Sauerstoffs. ⓘ
Insgesamt hat das Meer ein Volumen von 1,338 Mrd. km³ und damit einen Anteil von 96,5 % am Weltwasservorkommen. Meerwasser ist wegen des hohen Salzgehaltes von rund 3,5 % für den Gebrauch als Trink- und Bewässerungswasser nicht direkt geeignet. Nur 3,5 % des gesamten Wasservorrates auf der Erde ist Süßwasser. Wissenschaftlich erforscht werden die Meere in den Meereswissenschaften, zusammenfassend Meereskunde genannt. ⓘ
Definition
Das Meer ist das zusammenhängende System aller ozeanischen Gewässer der Erde, einschließlich des Atlantischen, Pazifischen, Indischen, Südlichen und Arktischen Ozeans. Das Wort "Meer" kann jedoch auch für viele spezifische, viel kleinere Meerwasserkörper verwendet werden, wie z. B. die Nordsee oder das Rote Meer. Es gibt keine scharfe Unterscheidung zwischen Meeren und Ozeanen, obwohl Meere im Allgemeinen kleiner sind und oft teilweise (als Randmeere oder insbesondere als Mittelmeermeere) oder vollständig (als Binnenmeere) von Land umgeben sind. Die Sargassosee hat jedoch keine Küstenlinie und liegt innerhalb einer kreisförmigen Strömung, dem Nordatlantikwirbel. Meere sind im Allgemeinen größer als Seen und enthalten Salzwasser; der See Genezareth ist jedoch ein Süßwassersee. Nach dem Seerechtsübereinkommen der Vereinten Nationen ist der gesamte Ozean ein "Meer". ⓘ
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Physikalische Wissenschaft
Die Erde ist der einzige bekannte Planet mit Meeren aus flüssigem Wasser auf seiner Oberfläche, obwohl der Mars Eiskappen besitzt und ähnliche Planeten in anderen Sonnensystemen möglicherweise Ozeane haben. Die 1.335.000.000 Kubikkilometer (320.000.000 cu mi) Meer der Erde enthalten etwa 97,2 Prozent des bekannten Wassers und bedecken etwa 71 Prozent der Erdoberfläche. Weitere 2,15 % des Wassers auf der Erde sind gefroren und befinden sich im Meereis des Arktischen Ozeans, in der Eiskappe der Antarktis und der angrenzenden Meere sowie in verschiedenen Gletschern und Oberflächenablagerungen auf der ganzen Welt. Der Rest (etwa 0,65 % der Gesamtmenge) bildet unterirdische Reservoirs oder verschiedene Stadien des Wasserkreislaufs und enthält das Süßwasser, auf das die meisten Lebewesen auf der Erde stoßen und das sie nutzen: Dampf in der Luft, die Wolken, die sich langsam bilden, der Regen, der von ihnen fällt, und die Seen und Flüsse, die sich spontan bilden, wenn das Wasser immer wieder ins Meer fließt. ⓘ
Die wissenschaftliche Untersuchung des Wassers und des Wasserkreislaufs der Erde ist die Hydrologie; die Hydrodynamik untersucht die Physik des Wassers in Bewegung. Die neuere Erforschung des Meeres im Besonderen ist die Ozeanographie. Sie begann mit der Erforschung der Form der Meeresströmungen, hat sich aber inzwischen zu einem großen und multidisziplinären Gebiet ausgeweitet: Sie untersucht die Eigenschaften des Meerwassers, studiert Wellen, Gezeiten und Strömungen, kartiert die Küstenlinien und den Meeresboden und erforscht das Meeresleben. Der Teilbereich, der sich mit der Bewegung des Meeres, seinen Kräften und den auf es einwirkenden Kräften befasst, wird als physikalische Ozeanografie bezeichnet. Die Meeresbiologie (biologische Ozeanografie) befasst sich mit den Pflanzen, Tieren und anderen Organismen, die in marinen Ökosystemen leben. Beide werden von der chemischen Ozeanografie unterrichtet, die das Verhalten von Elementen und Molekülen in den Ozeanen untersucht: derzeit insbesondere die Rolle des Ozeans im Kohlenstoffkreislauf und die Rolle von Kohlendioxid bei der zunehmenden Versauerung des Meerwassers. Die Meeres- und maritime Geografie zeichnet die Form und Gestaltung des Meeres auf, während die Meeresgeologie (geologische Ozeanografie) Beweise für die Kontinentalverschiebung und die Zusammensetzung und Struktur der Erde liefert, den Prozess der Sedimentation klärt und die Untersuchung von Vulkanismus und Erdbeben unterstützt. ⓘ
Im Zug der menschengemachten globalen Erwärmung erwärmen sich auch die Meere, durch die in ihnen ansteigenden Temperaturen verschieben sich unter anderem die Habitate der im Wasser lebenden Tier- und Pflanzenarten. ⓘ
Der Anstieg des CO2-Gehalts in der Luft führt dazu, dass das Meer mehr CO2 aus der Erdatmosphäre aufnimmt. Dieses löst sich im Meerwasser unter Bildung von Kohlensäure (H2CO3). Durch diese Versauerung der Meere verschlechtern sich die Bedingungen vor allem derjenigen Meerestiere, die Kalk zum Leben brauchen (Tiere mit Kalkschalen oder Kalkskeletten wie etwa Steinkorallen), da z. B. die Biomineralisation von Korallen behindert wird: Zusammen mit der Erwärmung der Meere führt dies zu immer mehr Korallenbleichen. Einen gegenläufigen Effekt bewirkt der Bestand an Algen in den Weltmeeren, dessen Wachstum durch CO2 gefördert wird und der einen erheblichen Teil des verstoffwechselten CO2 zum Ozeanboden sinken lässt, wo es durch Sedimentation für sehr lange Zeit dem Stoffkreislauf der Biosphäre entzogen ist. Ein weiterer gegenläufiger Effekt ergibt sich bei der gleichzeitigen globalen Erwärmung daraus, dass wärmeres Wasser eine geringere Aufnahmefähigkeit für CO2 als kälteres Wasser besitzt. ⓘ
Meerwasser
Salzgehalt
Ein Merkmal von Meerwasser ist, dass es salzig ist. Der Salzgehalt wird in der Regel in Teilen pro Tausend (‰ oder Promille) gemessen, und der offene Ozean hat etwa 35 Gramm Feststoffe pro Liter, was einem Salzgehalt von 35 ‰ entspricht. Der Salzgehalt des Mittelmeers ist mit 38 ‰ etwas höher, während der Salzgehalt des nördlichen Roten Meeres 41‰ erreichen kann. Im Gegensatz dazu haben einige hypersaline Seen auf dem Festland einen viel höheren Salzgehalt, z. B. hat das Tote Meer 300 Gramm gelöste Feststoffe pro Liter (300 ‰). ⓘ
Während die Bestandteile von Kochsalz (Natrium und Chlorid) etwa 85 Prozent der gelösten Feststoffe ausmachen, gibt es auch andere Metallionen wie Magnesium und Kalzium sowie negative Ionen wie Sulfat, Karbonat und Bromid. Trotz unterschiedlicher Salzgehalte in den verschiedenen Meeren ist die relative Zusammensetzung der gelösten Salze in allen Ozeanen der Welt stabil. Meerwasser ist für den Menschen zu salzig, um es gefahrlos trinken zu können, da die Nieren den salzhaltigen Urin nicht ausscheiden können. ⓘ
| Gelöster Stoff | Konzentration (‰) | % der Gesamtsalze ⓘ |
|---|---|---|
| Chlorid | 19.3 | 55 |
| Natrium | 10.8 | 30.6 |
| Sulfat | 2.7 | 7.7 |
| Magnesium | 1.3 | 3.7 |
| Kalzium | 0.41 | 1.2 |
| Kalium | 0.40 | 1.1 |
| Bikarbonat | 0.10 | 0.4 |
| Bromid | 0.07 | 0.2 |
| Karbonat | 0.01 | 0.05 |
| Strontium | 0.01 | 0.04 |
| Borat | 0.01 | 0.01 |
| Fluorid | 0.001 | <0.01 |
| Alle anderen gelösten Stoffe | <0.001 | <0.01 |
Obwohl die Salzmenge im Ozean im Laufe von Millionen von Jahren relativ konstant bleibt, beeinflussen verschiedene Faktoren den Salzgehalt eines Gewässers. Die Verdunstung und das Nebenprodukt der Eisbildung (die so genannte "Soleausscheidung") erhöhen den Salzgehalt, während Niederschläge, Meereisschmelze und Abfluss vom Land ihn verringern. In die Ostsee zum Beispiel fließen viele Flüsse ein, so dass das Meer als brackig angesehen werden kann. Das Rote Meer hingegen ist aufgrund seiner hohen Verdunstungsrate sehr salzig. ⓘ
Temperatur
Die Temperatur des Meeres hängt von der Sonneneinstrahlung ab, die auf seine Oberfläche fällt. In den Tropen, wenn die Sonne fast über dem Meer steht, kann die Temperatur der Oberflächenschichten auf über 30 °C ansteigen, während in Polnähe die Temperatur im Gleichgewicht mit dem Meereis etwa -2 °C beträgt. In den Ozeanen gibt es eine ständige Wasserzirkulation. Warme Oberflächenströme kühlen ab, wenn sie sich von den Tropen entfernen, und das Wasser wird dichter und sinkt ab. Das kalte Wasser bewegt sich als Tiefseeströmung zurück in Richtung Äquator, angetrieben durch Veränderungen der Temperatur und der Dichte des Wassers, bevor es schließlich wieder an die Oberfläche aufsteigt. Die Temperatur des Tiefseewassers liegt in allen Teilen der Welt zwischen -2 °C und 5 °C (41 °F). ⓘ
Meerwasser mit einem typischen Salzgehalt von 35 ‰ hat einen Gefrierpunkt von etwa -1,8 °C (28,8 °F). Wenn die Temperatur niedrig genug ist, bilden sich Eiskristalle an der Oberfläche. Diese brechen in kleine Stücke und verschmelzen zu flachen Scheiben, die eine dicke Suspension bilden, die als Frazil bezeichnet wird. Bei ruhigen Bedingungen gefriert diese zu einer dünnen, flachen Platte, die als Nilas bezeichnet wird und sich verdickt, wenn sich an ihrer Unterseite neues Eis bildet. In unruhigeren Meeren schließen sich die Frazilkristalle zu flachen Scheiben zusammen, die als Pfannkuchen bezeichnet werden. Diese gleiten unter einander und verschmelzen zu Schollen. Während des Gefrierprozesses werden Salzwasser und Luft zwischen den Eiskristallen eingeschlossen. Nilas können einen Salzgehalt von 12-15 ‰ haben, aber wenn das Meereis ein Jahr alt ist, sinkt dieser auf 4-6 ‰. ⓘ
Sauerstoffkonzentration
Der Sauerstoffgehalt des Meerwassers hängt in erster Linie von den Pflanzen ab, die in ihm wachsen. Dabei handelt es sich hauptsächlich um Algen, einschließlich Phytoplankton, und einige Gefäßpflanzen wie Seegräser. Bei Tageslicht wird durch die Photosynthese dieser Pflanzen Sauerstoff produziert, der sich im Meerwasser löst und von den Meerestieren genutzt wird. Nachts kommt die Photosynthese zum Erliegen, und die Menge des gelösten Sauerstoffs nimmt ab. In der Tiefsee, wo das Licht für das Wachstum der Pflanzen nicht ausreicht, gibt es nur sehr wenig gelösten Sauerstoff. In seiner Abwesenheit wird organisches Material von anaeroben Bakterien unter Bildung von Schwefelwasserstoff abgebaut. ⓘ
Durch den Klimawandel wird der Sauerstoffgehalt in den Oberflächengewässern wahrscheinlich sinken, da die Löslichkeit von Sauerstoff im Wasser bei höheren Temperaturen abnimmt. Es wird prognostiziert, dass die Sauerstoffentfernung im Ozean die Hypoxie um 10 % erhöht und die suboxischen Gewässer (Sauerstoffkonzentrationen, die 98 % unter den durchschnittlichen Oberflächenkonzentrationen liegen) pro 1 °C Erwärmung des oberen Ozeans verdreifacht. ⓘ
Licht
Die Lichtmenge, die in das Meer eindringt, hängt vom Sonnenstand, den Wetterbedingungen und der Trübung des Wassers ab. Viel Licht wird an der Oberfläche reflektiert, und rotes Licht wird in den obersten Metern absorbiert. Gelbes und grünes Licht erreicht größere Tiefen, und blaues und violettes Licht kann bis zu 1.000 Meter tief eindringen. Ab einer Tiefe von etwa 200 Metern ist das Licht für die Photosynthese und das Pflanzenwachstum nicht mehr ausreichend. ⓘ
Meeresspiegel
Während des größten Teils der erdgeschichtlichen Zeit lag der Meeresspiegel höher als heute. Der wichtigste Faktor, der sich im Laufe der Zeit auf den Meeresspiegel auswirkt, ist das Ergebnis von Veränderungen in der ozeanischen Kruste, wobei langfristig ein Abwärtstrend zu erwarten ist. Während des letzten glazialen Maximums vor etwa 20 000 Jahren lag der Meeresspiegel etwa 125 Meter niedriger als heute (2012). ⓘ
Zumindest in den letzten 100 Jahren ist der Meeresspiegel mit einer durchschnittlichen Rate von etwa 1,8 Millimetern pro Jahr gestiegen. Der größte Teil dieses Anstiegs ist auf die durch den Klimawandel bedingte Erhöhung der Meerestemperatur und die daraus resultierende leichte thermische Ausdehnung der oberen 500 Meter des Wassers zurückzuführen. Weitere Beiträge, die bis zu einem Viertel des Gesamtanstiegs ausmachen, stammen aus Wasserquellen an Land, wie dem Schmelzen von Schnee und Gletschern und der Entnahme von Grundwasser für die Bewässerung und andere landwirtschaftliche und menschliche Bedürfnisse. ⓘ
Wellen
Wind, der über die Oberfläche eines Gewässers weht, bildet Wellen, die senkrecht zur Windrichtung stehen. Die Reibung zwischen Luft und Wasser, die durch eine leichte Brise auf einem Teich verursacht wird, führt zur Bildung von Kräuseln. Ein starker Wind über dem Meer verursacht größere Wellen, da die sich bewegende Luft gegen die aufgeworfenen Wasserränder drückt. Die Wellen erreichen ihre maximale Höhe, wenn die Geschwindigkeit, mit der sie sich fortbewegen, fast der des Windes entspricht. Wenn der Wind auf offenem Meer kontinuierlich weht, wie es in den Roaring Forties auf der Südhalbkugel der Fall war, rollen lange, organisierte Wassermassen, die so genannte Dünung, über den Ozean. Wenn der Wind nachlässt, verringert sich die Wellenbildung, aber bereits gebildete Wellen bewegen sich weiter in ihrer ursprünglichen Richtung, bis sie auf Land treffen. Die Größe der Wellen hängt vom Fetch ab, also der Entfernung, die der Wind über das Wasser geblasen hat, sowie von der Stärke und Dauer dieses Windes. Wenn Wellen aus unterschiedlichen Richtungen auf andere treffen, kann die Interferenz zwischen beiden zu einer gebrochenen, unregelmäßigen See führen. Konstruktive Interferenzen können einzelne (unerwartete) Einzelwellen verursachen, die viel höher als normal sind. Die meisten Wellen sind weniger als 3 m hoch, und es ist nicht ungewöhnlich, dass starke Stürme diese Höhe verdoppeln oder verdreifachen. Offshore-Konstruktionen wie Windparks und Ölplattformen verwenden metozeanische Statistiken aus Messungen zur Berechnung der Wellenkräfte (z. B. durch die hundertjährige Welle), gegen die sie ausgelegt sind. Schurkenwellen wurden jedoch in Höhen von über 25 Metern (82 ft) dokumentiert. ⓘ
Der Scheitelpunkt einer Welle wird als Wellenberg bezeichnet, der tiefste Punkt zwischen den Wellen als Wellental und der Abstand zwischen den Scheiteln als Wellenlänge. Die Welle wird durch den Wind über die Meeresoberfläche geschoben, doch handelt es sich dabei um eine Energieübertragung und nicht um eine horizontale Bewegung des Wassers. Wenn sich Wellen dem Land nähern und in flaches Wasser eindringen, ändern sie ihr Verhalten. Wenn sie sich in einem Winkel nähern, können sich die Wellen biegen (Brechung) oder Felsen und Landzungen umspielen (Beugung). Wenn die Welle einen Punkt erreicht, an dem ihre tiefsten Schwingungen des Wassers den Meeresboden berühren, beginnt sie sich zu verlangsamen. Dadurch rücken die Wellenkämme näher zusammen und die Höhe der Wellen nimmt zu, was als Wellenhochstand bezeichnet wird. Wenn das Verhältnis zwischen Wellenhöhe und Wassertiefe eine bestimmte Grenze überschreitet, "bricht" die Welle und kippt in einer schäumenden Wassermasse um. Das schäumende Wasser strömt in einem Bogen den Strand hinauf, bevor es sich unter dem Einfluss der Schwerkraft ins Meer zurückzieht. ⓘ
Tsunami
Ein Tsunami ist eine ungewöhnliche Form einer Welle, die durch ein seltenes, starkes Ereignis wie ein Unterwasserbeben oder einen Erdrutsch, einen Meteoriteneinschlag, einen Vulkanausbruch oder einen Landabsturz ins Meer verursacht wird. Diese Ereignisse können die Meeresoberfläche in dem betroffenen Gebiet vorübergehend anheben oder absenken, in der Regel um einige Meter. Die potenzielle Energie des verdrängten Meerwassers wird in kinetische Energie umgewandelt, wodurch eine flache Welle, ein Tsunami, entsteht, die sich mit einer Geschwindigkeit ausbreitet, die proportional zur Quadratwurzel der Wassertiefe ist, und die sich daher im offenen Meer viel schneller ausbreitet als auf einem Kontinentalschelf. In der Tiefsee haben Tsunamis eine Wellenlänge von etwa 130 bis 480 km (80 bis 300 Meilen), bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von über 970 km/h (600 Meilen pro Stunde) und haben in der Regel eine Höhe von weniger als einem Meter, so dass sie in diesem Stadium oft unbemerkt bleiben. Im Gegensatz dazu haben durch Winde verursachte Wellen an der Meeresoberfläche eine Wellenlänge von einigen hundert Fuß, bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von bis zu 105 km/h (65 Meilen pro Stunde) und sind bis zu 14 m (45 Fuß) hoch. ⓘ
Wenn sich ein Tsunami in flacheres Wasser bewegt, verringert sich seine Geschwindigkeit, verkürzt sich seine Wellenlänge und vergrößert sich seine Amplitude enorm. Entweder erreicht das Tal oder der Scheitel eines Tsunamis zuerst die Küste. Im ersten Fall zieht sich das Meer zurück und lässt die küstennahen Gezeitenzonen frei, was für die Menschen an Land eine nützliche Warnung darstellt. Wenn die Flutwelle eintrifft, bricht sie in der Regel nicht, sondern stürzt landeinwärts und überflutet alles in ihrem Weg. Ein Großteil der Zerstörung kann dadurch verursacht werden, dass das Hochwasser nach dem Auftreffen des Tsunamis ins Meer zurückfließt und Trümmer und Menschen mit sich reißt. Oft werden durch ein einziges geologisches Ereignis mehrere Tsunamis ausgelöst, die in Abständen von acht Minuten bis zu zwei Stunden eintreffen. Die erste Welle, die an der Küste ankommt, ist nicht unbedingt die größte oder zerstörerischste. ⓘ
Ströme
Der Wind, der über die Meeresoberfläche weht, verursacht Reibung an der Grenzfläche zwischen Luft und Meer. Dies führt nicht nur zur Bildung von Wellen, sondern auch dazu, dass sich das Meerwasser an der Oberfläche in dieselbe Richtung wie der Wind bewegt. Obwohl die Winde variabel sind, wehen sie an einem Ort überwiegend aus einer einzigen Richtung, so dass sich eine Oberflächenströmung bilden kann. Westwinde sind in den mittleren Breiten am häufigsten, während in den Tropen Ostwinde vorherrschen. Wenn sich das Wasser auf diese Weise bewegt, strömt anderes Wasser ein, um die Lücke zu füllen, und es bildet sich eine kreisförmige Bewegung von Oberflächenströmungen, die als Wirbel bezeichnet wird. In den Weltmeeren gibt es fünf Hauptwirbel: zwei im Pazifik, zwei im Atlantik und einen im Indischen Ozean. Weitere kleinere Wirbel finden sich in kleineren Meeren, und ein einziger Wirbel umströmt die Antarktis. Diese Wirbel folgen seit Jahrtausenden denselben Routen, die von der Topografie des Landes, der Windrichtung und dem Coriolis-Effekt bestimmt werden. Die Oberflächenströme fließen auf der Nordhalbkugel im Uhrzeigersinn und auf der Südhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn. Das Wasser, das sich vom Äquator wegbewegt, ist warm, und das Wasser, das in umgekehrter Richtung fließt, hat den größten Teil seiner Wärme verloren. Diese Strömungen wirken sich auf das Klima der Erde aus, indem sie die Äquatorregion abkühlen und die Regionen in höheren Breitengraden erwärmen. Das Weltklima und die Wettervorhersagen werden stark vom Weltozean beeinflusst, so dass bei der globalen Klimamodellierung Modelle der Ozeanzirkulation sowie Modelle anderer wichtiger Komponenten wie der Atmosphäre, der Landoberflächen, der Aerosole und des Meereises eingesetzt werden. Ozeanmodelle nutzen einen Zweig der Physik, die geophysikalische Fluiddynamik, die die großräumige Strömung von Flüssigkeiten wie Meerwasser beschreibt. ⓘ
Oberflächenströmungen betreffen nur die obersten paar hundert Meter des Meeres, aber es gibt auch großräumige Strömungen in den Tiefen des Ozeans, die durch die Bewegung tiefer Wassermassen verursacht werden. Eine Hauptströmung in der Tiefe des Ozeans fließt durch alle Ozeane der Welt und ist als thermohaline Zirkulation oder globales Förderband bekannt. Diese Bewegung ist langsam und wird durch Unterschiede in der Dichte des Wassers aufgrund von Schwankungen des Salzgehalts und der Temperatur angetrieben. In hohen Breitengraden kühlt das Wasser durch die niedrige Lufttemperatur ab und wird salziger, wenn das Meereis auskristallisiert. Durch diese beiden Faktoren wird das Wasser dichter, und es sinkt. Von der Tiefsee bei Grönland fließt dieses Wasser zwischen den kontinentalen Landmassen auf beiden Seiten des Atlantiks nach Süden. Wenn es die Antarktis erreicht, stößt es auf weitere kalte, absinkende Wassermassen und fließt nach Osten. Dann teilt es sich in zwei Ströme, die nach Norden in den Indischen und Pazifischen Ozean fließen. Hier erwärmt es sich allmählich, wird weniger dicht, steigt zur Oberfläche auf und dreht sich wieder um sich selbst. Es dauert tausend Jahre, bis dieses Zirkulationsmuster abgeschlossen ist. ⓘ
Neben den Wirbeln gibt es auch vorübergehende Oberflächenströmungen, die unter bestimmten Bedingungen auftreten. Wenn Wellen in einem Winkel auf eine Küste treffen, entsteht eine Küstenströmung, da das Wasser parallel zur Küstenlinie entlanggeschoben wird. Das Wasser wird im rechten Winkel zu den heranrollenden Wellen auf den Strand aufgewirbelt, fließt aber unter dem Einfluss der Schwerkraft gerade den Hang hinunter. Je größer die brechenden Wellen, je länger der Strand und je schräger die Annäherung der Wellen, desto stärker ist der Longshore-Strom. Diese Strömungen können große Mengen Sand oder Kieselsteine verschieben, Nehrungen bilden, Strände verschwinden lassen und Wasserkanäle verschlammen. Eine reißende Strömung kann entstehen, wenn sich das Wasser durch die anrollenden Wellen in Küstennähe aufstaut und durch einen Kanal im Meeresboden ins Meer geleitet wird. Sie kann an einer Lücke in einer Sandbank oder in der Nähe einer künstlichen Struktur wie einer Buhne auftreten. Diese starken Strömungen können eine Geschwindigkeit von 0,9 m (3 ft) pro Sekunde haben, sich an verschiedenen Stellen und zu verschiedenen Zeiten bilden und unachtsame Badegäste mitreißen. Vorübergehende Auftriebsströmungen entstehen, wenn der Wind das Wasser vom Land wegdrückt und tieferes Wasser aufsteigt, um es zu ersetzen. Dieses kalte Wasser ist oft nährstoffreich und führt zu einer Blüte des Phytoplanktons und einem starken Anstieg der Produktivität des Meeres. ⓘ
Gezeiten
Gezeiten sind das regelmäßige Ansteigen und Abfallen des Wasserspiegels der Meere und Ozeane als Reaktion auf die Gravitationseinflüsse von Mond und Sonne sowie auf die Auswirkungen der Erdrotation. Während eines jeden Gezeitenzyklus steigt das Wasser an einem bestimmten Ort bis zu einer maximalen Höhe, die als "Flut" bezeichnet wird, bevor es wieder bis zum minimalen Stand der "Ebbe" abfließt. Wenn das Wasser zurückgeht, legt es immer mehr vom Vorland frei, das auch als Gezeitenzone bezeichnet wird. Der Höhenunterschied zwischen Ebbe und Flut wird als Tidenhub oder Tidenamplitude bezeichnet. ⓘ
An den meisten Orten gibt es täglich zwei Hochwasser, die in einem Abstand von etwa 12 Stunden und 25 Minuten auftreten. Das ist die Hälfte der Zeitspanne von 24 Stunden und 50 Minuten, die die Erde braucht, um eine vollständige Umdrehung zu machen und den Mond in seine vorherige Position relativ zu einem Beobachter zurückzubringen. Die Masse des Mondes ist etwa 27 Millionen Mal kleiner als die der Sonne, aber er ist der Erde 400 Mal näher. Die Gezeitenkraft nimmt mit der Entfernung schnell ab, so dass der Mond einen mehr als doppelt so großen Einfluss auf die Gezeiten hat wie die Sonne. An der Stelle, an der die Erde dem Mond am nächsten ist, bildet sich im Ozean eine Ausbuchtung, weil dort die Wirkung der Mondgravitation am stärksten ist. Auf der gegenüberliegenden Seite der Erde ist die Mondkraft am schwächsten, was zur Bildung einer weiteren Ausbuchtung führt. Wenn sich der Mond um die Erde dreht, bewegen sich auch diese Ozeanwülste um die Erde. Die Anziehungskraft der Sonne wirkt ebenfalls auf die Meere, aber ihre Wirkung auf die Gezeiten ist weniger stark als die des Mondes, und wenn Sonne, Mond und Erde in einer Linie stehen (Vollmond und Neumond), führt die kombinierte Wirkung zu den hohen "Springfluten". Steht die Sonne von der Erde aus gesehen im 90°-Winkel zum Mond, ist die kombinierte Gravitationswirkung auf die Gezeiten dagegen geringer, was zu den niedrigeren "Nipptiden" führt. ⓘ
Eine Sturmflut kann auftreten, wenn starke Winde das Wasser in einem flachen Gebiet gegen die Küste treiben, was in Verbindung mit einem Tiefdruckgebiet die Meeresoberfläche bei Flut dramatisch anheben kann. ⓘ
Ozeanbecken
Die Erde besteht aus einem magnetischen Kern, einem größtenteils flüssigen Erdmantel und einer harten, starren Außenhülle (oder Lithosphäre), die sich aus der felsigen Erdkruste und der tieferen, größtenteils festen Außenschicht des Erdmantels zusammensetzt. An Land wird die Kruste als kontinentale Kruste bezeichnet, während sie unter dem Meer als ozeanische Kruste bekannt ist. Letztere besteht aus relativ dichtem Basalt und ist etwa fünf bis zehn Kilometer dick (drei bis sechs Meilen). Die relativ dünne Lithosphäre schwimmt auf dem schwächeren und heißeren Erdmantel und ist in eine Reihe tektonischer Platten zerbrochen. In der Mitte des Ozeans wird ständig Magma durch den Meeresboden zwischen die benachbarten Platten geschoben, um mittelozeanische Rücken zu bilden, und die Konvektionsströme im Erdmantel treiben die beiden Platten auseinander. Parallel zu diesen Rücken und in Küstennähe kann sich eine ozeanische Platte unter eine andere ozeanische Platte schieben, ein Prozess, der als Subduktion bezeichnet wird. Dabei bilden sich tiefe Gräben, und der Prozess ist von Reibung begleitet, da die Platten aneinander reiben. Die Bewegung verläuft ruckartig, was zu Erdbeben führt, Hitze erzeugt und Magma nach oben drückt, wodurch Unterwassergebirge entstehen, von denen einige in der Nähe tiefer Gräben Ketten von Vulkaninseln bilden können. In der Nähe einiger Land-Meer-Grenzen schieben sich die etwas dichteren ozeanischen Platten unter die Kontinentalplatten und es bilden sich weitere Subduktionsgräben. Wenn sie aneinander reiben, werden die Kontinentalplatten verformt und verbiegen sich, was zu Gebirgsbildung und seismischen Aktivitäten führt. ⓘ
Der tiefste Graben der Erde ist der Marianengraben, der sich über eine Länge von etwa 2 500 Kilometern über den Meeresboden erstreckt. Er befindet sich in der Nähe der Marianen, einem vulkanischen Archipel im Westpazifik. Seine tiefste Stelle liegt 10,994 Kilometer (fast 7 Meilen) unter der Meeresoberfläche. ⓘ
Die Küsten
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Der Bereich, in dem das Land auf das Meer trifft, wird als Küste bezeichnet, und der Teil zwischen dem niedrigsten Stand der Springflut und der Obergrenze, die von den plätschernden Wellen erreicht wird, ist die Küste. Ein Strand ist die Anhäufung von Sand oder Kiesel an der Küste. Eine Landzunge ist eine Landspitze, die ins Meer ragt, und ein größeres Vorgebirge wird als Kap bezeichnet. Die Einbuchtung einer Küstenlinie, insbesondere zwischen zwei Landzungen, ist eine Bucht, eine kleine Bucht mit einem schmalen Eingang ist eine Bucht und eine große Bucht kann als Golf bezeichnet werden. Küstenlinien werden durch eine Reihe von Faktoren beeinflusst, darunter die Stärke der auf die Küste auftreffenden Wellen, die Neigung des Landrands, die Zusammensetzung und Härte des Küstengesteins, die Neigung des vorgelagerten Hangs und die Veränderungen des Landniveaus aufgrund lokaler Hebung oder Überflutung. Normalerweise rollen die Wellen mit einer Geschwindigkeit von sechs bis acht pro Minute auf die Küste zu. Diese Wellen werden als konstruktive Wellen bezeichnet, da sie dazu neigen, Material den Strand hinauf zu transportieren und nur eine geringe erosive Wirkung haben. Sturmwellen treffen in rascher Folge an der Küste ein und werden als destruktive Wellen bezeichnet, da der Schwall das Strandmaterial seewärts bewegt. Unter ihrem Einfluss werden der Sand und die Kieselsteine am Strand zusammengeschliffen und abgeschliffen. Bei Hochwasser hat die Kraft einer Sturmwelle, die auf den Fuß eines Kliffs trifft, eine zertrümmernde Wirkung, da die Luft in den Rissen und Spalten komprimiert wird und sich bei Druckabfall schnell ausdehnt. Gleichzeitig haben Sand und Kieselsteine eine erosive Wirkung, da sie gegen die Felsen geschleudert werden. Dies führt zu einer Unterhöhlung des Felsens, und die normalen Verwitterungsprozesse, wie z. B. die Einwirkung von Frost, führen zu einer weiteren Zerstörung. Allmählich bildet sich am Fuße des Kliffs eine von Wellen geschliffene Plattform, die eine schützende Wirkung hat und die weitere Wellenerosion verringert. ⓘ
Das an den Rändern des Landes abgetragene Material gelangt schließlich ins Meer. Dort unterliegt es der Abnutzung, da die parallel zur Küste fließenden Strömungen Kanäle ausspülen und Sand und Kiesel von ihrem Ursprungsort weg transportieren. Sedimente, die von Flüssen ins Meer getragen werden, setzen sich auf dem Meeresboden ab und bilden Deltas in Flussmündungen. All diese Materialien bewegen sich unter dem Einfluss von Wellen, Gezeiten und Strömungen hin und her. Durch Baggerarbeiten wird Material entfernt und die Fahrrinnen werden vertieft, was jedoch unerwartete Auswirkungen an anderen Stellen der Küstenlinie haben kann. Die Regierungen bemühen sich, Überschwemmungen durch den Bau von Wellenbrechern, Mauern, Deichen und Deichen sowie anderen Meeresschutzanlagen zu verhindern. So soll beispielsweise das Themse-Sperrwerk London vor einer Sturmflut schützen, während das Versagen der Deiche und Dämme um New Orleans während des Hurrikans Katrina zu einer humanitären Krise in den Vereinigten Staaten führte. ⓘ
Wasserkreislauf
Das Meer spielt eine Rolle im Wasser- oder Wasserkreislauf, in dem Wasser aus dem Ozean verdunstet, als Dampf durch die Atmosphäre wandert, kondensiert, als Regen oder Schnee fällt und so das Leben an Land erhält, und größtenteils ins Meer zurückkehrt. Selbst in der Atacama-Wüste, wo kaum Regen fällt, wehen dichte Nebelwolken, die so genannten Camanchaca, vom Meer heran und unterstützen das Pflanzenleben. ⓘ
In Zentralasien und anderen großen Landmassen gibt es endorheische Becken, die keinen Abfluss zum Meer haben und vom Ozean durch Berge oder andere natürliche geologische Gegebenheiten getrennt sind, die ein Abfließen des Wassers verhindern. Das Kaspische Meer ist das größte dieser Becken. Sein Hauptzufluss kommt von der Wolga, es gibt keinen Abfluss und durch die Verdunstung des Wassers wird es salzig, da sich gelöste Mineralien ansammeln. Der Aralsee in Kasachstan und Usbekistan und der Pyramidensee im Westen der Vereinigten Staaten sind weitere Beispiele für große, salzhaltige Binnengewässer ohne Abfluss. Einige endorheische Seen sind weniger salzhaltig, aber alle reagieren empfindlich auf Schwankungen in der Qualität des einfließenden Wassers. ⓘ
Kohlenstoffkreislauf
Die Ozeane enthalten die größte Menge an aktivem Kohlenstoffkreislauf der Welt und sind nach der Lithosphäre die zweitgrößte Kohlenstoffspeicherstätte. Die Oberflächenschicht der Ozeane enthält große Mengen an gelöstem organischem Kohlenstoff, der schnell mit der Atmosphäre ausgetauscht wird. Die Konzentration des gelösten anorganischen Kohlenstoffs in der Tiefenschicht ist etwa 15 % höher als in der Oberflächenschicht und verbleibt dort für viel längere Zeiträume. Durch die thermohaline Zirkulation wird Kohlenstoff zwischen diesen beiden Schichten ausgetauscht. ⓘ
Der Kohlenstoff gelangt in den Ozean, wenn sich das atmosphärische Kohlendioxid in den Oberflächenschichten löst und in Kohlensäure, Karbonat und Bikarbonat umgewandelt wird:
- CO2 (Gas) ⇌ CO2 (aq)
- CO2 (aq) + H2O ⇌ H2CO3
- H2CO3 ⇌ HCO3- + H+
- HCO3- ⇌ CO32- + H+ ⓘ
Er kann auch als gelöster organischer Kohlenstoff in Flüsse gelangen und wird von photosynthetischen Organismen in organischen Kohlenstoff umgewandelt. Dieser kann entweder über die Nahrungskette ausgetauscht werden oder sich in den tieferen, kohlenstoffreicheren Schichten als totes Weichgewebe oder in Muscheln und Knochen als Kalziumkarbonat ablagern. In diesen Schichten zirkuliert er über lange Zeiträume, bevor er entweder als Sediment abgelagert wird oder durch die thermohaline Zirkulation in die Oberflächengewässer zurückkehrt. ⓘ
Leben im Meer
| Lebensräume im Meer ⓘ |
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Lebensräume an der Küste Meeresoberfläche Offener Ozean Meeresboden |
Die Ozeane sind die Heimat einer Vielzahl von Lebensformen, die sie als Lebensraum nutzen. Da das Sonnenlicht nur die oberen Schichten beleuchtet, liegt der größte Teil des Ozeans in ständiger Dunkelheit. Da die verschiedenen Tiefen- und Temperaturzonen jeweils einzigartigen Arten Lebensraum bieten, umfasst die Meeresumwelt als Ganzes eine immense Vielfalt an Lebewesen. Die Lebensräume im Meer reichen vom Oberflächenwasser bis zu den tiefsten Meeresgräben, einschließlich Korallenriffen, Kelpwäldern, Seegraswiesen, Gezeitentümpeln, schlammigen, sandigen und felsigen Meeresböden und der offenen pelagischen Zone. Die im Meer lebenden Organismen reichen von 30 Meter langen Walen bis zu mikroskopisch kleinem Phytoplankton und Zooplankton, Pilzen und Bakterien. Das Leben im Meer spielt eine wichtige Rolle im Kohlenstoffkreislauf, da photosynthetische Organismen gelöstes Kohlendioxid in organischen Kohlenstoff umwandeln, und es ist für den Menschen wirtschaftlich wichtig, da es Fisch als Nahrungsmittel liefert. ⓘ
Das Leben hat seinen Ursprung möglicherweise im Meer, und alle wichtigen Tiergruppen sind dort vertreten. Die Wissenschaftler sind sich nicht einig, wo genau im Meer das Leben entstanden ist: Die Miller-Urey-Experimente deuten auf eine verdünnte chemische "Suppe" im offenen Wasser hin, aber neuere Vorschläge beinhalten vulkanische heiße Quellen, feinkörnige Tonsedimente oder "Black Smoker"-Schlote in der Tiefsee, die alle Schutz vor schädlicher ultravioletter Strahlung geboten hätten, die von der frühen Erdatmosphäre nicht blockiert wurde. ⓘ
Lebensräume im Meer
Die marinen Lebensräume lassen sich horizontal in Lebensräume an der Küste und im offenen Meer unterteilen. Küstenlebensräume erstrecken sich von der Küstenlinie bis zum Rand des Kontinentalschelfs. Die meisten Meereslebewesen sind in den Küstenlebensräumen zu finden, obwohl die Schelfgebiete nur 7 % der gesamten Meeresfläche ausmachen. Die Lebensräume des offenen Ozeans befinden sich in der Tiefsee jenseits des Kontinentalschelfs. Alternativ können die marinen Lebensräume vertikal in pelagische (offene Gewässer), demersale (knapp über dem Meeresboden) und benthische (Meeresboden) Lebensräume unterteilt werden. Eine dritte Unterteilung ist die nach Breitengraden: von den Polarmeeren mit Schelfeis, Meereis und Eisbergen bis hin zu den gemäßigten und tropischen Gewässern. ⓘ
Korallenriffe, die so genannten "Regenwälder des Meeres", nehmen weniger als 0,1 Prozent der Weltmeeresoberfläche ein, aber ihre Ökosysteme beherbergen 25 Prozent aller Meeresarten. Am bekanntesten sind tropische Korallenriffe wie das australische Great Barrier Reef, aber auch Kaltwasserriffe beherbergen eine Vielzahl von Arten, darunter Korallen (von denen nur sechs zur Riffbildung beitragen). ⓘ
Algen und Pflanzen
Marine Primärproduzenten - Pflanzen und mikroskopisch kleine Organismen im Plankton - sind weit verbreitet und sehr wichtig für das Ökosystem. Man schätzt, dass die Hälfte des weltweiten Sauerstoffs vom Phytoplankton produziert wird. Etwa 45 % der Primärproduktion an lebendem Material im Meer wird von Kieselalgen erzeugt. Weitaus größere Algen, die gemeinhin als Seetang bezeichnet werden, sind lokal von Bedeutung; Sargassum bildet schwimmende Ströme, während Kelp Wälder am Meeresboden bildet. Blütenpflanzen in Form von Seegräsern wachsen in "Wiesen" in sandigen Untiefen, Mangroven säumen die Küste in tropischen und subtropischen Regionen und salztolerante Pflanzen gedeihen in regelmäßig überfluteten Salzwiesen. All diese Lebensräume sind in der Lage, große Mengen an Kohlenstoff zu binden und bieten einer Vielzahl von größeren und kleineren Tieren Lebensraum. ⓘ
Da das Licht nur in die obersten 200 Meter eindringen kann, ist dies der einzige Teil des Meeres, in dem Pflanzen wachsen können. In den Oberflächenschichten herrscht oft ein Mangel an biologisch aktiven Stickstoffverbindungen. Der marine Stickstoffkreislauf besteht aus komplexen mikrobiellen Umwandlungen, zu denen die Fixierung von Stickstoff, seine Assimilation, Nitrifikation, Anammox und Denitrifikation gehören. Einige dieser Prozesse finden in tiefen Gewässern statt, so dass dort, wo kalte Gewässer aufsteigen, und auch in der Nähe von Flussmündungen, wo Nährstoffe vom Land vorhanden sind, das Pflanzenwachstum höher ist. Dies bedeutet, dass die produktivsten Gebiete, die reich an Plankton und damit auch an Fischen sind, vor allem an der Küste liegen. ⓘ
Tiere und andere Meeresbewohner
Im Meer gibt es ein breiteres Spektrum höherer Tierarten als an Land, viele marine Arten müssen erst noch entdeckt werden, und die Zahl der der Wissenschaft bekannten Arten nimmt jährlich zu. Einige Wirbeltiere wie Seevögel, Robben und Meeresschildkröten kehren zur Fortpflanzung an Land zurück, aber Fische, Wale und Seeschlangen leben ausschließlich im Wasser, und viele wirbellose Tiergruppen leben ausschließlich im Meer. In der Tat wimmelt es in den Ozeanen von Leben und sie bieten viele unterschiedliche Mikrohabitate. Einer davon ist der Oberflächenfilm, der, obwohl er durch die Wellenbewegung hin- und hergeworfen wird, eine reichhaltige Umgebung bietet, in der Bakterien, Pilze, Mikroalgen, Protozoen, Fischeier und verschiedene Larven leben. ⓘ
Die pelagische Zone beherbergt Makro- und Mikrofauna und unzähliges Zooplankton, das mit den Strömungen treibt. Die meisten der kleinsten Organismen sind die Larven von Fischen und wirbellosen Meerestieren, die ihre Eier in großer Zahl ablegen, da die Wahrscheinlichkeit, dass ein einzelner Embryo bis zur Reife überlebt, sehr gering ist. Das Zooplankton ernährt sich von Phytoplankton und voneinander und ist ein wesentlicher Bestandteil der komplexen Nahrungskette, die sich über Fische unterschiedlicher Größe und andere Nektonorganismen bis hin zu großen Tintenfischen, Haien, Tümmlern, Delfinen und Walen erstreckt. Einige Meerestiere machen große Wanderungen, entweder saisonal in andere Regionen des Ozeans oder täglich vertikale Wanderungen, wobei sie oft nachts aufsteigen, um zu fressen, und tagsüber wieder absteigen, um sich in Sicherheit zu bringen. Schiffe können durch das Ablassen von Ballastwasser oder den Transport von Organismen, die sich als Teil der Bewuchsgemeinschaft an den Schiffsrümpfen angesammelt haben, invasive Arten einführen oder verbreiten. ⓘ
In der demersalen Zone leben viele Tiere, die sich von benthischen Organismen ernähren oder Schutz vor Raubtieren suchen, und der Meeresboden bietet eine Reihe von Lebensräumen auf oder unter der Oberfläche des Substrats, die von Lebewesen genutzt werden, die an diese Bedingungen angepasst sind. In der Gezeitenzone, die regelmäßig der austrocknenden Luft ausgesetzt ist, leben Seepocken, Mollusken und Krebstiere. Die neritische Zone beherbergt zahlreiche Organismen, die Licht benötigen, um zu gedeihen. Hier leben zwischen algenverkrusteten Felsen Schwämme, Stachelhäuter, Polychaeten, Seeanemonen und andere wirbellose Tiere. Korallen enthalten oft photosynthetische Symbionten und leben in flachen Gewässern, in die Licht eindringt. Die ausgedehnten Kalkskelette, die sie ausstoßen, bilden Korallenriffe, die ein wichtiges Merkmal des Meeresbodens sind. Diese bieten einen artenreichen Lebensraum für Riffbewohner. Auf dem Meeresboden tieferer Meere gibt es weniger Lebewesen, aber auch in der Nähe von Seebergen, die aus der Tiefe aufsteigen und wo sich Fische und andere Tiere zum Laichen und Fressen versammeln, gedeiht das Meeresleben. In der Nähe des Meeresbodens leben Grundfische, die sich hauptsächlich von pelagischen Organismen oder benthischen Wirbellosen ernähren. Die Erforschung der Tiefsee mit Tauchbooten hat eine neue Welt von Lebewesen auf dem Meeresboden zum Vorschein gebracht, von denen die Wissenschaftler bisher nichts wussten. Einige, wie die Detrivoren, leben von organischem Material, das auf den Meeresboden fällt. Andere gruppieren sich um hydrothermale Schlote in der Tiefsee, wo mineralreiche Wasserströme aus dem Meeresboden aufsteigen und Lebensgemeinschaften beherbergen, deren Hauptproduzenten sulfid-oxidierende chemoautotrophe Bakterien sind und zu deren Konsumenten spezialisierte Muscheln, Seeanemonen, Seepocken, Krebse, Würmer und Fische gehören, die oft nirgendwo sonst zu finden sind. Ein toter Wal, der auf den Meeresgrund sinkt, bietet Nahrung für eine Reihe von Organismen, die ebenfalls weitgehend auf die Wirkung schwefelreduzierender Bakterien angewiesen sind. Solche Orte beherbergen einzigartige Biome, in denen viele neue Mikroben und andere Lebensformen entdeckt worden sind. ⓘ
Der Mensch und das Meer
Meere sind seit jeher eine der Nahrungsquellen. Seit Jahrtausenden leben viele Menschen an den Küsten; ganze Inselvölker leben vom Fischfang im Meer. Meere sind weiterhin für den internationalen Verkehr und Warenaustausch von größter Bedeutung. Die maritimen Branchen erreichen pro Jahr einen Weltmarktumsatz von 1.200 Milliarden Euro bei stark steigender Perspektive. ⓘ
Vor der Erfindung des Flugzeugs war der Transport durch Schiffe über die Meere die einzige Möglichkeit, von Europa nach Amerika oder nach Australien zu gelangen. Auch die meisten in den Ozeanen gelegenen Inseln, wie z. B. Madagaskar, und Inselgruppen, wie z. B. die Kanarischen Inseln, waren nur auf dem Meerweg zu erreichen. ⓘ
Da der Transport per Luftfracht um ein Vielfaches teurer ist als per Schiff, ist der Warentransport über die Meere für Massengüter nach wie vor die erste Wahl. Nach dem Gewicht werden weiterhin 92 % aller Güter im Welthandel – 5,7 Milliarden Tonnen jährlich – über den Seeweg transportiert. ⓘ
In den letzten Jahrzehnten wurden Ideen zur Erzeugung elektrischen Stromes in den Meeren entwickelt und in den letzten Jahren vermehrt umgesetzt. Zunehmende Verbreitung findet vor allem die Windenergienutzung in Offshore-Windparks. Zudem gibt es Pläne, die Meeresenergie stärker zu nutzen, beispielsweise mit Gezeitenkraftwerken, Meeresströmungskraftwerken, Meereswärmekraftwerken, Osmosekraftwerken an Flussmündungen und Wellenkraftwerken. Zudem kann Meereswasser wie auch Wasser von anderen Gewässern als Wärmequelle für Wärmepumpen dienen. Die größte Wärmepumpenanlage, die Seewasser nutzt, befindet sich mit Stand 2016 in Stockholm. Sie versorgt ein Fernwärmenetz, an das 2,1 Mio. Menschen angeschlossen sind, und verfügt über eine Leistung von rund 420 MW. ⓘ
Geschichte der Schifffahrt und Entdeckung
Die Menschen haben die Meere bereist, seit sie die ersten seegängigen Fahrzeuge gebaut haben. Die Mesopotamier benutzten Bitumen, um ihre Schilfboote abzudichten, und etwas später setzten sie Mastsegel. Um ca. 3000 v. Chr. begannen die Austronesier auf Taiwan, sich im maritimen Südostasien auszubreiten. In der Folgezeit vollbrachten die austronesischen "Lapita"-Völker große Leistungen in der Schifffahrt und gelangten vom Bismarck-Archipel bis nach Fidschi, Tonga und Samoa. Ihre Nachfahren legten weiterhin Tausende von Meilen zwischen winzigen Inseln auf Auslegerkanus zurück und entdeckten dabei viele neue Inseln, darunter Hawaii, die Osterinsel (Rapa Nui) und Neuseeland. ⓘ
Die alten Ägypter und Phönizier erforschten das Mittelmeer und das Rote Meer, wobei das ägyptische Hannu um 2750 v. Chr. die arabische Halbinsel und die afrikanische Küste erreichte. Im 1. Jahrtausend v. Chr. gründeten die Phönizier und Griechen Kolonien im gesamten Mittelmeerraum und am Schwarzen Meer. Um 500 v. Chr. hinterließ der karthagische Seefahrer Hanno einen detaillierten Bericht über eine Atlantikreise, die mindestens bis zum Senegal und möglicherweise bis zum Kamerun reichte. Im frühen Mittelalter überquerten die Wikinger den Nordatlantik und erreichten sogar die nordöstlichen Ausläufer Nordamerikas. Auch die Nowgoroder segelten seit dem 13. Jahrhundert oder früher über das Weiße Meer. In der Zwischenzeit wurden die Meere entlang der östlichen und südlichen asiatischen Küste von arabischen und chinesischen Händlern genutzt. Die chinesische Ming-Dynastie verfügte zu Beginn des 15. Jahrhunderts unter Zheng He über eine Flotte von 317 Schiffen mit 37 000 Mann, die den Indischen und Pazifischen Ozean befuhren. Im späten fünfzehnten Jahrhundert begannen westeuropäische Seefahrer auf der Suche nach Handelsmöglichkeiten längere Entdeckungsreisen zu unternehmen. Bartolomeu Dias umrundete 1487 das Kap der Guten Hoffnung und Vasco da Gama erreichte 1498 Indien über das Kap. Christoph Kolumbus segelte 1492 von Cádiz aus und versuchte, die östlichen Gebiete Indiens und Japans auf dem neuartigen Weg der Westwärtsfahrt zu erreichen. Stattdessen landete er auf einer Insel im Karibischen Meer, und einige Jahre später erreichte der venezianische Seefahrer John Cabot Neufundland. Der Italiener Amerigo Vespucci, nach dem Amerika benannt wurde, erforschte zwischen 1497 und 1502 die südamerikanische Küste und entdeckte die Mündung des Amazonas. Im Jahr 1519 führte der portugiesische Seefahrer Ferdinand Magellan die spanische Magellan-Elcano-Expedition an, die als erste die Welt umsegeln sollte. ⓘ
Was die Geschichte des Navigationsinstruments angeht, so wurde der Kompass erstmals von den alten Griechen und Chinesen verwendet, um die Nordrichtung und den Kurs des Schiffes anzuzeigen. Der Breitengrad (ein Winkel zwischen 0° am Äquator und 90° an den Polen) wurde durch Messung des Winkels zwischen der Sonne, dem Mond oder einem bestimmten Stern und dem Horizont mit Hilfe eines Astrolabiums, Jakobsstabs oder Sextanten bestimmt. Der Längengrad (eine Linie auf dem Globus, die die beiden Pole verbindet) konnte nur mit einem genauen Chronometer berechnet werden, um den genauen Zeitunterschied zwischen dem Schiff und einem festen Punkt wie dem Meridian von Greenwich zu ermitteln. Im Jahr 1759 konstruierte der Uhrmacher John Harrison ein solches Instrument, das James Cook auf seinen Entdeckungsreisen einsetzte. Heutzutage ermöglicht das Global Positioning System (GPS) mit über dreißig Satelliten eine genaue weltweite Navigation. ⓘ
Was die für die Schifffahrt wichtigen Karten betrifft, so kartierte Ptolemäus im zweiten Jahrhundert die gesamte bekannte Welt von den "Fortunatae Insulae", den Kapverden oder Kanarischen Inseln, nach Osten bis zum Golf von Thailand. Diese Karte wurde 1492 verwendet, als Christoph Kolumbus zu seinen Entdeckungsreisen aufbrach. Anschließend erstellte Gerardus Mercator 1538 eine praktische Weltkarte, wobei seine Kartenprojektion die Loxodromen auf praktische Weise gerade machte. Jahrhundert wurden bessere Karten erstellt, und James Cook verfolgte mit seinen Reisen unter anderem das Ziel, den Ozean weiter zu kartieren. Wissenschaftliche Studien wurden mit den Tiefenaufzeichnungen der Tuscarora, den ozeanischen Forschungen der Challenger-Reisen (1872-1876), den Arbeiten der skandinavischen Seeleute Roald Amundsen und Fridtjof Nansen, der Michael-Sars-Expedition von 1910, der deutschen Meteor-Expedition von 1925, den antarktischen Vermessungsarbeiten der Discovery II von 1932 und anderen fortgesetzt. Darüber hinaus wurde 1921 die Internationale Hydrographische Organisation (IHO) gegründet, die die weltweite Autorität auf dem Gebiet der hydrographischen Vermessung und der Seekartenherstellung darstellt. Ein Entwurf für eine vierte Ausgabe wurde 1986 veröffentlicht, aber bisher haben mehrere Namensstreitigkeiten (z. B. über das Japanische Meer) seine Ratifizierung verhindert. ⓘ
Geschichte der Ozeanographie und der Erforschung der Tiefsee
Die wissenschaftliche Ozeanographie begann mit den Reisen von Kapitän James Cook von 1768 bis 1779, der den Pazifik von 71 Grad Süd bis 71 Grad Nord mit nie dagewesener Präzision beschrieb. Die Chronometer von John Harrison unterstützten Cooks genaue Navigation und Kartierung auf zwei dieser Reisen und verbesserten dauerhaft den Standard, der für nachfolgende Arbeiten erreicht werden konnte. Jahrhundert folgten weitere Expeditionen aus Russland, Frankreich, den Niederlanden und den Vereinigten Staaten sowie aus Großbritannien. Auf der HMS Beagle, die Charles Darwin Ideen und Material für sein 1859 erschienenes Buch Über die Entstehung der Arten lieferte, kartographierte der Kapitän des Schiffes, Robert FitzRoy, die Meere und Küsten und veröffentlichte 1839 seinen vierbändigen Bericht über die drei Fahrten des Schiffes. Edward Forbes behauptete in seinem Buch Distribution of Marine Life aus dem Jahr 1854, dass unterhalb von etwa 600 Metern (2000 Fuß) kein Leben existieren könne. Dies wurde von den britischen Biologen W. B. Carpenter und C. Wyville Thomson widerlegt, die 1868 durch Ausbaggern Leben in tiefen Gewässern entdeckten. Wyville Thomson wurde leitender Wissenschaftler der Challenger-Expedition von 1872-1876, die die Wissenschaft der Ozeanographie begründete. ⓘ
Auf ihrer 68.890 Seemeilen (127.580 km) langen Reise rund um den Globus entdeckte die HMS Challenger etwa 4.700 neue Meeresarten und machte 492 Tiefseebohrungen, 133 Bodenbaggerungen, 151 Schleppnetze in offenen Gewässern und 263 Serienbeobachtungen der Wassertemperatur. Im südlichen Atlantik brachte Carl Chun auf der Valdivia 1898/1899 viele neue Lebensformen aus einer Tiefe von über 4.000 Metern an die Oberfläche. Die ersten Beobachtungen von Tiefseetieren in ihrer natürlichen Umgebung wurden 1930 von William Beebe und Otis Barton gemacht, die in der kugelförmigen Stahlkugel Bathysphere bis auf 434 Meter hinabstiegen. Diese wurde mit einem Kabel herabgelassen, aber 1960 brachte ein von Jacques Piccard entwickeltes Tauchboot mit Eigenantrieb, die Trieste, Piccard und Don Walsh in den tiefsten Teil der Weltmeere, den Marianengraben im Pazifik, wo sie eine Rekordtiefe von etwa 10 915 Metern erreichten - eine Leistung, die erst 2012 von James Cameron mit der Deepsea Challenger in ähnliche Tiefen geführt wurde. Für Tiefseeoperationen kann ein Atmosphärentauchanzug getragen werden. Ein neuer Weltrekord wurde 2006 aufgestellt, als ein Taucher der US Navy in einem dieser gelenkigen Druckanzüge bis auf 610 m (2.000 Fuß) abtauchte. ⓘ
In großen Tiefen dringt kein Licht von oben durch die Wasserschichten und der Druck ist extrem hoch. Für die Erkundung der Tiefsee müssen Spezialfahrzeuge eingesetzt werden, entweder ferngesteuerte Unterwasserfahrzeuge mit Licht und Kameras oder bemannte Tauchboote. Die batteriebetriebenen Mir-Tauchboote haben eine dreiköpfige Besatzung und können bis auf 6.000 m (20.000 Fuß) abtauchen. Sie verfügen über Sichtfenster, 5.000-Watt-Scheinwerfer, Videoausrüstung und Manipulatorarme zum Sammeln von Proben, zum Platzieren von Sonden oder zum Schieben des Fahrzeugs über den Meeresboden, wenn die Schubdüsen zu viel Sediment aufwirbeln würden. ⓘ
Unter Bathymetrie versteht man die Kartierung und Untersuchung der Topografie des Meeresbodens. Zu den Methoden zur Messung der Meerestiefe gehören Einzel- oder Fächerecholote, luftgestützte Laser-Tiefenmesser und die Berechnung der Tiefe aus Satelliten-Fernerkundungsdaten. Diese Informationen werden verwendet, um den Verlauf von Seekabeln und Pipelines zu bestimmen, geeignete Standorte für Bohrinseln und Offshore-Windkraftanlagen auszuwählen und mögliche neue Fischereien zu ermitteln. ⓘ
Die laufende ozeanografische Forschung befasst sich mit den Lebensformen im Meer, dem Naturschutz, der Meeresumwelt, der Chemie des Ozeans, der Untersuchung und Modellierung der Klimadynamik, der Luft-Meer-Grenze, den Wettermustern, den Meeresressourcen, den erneuerbaren Energien, den Wellen und Strömungen sowie der Konzeption und Entwicklung neuer Instrumente und Technologien zur Erforschung der Tiefsee. Während sich die Forschung in den 1960er und 1970er Jahren auf Taxonomie und grundlegende Biologie konzentrieren konnte, hat sich die Aufmerksamkeit in den 2010er Jahren auf größere Themen wie den Klimawandel verlagert. Die Forscher nutzen die satellitengestützte Fernerkundung für die Oberflächengewässer und setzen Forschungsschiffe, verankerte Observatorien und autonome Unterwasserfahrzeuge ein, um alle Teile des Meeres zu untersuchen und zu überwachen. ⓘ
Recht
Die "Freiheit der Meere" ist ein Grundsatz des internationalen Rechts, der auf das siebzehnte Jahrhundert zurückgeht. Er betont die Freiheit der Schifffahrt auf den Meeren und missbilligt Kriege, die in internationalen Gewässern geführt werden. Heute ist dieses Konzept im Seerechtsübereinkommen der Vereinten Nationen (UNCLOS) verankert, dessen dritte Fassung 1994 in Kraft getreten ist. In Artikel 87 Absatz 1 heißt es: "Die Hohe See steht allen Staaten offen, gleichviel ob sie Küsten- oder Landstaaten sind." Artikel 87 Absatz 1 Buchstaben a) bis f) enthält eine nicht erschöpfende Liste von Freiheiten, darunter die Schifffahrt, der Überflug, das Verlegen von Unterseekabeln, der Bau künstlicher Inseln, die Fischerei und die wissenschaftliche Forschung. Die Sicherheit der Schifffahrt wird von der Internationalen Seeschifffahrtsorganisation geregelt. Zu ihren Zielen gehören die Entwicklung und Aufrechterhaltung eines Regelungsrahmens für die Schifffahrt, die Sicherheit im Seeverkehr, Umweltbelange, Rechtsfragen, technische Zusammenarbeit und die Sicherheit im Seeverkehr. ⓘ
Das UNCLOS definiert verschiedene Wassergebiete. Die "inneren Gewässer" befinden sich auf der landwärtigen Seite einer Basislinie, und ausländische Schiffe haben dort kein Durchfahrtsrecht. Die "Hoheitsgewässer" erstrecken sich bis zu einer Entfernung von 12 Seemeilen (22 km; 14 Meilen) von der Küstenlinie, und in diesen Gewässern kann der Küstenstaat Gesetze erlassen, die Nutzung regeln und alle Ressourcen ausbeuten. Eine "angrenzende Zone", die sich über weitere 12 Seemeilen erstreckt, ermöglicht die Verfolgung von Schiffen, die im Verdacht stehen, gegen Gesetze in vier spezifischen Bereichen zu verstoßen: Zoll, Steuern, Einwanderung und Verschmutzung. Eine "ausschließliche Wirtschaftszone" erstreckt sich über eine Länge von 200 Seemeilen (370 km) ab der Basislinie. Innerhalb dieses Gebiets hat der Küstenstaat das alleinige Nutzungsrecht an allen natürlichen Ressourcen. Der "Festlandsockel" ist die natürliche Verlängerung des Landgebiets bis zum äußeren Rand des Kontinentalrands oder 200 Seemeilen von der Basislinie des Küstenstaats, je nachdem, welcher Wert größer ist. Hier hat der Küstenstaat das ausschließliche Recht, Mineralien und auch lebende Ressourcen, die dem Meeresboden "anhaften", zu ernten. ⓘ
Krieg
Die Kontrolle über das Meer ist für die Sicherheit einer Seefahrernation von großer Bedeutung, und die Seeblockade eines Hafens kann in Kriegszeiten dazu dienen, die Versorgung mit Lebensmitteln und Vorräten zu unterbinden. Seit mehr als 3.000 Jahren werden Schlachten auf dem Meer ausgetragen. Um 1210 v. Chr. besiegte und verbrannte Suppiluliuma II, der König der Hethiter, eine Flotte aus Alashiya (dem heutigen Zypern). In der entscheidenden Schlacht von Salamis (480 v. Chr.) fing der griechische Feldherr Themistokles die weitaus größere Flotte des persischen Königs Xerxes in einem engen Kanal ab und griff energisch an, wobei er 200 persische Schiffe zerstörte und 40 griechische Schiffe verlor. Am Ende des Zeitalters der Segelschiffe brach die britische Royal Navy unter der Führung von Horatio Nelson in der Schlacht von Trafalgar 1805 die Macht der kombinierten französischen und spanischen Flotten. ⓘ
Mit der Dampfkraft und der industriellen Fertigung von Stahlblechen wurde die Feuerkraft der mit Langstreckengeschützen ausgerüsteten Schlachtschiffe erheblich gesteigert. Im Jahr 1905 besiegte die japanische Flotte in der Schlacht von Tsushima die russische Flotte, die über 18.000 Seemeilen (33.000 km) zurückgelegt hatte, entscheidend. Im Ersten Weltkrieg kämpften Dreadnoughts 1916 in der Schlacht von Jütland zwischen der Grand Fleet der Royal Navy und der Hochseeflotte der Kaiserlichen Deutschen Marine ohne Ergebnis. Im Zweiten Weltkrieg zeigte der britische Sieg in der Schlacht von Tarent 1940, dass die Luftstreitkräfte der Marine in der Lage waren, die größten Kriegsschiffe zu besiegen, und war ein Vorbote der entscheidenden Seeschlachten des Pazifikkriegs, darunter die Schlachten im Korallenmeer, auf Midway, im Philippinischen Meer und die entscheidende Schlacht im Golf von Leyte, bei der Flugzeugträger die dominierenden Schiffe waren. ⓘ
U-Boote wurden im Ersten Weltkrieg wichtig, als deutsche U-Boote fast 5.000 alliierte Handelsschiffe versenkten, darunter die RMS Lusitania, was dazu beitrug, die Vereinigten Staaten in den Krieg zu ziehen. Im Zweiten Weltkrieg wurden fast 3 000 Schiffe der Alliierten von U-Booten versenkt, die versuchten, die Versorgung Großbritanniens zu blockieren, aber die Alliierten durchbrachen die Blockade in der Atlantikschlacht, die sich über die gesamte Dauer des Krieges erstreckte, und versenkten 783 U-Boote. Seit 1960 unterhalten mehrere Staaten Flotten von U-Booten mit Nuklearantrieb, d. h. von Schiffen, die in der Lage sind, ballistische Raketen mit Nuklearsprengköpfen aus dem Meer zu starten. Einige von ihnen sind ständig auf Patrouille. ⓘ
Reisen
Segelschiffe oder Pakete beförderten die Post nach Übersee. Eines der ersten war der niederländische Dienst nach Batavia in den 1670er Jahren. Diese Schiffe boten auch Unterkünfte für Passagiere, allerdings unter beengten Verhältnissen. Später wurden Linienverkehre angeboten, aber die Fahrtzeiten hingen stark vom Wetter ab. Als Dampfschiffe die Segelschiffe ablösten, übernahmen Hochseedampfer die Aufgabe der Personenbeförderung. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts dauerte die Überquerung des Atlantiks etwa fünf Tage, und die Reedereien wetteiferten um den Besitz der größten und schnellsten Schiffe. Das Blaue Band war eine inoffizielle Auszeichnung für das schnellste Linienschiff, das den Atlantik im Linienverkehr überquerte. Die Mauretania hielt diesen Titel mit 26,06 Knoten (48,26 km/h) von 1909 an zwanzig Jahre lang. Die Hales Trophy, eine weitere Auszeichnung für die schnellste kommerzielle Atlantiküberquerung, wurde 1952 von den Vereinigten Staaten für eine Überfahrt gewonnen, die drei Tage, zehn Stunden und vierzig Minuten dauerte. ⓘ
Die großen Linienschiffe waren komfortabel, aber teuer in Bezug auf Treibstoff und Personal. Das Zeitalter der Transatlantikschiffe ging zu Ende, als billige Interkontinentalflüge verfügbar wurden. Als 1958 ein regelmäßiger Linienflugdienst zwischen New York und Paris eingerichtet wurde, der sieben Stunden dauerte, geriet der Atlantikfährdienst in Vergessenheit. Ein Schiff nach dem anderen wurde aufgegeben, einige wurden abgewrackt, andere wurden zu Kreuzfahrtschiffen für die Freizeitindustrie und wieder andere zu schwimmenden Hotels. ⓘ
Handel
Seehandel gibt es schon seit Jahrtausenden. Die ptolemäische Dynastie hatte über die Häfen am Roten Meer den Handel mit Indien entwickelt, und im ersten Jahrtausend vor Christus handelten die Araber, Phönizier, Israeliten und Inder mit Luxusgütern wie Gewürzen, Gold und Edelsteinen. Die Phönizier waren bekannte Seehändler, und unter den Griechen und Römern blühte der Handel weiter auf. Mit dem Zusammenbruch des Römischen Reiches schrumpfte der europäische Handel, aber er blühte weiterhin in den Königreichen Afrikas, des Nahen Ostens, Indiens, Chinas und Südostasiens. Vom 16. bis zum 19. Jahrhundert, also über einen Zeitraum von 400 Jahren, wurden etwa 12-13 Millionen Afrikaner im Rahmen des atlantischen Sklavenhandels über den Atlantik verschifft, um als Sklaven nach Amerika verkauft zu werden. ⓘ
Große Mengen von Waren werden auf dem Seeweg transportiert, insbesondere über den Atlantik und um den Pazifik herum. Eine wichtige Handelsroute führt durch die Säulen des Herkules, über das Mittelmeer und den Suezkanal zum Indischen Ozean und durch die Straße von Malakka; ein großer Teil des Handels läuft auch durch den Ärmelkanal. Schifffahrtswege sind die von Frachtschiffen genutzten Routen auf dem offenen Meer, die traditionell die Passatwinde und Strömungen nutzen. Über 60 Prozent des weltweiten Containerverkehrs werden auf den zwanzig wichtigsten Handelsrouten abgewickelt. Durch das verstärkte Abschmelzen des arktischen Eises seit 2007 können Schiffe im Sommer für einige Wochen die Nordwestpassage befahren und so die längeren Routen über den Suezkanal oder den Panamakanal vermeiden. Die Schifffahrt wird durch Luftfracht ergänzt, ein teureres Verfahren, das vor allem bei besonders wertvollen oder verderblichen Gütern eingesetzt wird. Im Seeverkehr werden jährlich Waren im Wert von mehr als 4 Billionen US-Dollar befördert. Schüttgut in Form von Flüssigkeiten, Pulver oder Partikeln wird lose in den Laderäumen von Massengutfrachtern befördert und umfasst Rohöl, Getreide, Kohle, Erz, Metallschrott, Sand und Kies. Andere Güter, wie z. B. Industrieerzeugnisse, werden in der Regel in verschließbaren Containern von Standardgröße transportiert, die auf eigens dafür gebauten Containerschiffen an speziellen Terminals verladen werden. Vor dem Aufkommen der Containerisierung in den 1960er Jahren wurden diese Güter stückweise als Stückgut verladen, transportiert und entladen. Die Containerisierung steigerte die Effizienz und senkte die Kosten des Warentransports auf dem Seeweg erheblich und war ein wichtiger Faktor für die Globalisierung und den exponentiellen Anstieg des internationalen Handels Mitte bis Ende des 20. ⓘ
Lebensmittel
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Fisch und andere Fischereierzeugnisse gehören zu den am häufigsten konsumierten Quellen für Eiweiß und andere wichtige Nährstoffe. Im Jahr 2009 stammten 16,6 % der weltweiten Aufnahme von tierischem Eiweiß und 6,5 % des gesamten Eiweißverbrauchs aus Fisch. Um diesen Bedarf zu decken, haben die Küstenländer die Meeresressourcen in ihrer ausschließlichen Wirtschaftszone ausgebeutet, obwohl die Fischereifahrzeuge immer weiter hinausfahren, um die Bestände in internationalen Gewässern zu nutzen. Im Jahr 2011 wurde die weltweite Gesamterzeugung von Fisch, einschließlich Aquakultur, auf 154 Millionen Tonnen geschätzt, wovon der Großteil für den menschlichen Verzehr bestimmt war. Auf den Fang von Wildfischen entfielen 90,4 Millionen Tonnen, während die jährlich wachsende Aquakultur den Rest beisteuerte. Der Nordwestpazifik ist mit 20,9 Millionen Tonnen (27 Prozent des weltweiten Fischfangs) im Jahr 2010 das bei weitem produktivste Gebiet. Die Zahl der Fischereifahrzeuge belief sich 2010 auf 4,36 Millionen, während die Zahl der Beschäftigten im primären Sektor der Fischproduktion im selben Jahr 54,8 Millionen betrug. ⓘ
Zu den modernen Fischereifahrzeugen gehören Fischtrawler mit kleiner Besatzung, Hecktrawler, Ringwadenfänger, Langleinen-Fabrikschiffe und große Fabrikschiffe, die wochenlang auf See bleiben und große Mengen Fisch verarbeiten und einfrieren können. Als Fanggeräte werden Ringwaden, andere Waden, Schleppnetze, Dredgen, Kiemennetze und Langleinen eingesetzt. Die am häufigsten befischten Fischarten sind Hering, Kabeljau, Sardellen, Thunfisch, Flunder, Meeräsche, Tintenfisch und Lachs. Die Überfischung ist zu einem ernsten Problem geworden; sie führt nicht nur zur Dezimierung der Fischbestände, sondern auch zu einer erheblichen Verringerung der Raubfischpopulationen. Es wurde geschätzt, dass "die industrialisierte Fischerei die Biomasse der Gemeinschaft innerhalb von 15 Jahren nach der Nutzung um 80 % reduziert". Um eine Überfischung zu vermeiden, haben viele Länder in ihren eigenen Gewässern Fangquoten eingeführt. Die Wiederauffüllung der Bestände ist jedoch oft mit erheblichen Kosten für die lokale Wirtschaft oder die Nahrungsmittelversorgung verbunden. ⓘ
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Zu den handwerklichen Fischereimethoden gehören Rute und Leine, Harpunen, Tauchen, Reusen, Wurfnetze und Schleppnetze. Traditionelle Fischerboote werden durch Paddel-, Wind- oder Außenbordmotoren angetrieben und arbeiten in küstennahen Gewässern. Die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) fördert die Entwicklung der lokalen Fischerei, um die Ernährungssicherheit der Küstengemeinden zu gewährleisten und die Armut zu lindern. ⓘ
Aquakultur
Etwa 79 Millionen Tonnen (78 Mio. Langtonnen; 87 Mio. Kurztonnen) an Nahrungsmitteln und Nicht-Nahrungsmitteln wurden 2010 in der Aquakultur erzeugt, ein historischer Höchststand. Etwa sechshundert Pflanzen- und Tierarten wurden gezüchtet, von denen einige zur Aussaat von Wildpopulationen verwendet wurden. Zu den gezüchteten Tieren gehören Flossentiere, aquatische Reptilien, Krebstiere, Weichtiere, Seegurken, Seeigel, Seescheiden und Quallen. Die integrierte Marikultur hat den Vorteil, dass im Meer ein reichhaltiges Angebot an planktischer Nahrung vorhanden ist und die Abfälle auf natürliche Weise entfernt werden. Es werden verschiedene Methoden angewandt. Netzgehege für Flossenfische können im offenen Meer aufgehängt werden, Käfige können in geschützteren Gewässern verwendet werden oder Teiche können bei jeder Flut mit Wasser aufgefrischt werden. Garnelen können in flachen Teichen aufgezogen werden, die mit dem offenen Meer verbunden sind. Für die Aufzucht von Algen, Austern und Muscheln können Seile ins Wasser gehängt werden. Austern können auf Schalen oder in Netzröhren gezüchtet werden. Seegurken können auf dem Meeresboden gezüchtet werden. Durch Zuchtprogramme in Gefangenschaft wurden Hummerlarven aufgezogen, die als Jungtiere in die freie Natur entlassen wurden, was zu einer erhöhten Hummerernte in Maine führte. Mindestens 145 Arten von Meeresalgen - Rot-, Grün- und Braunalgen - werden weltweit gegessen, und einige werden seit langem in Japan und anderen asiatischen Ländern gezüchtet; es besteht ein großes Potenzial für weitere Algenkulturen. Nur wenige blühende Meerespflanzen werden in großem Umfang als Nahrungsmittel verwendet, ein Beispiel ist der Meerfenchel, der sowohl roh als auch gekocht verzehrt wird. Eine große Schwierigkeit für die Aquakultur ist die Tendenz zur Monokultur und das damit verbundene Risiko einer weit verbreiteten Krankheit. Die Aquakultur ist auch mit Umweltrisiken verbunden; so hat die Garnelenzucht beispielsweise die Zerstörung wichtiger Mangrovenwälder in ganz Südostasien verursacht. ⓘ
Freizeit
Die Freizeitnutzung des Meeres entwickelte sich im neunzehnten Jahrhundert und wurde im zwanzigsten Jahrhundert zu einem bedeutenden Wirtschaftszweig. Die maritimen Freizeitaktivitäten sind vielfältig und umfassen selbst organisierte Kreuzfahrten, Segeltörns, Motorbootrennen und Fischfang, kommerziell organisierte Reisen auf Kreuzfahrtschiffen und Reisen auf kleineren Schiffen für den Ökotourismus wie Wal- und Küstenvogelbeobachtung. ⓘ
Das Baden im Meer kam im 18. Jahrhundert in Europa in Mode, nachdem Dr. William Buchan diese Praxis aus gesundheitlichen Gründen befürwortet hatte. Surfen ist eine Sportart, bei der ein Surfer mit oder ohne Surfbrett auf einer Welle reitet. Weitere Wassersportarten sind das Kitesurfen, bei dem ein Lenkdrachen ein bemanntes Brett über das Wasser treibt, das Windsurfen, bei dem die Kraft von einem festen, manövrierfähigen Segel ausgeht, und das Wasserskifahren, bei dem ein Motorboot einen Skifahrer zieht. ⓘ
Unter der Wasseroberfläche ist das Freitauchen zwangsläufig auf flache Tauchgänge beschränkt. Perlentaucher können bis zu 12 m (40 Fuß) mit Körben tauchen, um Austern zu sammeln. Die menschlichen Augen sind nicht für den Gebrauch unter Wasser geeignet, aber die Sicht kann durch das Tragen einer Tauchmaske verbessert werden. Weitere nützliche Ausrüstungsgegenstände sind Flossen und Schnorchel, und die Tauchausrüstung ermöglicht das Atmen unter Wasser, so dass man länger unter der Oberfläche bleiben kann. Die Tiefen, die Taucher erreichen können, und die Zeit, die sie unter Wasser bleiben können, sind durch den Druckanstieg beim Abtauchen und die Notwendigkeit, die Dekompressionskrankheit bei der Rückkehr an die Oberfläche zu vermeiden, begrenzt. Sporttaucher beschränken sich auf eine Tiefe von 30 m (100 Fuß), ab der die Gefahr einer Stickstoffnarkose steigt. Tiefere Tauchgänge können mit spezieller Ausrüstung und Ausbildung durchgeführt werden. ⓘ
Industrie
Stromerzeugung
Das Meer bietet einen sehr großen Vorrat an Energie, die durch Wellen, Gezeiten, Salzgehalt und Temperaturunterschiede im Meer übertragen wird und zur Stromerzeugung genutzt werden kann. Zu den Formen der nachhaltigen Meeresenergie gehören die Gezeitenenergie, die thermische Meeresenergie und die Wellenenergie. Elektrizitätswerke befinden sich häufig an der Küste oder an einer Flussmündung, damit das Meer als Wärmesenke genutzt werden kann. Eine kältere Wärmesenke ermöglicht eine effizientere Stromerzeugung, was vor allem für teure Kernkraftwerke wichtig ist. ⓘ
Bei der Gezeitenkraft werden Generatoren zur Stromerzeugung aus den Gezeitenströmen eingesetzt, wobei manchmal ein Damm zur Speicherung und anschließenden Freigabe von Meerwasser verwendet wird. Der 1 km lange Staudamm der Rance in der Nähe von St. Malo in der Bretagne wurde 1967 in Betrieb genommen; er erzeugt etwa 0,5 GW, aber es folgten nur wenige ähnliche Projekte. ⓘ
Die große und stark schwankende Energie der Wellen verleiht ihnen ein enormes Zerstörungsvermögen, so dass die Entwicklung erschwinglicher und zuverlässiger Wellenkraftwerke problematisch ist. Ein kleines kommerzielles 2-MW-Wellenkraftwerk, "Osprey", wurde 1995 in Nordschottland etwa 300 Meter vor der Küste errichtet. Es wurde bald durch die Wellen beschädigt und dann durch einen Sturm zerstört. ⓘ
Die Offshore-Windenergie wird durch Windturbinen auf dem Meer gewonnen; sie hat den Vorteil, dass die Windgeschwindigkeiten höher sind als an Land, allerdings ist der Bau von Windparks auf hoher See teurer. Der erste Offshore-Windpark wurde 1991 in Dänemark errichtet, und die weltweit installierte Kapazität von Offshore-Windparks erreichte im Jahr 2020 34 GW, hauptsächlich in Europa. ⓘ
Bergbauindustrie
Der Meeresboden enthält große Mineralienvorkommen, die durch Ausbaggern abgebaut werden können. Dies hat gegenüber dem Bergbau an Land den Vorteil, dass die Ausrüstung in spezialisierten Werften gebaut werden kann und die Infrastrukturkosten niedriger sind. Zu den Nachteilen gehören Probleme durch Wellen und Gezeiten, die Tendenz zur Verschlammung der Ausgrabungen und das Abschwemmen der Abraumhalden. Es besteht die Gefahr der Küstenerosion und von Umweltschäden. ⓘ
Massivsulfidlagerstätten am Meeresboden sind seit ihrer Entdeckung in den 1960er Jahren potenzielle Quellen für Silber, Gold, Kupfer, Blei und Zink sowie für Spurenmetalle. Sie bilden sich, wenn geothermisch erhitztes Wasser aus hydrothermalen Schloten in der Tiefsee, den so genannten "Schwarzen Rauchern", austritt. Die Erze sind von hoher Qualität, aber in der Gewinnung unerschwinglich. ⓘ
In den Felsen unter dem Meeresboden befinden sich große Erdöl- und Erdgasvorkommen. Offshore-Plattformen und Bohrinseln fördern das Öl oder Gas und lagern es für den Transport an Land. Die Offshore-Erdöl- und -Gasförderung kann aufgrund der abgelegenen, rauen Umgebung schwierig sein. Das Bohren nach Öl im Meer hat Auswirkungen auf die Umwelt. Tiere können durch seismische Wellen, die zur Lokalisierung von Lagerstätten eingesetzt werden, desorientiert werden, und es wird diskutiert, ob dies zum Stranden von Walen führt. Giftige Stoffe wie Quecksilber, Blei und Arsen können freigesetzt werden. Die Infrastruktur kann beschädigt werden, und es kann Öl verschüttet werden. ⓘ
Auf dem Meeresboden und in den Meeressedimenten befinden sich große Mengen an Methanclathrat, das als potenzielle Energiequelle interessant ist. Ebenfalls auf dem Meeresboden befinden sich Manganknollen, die aus Schichten von Eisen, Mangan und anderen Hydroxiden um einen Kern herum bestehen. Im Pazifik können diese bis zu 30 % des Tiefseebodens bedecken. Die Mineralien fallen aus dem Meerwasser aus und wachsen sehr langsam. Ihr kommerzieller Abbau zur Gewinnung von Nickel wurde in den 1970er Jahren untersucht, aber zugunsten günstigerer Quellen aufgegeben. An geeigneten Stellen werden Diamanten mit Saugschläuchen vom Meeresboden geholt, um Kies an Land zu bringen. In tieferen Gewässern werden mobile Meeresboden-Raupen eingesetzt und die Ablagerungen zu einem darüber liegenden Schiff gepumpt. In Namibia werden inzwischen mehr Diamanten aus dem Meer gewonnen als mit herkömmlichen Methoden an Land. ⓘ
Das Meer enthält große Mengen an wertvollen gelösten Mineralien. Das wichtigste davon, Salz für den Tafel- und Industriegebrauch, wird seit prähistorischen Zeiten durch Sonnenverdunstung aus flachen Teichen gewonnen. Brom, das sich nach der Auslaugung aus dem Land angesammelt hat, wird wirtschaftlich aus dem Toten Meer gewonnen, wo es in einer Konzentration von 55.000 Teilen pro Million (ppm) vorkommt. ⓘ
Gewinnung von Süßwasser
Bei der Entsalzung werden Salze aus dem Meerwasser entfernt, so dass Süßwasser entsteht, das als Trinkwasser oder zur Bewässerung geeignet ist. Die beiden wichtigsten Verfahren, die Vakuumdestillation und die Umkehrosmose, verbrauchen große Mengen an Energie. Die Entsalzung wird in der Regel nur dann durchgeführt, wenn Süßwasser aus anderen Quellen knapp ist oder Energie im Überfluss vorhanden ist, wie z. B. bei der überschüssigen Wärmeerzeugung in Kraftwerken. Die als Nebenprodukt anfallende Sole enthält einige giftige Stoffe und wird ins Meer zurückgeführt. ⓘ
Indigene Seevölker
Mehrere nomadische indigene Gruppen im maritimen Südostasien leben in Booten und beziehen fast alles, was sie brauchen, aus dem Meer. Das Volk der Moken lebt an den Küsten Thailands und Birmas sowie auf Inseln in der Andamanensee. Das Volk der Bajau stammt ursprünglich aus dem Sulu-Archipel, Mindanao und Nordborneo. Einige Sea Gypsies sind versierte Freitaucher, die bis auf 30 Meter Tiefe abtauchen können, doch viele von ihnen führen eine sesshaftere, landgebundene Lebensweise. ⓘ
Die indigenen Völker der Arktis wie die Tschuktschen, Inuit, Inuvialuit und Yup'iit jagen Meeressäugetiere wie Robben und Wale, und die Torres-Strait-Insulaner in Australien zählen das Great Barrier Reef zu ihrem Besitz. Sie führen auf den Inseln ein traditionelles Leben, das die Jagd, den Fischfang, die Gartenarbeit und den Handel mit den Nachbarvölkern in Papua und den Aborigines des australischen Festlands umfasst. ⓘ
In der Kultur
Das Meer erscheint in der menschlichen Kultur auf widersprüchliche Weise: als mächtig, aber heiter, und als schön, aber gefährlich. Es hat seinen Platz in Literatur, Kunst, Poesie, Film, Theater, klassischer Musik, Mythologie und Traumdeutung. In der Antike wurde es personifiziert, weil man glaubte, dass es von einem Wesen beherrscht wird, das besänftigt werden muss, und symbolisch wurde es als eine feindliche Umgebung wahrgenommen, die von fantastischen Kreaturen bevölkert ist: der Leviathan der Bibel, Skylla in der griechischen Mythologie, Isonade in der japanischen Mythologie und der Krake in der spätnordischen Mythologie. ⓘ
Das Meer und die Schiffe wurden in der Kunst dargestellt, von einfachen Zeichnungen an den Wänden der Hütten in Lamu bis zu den Seestücken von Joseph Turner. In der niederländischen Malerei des Goldenen Zeitalters feierten Künstler wie Jan Porcellis, Hendrick Dubbels, Willem van de Velde der Ältere und sein Sohn sowie Ludolf Bakhuizen das Meer und die niederländische Marine auf dem Höhepunkt ihres militärischen Könnens. Der japanische Künstler Katsushika Hokusai schuf Farbdrucke von den Stimmungen des Meeres, darunter Die große Welle vor Kanagawa. ⓘ
Auch die Musik hat sich vom Meer inspirieren lassen, manchmal von Komponisten, die in Küstennähe lebten oder arbeiteten und die vielen verschiedenen Aspekte des Meeres kennenlernten. Seemannslieder, die von Seeleuten gesungen wurden, um ihnen bei der Bewältigung mühsamer Aufgaben zu helfen, wurden in Kompositionen eingeflochten, und es entstanden musikalische Eindrücke von ruhigen Gewässern, krachenden Wellen und Stürmen auf See. ⓘ
Als Symbol spielt das Meer seit Jahrhunderten eine Rolle in Literatur, Poesie und Träumen. Manchmal dient es nur als sanfter Hintergrund, oft aber bringt es Themen wie Sturm, Schiffbruch, Kampf, Not, Katastrophen, zerstörte Hoffnungen und Tod mit sich. In seinem Epos Odyssee aus dem 8. Jahrhundert v. Chr. beschreibt Homer die zehnjährige Reise des griechischen Helden Odysseus, der nach dem in der Ilias beschriebenen Krieg über die vielen Gefahren des Meeres nach Hause zurückkehren muss. Das Meer ist ein wiederkehrendes Thema in den Haiku-Gedichten des japanischen Dichters der Edo-Zeit Matsuo Bashō (松尾 芭蕉) (1644-1694). In den Werken des Psychiaters Carl Jung symbolisiert das Meer in der Traumdeutung das persönliche und das kollektive Unbewusste, wobei die Tiefen des Meeres die Tiefen des Unbewussten symbolisieren. ⓘ
Umweltfragen
Menschliche Aktivitäten beeinträchtigen das Leben im Meer und seine Lebensräume durch Überfischung, den Verlust von Lebensräumen, die Einschleppung invasiver Arten, die Verschmutzung der Meere, die Versauerung der Meere und die Erwärmung der Ozeane. Dies wirkt sich auf die marinen Ökosysteme und Nahrungsnetze aus und kann zu noch nicht erkannten Folgen für die biologische Vielfalt und den Fortbestand der marinen Lebensformen führen. ⓘ
Versauerung
Das Meerwasser ist leicht alkalisch und hatte in den letzten 300 Millionen Jahren einen durchschnittlichen pH-Wert von etwa 8,2. In jüngster Zeit hat der Klimawandel zu einem Anstieg des Kohlendioxidgehalts in der Atmosphäre geführt; etwa 30-40 % des hinzugefügten CO2 wird von den Ozeanen absorbiert, wodurch Kohlensäure gebildet wird und der pH-Wert (jetzt unter 8,1) durch einen als Versauerung der Ozeane bezeichneten Prozess sinkt. Es wird erwartet, dass der pH-Wert bis zum Jahr 2100 einen Wert von 7,7 erreichen wird (was einem dreifachen Anstieg der Wasserstoffionenkonzentration entspricht), was eine erhebliche Veränderung innerhalb eines Jahrhunderts darstellt. ⓘ
Ein wichtiges Element für die Bildung von Skelettmaterial bei Meerestieren ist Kalzium, aber Kalziumkarbonat wird mit zunehmendem Druck löslicher, so dass sich Karbonatschalen und -skelette unterhalb seiner Kompensationstiefe auflösen. Kalziumkarbonat wird auch bei niedrigerem pH-Wert löslicher, so dass die Versauerung der Ozeane wahrscheinlich tiefgreifende Auswirkungen auf Meeresorganismen mit kalkhaltigen Schalen wie Austern, Muscheln, Seeigel und Korallen haben wird, da ihre Fähigkeit zur Schalenbildung verringert wird und die Kompensationstiefe für Karbonat näher an die Meeresoberfläche heranrückt. Zu den betroffenen Planktonorganismen gehören die schneckenartigen Weichtiere, die so genannten Pteropoden, und einzellige Algen, die so genannten Coccolithophoriden und Foraminiferen. Alle diese Organismen sind wichtige Bestandteile der Nahrungskette, und ein Rückgang ihrer Zahl wird erhebliche Folgen haben. In den tropischen Regionen werden die Korallen wahrscheinlich stark betroffen sein, da es schwieriger wird, ihre Kalziumkarbonat-Skelette aufzubauen, was sich wiederum negativ auf andere Riffbewohner auswirkt. ⓘ
Das derzeitige Tempo der Veränderungen in der Meereschemie scheint in der Erdgeschichte ohne Beispiel zu sein, so dass es unklar ist, wie gut sich die Meeresökosysteme an die veränderten Bedingungen der nahen Zukunft anpassen können. Besonders besorgniserregend ist die Art und Weise, wie sich die Versauerung in Kombination mit den zu erwartenden zusätzlichen Stressfaktoren wie höheren Temperaturen und niedrigeren Sauerstoffgehalten auf die Meere auswirken wird. ⓘ
Meeresverschmutzung
Viele Stoffe gelangen durch menschliche Aktivitäten in die Meere. Verbrennungsprodukte werden über die Luft transportiert und gelangen durch Niederschläge ins Meer. Industrieabflüsse und Abwässer tragen Schwermetalle, Pestizide, PCBs, Desinfektionsmittel, Haushaltsreiniger und andere synthetische Chemikalien bei. Diese reichern sich in der Oberflächenschicht und im Meeressediment, insbesondere im Mündungsschlamm, an. Die Folgen dieser Verschmutzung sind weitgehend unbekannt, da es sich um eine Vielzahl von Stoffen handelt und keine Informationen über ihre biologischen Auswirkungen vorliegen. Die besorgniserregendsten Schwermetalle sind Kupfer, Blei, Quecksilber, Kadmium und Zink, die von Meeresorganismen biologisch akkumuliert werden können und in der Nahrungskette weitergegeben werden. ⓘ
Ein Großteil des schwimmenden Plastikmülls ist nicht biologisch abbaubar, sondern zerfällt mit der Zeit und wird schließlich bis auf die molekulare Ebene abgebaut. Hartplastik kann jahrelang schwimmen. Im Zentrum des pazifischen Wirbelsturms gibt es eine ständige schwimmende Anhäufung von hauptsächlich Plastikmüll, und im Atlantik gibt es einen ähnlichen Müllfleck. Seevögel, die auf Nahrungssuche sind, wie Albatrosse und Sturmvögel, können die Abfälle mit Nahrung verwechseln und unverdauliches Plastik in ihrem Verdauungssystem ansammeln. Schildkröten und Wale wurden mit Plastiktüten und Angelschnüren in ihren Mägen gefunden. Mikroplastik kann absinken und die Filtrierer am Meeresboden bedrohen. ⓘ
Die meisten Ölverschmutzungen im Meer stammen aus Städten und der Industrie. Öl ist für Meerestiere gefährlich. Es kann die Federn von Seevögeln verstopfen, was ihre Isolierwirkung und ihren Auftrieb verringert, und von ihnen aufgenommen werden, wenn sie sich putzen, um die Verunreinigung zu entfernen. Meeressäugetiere sind weniger stark betroffen, können aber durch den Verlust der Isolierung auskühlen, geblendet, dehydriert oder vergiftet werden. Benthische Wirbellose werden überschwemmt, wenn das Öl absinkt, Fische werden vergiftet und die Nahrungskette wird unterbrochen. Kurzfristig führen Ölverschmutzungen dazu, dass die Populationen wild lebender Tiere abnehmen und aus dem Gleichgewicht geraten, dass Freizeitaktivitäten beeinträchtigt werden und dass die Lebensgrundlagen der vom Meer abhängigen Menschen zerstört werden. Die Meeresumwelt verfügt über Selbstreinigungseigenschaften, und natürlich vorkommende Bakterien werden mit der Zeit das Öl aus dem Meer entfernen. Im Golf von Mexiko, wo es bereits ölfressende Bakterien gibt, brauchen sie nur wenige Tage, um ausgelaufenes Öl zu verzehren. ⓘ
Das Abfließen von Düngemitteln von landwirtschaftlichen Flächen ist in einigen Gebieten eine wichtige Verschmutzungsquelle, und die Einleitung von Rohabwasser hat eine ähnliche Wirkung. Die aus diesen Quellen stammenden zusätzlichen Nährstoffe können zu einem übermäßigen Pflanzenwachstum führen. Stickstoff ist häufig der begrenzende Faktor in Meeressystemen, und durch zusätzlichen Stickstoff können Algenblüten und rote Fluten den Sauerstoffgehalt des Wassers senken und Meerestiere töten. Solche Ereignisse haben zu toten Zonen in der Ostsee und im Golf von Mexiko geführt. Einige Algenblüten werden durch Cyanobakterien verursacht, die Muscheln, die sich von ihnen ernähren, giftig machen und Tieren wie Seeottern schaden. Auch kerntechnische Anlagen können die Umwelt verschmutzen. Die Irische See wurde durch radioaktives Cäsium-137 aus der ehemaligen Kernbrennstoffaufbereitungsanlage Sellafield verseucht, und auch bei nuklearen Unfällen kann radioaktives Material ins Meer gelangen, wie bei der Katastrophe im Kernkraftwerk Fukushima Daiichi im Jahr 2011. ⓘ
Die Verklappung von Abfällen (einschließlich Öl, schädlicher Flüssigkeiten, Abwässern und Müll) im Meer ist durch internationales Recht geregelt. Das Londoner Übereinkommen (1972) ist ein Übereinkommen der Vereinten Nationen zur Kontrolle der Verklappung von Abfällen im Meer, das bis zum 8. Juni 2012 von 89 Ländern ratifiziert worden war. MARPOL 73/78 ist ein Übereinkommen zur Verringerung der Verschmutzung der Meere durch Schiffe. Bis Mai 2013 hatten 152 Seefahrernationen das MARPOL-Übereinkommen ratifiziert. ⓘ
„Meer“ und „See“
Im Niederdeutschen (und ebenso im Niederländischen) sind die Wortbedeutungen von „Meer“ und „See“ gegenüber dem Hochdeutschen vertauscht: Die an Norddeutschland angrenzenden Meere heißen Nordsee und Ostsee (jeweils feminin). Im Landesinneren liegen dagegen z. B. das Steinhuder Meer, das Zwischenahner Meer, das Große Meer und andere. In den Niederlanden wurde die Zuiderzee nach ihrer Eindeichung in IJsselmeer umbenannt. ⓘ
Aus dem niederdeutschen Sprachraum gelangten viele Begriffe in den standarddeutschen Wortschatz. So wird ein großer Teil der Wortkombinationen mit Bezug zum Meer mit „See“ gebildet: „auf hoher See“, „in See stechen“, „raue See“, Seebad, Seefahrt, Seehandel, Seehund, Seekrankheit, Seeluft, Seenot, Seeräuber, Seevogel, Tiefsee, Übersee und viele mehr. Ein kontrastierendes Beispiel von außerhalb des Niederdeutschen wäre etwa die Seerose. ⓘ
Ebbe und Flut
Alle Meere unterliegen den Gezeitenkräften. Durch die Anziehung des Mondes entstehen Ebbe und Flut – auch Tide genannt. Den bei Niedrigwasser freiliegenden Meeresboden nennt man Watt. Allerdings fällt der Tidenhub unterschiedlich aus. In einigen Regionen beträgt dieser bis zu 15 m, an der Nordseeküste etwa 2 m, in der westlichen Ostsee maximal 40 cm und in der östlichen Ostsee und im Mittelmeer ist er kaum spürbar. Ausschlaggebend für die Höhe des Tidenhubs ist nicht nur die Fläche eines Gewässers, sondern auch die Möglichkeit des Wassers zu- bzw. abzufließen. ⓘ
Meeresgrund
Vor der Erfindung des Echolots stellte man sich den Meeresboden als eine weitestgehend ebene Fläche vor. Später erkannte man, dass der Meeresgrund mindestens genauso gebirgig wie die Erdoberfläche ist. Unter der Wasseroberfläche gibt es Riffe, Gebirge, Erdspalten, Gräben und Rinnen. Sie gliedern Seebecken und Schwellen in unterschiedliche Regionen eines Meeres. Durch die Verschiebung der Erdplatten (Tektonik) kommt es zu untermeerischen Vulkanausbrüchen und Seebeben. ⓘ
Salzgehalt (Salinität)
Meerwasser zeichnet sich durch eine relativ einheitliche Salinität aus, die durchschnittlich 3,5 % beträgt (Mittelmeer 3,8 %). Erhöht ist sie dort, wo die Verdunstung hoch ist und gleichzeitig der Wasseraustausch mit anderen Meeren gering, wodurch relativ gesehen die Wassermenge weniger wird, während der Salzgehalt steigt. Zusätzlich steigt er, wenn nur wenige Zuflüsse bestehen, die das Meer mit Süßwasser verdünnen. ⓘ
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Meereshorizont
Aufgrund der Erdkrümmung ist die maximale Sichtweite für Objekte auf dem Meer begrenzt. Bei einer Augenhöhe des Beobachters von 2 m über dem Meeresspiegel beträgt die geometrisch berechnete Distanz zum nautischen Horizont rund 5 km; da die terrestrische Refraktion die Sichtweite im Mittel um ein Zehntel vergrößert, ist der optische Horizont ungefähr 5,5 km entfernt (siehe auch geodätische Sichtweite). ⓘ
Soziale Bedeutung
Das Meer als Wirtschafts- und Lebensraum prägt nicht nur die darauf Berufstätigen (Seeleute, Fischer) stark (vgl. z. B. die Seemannssprache), sondern auch ganze Gesellschaften und Staaten, die auf Seehandel- und Schifffahrt ausgerichtet sind (z. B. Venedig, Großbritannien, siehe auch Navalismus), bis tief in Brauchtum und Religion hinein (vgl. z. B. Poseidon, Christliche Seefahrt). ⓘ
Entsprechend finden sich hier besondere künstlerische und vor allem literarische Sonderformen, beginnend bei besonderem Liedgut (vgl. Shanty) bis hinauf in die Hochliteratur (vgl. Melvilles Roman Moby Dick). ⓘ
Naturschutz und Klima
Nachhaltige Fischerei und Vermüllung
Die Weltmeere leiden auch unter anhaltender Überfischung, da die Hochseefischerei nicht ausreichend durch Fischfangquoten begrenzt ist; eine Sekundärbelastung sind "Geisternetze", in den Ozeanen treibende, verloren gegangene oder "entsorgte" Fischernetze, vor allem aus Kunststoffen; ihre Zersetzung trägt mit bei zur globalen Belastung der Meere mit Plastikmüll. Schiffsunglücke wiederum führen immer wieder zu schweren Schäden an der marinen Umwelt, weil insbesondere Öle und Kraftstoffe das Gefieder der Seevögel und die Kiemen der Fische verklebten und ihnen damit in der Regel einen qualvollen Tod bereiten. ⓘ
Umweltschutz
Ein wissenschaftliches Review von Daten und Studien zu früheren Maßnahmen aus dem April 2020 schlussfolgert, dass die Ökosysteme der Meere bis 2050 wiederhergestellt werden können. Die Menschheit habe innerhalb eines engen Zeitfensters die Wahl zwischen dem Erbe eines irreversibel gestörten und eines pulsierenden, widerstandsfähigen Ozeans. Das UN-Nachhaltigkeitsziel Nr. 14 sei erreichbar, wenn man den Klimawandel ausreichend begrenze. ⓘ
Gefahren des Meeres
Das Meer hält für den Schiffsverkehr und für die Küstenstaaten einige Gefahren bereit. So können z. B. Untiefen, Riffe und Klippen, aber auch Sturmfluten für Schiffe gefährlich werden. Wattwanderer und Badende sollten auf Ebbe und Flut sowie auf starke Strömungen achten. Küstenländer können von Sturmfluten und Springfluten bedroht sein. Seebeben und Meteoriteneinschläge können riesige Schwerewellen auslösen, sogenannte Tsunamis. Diese sind als Veränderung der Kimmlinie meist erst in Küstennähe zu bemerken, wo sie sich auftürmen. ⓘ