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Ozean

Ein Ozean (Plural die Ozeane, von griechisch ὠκεανός („Ozean“, als antiker Gott Okeanos)) ist ein größerer Teil des Weltmeeres der Erde oder eines anderen Himmelskörpers.

Inhaltsverzeichnis

Lage

Insgesamt sind 71 Prozent der Erdoberfläche von Meeren (den Ozeanen und deren Nebenmeeren) bedeckt. Sie konzentrieren sich auf der Wasserhemisphäre, deren Zentrum im riesigen Pazifik nahe Neuseeland liegt. Auf der gegenüberliegenden Landhemisphäre befinden sich nur der Atlantik, der Arktische Ozean und Teile des Südlichen Ozeans sowie des Indiks.

Die Aufteilung der Ozeane

Die fünf Ozeane der Erde sind

Im allgemeinen Sprachgebrauch spricht man auch von nur drei Ozeanen: Atlantischer Ozean, Indischer Ozean und Pazifischer Ozean. Bei dieser Sichtweise wird der Arktische Ozean als Teil des Atlantiks angesehen und der Südliche Ozean als dessen Abgrenzungen der 60. Breitengrad Süd ermittelt wurde, zu den 3 zuerst genannten Ozeanen gezählt.

Eine alternative Betrachtungsweise unterteilt die zwei größten Ozeane der Erde entsprechend ihrer Zugehörigkeit zur Nord- bzw. Südhemisphäre in Nord- und Südatlantik sowie Nord- und Südpazifik und zählt den Indik, das Nordpolarmeer und das Südpolarmeer dazu.

Historisch spricht man von den Sieben Weltmeeren, die neben Pazifik, Atlantik und Indik auch das Karibische Meer, das Mittelmeer, das Gelbe Meer und die Nordsee umfassen (oder auch andere Meere, die als Nebenmeere der Ozeane gelten, wie das Schwarze Meer oder die Ostsee).

Gestalt der Ozeane

Die einzelnen Ozeane, die zwischen den Kontinenten liegen, unterscheiden sich unter anderem durch Volumen, Salzgehalt, ein eigenes Gezeiten-System, Wellen (Seegang) und Meeresströmungen sowie erdgeschichtlich von den anderen Teilen des Weltmeeres.

Innerhalb der Ozeane und ihren Nebenmeeren bzw. auf dem Ozeanboden befinden sich teils sehr hohe und langgestreckte mittelozeanische Rücken, teils sehr viele und niedrigere Schwellen, große und kleine Tiefseebecken, Tiefseerinnen und verschiedene Meerestiefs sowie im Pazifik der Pazifische Feuerring. Außerdem ragen zahlreiche Inseln, Inselgruppen und Archipele aus diesen Meeren heraus und Halbinseln in diese hinein. Nord- und Südpolarmeer sind teils oder ganz von Pack- und Treibeis bedeckt.

Der Boden eines Ozeans ist die Oberseite eines Stücks ozeanischer Erdkruste. Seine Gestalt wird durch die Theorie der Plattentektonik erklärt. Danach entsteht neuer Ozeanboden an den mittelozeanischen Rücken und fließt weg, bis er in einer Tiefseerinne (Subduktionszonen) ins Erdinnere eintaucht. Dies bedeutet, dass ein Ozean größer werden, kleiner werden, neu entstehen und auch verschwinden kann. So wird angenommen, dass der Atlantische Ozean etwa 150 Millionen Jahre alt ist. Frühere Ozeane sind beispielsweise der Mirovia, der Panthalassa, der Rheische Ozean, der Iapetus oder die Tethys mit dem „europäischen“ Randmeer Paratethys.

Im globalen Durchschnitt verläuft der Ozeanboden in etwa 3,8 km Tiefe unter dem Meeresspiegel. Dabei kann der Tiefenverlauf als Funktion der Entfernung eines Stück Ozeanbodens von seinem Entstehungsort dargestellt werden (genauer: seines Alters, da ozeanische Erdkruste unterschiedlich schnell fließt).

Der Küstenverlauf hängt nicht nur von der Form und Lage der Kontinente ab, sondern auch vom Volumen des Meerwassers. So gibt es weniger Meerwasser, wenn große Wassermengen als Gletscher auf den Kontinenten lagern und wenn die globale Temperatur niedrig ist (Wärmeausdehnung). Weitere Faktoren sind Hebungen und Senkungen des Ozeanbodens aufgrund geologischer Ereignisse.

Wasserbewegungen

Der Wasserkörper eines Ozeans ist nicht einheitlich, sondern ändert sich mit der Tiefe. Es gibt große, stabile Wasserbewegungen, die Meeresströmungen. Am bedeutendsten ist das sogenannte Globale Förderband, eine Kombination von Meeresströmungen, die vier der fünf Ozeane miteinander verbinden und bei dem Oberflächenströmungen und Tiefenströmungen einen globalen Wasserkreislauf bilden. Dabei kann es zur Bildung von großen Wasserwirbeln oder Eddies in einer Tiefe von mehreren 1000 m kommen[1]. Auch Mittelozeanische Rücken können zur Verwirbelung führen[2]. Große Wasserwirbel von 50 km bis 200 km Durchmesser, die sich mehrere Wochen halten und kaltes, nährstoffreiches Tiefenwasser an die Meeresoberfläche fördern, werden ebenfalls beobachtet[3].

An der Meeresoberfläche zeigen sich Wasserwellen. Es können vom Wind erzeugte unregelmäßige Wasserbewegungen sein, die durch eine Seegangsskala quantifizierbar sind. Einzelne Wellen oder Wellengruppen, die sogenannten „Monsterwellen“, sind besonders gefährliche Wellen, die durch Überlagerung mehrerer kleiner Wellen entstehen und dabei Höhen von mehr als 25 m erreichen. Die Tsunamis sind durch Erdbeben der ozeanischen Kruste verursachte Wellen, die sich erst in Ufernähe zu gefährlichen Höhen auftürmen.

Die im Verlaufe des Tages durch die Gezeiten verursachte Anhebung des Meerwassers ist dagegen regelmäßig und in ihrer Ausprägung in Küstennähe durch die geometrische Form der Küsten beeinflusst.

Der Wind erzeugt im Ozean einen Wassertransport. Unter Berücksichtigung der Corioliskraft kommt es in den oberen Wasserschichten (bis etwa 50 m) zu einer Korkenzieherströmung.

Meerwasser

Hauptartikel: Meerwasser

Durch Serpentinisierung werden pro Jahr 60 Kubikkilometer[4] Meerwasser chemisch im Ozeanboden gebunden. Hinzu kommt noch die Sättigung der Sedimente am Meeresboden mit Wasser. In den Subduktionszonen wird das Wasser wieder frei.

Ökosystem Ozean

Für das Ökosystem Ozean ist das mit zunehmender Tiefe abnehmende Sonnenlicht von großer Bedeutung. Im obersten, vom Sonnenlicht erfüllten Teil des Ozeans, der Euphotischen Zone, nutzen Pflanzen die Photosynthese zur Aufnahme von Energie. Es schließt sich darunter die Disphotische Zone an, wo Sonnenlicht nur noch zum Sehen ausreichend vorhanden ist. In der darunter liegenden Schicht, der Aphotischen Zone, ist kein Sonnenlicht mehr vorhanden.

Ein weiteres wichtiges Kennzeichen der Ozeane ist, dass sich das Meereswasser bei unterschiedlichen Tiefen chemisch unterschiedlich verhält. Meereslebewesen, wie beispielsweise Muscheln, Korallen, Kalkalgen und Kieselalgen nutzen Calciumcarbonat und Siliciumdioxid durch Biomineralisation zum Bau von Schalen und Skeletten. Diese Biominerale können allerdings chemisch durch das Meerwasser abgebaut werden. So gibt es für die Calciumcarbonate Aragonit und Calcit in den Ozeanen eine untere Tiefe, ab der sie sich auflösen, die Calcit- und Aragonit-Kompensationstiefe.

Der Tiefenverlauf eines Ozeans wird in mehrere Stufen unterteilt. Es beginnt mit dem bis zu 200 m tiefen Schelf. Es schließt sich der Kontinentalhang an, der bis in eine Tiefe von 2000 m bis 3000 m reicht. Dann folgen das Abyssal, welches bis in 6000 m Tiefe reicht, und dann das Hadal.

Auftriebsgebiete

Hauptartikel: Auftriebsgebiet, Auftriebsphänomen

Die sehr seltenen, meistens saisonalen Auftriebsgebiete sind sehr nährstoffreich. Dort steigt kalte Tiefenströmung nach oben und ersetzt das erwärmte und nährstoffarme warme Wasser.

Offener Ozean

Der Offene Ozean umfasst etwa 80 Prozent der Fläche des Weltmeeres, aber nur 1 Prozent der Biomasse wird dort produziert.[5] In diesem oligotrophen Gebiet begrenzt hauptsächlich der Mangel von Stickstoff und Phosphor im Meerwasser das Wachstum der Meerespflanzen (Phytoplankton). Auch wichtige Metalle, beispielsweise Eisen, begrenzen das Wachstum.

Große Wasserwirbel, bei denen kaltes, nährstoffreiches Meerwasser aus der Tiefe an die Meeresoberfläche gefördert wird, wirken wie ein kurzzeitig bestehendes Auftriebsgebiet und lassen das Phytoplankton sich explosionsartig vermehren. Den selben Effekt haben tropische Wirbelstürme[6].

Schelf und Kontinentalhang

Hauptartikel: Schelf, Kontinentalhang

Der Übergang zwischen dem Festland und der Tiefsee wird durch den bis zu 200 Meter tiefen Schelf, den anschließenden Kontinentalhang und den Kontinentalfuß gebildet.

Die Schelfgebiete der Ozeane sind sehr nährstoffreich und wirtschaftlich von großer Bedeutung für die angrenzenden Staaten. Insofern wurde das rechtliche Konstrukt einer Ausschließlichen Wirtschaftszone geschaffen, um die heute meist überfischten Fischgründe und eventuelle Lagerstätten an Erdöl und Erdgas der nationalen Hoheit zu unterstellen. In der Europäischen Union gilt die Gemeinsame Fischereipolitik.

Kelpwälder wachsen auf meist ruhigen, felsigen, 15 m bis 40 m tiefen Gebieten der Ozeane. Der namensgebende Kelp ist eine mehrzellige Alge, der wie alle Seetange am Meeresboden wurzelt.

Auf weichem Boden im flachen Meer- oder im Wattbereich bilden Pflanzen aus der Familie der Seegrasgewächse teilweise ausgedehnte Seegraswiesen. Neben ihrer großen ökologischen Bedeutung sind sie auch für den Küstenschutz wichtig.

Kaltwasserriffe finden sich an den Kontinentalhängen, typischerweise bis in Tiefen von 1000 Metern. Sie sind durch die Grundschleppnetzfischerei gefährdet.

Tiefsee

Hauptartikel: Tiefsee

Die Tiefsee ist ein bisher nur von wenigen Tiefsee-U-Booten erforschtes Gebiet der Ozeane. Sie ist völlig frei von Sonnenlicht, so dass es dort keine Pflanzen gibt und die Tiefseefische auf z. B. Biolumineszenz angewiesen sind. Die Tiefsee besteht aus dem Wasserkörper und dem Meeresboden. Dort finden sich Tiefsee-Ebenen, Unterwasserberge (Seamounts und Guyots), untermeerische Gebirge, die manchmal bis zur Wasseroberfläche hinauf reichen, Tiefseerinnen, Meerestiefs, und große Tiefseebecken.

An einigen untermeerischen Gebirgen, den mittelozeanischen Rücken, gibt es heiße Quellen. Diese lagern Erzschlämme ab und bilden die Grundlage für das von Sonnenlicht vollständig unabhängige Ökosystem der Black Smoker (siehe auch Lost City). In der Nähe von Tiefseerinnen finden sich kalte Quellen, die sogenannten Cold seeps, auch Methanquellen genannt. Sie entstehen dadurch, dass aus dem Meeresboden Wasser, angereichert beispielsweise mit Methan und Schwefelwasserstoff, ausströmt. Diese Quellen können ebenfalls die Grundlage für unabhängig vom Sonnenlicht bestehende Ökosysteme sein.

Ozeane auf anderen Planeten

Wahrscheinlich existiert, unter einer mächtigen Eiskruste verborgen, ein globaler Ozean auf dem Jupitermond Europa, vielleicht auch auf den anderen Monden Ganymed und Kallisto. Viele Hinweise deuten darauf hin, dass der Mars in der Frühzeit seiner Entwicklung offene Wasserflächen enthielt. Kleinere Ozeane oder auch nur Seen aus Kohlenwasserstoffen (Methan, Ethan) könnten auf dem Saturnmond Titan ganzjährig oder nur zeitweise existieren.[7] Darüber, ob die großen Planeten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun vielleicht ebenfalls Schichten flüssiger Phasen, eventuell aus Helium oder Wasserstoff, beherbergen, kann nur spekuliert werden. Zur Herkunft der Ozeane siehe Herkunft des irdischen Wassers.

Ozeaneum

Es gibt große Aquarien, die verschiedene Ökosysteme der Ozeane nachbilden. Dazu gehören beispielsweise das Oceanário de Lisboa und das Ozeaneum Stralsund.

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. Leibniz-Institut für Meereswissenschaften: Wirbel in der Tiefsee
  2. scinexx.de: Tiefseeschluchten als gigantische Mischanlage
  3. CSIRO Australia: Craig Macaulay, Ocean robots explain NSW cold water temperatures
  4. R. Oberhänsli: Warum sind die Ozeane nicht längst trocken?
  5. David Voelker: Auftreten und Verteilung biogener Sedimente
  6. NASA Data Shows Hurricanes Help Plants Bloom In 'Ocean Deserts'
  7. ESA: Cassini’s new view of land of lakes and seas
 Commons: Ozean – Bilder, Videos und Audiodateien
 Wikimedia-Atlas: Ozean – geografische und historische Karten
 Wiktionary: Ozean – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen und Grammatik
 Wikinews: Ozean – Nachrichten