hochkant=2|mini|Karte des Weltmeeres mini|250px|Moderne Rekonstruktion eines typischen antiken Weltbilds nach Anaximander Als Ozean (Plural Ozeane; von ‚die Erdscheibe umfließender Weltstrom‘, personifiziert als antiker Gott Okeanos) bezeichnet man die größten Meere der Erde. Synonym und als Übertragung wird im DeutschenFriedrich Kluge: Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache. 24. Auflage. Berlin 2002. für den Ozean als die zusammenhängende Wassermasse der Ozeane auch die Bezeichnung Weltmeer verwendet.
Verallgemeinert werden auch große Wassermengen auf anderen Himmelskörpern „Ozeane“ genannt.
Lage der Ozeane
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 Indischen Ozeans.
Aufteilung Die fünf Ozeane der Erde sind laut Beschluss der Internationalen Hydrografischen Organisation aus dem Jahr 2000:https://www.gdrc.org/oceans/southern-ocean.html
Arktischer Ozean, Arktis Atlantischer Ozean, nördlicher und südlicher Atlantik Indischer Ozean Pazifischer Ozean Südlicher Ozean – Antarktischer Ozean, Gewässer der Antarktis links|mini|hochkant=1.5|Weltkarte der Ozeane
Im Unterschied zur Fachsprache unterscheidet man in der Alltagssprache oft nur zwischen drei Ozeanen: Atlantischer, Pazifischer und Indischer Ozean, die durch die großen Kontinente voneinander getrennt werden. Bei dieser Sichtweise ohne das Nord- und Südpolarmeer werden der Arktische Ozean als Teil des Atlantiks und der Südliche oder Antarktische Ozean jeweils mit einem Teil zum Atlantik, Pazifik und Indischen Ozean gezählt.
Historisch spricht man von den „Sieben Weltmeeren“, die neben Pazifik, Atlantik und Indischem Ozean 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).
Eine alternative Betrachtung unterteilt die zwei größten Ozeane der Erde entsprechend ihrer Zugehörigkeit zur Nord- bzw. Südhalbkugel in Nord- und Südatlantik sowie Nord- und Südpazifik, betrachtet jeweils auch das Nord- und das Südpolarmeer als Ozean und zählt zusammen mit dem Indischen Ozean sieben Ozeane. Dies korrespondiert mit einer Zählweise von sieben Kontinenten (Nordamerika, Südamerika, Europa, Afrika, Asien, Ozeanien (Australien und Ozeanien), Antarktika).
Gestalt mini|Entstehung eines Ozeans mini|Anstieg des Meeresspiegels in den letzten 24.000 Jahren 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 driftet weg, bis er in einer Tiefseerinne (Subduktionszonen) ins Erdinnere eintaucht. Dies bedeutet, dass ein Ozean größer oder kleiner werden, neu entstehen und auch verschwinden kann (siehe auch Wilson-Zyklus). 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.
Der Küstenverlauf hängt nicht nur von der Form und Lage der Kontinente ab, sondern auch vom Volumen des Meerwassers. So gibt es bei niedrigen Temperaturen weniger Meerwasser, da große Wassermengen als Eisschilde und Gletscher auf den Kontinenten gespeichert sind, bei steigenden Temperaturen hingegen kommt es aufgrund der Wärmeausdehnung und dem Abschmelzen der Eismassen zu einem Meeresspiegelanstieg (Transgression). Weitere Faktoren sind Hebungen und Senkungen des Ozeanbodens aufgrund geologischer Ereignisse.
Das Volumen der Ozeane wurde 2009 auf 1,33 · 109 km3 geschätzt, entsprechend einer durchschnittlichen Tiefe von 3680 m – exakt vermessen waren nicht einmal 10 %.Matthew A. Charette, Walter H. F. Smith: The Volume of Earth’s Ocean. In: Oceanography. 23, 2010, doi:10.5670/oceanog.2010.51
Wasserbewegungen mini|„Die Woge“ von Gustave Courbet, 1870 Der Wasserkörper eines Ozeans ist nicht einheitlich, sondern ändert sich mit der Tiefe. Es gibt große, stabile Wasserbewegungen, die Meeresströmungen. Am bedeutendsten ist das „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.Leibniz-Institut für Meereswissenschaften: Auch Mittelozeanische Rücken können zur Verwirbelung führen.scinexx.de: Tiefseeschluchten als gigantische Mischanlage Große Wasserwirbel von 50 km bis 200 km Durchmesser, die sich mehrere Wochen halten und kaltes, nährstoffreiches Tiefenwasser an die Meeresoberfläche befördern, werden ebenfalls beobachtet.CSIRO Australia: Ebenfalls kann es „interne Wellen“ im Wasserkörper geben. Die größten untermeerischen Wellen von mehr als 200 Metern Höhe wurden z. B. in der 320 km breiten Luzonstraße im südchinesischen Meer gemessen. In dieser Meerenge staut eine Tiefenströmung vor Unterseeklippen große Mengen von schwerem, kaltem Tiefenwasser, das irgendwann überschwappt und anschließend wieder auf die alte Tiefe absackt, wodurch eine interne Welle ausgelöst wird. Derartige interne Wellen können tausende von Kilometern im Ozean wandern.Axel Bojanowski: Forscher entdecken 200 Meter hohe Meereswellen. In: Spiegel online. Mai 2015.
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 Wellen entstehen und dabei Höhen von mehr als 25 m erreichen können. Die Tsunamis sind durch Seebeben und Vulkanausbrüche verursachte Wellen, die sich erst in Küstennähe zu gefährlichen Höhen auftürmen.
Die im Verlaufe des Tages durch die Gezeiten verursachten Meeresspiegelschwankungen sind dagegen regelmäßig und werden in ihrer Ausprägung durch die jeweilige 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
Grundsätzliches mini|Salinität in PSU über ein Jahr gemittelt
Durch Serpentinisierung werden pro Jahr 60 KubikkilometerRoland Oberhänsli: Meerwasser chemisch im Ozeanboden gebunden. Hinzu kommt noch die Sättigung der Sedimente am Meeresboden mit Wasser. In den Subduktionszonen wird dieses Wasser wieder frei.
Sauerstoffverteilung Der Sauerstoffgehalt des Meerwassers nahe der Meeresoberfläche ist bestimmt durch den Übergang von Sauerstoff aus der Luft ins Wasser und der biologischen Produktion von Sauerstoff aus Kohlenstoffdioxid (CO2) durch das marine Phytoplankton. Deshalb kann es besonders in den Tropen zeitweise zur Übersättigung (Sauerstoffsättigung > 100 Prozent) des Oberflächenwassers kommen, so dass Sauerstoff verstärkt in die Luft abgegeben wird. Das Phytoplankton verbraucht allerdings in der Dunkelheit selbst einen Teil des erzeugten Sauerstoffs.
Mit zunehmender Wassertiefe und der damit verbundenen Abnahme des Sonnenlichtes nimmt die Sauerstoffsättigung des Meerwassers ab.National Oceanographic Data Center, nodc.noaa.gov: World Ocean Atlas 2005 (Verschiedene interaktive Grafiken zur Sauerstoffsättigung nach Meerestiefe und Jahreszeit) Neben dem Veratmen des Sauerstoffs durch das Zooplankton und einen Teil des Bakterioplanktons trägt auch der zunehmende biologische Abbau von Biomasse zur Verringerung des Sauerstoffgehaltes bei. Im Ozean kommt es nicht zum Umkippen des Tiefseewassers, da in der Labradorsee, in der Grönlandsee und im Weddell-Meer sauerstoffreiches Oberflächenwasser entsteht, das in die Tiefsee herabsinkt und über die Tiefenströmung des Globalen Förderbandes weltweit verteilt wird.ifm-geomar.de, Sulamith Antal: Die Sauerstoffverteilung in der Tiefsee ist nicht gleichmäßig; es existieren sogenannte Sauerstoff-Minimum-Zonen, wo es beispielsweise zur anaeroben Ammoniak-Oxidation und zur Denitrifikation kommt (durch anaerobe Atmung von Bakterien entsteht molekularer Stickstoff, der aus dem Wasser in die Luft entweicht). Diese Gebiete finden sich häufig in den Tropen, so gibt es im Arabischen Meer eine bedeutende Sauerstoff-Minimum-Zone in einer Tiefe von 200 m bis 1150 m.Institut für Chemie und Biologie des Meeres der Universität-Oldenburg:
Der Sauerstoffgehalt der Meere weltweit hat laut Forschern des Geomar Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel von 1960 bis 2010 um ca. 2 % abgenommen, mit großen Folgen z. B. für Fische oder andere Organismen in bereits sauerstoffarmen Meeresregionen. Dafür verantwortlich seien steigende Wassertemperaturen, da wärmeres Oberflächenwasser weniger Sauerstoff aufnehme als kälteres Wasser und außerdem wärmeres Wasser die Temperaturschichtung des Meerwassers manifestiere, sodass dessen Umwälzung reduziert und damit weniger Sauerstoff von der Meeresoberfläche in große Meerestiefen transportiert werde.Sunke Schmidtko, Lothar Stramma, Martin Visbeck: Decline in global oceanic oxygen content during the past five decades. In: Nature. 542, 2017, S. 335, . Aus: spiegel.de, Wissenschaft, 16. Februar 2017: Weniger Sauerstoff in Ozeanen: Den Fischen bleibt die Luft weg (17. Februar 2017) Es wird erwartet, dass der Sauerstoffgehalt der Meere bis zum Ende dieses Jahrhunderts um etwa 3 – 4 % abnehmen wird.
Ökosystem Ozean mini|Verteilung von Pflanzen in den Ozeanen. (Chlorophyll-Konzentration: Blau = gering, grün = mittel) 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 Dysphotische 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. Er beginnt mit dem bis in 200 Meter Tiefe herabreichenden Schelfbereich. Daran schließt sich der Kontinentalhang an, der in 2000 bis 4000 m Tiefe in den flacheren Kontinentalfuß übergeht. Es folgen das Abyssal mit einer Maximaltiefe von 6000 m und darunter das Hadal.