Die wichtigsten Disziplinen der Ozeanographie sind geologische Ozeanographie, physikalische Ozeanographie und chemische Ozeanographie. Ozeanographen und andere, die an diesen Disziplinen beteiligt sind, arbeiten oft zusammen, um die Geheimnisse und Unbekannten der Ozeanwissenschaft zu entwirren. Beachten Sie beim Lesen über jedes dieser Teilbereiche, dass einige der wichtigsten ozeanographischen Entdeckungen als Ergebnis eines integrierten, multidisziplinären Ansatzes gemacht wurden, an dem häufig Geologen, Chemiker, Biologen, physikalische Ozeanographen und Ingenieure beteiligt sind.,
Die Meeresbiologie wird manchmal als biologische Ozeanographie bezeichnet und könnte in diesen Abschnitt aufgenommen werden. Wir haben das nicht getan. Eine Unterscheidung zwischen den Bereichen Meeresbiologie und biologische Ozeanographie ist folgende: Meeresbiologen untersuchen die Pflanzen, Tiere und Protisten unserer Flussmündungen, Küsten und Ozeane, von Walen bis hin zu mikroskopisch kleinen Algen und Bakterien, und biologische Ozeanographen untersuchen Meeresorganismen und ihre biologischen Prozesse im Kontext ihrer natürlichen Umgebung.,
Da eine wachsende Weltbevölkerung die Fähigkeit unserer Gesellschaft betont, Nahrung, Wasser und Schutz zu produzieren, werden wir weiterhin auf die Ozeane schauen, um unsere Grundbedürfnisse zu befriedigen. Technologische Fortschritte in Kombination mit der Nachfrage werden unsere Fähigkeit verbessern, Lebensmittel, Trinkwasser, Energiequellen, Abfallentsorgung und Transport aus dem Ozean abzuleiten. Es wird Aufgabe dieser und zukünftiger Generationen sein, auf unserem bestehenden Wissen über den Ozean und sein Potenzial aufzubauen, um die Bedürfnisse der Welt und ihrer Bewohner zu erfüllen.,
Monique LaFrance, eine Ozeanographin, die auf dieser Website profiliert ist, beschreibt ihre Arbeit so: „Das Sammeln von Daten und das Herausfinden, wie Daten miteinander in Beziehung stehen, ist wie das Zusammenstellen von Puzzleteilen. Es ist äußerst lohnend, wenn Sie wissen, dass Ihre Arbeit eine direkte Anwendung auf eine wichtige Anstrengung hat. Für mich ist es, wenn endgültige Lebensraumkarten und Erkenntnisse gut genutzt werden können-wie zum besseren Verständnis des Ökosystems beitragen, physikalisch-biologische Beziehungen identifizieren, Managemententscheidungen treffen und weitere Methoden auf dem Gebiet der Lebensraumkartierung auf Meeresboden anwenden., Ich genieße es auch sehr, ArcGIS Mapping-und Spatial Analysis-Software zu verwenden und auf Forschungsschiffen Feldforschung zu betreiben.“
Geologische Ozeanographie
So viele interessante geologische Merkmale wie an Land gibt es fast so viele innerhalb, unter und an den Grenzen der Ozeane. Berge, Täler, Vulkane, Inseln, Ebenen und Schluchten existieren alle in ähnlicher Form im Meeresbereich. Tatsächlich ist die größte durchgehende Gebirgskette der Erde der Mittelozeanische Kamm, der sich über 40.000 Meilen erstreckt und sich an einigen Stellen wie Island über die Wasseroberfläche erhebt., Der Marianengraben im zentralen Pazifik ist um etwa eine Meile tiefer als der höchste Punkt des Mount Everest. Aktive Tiefseevulkane entlang der mittelozeanischen Grate versorgen den Meeresboden mit reichen Mineralvorkommen und neuen Felsformationen. Es wurde geschrieben, dass die Meeresböden aus geologischer Sicht die aktivsten Orte auf der Erde sind.
Geologische Ozeanographen untersuchen die Formationen, Zusammensetzung und Geschichte des Meeresbodens., Sie untersuchen Sedimente, einschließlich physikalischer Eigenschaften wie Größe, Form, Farbe und Gewicht; chemische Eigenschaften, wie Zusammensetzung und wie Sedimente mit der Umwelt interagieren; und andere Faktoren, einschließlich Sedimentalter, Herkunft, Verteilung und Transport. Sie sammeln Informationen darüber, wie sich die Erde gebildet hat und wie die Bewegung von Platten und Kontinenten zu Ereignissen wie Vulkanen und Erdbeben führt., Sie arbeiten mit Biologen und chemischen Ozeanographen zusammen, um mehr über historische Klimaaufzeichnungen sowie Tier-und Pflanzenleben zu erfahren, indem sie Sediment-und Gesteinskerne auf Fossilien untersuchen und die Sedimentzusammensetzung mit Radiokohlenstoff analysieren Dating und andere Methoden. Sie verwenden auch Fernerkundungstechnologie, um die Grate und Täler abzubilden.
Ein zunehmend wichtiger Bereich der Meeresgeologie ist die Küstengeologie. Im Laufe der Geschichte hat die menschliche Bevölkerung eine Tendenz gezeigt, sich entlang der 273.000 Meilen langen Küste der Welt niederzulassen., Die Auswirkungen von Menschen, die unsere Küsten und Küsten bewohnen, werden immer deutlicher. Küstenverschmutzung und Abfallentsorgung schaffen Probleme und kosten Regierung und Industrie Milliarden von Dollar an Forschungs-und Sanierungsbemühungen. Obwohl der Prozentsatz der an der Küste lebenden Menschen in den nächsten Jahrzehnten voraussichtlich ziemlich konstant bleiben wird, wird erwartet, dass die Gesamtzahl mit zunehmender Bevölkerung zunimmt.,
Neben den menschlichen Auswirkungen auf unsere Küsten machen natürliche Küstenprozesse wie steigender Meeresspiegel, Erosion und Sedimenttransport sowie sturmbedingte Ereignisse wie Überschwemmungen, starke Erosion und Sturmüberschwemmungen unsere Küstengebiete zu dynamischen Umgebungen. Oft, Menschen reagieren, indem sie versuchen, Strukturen entlang der Küste zu schützen, einschließlich Häuser, Unternehmen und Straßen, selbst wenn diese Strukturen befinden sich auf Landformen, wie Barriere Strände, das ist „vorübergehend“ in einem geologischen Sinn der Zeit., Um diese Strukturen zu schützen, haben Küsteningenieure Seewände, Anlegestellen, Leistengegenden und Brücken entwickelt und gebaut. In jüngerer Zeit wurden natürliche oder „weiche Lösungen“ wie bebaute Feuchtgebiete und Salzwiesen entwickelt, um die Auswirkungen von Küstenprozessen zu verlangsamen. Küstengeologen und Küsteningenieure, die mit Ozeanographen aus allen Disziplinen zusammenarbeiten, werden maßgeblich an der Gestaltung von Politik-und Managementoptionen beteiligt sein, um Konflikte zwischen Küstenentwicklung und natürlichen Prozessen zu minimieren.,
Physikalische Ozeanographie
Die meisten Ozeanographen versuchen, die Ozeane der Welt als ein riesiges System zu betrachten, das gemeinsam als globaler Ozean bekannt ist. Vor der Raumfahrt und der Erfindung von Satelliten war es jedoch sehr schwierig, die Ozeane in einem so großen Maßstab zu beobachten. Bilder des globalen Ozeans aus dem Weltraum haben Ozeanographen wichtige Informationen über Meeresströmungen, Temperaturen und andere Eigenschaften gegeben. Satelliten sammeln Informationen rund um die Uhr und leiten sie in Echtzeit an die Erde-und einzelne Labors und Klassenzimmer-zurück., Diese Innovation hat die Ozeanographie revolutioniert und den Forschern wichtige Informationen über Wetter und Klima, Zirkulation und Umweltprobleme wie globale Erwärmung, globale Zirkulation, den weltweiten Rückgang der Fischerei und schädliche Algenblüten gegeben.
Vielleicht haben physikalische Ozeanographen mehr als jede andere Gruppe von Ozeanographen von der Satellitentechnologie profitiert. Da sie die Bewegung der Ozeane und die Bewegungskräfte wie Winde, Wellen und Gezeiten untersuchen, müssen sie den Ozean aus einer Perspektive des „großen Bildes“ betrachten., Schiffsmessungen und die Entwicklung von Instrumenten wie computerprogrammierbaren Bojen, die für längere Zeit auf See bleiben können, waren große Fortschritte auf dem Gebiet der physikalischen Ozeanographie und sind weiterhin wichtige Werkzeuge, aber Satelliten bieten Perspektiven, von denen frühe Ozeanographen vielleicht nie geträumt haben.
Physikalische Ozeanographen Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Ozean und seine Grenzen-zu land, Meeresboden und der Atmosphäre-und die Beziehung zwischen dem Meer, Wetter und Klima., Zu den Fragen, wie die Ozeane im physischen Sinne funktionieren, gehören Untersuchungen zu Wasserqualitäten wie Temperatur, Salzgehalt und Dichte sowie Einflussfaktoren wie Windgeschwindigkeit, Lufttemperatur, Gezeiten und Wechselwirkungen mit nahe gelegenen Land-und Unterwasserformationen.
Physikalische Ozeanographen versuchen zu verstehen, warum, wo und wie das Wasser sich bewegt, auf allen Raum-und Zeitskalen. Sie interessieren sich auch für die Folgen dieser Bewegungen. Einige physikalische Ozeanographen sind Theoretiker und verwenden Computermodelle, um Fragen zu beantworten und Hypothesen über ozeanographische Prozesse zu bilden., Andere verwenden Beobachtungen und zunehmend Satellitenbeobachtungen. Das Verständnis des globalen Ozeans erfordert eine enge Partnerschaft zwischen Theorie, Beobachtungen und Experimenten.
Oft arbeiten physikalische Ozeanographen mit ihren biologischen, chemischen und geologischen Kollegen zusammen. Wenn Sie die Funktionsweise des Ozeans physisch verstehen, erhalten Ozeanographen in den biologischen, geologischen, chemischen oder technischen Disziplinen wichtige Details, die sie benötigen, um Fragen zu beantworten. Die physikalischen Eigenschaften des Ozeans sind eng mit der Biologie und Chemie des Ozeans verbunden und umgekehrt.,
Chemische Ozeanographie
Der Ozean wurde als „chemische Suppe“ bezeichnet, da er viele chemische Verbindungen, Elemente, Gase, Mineralien sowie organische und partikelartige Stoffe enthält. Während Wasser der reichlichste Bestandteil ist, gehören Salze zu den wichtigsten. Erstaunlicherweise ist die Grundzusammensetzung des Meerwassers trotz der großen Veränderungen, die im Laufe der Geschichte auf der Erde stattgefunden haben-kontinentale Kollisionen, Landformationen, Vereisung-seit Millionen von Jahren relativ konstant geblieben.,
Chemische Ozeanographen, auch Meereschemiker, Meeresgeochemiker oder sogar marine Biogeochemiker genannt, können eine oder eine Kombination der folgenden Faktoren untersuchen: Bildung von Meerwasser-und Meeresbodensedimenten, Beziehungen zwischen chemischen Verbindungen (sowohl organisch als auch anorganisch), wie chemische Eingaben in den Ozean (einschließlich Verschmutzung) ihn beeinflussen und wie die Chemie des Ozeans biologische, geologische und physikalische Faktoren beeinflusst oder beeinflusst. Wie bei den anderen Disziplinen der Ozeanographie verlassen sich chemische Ozeanographen auf Forscher aus den anderen Disziplinen und interagieren mit ihnen.,
Ein wichtiger Aspekt der chemischen Ozeanographie ist die Untersuchung von Schadstoffen. Diese Arbeit kann chemische Ozeanographen in den Tiefen Ozean, Küstenbuchten und Flussmündungen oder Flüsse, Bäche und Seen im Landesinneren führen. Die Schadstoffquellen reichen von offensichtlichen (Abwasser, Öl oder Brennstoffe, Ozeandumping) bis hin zu Quellen, die schwerer zu erkennen oder zu verfolgen sind (landwirtschaftlicher oder Rasenabfluss mit chemischen Düngemitteln, undichte septische Systeme, Straßenabfluss oder Sturmabfluss). Chemische Ozeanographen untersuchen die Auswirkungen solcher Schadstoffe, indem sie untersuchen, wie sie mit Meerwasser, Meereslebewesen und Sedimenten interagieren., Chemikalien und Schadstoffe, die in eine Meeresumwelt eingeführt werden, können sich je nach Umweltbedingungen wie Salzgehalt, Wind, Niederschlag, Temperatur und Transportmethoden sehr unterschiedlich verhalten. Transportmethoden umfassen landbasiert (z. B. Oberflächenabfluss oder Grundwasser), wasserbasiert (Flüsse und Bäche) und atmosphärenbasiert (Regen und Staub).,
Die rasanten technologischen Fortschritte der modernen Gesellschaft, einschließlich der Entwicklung komplexer chemischer Verbindungen und Verfahren zur Herstellung und Herstellung von Energie, Lebensmitteln, Kleidung, Medikamenten und anderen Produkten, haben einen Bedarf an chemischen Ozeanographen geschaffen. Auf der Suche nach größeren, stärkeren und schnelleren werden die Kosten für „Verbesserungen“ oft übersehen. Zum Beispiel kann die Entsorgung von Abfällen, die sich aus Produkten und Nebenprodukten ergeben, ein Problem für sich sein., Wer hätte gedacht, dass Haushaltsreinigungsmittel, Düngemittel, Pestizide, Bootsfarben und verbleiteter Kraftstoff-alle Produkte, die Zeit gespart, besser gearbeitet und oft weniger kosten-zum Abbau vieler Meeres-und Küstengebiete beigetragen haben könnten? Glücklicherweise haben Forscher in vielen ozeanographischen Disziplinen und verwandten Bereichen, einschließlich Meereschemikern, zusammengearbeitet, um unser Verständnis solcher Auswirkungen zu verbessern, was wiederum zu verbesserten Kontrollen, Vorschriften, Testmethoden und letztendlich zu sichereren Produkten geführt hat.,
Die Arbeit der chemischen Ozeanographen wird weiterhin Antworten auf wichtige Fragen geben. Zum Beispiel erfordert die Nutzung der Ozeane zur Abfallentsorgung und als Quelle für Drogen und Mineralien eine kooperative Forschung zwischen Meereschemikern, Biologen und Geologen. Es ist die Arbeit von Meereschemikern, die Ozeaningenieuren bei der Entwicklung von Instrumenten, Schiffen und Ozeanfahrzeugen hilft, die wiederum die Fähigkeit von Forschern aller ozeanographischen Disziplinen verbessern, zur See zu gehen, Daten zu sammeln und bisher unbekannte Formationen, Meereslebewesen und Phänomene zu entdecken.,
Wenn die Bevölkerung neue Wege zur Nutzung der Ozeane entdeckt – sei es für Lebensmittel, Transport, Energie oder Abfallentsorgung-werden chemische Ozeanographen eine wichtige Rolle bei der Verbesserung unseres Wissens über die Auswirkungen dieser Aktivitäten auf den Ozean und seine Fähigkeit, sie zu erhalten, spielen.