mini|Karte der Meeresströmungen (1899) Meereskunde bezeichnet die Meereswissenschaften bzw. Meeresforschung in ihrem breiten Spektrum.
Im englischen Sprachraum entsprechen dieser Bedeutung die Begriffe Marine Science, aber auch Oceanography, während im Deutschen der Begriff Ozeanographie traditionell nur die physikalische Meereskunde umfasst. Derjenige Teil der Meereskunde, der sich speziell den biologischen Phänomenen widmet, wird im Deutschen biologische Meereskunde oder auch Meeresbiologie genannt.
Ausgehend vom Begriff Limnologie für die Binnengewässer-Kunde ist ferner im Deutschen vorübergehend im Sinne einer Analogbildung der Begriff Ozeanologie (griech. für Meereskunde) geprägt worden, der sich in der Fachwissenschaft aber nicht durchgesetzt hat.
Die Vollversammlung der Vereinten Nationen (UN, UNO) hat das Jahrzehnt von 2021 bis 2030 zur UN-Dekade der Meeresforschung für nachhaltige Entwicklung erklärt.
Bereiche der Meereskunde Die Meereskunde kann in mehrere, sich teilweise überschneidende Teilbereiche untergliedert werden, die sich durch Inhalt, Methoden und Fragestellungen unterscheiden:
Ozeanographie oder physikalische Ozeanographie behandelt physikalische Vorgänge in und auf den Meeren. Sie erforscht Parameter wie Meeresströmungen, Wärmeinhalt der Ozeane aus Temperatur, Salzgehalt, Schallgeschwindigkeit, ozeanische Akustik, Schwebstoffe oder Lichtdurchlässigkeit. Neben den Strömungen werden auch andere Bewegungsvorgänge wie Turbulenz, Wellen (Seegang), Gezeiten (Ebbe/Flut), wind- und dichtegetriebene Driftströme und der damit verbundene Wärmetransport im Ozean untersucht. Die erforderlichen Messungen können in situ erfolgen (Vermessungs- und Forschungsschiffe, Schwimmkörper (Bojen), Sensoren sowie Meeresobservatorien, Verankerungen, Driftern, Floats) und werden seit einigen Jahrzehnten zu globalen Beobachtungssystemen des Ozeans integriert, oder durch Fernerkundung mit Satelliten (Temperatur, Färbung, Nährstoffe usw.). Zur Bestimmung von Wind und Strömungen, Meeresoberfläche und Geoid trägt auch wesentlich die Satellitengeodäsie (Altimetrie) bei. Biologische Meereskunde oder Meeresbiologie untersucht biologische Eigenheiten (z. B. Anpassungen in Morphologie, Physiologie und Biochemie der Lebewesen), Vorkommen, Wachstum, Fortpflanzung und Sterberate von Meeresorganismen und analysiert die ökologischen Auswirkung der Umweltparameter, speziell Wassertemperatur, Salzgehalt und Strömungen. Sie wird oft unterteilt in Meeresbotanik, Meereszoologie, Planktonologie, Fischereibiologie, marine Mikrobiologie und marine Ökologie. Meeresökologie Hier werden die ökologischen Interaktionen zwischen Organismen und ihrer Umwelt untersucht und auch die Rückwirkung der Organismen auf Trübung, Sedimentation, Nährstoffkreisläufe und Sedimentationsprozesse. Meeresbiologie und Meeresökologie gehen ineinander über. Meeresgeologie erforscht Prozesse, die den Meeresboden formen – in Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft. Die geologische Untersuchung der Ablagerungen (Sedimente) liefert Informationen über das Klima der Erdgeschichte (Paläoklimatologie). Ferner werden marine Rohstoff-Vorkommen, zum Beispiel in Form mineralischer Erze, Gashydrate oder Kohlenwasserstoffe untersucht. Paläozeanographie befasst sich mit der Untersuchung der ozeanographischen Geschichte in Bezug auf deren Zirkulation, Chemie, Biologie, Geologie, Sedimentationsmuster und biologische Produktivität. Maritime Meteorologie und Klimatologie erforscht die Wechselwirkung des Ozeans mit der Atmosphäre (z. B. Wärme-, Impuls- und Frischwassertransport), den Einfluss der Ozeane auf das Klimasystem oder Auswirkungen von Wetterphänomenen wie Wirbelstürme, Monsune etc. auf die Meere. Maritime Geochemie untersucht die Wechselwirkungen zwischen chemischen und geologischen Vorgängen im Meer und die chemischen Prozesse in den Ablagerungen (Sedimente). Marine Biogeochemie untersucht den Stoffkreislauf der Elemente in den Meeren und den beteiligten Mikroorganismen Chemische Meereskunde untersucht die Herkunft und Zusammensetzung des Meerwassers und chemische Zyklen von Nährstoffen wie Kohlenstoff oder Stickstoff. Meerestechnik Entwicklung von Technologien zur Beprobung, Beobachtung und automatischen Messung. Beispiele: Autonome Tiefendrifter, Glider, Lander (Tiefseeobservatorien), autonome Unterwasserfahrzeuge (AUV = Autonomous Underwater Vehicle), ferngesteuerte Unterwasserfahrzeuge (ROV = Remotely Operated Vehicles) Weitere Fachgebiete sind unter anderem Meeresrechtwesen, Fischereiwesen und Meeresarchäologie; verwandte Disziplinen sind Meereisforschung, Polar- und Klimaforschung.
Die deutsche Meeresforschung wird in erster Linie vom Bundesforschungsministerium (BMFTR) gefördert. Ein Schwerpunkt liegt hierbei auf der nachhaltigen Nutzung und dem Schutz der Meere. Gefördert werden Forschungsprojekte, die die Rolle der Ozeane als CO2- und Wärmespeicher im Klimawandel entschlüsseln. Ein weiteres Forschungsthema sind steigende Meeresspiegel und die Auswirkungen auf Küstenregionen. Auch Forschungstechnik sowie die Vermüllung und Versauerung der Meere und die damit einhergehenden Folgen für die biologische Vielfalt werden mit BMFTR-Mitteln untersucht. Forschung im Bereich der Meerestechnik wird vom Bundeswirtschaftsministerium (BMWE) gefördert.
Als ausgesprochen interdisziplinäre Wissenschaft erfordert die Meereskunde eine enge Zusammenarbeit ihrer einzelnen Bereiche. Die Kooperation mit benachbarten Erdwissenschaften, insbesondere mit Geophysik und Geodäsie, kommt u. a. in der Gliederung der geowissenschaftlichen Union IUGG zum Ausdruck, wo die Ozeanografen die 6. Assoziation IAPSO (International Association for the Physical Sciences of the Oceans) bilden.
Geschichtliches zur wissenschaftlichen Erforschung der Meere Erste Ansätze der Forschung der Meere lassen sich bis ins Altertum zurückverfolgen. Sie waren eng mit der Erforschung der Erde verbunden. Dazu gehörten die Küstenverläufe, die Lagebeziehungen der Küsten und Inseln zueinander und die Gestaltung der Meere. Die ersten Küstenbeschreibungen (Periplus) waren eine Zusammenfassung von Ptolemäus (ca. 150 n. Chr.). Für eine exakte Darstellung fehlten die entsprechenden Messgeräte. Die Einführung des Astrolabiums und des Jakobstabes (um 1500) ermöglichten die astronomische Berechnungen der Breite eines Ortes auf See, so dass man einmal entdeckte Inseln und bei Meeresüberquerungen die Küste in etwa wiederfinden konnte. Erst die Erfindung des Sextanten (1731) und des Schiffschronometers (1764) und die Einführung der Funkzeitzeichen lösten das Problem der Ortsbestimmung auf See, so dass die geografischen Koordinaten eines Orts jederzeit bestimmt werden konnten.
Die Gezeitenerscheinungen sind eine Wirkung der gezeitenerzeugenden Kräfte von Mond und Sonne. Diese Kräfte wurden zum ersten Mal von Isaac Newton (1687) aus der allgemeinen Massenanziehung von Erde – Mond und Erde – Sonne erklärt.
Die als erste angesehene meereskundliche Expedition wurde von Edmond Halley 1698 durchgeführt, um die Veränderung der Ortsmissweisung zu untersuchen. Die Entwicklung der Navigation war Voraussetzung für die Durchführung anderer Forschungen, z. B. für die Erforschung der Meeresströmungen auf offener See. 1513 wurde der Golfstrom entdeckt. Im Jahr 1603 wurden die Meeresströmungen beschrieben Die ersten Karten der Meeresströmungen wurden 1678 und 1786 gezeichnet mit dem Ziel die Reisezeit zwischen Europa und Amerika für Segelschiffe zu verkürzen.
Mit sehr viel Aufmerksamkeit wird seit dem Altertum die Erforschung der Winde betrieben. Die erste Karte der Windverhältnisse des Atlantischen Ozeans zeichnete 1688 Edmond Halley. Im 18. Jahrhundert beginnen die Ansätze einer systematischen Erforschung der ozeanografischen Verhältnisse der Weltmeere. Es werden in verschiedenen Ländern hydrografische Dienste eingerichtet, die Seevermessung vornehmen und Seekarten, Seehandbücher und Gezeitentafeln herausgeben. Sie erlangen, für die sich rasch entwickelnde Schifffahrt, immer mehr an Bedeutung. Der amerikanische Marineoffizier Matthew Fontaine Maury beginnt Mitte des 19. Jahrhunderts mit der systematischen Sammlung der Schiffsbeobachtungen. Durch Auswertung dieser Beobachtungen konnte er 1847 Wind- und Strömungskarten herausgeben, die zu einer wesentlichen Verkürzung der Reisezeiten der Segelschiffe beitrug. Seine Bemühungen um die Vervollkommnung der Beobachtungen und ihrer Vereinheitlichung führte 1853 zur ersten Internationalen Hydrographischen Konferenz in Brüssel. Damit wurde der Grundstock gelegt für einen internationalen Beobachtungsdienst, an dem sich heute ca. 6000 Fischerei- und Handelsschiffe beteiligen.
Der Beginn der modernen Meereskunde ist das Jahr 1872, als die Challenger (Challenger-Expedition) eine mehrjährige meereskundliche Weltreise antrat. Die Zielsetzung dieser und ihr folgender Expeditionen verschiedener Länder, wie der Plankton-Expedition 1889, der Pola-Expeditionen 1890–1898 und der Valdivia-Expedition 1898–1899, war die erste Bestandsaufnahme der topografischen, physikalischen, chemischen und biologischen Verhältnisse in den Weltmeeren, über dessen tiefere Schichten damals so gut nichts bekannt war. Es wurden nicht nur erste grundlegende Erkenntnisse gesammelt, auch die erforderlichen Standardmethoden wurden entwickelt. Es wurden auch die Grundlagen für die Entwicklung der theoretischen Ozeanologie gelegt, es entstanden die ersten realistischen dynamischen Modelle. Diese erforderten mit der Zeit ein Abgehen von den groben Stichprobenmessungen der ersten Bestandsaufnahme.
Typen meereskundlicher Forschungsreisen Die meereskundlichen Expeditionen auf See lassen sich in folgende Bereiche unterteilen:
Generelle meereskundliche Aufnahmen: Sie geben einen ersten allgemeinen Überblick der meereskundlichen Verhältnisse des Gebietes was im Moment der Aufnahme geschieht. Saisonmäßige Aufnahmen: Diese wurden von dem Internationalen Rat für Meeresforschungen im Jahre 1902 festgelegt auf die Monate Februar (Winter), Mai (Frühling), August (Sommer) und November (Herbst). Die Aufnahmen sollten in der ersten Hälfte des Monats erfolgen. Außerdem wurde ein System gewisser Linien (Schiffskurse) für einzelne Gebiete verschiedener Meere festgelegt, auf denen die Aufnahmen in bestimmtem Stationen in See ausgeführt werden sollten (hydrologische Schnitte). Synchrone Aufnahmen: Die saisonmäßigen Aufnahmen werden von mehreren Forschungsschiffen gleichzeitig (synchron) durchgeführt, um in kürzester Zeit ein synoptisches Bild von der Verteilung der ozeanografischen Elemente zu erhalten. Aufnahmen nach Wettertypen: Diese Aufnahmen geschehen, wenn eine typische Wetterlage herrscht, die einen Einfluss auf die ozeanischen Prozesse in See hat.
Erforscht bzw. gemessen werden: Bodenrelief: Anwendung eines Echolots, um durch die Tiefenlotung ein Profil des Meeresbodens zu erhalten (Bathymetrie), Bodenproben (gestörte und ungestörte): Feststellung der physikalischen und chemischen Eigenschaften des Bodens (auch akustisch), Wasser: Durchsichtigkeit und Farbe – hydrofotometrische Messungen, Unterwasserstrahlung, Extinktion, siehe auch: International Ocean Colour Coordinating Group Seegang: Wellenhöhe, Wellenrichtung, Wellenspektrum (z. B. Pierson-Moskowitz Spektrum), Strömungen: dreidimensionaler Strömungsgeschwindigkeit in m/s üblicherweise bezeichnet mit , Wassertemperatur: unterscheidbar in in-situ und potentielle Temperatur, überblicherweise gemessen in °C, Wasserproben für die Bestimmung von ,Salzgehalt, pH-Wert, Gase, Stickstoff, der freien Kohlensäure und des Schwefelwasserstoffes, Eisverhältnisse: Menge, Stärke, Dichte, Formen, Passierbarkeit und weitere Eigenschaften des Eises, Wasserstandsschwankungen auf offener See durch Hochseepegel, die Radioaktivität des Meerwassers, Sandwanderungen in Küstenbereich.
Ozeane und Nebenmeere mini|Ozeanische Frontensysteme auf der Südhemisphäre