Geowissenschaften (Deutsch)

Lektion Ziele

• Beschreiben Sie die Methoden, die Wissenschaftler haben für die Untersuchung des Meeresbodens.
• Beschreiben Sie die Merkmale des Meeresbodens.
• Listen Sie die lebenden und nicht lebenden Ressourcen auf, die Menschen vom Meeresboden aus nutzen.

• Grundschleppnetz
• Manganknoten

Einführung

Ozeanographen sagen gerne, dass wir mehr über die dunkle Seite des Mondes wissen als über die Ozeane. Diese Aussage trifft doppelt auf den Meeresboden zu., Obwohl die moderne Technologie es uns ermöglicht hat, mehr über den Meeresboden zu erfahren, bleiben weite Regionen unerforscht.

Studieren des Meeresbodens

Taucher können nur bis etwa 40 Meter tauchen und dort nicht sehr lange bleiben. Obwohl dies gut für die Erforschung der Organismen und Ökosysteme in Küstennähe ist, erfordert die meiste ozeanische Forschung den Zugang zu größeren Tiefen.

Mapping

Im Kapitel Plattentektonik haben Sie erfahren, dass Echolote zur Lokalisierung feindlicher U-Boote es Wissenschaftlern ermöglichten, bathymetrische Karten des Meeresbodens zu erstellen (Abbildung unten)., Vor diesem Vormarsch kartierten die Entdecker eine kleine Menge des Meeresbodens, indem sie mühsam eine Linie über die Seite eines Schiffes fallen ließen, um die Tiefe an jeweils einem winzigen Punkt zu messen.

KQED: Sea 3-D: Charting the Ocean Floor

Mit Sound-und Lasertechnologie haben Forscher begonnen, die Geheimnisse des Meeresbodens von der Sonoma Coast bis zur Monterey Bay zu enthüllen. Durch die Erstellung komplexer 3D-Karten hoffen sie, mehr über Wellen zu erfahren und ehrgeizige Naturschutzziele zu erreichen., Erfahren Sie mehr unter: http://science.kqed.org/quest/video/sea-3-d-charting-the-ocean-floor/.

Probenahme aus der Ferne

Proben von Meerwasser aus verschiedenen Tiefen in der Wassersäule werden benötigt, um die Meereschemie zu verstehen. Dazu werden Flaschen in regelmäßigen Tiefen entlang eines Kabels platziert und verschlossen, wenn ein Gewicht auf das Kabel fällt. Das in der Flasche eingeschlossene Wasser kann später in einem Labor analysiert werden (Abbildung unten).

Wissenschaftler sind auch daran interessiert, Gesteinsproben und Sedimentproben vom Meeresboden zu sammeln. Ein Bagger ist ein riesiger rechteckiger Eimer, der hinter einem Schiff mitgeschleift wird, um lose Steine zu sammeln. Gravity Corers sind Metallrohre, die auf den Meeresboden fallen und sich in die Sedimente schneiden, um eine Probe zu sammeln. Das Forschungsschiff, die Joides Resolution, bohrt tief in den Meeresboden, um Proben des Sediments und der Ozeankruste zu sammeln. Wissenschaftler analysieren die Proben auf Chemie und Paläomagnetismus.,

Submersibles

Proben von Meerwasser und Gesteinen können direkt von Wissenschaftlern in einem Submersible gesammelt werden. Diese U-Boote können Wissenschaftler mitnehmen, um Beobachtungen zu machen, und die U-Boote haben Waffen zum Sammeln von Proben. Der tauchfähige Alvin ist ein HOV, ein vom Menschen betriebenes Fahrzeug. Alvin kann bis zu 4.500 m unter der Meeresoberfläche tauchen und hat seit 1964 mehr als 4000 Tauchgänge gemacht (Abbildung unten). Andere Tauchboote können tiefer tauchen.

Ferngesteuerte Fahrzeuge

Um die Kosten, Gefahren und Einschränkungen menschlicher Missionen unter dem Meer zu vermeiden, ermöglichen ferngesteuerte Fahrzeuge oder ROVs Wissenschaftlern, die Tiefen des Ozeans mit kleinen Fahrzeugen zu untersuchen, die Kameras und wissenschaftliche Instrumente tragen. ROVs wurden verwendet, um die Titanic zu studieren, was für ein bemanntes U-Boot viel zu gefährlich gewesen wäre. Wissenschaftler steuern ROVs elektronisch mit ausgeklügelten Betriebssystemen (Abbildung unten).

Filmmaterial der NOAA Titanic Expedition von 2004 ist in diesem Video zu sehen: http://www.youtube.com/watch?v=6Z7REEnwKOQ.,

Ozeanressourcen

Der Ozean bietet wichtige lebende und nicht lebende Ressourcen. Um für die zukünftige Nutzung gewahrt zu werden, müssen diese Ressourcen nachhaltig bewirtschaftet werden.

Lebende Ressourcen

Die meisten Fische werden von Leinen oder Netzen gefangen, wenn sie in den offenen Gewässern des Ozeans schwimmen. Einige Fischarten werden übererntet, was bedeutet, dass ihre Fortpflanzungsrate nicht mit der Rate mithalten kann, mit der Menschen sie konsumieren.,

Grundschleppnetz ist eine Fangmethode, bei der ein gewichtetes Netz über den Meeresboden gezogen wird, um Fische zu ernten. In vielen Gebieten, in denen Grundschleppnetze betrieben werden, sind Ökosysteme durch die großen Netze stark gestört. Aus diesem Grund beschränken die Gesetze in einigen Gebieten der Welt das Grundschleppen auf Gewässer mit einer Tiefe von nicht mehr als 1.000 m oder Gewässer, die weit von geschützten und sensiblen Gebieten entfernt sind. Dennoch schützen diese Aktionen einen Teil des Meeresbodens. Neben der Nahrung haben Meeresorganismen andere Verwendungen. Einige versorgen uns mit Medikamenten.,

Nicht lebende Ressourcen

Öl und Erdgas sind die wertvollsten nicht lebenden Ressourcen aus dem Ozean. Die Gewinnung dieser Ressourcen erfordert das Bohren in den Meeresboden. Ölplattformen haben Dutzende von Ölquellen, die an Orten gebohrt werden, an denen der Ozean manchmal 2,000 m tief ist (Abbildung unten). Eine Beschreibung der Ölpest am Deepwater Horizon, die den Golf von Mexiko betrifft, befindet sich im Kapitel Menschliche Handlungen und Gewässer der Erde.

Der Meeresboden hat einige wertvolle Mineralien., Manganknoten, die Mangan, Eisen, Kupfer, Nickel, Phosphat und Kobalt enthalten (Abbildung unten), können so klein wie eine Erbse oder so groß wie ein Basketball sein. Schätzungen zufolge befinden sich bis zu 500 Milliarden Tonnen Knötchen auf dem Meeresboden. Die Mineralien in Manganknoten haben viele Anwendungen in der industriellen Welt, aber derzeit werden sie nicht abgebaut. Denken Sie zurück an die Diskussion über Erzvorkommen im Kapitel Mineralien der Erde. Warum denken Sie, dass diese Meeresboden-Ressourcen nicht abgebaut werden?,

Zusammenfassung

• Scuba Taucher können nur erkunden, in der Nähe der Oberfläche, so dass die meisten ozeanographische Forschung getan wird, von Satelliten, Schiffen und Unterseebooten.
• Die Ozeane sind nach Wassertiefe, Entfernung vom Ufer und Neigung des Meeresbodens in Zonen unterteilt.
• Die Ozeane versorgen uns mit lebenden und nicht lebenden Ressourcen.
• Zu den lebenden ozeanischen Ressourcen gehören Fische und wirbellose Tiere, die als Nahrung verwendet werden.,
• Die wertvollsten nicht lebenden Ressourcen aus den Ozeanen sind Öl und Erdgas.

Überprüfungsfragen

1. Wissenschaftler sagen manchmal, dass wir weniger über die Ozeane wissen als die andere Seite des Mondes. Warum ist es so schwierig, etwas über die Ozeane zu lernen?
2. Der Atmosphärendruck beträgt etwa 1 Kilogramm pro Zentimeter im Quadrat (14,7 Pfund pro Quadratzoll oder 1 Atmosphäre) auf Meereshöhe. Über was ist der Druck, wenn Sie 100 Meter tief im Ozean sind?
3. Wo auf dem Meeresboden finden Sie die größte Menge an lebenden Organismen?,
4. Vergleichen und kontrastieren Sie den Kontinentalschelf und die Abgrundebene.
5. Warum ist Ihrer Meinung nach die Kartierung des Meeresbodens für die Marine wichtig? An welchem Teil des Meeresbodens interessiert sich die Marine am meisten?
6. Warum ist Grundschleppnetzfischerei schädlich für den Meeresboden?
7. Wenn die Weltbevölkerung wächst und der Ozean immer mehr Ressourcen bereitstellen muss, was können die Menschen tun, um sicherzustellen, dass die Ressourcen nachhaltig genutzt werden?
8. Was ist ein Mangan-Knötchen?,

Weiterführende Lektüre / Ergänzende Links

zu berücksichtigende Punkte

• Wenn der Meeresboden nicht bekannt ist, wie viel ist Ihrer Meinung nach über das Meeresleben bekannt?
• Welche Methoden sind erforderlich, um Organismen an der Meeresoberfläche, in den mittleren Tiefen oder auf dem Meeresboden kennenzulernen?
• Sind Techniken, die zum Verständnis der Ozeanphysik, Chemie und Geologie verwendet werden, auch nützlich, um das Meeresleben zu studieren?