Der Ozean bedeckt etwa 70 % der Erdoberfläche und ist das prägende physikalische Merkmal unseres Planeten. Er ist ein zusammenhängendes Gewässer: Die benannten Ozeane helfen uns, verschiedene Regionen zu beschreiben, doch sie bilden ein einziges globales System. Dieses Prinzip verbindet geologische Merkmale, Eigenschaften des Meerwassers, die Zirkulation und Wassereinzugsgebiete miteinander.
Die Bewegung der tektonischen Platten der Erde prägt die Ozeanbecken und die vielfältigen Merkmale des Meeresbodens.
Ozeanbecken enthalten Gebirgskämme, Gräben, Rift-Täler, Unterwasserberge, Inseln, Kontinentalschelfe und andere Merkmale. Viele dieser Merkmale entstehen und verändern sich durch die Bewegung der tektonischen Platten der Erde.
Die Größe und Form der Ozeanbecken haben sich im Laufe der geologischen Zeit verändert und verändern sich weiterhin. An Spreizungszentren bildet sich neue Ozeankruste, während ältere, dichtere Kruste in Subduktionszonen wieder in die Erde zurückgeführt wird.
Die innere Wärme der Erde trägt zur Plattenbewegung bei. Kontinente, die einst miteinander verbunden waren, trennten sich später entlang von Grabenbrüchen und bildeten so die Kontinente und Ozeanbecken, wie wir sie heute kennen – und die Kontinente bewegen sich immer noch.
Temperatur und Salzgehalt beeinflussen die Dichte des Meerwassers und verbinden so die Eigenschaften des Meerwassers mit der Zirkulation.
Etwa 97 % des Wassers auf der Erde befinden sich im Ozean. Temperatur und Salzgehalt beeinflussen die Dichte des Meerwassers: Kälteres oder salzigeres Meerwasser ist im Allgemeinen dichter.
Die Meerestemperatur ändert sich durch Erwärmung und Abkühlung, unter anderem durch Erwärmung durch Sonnenlicht und Abkühlung durch Kontakt mit Eis. Verdunstung und Meereisbildung können den Salzgehalt erhöhen, während Niederschläge, Zuflüsse aus Flüssen und schmelzendes Eis ihn senken können. Dichteunterschiede tragen dazu bei, Tiefseeströmungen anzutreiben.
Salze gelangen durch Erosion an Land, vulkanische Emissionen, Reaktionen am Meeresboden und Ablagerungen aus der Atmosphäre in den Ozean.
Je mehr gelöstes Salz im Meerwasser enthalten ist, desto niedriger ist dessen Gefrierpunkt. Meerwasser ist zudem im Allgemeinen leicht basisch, auch wenn sein pH-Wert je nach Ort und im Laufe der Zeit variiert.
Meeresbewegungen verbinden weit entfernte Orte und verknüpfen den Ozean mit dem Wasserkreislauf, den Wassereinzugsgebieten, der Atmosphäre und dem Land.
Der Wind trägt zusammen mit der Erdrotation dazu bei, die Oberflächenströmungen zu lenken. Unterschiede in der Dichte des Meerwassers treiben Tiefenströmungen an, während die Schwerkraft von Mond und Sonne Gezeiten erzeugt. Die Formen der Ozeanbecken und Kontinente beeinflussen die Zirkulation.
Meeresströmungen transportieren Wärme, Nährstoffe und Lebewesen durch den Ozean, verbinden weit entfernte Regionen miteinander und prägen die marinen Ökosysteme und das Klima.
Wind und die Erdrotation ordnen viele Oberflächenströmungen zu großen Wirbeln an. Große subtropische Wirbel drehen sich auf der Nordhalbkugel in der Regel im Uhrzeigersinn und auf der Südhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn.
Küstenaufströmungen treten häufig an den Westküsten von Kontinenten auf, wo sie kaltes, nährstoffreiches Tiefseewasser in die sonnenbeschienene Meeresoberfläche befördern und so die Primärproduzenten unterstützen. Meeresströmungen transportieren zudem Larven und Jungtiere in neue Gebiete.
Wasser zirkuliert zwischen Ozean, Land und Atmosphäre durch Verdunstung, Kondensation, Niederschlag, Abfluss und Grundwasserströmung.
Flüsse und Bäche transportieren Süßwasser, Salze, Sedimente, Nährstoffe und Schadstoffe durch Wassereinzugsgebiete zu Flussmündungen und ins Meer. Dort, wo sich Süß- und Meerwasser vermischen, können Dichteunterschiede entstehen, die die lokale Zirkulation beeinflussen.
Der globale Meeresspiegel steigt, wenn Gletscher und Eisschilde an Land schmelzen und sich das sich erwärmende Meerwasser ausdehnt.
Nutze die Meeresmerkmale in WebGIS, um Rücken, Gräben, Schelfe und Becken zu identifizieren, und stelle dann einen Zusammenhang zwischen diesen Merkmalen und der Bewegung der tektonischen Platten her.
Vergleiche Temperatur und Salzgehalt in verschiedenen Tiefen und frage die Schüler dann, wie die daraus resultierenden Dichteunterschiede dazu beitragen können, Meerwasser in Bewegung zu bringen.
Nutze „Strömungen“, „Auftrieb“, „Copepoden“ und „Tiefenströmungen“, um nachzuverfolgen, wie sich Wärme, Nährstoffe, Larven und andere Organismen zwischen miteinander verbundenen Meeresregionen bewegen.
Dieses Prinzip bietet Schülern eine frühe Einführung in das Systemdenken, indem es zeigt, dass verschiedene Orte und Merkmale dennoch zu einem zusammenhängenden Ozean gehören. Es ist grundlegend, da spätere Konzepte zu Biodiversität, Klima, Migration und menschlichem Einfluss alle vom Verständnis dieser Zusammenhänge abhängen.
Die Schüler sollten am Ende verstehen, dass der Ozean keine Ansammlung isolierter Fakten oder getrennter Orte ist. Er ist ein globales System, das aus vielen unterschiedlichen Regionen besteht, die durch Bewegung, Austausch und Veränderung miteinander verbunden sind.
Anregung für den Unterricht: Wenn zwei Meeresregionen sehr unterschiedlich aussehen, welche Anzeichen zeigen dann, dass sie trotzdem zu einem zusammenhängenden System gehören?
Erkunde Ozeanbecken und Merkmale des Meeresbodens und vergleiche dann Temperatur, Salzgehalt und Strömungen, um herauszufinden, warum sich Meerwasser bewegt.
Verfolge, wie Arten, Orte, Prozesse, Bedrohungen und Chancen im gesamten System miteinander verbunden sind.
Nutze die Karten, um Beispiele für Bewegung, Zusammenhänge und großräumige Prozesse im Meer zu erkunden.
Arten
Nutze den Schwertfisch, um zu erkunden, wie ein einzelner Organismus weit entfernte Meeresregionen miteinander verbindet.
Ökoregion
Vergleiche eine hochproduktive Region mit einem kontrastierenden Becken oder Wirbel, um sowohl Unterschiede als auch Zusammenhänge hervorzuheben.
Chance
Nutze die Tiefenströmungen, um zu besprechen, was sich im Ozean bewegt und wie weit entfernte Orte sich gegenseitig beeinflussen.
Arten
Copepoden zeigen, wie Strömungen kleine, treibende Organismen transportieren und dazu beitragen, dass sich junge Meereslebewesen zwischen miteinander verbundenen Meeresgebieten ausbreiten.
Arten
Schwertfische helfen dabei, das Prinzip zu erklären, da sie sich durch weite Teile des Ozeansystems bewegen, anstatt in einer Region zu bleiben.
Arten
Tigerhaie zeigen, dass weit wandernde Raubtiere auf die Verbindungen zwischen Küstenlebensräumen, offenem Wasser und großräumigen Meeresströmungen angewiesen sind.
Ökoregion
Besonderheiten: Dieser Ozean wird durch Meereis, kaltes Wasser und starke saisonale Schwankungen bei Licht und Temperatur geprägt.
Vernetzt mit dem globalen System: Es zeigt, wie die Bedingungen im Meer dazu beitragen, das Klima zu regulieren, und wie sie die Grenzen lebensfreundlicher Umgebungen beeinflussen.
Ökoregion
Besonderheiten: Dieses halbgeschlossene Meer zeichnet sich durch hohe Verdunstung, relativ salziges Wasser und einen eingeschränkten Austausch durch die Straße von Gibraltar aus.
Vernetzt mit dem globalen System: Die Unterschiede in Salzgehalt und Dichte beeinflussen den Wasseraustausch mit dem Atlantik und stellen so einen Zusammenhang zwischen den Eigenschaften des Meerwassers und der Zirkulation her.
Ökoregion
Besonderheiten: Diese östliche Grenzströmung bringt kaltes, nährstoffreiches Wasser entlang der Südwestküste Afrikas an die Oberfläche.
Vernetzt mit dem globalen System: Es verbindet Auftrieb, produktive Nahrungsnetze und die Zirkulation zwischen Küstengewässern und dem weiteren Atlantik miteinander.
Chance
„Deep Currents“ veranschaulicht das Prinzip, indem es zeigt, wie Wasserbewegungen entfernte Teile des Ozeans unter der Oberfläche miteinander verbinden.
Chance
Upwelling zeigt, wie Strömungen kaltes, nährstoffreiches Tiefenwasser in den sonnenbeschienenen Oberflächenbereich des Ozeans befördern und so Primärproduzenten und die damit verbundenen Nahrungsnetze unterstützen.