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9.1: Einführung in Ozeane und Küstenumgebungen - Geowissenschaften

9.1: Einführung in Ozeane und Küstenumgebungen - Geowissenschaften


Lernziele

Dieses Kapitel hat mehrere Ziele und Ziele:

  • Beschreiben Sie die Bedeutung des Ozeans und seinen Einfluss auf Wetter und Klima.
  • Erkläre die verschiedenen Schichten des Ozeans.
  • Verstehen Sie die grundlegende Physik der Meereswellen.
  • Vergleichen und kontrastieren Sie die Unterschiede zwischen Oberflächen- und Tiefseeströmungen.

Wesentliche Fragen

  • Basierend auf wissenschaftlichen Daten haben einige Wissenschaftler die Hypothese aufgestellt, dass der Golfstrom abgeschaltet werden könnte, wenn genügend Eis aus Grönland schmilzt. Die Logik ist, dass zu viel Süßwasser in den Ozean fließen könnte, das Salzwasser verändern und die Salz- und Süßwasserverteilung stören würde. Warum könnte das passieren und wie könnte es Orte wie Europa beeinflussen?
  • Überfischen die Menschen die Weltmeere? Welche ökologischen und ökologischen Belange sind zu beachten? Wie kann das sein? Tragödie des Gemeinguts?

Küstenprozesse und Landschaftsformen

Küstennahe Umgebungen beherbergen den größten Teil der Menschheit an der Schnittstelle zwischen den riesigen Ozeanen, die 70 % der Erde bedecken, und den Kontinenten, in denen sich unser gesamter Boden und die kritische Zone befinden. Die Ozeane besitzen Energie, die durch Erosion und Ablagerung auf Land übertragen und dort manipuliert wird. Die Landnutzung durch die Menschheit hat die Küstenumgebung stark belastet, daher verbessert ein gründliches Verständnis der Küstenprozesse unsere Chancen, Leben und menschliche Bemühungen in dieser sehr dynamischen Umgebung zu erhalten. Beachten Sie, dass diese Konzepte auch für Uferlinien entlang großer Seen gelten!

Leseauftrag

Folgen Sie diesem Hyperlink, um mehr über Küstenlinienprozesse und Küstenentwicklung, Wellenbrechung und -erosion, Sedimenttransport und -ablagerung sowie unter- und auftauchende Küstenlinien durch eine Reihe von schematischen Diagrammen zu erfahren:

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Geheimnisvoller Ozean

Dieses Buch bietet eine fesselnde, eindrucksvolle und zugängliche Einführung in die Meereswissenschaften für Nicht-Experten, die sich für marine Geowissenschaften interessieren, und weckt gleichzeitig das Interesse der Leser an wichtigen ungelösten Geheimnissen der Meereswissenschaften. Der Umfang des Buches ist recht breit gefächert, konzentriert sich jedoch auf den physikalischen Ozean und seine geologische Entwicklung, einschließlich der Erfahrungen des Autors als Ozeanograph in den letzten dreißig Jahren. In zehn Kapiteln verfolgt das Buch die Ursprünge des Ozeans seit seiner Entstehung vor 4 Milliarden Jahren, gibt einen Überblick über die Entdeckungen der Theorie der Plattentektonik, der Eiszeiten und des großen Ozeanförderers und diskutiert Merkmale des Meeresbodens (Canyons, Seamounts, Gräben, Abgrundebenen usw.), ihre Entstehung und ihre aktuellen Umweltprobleme. Das Buch schließt mit einer Prognose für den zukünftigen Ozean, den wir aufgrund des globalen Klimawandels und anderer menschlicher Auswirkungen erwarten könnten.

Dr. Peter Townsend Harris hat einen Doktortitel in geologischer Ozeanographie und über 30 Jahre Erfahrung in der Arbeit und dem Schreiben über die Ozeane. Er arbeitete 1986-93 an der University of Sydney als Postdoc und Dozent, 1994-2014 für Geoscience Australia und ist derzeit CEO von GRID-Arendal in Norwegen. 2010 wurde er von der australischen Regierung zum Mitglied der Expertengruppe der Vereinten Nationen für die erste World Ocean Assessment (WOA) ernannt. 2014 übernahm er seine derzeitige Position als CEO von GRID-Arendal, einer von der norwegischen Regierung gegründeten Wissenschaftskommunikationsorganisation zur Unterstützung des UN-Umweltprogramms.

„‚Mysterious Ocean‘ soll unterschiedliche Interessen ansprechen, insbesondere für jeden, der etwas über die Erde und den Ursprung der Ozeane erfahren möchte. Dazu gehören junge Studenten der Naturwissenschaften, Erwachsene, die mehr über die Entstehung der Ozeane und ihren gegenwärtigen Gesundheitszustand erfahren möchten, und Fachleute aller Disziplinen, die wissen möchten, wie sich die Erde entwickelt hat und was sie in Zukunft erwartet. Ich würde das Buch auf jeden Fall jedem meiner Studenten empfehlen, die geologische Ozeanographie studieren, da das Buch mit den meisten wichtigen Kenntnissen gefüllt ist, die erforderlich sind, um Fortschritte zu lernen, was die Ozeane bieten und was getan werden sollte, um die globale Erwärmung und den Anstieg des Meeresspiegels abzuschwächen und potenzielles Aussterben ökologisch wichtiger Arten. Dies ist ein unbedingt zu lesendes Buch. Ich ermutige jeden, der sich für unsere Ozeane interessiert, dieses Buch zur Hand zu nehmen und zu lesen. Es dient als hervorragender sachlicher Hinweis auf den allgemeinen Wissensstand unseres Planeten.“ (H Gary Greene, emeritierter Professor für Geologische Ozeanographie, San Jose State University)

„Selbst für diejenigen von uns, die den Ozean studieren, birgt dieser riesige, unter Wasser liegende Teil des größten Teils unseres Planeten immer noch zu viele Geheimnisse. Mysterious Ocean ist ein Genuss, unabhängig von Ihrem Fachwissen. In klarer, kommunikativer Sprache und mit einer Fülle intuitiver Karten und Figuren webt Peter Harris eine Erzählung des Ozeans, die in ihrer Reichweite fast enzyklopädisch, aber wunderbar zugänglich ist. Und ein großes Lob an ihn, denn dies ist das Buch, das viele von uns selbst schreiben wollten oder hoffen, dass jemand anderes es könnte. Die Kapitel von Mysterious Ocean werden jetzt mehr denn je benötigt, da sich unser Planet in einer solchen Krise befindet und so viel mehr Erforschung und Entdeckungen erfordern. Tauchen Sie ein in das Geheimnis!“ (Dawn J. Wright, Leitende Wissenschaftlerin des Environmental Systems Research Institute (Esri))


9.8 Thermohaline Zirkulation

Die bisher diskutierten Oberflächenströmungen werden letztendlich vom Wind angetrieben, und da sie nur Oberflächenwasser betreffen, beeinflussen sie nur etwa 10 % des Meeresvolumens. Es gibt jedoch andere bedeutende Meeresströmungen, die unabhängig vom Wind sind und Wasserbewegungen in den anderen 90% des Ozeans mit sich bringen. Diese Strömungen werden durch Unterschiede in der Wasserdichte angetrieben.

Denken Sie daran, dass weniger dichtes Wasser an der Oberfläche verbleibt, während dichteres Wasser sinkt. Wässer unterschiedlicher Dichte neigen dazu, sich in Schichten zu schichten, wobei das dichteste, kälteste Wasser unten und wärmeres, weniger dichtes Wasser oben liegt. Es ist die Bewegung dieser Dichteschichten, die die tiefe Wasserzirkulation erzeugen. Da die Meerwasserdichte hauptsächlich von Temperatur und Salzgehalt abhängt (Abschnitt 6.3), wird diese Zirkulation als thermohaline Zirkulation .

Die Hauptprozesse, die die Dichte des Meerwassers erhöhen, sind Kühlung, Verdunstung und Eisbildung. Durch Verdunstung und Eisbildung wird die Dichte erhöht, indem Süßwasser entfernt wird, wodurch das verbleibende Meerwasser mit einem höheren Salzgehalt zurückbleibt (siehe Abschnitt 5.3). Die Hauptprozesse, die die Dichte des Meerwassers verringern, sind die Erwärmung und die Verdünnung durch Süßwasser durch Niederschlag, Eisschmelzen oder Süßwasserabfluss. Beachten Sie, dass alle diese Prozesse ihre Wirkung an der Oberfläche entfalten, aber nicht unbedingt tieferes Wasser betreffen. Die Änderung der Dichte des Oberflächenwassers führt jedoch dazu, dass es sinkt oder steigt, und diese vertikalen, dichtegesteuerten Bewegungen erzeugen die tiefen Meeresströmungen. Diese thermohaline Strömungen sind langsam, in der Größenordnung von 10-20 km pro Jahr, verglichen mit Oberflächenströmungen, die sich mit mehreren Kilometern pro Stunde bewegen.

Wassermassen

Eine Wassermasse ist ein Meerwasservolumen mit einer ausgeprägten Dichte aufgrund seines einzigartigen Temperatur- und Salzgehaltsprofils. Wie oben erwähnt, finden die Prozesse, die die Meerwasserdichte beeinflussen, wirklich nur an der Oberfläche statt. Sobald eine Wassermasse aufgrund dieser Oberflächenprozesse ihr besonderes Temperatur- und Salzgehaltsprofil erreicht hat, kann sie unter die Oberfläche sinken, wobei sich ihre Dichteeigenschaften nicht wirklich ändern. Wir können daher bestimmte Wassermassen unterscheiden, indem wir Salzgehalt und Temperatur in verschiedenen Tiefen messen und nach der einzigartigen Kombination dieser Variablen suchen, die ihm seine charakteristische Dichte verleiht. Dies erfolgt häufig anhand von Temperatur-Salinitäts-Diagrammen (T-S-Diagramme, siehe Kasten unten).

Im Ozean, insbesondere im Atlantik, gibt es mehrere bekannte Wassermassen, die sich durch ihre Temperatur- und Salzgehaltseigenschaften auszeichnen. Das dichteste Meerwasser entsteht an zwei Hauptstandorten in der Nähe der Pole, wo das Wasser durch Eisbildung sehr kalt und stark salzhaltig ist. Die dichteste Tiefenwassermasse bildet sich im Weddellmeer der Antarktis und wird zum Antarktisches Grundwasser (AABW). Ähnliche Prozesse im Nordatlantik produzieren die Nordatlantisches Tiefenwasser (NADW) in der Grönlandsee (Abbildung 9.8.1).

Abbildung 9.8.1 Die wichtigsten Orte der Tiefenwasserbildung Antarktisches Grundwasser wird im Weddellmeer gebildet, und Nordatlantik-Tiefenwasser wird in der Grönlandsee (PW) gebildet.

Dieses kalte, dichte Wasser sinkt ab, und sobald es von der Oberfläche entfernt wird, bleiben seine Temperatur und sein Salzgehalt unverändert, sodass es die gleichen Eigenschaften behält, wie es sich im Rahmen der thermohalinen Zirkulation durch den Ozean bewegt. AABW sinkt im Weddellmeer auf den Boden und bewegt sich dann entlang des Bodens nach Norden in den Atlantik und nach Osten durch das Südpolarmeer. Gleichzeitig versinkt NADW in der Grönlandsee. Diese Wassermasse ist weniger dicht als AABW und neigt dazu, eine Schicht über der AABW zu bilden, wenn sie über den Äquator nach Süden fließt (Abbildung 9.8.2). Während sich die NADW in Richtung des antarktischen Kontinents bewegt, wird sie an die Oberfläche gebracht. Denken Sie daran, dass es in der Nähe der Antarktis die antarktische Divergenz gibt, bei der sich Oberflächengewässer horizontal voneinander wegbewegen und durch Tiefenwasserauftrieb ersetzt werden (wodurch Nährstoffe an die Oberfläche gelangen und zu hoher Produktivität führen siehe Abschnitt 7.3). Da Polarwasser eine schwache Thermokline hat, gibt es keinen großen Dichteunterschied, der das Tiefenwasser daran hindert, die Oberfläche zu erreichen, so dass ein Teil der NADW als Teil des Auftriebsprozesses ansteigt (Abbildung 9.8.2).

Abbildung 9.8.2 Die größten Wassermassen des Atlantischen Ozeans (PW).

Wenn die steigende NADW die Oberfläche erreicht, reisen einige nach Süden, wo sie schließlich zur Produktion neuer AABW beitragen werden. Die NADW, die sich nach Norden bewegt, trifft auf die antarktische Konvergenz, die Abwärtsströmungen erzeugt. Diese sinkende NADW wird zu einer neuen Wassermasse Antarktisches Zwischenwasser (AAIW), die absinkt und eine Schicht zwischen dem Oberflächenwasser und dem NADW bildet (Abbildung 9.8.2). Das Oberflächenwasser im äquatorialen Atlantik, auch genannt Mittelatlantisches Oberflächenwasser, ist sehr warm und hat eine geringe Dichte, daher bleibt es an der Oberfläche und trägt nicht viel zur thermohalinen Zirkulation bei.

Im Atlantik, Mediterranes Zwischenwasser (MIW) fließt durch die Straße von Gibraltar ins offene Meer. Dieses Wasser ist aufgrund der warmen Temperaturen und der hohen Verdunstung des Mittelmeers warm und salzig, daher ist es dichter als das normale Oberflächenwasser und bildet eine etwa 1-1,5 km tiefe Schicht. Schließlich fließt dieses Wasser nach Norden in die Grönlandsee, wo es abgekühlt wird und absinkt und zum dichten NADW wird.

TS-Diagramme

Ein Temperatur-Salinität-Diagramm (T-S) wird verwendet, um zu untersuchen, wie sich Temperatur, Salzgehalt und Dichte mit der Tiefe ändern, und um die vertikale Struktur der Wassersäule einschließlich der darin enthaltenen Wassermassen zu identifizieren. Die Wassertemperatur ist auf der y-Achse und der Salzgehalt erscheint auf der x-Achse. Oftmals zeichnen Ozeanographen anstelle der tatsächlichen Temperatur des Wassers potentielle Temperatur, Dies ist die Temperatur, die das Wasser erreichen würde, wenn es an die Oberfläche gebracht würde und keine zusätzliche Wärme durch Kompression in der Tiefe erhalten würde. Ein T-S-Diagramm zeigt Linien gleicher Dichte, oder Isopyknen, für verschiedene Kombinationen von Temperatur und Salzgehalt (Abbildung 9.8.3). Anschließend können Sie die Werte von Temperatur und Salzgehalt in das Diagramm eintragen und mit ihrem Schnittpunkt die Dichte des Wassers berechnen. Im Beispiel in Abbildung 9.8.3 ergibt eine Temperatur von ca. 11 o C und ein Salzgehalt von 34,6 PSU eine Dichte von 1,0265 g/cm 3 .

Abbildung 9.8.3 Verwenden eines T-S-Diagramms zur Bestimmung der Dichte. Bei einer Temperatur von ca. 11 °C (grüner Pfeil) und einem Salzgehalt von 34,6 PSU (roter Pfeil) ergibt sich eine Dichte von 1,0265 g/cm 3 .

Da der Dichtebereich im Ozean eher klein ist, wird der Dichtewert oft verkürzt und als Sigma-t oder σ . ausgedrücktT. Sigma-t wird wie folgt berechnet: (Dichte – 1) x 1000. Es betrachtet also im Wesentlichen nur die letzten drei Dezimalstellen des Dichtewertes. Somit hätte eine Dichte von 1.0275 g/cm 3 ein σT vom 27.5.

T-S-Diagramme können verwendet werden, um Wassermassen zu identifizieren. Da jede große Wassermasse ihren eigenen charakteristischen Temperatur- und Salzgehaltsbereich hat, kann eine Tiefenwasserprobe, die in diesen Bereich fällt, vermutlich aus dieser Wassermasse stammen. Abbildung 9.8.4 zeigt den typischen Temperatur- und Salzgehaltsbereich für die großen atlantischen Wassermassen.

Abbildung 9.8.4 Charakteristische Temperatur- und Salzgehaltsbereiche für die großen atlantischen Wassermassen Nordatlantisches zentrales Oberflächenwasser (NACSW), Mediterranes Zwischenwasser (MIW), Antarktisches Zwischenwasser (AAIW), Nordatlantisches Tiefenwasser (NADW) und Antarktisches Grundwasser (AABW) .

Um Wassermassen zu untersuchen, können Ozeanographen eine Reihe von Temperatur- und Salzgehaltsmessungen über verschiedene Tiefen an einem bestimmten Ort durchführen. Wenn die Wassersäule stark geschichtet war und es keine Vermischung zwischen oder innerhalb der Schichten gab, würden Sie beim Absenken der Sonde eine Reihe konstanter Temperatur- und Salzgehaltsmessungen erhalten, während Sie sich durch die erste Wassermasse bewegten, gefolgt von einem plötzlichen Sprung zu einer anderen Reihe unterschiedlicher, aber konstanter Messwerte, während Sie sich durch die nächste Wassermasse bewegten. Die Auftragung von Temperatur gegen Salzgehalt in einem T-S-Diagramm würde zu einem eindeutigen und unabhängigen Punkt für jede Wassermasse führen. In Wirklichkeit zeigen die Wassermassen jedoch eine gewisse Vermischung innerhalb und zwischen den Schichten. Wenn die Sonden also abgesenkt werden, treffen sie auf Wasser, das Merkmale zwischen den beiden Punkten aufweist. Daher bewegen sich die Punkte im T-S-Diagramm mit zunehmender Tiefe allmählich von einem Punkt zum anderen, wodurch eine Linie entsteht, die die beiden Punkte verbindet und die Vermischung dieser beiden Wassermassen veranschaulicht.

Im Beispiel in Abbildung 9.8.5 ist NACSW an der Oberfläche vorhanden (0 m Tiefe), und zwischen 0 und etwa 800 m gibt es einen Übergang von NACSE in AAIW. Zwischen ca. 800-2100 m erfolgt ein Übergang von AAIW in die NADW-Schicht knapp über 2000 m. AABW ist die tiefste Wassermasse, in Tiefen von etwa 4000 m. Der Übergang zwischen NADW und AABW erfolgt zwischen etwa 2100-4000 m.

Abbildung 9.8.5 Hypothetisches T-S-Diagramm für den Nordatlantik. Punkte stellen Messwerte dar, die in den entsprechenden Tiefen (m) aufgenommen wurden. Der Übergang von der Oberfläche zum Boden führt zu Wasser mit zunehmender Dichte, das durch unterschiedliche Wassermassen fließt.

Beachten Sie, dass mit zunehmender Tiefe der Aufnahmen in Abbildung 9.8.5 die Dichte ständig zunimmt (d. h. sich in Richtung der unteren rechten Ecke bewegt). Dies liegt daran, dass sich das dichteste Wasser unten befinden sollte, wobei die anderen Schichten entsprechend ihrer Dichte geschichtet sind, da sonst die Wassersäule instabil wäre.

Das “Ocean-Förderband”

Das Grundwasser des Weddellmeeres und der Grönlandsee zirkuliert nicht nur durch den Atlantik. Die NADW bewegt sich durch den Westatlantik nach Süden, bevor sie nördlich des Weddellmeeres auf die AABW trifft. Zusammen bewegen sich diese Wassermassen nach Osten in den Indischen und Pazifischen Ozean. Zu diesem Zeitpunkt haben die NADW und die AABW begonnen, sich zu mischen, um das zu schaffen, was so genannt wird Gemeinsames Wasser. Das tiefe Common Water bewegt sich nach Norden in den Pazifik und den Indischen Ozean und vermischt sich allmählich mit dem wärmeren Wasser, wodurch es schließlich an die Oberfläche steigt. Als Oberflächenwasser gelangt es durch die Oberflächenströmungen des Pazifiks und des Indischen Ozeans zurück in den Nordatlantik. Zurück im Nordatlantik kühlt es ab und bildet erneut NADW, wodurch der Prozess von neuem beginnt. Dieser Zyklus von steigendem und sinkendem Wasser, das Wasser zwischen der Oberfläche und der tiefen Zirkulation transportiert, wurde als das globale ozeanische "Förderband" bezeichnet und kann etwa 1000-2000 Jahre dauern (Abbildung 9.8.6).

Abbildung 9.8.6 Das globale Ozean-“Förderband” Kaltes, dichtes Wasser sinkt im Grönland- und Weddellmeer und zirkuliert über den Meeresboden in den Indischen und Pazifischen Ozean (blaue Pfade). Schließlich steigt das Wasser an die Oberfläche und kehrt über Oberflächenströmungen (rote Pfade) zum Ort der Bodenwasserbildung zurück, um den Kreislauf erneut zu beginnen (Von Robert Simmon, NASA. Kleinere Modifikationen von Robert A. Rohde auch für die Öffentlichkeit freigegeben (NASA Earth Observatory) [Public domain], über Wikimedia Commons).

Dieses globale Zirkulationsmuster hat eine Reihe wichtiger Auswirkungen auf die Umwelt der Erde. Zum einen ist es entscheidend für den Wärmetransport rund um den Globus, bringt warmes Wasser zu den Polen und kaltes Wasser in die Tropen und stabilisiert die Temperatur in beiden Umgebungen.

Das Förderband trägt auch dazu bei, Sauerstoff in Tiefseehabitate zu liefern. Das Tiefenwasser begann als kaltes Oberflächenwasser, das mit Sauerstoff gesättigt war, und als es sank, brachte es diesen Sauerstoff in die Tiefe. Die thermohaline Zirkulation transportiert dieses sauerstoffreiche Tiefenwasser durch die Ozeane, wo der Sauerstoff von Tiefseeorganismen verwendet wird. Das Grundwasser des Atlantiks ist relativ sauerstoffreich, da es immer noch viel von seinem ursprünglichen Sauerstoffgehalt behält, aber während es über den Meeresboden wandert, wird der Sauerstoff verbraucht, sodass das Tiefenwasser im Pazifischen Ozean viel weniger Sauerstoff enthält als das Tiefenwasser des Atlantiks Wasser, mit Wasser aus dem Indischen Ozean irgendwo dazwischen. Gleichzeitig sammelt das Tiefenwasser Nährstoffe an, wenn organisches Material absinkt und sich zersetzt. Das Bodenwasser des Atlantiks ist nährstoffarm, weil es nicht viel Zeit hatte, sie anzusammeln, und das ursprüngliche Oberflächenwasser war nährstoffarm. Bis dieses Bodenwasser den Indischen Ozean und danach den Pazifik erreicht, sammelt es seit Jahrhunderten die sinkenden Nährstoffe an, sodass die tiefen Nährstoffkonzentrationen im Pazifik höher sind als im Atlantik. Aus den Verhältnissen von Sauerstoff zu Nährstoffen im Tiefenwasser können wir daher das relative Alter einer Wassermasse bestimmen, also wie lange es her ist, dass sie von der Oberfläche gesunken ist. Jüngeres Bodenwasser sollte sauerstoffreich und nährstoffarm sein, während für älteres Bodenwasser das Gegenteil zu erwarten wäre.

Das Förderband der Ozeane kann durch den Klimawandel, der die thermohaline Zirkulation stört, erheblich beeinträchtigt werden. Eine verstärkte Erwärmung, insbesondere in der Arktis, könnte zu einem weiteren Abschmelzen der polaren Eiskappen führen und dem polaren Oberflächenwasser eine große Menge Süßwasser hinzufügen. Dieser Frischwassereintrag könnte eine Oberflächenschicht mit geringer Dichte und geringem Salzgehalt erzeugen, die nicht mehr absinkt, wodurch das Förderband der tiefen Zirkulation gestört und der Sauerstoff- und Nährstofftransport zu den Bodengemeinschaften verhindert wird. Das Absinken von Meerwasser in der Grönlandsee trägt auch dazu bei, den Golfstrom anzutreiben, da das Wasser sinkt und mehr Oberflächenwasser im Golfstrom nach Norden gezogen wird.Wenn dieses Polarwasser aufhört zu sinken, könnte sich der Golfstrom abschwächen, den Wärmetransport zu den Polen verringern und das nördliche Klima abkühlen. Es scheint nicht intuitiv, aber die globale Erwärmung könnte zu kälteren Bedingungen in Europa und dem Einfrieren von Häfen und Städten führen, die aufgrund der Erwärmungseffekte des Golfstroms normalerweise eisfrei sind. Jüngste Beweise haben bereits gezeigt, dass die Stärke des Golfstroms abnimmt, wahrscheinlich aufgrund des zunehmenden Schmelzens des arktischen Eises.


Master of Science Studiengänge

Sowohl ein Thesis-Track als auch ein Non-These-Track sind auf Master-Ebene sowohl für Präsenz- als auch für Fernunterrichtsmethoden verfügbar.

Allgemeine Abteilungsanforderungen

Beide Optionen erfordern Kenntnisse in Statistik oder eine Fremdsprache. Ein Student, der in einem nicht-thesisorientierten Studiengang eingeschrieben ist, kann bei der Graduiertenfakultät beantragen, dass er eine Abschlussarbeit anfertigt. Das Departement genehmigt den Antrag nicht, es sei denn, ein Fakultätsmitglied hat zugestimmt, als Hauptprofessor zu fungieren und ein Ausschuss kann gebildet werden. Die Abteilung befolgt die Richtlinien der Graduiertenschule bezüglich der Mindestanzahl von Kursstunden, die auf 8000-Niveau oder höher liegen muss.

Die Abteilung verfügt auf dem Campus über Schwerpunkte in den folgenden Bereichen:

  • Rundfunkmeteorologie
  • Umweltgeowissenschaften
  • Geographie
  • Geologie
  • Geowissenschaften
  • Berufliche Meteorologie/Klimatologie

Der Fachbereich bietet auch folgende Schwerpunkte im Fernstudium an:

  • Programm Angewandte Meteorologie (AMP)
  • Umweltgeowissenschaften (ENGS)
  • Lehramt für Geowissenschaften (WIG)

Der AMP richtet sich an Personen, die bereits in meteorologischen, umweltbezogenen oder gefahrenbezogenen Berufen tätig sind. Der Schwerpunkt Umweltgeowissenschaften richtet sich an Personen, die an einem breiteren Querschnitt der Geowissenschaften interessiert sind. Die WIG-Konzentration richtet sich in erster Linie an berufsbegleitende Lehrkräfte.


Ein Coccolithophor an der Küste erhält die pH-Homöostase aufrecht und schaltet die Kohlenstoffquellen als Reaktion auf die Ozeanversauerung um

Die Versauerung der Ozeane wird möglicherweise die Verkalkung durch Meeresorganismen hemmen, jedoch ist die Reaktion der produktivsten Verkalkungsmittel der Ozeane, der Coccolithophoren, auf diese Störung noch nicht ausreichend charakterisiert. Hier berichten wir über neue chemische Einschränkungen der Reaktion der weit verbreiteten Coccolithophor-Art Ochrosphaera neapolitana (O. neapolitana) auf CO .-Änderungen2 Bedingungen. Wir haben diese Alge unter drei pCO . kultiviert2-kontrollierte Meerwasser-pH-Bedingungen (8,05, 8,22 und 8,33). Borisotope in den extrazellulären Calcitplatten der Algen zeigen, dass diese Spezies unabhängig von CO . einen konstanten pH-Wert an der Verkalkungsstelle beibehält2-induzierte pH-Änderungen des umgebenden Meerwassers. Kohlenstoff- und Sauerstoffisotope in den Calcitplatten der Algen und Kohlenstoffisotope in der organischen Substanz der Algen deuten darauf hin, dass O. neapolitana Kohlenstoff aus einem einzigen internen Pool von gelöstem anorganischem Kohlenstoff (DIC) sowohl für die Kalzifizierung als auch für die Photosynthese nutzt und dass ein größerer Anteil an gelöstem CO2 relativ zu HCO3 - gelangt unter angesäuerten Bedingungen in den internen DIC-Pool. Diese beiden Beobachtungen könnten erklären, wie O. neapolitana unter verschiedenen atmosphärischen pCO .-Werten mit konstanter Geschwindigkeit weiter verkalkt und Photosynthese betreibt2 Bedingungen.

Interessenkonflikt-Erklärung

Die Autoren erklären keine konkurrierenden Interessen.

Figuren

Auswirkungen des Transports verschiedener Bor…

Auswirkungen des Transports verschiedener Borspezies zur Verkalkungsstelle auf Coccolith-Borisotopen…

Meerwasser-pH vs. Coccolith

Meerwasser-pH vs. Coccolith δ 11 B und Bor-Isotopen-abgeleitete Dynamik kalzifizierender Vesikel…

Stabiles Isotop von Kohlenstoff und…

Stabiles Isotop von Kohlenstoff und Sauerstoff in O. neapolitana . Vergleiche zwischen den…

Stabile Kohlenstoff- und Sauerstoffisotope…

Stabile Kohlenstoff- und Sauerstoffisotope von O. neapolitana im Vergleich zu anderen coccolithophoren Arten.…

Schematische Darstellungen von anorganischem Kohlenstoff…

Schematische Darstellung der anorganischen Kohlenstoffaufnahme durch O. neapolitana . ein Abbildung von…

PIC, POC und PIC/POC von O. neapolitana für unterschiedlichen pH-Wert NS . Meerwasser…

Rasterelektronenbilder von typischen…

Rasterelektronenbilder von typischen O. neapolitana Coccolithophoren aus den drei P KO…


9.1: Einführung in Ozeane und Küstenumgebungen - Geowissenschaften


John Caskey
Assoziierter Professor für Geologie
B. A. Geologie - Humboldt-Universität
FRAU. und Ph.D. Geologie - University of Nevada, Reno
An der SFSU seit 1998
Telefon: (415) 405-0353
Büro: TH 616
E-Mail: [email protected]

Ich beziehe Studenten weiterhin in meine Sommerforschung in Zentral-Nevada ein und konzentriere mich auf eine Vielzahl neuer und laufender Projekte wie: Paläoverflüssigung in der seismischen Lücke von Stillwater und die Geschichte von pluvialen Seen und Verwendung von pluvialen Seeufern als Neigungsmesser zur Messung der isostatischen und tektonischen Verformung. Ein Großteil der Arbeit, die wir in den letzten Jahren geleistet haben, wurde kürzlich durch Manuskripte verwirklicht, die entweder angenommen oder beim Bulletin der Seismological Society of America und dem Journal of Geodynamics eingereicht wurden. Ich habe in den letzten Jahren eine Reihe von Exkursionen organisiert und daran teilgenommen, keine aufregendere und lohnendere als die jährliche Exkursion der Pacific Cell Friends of the Pleistozän im Jahr 2003 nach Dixie Valley, Nevada. Traditionsgemäß war die Friends-Reise ein episches Erlebnis, bei dem man drei Tage und Nächte lang mit über 200 verrückten Studenten und Profis unter einem sternenklaren Wüstenhimmel und Vollmond campen konnte. Die von uns vorgestellten Aspekte der historischen Verwerfungen, der Paläoseismologie und der Chronostratigraphie des seismischen Gürtels im Zentrum von Nevada schienen auch ziemlich gut zu funktionieren. Es hat Spaß gemacht, Kurse in den Hauptfächern Strukturgeologie, Feldmethoden, Neotektonik und einen Nicht-Hauptkurs über Erdbeben zu unterrichten, mit Studenten an ihrer Abschlussarbeit zu arbeiten und die meisten Sommermonate im Feld zu verbringen, um meine Forschung voranzutreiben. oft in neue Richtungen. In den letzten Jahren hatte ich das Privileg, mit einigen talentierten und enthusiastischen M.S. und B. S. Studenten an interessanten lokalen Projekten wie: Dokumentation der aktiven Natur und des Deformationsstils entlang der (blinden) Serra-Stoßverwerfung im Südwesten von San Francicso (Drew Kennedy) Tektonische Geomorphologie und paläoseismisches Verhalten der südlichen Rodgers-Creek-Verwerfung (Carrie Randolph-Loar) Korrelation und Hebungsraten spätpleistozäner Meeresterrassen entlang der Seal Cove-Verwerfung (Mitch Monroe) Geophysikalische Kartierung von Serpentinitkörpern im San Francisco Presidio (Joe Pesche) und Kartierung und Ar/Ar-Datierung von vulkanischen Gesteinen der Küstenregion am Burdell Mountain mit Implikationen für lange -Term-Offset auf dem East Bay Fault System (Rick Ford).

Forschungs- und/oder Lehrbereich: Paläozeanographie / Paläoklimatologie

Direkte Temperaturmessungen erstrecken sich nur über etwa zweihundert Jahre, während dieser Zeit waren die Klimaschwankungen relativ gering. Paläoklimaforschung ist daher erforderlich, um den globalen Erwärmungstrend der letzten Jahrzehnte in den Kontext des dynamischen Klimasystems der Erde zu stellen.

Mein Hauptforschungsinteresse ist das Verständnis der Mechanismen, die ein warmes Klima im frühen Pliozän aufrechterhielten, der jüngsten Zeitperiode, in der die Temperaturen der Erde über einen längeren Zeitraum wärmer waren als heute. Meine Aufzeichnungen der Meeresoberflächentemperaturen (SST) in den tropischen und subtropischen Ozeanen haben gezeigt, dass die biologisch sehr produktiven und durch kühle Temperaturen im modernen Ozean gekennzeichneten Auftriebsregionen der Welt im frühen Pliozän deutlich wärmer waren als heute (Wasser vor Kalifornien war 9°C wärmer!). Während ich mein Labor hier an der SFSU aufbaue, plane ich mehrere Forschungsfragen zu verfolgen, um unser Verständnis des warmen Pliozäns weiter zu verbessern: Sind wärmere Auftriebsregionen während des frühen Pliozäns mit großen Veränderungen in der biologischen Produktivität verbunden? Sind globale Auftriebsregionen durch Veränderungen der belüfteten Thermokline verbunden? Was sind die meridionalen und zonalen SST-Gradienten vor dem Calif


David Dempsey
Professor für Meteorologie
B. S. Mathematik und Atmosphärenwissenschaften, University of California, Davis
Ph.D. Atmosphärenwissenschaften, University of Washington, Seattle
An der SFSU seit 1989
Telefon: (415) 338-7716
Büro: TH 610
Standortleiter, Labor für Wettergrafik und Simulation
E-Mail: [email protected]

Wir schreiben das Jahr 1999. Die Dotcom-Blase war (fast) zum Platzen gedehnt. Eine nationale Bewegung in Richtung einer Reform des naturwissenschaftlichen Unterrichts nahm Fahrt auf, angetrieben durch Zuschussgelder und angeregt durch neue Ideen und Forschungen zum Lehren und Lernen. Kalifornien hatte eine neue Reihe von Inhaltsstandards für zukünftige Naturwissenschaftslehrer genehmigt. Bald kamen neue Standards für zukünftige K-8-Lehrer. Ungefähr zu dieser Zeit waren Karen Grove (damals Abteilungsleiterin) und ich sowohl mit dem traditionellen naturwissenschaftlichen Unterricht unzufrieden als auch davon überzeugt, dass eine Verbesserung der Lehrervorbereitung in den Naturwissenschaften wichtig sei. Wir beschlossen, das Geld anzuzapfen, das in die Reform des naturwissenschaftlichen Unterrichts fließt. Im Jahr 2000 erhielten wir ein Stipendium von NASA-NOVA, und 2002 landeten wir ein weiteres, von der NSF und 2009 ein drittes, ebenfalls von der NSF. Diese Stipendien haben zur Schaffung oder Modernisierung mehrerer geowissenschaftlicher Studiengänge geführt: GEOL/METR/OCN 405, "Planetary Climate Change", das die Dynamik des Klimawandels untersucht und sich an Geowissenschaften-Majors und angehende Naturwissenschaftslehrer richtet einen Kurs für zukünftige K -8 Lehrer und Einführungskurse in Geologie, Ozeanographie und Meteorologie des Instituts für Nicht-Hauptfächer. Die Änderungen an letzterem haben auch die Vorbereitung und Betreuung unserer wissenschaftlichen Hilfskräfte deutlich aufgewertet. Schließlich wurden mit den Zuschüssen auch 35 vernetzte Mac-Laptop-Computer bezahlt und die Umgestaltung der Räume 604 und 513 von Thornton Hall zur Schaffung neuer kombinierter Klassenzimmer/Computerlabore veranlasst, die Unterrichtsexperimente in mehreren zusätzlichen Klassen angeregt haben. (Allerdings bedeutete es auch mehr Arbeit – vielleicht zu viel! – für mich als Computerlabor-Administrator.)

Meine Forschung beschränkte sich größtenteils auf die Sommer, wenn ich manchmal das National Center for Atmospheric Research in Boulder, CO besuche, um zur laufenden Entwicklung und Erprobung eines hochmodernen Computervorhersagemodells, des Weather Forecasting and Research ( WRF) Modell.

Im Herbst 2012 absolvierte ich acht Jahre als Lehrstuhlinhaber des Instituts für Geowissenschaften. Diese Position hat mir geholfen, eine breitere Perspektive auf die Probleme der geowissenschaftlichen Bildung im ganzen Land zu bekommen. Naturkatastrophen wie das Erdbeben in Japan 2011 und der Tsunami und der Hurrikan Sandy im Jahr 2012 unterstreichen die Notwendigkeit, unseren Schülern die bestmögliche Ausbildung zu bieten, damit sie zur Lösung dieser Probleme beitragen können

In den letzten Jahren hatte ich Gelegenheit, mein Heimatland Kuba zu besuchen und kollegiale Arbeitsbeziehungen zu kubanischen Meteorologen aufzubauen. Ich arbeite mit amerikanischen Kollegen daran, das Netzwerk bodengestützter GPS-Empfangsstationen (bekannt als "COCONet") auf Kuba auszudehnen, die in Echtzeit die Menge an Wasserdampf in der Atmosphäre erkennen können. Da Wasserdampf der "Treibstoff" von Hurrikanen ist, sollte das COCONet-Netzwerk dazu beitragen, die Hurrikan-Vorhersage im karibischen Becken zu verbessern. Zusammen mit zwei unserer Studenten beschäftige ich mich auch mit der praktischen Anwendung von Sondierungen der Atmosphäre, die vom COSMIC-Satellitennetzwerk gewonnen wurden, die GPS-Technologie verwenden, um Daten zu erhalten, die bisher nur durch Wetterballons verfügbar waren.


Newell (Toby) Garfield,
Direktor, Romberg Tiburon Center
Professor für Ozeanographie
B. A. Geologie - Williams College
M.A. Meereswissenschaften - University of Delaware
Ph.D. Physikalische Ozeanographie - University of Rhode Island
An der SFSU seit 1998
Telefon: (415) 338-1209 (415) 338-1963
Büros: 515 Thornton Hall und RTC 36-503A
E-Mail: [email protected]

Mit dem neuen Bachelor-Studiengang Meteorologie und Ozeanographie werden meine Lehrverpflichtungen neu verteilt. In meinen ersten vier Jahren an der SFSU unterrichtete ich die GE-Klasse Geol 102: Einführung in die Ozeanographie und eine Reihe von Ozeanographie-Absolventenklassen, die hauptsächlich Studenten anzogen, die den MS in Meeresbiologie anstrebten. Außerdem habe ich eine Klasse entwickelt, um die Programmiersprache MATLAB zu unterrichten. Mit dem neuen Abschluss werde ich mehr Hauptfächer unterrichten. Der erste wurde im vergangenen Frühjahr angeboten, Metr 200 und 201, ein kombinierter Kurs zur Einführung in atmosphärische und ozeanische Dynamiken. Besonders schätzten die Studenten eine Tageskreuzfahrt auf der R/V Point Sur. Nun, die meisten von ihnen schätzten die Kreuzfahrt. In diesem akademischen Jahr habe ich die Möglichkeit, Gastdozent an den Moss Landing Marine Laboratories zu sein. Bill Broenkow ist letztes Jahr in den Ruhestand gegangen, daher unterrichte ich den Einführungskurs in die physikalische Ozeanographie, während die Suche nach seinem Nachfolger läuft. Es macht mir Spaß, mit neuen Kollegen zusammenzuarbeiten und eine andere Facette der CSU zu sehen. Meine Forschung nimmt eine unerwartete Wendung. Ungefähr alle 30 Jahre unterzieht sich die Ozeanographie-Community einer nationalen Selbstprüfung. Die vorliegende Selbstbewertung (http://www.ocean.us/ und http://www.pewoceans.org) unterstützt nachdrücklich die Bildung regionaler Verbände für den Betrieb von Küstenozeanobservatorien. Eine wichtige Komponente wird die Überwachung der Oberflächenzirkulation der Küsten mit einer Technologie sein, die als HF-Radar (Hochfrequenz) bezeichnet wird. Wir haben im Jahr 2000 am RTC ein experimentelles Array mit einem neuen Instrument namens CODAR (Barrack et al., Oceans 2000) aufgebaut. Seitdem suche ich nach Finanzierungsmöglichkeiten, um eine dauerhafte CODAR-Installation in der Bucht von San Francisco und im Golf der Farallones zu schaffen. Für zwei weitere regionale Observatorien stehen Bundesmittel zur Verfügung. Eine davon ist CI-CORE (Center for Integrative Coastal Observation, Research and Education, http://mlml.calstate.edu/cicore), eine Initiative des Bundes der California State University zum Aufbau eines Überwachungsnetzwerks auf dem Campus der CSU, das den lokalen Regulierungsbehörden dienen soll Agenturen und Bereitstellung von Bildungsinstrumenten. Kenneth Coale, Moss Landing Marine Laboratories, leitet das Programm und seit August letzten Jahres bin ich der Koordinator. Die zweite ist die Finanzierung durch die NOAA, um eine Person einzustellen, die bei der Organisation einer zentralen kalifornischen &ldquoRegional Association&rdquo hilft, die als Verbindungsglied zwischen den Finanzierungsquellen des Bundes und der Beobachtungsarbeit in Kalifornien fungiert. Ich bin Mitglied des Exekutivrats dieser Gruppe und arbeite daran, dass alle drei Bemühungen zusammenkommen, um sicherzustellen, dass Zentralkalifornien eine nationale Führungsrolle in der Küstenbeobachtung einnimmt. Es sind aufregende Zeiten, um in der Küstenozeanographie und in einer Abteilung tätig zu sein, die einen neuen Abschluss geschaffen hat, der direkt mit diesen Herausforderungen verbunden ist. Sicherlich keine Beschwerden über nicht genug zu tun.


Karen Grove
Lehrstuhlinhaber, Institut für Geowissenschaften
Professor für Geologie und Ozeanographie
B. S. Geologie - University of Maryland
Ph.D. Geologie - Stanford University
An der SFSU seit 1990
Telefon: (415) 338-2061
Büro: TH 509
E-Mail: [email protected]


Forschungs- und/oder Lehrbereich: Sedimentation und Tektonik, Küstensedimentumgebungen, Quartärgeologie, tektonische Geomorphologie

Mein Forschungsinteresse ist die Interpretation der tektonischen Entwicklung eines Gebietes basierend auf Untersuchungen von Sedimenten und geomorphologischen Merkmalen. Seit 1992 untersuche ich die Quartärgeschichte der Region Point Reyes, die etwa eine Stunde nördlich von San Francisco liegt. Das wichtigste tektonische Merkmal in diesem Gebiet ist die San-Andreas-Verwerfung, die in einem linearen Tal zwischen der Halbinsel Point Reyes und dem Festland von Marin County liegt. Kürzlich haben meine Studenten und ich spätpleistozäne Mündungs- und alluviale Sedimente untersucht, die im Verwerfungstal abgelagert wurden, um die Paläogeographie der Verwerfungszone zu rekonstruieren in der Region und wir haben seismische Offshore-Profile untersucht, um die Geschichte der Verwerfungsaktivität besser zu verstehen. Wir haben auch die Quartärgeschichte der Gegend am westlichen Rand von San Francisco studiert, indem wir die

2 km dicke Merced-Formation. Derzeit arbeite ich an einem Buch, das ein geologischer Feldführer für Patagonien ist. Dieses Projekt baut auf Untersuchungen während meines Fulbright 2006 in Chile und meines 2012 Sabbaticals in Argentinien auf. Ich bin auch daran interessiert, neue Techniken zu entwickeln, um die Schüler aktiver in den wissenschaftlichen Prozess einzubeziehen. In den Jahren 2010-2012 erhielten zwei meiner Kollegen und ich ein Stipendium der National Science Foundation, um ein neues Computer-Lehrlabor einzurichten, neue forschungsbasierte Laboraktivitäten zu schaffen und graduierte Lehrassistenten und andere Dozenten, die Geowissenschaften auf Einstiegsniveau unterrichten, besser zu unterstützen Kurse. In den späten 1990er Jahren habe ich eine Online-Technik entwickelt, die heute als Just-in-Time-Lehre bezeichnet wird und den Schülern hilft, sich jede Woche besser auf ihren Unterricht vorzubereiten. Ich setze weiterhin neue Techniken ein, wie zum Beispiel Clicker in der Klasse für den Peer-Unterricht. .


Jason Gurdak
Assistenzprofessorin für Geologie
B. S. Geologie - Bates College
FRAU. Umweltwissenschaften und -ingenieurwesen - Colorado School of Mines
Ph.D. Geochemie - Colorado School of Mines
An der SFSU seit 2009
Telefon: (415) 338-6869
Büro: TH 537/538
E-Mail: [email protected]


Forschungs- und/oder Lehrbereich: Hydrogeologie, Vadosezonen-Hydrologie, wässrige Geochemie, Grundwasserverschmutzung, Hydroklimatologie und Auswirkungen von Klimawandel/Variabilität auf Wasserressourcen

Meine Forschungsziele sind das verbesserte Verständnis von Prozessen, die die Nachhaltigkeit der Wasserressourcen in Kalifornien und im Westen der USA beeinflussen. Ähnlich wie in anderen ariden und semiariden Regionen ist eine verfügbare und saubere Wasserquelle für eine nachhaltige Gesellschaft besonders wichtig. Viele Wasserressourcen sind jedoch aufgrund von Erschöpfung und Kontamination durch menschliche Aktivitäten sowie Klimaschwankungen und -änderungen bedroht. Meine Forschung konzentriert sich insbesondere auf Prozesse, die sich auf die Quantität und Qualität des Grundwassers auswirken. Grundwasser ist ein wesentlicher Bestandteil des globalen Wasserkreislaufs, die größte Süßwasserquelle der Welt, und eine der wichtigsten natürlichen Ressourcen, da es für über ein Viertel der Weltbevölkerung die wichtigste Trinkwasserquelle ist. Grundwasser stellt einen Großteil der öffentlichen und privaten Wasserversorgung der Nation bereit, unterstützt die landwirtschaftliche und industrielle Wirtschaft und trägt zum Abfluss von Flüssen, Seen und Feuchtgebieten bei. In Kalifornien ist Grundwasser die größte Süßwasserquelle und wird mit einer Geschwindigkeit gepumpt, die den Grundwasserverbrauch in allen anderen Staaten übersteigt. Grundwasser verbessert die Wasserversorgung, da es dazu beitragen kann, den Wasserbedarf in Zeiten erhöhten Bedarfs während Dürreperioden zu decken und wenn die Oberflächenwasserressourcen an die Grenzen der Nachhaltigkeit stoßen. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, das Verständnis der Grundwasserinteraktionen innerhalb des globalen Wasserkreislaufs zu verbessern, Ökosysteme und die Gesellschaft zu unterstützen und auf komplexe menschliche Aktivitäten zu reagieren, die mit der Variabilität des natürlichen Klimas (wie der El Niño/Southern Oscillation) und dem vom Menschen verursachten Klima gekoppelt sind Veränderung.Um diese Bedenken auszuräumen, verwenden meine Studenten und ich Feld-, Labor- und modellbasierte Forschung, um kritische Fragen zu den vielen Kontrollen der Grundwassermenge und -qualität auf Prozessebene in gefährdeten Grundwasserleitersystemen in landwirtschaftlichen, Küsten-, städtischen und alpinen Umgebungen zu beantworten.


Mary Blutegel
Assistenzprofessorin für Geologie
B. S. Geologie - San Jose State University
Ph.D. Geologie und Umweltwissenschaften - Stanford University
An der SFSU seit 2005
Telefon: (415) 338-1144
Büro: TH 515
E-Mail: [email protected]

Forschungs- und/oder Lehrgebiet: Petrologie, Geochemie, Geochronologie, Tektonik des Gebirgsbaus und Naturgefahren

Meine Forschung umfasst Feldforschungen, die mich zu Berggürteln auf der ganzen Welt geführt haben - dem indischen Himalaya, dem Dabie-Sulu-Gürtel in Ostchina, den skandinavischen Caledoniden in Norwegen, dem Ural in Russland und dem Kokchetav-Massiv in Kasachstan. Obwohl jeder einzigartig ist, haben diese Berggürtel eines gemeinsam: Ultrahochdruck-Eklogit-fazies Gesteine. Die Eklogiten bilden sich in Subduktionszonenkomplexen in den Nahtzonen von Berggürteln (wo zwei Kontinente im Wesentlichen zusammengenäht sind) und zeichnen eine vollständige Druck-Temperatur-Zeit-Historie von der Umfassung des Randes eines Kontinents über die Subduktion in den oberen Mantel und dann die Rückweg zurück zur Oberfläche. Eine ständig wachsende Zahl dieser Subduktionszonenkomplexe enthält Hinweise darauf, dass Eklogite in Tiefen des oberen Mantels subduziert wurden, wo der Druck groß genug ist, um mikroskopischen Diamanten (>100 km oder >70 Meilen) zu bilden, wodurch sie zu Ultrahochdruckgesteinen werden. Das Studium dieser Subduktionszonenkomplexe beinhaltet die Untersuchung nicht nur der Petrologie und Geochemie dieser Gesteine, sondern auch der großräumigen Prozesse der kontinentalen Kollision und Subduktion, der Krusten-Mantel-Wechselwirkungen und der Tektonik der Gebirgsbildung.

Meine Forschung erforderte eine Vielzahl von Analysetechniken, an denen bereits Studenten und Doktoranden beteiligt waren: radiometrische Datierung (U-Pb-Datierung von Zirkon auf einer Ionenmikrosonde [SHRIMP] mittels Kathodolumineszenz-Bildgebung und Apatitspaltungs-Track-Datierung) zur Ermittlung von Mineral Chemie mit einer Elektronenmikrosonde zur Untersuchung des Graphit-Diamant-Übergangs mit Röntgenbeugung, Raman- und Infrarotspektroskopie sowie Raster- und Transmissionselektronenmikroskopie und stabilen Isotopenanalysen von Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff mit Infrarot-CO2 und in-situ-UV-Laserablationsmasse Spektrometrie und auf einem Elementaranalysator.


Forschungs- und/oder Lehrbereich: Synoptische und mesoskalige Meteorologie, Unwetter, Wetteranalyse und -vorhersage, Küstenzonenmeteorologie

Ich interessiere mich seit meiner Kindheit für ungewöhnliche Stürme, insbesondere nachdem die verheerenden Stürme von 1955 so viele Überschwemmungen in Kalifornien verursachten. Obwohl schwere und ungewöhnliche Stürme in Kalifornien mein Interesse geblieben sind und sich zu einem Forschungsgebiet entwickelt haben, liegt mein spezifischer Forschungsschwerpunkt im Bereich der tornadischen Gewitter, insbesondere der tornadischen Superzellen. Seit 1991 habe ich acht Studien in der referierten Literatur veröffentlicht, sieben Konferenzpräsentationen und vier vom National Weather Service veröffentlichte Technical Memoranda zum Gebiet der tornadischen Stürme in Kalifornien veröffentlicht. Darüber hinaus war ich 1996, 1998, 2000, 2004 und 2006 Co-Koordinator oder Sitzungsleiter der Konferenz der American Meteorological Society (AMS) über schwere lokale Stürme und war 1996 im Ausschuss für schwere lokale Stürme des AMS tätig -1998.

Die Hauptrichtung meiner Forschung in diesem Bereich bestand darin, zu zeigen, dass tornadische Gewitter mit Superzellen in Kalifornien auftreten können und dies auch tun, und Vorhersageverfahren für solche Stürme an die National Weather Service Forecast Offices in diesem Teil von Kalifornien zu übermitteln. Zu meinen referierten Veröffentlichungen gehören Co-Autoren des National Severe Storms Lab, des Storms Prediction Center, des National Weather Service und mit Studenten und Doktoranden der San Francisco State University Lehr- und Verwaltungsfunktion in der Abteilung, letztere gipfelte in der Anerkennung eines BS in Atmosphären- und Meereswissenschaften und eines Zertifikats in Meteorologie für Rundfunkanstalten. Schließlich war ich in diesem Gewand glücklich, im Frühjahr 2003 als Katalysator für die Benennung des Department of Geosciences als Standort für das neue Satellite Field Office des NWS&rsquos Weather Forecast Office in Monterey zu dienen.

David Mustart
Professor für Geologie
B. S. Spurenelement-Geochemie-University of British Columbia
Ph.D. Geologie - Stanford University
An der SFSU seit 1971
Telefon: (415) 338-7729
Büro: TH 620
E-Mail: [email protected]

Wie halten Sie diesen Mann unten? Nachdem ihn alle in der Abteilung für tot gehalten und mit der monumentalen Aufgabe begonnen hatten, sein Büro aufzuräumen, tauchte David zu Beginn des letzten Semesters plötzlich wieder auf und übernahm sofort den anstrengenden Zeitplan, der sein Modus operendi war (Matt wird die Etymologie erklären ) In seiner üblichen Wirbelwind-Manier ist David charakteristischerweise überall gleichzeitig. Wenn er nicht gerade Chas' Mineralogiekurs unterrichtet, Lisas historische Geologie übernimmt oder Studenten in Physik anregt, ist er Vorsitzender des Lehrplanausschusses der Fakultät und trägt zu Weltraum- und HRTP-Themen bei. David kann seinen ehrgeizigen Reiseplan beibehalten, da er allein im vergangenen Semester Singapur, Simbabwe, Tasmanien, Feuerland und Usbekistan besucht hat. Vor Ort war er in Redwood City und Pacifica und vertraut mir seinen Ehrgeiz an, Milpitas zu sehen. Er beschäftigt sich immer noch mit dem Studium von Granitrohren, anscheinend ohne die Tatsache zu vergessen, dass die überarbeiteten Bauvorschriften jetzt verlangen, dass alle Rohrleitungen entweder aus Kupfer oder aus zugelassenem Kunststoff bestehen. Dies hält Geologie-Majors und Doktoranden jedoch nicht davon ab, unter seiner inspirierten Anleitung zu arbeiten. Er unterrichtet Charlene regelmäßig und beaufsichtigt Matts Wörterbuch der Esoterik (ein Euphemismus für geologische Begriffe, die man nur in Norwegen findet).


Raymond Pestrong
Professor für Geologie
B. S. Geologie - City College der City University of New York
FRAU. Geologie (Nebenfach Bauingenieurwesen) - University of Massachusetts
Ph.D. Geologie - Stanford University
An der SFSU seit 1966
Telefon: (415) 338-2080
Büro: TH 623
E-Mail: [email protected]


Forschungs- und/oder Lehrbereich: Umweltgeologie, Geomorphologie, Ingenieurgeologie, Geowissenschaften und Kunst, Multimedia in der Bildung, Wattforschung

Am meisten interessiert mich, was wir durch eine Untersuchung von Erdprozessen über uns selbst lernen können, ein Bereich, der als "Erdmetapher" bezeichnet wird. Dies ist notwendigerweise ein weitreichendes Thema, das die Verbindungen umfasst, die zwischen den Geowissenschaften und praktisch jeder Disziplin, die den Menschen einbezieht, bestehen Interaktionen mit der Erde. Die ästhetischen Qualitäten unverwechselbarer geologischer Muster und Formen beschäftigen mich derzeit sowohl konzeptionell als auch als Vehikel, um das Interesse der Studierenden an den Geowissenschaften zu wecken. Ich bin auch daran beteiligt, die multisensorische Natur unseres Planeten zu dokumentieren und diese Elemente als Teil einer traditionelleren Erdwissenschaften-Pädagogik zu integrieren.

B. S. Angewandte Wissenschaft - New York University
SEIN. Bauingenieurwesen - Cooper Union
FRAU. Bauingenieurwesen - University of California, Berkeley
Ph.D. Geologie - University of California, Berkeley
An der SFSU seit 2003
Telefon: (415) 338-1204
Büro: TH 622
E-Mail: [email protected]

Persönliche Webseite(Im Bau)

Gemeinsam mit meinen studentischen Mitarbeitern stelle ich sowohl grundlagen- als auch anwendungsorientierte Forschungsfragen zu den physikalischen Prozessen, die die Erdoberfläche und andere planetarische Körper formen. Wir arbeiten sowohl auf der geologischen Zeitskala, in der sich Landschaften entwickeln, als auch auf der viel kürzeren Ingenieurzeitskala, in der Menschen Probleme schaffen und lösen. Wir verwenden ein Spektrum von Forschungsansätzen, darunter Feldbeobachtung und -experimente, physikalische Labormodellierung, Entwicklung theoretischer Modelle sowie numerische Landschaftsanalyse und Simulation.

Aktuelle und aktuelle Forschungsfragen umfassen: Wie durchschneiden Flüsse das Grundgestein, um Täler zu schaffen und die Höhen von Bergen zu begrenzen? Wie können wir Sedimente besser verwalten, um aquatische Ökosysteme stromabwärts von Dämmen wiederherzustellen? Wie werden Flusskanäle von flüssigem Methan in Wassereis auf Saturns gefrorenem Mond Titan geschnitzt? Was sind die Rückkopplungen zwischen Biologie und Geomorphologie in einem Wüstentravertinstrom? Was steuert die Größenverteilung von Sedimenten, die von Hängen an Flusskanäle geliefert werden? Welche Verbindungen bestehen zwischen Form und Prozess in Felslandschaften?

Ich unterrichte Kurse in Geomorphologie und Ingenieurgeologie sowie in quantitativen Methoden, die auf geowissenschaftliche Probleme angewendet werden, sowohl im Bachelor- als auch im Master-Studium.


Jan Null
Dozent für Meteorologie
B. S. Atmosphärenwissenschaften - University of California, Davis
M.A. Geographie/Klimatologie - San Jose State University
E-Mail: [email protected]


Forschungs- und/oder Lehrgebiet: Wetteranalyse und -vorhersage, Wetter und Klima in Kalifornien und der Bay Area

Neben der laufenden Echtzeitstudie der Prozesse des kalifornischen Wetters und Klimas gilt mein Hauptforschungsinteresse der Beziehung von El Nino zum kalifornischen Wetter und Klima. El Nino und andere wiederkehrende Klimamuster wie PDO und MJO können einen tiefgreifenden Einfluss auf den Staat, seine Menschen und die Wirtschaft haben. Meine Arbeiten versuchen, diese Zusammenhänge zu verstehen und sie nicht nur der akademischen Gemeinschaft, sondern auch den Medien und der Öffentlichkeit effektiv zu vermitteln. Ich forsche auch weiterhin zum Thema Fahrzeugtemperaturen und zum Auftreten von Todesfällen bei Kindern aufgrund von Hyperthermie.

Bridgets jüngste geologische Forschung umfasste eine Untersuchung der plio-pleistozänen Deformation am Alvord Mountain innerhalb des Mojave-Blocks im Südosten Kaliforniens. Dies wurde getan, um ein besseres Verständnis der Verwerfungsmechanik in Bezug auf die San-Andreas-Verwerfung und die Plattengrenze, die südlich des Feldgebiets liegt, zu unterstützen. Die Ergebnisse dieser Forschung wurden auf einem Treffen der Cordilleran Geological Society of America in Boise, ID im Jahr 2004 vorgestellt und als Teil ihrer Masterarbeit veröffentlicht. Derzeit ist sie mit Kollegen in dieser Abteilung, an der Stanford University und der San Jose State University an der Forschung im Bereich Geoscience Education beteiligt.

In der Lehre liegt ihr Interesse vor allem darin, Wege zu finden, um die Schüler für sich selbst und ihre geologische Umgebung zu begeistern und zu sensibilisieren. Sie unterrichtet die folgenden Kurse: Einführung in die Geologie (GEOL100), Einführung in die Meteorologie (METR100), Einführung in die Ozeanographie (OCEN100), The Violent Earth (GEOL302) und The Violent Ocean and Atmosphere (METR302).

Geologie


Leora Nanus
Außerordentlicher Assistenzprofessor für Geologie und Wissenschaftlicher Mitarbeiter
B. S. Geowissenschaften &ndash University of California, Santa Cruz
FRAU. Geologie &ndash Western Washington University
Ph.D. Geographie &ndash University of Colorado, Boulder
An der SFSU seit 2009
Büro: TH 538
E-Mail: [email protected]


Lisa Weiß
Außerordentlicher Professor für Geologie
B. A. Geologie - San Francisco State University
Ph.D. Geologie - University of California, Santa Cruz
An der SFSU seit 1990

Direktor für Bildung und Öffentlichkeitsarbeit
UC Museum für Paläontologie
1101 Valley Life Sciences Bldg. #4780
Berkeley, CA 94720-4780
E-Mail: [email protected]
Telefon: 510-664-4966

Lisa war 22 Jahre lang Mitglied der Fakultät für Geowissenschaften am San Francisco State, davon 4 Jahre als Associate Dean des College of Science and Engineering und 3 Jahre als Associate Dean of Graduate Studies am San Francisco State. Im Sommer 2012 nahm Lisa eine neue Stelle an der UC Berkeley als Direktorin für Bildung und Öffentlichkeitsarbeit für das UC Museum of Paläontologie an, wo sie ihre Liebe zu Fossilien und naturwissenschaftlicher Bildung kombinieren kann. Lisa wird weiterhin im Fachbereich Geowissenschaften tätig sein, die Studierenden beraten und das SF-ROCKS-Programm leiten.

Ozeanographie


Forschungs- und/oder Lehrbereich: Ozeanographie, Satellitenozeanographie, Küstenprozesse, nachhaltiges Ökosystemmanagement

Danas primäre Forschungsinteressen umfassen einen interdisziplinären Ansatz zur Meeres- und Küstenwissenschaft. Mit einem Schwerpunkt auf der Nutzung von Satellitenozeanographie und Küstenbeobachtungssystemen umfasst ihre Forschung die Entwicklung analytischer Modelle der physikalisch-biologischen gekoppelten Dynamik in der Nearshore-Umgebung. Dies ist besonders wichtig, da die Küste die Verbindung zwischen der Land-Meer-Schnittstelle darstellt und die Auswirkungen menschlicher Aktivitäten und Naturkatastrophen absorbiert. Unter Verwendung solcher vorhandenen Informationen zu Wellenklima, Küstenprozessen und Meeresspiegeländerungen, Artenverteilung, Landnutzung und Bevölkerungsdichte sowie Klimawandelszenarien können raumzeitliche Modelle entwickelt werden, um Vorhersagemodelle für die Risikobewertung innerhalb der Küstenzone zu integrieren. Insbesondere umfasst die Forschung von Dana die Identifizierung von (1) anthropogenen Auswirkungen und Naturereignissen, die am wahrscheinlichsten gefährliche Szenarien auslösen, (2) Gebieten mit dem höchsten Risiko und (3) wirksamen Minderungsstrategien für die gegenwärtige und zukünftige Widerstandsfähigkeit. Solche Strategien müssen nicht nur Entscheidungshilfen und einen ökosystembasierten Ansatz für das Management der Meeresressourcen bieten, sondern auch dynamisch genug sein, um die Anpassung von Mensch und Ökosystem an Klimaschwankungen und den Anstieg des Meeresspiegels zu maximieren.

Geologie

Chas Bickel entschied sich für eine vorzeitige Pensionierung, und so war das Herbstsemester 2005 sein letztes Vollzeit-Fakultätsmitglied in Geowissenschaften. Petrologie war schon immer ein Bereich, in dem unsere Studiengänge enorm von seiner Expertise profitiert haben und in dem unsere Studenten nach dem Studium oder der Berufstätigkeit ihre Kompetenz immer wieder unter Beweis stellen konnten.

Jon Galehouse untersuchte das Verwerfungskriechen auf lokalen Verwerfungen in der Bay Area – er überwachte Kriechbewegungen, insbesondere auf den Verwerfungen Hayward und Calaveras, und erhielt zahlreiche finanzierte Forschungsstipendien der USGS. Er beschäftigte viele Jahre lang zahlreiche Studenten, und einige von ihnen setzen das Studium noch fort, das jetzt von Karen Grove und John Caskey betreut wird.


Forschungs- und/oder Lehrgebiete: Mineralogie und Optische Mineralogie

Steve Kirsch interessierte sich vor allem für Gitterstrukturmodelle von Mineralien und schuf viele Beispiele, von denen die meisten noch im Lehrplan der Abteilung verwendet werden. Er kartierte Regionen im Westen Nevadas und verbrachte einen Teil des Sommers in dieser Region. Seine Berufung ist die Weinherstellung.

Es schien immer so, als ob York auf seiner eigenen persönlichen geologischen Zeitskala operierte, während er seine Karriere in den Geowissenschaften hier im Staat San Francisco fortsetzte. Er half nicht nur beim Aufbau unserer Abteilung und war deren Leiter in den entscheidenden Gründungsjahren, sondern ist auch das Fakultätsmitglied mit der längsten aktiven Lehrtätigkeit auf unserem Campus. Aber auch York ist ein Sterblicher und fängt an, die Auswirkungen des Alterungsprozesses zu spüren. Im vergangenen Semester musste er aus gesundheitlichen Gründen seinen vollen Lehrplan kürzen und wurde von seinem Arzt gedrängt, das Frühjahrssemester 2004 zur Erholung und Erholung zu beurlauben. Wir wünschen ihm alles Gute und warten gespannt auf seine Entscheidung, wie er seine Zusammenarbeit mit unserer Abteilung fortsetzen wird.

Was mir am meisten Spaß gemacht hat, seit ich als Studiendekan und stellvertretender Direktor der Western Association of Schools and Colleges an die Fakultät zurückgekehrt bin, ist der Umgang mit Studenten und Kollegen des Science College und der Fakultät. Es ist schön, wieder im Klassenzimmer zu sein und sich mit einigen Forschungen zu beschäftigen, insbesondere über die Prozesse nachzudenken, die zur Bildung von Strandhöckern beitragen könnten. Ich habe mich während meiner gesamten beruflichen Laufbahn für die Bildung und Freilegung von Strandhöckern interessiert. Ich denke jetzt, dass vielleicht der gleiche Mechanismus, der bei der Bildung von küstennahen Eisvulkanen funktioniert, der zur Bildung von Strandkuppen beitragende Mechanismus sein könnte, nämlich die ungleiche Verteilung der Wellenhöhe entlang sturmerzeugter Wellen oder die Wirkung interner Wellen auf die Abschwächung der Wellenhöhen in regelmäßigen und vorhersagbaren Intervallen . Ich plane, diese beiden Ideen in diesem Frühjahr zu testen. Da es für viele von Ihnen, die mich kennen, schwierig ist, sich von Politik und politischen Themen fernzuhalten, sollte es nicht überraschen, dass ich in den letzten fünf Jahren an der Politikentwicklung und deren Umsetzung beteiligt war. Ich habe hinter den Kulissen an der Formulierung einiger Ideen des neu überarbeiteten Masterplans für die Hochschulbildung hier in Kalifornien mitgearbeitet und während meiner Zeit an der WASC sowie bei meiner Rückkehr an die SFSU maßgeblich an der Neuformulierung der Bewertung von Universitäten mitgewirkt während des Akkreditierungsverfahrens. Das neue Design konzentriert sich sowohl auf die Fähigkeit, das zu liefern, was es verspricht, als auch darauf, wie effektiv die Ausbildung ist, die eine Universität zu bieten hat. Beides waren großartige Gelegenheiten, mit Kollegen aus verschiedenen Disziplinen aus dem ganzen Land und weltweit zusammenzuarbeiten. Ich hatte eine tolle Zeit und die Produkte waren die Mühe wert. Am Staat und auf Anregung von David Mustart habe ich mich wieder in die allgemeine Bildung eingearbeitet und habe diesen Rat in den letzten zweieinhalb Jahren geleitet. Das Ergebnis war der Abschluss einer Neufassung der allgemeinen Bildungspolitik auf dem Campus sowie die Einleitung einer Überprüfung des gesamten GE. In der Tat eine monumentale Aufgabe, aber die gute Nachricht ist, dass der Prozess in vollem Gange ist und das Licht am Ende des Tunnels sehr hell ist. Die Zukunft sieht noch rosiger aus, da ich mein Engagement für eine Reihe von Forschungsrichtungen erneuert habe, indem ich mit Kollegen wie Toby Garfield und anderen hier auf dem Campus sowie mit einigen langjährigen Kollegen in DC zusammenarbeite.


Raymond Sullivan
Professor für Geologie
Emeritiert seit 2003
B.Sc. Geologie - University of Sheffield
Ph.D. Geologie – Universität Glasgow
Ernennung 1962
Emeritiert seit 2003

Der Ruhestand hat neue Herausforderungen und Chancen eröffnet. Ich genieße die Freiheit, neue Forschungsgebiete zu erkunden und interessante Orte zu bereisen. Ich unterhalte noch ein Büro im Fachbereich und besuche viele der Vorlesungen und Seminare. Ich unterrichte gelegentlich Geologie-Kurse hauptsächlich an der CSU Chico, wo ich meinen Sohn Morgan von Zeit zu Zeit vertrete, wenn er an einem Meeting teilnimmt oder Feldforschung macht. Ich bin in meinen Studien über tertiäre Gesteine ​​in Nordkalifornien aktiv geblieben. Morgan und ich führen weiterhin Exkursionen zum Black Diamond Mines Regional Preserve. Wir erweitern unsere Arbeit der Eozänfelsen auf der Nordseite des Mount Diablo bis in den Untergrund des Sacramento-Beckens. Wir haben unsere Forschung auf die Anwendung der Sequenzstratigraphie auf die Ablagerungsumgebung und die Reservoircharakterisierung der unteren Tertiärsukzession im südlichen Teil des Beckens konzentriert. Wir präsentierten unsere Forschung auf dem Nationalen Treffen der AAPG in Salt Lake City und dem Pacific Section Meeting in Long Beach im Jahr 2003.

Mein Interesse an den kohlereichen Vorkommen in der Domengine-Formation in Kalifornien hat mich ermutigt, nach Europa und meinen Wurzeln in Wales zurückzukehren, um andere Kohlebergbauregionen zu besuchen. Im letzten Jahr habe ich viele Besuche in den Kohlerevieren von South Wales und Somerset gemacht. Während meines Aufenthalts in Somerset nutzte ich die Gelegenheit, um in die Fußstapfen von William Smith zu treten, indem ich das Buch &bdquoDie Karte, die die Welt veränderte&rdquo als mein Leitfaden benutzte.Ich habe auch einige Zeit in den ausgezeichneten Ausstellungen des Kohlebergbaus in Museen in München und Prag verbracht. Nach über 40 Jahren Abwesenheit habe ich diesen Winter sogar mein Promotionsgebiet in Pembrokeshire besucht. Ich arbeitete von 1957 bis 1960 im Karbonkalk dieses wunderschönen Küstenabschnitts im Südwesten von Wales, während ich an der University of Glasgow studierte. Das Untersuchungsgebiet ist heute Teil des Pembrokeshire-Nationalparks. Ich konnte wieder mit erfahreneren Augen auf die Felsen und Strukturen blicken, die in den Küstenklippen freigelegt wurden. Ich stand an der Sektion in Tenby, wo 1964 mein erster Artikel im Geological Magazine veröffentlicht wurde. Ich schaute mir die Sektion kritisch an und hoffte, dass ich beim ersten Mal richtig lag. Mein allgemeines Gefühl war, dass ich seit diesen fernen Tagen mitgekommen war und mich an das alte Sprichwort &ldquorocks don&rsquot lie&rdquo erinnert hatte.


John Tyler
B. S. Geologie-Universität Wisconsin
FRAU. Geologie –Virginia Polytechnic Institute
Ph.D. Geologie-Universität Michigan
Ernennung 1966
Emeritiert seit 1992

Jon Tyler untersuchte die Pigeon-Creek-Formation entlang der Küste von San Mateo und veröffentlichte Artikel über ihren Ursprung.


Umweltwissenschaften in der Küstenzone: Fragen für die weitere Forschung (1994)

9Küstenverschmutzung und Abfallmanagement

Die State University of New York

''Die Zukunft ist nicht mehr das, was sie einmal war.''

EINLEITUNG

Dieses Papier wurde als Hintergrundpapier für die Kommission für Geowissenschaften, Umwelt und Ressourcen des Nationalen Forschungsrats zum Thema "Multiple Uses of the Coastal Zone in a Changing World" erstellt. Darin beschreibe ich die Hauptprobleme, mit denen die Küstenzone weltweit und in den Vereinigten Staaten konfrontiert ist, und betrachte einige der Prioritäten, die von den Forschungs- und Umweltmanagementgemeinschaften identifiziert wurden.

WAS SIND DIE WICHTIGSTEN PROBLEME DES KÜSTEOZEANS DER WELT?

Die Joint Group of Experts on Scientific Aspects of Marine Pollution (GESAMP), eine Beratungsgruppe der Vereinten Nationen, bewertet regelmäßig die Probleme der Weltmeere. In ihrem jüngsten Bericht (GESAMP, 1991) wiesen sie darauf hin, dass zwar menschliche Fingerabdrücke sind im gesamten Weltmeer gefunden, ist das offene Meer noch relativ sauber. Im Küstenmeer gibt es jedoch ernsthafte Probleme. Im Bericht heißt es:

Im Gegensatz zum offenen Meer sind die Meeresränder fast überall vom Menschen betroffen, und die Küstengebiete greifen weltweit weiter an. Durch den Bau von Häfen und Industrieanlagen, durch die Entwicklung von touristischen Einrichtungen und der Marikultur sowie durch das Wachstum von Siedlungen und Städten gehen unersetzliche Lebensräume verloren. . .. Wenn dies nicht kontrolliert wird, wird dies bald zu einer globalen Verschlechterung der Meeresumwelt und ihrer lebenden Ressourcen führen.

GESAMP (1991) fasste die Hauptprobleme der Weltmeere zusammen als

mikrobielle Kontamination von Meeresfrüchten

Entsorgung von Schutt (insbesondere Plastikmüll)

Spurenverunreinigungen wie Blei, Cadmium und Quecksilber bei Freisetzung in hohen Konzentrationen

Vorkommen synthetischer organischer Verbindungen in Sedimenten und in Räubern an der Spitze der marinen Nahrungskette und

Öl in Meeressystemen, hauptsächlich die globalen Auswirkungen von Teerlagerstätten auf Strände und die Auswirkungen von Leckagen in lokalen Schutzgebieten.

Sie fügten hinzu, dass die radioaktive Kontamination ein öffentliches Anliegen sei. Sie hielten die letzten beiden oben genannten Punkte weltweit nicht für besonders wichtig. In der Zusammenfassung ihrer Ergebnisse stellten sie fest:

Wir kommen zu dem Schluss, dass die Küstenentwicklung und die damit verbundene Zerstörung von Lebensräumen, Eutrophierung, mikrobielle Kontamination von Meeresfrüchten und Stränden, Verschmutzung der Meere durch Plastikmüll zu Beginn der 1990er Jahre die Hauptursachen für unmittelbare Besorgnis in der Umwelt auf globaler Ebene waren , fortschreitende Ansammlung von chlorierten Kohlenwasserstoffen, insbesondere in den Tropen und Subtropen und Ansammlung von Teer an Stränden.

. . . den Folgen der Küstenentwicklung wird nicht genügend Aufmerksamkeit geschenkt, . . . Maßnahmen an Land werden weiterhin ohne Rücksicht auf die Folgen in Küstengewässern ergriffen und ausgeführt.

Die GESAMP-Bewertung ist eine globale Bewertung des gesamten Weltmeeres und seiner Küstenkomponente. Es ist klar, dass sich die Sorge der Gruppe um die Zukunft der Weltmeere auf die Bedrohungen der Ränder konzentriert.

WAS SIND DIE WICHTIGSTEN PROBLEME DES U.S. KÜSTEOZEANS?

Jedes Jahr müssen die 23 Küstenstaaten, Gerichtsbarkeiten und zwischenstaatlichen Kommissionen für ihre Mündungsgewässer eine Degradation melden, die so weit fortgeschritten ist, dass Mündungsgebiete bestimmte Aktivitäten nicht mehr vollständig unterstützen. Im jüngsten Bericht des Bundesstaates Abschnitt 305(b) an die U.S. Environmental Protection Agency berichteten die 23 Küstenstaaten, Gerichtsbarkeiten und zwischenstaatlichen Kommissionen, dass

Nährstoffe machten 50 Prozent 1 der gesamten beeinträchtigten Fläche der Ästuare aus

Krankheitserreger machten 48 Prozent der gesamten beeinträchtigten Fläche aus und

organische Anreicherung/niedriger gelöster Sauerstoff machten 29 Prozent der gesamten beeinträchtigten Fläche aus.

Die Bundesstaaten nannten die kommunale Abwassereinleitung als die umfangreichste Einzelquelle der Verschmutzung ihrer Mündungsgewässer. Es machte 53 Prozent der gesamten beeinträchtigten Fläche aus. Nicht-Punktquellen wurden in der Bewertung möglicherweise unterrepräsentiert.

Es ist klar, dass die Probleme der US-Küstenmeere und die Ursachen dieser Probleme denen der Küstenzone der übrigen Welt ähneln. Die Probleme erster Ordnung sind Eutrophierung, Krankheitserreger und Lebensraumzerstörung. Alle werden in erster Linie durch eine wachsende Bevölkerung und ihre Abfallentsorgungspraktiken sowie durch sich ändernde Landnutzungsmuster verursacht.

BEVÖLKERUNG UND IHRE AUSWIRKUNGEN

Die Erdbevölkerung wird heute auf fast 5,5 Milliarden geschätzt und soll bis zum Jahr 2050 auf über 10 Milliarden anwachsen. Weltweit lebt etwa die Hälfte aller Menschen in Küstenregionen.

Die zunehmende Weltbevölkerung und die bevorzugte Besiedlung der Küstenregionen werden die Probleme der Küstenmeere nur verschärfen. Da 95 Prozent des prognostizierten Bevölkerungswachstums auf Entwicklungsländer entfallen wird und auf Länder mit geringer oder keiner Infrastruktur zur Entsorgung menschlicher und industrieller Abfälle, werden die schwerwiegendsten Probleme der Küstenzonen in den Entwicklungsländern auftreten.

In den Vereinigten Staaten lebt fast die Hälfte der Bevölkerung im Umkreis von 80 Kilometern von den Küsten der Ozeane und der Großen Seen. Die Bevölkerung in den Küstengebieten der USA hat in den letzten drei Jahrzehnten um etwa 30 Millionen Menschen zugenommen, und dieses Wachstum macht fast die Hälfte des gesamten US-Bevölkerungswachstums in diesem Zeitraum aus. Es wird erwartet, dass die US-Küstenpopulation weiter zunehmen wird, wenn auch auf reduziertem Niveau (Culliton et al., 1990). Bis zum Jahr 2010 wird die Küstenbevölkerung der Vereinigten Staaten voraussichtlich um fast 60 Prozent zunehmen. Innerhalb der Küstenregionen werden sich die Menschen weiterhin in der Nähe von Flussmündungen ansammeln.

Mündungs- und Küstengebiete gehören nicht nur zu den bevölkerungsreichsten Gebieten des Landes. Sie gehören auch zu den am dichtesten besiedelten Gebieten des Landes. Die Bevölkerungsdichte ist in den Bezirken des Nordostens und des Pazifiks der Vereinigten Staaten am höchsten, die zusammen 28 Prozent der Gesamtbevölkerung des Landes ausmachen. Die nordöstliche Region, die sich von Virginia bis Maine erstreckt, ist die am dichtesten besiedelte der fünf Regionen (Nordosten, Südosten, Große Seen, Golf von Mexiko, Pazifik). Es enthält 18 der 25 am dichtesten besiedelten Bezirke in den gesamten Vereinigten Staaten und sechs der sieben führenden Staaten der Nation in Bezug auf die Bevölkerung der Küstenbezirke. Die Bevölkerungsverteilung in den Vereinigten Staaten ist in Abbildung 9.1 grafisch dargestellt.

Die Prozentsätze summieren sich auf über 1000 Prozent, da mehr als ein Stressor zur Beeinträchtigung eines Bereichs beiträgt.

ABBILDUNG 9.1 Bevölkerungsverteilung in den Vereinigten Staaten nach Regionen. (Quelle: Laboratory for Computer Graphics and Spatial Analysis, Harvard University)

Wenn die Bevölkerung in den Küstenregionen wächst, verliert der Küstenozean. Die größten Verluste werden in Entwicklungsländern auftreten, wenn nicht schnell Präventivmaßnahmen ergriffen werden.

Die Ausbeutung der Küste ist weitgehend ein Spiegelbild des Bevölkerungswachstums, der beschleunigten Urbanisierung, des größeren Wohlstands und der schnelleren Transport- und Trends, die sich auf der ganzen Welt fortsetzen werden. Die Kontrolle der Küstenentwicklung und der Schutz von Lebensräumen erfordert Änderungen in der Planung sowohl im Landesinneren als auch an der Küste, die oft schmerzhafte soziale und politische Entscheidungen mit sich bringen.

Wie der GESAMP-Bericht hervorhebt, erfordert der Schutz des Küstenlebensraums eine Planung nicht nur an der Küste, sondern auch im Landesinneren. Für einige Flussmündungen, wie die Chesapeake Bay, muss sich diese Planung auf einen Großteil des Einzugsgebiets erstrecken. In anderen, wie dem Long Island Sound, ist das Gebiet mit terrestrischem Einfluss enger, und Planung und Management können sich auf die Küstenzone konzentrieren. Für jedes Küstensystem muss die Einflusszone menschlicher Aktivitäten identifiziert und zur grundlegenden Planungs- und Managementeinheit werden.

Laut Goldberg (1990) macht der Tourismus etwa 10 Prozent des weltweiten Bruttosozialprodukts aus. In vielen Entwicklungsländern ist der Tourismus die Haupteinnahmequelle. In Küstenländern wird ein Großteil des Tourismus von wasserbezogenen Aktivitäten dominiert. Einige dieser gleichen Entwicklungen

Länder erleben die schnellsten Bevölkerungswachstumsraten der Welt. Nur wenige verfügen über die finanziellen und technischen Ressourcen, um die Infrastruktur zu bauen, zu warten und zu betreiben, die für den Umgang mit den Abfällen, insbesondere den menschlichen Abfällen, ihrer wachsenden Bevölkerung erforderlich ist. Typischerweise wird Abwasser roh in küstennahe Gewässer eingeleitet, was eine ernsthafte Bedrohung der öffentlichen Gesundheit für Badegäste und diejenigen darstellt, die rohe oder teilweise gekochte Schalentiere konsumieren. Das Potenzial für größere epidemiologische Ausbrüche ist hoch und wächst.

Die Einleitung von rohem oder unsachgemäß behandeltem Abwasser in Küstengewässer, insbesondere in Buchten, Flussmündungen und Lagunen, hat weitere Auswirkungen auf die Umwelt. Die zugesetzten Nährstoffe können zu eutrophen Bedingungen führen, die zum Verlust der Unterwasservegetation, zur Verschiebung von Plankton-Ansammlungen, zum Abbau von Korallenriffen und im Extremfall zu hypoxischen oder sogar anoxischen Bedingungen führen. Die beliebtesten Strände und Küstengebiete und die Touristen, die sie anziehen, sind zunehmend gefährdet.

Die am stärksten gefährdeten Küstengebiete liegen in Entwicklungsländern. Sie können und sollten jetzt identifiziert werden, und es sollten Schritte unternommen werden, um diesen Ländern zu helfen, sie zu schützen. Dem Schutz der noch in gutem Zustand befindlichen Küstengebiete sollte Vorrang eingeräumt werden. Die präventive Umweltmedizin ist eine weitaus effektivere und kostengünstigere Strategie als die restaurative Umweltmedizin.

EINIGE TRENDS IN U.S. KÜSTENGEWÄSSER

Eine weit verbreitete Auffassung ist, dass der Küstenozean rapide schrumpft. Sehen wir uns kurz einige der Daten zu Schadstoffen und Krankheitserregern für US-Mündungen an.

Schadstoffe

Ein Bericht des Nationalen Status und Trends (NS&T)-Programms der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) aus dem Jahr 1990, der sechs Jahre lang Daten über chemische Verunreinigungen in Sedimenten und Geweben zusammenfasst, besagt: „... Die im Rahmen des NS&T-Programms gemessenen biologisch signifikanten Schadstoffkonzentrationen sind hauptsächlich auf urbanisierte Flussmündungen beschränkt.

Selbst die höheren Werte in urbanisierten Flussmündungen " ... sind im Allgemeinen niedriger als die, die Sedimenttoxizität verursachen dürften, und an den NS&T-Standorten wurden keine biologischen Reaktionen auf Kontaminationen, wie Lebertumore bei Fischen oder Sedimenttoxizität, häufig gefunden. . . Die meisten im NS&T-Programm gemessenen Schadstoffe könnten abnehmen. Außer möglicherweise Kupfer gibt es kaum Hinweise darauf, dass sie zunehmen könnten."

Die im NS&T-Programm gemessenen Chemikalien sind Metalle (Cd, Cr, Cu, Pb, Hg, Ag und Zn) und organische Verbindungen (tDDT, tCdan, tPCB und tPAH). Die Probenahmestellen für NOAA-Status und -Trends sollen repräsentative Hot Spots sein und vermieden werden (NOAA, 1990).

Krankheitserreger

Das National Shellfish Sanitation Program (NSSP) klassifiziert Gewässer für den Muschelanbau, um die öffentliche Gesundheit zu schützen. Es ist ein Kooperationsprogramm von Ländern, Wirtschaft und Bund. Seit 1983 wird die NSSP über die Interstate Shellfish Sanitation Conference verwaltet. Die NSSP verlangt von den Staaten, Muschelzuchtgewässer gemäß genehmigten Protokollen in vier Kategorien zu klassifizieren: genehmigt, bedingt genehmigt, eingeschränkt und verboten.

Die Daten von 1985 und 1990 sind in Tabelle 9.1 zusammengefasst. Die Verschmutzungsquellen der Muschelanbaugebiete im Jahr 1990 sind in Tabelle 9.2 zusammengefasst.

Die Daten in Tabelle 9.2 zeigen die Auswirkungen der Küstenentwicklung auf die Klassifizierung von Schalentieranbaugebieten zwischen 1985 und 1990. Laut NOAA (1991) werden die größten Zunahmen bei den Stilllegungen dem städtischen Abfluss zugeschrieben, der von 23 auf 38 Prozent der erntebegrenzten Gewässer gestiegen ist . Die durch Kläranlagen beeinträchtigte Fläche stieg von 22 auf 37 Prozent. Die NOAA führte die zunehmenden Auswirkungen von Kläranlagen auf das anhaltende Wachstum von Tourismus und Ferienhäusern zurück. Die Auswirkungen der Bootsfahrt stiegen von 11 auf 18 Prozent.

Nährstoffe

Mir sind keine systematischen Zusammenfassungen der Nährstofftrends in den Küstengewässern der USA bekannt. Ich gehe davon aus, dass die Werte in vielen Ästuaren steigen, vor allem wegen der gestiegenen Bevölkerung. In Long Island Sound ist in den letzten 50 Jahren der Eintrag von Nährstoffen aus der Landwirtschaft ohne Punktquellen zurückgegangen, aber der Eintrag aus Nicht-Punktquellen aus der schleichenden Suburbanisierung hat zugenommen. Im gleichen Zeitraum waren die Punktquelleneinträge aus den Kläranlagen in New York City relativ stabil, aber die Nicht-Punktquellen in den Küstenbezirken, die an den Schall grenzen, haben deutlich zugenommen. Die Überanreicherung des Long Island Sound durch Stickstoff wird von der Long Island Sound Study als die wichtigste Gefahr für das Sound-Ökosystem angesehen. 1991 unterzeichneten New York und Connecticut einen Pakt, um den Nährstoffeintrag auf das Niveau von 1991 zu begrenzen und daran zu arbeiten, den Eintrag zu verringern. Um die Nährstoffeinträge in den Sound auf dem Niveau von 1991 zu halten und bereits zu hohe Werte zu erreichen, werden in Zukunft erhebliche Investitionen erforderlich sein, selbst in einer Region, die jetzt eine der langsamsten Bevölkerungswachstumsraten des Landes aufweist. Schubel und Pritchard (1991) schätzten, dass im Jahr 2050 eine zusätzliche Entfernung von 20 bis 25 Prozent des Stickstoffs erforderlich wäre, um die Obergrenze von 1991 einzuhalten.

Die Top 10 Schadstoffe in Flussmündungen

Abbildung 9.2 zeigt die staatliche Bewertung gemäß Abschnitt 305(b) der Top-10-Straftäter (Schadstoffe) der Mündungsgebiete des Landes in Bezug auf ihre Beiträge zur gesamten beeinträchtigten Fläche. Die Verschmutzungsquellen sind in Abbildung 9.3 dargestellt.

Tabelle 9.1 Verteilung klassifizierter Mündungsgewässer, 1985 und 1990

Tabelle 9.2 Verschmutzungsquellen, die sich auf erntebegrenzte Anbauflächen auswirken, 1990: a , b

A. Hektar sind mal 1.000 % ist Prozent aller erntebegrenzten Anbauflächen in der Region.

B. Da der gleiche Prozentsatz einer Schalentierfläche von mehr als einer Quelle betroffen sein kann, können die oben aufgeführten Prozentsätze nicht addiert werden. Sie werden nicht 100 summieren.

ABBILDUNG 9.2 Die zehn häufigsten Schadstoffe in Ästuaren.

ABBILDUNG 9.3 Verschmutzungsquellen in Ästuaren.

Die Liste einer Person der 11 schlimmsten (am stärksten degradierten) Flussmündungen und küstennahen Regionen

Wenn Sie gedrückt werden, um die Große 11 der am stärksten degradierten Mündungs- und Küstenregionen des Landes basierend auf: (1) Schadstoffkonzentrationen in Muscheln (Muscheln, Austern, Miesmuscheln) und Sedimenten, (2) Hypoxie/Anoxie, (3) erschöpften und geschlossenen Fischereien, (4) Prävalenz von Fischkrankheiten, (5) für die Muschelfischerei gesperrte Gebiete, (6) für das Schwimmen gesperrte Gebiete und (7) Warnungen vor dem Verzehr von Fischereierzeugnissen, würde Folgendes bedeuten: unbewertet Liste der Küstengebiete, die am meisten besorgniserregend sind:

Western Long Island Sound

Hampton Roads/Elizabeth River (Chesapeake Bay)

Unterer Mississippi und inneres Delta

WELCHE FORSCHUNGSPRIORITÄTEN WURDEN ERMITTELT?

Die meisten der schwerwiegendsten Probleme der Küstenmeere sind ziemlich gut dokumentiert. Es gibt wenige Überraschungen. In diesem Abschnitt gehe ich kurz darauf ein, inwieweit Forschungsprioritäten diese Probleme widerspiegeln.

In den letzten zwei Jahrzehnten gab es eine Reihe von Workshops, um die Forschung zu identifizieren braucht für Ästuare und küstennahe Gewässer. Oft fanden diese Workshop-Retreats an idyllischen Orten statt, an denen immer viele der führenden Wissenschaftler teilnahmen. Ob der Workshop auf Block Island, Catalina Island oder Long Island stattfand, ob in North Carolina oder in East Anglia (UK), die Listen der Forschungsprioritäten waren bemerkenswert ähnlich. Dies ist nicht überraschend: Die Probleme der Küstenzone sind allgegenwärtig und anhaltend, und viele der Teilnehmer waren Wiederholungstäter. Überraschend ist das Fehlen einer Verbesserung des Reichtums, mit dem die spezifischen Fragen formuliert wurden, und der Entwicklung der Forschungsprogramme, um sie anzugehen.

Die Ergebnisse einiger dieser Workshops sind in Tabelle 9.3 zusammengefasst. Der Konsens über die Prioritäten ist klar. Wenn 1992 ein weiterer Workshop abgehalten würde, befürworte ich nicht, und die Liste würde sich kaum unterscheiden. Wenn ein Workshop abgehalten würde, könnte er sich gewinnbringender auf ein einziges, seit langem bestehendes Schwerpunktthema, wie die Eutrophierung, konzentrieren, die Forschungsprobleme ausführlicher darlegen und konkretere Leitlinien für die Formulierung eines Forschungsprogramms geben, um das Niveau unserer Verstehen. Es sollte

Tabelle 9.3 Prioritäten der Ästuarenforschung, 1974-1990

&Stierverhalten von suspendierten und gelösten Stoffen

&bull Resuspension Remobilization Rolle der Physik, von Biota

& Stiergifte & andere Schadstoffe

&Stierverhalten &Schicksal von Partikeln

&Stierkopplung von 1° und 2° Production

strukturiert sein, um von Anfang an Partnerschaften mit Entscheidungsträgern aufzubauen, um das neue Wissen zu nutzen.

EINIGE POTENZIALE AUSWIRKUNGEN DER GLOBALEN ERWÄRMUNG

Während die großen direkten Auswirkungen der globalen Erwärmung auf die Küstenmeere nicht eintreten werden Küstenverschmutzung und Abfallmanagement, kann es zu indirekten Effekten kommen. Und da habe ich das Wort. . .

Meereshöhe

Die Hälfte der Weltbevölkerung lebt in Küstenregionen, von denen viele bereits unter Stress stehen. Der eustatische Meeresspiegel steigt seit etwa 18.000 Jahren. Regional kann die Anstiegsrate des Meeresspiegels aufgrund regionaler isostatischer Anpassungen entweder über oder unter dem weltweiten Durchschnitt liegen. Ein Anstieg des Meeresspiegelanstiegs aufgrund der globalen Erwärmung wird seine größten Auswirkungen auf tiefliegende Küstengebiete haben, die bereits von Überschwemmungen betroffen sind. Bis zu 20 Prozent der Erdbevölkerung leben auf Land, das wahrscheinlich überschwemmt oder dramatisch verändert würde. Bangladesch und Ägypten gehören zu den Ländern, die am stärksten von einem Anstieg des Meeresspiegels betroffen sind. Aber sie sind nicht allein.

Ein interessantes Beispiel für eine betroffene Nation ist die Republik Malediven. Diese Nation besteht aus einem Archipel von etwa 1190 kleinen Inseln, die etwa 6100 km südwestlich von Sri Lanka liegen. Der größte Teil der Nation erhebt sich nur 2 m über dem Meeresspiegel. 1987 trat der Präsident der Malediven, Maamoon Abdul Gayoom, vor die Generalversammlung der Vereinten Nationen und beschrieb sein Land als eine gefährdete Nation. Er wies darauf hin, dass die Malediven „nicht zu der drohenden Katastrophe beigetragen haben“. . . und allein können wir uns nicht retten''.

Gezeiten-Feuchtgebiete können ein Opfer eines Anstiegs des Meeresspiegelanstiegs sein. Feuchtgebiete&mdashbesonders jugendliche Feuchtgebiete&mdashare, die in der Lage sind, sich in einem ansteigenden Meer zu erhalten, entweder durch vertikales Bauen durch Einfangen von Sediment und organischem Schutt oder durch Landbewegung. In vielen entwickelten Küstengebieten wurde die seitliche Wanderung von Feuchtgebieten durch Küstenstrukturen und Küstenbau gestoppt. In anderen wurde das Angebot an Sedimenten aufgrund besserer Bodenschutzpraktiken und des Baus von Stauseen reduziert.

Titus (1990, 1991) stellte fest, dass die meisten Feuchtgebiete Louisianas im nächsten Jahrhundert verloren gehen könnten, wenn die derzeitigen Managementpraktiken fortgesetzt werden und der Meeresspiegel wie prognostiziert ansteigt. Diese und andere Berichte haben gezeigt, dass ein Anstieg des Meeresspiegels um 1 m bis zum Jahr 2100 25-80 Prozent aller Küstenfeuchtgebiete der USA ertrinken könnte.

Das Eindringen von Salzwasser in die Küstengrundwasserleiter und das stärkere Eindringen von Salzwasser in die Ästuare können die Trinkwasserversorgung gefährden.

Erhöhte Häufigkeit und Intensität von Stürmen

Aufgrund der großen Konzentration von Menschen in Küstengebieten sind die Risiken für Leben und Eigentum durch Küstenstürme bereits hoch und werden mit dem Anstieg der Bevölkerung und des Meeresspiegels zunehmen. Laut NOAA beträgt eine konservative Schätzung der durchschnittlichen wirtschaftlichen Kosten von Küstengefahren in den Vereinigten Staaten etwa 2 Milliarden US-Dollar pro Jahr. Allein Hurrikan Hugo verursachte jedoch Sachschäden und wirtschaftliche Verluste in Höhe von mehr als 9 Milliarden US-Dollar in den USA und ihren Besitztümern.

Wenn die globale Erwärmung einen Anstieg des Meeresspiegels verursacht und die Häufigkeit und Intensität von Sturmaktivitäten erhöht, werden Überschwemmungen und Sturmschäden in tiefliegenden Küstengebieten natürlich mit einem erhöhten Verlust von Eigentum und Menschenleben zunehmen. Besonders groß wäre der Schaden in den Deltaregionen Südasiens.

Eine Zunahme der Sturmaktivität auf Küstenregionen wird andere Auswirkungen haben, die meisten schlimm, einige vielleicht auch gut. Küsteninfrastruktur wie Kläranlagen, Flughäfen, Kraftwerke und sogar die U-Bahnen einiger Küstenstädte sind stärker gefährdet. Eine erhöhte Sturmaktivität könnte auch die Störung kontaminierter Sedimente und die Mobilisierung von Schadstoffen verstärken. Auf der positiven Seite könnte eine verstärkte Windmischung der Küstengewässer durch stärkere Sturmaktivitäten die Auswirkungen der Hypoxie in einigen Gebieten wie dem Long Island Sound und der New York Bight lindern.

EINIGE ÜBERBLICKTE PROBLEME/PROZESSE

Einer Reihe von Küstenproblemen/-prozessen wurde nicht angemessen viel Aufmerksamkeit geschenkt. Dazu gehören nicht-punktuelle Quellen, einschließlich der Eutrophierung von atmosphärischen Krankheitserregern und die Manipulation von Flussabflüssen in Küstenökosystemen. Aufgrund von Platzbeschränkungen und weil vom Land abgeleitete nicht punktförmige Quellen zunehmend mehr Aufmerksamkeit erhalten, werde ich meine Kommentare auf atmosphärische Einträge und die Manipulation von Flussabflüssen beschränken.

Sie fragen sich vielleicht, wie letzteres mit meinem zugewiesenen Thema zusammenhängt, Küstenverschmutzung und Abfallmanagement. Laut GESAMP (1991) bedeutet "Meeresverschmutzung die direkte oder indirekte Einbringung von Stoffen oder Energie durch den Menschen in die Meeresumwelt (einschließlich Ästuaren), die zu schädlichen Auswirkungen wie Schäden an lebenden Ressourcen, Behinderung von Meeresaktivitäten einschließlich Fischerei, Qualitätsbeeinträchtigung bei der Meerwassernutzung und Reduzierung der Ausstattung." In diesem Fall ist Salz der Schadstoff, der aus dem Meer stammt, aber der Mensch lässt aufgrund der Manipulation des Wasserkreislaufs mehr davon zu. Wenn der Süßwasserzufluss verringert wird, dringt Salz weiter in die Flussmündungen ein und zerstört den Lebensraum mit niedrigem Salzgehalt.

Manipulation von Flussabflüssen: Eine drohende

Eine Reihe von Problemen, denen zu wenig Aufmerksamkeit geschenkt wurde und die in Zukunft noch gravierender werden könnten, sind die Auswirkungen der Manipulation von Flussabflüssen auf Ästuare und küstennahe Gewässer. Wenn der globale Klimawandel zu regionalen Veränderungen der Niederschlagsmuster führt, in den Gebieten, in denen

Niederschlag abnimmt, kann die Küstenumwelt der große Verlierer sein. Wenn der Wert des Wassers hoch ist und es nicht genug gibt, um herumzukommen, wie in Kalifornien, hat die Küstenumwelt beim Wasserzuteilungsspiel nicht erfolgreich mitgemacht.

Die Vereinigten Staaten haben weiterhin einen unersättlichen Appetit auf Wasser. Obwohl es in keiner der gemeldeten Kategorien des Wasserverbrauchs (öffentlich, Industrie, elektrische Kühlung und Landwirtschaft) weltweit führend ist, haben die Vereinigten Staaten insgesamt den höchsten Pro-Kopf-Wasserverbrauch und den höchsten Gesamtwasserverbrauch aller Länder . China liegt beim Gesamtwasserverbrauch an zweiter Stelle und Kanada beim Pro-Kopf-Wasserverbrauch an zweiter Stelle.

Eine kleine Anzahl von Flüssen dominiert die Ableitung von Wasser in den Weltmeer. Ein Fluss, der Amazonas, macht mehr als ein Drittel (34,6 Prozent) des gesamten Wasserabflusses aller Flüsse der Welt aus. Der Kongo-Fluss liegt mit 6,9 Prozent an zweiter Stelle. Einundzwanzig Flüsse der Welt machen mehr als 90 Prozent des Gesamtabflusses aus, vier davon mehr als 50 Prozent.

Der Bau von Dämmen und Stauseen war die menschliche Aktivität, die den stärksten Einfluss auf die Verringerung des Wasser- und Sedimentabflusses durch Flüsse hat. Dämme und Reservoirs haben auch das Muster und den Zeitpunkt der Einleitungen beeinflusst. In Afrika und Nordamerika werden 20 Prozent des Gesamtabflusses durch Stauseen reguliert. In Europa sind 15 Prozent reguliert, und in Asien mit Ausnahme von China sind 14 Prozent reguliert. Nur in Südamerika und in Australasien sind die Auswirkungen des Menschen auf Flussregime relativ gering. Nach Croome et al. (1976), "Etwa zehn Prozent des gesamten Stromflusses der Welt werden jetzt von Männern reguliert, und bis zum Jahr 2000 ist es wahrscheinlich, dass etwa zwei Drittel des Gesamtabflusses kontrolliert werden."

Während die Vorhersage von Croome et al. kann eine Überschätzung sein&mdass ich glaube es ist&ndash der regulierte Anteil des weltweiten Flussabflusses wird zunehmen und Veränderungen der regionalen Niederschlagsmuster könnten einen Einfluss haben.

Die intensivste Zeit des Staudammbaus war zwischen 1945 und 1971, als mehr als 8000 große Staudämme außerhalb Chinas gebaut wurden (Beaumont, 1978). Das Jahr der höchsten Aktivität war 1968, als 548 Staudämme in Betrieb genommen wurden. Die Daten von Beaumont (1978) beinhalten nicht China, das 1982 mehr als 50 Prozent aller Staudämme der Welt ausmachte, von denen die meisten nach 1950 gebaut wurden (Schubel et al., 1991). Bei der Gesamtzahl der Staudämme stehen die USA an zweiter Stelle, Japan an dritter Stelle.

Stauseen fangen auch Sedimente ein, die normalerweise flussabwärts in Küstengebiete transportiert würden. Vor dem Bau des Hoover-Staudamms (1935) beispielsweise leitete der Colorado River zwischen 125-250 Millionen t.y -1 Sediment in den Golf von Kalifornien ab. In den Jahrzehnten nach der Schließung des Damms sank der Abfluss auf nur noch etwa 100.000 t.y -1 (0,05-0,1 Prozent der Vorstauwerte Meade et al., 1990).

Der Bau von Dämmen am Missouri River hat die Ableitung von Sedimenten aus dem Missouri in den Mississippi River fast vollständig beseitigt – die wichtigste Sedimentquelle des Mississippi. Auch dadurch ist der Sedimentabfluss des Mississippi auf weniger als die Hälfte des Wertes vor 1953 gesunken (Meade et al., 1990).

Der Assuan-Staudamm am Nil ist vielleicht das eindrucksvollste Beispiel für die Auswirkungen eines Damms auf die Sediment- und Wasserabflüsse eines großen Flusses. Nach der Schließung des Damms im Jahr 1964 wurde die

Die Sedimentabflüsse des Nils in sein Delta sanken von durchschnittlich mehr als 100 Mio. t.y -1 nahezu auf Null. Das Delta ist erodiert und die Fischerei ist zusammengebrochen.

Die Verringerung der Einleitung von Süßwasser und Sedimenten in Ästuare und die Verringerung der Variabilität der Süßwassereinträge haben Auswirkungen auf physikalische, chemische und geologische Prozesse der Ästuare und deren Ökosysteme. Mit zunehmender Konkurrenz um Süßwasser wird der Bedarf von Ästuaren gegen den realen und wahrgenommenen Bedarf des Menschen an Trinkwasser und Wasser, für die Landwirtschaft, für Kühlwasser, für Kraftwerke und für die Industrie abgewogen. Ohne überzeugende Argumente werden Ästuare verlieren. Sie werden nicht in der Lage sein, erfolgreich auf dem Markt für Süßwasser zu konkurrieren, wenn die Regeln nicht geändert werden, um der Doktrin des öffentlichen Vertrauens und der Bedeutung des Erhalts von Mündungslebensräumen mehr Gewicht zu verleihen.

Vielleicht ist das Vorsorgeprinzip der Anfang. Das Vorsorgeprinzip kann in der Notwendigkeit formuliert werden, mit allen Maßnahmen, die die Umwelt und ihre lebenden Ressourcen schädigen könnten, vorsichtig umzugehen, noch bevor ein ursächlicher Zusammenhang eindeutig hergestellt wurde. Das Vorsorgeprinzip muss in allen Situationen gelten, nicht nur dort, wo Aktivitäten mit hoher Priorität nicht gefährdet sind. Wenn das Vorsorgeprinzip ein Leitprinzip bei der Zuteilung von Süßwasser aus dem Sacramento-San Joaquin-System in Kalifornien wäre, ist es schwer vorstellbar, wie weitere Umleitungen in Betracht gezogen würden, selbst wenn kein eindeutiger kausaler Zusammenhang zwischen Umleitung und negativen Auswirkungen auf die Ökosystemwerte und -funktionen im salzarmen Teil des Ästuars.

Im National Symposium on Freshwater Inflow 1981 stellten Rosengurt und Haydock (1981) fest: „Direkte Erfahrungen und die veröffentlichten Ergebnisse der Auswirkungen der Wasserentwicklung im Ausland weisen alle auf die unausweichliche Schlussfolgerung hin, dass nicht mehr als 25-30% des natürlichen Abflusses ohne katastrophale ökologische Folgen umgeleitet werden." Ihre Beobachtung basierte auf Studien von Flüssen, die in das Asowsche Meer, das Kaspische Meer, das Schwarze Meer und das Mittelmeer münden. In demselben Bericht schreiben Clark und Benson (1981) "Vergleichbare Studien an sechs Flussmündungen durch das Texas Water Resources Department zeigten, dass eine 32%ige Erschöpfung des natürlichen Süßwasserzuflusses in die Flussmündungen der durchschnittliche Höchstprozentsatz war, der zulässig wäre, wenn ein Nährstoffgehalt vorhanden wäre Transport, Habitaterhaltung und Salzgehaltskontrolle sollten aufrechterhalten werden." Auch in demselben Bericht wies Bayha (1981) darauf hin, dass die Ergebnisse von Studien der Cooperative Instream Flow Service Group des U.S. Fish and Wildlife Service mit den Beobachtungen von Rosengurt und Haydock "im Einklang stehen".

Das 25-30-Prozent-Kriterium für die maximal zulässige Reduzierung des natürlichen Flussabflusses findet bei Wissenschaftlern und Entscheidungsträgern keine breite Akzeptanz. Nach Herrgesell et al. (1981) wurde die Einleitung von Süßwasser in die Bucht von San Francisco seit dem 19. Jahrhundert um etwa 50 Prozent reduziert. Andere Quellen gehen von 70 Prozent aus. Einige haben vorausgesagt, dass die Zuflüsse bis zum Jahr 2000 auf 10-15 Prozent des Niveaus vor der Umleitung reduziert werden könnten. Trotz der bereits erfolgten erheblichen Reduzierungen stehen die Mündungsmanager und Wissenschaftler vor einer gewaltigen Herausforderung, das staatliche Wasserkontrollamt davon zu überzeugen, dass weitere Kürzungen können nicht geduldet werden.

Clark und Benson (1981) schlugen vor, optimale Salinitätsregime und damit verbundene hydrologische Regime innerhalb von Ästuaren zu etablieren. Bayha (1981) wies darauf hin, dass, obwohl der Mündungsbedarf zu den Nutzungen des Flusses gehört, nur wenige Studien zu Flussläufen tatsächlich eine Analyse des Bedarfs an Mündungszuflüssen enthalten haben, um die Werte und Funktionen des Mündungsökosystems zu gewährleisten.

Das San Francisco Estuary Program entwickelt die wissenschaftliche Grundlage für einen Salzgehaltsstandard, um den Lebensraum und die lebenden Ressourcen mit niedrigem Salzgehalt zu erhalten. Der Standard würde die Form eines stromaufwärts liegenden saisonalen Grenzwerts für die Position der 2 % bodennahen Isohaline annehmen (Schubel et al., 1991). Sogar die Diskussion über einen Salzgehaltsstandard hat Besorgnis erregt.

Die Atmosphäre&ndashEine unterschätzte Schadstoffquelle für die Küstenzone?

Die Atmosphäre kann als Quelle für eine Reihe von Schadstoffen in Küstengewässern unterschätzt werden, insbesondere in städtischen Gebieten wie dem Long Island Sound. Während spezifische Daten zur atmosphärischen Belastung des Long Island Sound begrenzt sind, deuten vorläufige Schätzungen darauf hin, dass bei einer Reihe von Schadstoffen (Cu, Pb, Zn, PCB, PAK) die direkte atmosphärische Deposition auf dem Schall in der gleichen Größenordnung liegen kann wie die Einträge von Punkt- und Nichtpunktquellen. Die Analyse der atmosphärischen Ablagerungsraten einer Vielzahl von Schadstoffen auf hohen Sümpfen, die an den Sund grenzen, legt beispielsweise nahe, dass die Atmosphäre (1) 90 Prozent des gesamten Pb, (2) 35 Prozent des gesamten Zn und (3) 70 Prozent aller . liefert Cu dem Ton aus allen Quellen zugeführt (Merkle und Brownawell, im Druck).

Daraus folgt, dass der Clean Air Act für einige städtische Küstengebiete bei der Reduzierung der Schadstoffkonzentrationen wichtiger sein kann als der Clean Water Act.

ÜBER DIE NOTWENDIGKEIT NEUER PARADIGMEN

Es sollte klar sein, dass viele Probleme der Küstengebiete allgegenwärtig und anhaltend sind. Viele haben sich der Lösung entzogen. In Entwicklungsländern sind die Probleme der Küstenverschmutzung groß. Sowohl in Industrie- als auch in Entwicklungsländern sind neue Ansätze für alte Probleme gefragt. Mehr Forschung auf demselben Niveau und derselben Art wird nur inkrementelle Verbesserungen in unserem Verständnis der Ursachen der Probleme und ihrer Auswirkungen und in unserer Fähigkeit, sie zu bewältigen, hervorbringen. Es sind neue Ansätze erforderlich, die die Wissenschaft und das Management der Küstenmeere auf die nächste Stufe heben.

Wissenschaft

Ein wesentlicher Bestandteil jedes erfolgreichen Ansatzes, aber nur einer, muss ein stabiler, nachhaltiger Ansatz sein. Programm zur uneingeschränkten Erforschung von Küstenprozessen, das so attraktiv ist, dass es die Aufmerksamkeit der besten Köpfe in einer Vielzahl von Bereichen auf sich zieht. Es muss eine Kombination sein aus große Wissenschaft&mdash multidisziplinäre Studien mit mehreren Forschern, die sich mit der nächsten Generation von Küstenexperimenten und -theorien befassen&mdashand kleine Wissenschaft&ndashscience, die einzelne Wissenschaftler ansprechen wird.

Letzteres hatten wir schon immer, obwohl wir nie genug hatten, um uns zufrieden zu stellen, hatten wir in der Küstenwissenschaft selten, wenn überhaupt, ersteres, und nie auf dem erforderlichen Niveau. Die Programme der Grundlagenforschung müssen Hochrisikoforschung fördern. Herbert A. Simon (1986) beobachtete:

Wissenschaft ist ein Beruf für Spieler. Natürlich kann die Gesellenwissenschaft ohne Risikobereitschaft betrieben werden, aber hochkreative Wissenschaft erfordert fast immer ein kalkuliertes Wagnis. Naturwissenschaftliche Entdeckungen stammen von Natur aus aus der Erforschung zuvor unerforschter Gebiete. Wenn bereits bekannt wäre, welcher Weg zu gehen ist, gäbe es keine größere Entdeckung und der Weg wäre höchstwahrscheinlich zuvor von anderen erforscht worden.

Es hat zu viel engstirnige Gesellen-Wissenschaft im Küstenmeer gegeben. Wissenschaftler in der Küstengemeinde müssen ihren Tiefseekollegen nacheifern. Sie müssen große, multidisziplinäre Projekte vorschlagen, die Teams der besten Wissenschaftler aus Institutionen im ganzen Land und auf der ganzen Welt anziehen. Es gibt einige ermutigende Anzeichen, die auf das Land Margin Ecosystem Research Program und das vorgeschlagene Coastal Ocean Processes (COOP)-Programm hinweisen.

Das neue CoOP-Programm ist ein spannendes, multidisziplinäres Forschungsprogramm, das darauf abzielt, "ein neues Niveau des quantitativen Verständnisses der Prozesse zu erreichen, die den Transport, die Umwandlung und das Schicksal von biologisch, chemisch und geologisch wichtiger Materie an den Kontinentalrändern dominieren". Im Prospekt des CoOP-Programms (Brink et al., 1992) heißt es, dass die „Die wissenschaftlichen Ergebnisse von CoOP werden sowohl bei der Bearbeitung gesellschaftlicher Probleme als auch bei rein wissenschaftlichen Fragestellungen nützlich sein. „Aber werden sie das? Könnten wir die Zeitspanne zwischen Erkenntnisfortschritt und Anwendungen zur Lösung gesellschaftlicher Probleme verkürzen? Dazu später mehr.

Neue Durchbrüche in der Meeresforschung werden kommen, aber man kann nicht vorhersagen, wo, wann oder von wem. Wir können jedoch die Bedingungen verbessern, die Kreativität und Innovation fördern.

Letztes Jahr wurde ich von der Mündungsforschungsvereinigung eingeladen, einen historischen Überblick über die Entwicklung der Mündungsphysik zu geben. Da ich glaube, dass viele der Lektionen auf andere Gebiete der Ästuar- und Küstenwissenschaft zutreffen, möchte ich einen Abschnitt dieses Papiers kommentieren. Es ist der Abschnitt, der sich mit einigen der Faktoren befasste, die die Evolutionsgeschwindigkeit der Mündungsphysik beeinflussten.

In den 1950er und 1960er Jahren gab es eine rasante Entwicklung der Ästuarphysik, die bis dahin war viel bescheidener. Dies lag zum Teil daran, dass in den 1950er Jahren die Physik der Flussmündungen erstmals ernsthaft und nachhaltig angegriffen wurde. Die Mündungsphysik war Neuland, und deshalb war die Wahrscheinlichkeit, dass frühe Erkundungen zu großen Durchbrüchen führten, hoch. Viele der Probleme waren nullter Ordnung Probleme, Probleme, die sich mit linearen Prozessen beschäftigten oder mit Prozessen, die als linear angenommen wurden.

Die nächste Generation von Problemen beschäftigt sich mit nichtlinearen Prozessen und ist daher weitaus komplexer und für Wissenschaftler in gewisser Weise weniger attraktiv. Aber ich bin überzeugt, dass es noch einen weiteren Grund für die rasante Entwicklung unseres Wissens über Ästuarphysik in den 1950er und 1960er Jahren gab. Grund dafür war die starke und stabile institutionelle Unterstützung, die vor allem vom Office of Naval Research und der Atomic Energy Commission geleistet wurde.

Diese Unterstützung ermöglichte es einigen starken intellektuellen Führern, Forschungsteams aufzubauen und zu unterstützen, die Wissenschaftler und sowohl Experimentalisten als auch Theoretiker und Ingenieure, Techniker und Doktoranden umfassten. Hypothesen wurden formuliert, Geräte entworfen und gebaut, um die kritischen Beobachtungen zu machen, und Feldexperimente wurden entworfen und durchgeführt, die diese Instrumente nutzten, um die Hypothesen zu testen. Die Ergebnisse wurden analysiert und interpretiert, neue Erkenntnisse gewonnen, neue Hypothesen formuliert, Instrumente modifiziert und die nächste Generation von Feldexperimenten

entworfen und ausgeführt wurde. Die Möglichkeiten für alle Mitglieder des Teams, vermasseln waren reich. Die Chancen, Risiken einzugehen und zu scheitern, waren weitaus größer als im heutigen Förderklima. Der Fortschritt wurde an einem anderen gemessen Endeffekt.

In seinem ausgezeichneten, kürzlich erschienenen Buch über Kreativität und Problemlösung macht Kim (1990) diese interessante Beobachtung:

Kreativitätsstudien sowohl in der Wissenschaft als auch in der Kunst unterstützen die Hypothese, dass die Wahrscheinlichkeit, erfolgreiche Ergebnisse zu erzielen, weder von Person zu Person noch zwischen Projekten einer einzelnen Person signifikant variiert. Vielmehr hängt die Anzahl der Erfolge von der Anzahl der unternommenen Versuche ab. . .

Wenn Kim Recht hat, und ich glaube, dass er Recht hat, liefert er einen weiteren Grund dafür, warum nachhaltige institutionelle Unterstützung zu großen Fortschritten in unserem Verständnis der Physik von Flussmündungen geführt hat. Diese Hypothese über die Bedeutung institutioneller Unterstützung steht im Einklang mit Kims Prinzip des beschleunigten Scheiterns: Wenn die Kosten des Scheiterns gering sind, sollte man schnell und oft scheitern. Kim behauptet das Offensichtliche, "um die Bewegung in Richtung eines endgültigen Ziels zu beschleunigen, ist es notwendig, Risiken einzugehen". Mechanismen, die die Kosten des Scheiterns reduzieren, fördern die Risikobereitschaft.

Die letzte bedeutende institutionelle Förderung der Ästuarforschung endete Anfang der 1970er Jahre. Die Abkehr von der institutionellen Forschungsförderung für Programme zur Unterstützung von Ermittler-getriebenen Projekte erhöhte scheinbare Effizienz, könnte aber durchaus zu einem Wirksamkeitsverlust beigetragen haben. Programmmanager und Wissenschaftsadministratoren verwechseln oft die beiden Begriffe.

Möglicherweise erleben wir einen weiteren Schub in der Entwicklung unseres Verständnisses der Physik von Flussmündungen. Dieser wird durch neue Instrumentierung angetrieben. Es ist klar, dass Wissenschaftler in prozessorientierten Forschungsprogrammen in dem Gewässer forschen sollten, an dem die Prozesse, an denen sie interessiert sind, am deutlichsten und am reichhaltigsten sichtbar werden. Dies bedeutet, dass die meisten dieser Programme vom Bund finanziert werden müssen. New York wird uns finanzieren, um im Connecticut-Teil des Long Island Sound zu arbeiten und manchmal - aber sie werden uns nicht finanzieren, um in Massachusetts zu arbeiten.

Ein Programm zur Grundlagenforschung mit diesen Qualitäten ist notwendig, um wesentliche Fortschritte in unserem Verständnis von Küstenprozessen und in unserer Fähigkeit zum Management von Küstensystemen zu erzielen, aber es reicht nicht aus. Es muss mit Studien zu Küstensystemen kombiniert werden. Während die Prozesse in verschiedenen Küstenumgebungen gleich sein können, variiert die relative Bedeutung dieser Prozesse und ihrer Manifestationen nicht nur von einem Küstensystem zum anderen dramatisch, sondern oft auch räumlich und zeitlich innerhalb eines einzelnen Küstensystems. Für ein effektives Umweltmanagement ist die Kenntnis des regionalen Kontextes erforderlich. Man kommt nicht auf einem generischen Niveau zurecht, nicht im Baseball oder im Küstenmanagement.

Ein naturwissenschaftliches Programm zur Unterstützung des Managements erfordert daher eine Kombination von grundlegenden Studien zu Prozessen mit Studien zu Küstensystemen. Ein Programm nachhaltiger Grundlagenforschung im Küstenmeer und Studien zu spezifischen Küstensystemen sind zwar notwendig, aber selbst sie reichen nicht aus, um diese wertvollen Ressourcen zu schonen. Wir müssen neue Paradigmen nicht nur für die Küstenforschung entwickeln, sondern auch für die Küstenforschung zur Unterstützung des Küstenmanagements.

Die Meeresforschung an der Küste muss nicht nur gut sein, sie muss auch für etwas gut sein. Der Küstenozean ist der am stärksten betroffene Teil des Weltmeeres und der am stärksten politisierte. Die Erwartungen der Öffentlichkeit an die Küstenmeere sind hoch und ihre Wahrnehmung entspricht oft nicht der Realität. Wenn die Erkenntnisse über die Küstenzone nicht zeitnah zur Lösung praktischer Probleme eingesetzt werden, werden die Programme der Grundlagenforschung als gescheitert wahrgenommen und nur schwer nachhaltig gefördert. Im heutigen Klima könnten manche Projekte schon allein aufgrund ihres Titels abgebrochen werden. Es ist heute unwahrscheinlich, dass viele Direktoren von Küstenmarineinstitutionen wie Don Pritchard Mitte der 1960er Jahre ein Projekt von mir für eine Studie über die "Auswirkungen gelöster Gase im Darm einer alten Frau" (Old Woman's Gut is a Wasserstraße in der oberen Chesapeake Bay).

Die meisten Probleme beim Küstenmanagement werden von Ressourcen- und Regulierungsbehörden auf lokaler oder regionaler Ebene angegangen. Wie bereits erwähnt, müssen die Erkenntnisse und das Verständnis wissenschaftlicher Prozesse in Studien einzelner Küstensysteme eingebettet werden. Ein reichhaltiger nationaler Wandteppich des Küstenozeans, der keine detaillierten Darstellungen spezifischer Küstensysteme enthält, wird keine nützliche Karte sein, um das Management des Küstenozeans zu leiten.

An dieser Stelle fragen Sie sich vielleicht: "Hat er nicht schon jeder vom Nationalen Ästuarprogramm der Umweltschutzbehörde gehört?" Ja, habe ich. Ich habe nicht nur davon gehört, ich war auch an einigen seiner Programme beteiligt. Das Programm hat viele Vorzüge, aber es hat auch gravierende, grundlegende Mängel. Die politischen Kräfte sind stark. Sobald ein Ästuar für die Aufnahme in das Programm ausgewählt wurde, sind die Erwartungen der Öffentlichkeit hoch. Die Erwartungen haben normalerweise die Form: "Endlich können wir eine letzte Runde von Studien durchführen, die Dinge bei der Entwicklung eines CCMP-Umfassenden Naturschutzmanagementplans ordentlich zusammenführen und die vorgeschriebenen Maßnahmen ergreifen, die unsere Mündung für alle Zeiten schützen." Wir müssen die Meinung der Öffentlichkeit hinsichtlich der Bedeutung nachhaltiger Programme der Grundlagenforschung ändern, wenn wir erwarten, dass die Öffentlichkeit unsere Überzeugung teilt, dass wir Flussmündungen und andere Küstengebiete studieren werden, solange sie für die Gesellschaft wichtig sind. Der beste Weg, dies zu erreichen, besteht darin, mehr Wissenschaftler daran zu beteiligen, die Bedeutung ihrer Forschung für die Problemlösung zu demonstrieren.

Der Druck in den nationalen Ästuarprogrammen, inklusiv zu sein, ist enorm. Es gibt Beratende Ausschüsse für Wissenschaft und Technologie, Beratende Ausschüsse für Bürger, Verwaltungsausschüsse, politische Ausschüsse, Begleitausschüsse und Arbeitsgruppen, und in einigen Programmen war es notwendig, einen Ausschuss für Ausschüsse einzurichten, um den Überblick über die anderen Ausschüsse zu behalten. Rollen werden verwechselt und verwirrt. Technische Urteile werden manchmal im Konsens gefällt, nicht im Konsens der wissenschaftlichen und technischen Gemeinschaft, sondern im Konsens der breiteren Gemeinschaft. Es wäre gut, sie an die Beobachtung von Lewis Thomas in seinem Buch zu erinnern Late Night Gedanken zum Hören von Mahlers Neunte Symphonie:

Es gibt einige Dinge, bei denen man nicht sagen kann, dass jeder Mensch ein Recht auf seine eigene Meinung hat. Ich habe kein Recht auf eine Meinung zur Kausalität in der kleinen Welt oder zu Schwarzen Löchern oder anderen Universen jenseits von Schwarzen Löchern in der größeren Welt, denn ich kann nicht rechnen. Physik, tiefe und schöne Physik, kann nur in reiner, akzentfreier Mathematik gesprochen werden, und es gibt keine andere Sprache, um ihre Bedeutung auszudrücken, jedenfalls noch nicht. Da mir die Sprache fehlt, gebe ich zu, dass es mich nichts angeht, und ich gebe es auf.

Ich hatte vor kurzem die Gelegenheit, den Entwurf des Dokuments zu überprüfen U.S. Coastal Ocean Science, eine Strategie für die Zukunft, das im Rahmen des Ausschusses für Geo- und Umweltwissenschaften des Eidgenössischen Koordinierungsausschusses für Naturwissenschaften, Technik und Technologie erarbeitet wird. Das Dokument definiert die ersten Schritte in ". . . einem strategischen Rahmen, in dem die Wissenschaftsbehörden des Bundes daran arbeiten werden, die wissenschaftlichen Grundlagen für Umweltentscheidungen für die Küstenmeere zu verbessern". Es ist ein sorgfältig erstelltes, gut geschriebenes und umfassendes Dokument, das alle Elemente in Tabelle 3 sowie eine Reihe anderer enthält.

Wie alle anderen Dokumente, die erstellt wurden, um das notwendige Wissen zu entwickeln, um die Küstenmeere zu verstehen, damit wir sie schützen können, ist der Bericht zu viel und zu wenig. Es ist ein Katalog von Problemen und Problemen ohne genügend Informationen, um zu zeigen, welche der Probleme und Probleme am wichtigsten sind. Und die wissenschaftlichen Fragestellungen zur Unterstützung der Programmziele stellen bestenfalls eine bescheidene Verbesserung gegenüber früheren Aussagen dar. Aber es gibt ein ernsteres und grundlegenderes Problem: die fehlende Kopplung von Wissenschaft und Wissenschaftlern mit Management und Managern. In diesem Bereich spielt die NOAA eine einzigartige Rolle – nicht eine kleine, sondern eine führende Rolle. NOAA ist die einzige Bundesbehörde mit einem Mandat für den Küstenozean, das Verantwortung für die Grundlagen- und angewandte Forschung umfasst, um Daten in Informationsprodukte zu verwandeln, die auf die Bedürfnisse einer Vielzahl von Benutzergruppen zugeschnitten sind, für das Management der Küstenumgebung und ihrer lebenden Ressourcen zur Formulierung von Vorschriften und zur Überwachung und Bewertung. NOAA trägt für keine dieser Aktivitäten die volle Verantwortung, aber sie ist die einzige mir bekannte Agentur, die für alle eine gewisse Verantwortung trägt. Die Comicfigur Pogo bemerkte einmal, dass „manche Möglichkeiten so groß sind, dass sie unüberwindbar sind“. Die Chance der NOAA ist sehr groß, aber nicht unüberwindbar.

Zur Notwendigkeit neuer Paradigmen im Wissenschaftsmanagement

Wir brauchen neue Paradigmen für das Management von Küstensystemen, zumindest für diejenigen, die Abfälle aus einem vielfältigen und komplexen Spektrum von Punkt- und Nichtpunktquellen in einem Großteil oder allen Einzugsgebieten jedes Systems aufnehmen. In der nächsten Präsentation erwarte ich, dass Sie von einem solchen Paradigma und dem integrierten Küstenmanagement hören werden. Es ist ein elegantes Paradigma. Wie konnte man sich damit streiten? Es umfasst alle politisch korrekten Konzepte und ökologische Risikobewertung, Risikomanagement, integriertes Management, Forschung, Überwachung, Feedback, Partnerschaften und alle zusammengeschlossen in einem Paket namens integriertes Küstenmanagement. Ich bin Mitglied des Ausschusses für Abwassermanagement für urbane Küstengebiete des National Research Council, der sich seit gut einem Jahr mit den Problemen der Abfallwirtschaft in städtischen Küstengebieten auseinandersetzt und den Berichtsentwurf zum integrierten Küstenmanagement erstellt hat. Wir haben einige Fortschritte gemacht, aber der schwierige Teil liegt noch vor uns: zu zeigen, wie das Paradigma nicht abstrakt, sondern konkret, wie Manager es tun müssten, anzuwenden ist. Wenn diejenigen von uns, die das Konzept entwickelt haben, es nicht testen können oder können, wie können wir dann erwarten, dass andere es verwenden? In seinem neuen Buch Sur/Petition (1992) sagt Edward deBono:


Abhandlung über Mündungs- und Küstenwissenschaften

Die Erforschung von Flussmündungen und Küsten hat in den letzten Jahren enorm zugenommen, da Veränderungen in diesen Bereichen große Auswirkungen auf die Nahrungskette sowie auf die Physik und Chemie des Ozeans haben. Da die Küsten und Flussufer auf der ganzen Welt dichter besiedelt werden, nimmt der Druck auf diese Ökosysteme zu, wodurch ein neuer Fokus auf ökologische, sozioökonomische und politische Fragen gelegt wird.

Geschrieben von einem Team internationaler Fachwissenschaftler unter der Leitung der Chefredakteure Eric Wolanski und Donald McClusky, Abhandlung über Mündungs- und Küstenwissenschaften befasst sich eingehend mit Themen und zielt darauf ab, allen Fachleuten und Studenten im Bereich der Ästuar- und Küstenwissenschaften eine umfassende wissenschaftliche Ressource zur Verfügung zu stellen

Die Erforschung von Flussmündungen und Küsten hat in den letzten Jahren ein enormes Wachstum erfahren, da Veränderungen in diesen Bereichen große Auswirkungen auf die Nahrungskette sowie auf die Physik und Chemie des Ozeans haben. Da die Küsten und Flussufer auf der ganzen Welt dichter besiedelt werden, nimmt der Druck auf diese Ökosysteme zu, wodurch ein neuer Fokus auf ökologische, sozioökonomische und politische Fragen gelegt wird.

Geschrieben von einem Team internationaler Fachwissenschaftler unter der Leitung der Chefredakteure Eric Wolanski und Donald McClusky, Abhandlung über Mündungs- und Küstenwissenschaften befasst sich eingehend mit Themen und zielt darauf ab, allen Fachleuten und Studenten im Bereich der Ästuar- und Küstenwissenschaften eine umfassende wissenschaftliche Ressource zur Verfügung zu stellen


9.1: Einführung in Ozeane und Küstenumgebungen - Geowissenschaften

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