World Ocean Database 2023: Eine grundlegende Datenressource für und von den globalen Ozean‑ und Küstengemeinden

Warum ein riesiges Ozeangedächtnis wichtig ist

Die Ozeane nehmen stillschweigend den Großteil der Wärme und einen großen Teil der von Menschen verursachten Kohlendioxid‑Belastung des Planeten auf. Sie prägen Stürme, Fischbestände, Schifffahrtsrouten und Küstenwirtschaften. Dennoch war vieles von dem, was wir über die Ozeane wussten, bis vor Kurzem über staubige Logbücher, alternde Bänder und Dutzende inkompatibler digitaler Systeme verstreut. Dieser Artikel beschreibt die World Ocean Database 2023 (WOD23), ein umfangreiches globales Projekt, das Jahrhunderte von Ozeanmessungen in eine einzige, sorgfältig geprüfte und benutzerfreundliche Ressource zusammenführt, auf die Wissenschaftler, Regierungen und Küstengemeinden sich verlassen können, um ein sich schnell veränderndes Meer zu verstehen.

Die Messungen der Weltmeere zusammenführen

WOD23 ist die bislang vollständigste digitale Sammlung direkter, im Wasser gemessener Ozeanwerte und reicht zurück bis 1772 und erstreckt sich bis 2022. Sie umfasst etwa 18,6 Millionen vertikale Profile der Wassersäule mit rund 3,6 Milliarden einzelnen Messwerten zu Temperatur, Salzgehalt, Sauerstoff, Nährstoffen, Kohlenstoffchemie und anderen wichtigen Eigenschaften. Die Daten enthalten außerdem mehr als 22 Millionen Beobachtungen zu Wind, Wellen und Wetter auf See sowie mehrere Hunderttausend Planktonproben. Diese Messungen stammen aus 97 Ländern, mehr als 1.500 Institutionen und Forschungsprogrammen und von einer breiten Palette von Instrumenten – von Thermometern auf Holzschiffen des 18. Jahrhunderts bis hin zu modernen robotischen Floats und Gleitern.

Von Schiffstagebüchern zu intelligenten Floats

Die Sammlung zeichnet die Entwicklung der Ozeanbeobachtung selbst nach. Frühe Aufzeichnungen enthalten Messungen von Reisen wie den Expeditionen von Kapitän James Cook und der Challenger‑Fahrt des 19. Jahrhunderts, bei denen Seeleute Flaschen und Thermometer von Hand absenkten, um in die Tiefe zu sampeln. Im 20. Jahrhundert erweiterten mechanische Geräte und präzisere Instrumente – Bathythermographen, Nansen‑ und Niskin‑Flaschen und später elektronische Sensoren – die Abdeckung erheblich. Seit etwa 2000 zeichnen Flotten batteriebetriebener Profiling‑Floats, Gleiter, verankerter Instrumente unter Meereis und sogar mit Sensoren versehene Meerestiere die Vitalzeichen des Ozeans in entlegenen Regionen und zu allen Jahreszeiten auf. WOD23 vereint diese Messgenerationen und bietet eine vierdimensionale Sicht (Breite, Länge, Tiefe, Zeit) auf den Ozean, die 250 Jahre umfasst.

Aus einem Flickenteppich an Daten ein kohärentes Bild machen

Alle diese Beobachtungen bloß zu sammeln reicht nicht aus: sie liegen in unterschiedlichen Formaten, Einheiten und Qualitätsstufen vor und haben oft Lücken oder Fehler in den beschreibenden Informationen. Das WOD23‑Team wandelt alles in einheitliche Einheiten um, ergänzt standardisierte Metadaten dazu, wie, wo und wann jede Messung vorgenommen wurde, und führt umfangreiche Qualitätsprüfungen durch. Automatisierte Tests suchen nach unmöglichen Werten, plötzlichen Sprüngen mit der Tiefe, widersprüchlichen Positionen und doppelten Datensätzen, die von mehreren Zentren geteilt werden. Fachleute sichten anschließend Karten und vertikale Schnitte der Daten, um verdächtige Muster und regionale Besonderheiten zu erkennen. Wichtig ist: markierte Messwerte werden nicht verworfen, sondern gekennzeichnet, sodass künftige Nutzer oder neue Methoden, etwa maschinelle Lernverfahren, sie erneut prüfen und möglicherweise retten können.

Ozeandaten wirklich nutzbar machen

Um der globalen Gemeinschaft zu dienen, folgt WOD23 den FAIR‑Prinzipien: Daten sollen Findable (auffindbar), Accessible (zugänglich), Interoperable (interoperabel) und Reusable (wiederverwendbar) sein. Die Datenbank ist offen online über mehrere Portale verfügbar und kann nach Region, Zeitraum, Variable, Beobachtungsplattform, Forschungsprojekt oder sogar nach bestimmten Qualitätskontrolloptionen durchsucht werden. Nutzer können Daten in Standardformaten herunterladen, die mit weit verbreiteter Analysesoftware und Visualisierungswerkzeugen kompatibel sind. Da WOD23 direkt aus Langzeitarchiven der U.S. National Centers for Environmental Information aufgebaut ist und über die Zeit versioniert wird, lassen sich auf der Datenbank basierende Studien Jahre später reproduzieren und fair vergleichen, wenn neue Daten hinzukommen.

Warum dieses Ozeanarchiv die Spielregeln ändert

Einfach gesagt ist WOD23 ein gemeinsames Ozeangedächtnis, auf das die Welt immer wieder zugreifen kann. Indem verstreute Messungen zu einem kuratierten, gut dokumentierten Ganzen zusammengeführt werden, liefert es Klimawissenschaftlern die Belege, die sie brauchen, um Ozeanerwärmung, Meeresspiegelanstieg, Entoxigenierung und Versauerung zu verfolgen; es unterstützt Wetter‑ und Hurrikanprognosen, Fischereimanagement und Bewertungen langfristiger Risiken für Küsten und marine Ökosysteme. Die Datenbank zeigt, dass kein einzelnes Land diese Aufzeichnung allein hätte erstellen können, und ihr weiteres Wachstum hängt von globaler Zusammenarbeit beim Teilen und Standardisieren von Beobachtungen ab. Für alle, die vom Ozean abhängen – von Küstenbewohnern über Schiffsbetreiber bis zu politischen Entscheidungsträgern – ist WOD23 eine grundlegende Ressource, um zu verstehen, was sich bereits verändert hat, was sich gerade verändert und was bevorstehen könnte.

Zitation: Garcia, H., Boyer, T., Levitus, S. et al. World Ocean Database 2023: A Foundational Data Resource for and by the Global Ocean and Coastal Communities. Sci Data 13, 613 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06957-2

Schlüsselwörter: ozeanbeobachtungssysteme, klimawandel, ozeandaten, marine Ökosysteme, Erdsystemwissenschaft