EMODnet Bathymetry

Eine europäische Karte des Meeresbodens, seit 2009 im Aufbau

EMODnet, das European Marine Observation and Data network, wurde 2009 von der Generaldirektion Maritime Angelegenheiten und Fischerei (GD MARE) der Europäischen Kommission gegründet. Sein Ziel ist es, Meeresdaten, die über Hunderte von Instituten verstreut sind, zusammenzuführen, zu harmonisieren und frei nutzbar zu machen. Heute aus dem Europäischen Meeres-, Fischerei- und Aquakulturfonds finanziert, ist es in sieben Themen gegliedert, Bathymetrie, Geologie, Physik, Chemie, Biologie, Lebensräume am Meeresboden und menschliche Aktivitäten, mit über 130 Partnerorganisationen.

Sein Bathymetriedienst ging 2010 mit einem ersten digitalen Geländemodell (DTM) online, einem lückenlosen Tiefengitter des Meeresbodens, für ausgewählte europäische Meere mit 1/4 Bogenminute. Mit der Ausgabe 2016 war das Gitter auf 1/8 Bogenminute verfeinert und deckte alle europäischen Meere ab, und die Ausgabe vom September 2018 verfeinerte es erneut auf 1/16 Bogenminute, etwa 115 m.

Seitdem erscheint alle zwei Jahre ein neues DTM: 2018, 2020, 2022 und 2024. Die Ausgabe 2022, veröffentlicht im April 2023, schloss als erste die Karibik ein; die Ausgabe 2024, veröffentlicht im März 2025, ist die aktuelle. Das dahinterstehende Konsortium aus hydrographischen Diensten, Forschungsinstituten und Vermessungsfirmen wird vom Shom koordiniert, dem hydrographischen und ozeanographischen Dienst der französischen Marine, während Ifremer seine Verarbeitungssoftware GLOBE pflegt.

Was es misst, und womit

Das DTM liefert für jede Zelle eines Gitters von 1/16 mal 1/16 Bogenminute, etwa 115 mal 115 m, die Wassertiefe und dazu Minimum, Maximum und Mittel der Tiefen in der Zelle, ihre Standardabweichung und die Zahl der verwendeten Werte. Eine Quellenreferenzschicht nennt Zelle für Zelle die Vermessung oder Kompilation, die dort maßgeblich ist, und ein Qualitätsindex ergänzt Angaben zu ihrer vertikalen und horizontalen Genauigkeit und zu ihrem Alter. Sein Gebiet reicht von 36° W bis 43° E und von 15° N bis zum Pol, von den Azoren und Kanaren bis zur Ostsee, zum Schwarzen Meer und zur Barentssee, dazu ein karibisches Gebiet von etwa 70° W bis 60° W und 11° N bis 19° N.

Die meisten Tiefen stammen von Echoloten auf Schiffen: Einzelstrahlecholoten, die eine Tiefe unter dem Rumpf messen, und Fächerecholoten, die zu beiden Seiten des Kurses einen fächerförmigen Streifen Meeresboden erfassen. Luftgestütztes Lidar, ein von einem Flugzeug ausgesandter Laser, der in klarem Flachwasser den Grund erreicht, deckt einige Küsten ab. Satellitengestützte Bathymetrie, die die Tiefe aus der Farbe des Wassers in Bildern von Landsat 8 und Sentinel-2 schätzt, füllt Küstenstreifen Griechenlands, Spaniens, Kroatiens, Dänemarks, Zyperns und der Karibik, je nach Klarheit des Wassers bis etwa 15 m Tiefe.

Das DTM 2024 stützt sich auf 21.890 Vermessungsdatensätze und 173 zusammengesetzte DTMs, also Kompilationen, die ein nationaler Dienst oder ein Projekt bereits gerastert hat. Einige dieser Vermessungen sind keine offenen Daten: Das Konsortium nutzt sie mit Erlaubnis ihrer Eigentümer, um das Gitter zu erstellen, gibt sie aber nicht weiter. Wo keine Vermessung existiert, werden die Lücken aus GEBCO gefüllt und in der Arktis aus IBCAO, der International Bathymetric Chart of the Arctic Ocean.

Die Tiefen beziehen sich auf den niedrigstmöglichen Gezeitenwasserstand (Lowest Astronomical Tide, LAT), den tiefsten Wasserstand, den die Gezeit vorhersagbar erreichen kann; er ist das Seekartennull der meisten Seekarten. Eine auf den mittleren Meeresspiegel bezogene Version wird ebenfalls abgeleitet, mit dem Global Tide and Surge Model des niederländischen Instituts Deltares.

Wie eine Ausgabe entsteht

Jeder zweijährige Zyklus beginnt mit dem Sammeln der Daten: Die Lieferanten beschreiben ihre neuen Vermessungen im Katalog SeaDataNet und ihre kompilierten Modelle im Katalog Sextant, dann bereinigen und rastern sie sie mit GLOBE nach den Standards von EMODnet. Die Meere sind auf regionale Gruppen verteilt, jede geleitet von einem regionalen Koordinator, der die Beiträge bewertet, die besten Daten auswählt und das regionale DTM zusammenstellt, wobei er ältere Vermessungen durch neuere und bessere ersetzt und in der letzten Ausgabe gefundene Anomalien behebt.

Die regionalen Modelle werden dann in einem gemeinsamen Online-Arbeitsbereich geprüft, den Ifremer entwickelt hat; er kartiert die Unterschiede zwischen zwei Ausgaben, Hangneigungen, Ausreißerspitzen und Isobathen und lässt die Koordinatoren die noch zu behebenden Anomalien markieren. Die regionalen Teile werden zu einem einzigen Gitter zusammengeführt, wobei GEBCO und IBCAO die Lücken füllen, und in 59 Kacheln zerlegt, die in netCDF und anderen Formaten heruntergeladen werden können.

Die Ausgabe 2024 fügte 20 neue hochaufgelöste Gebiete hinzu, mit großen Fortschritten im Atlantik dank des isländischen Marine and Freshwater Research Institute und der Vermessung des portugiesischen Kontinentalschelfs. Über das 115-m-Gitter hinaus werden separat mehr als 200 feinere Modelle angeboten, in Küstengewässern bis 1/512 Bogenminute.

Die Datenprodukte von EMODnet gehören der Europäischen Union und stehen unter der Lizenz Creative Commons CC BY 4.0: frei wiederverwendbar, auch kommerziell, sofern EMODnet genannt wird. Die Metadaten des DTM stellen unmissverständlich fest, dass es nicht zur Navigation verwendet werden darf.

Auf See: ein feines Gitter, aber keine Seekarte

Wo Fächerecholotvermessungen vorliegen, im Ärmelkanal, in der Nordsee oder entlang weiter Teile des atlantischen Schelfs, zeigen Zellen von 115 m Bänke, Rinnen und Untiefen, die ein globales Gitter wegglättet. Doch eine Zelle enthält einen einzigen Wert für mehr als einen Hektar Meeresboden: Ein Fels, ein Wrack oder eine Felsnadel, viel kleiner als die Zelle, kann in ihrem Mittelwert verschwinden, weshalb die geringste Tiefe jeder Zelle neben dem Mittelwert veröffentlicht wird. Wo keine Vermessung existiert und das Gitter aus GEBCO gefüllt ist, ist es nicht besser als GEBCO.

Auch Vermessungen altern. Sandbänke wandern auf sandigen, gezeitenüberströmten Böden wie in der südlichen Nordsee, und in manchen Gebieten ist die maßgebliche Vermessung Jahrzehnte alt; Qualitätsindex und Quellenreferenzschicht geben an, wie alt und wie gut die Daten unter einer Zelle sind.

Da sich die Tiefen auf LAT beziehen, gibt es wie auf einer Seekarte bei fast jedem Gezeitenstand mehr Wasser als angegeben, bei starkem ablandigem Wind oder Hochdruck aber weniger, und eine Zelle mit einer Tiefe nahe null führt bei den niedrigsten Tiden fast kein Wasser. EMODnet verzeichnet weder Wracks noch Betonnung oder Schifffahrtshindernisse, wie es eine Seekarte tut, und das DTM ist ausdrücklich nicht zur Navigation bestimmt: Es hilft bei der Planung, navigiert wird nach den amtlichen Seekarten.

In Saily WR

Saily WR verwendet das EMODnet DTM 2024 mit etwa 115 m (1/16 Bogenminute) für Europas Meere, etwa 36° W bis 43° E und 15° N bis 85° N, und für die Karibik, 70,5° W bis 59,5° W und 11° N bis 19° N. Wenn Sie eine Mindesttiefe verlangen, wird die Tiefe überall, wo EMODnet Daten hat, aus EMODnet gelesen und anderswo aus GEBCO.

Dieselben Tiefen werden auf der Routing-Karte als Tiefenstufen und Isobathen gezeichnet, sodass Sie die Bänke und Rinnen sehen, die eine Route umfährt. Denken Sie an den Bezug: Innerhalb des EMODnet-Gebiets sind die Tiefen die bei niedrigster Gezeit, außerhalb beziehen sich die von GEBCO auf den mittleren Meeresspiegel, daher bedeutet dieselbe Mindesttiefe auf beiden Seiten der Grenze nicht ganz dasselbe Wasser.