Wie werden Küstenlinien gemessen?

Die Küste der USA ist 29.093 Meilen nach dem Congressional Research Institute und 19.924 Meilen nach der CIA. Beide Institute haben unterschiedliche Ergebnisse bei der Messung derselben Küstenlinie. Keine dieser Institutionen ist falsch; Ihre Unterschiede liegen in der Messskala. Das Problem der Bestimmung der tatsächlichen Länge der Küsten stellt Kartographen und Forscher vor große Herausforderungen. Das Küstenparadox ist einfach die Beobachtung, dass die Küste einer Landmasse keine definierte Länge hat. Je nach verwendetem Maßstab kann die Küstenlinie größer oder kleiner sein. Bei Verwendung eines kleineren Maßstabs ist die Länge der Küstenlinie größer als bei Verwendung eines größeren Maßstabs. Verschiedene Wissenschaftler haben das Phänomen mehrere Jahre lang untersucht, um das Küstenparadoxon zu erklären.

Das Küstenparadox erklären

Lewis Fry Richardson entdeckte 1951 das Küstenparadoxon. Er entdeckte das Phänomen, als er versuchte, die Wahrscheinlichkeit eines Krieges zweier Länder aufgrund einer gemeinsamen Grenze zu berechnen. Während des Studiums verschiedener veröffentlichter Werke bemerkte er die Unterschiede in der Länge der internationalen Grenzen, insbesondere zwischen Spanien und Portugal sowie zwischen den Niederlanden und Belgien. Richardson entdeckte das Paradoxon, das die Größe der Küste in Abhängigkeit vom verwendeten Maßstab beeinflusst. Er stellte fest, dass sich die Größe der Küste bei Verwendung eines kleineren Maßstabs tendenziell in Richtung einer unendlichen Zahl bewegt.

Benoît Mandelbrot erweiterte später die Arbeiten von Richardson, um das Küstenparadoxon zu erklären. Auf seiner Suche nach einer Formel zur Berechnung der Rauheit von Objekten in der Natur entdeckte Mandelbrot Fraktale. Fractal ist ein abstraktes Objekt, das selbstähnliche Muster aufweist, die komplexer werden, wenn Sie sie vergrößern. Das Bestimmen der Länge von Fraktalen wird daher zu einer unmöglichen Aufgabe, und es können nur Schätzungen vorgenommen werden. Küsten sind insofern herausfordernd, als sich die Inkonsistenzen umso mehr vervielfachen, je weiter Sie hineinzoomen, wodurch es unmöglich wird, ihre tatsächliche Länge zu bestimmen. Fraktale kommen häufig in Bergen, Pflanzen und Küsten vor. Ihre Präsenz in der Natur, insbesondere bei Küsten, verstärkte die Irreduzibilität der Erde und die Tatsache, dass nicht alles bestimmbar ist.

Ändern der Küstenlinien

Die Küsten der Welt unterliegen einem ständigen Wandel aufgrund von Erosion, steigendem Meeresspiegel und Flutwellen. Zusammen mit der mathematischen Komplexität der Küstenmessung erschwert dies die Bestimmung der tatsächlichen Länge der Küsten. Andere Merkmale wie Fjorde und die Rauheit der Küste erschweren das Messen einer Küste.

Einen Standard etablieren

Das Küstenparadoxon bereitet Kartographen und Forschern, die die Größe der Küsten nicht genau bestimmen können, große Frustration. Aus diesem Grund werden Standards für die Erstellung von Schätzungen für die Größe dieser Küsten festgelegt. Zu diesen Standards gehört die ShoreZone Shoreline von 1990 des Washington Department of Natural Resources, die Küstenlinien von einem niedrig fliegenden Flugzeug aus misst. Die Schätzungen sind überschaubar, anstatt abstrakte Definitionen wie Unendlich zu verwenden. Diese Standardisierungen weisen jedoch auch eine Fehlerquote auf, die manchmal zu erheblichen Abweichungen bei den Messungen im Vergleich zur tatsächlichen Küstenlinie führt.