Description: This brochure is designed for scientists and engineers of upcoming drilling projects and explains the key steps and important challenges in planning and executing continental scientific drilling.

Description: The Global Geodetic Reference Frame (GGRF) plays a fundamental role in geodesy and related Positioning, Navigation, and Timing applications, and allows to quantify the Earth’s change in space and time. The ITRF and ICRF are the two most important components to realize GGRF, while the determination of these two reference frames relies on the combination of several space geodetic techniques, mainly, VLBI, SLR, GNSS, and DORIS. The combination is currently done on either the parameter level, or the normal equation level. However, the combination on the observation level, or the so-called integrated processing of multi-technique on the observation level, provides the results of best consistency, robustness, and accuracy. This thesis focuses on the investigation of the integrated processing of GNSS and VLBI on the observation level. The benefits of integrated processing are demonstrated in terms of TRF, CRF, and EOP, while the impact of global ties (EOP), tropospheric ties, and local ties are underlined. Several issues in integrated processing are addressed, including the systematic bias in ties (for instance, LOD and tropospheric ties), the relative weighting. An automatic reweighting strategy based on the normalized residuals is developed, which can properly handle the uncertainty of the ties without losing too much constraint. A software with state-of-the-art modules is the prerequisite to perform integrated processing. Based on the GNSS data processing software: Positioning And Navigation Data Analyst (PANDA), the VLBI and SLR modules are implemented in the common least-squares estimator. Therefore, the best consistency can be guaranteed. The software capability is demonstrated with the single-technique solutions. The station coordinate precision is at millimeter level for both GNSS and VLBI, while the EOP estimates are comparable to other Analysis Centers and the IERS products. It is also demonstrated that the SLR station coordinate precision is improved by 20% to 30% with additional GLONASS and GRACE satellites to contributing to the LAGEOS and ETALON constellation. Focusing on the tropospheric ties in GNSS and VLBI integrated processing, its contribution is demonstrated for the first time comprehensively. Applying tropospheric ties improves the VLBI station coordinate precision by 12% on the horizontal components and up to 30% on the vertical component. The network scale repeatability is reduced by up to 33%. The EOP estimates are also improved significantly, for instance, 10% to 30% for polar motion, and up to 10% for other components. Furthermore, applying the gradient ties in the VLBI intensive sessions reduces the systematic bias in UT1-UTC estimates. The consistent TRF, CRF, and EOP are achieved in the integrated VLBI and GNSS solution. Applying the global ties, tropospheric ties, and local ties stables the reference frame. The ERP estimates in the integrated solution are dominated by the GNSS technique, and the VLBI technique introduces additional 10% improvement on the y-pole component in terms of the day-boundary-discontinuity. The UT1-UTC and celestial pole offsets are also slightly improved in the integrated solution. It is also demonstrated that applying the LTs inappropriately distorts the network and introduces systematic biases to the ERP estimates, addressing the necessity of updating the local surveys. Moreover, the coordinates of AGN are also enhanced by up to 20% in the integrated solutions, especially the southern ones. This study reveals the importance of integrated processing of multi-technique on the observation level, as the best consistency can be achieved, and the applied ties improve the solutions significantly. It is strongly recommended that for the future realization of celestial and terrestrial reference frames, the concept of integrated processing on the observation level should be implemented, and all the possible ties should be applied, including the global ties (EOP), local ties, space ties, and tropospheric ties. Such kind of integrated solution of all the four techniques can provide robust estimates of the reference frames and EOP, with the advantage of each technique exploited to its full extend.

Description: Der Globale Geodätische Referenzrahmen (Global Geodetic Reference Frame, GGRF) spielt eine fundamentale Rolle in der Geodäsie und den damit verbundenen Positionierungs-, Navigations- und Zeitmessungsanwendungen (Positioning, Navigation, and Timing, PNT) und ermöglicht die Quantifizierung der Veränderung der Erde in Raum und Zeit. Der ITRF und der ICRF sind die beiden wichtigsten Komponenten zur Realisierung des GGRF, wobei die Bestimmung dieser beiden Referenzrahmen auf der Kombination verschiedener raumgeodätischer Techniken beruht, hauptsächlich VLBI, SLR, GNSS und DORIS. Die Kombination wird derzeit entweder auf der Parameterebene oder auf der Normalgleichungsebene durchgeführt. Die Kombination auf der Beobachtungsebene oder die sogenannte integrierte Daten-Verarbeitung von Multi-Techniken auf der Beobachtungsebene, bietet jedoch eine Lösung mit der besten Konsistenz, Robustheit und Genauigkeit. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Untersuchung der integrierten Daten-Verarbeitung von GNSS und VLBI auf der Beobachtungsebene. Die Vorteile der integrierten Lösung werden in Bezug auf TRF, CRF, und EOP aufgezeigt, während die Auswirkungen von „Global Ties (EOP), Tropospheric Ties, and Local Ties“ hervorgehoben werden. Einige Punkte der integrierten Verarbeitung werden in dieser Arbeit untersucht, einschließlich der systematischen Abweichungen von „Ties“ (z.B. LOD und Tropospheric Ties), der relativen Gewichtung usw. Anhand der normalisierten Residuen wird eine automatische Umgewichtungsstrategie entwickelt, mit der die Unsicherheit der „Ties“ angemessen behandelt werden kann, ohne dass zu viel Einschränkung dabei verloren geht. Eine Software mit modernsten Modulen ist die Voraussetzung für die integrierte Daten Verarbeitung. Basierend auf der GNSS-Datenverarbeitungssoftware Paket: Positioning And Navigation Data Analyst (PANDA) werden die Module VLBI und SLR in demselben Least-Squares-Estimator wie GNSS implementiert, damit kann man die beste Konsistenz in der Datenverarbeitung erreichen. In dieser Arbeit wird die Leistungsfähigkeit der Software mit den Ein-Technik-Lösungen demonstriert. Die Genauigkeit der Stationskoordinaten liegt sowohl für GNSS als auch für VLBI im Millimeterbereich, und die geschätzten EOP-Parameter sind auch mit der anderer Analysezentren und den IERS-Produkten vergleichbar. Es wird auch gezeigt, dass die Koordinatengenauigkeit der SLR-Station um 20-30% verbessert wird, wenn zusätzliche GLONASS- und GRACE-Satelliten zur LAGEOS und ETALON-Konstellation beitragen. Mit dem Schwerpunkt auf den „Tropospheric Ties“ in der integrierten GNSS- und VLBI- Daten Verarbeitung wird ihr Beitrag zum ersten Mal umfassend dargestellt. Die Anwendung der „Tropospheric Ties“ verbessert die Genauigkeit der VLBI-Koordinaten um 12% bei der horizontalen Komponente und bis zu 30% bei der vertikalen Komponente. Die Genauigkeit im Netzwerkmaßstab wird um bis zu 33% verbessert. Auch die EOP-Bestimmungen werden deutlich verbessert, z.B. um 10-30% bei polaren Bewegungen und bis zu 10% bei anderen Komponenten. Darüber hinaus reduziert die Einführung der „Gradient Ties“ in der VLBI-Intensivsession die systematische Abweichung in den dUT1-Bestimmungen. Die konsistente TRF, CRF, und EOP werden bei der integrierten VLBI- und GNSS-Lösung erreicht. Die Anwendung der „Global Ties, Tropospheric Ties and Local Ties“ stabilisiert die Bestimmungen des Referenzrahmens. Die ERP-Bestimmungen in der integrierten Lösung werden von der GNSS-Technik dominiert, und die VLBI-Technik bringt eine zusätzliche Verbesserung um 10% auf die Tagesgrenzen-Diskontinuität (day-boundary-discontinuity, DBD) für die y-Pol-Komponente. Die dUT1- und CPO werden in der integrierten Lösung ebenfalls leicht verbessert. Es wird auch gezeigt, dass eine ungeeignete Anwendung der LTs das Netzwerk verzerrt und systematische Abweichungen in die ERP-Bestimmungen einführt, wodurch die Notwendigkeit einer Aktualisierung der lokalen Tie Messungen deutlich wird. Darüber hinaus werden die Koordinaten der AGN in den integrierten Lösungen um bis zu 20% verbessert, insbesondere im Süden. Diese Arbeit zeigt die Bedeutung der integrierten Daten Verarbeitung von Multi-Technik auf der Beobachtungsebene, da die beste Konsistenz erreicht werden kann und die angewandten „Ties“ die Lösungen erheblich verbessern. Es wird nachdrücklich empfohlen, für die zukünftige Realisierung von himmelsfesten und erdfesten Referenzrahmen das Konzept der integrierten Verarbeitung auf Beobachtungsebene durchzuführen und alle möglichen „Ties“ anzuwenden, einschließlich der „Global Ties (EOP), Local Ties, Space Ties, and Tropospheric Ties“. Eine solche integrierte Lösung aller vier Techniken kann die robusten Bestimmungen der Referenzrahmen und der EOP liefern, wobei die Vorteile jeder Technik voll ausgeschöpft werden.

Description: A set of 59 seismological stations was deployed in the Central Andes region at 21°S (Chile-Bolivia) along a profile ~600 km long and were operated between 2002 and 2004. The teleseismic tomographic images (from P- and S- waves) show low-velocity anomalies that are interpreted as the effects of melting or fluids at both flanks of the Altiplano plateau. Beneath the Central Volcanic Zone (CVZ) a low-velocity anomaly is interpreted to be caused by fluids that are the origin of the volcanic material from the CVZ. A low-velocity anomaly in the upper crust is interpreted as the Altiplano Low-Velocity Zone that appears to extend as far to the east as the Eastern Cordillera. A high-velocity body between 100 km and 150 km depth is interpreted as being part of the old cold lithosphere that detached from the base of the crust. The Brazilian Shield is thought to be responsible for the strong high-velocity anomaly on the eastern side of the Central Andes. In addition, another set of 19 stations was deployed in the southern Argentine Puna along a profile ~200 km long and were run over the same period of time (2002-2004). The intention was to study the crustal thickness at 25.5°S, where delamination of the lithosphere was proposed to explain the higher elevation of the Puna plateau. Beneath the plateau a negative velocity anomaly is observed and interpreted here as being the location of fluid transfer between the deeper and shallower portions of the crust, that emanate from the Benioff zone at depths of ~200 km. This anomaly clearly divides in two branches: one to the west towards the volcanic arc (CVZ) and the other to the east where the back-arc volcanoes are located. On their way to lower depths, the fluid paths are probably influenced by the presence of nearby isotherms. The bifurcation of the ascending path could be related to the presence of the lithosphere-asthenosphere boundary (LAB) at ~100-130 km. Based on our observations, the type and form of the anomaly, it is possible to propose the presence of a return-flow type model for fluid ascent in contraposition to the assumed corner-flow model usually proposed for the Andes. The fluids that cause the seismic anomalies beneath the Puna plateau are generated at deeper levels in the asthenosphere and ascend parallel to the oceanic slab in the manner of a return-flow. In the crust and beneath the Salar de Antofalla (SA), a high-velocity block with seismic activity is interpreted as part of the old and cold Palaeozoic magmatic arc (Faja Eruptiva de la Puna Occidental). The presence of this block is may be responsible for the distribution of volcanic activity localized at both sides of this anomaly. Eastern of the SA, it is possible to recognize a zone with low-velocities beneath the Galan volcano. A sharp limit imposed by high velocities, probably related to metamorphic rocks from the Paleozoic basement (Tacuil and Luracatao ranges) can be detected on the east of the profile. A high-velocity block with seismic activity is located in the crust beneath the Salar de Antofalla (SA) and interpreted as part of the old and cold Palaeozoic magmatic arc (Faja Eruptiva de la Puna Occidental). This block might be responsible for the distribution of volcanic activity localized at both sides of this anomaly. Beneath the Galan volcano and east of the SA, a zone with low-velocities can be recognized. A sharp limit towards high-velocities can be observed on the east of the profile, probably related to metamorphic rocks from the Palaeozoic basement (Tacuil and Luracatao ranges).

Description: Understanding cetacean distribution is essential for conservation planning and decision-making, particularly in regions subject to rapid environmental changes. Nevertheless, information on their spatiotemporal distribution is commonly limited, especially from remote areas. Species distribution models (SDMs) are powerful tools, relating species occurrences to environmental variables to predict the species' potential distribution. This study aims at using presence-only SDMs (MaxEnt) to identify suitable habitats for fin whales (Balaenoptera physalus) on their Nordic and Barents Seas feeding grounds. We used spatial-block cross-validation to tune MaxEnt parameters and evaluate model performance using spatially independent testing data. We considered spatial sampling bias correction using four methods. Important environmental variables were distance to shore and sea ice edge, variability of sea surface temperature and sea surface salinity, and depth. Suitable fin whale habitats were predicted along the west coast of Svalbard, between Svalbard and the eastern Norwegian Sea, coastal areas off Iceland and southern East Greenland, and along the Knipovich Ridge to Jan Mayen. Results support that presence-only SDMs are effective tools to predict cetacean habitat suitability, particularly in remote areas like the Arctic Ocean. SDMs constitute a cost-effective method for targeting future surveys and identifying top priority sites for conservation measures.

Description: This study focuses on tectonics at the Neogene and late Quaternary time scales in the Main Cordillera and coastal forearc of the south-central Andes. For both domains I document the existence of previously unrecognized active faults and present estimates of deformation rates and fault kinematics. Furthermore these data are correlated to address fundamental mountain building processes like strain partitioning and largescale segmentation.

Description: The Earth is rotating around its rotation axis in an irregular manner. The Earth rotation axis and its orientation in space vary with respect to the reference system (both the terrestrial and the celestial) due to the wide range of processes that contribute to the rotation excitation. Therefore, the study of the Earth rotation can provide essential information concerning the Earth system. Spaceborne geodetic sensors can determine Earth orientation parameters (EOP), which fully describe Earth’s behaviour in space. The EOP are needed for several fields and applications such as fundamental astronomical and geodetic reference systems, precise satellite orbit determination, space navigation, and disaster prevention.\\ Over the past three decades, climate change has caused undesirable alterations in living organisms, human activities, and socio-economic aspects. Climate change is fluctuating and alters weather patterns such as precipitation patterns and sea and ocean levels. It also threatens the biodiversity of ecosystems, food security, and human health, and exacerbates natural disasters. The intensity and frequency of natural hazards are increasing with erratic distribution due to changes in the climate. Also, the level of vulnerability and zonation of risk are changed. Analysis of natural hazards, such as atmospheric and hydrological events, can help improve crisis management. Therefore, satellite observation data and simulated data derived from different atmospheric models are needed in order to model different types of hazards and risks, which can help early warning and prediction systems. Even though continuous sensor measurements and archive data (historical data/climate) are used for weather forecasting in developed countries, deadly flooding happened close to Stuttgart in southern Germany in May 2016, which might be avoided by a precise weather warning system. Therefore, real-time space geodetic technique data estimation is necessary to use as input data in weather prediction models. For the analysis of space geodetic techniques in (near) real-time, predictions of the EOP are required. EOP are made available by the International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) Rapid Service Prediction Centre at USNO, Washington D.C., with a delay of hours to days. Accordingly, in the past, several methods were developed and applied for the EOP prediction. However, the accuracy of EOP prediction is still unsatisfactory, even for prediction of just a few days in the future.\\ To improve the EOP prediction accuracy, this study investigates the consistency between Earth rotation’s theories and observations. Moreover, the potentials of different geophysical phenomena are examined to better understand the interaction of different processes that affect the Earth rotation excitation with the time. Most of the Earth’s rotation theories and solutions are based on the location of the Earth’s principal axes of inertia (PAI). That location is defined by the second-degree Stokes coefficients of the geopotential, which are accurately observed by the Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) and satellite laser ranging (SLR). In this study, the evolution of the Earth’s axes of inertia is analyzed for the first time. The presented results are remarkable, as the inertia axes do not move around a mean position fixed to a given terrestrial reference frame in the study period, but drift away from their initial location in a non-negligible manner.\\ Moreover, this study proposes a novel hybrid approach to predict EOP. There is a well-introduced stochastic method called copula-based analysis, and I combined it with singular spectrum analysis (SSA) for EOP prediction. I analyzed the potential of copula-based methods for predicting Earth rotation parameters that are derived from the combination of different satellite geodetic sensors and from other geophysical parameters like effective angular momentums. The copula is a statistical method that exploits linear and non-linear relationships between two or more variables by fitting a theoretical copula function into an empirical bivariate or multivariate distribution function. I introduced a hybrid prediction method that can be applied to other geophysical parameters is introduced in this thesis.\\ In this study, the interconnection between the celestial pole motion (CPM) and geomagnetic field (GMF) is investigated to improve the current CPM prediction methods. During the last decade, several investigations have been conducted in order to discuss a possible interconnection of polar motion and geomagnetic jerks, which are rapid changes in GMF secular variations. However, less attention has been paid to the impact of the GMF changes on the CPM, e.g., the interrelation of the geomagnetic jerks, geomagnetic dipole moment, geomagnetic field elements, and CPM variations. In this study, I use the CPM time series obtained from very long baseline interferometry (VLBI) observations and the latest GMF data to explore the correlation between CPM and the GMF. Our preliminary results revealed some impressive common features in the CPM and GMF variations, which show the potential to improve our understanding of the GMF’s contribution to the Earth’s rotation. All in all, the results mathematically illustrate the coherency between the GMF parameters and CPM, which helps improve EOP products.

Description: Die Erde dreht sich um ihre Rotationsachse auf unregelmäßige Art und Weise. Die Erdrotationsachse und ihre Orientierung im Raum variieren in Bezug auf das Referenzsystem (sowohl im terrestrischen wie auch im zälestischen System) aufgrund des breiten Spektrums von Prozessen, die zur Rotationsanregung beitragen. Daher kann die Untersuchung der Erdrotation wesentliche Informationen über das Erdsystem liefern. Weltraumgestützte geodätische Sensoren liefern Informationen über erdgebundene Orientierungsparameter (EOP), die das Verhalten der Erde im Weltraum vollständig beschreiben. EOP werden für verschiedene Bereiche und Anwendungen, wie beispielsweise für grundlegende astronomische und geodätische Referenzsysteme, benötigt. Des Weiteren sind sie auch für die präzise Bestimmung von Satellitenorbits und die weltraumgestützten Navigation, bis hin zu Anwendungen im Katastrophenschutz von Bedeutung.\\ In den letzten drei Jahrzehnten zeigen sich bereits die negativen Auswirkungen des Klimawandels auf Biosphäre, menschliche Aktivitäten und sozioökonomische Aspekte. Der Klimawandel unterliegt Fluktuationen und verändert die Wettermuster, wie z.B. die Niederschlagsverteilung, sowie Meeres- und Ozeanspiegel. Er bedroht aber auch die biologische Vielfalt der Ökosysteme, die Ernährungssicherheit, die menschliche Gesundheit und verschlimmert Naturkatastrophen. Die Intensität und Häufigkeit von Naturgefahren werden zunehmen, hierbei ist ihre Verteilung aufgrund von Klimaveränderungen allerdings unregelmäßig; auch der Grad von Schadensanfälligkeiten und die Einteilung von Risikozonen werden sich zukünftig ändern.\\ Die Analyse von Naturgefahren, wie atmosphärische und hydrologische Ereignisse, kann zur Verbesserung des Krisenmanagements beitragen. Daher werden Satellitenbeobachtungen und simulierte Daten, die von verschiedenen atmosphärischen Modellen abgeleitet werden, für die Gefahr- und Risikomodellierung benötigt; dies kann Frühwarn- und Vorhersagesysteme unterstützen. Obwohl kontinuierliche Sensormessungen und Archivdaten (historische Daten/Klimadaten) für die Wettervorhersage in entwickelten Ländern zur Verfügung stehen, kamen es im Mai 2016 in der Nähe von Stuttgart in Süddeutschland bei einer katastrophalen Überschwemmung zu Verlusten von Menschenleben, die möglicherweise durch ein präzises Wetterwarnsystem vermeidbar gewesen wären. \\ Eine Echtzeitschätzung der geodätischen Weltraumtechnik wäre notwendig, um sie als Eingangsdaten in Wettervorhersagemodellen zu verwenden. Für die Analyse von raumgeodätischen Techniken in (nahezu) Echtzeit sind Vorhersagen der EOP unerlässlich. EOP werden durch das Rapid Service Prediction Centre des International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) am USNO, Washington D.C., mit einer Verzögerung von Stunden bis Tagen zur Verfügung gestellt. Demzufolge wurden in der Vergangenheit mehrere Methoden für die EOP-Vorhersage entwickelt und angewendet. Die Genauigkeit dieser EOP-Vorhersagen ist jedoch nach wie vor - selbst für einen Vorhersagezeitraum von nur wenigen Tagen - unbefriedigend.\\ Um die Genauigkeit der EOP-Vorhersage zu verbessern, beschäftigt sich die vorliegende Studie mit der Untersuchung von der Vereinbarkeit von Erdrotationstheorien mit Beobachtungen. Darüber hinaus wird das Potenzial verschiedener geophysikalischer Phänomene analysiert, um die Wechselwirkungen verschiedener Prozesse, die die zeitabhängige Anregung der Erdrotation beeinflussen, besser zu verstehen.\\ Die meisten Theorien und Lösungen zur Erdrotation basieren auf der Lage der Hauptträgheitsachsen der Erde (PAI). Diese Position wird durch die Stokes-Koeffizienten zweiten Grades des Geopotentials, das mit Hilfe der Satellitenmission Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) und der Satelliten-Laser-Entfernungsmessung (SLR) genau beobachtet wird, definiert. In dieser Studie wird zum ersten Mal die Entwicklung der Trägheitsachsen der Erde analysiert. Bemerkenswert an den vorgestellten Ergebnissen ist, daß sich die Trägheitsachsen während der Untersuchungsperiode nicht um eine mittlere Position, die in einem bestimmten terrestrischen Bezugsrahmen festgelegt ist, bewegen, sondern sich in nicht zu vernachlässigender Weise von ihrem ursprünglichen Position entfernen.\\ Darüber hinaus schlägt diese Studie einen neuartigen hybriden Ansatz zur EOP-Vorhersage vor. Es gibt eine gut eingeführte stochastische Methode, die “kopula-basierte Analyse”, die wir mit der “Singulär-Spektrum-Analyse” (SSA) für die EOP-Vorhersage kombiniert haben . Wir analysierten das Potenzial kopula-basierter Methoden zur Vorhersage von Erdrotationsparametern, die aus der Kombination verschiedener geodätischer Satellitensensoren und aus anderen geophysikalischen Parametern, wie z.B effektiven Drehimpulsen, abgeleitet werden. Die Kopula ist eine statistische Methode, die lineare und nicht-lineare Beziehungen zwischen zwei oder mehreren Variablen nutzt, indem eine theoretische Kopula-Funktion an eine empirische, bivariate oder multivariate Verteilungsfunktion angepasst wird. Wir haben eine hybride Vorhersagemethode entwickelt, die auch auf andere geophysikalische Parameter angewendet werden kann.\\ In dieser Studie wird der Zusammenhang zwischen der Bewegung des Himmelspols (CPM) und dem geomagnetischen Feld (GMF) untersucht, um die derzeitigen CPM-Vorhersagemethoden zu verbessern. Während des letzten Jahrzehnts wurden mehrere Untersuchungen durchgeführt, um eine mögliche Verbindung zwischen polaren Bewegungen und geomagnetischen Ausbrüten - hierbei handelt es sich um rasche Veränderungen der säkularen Variationen des GMF - zu erörtern. Weniger Aufmerksamkeit wurde jedoch den Auswirkungen der GMF-Änderungen auf die CPM, z.B. der Wechselbeziehung der geomagnetischen Ausbrüte, des geomagnetischen Dipolmoments, der geomagnetischen Feldelemente und der CPM-Variationen, gewidmet. In dieser Studie verwenden wir CPM-Zeitreihen, die aus Beobachtungen der Very Long Baseline Interferometry (VLBI) gewonnen wurden und aktuelle GMF-Daten, um die Korrelation zwischen CPM und GMF zu untersuchen. Unsere vorläufigen Ergebnisse zeigen einige auffallente Gemeinsamkeiten in den CPM- und GMF-Variationen, die das Potenzial besitzen, unser Verständnis des GMF-Beitrags zur Erdrotation zu verbessern. Alles in allem veranschaulichen die Ergebnisse mathematisch die Kohärenz zwischen den GMF-Parametern und der CPM und weisen damit perspektivisch den Weg für eine Verbesserung der EOP-Produkte.

Description: The concept of “blue growth,” which aims to promote the growth of ocean economies while holistically managing marine socioecological systems, is emerging within na-tional and international marine policy. The concept is often promoted as being novel; however, we show that historical analogies exist that can provide insights for contem-porary planning and implementation of blue growth. Using a case-study approach based on expert knowledge, we identified 20 historical fisheries or aquaculture ex-amples from 13 countries, spanning the last 40–800 years, that we contend embody blue growth concepts. This is the first time, to our knowledge, that blue growth has been investigated across such broad spatial and temporal scales. The past societies managed to balance exploitation with equitable access, ecological integrity and/or economic growth for varying periods of time. Four main trajectories existed that led to the success or failure of blue growth. Success was linked to equitable rather than open access, innovation and management that was responsive, holistic and based on scientific knowledge and monitoring. The inability to achieve or maintain blue growth resulted from failures to address limits to industry growth and/or anticipate the im-pacts of adverse extrinsic events and drivers (e.g. changes in international markets, war), the prioritization of short-term gains over long-term sustainability, and loss of supporting systems. Fourteen cross-cutting lessons and 10 recommendations were derived that can improve understanding and implementation of blue growth. Despite the contemporary literature broadly supporting our findings, these recommenda-tions are not adequately addressed by agendas seeking to realize blue growth.

Description: Mit dem Journal „System Erde“ berichtet das Deutsche GeoForschungsZentrum GFZ über die unterschiedlichen Facetten seiner Forschungsarbeiten. Die Reihe richtet sich vor allem an Entscheidungsträger in Wissenschaft, Gesellschaft und Politik, an interessierte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie an die fachinteressierte Öffentlichkeit.