Ölverschmutzungen im Ozean stammen von einer überraschend vielfältigen Anzahl von Quellen. Einige der bekannteren Quellen von Ölverschmutzungen sind die versehentlichen Verschüttungen oder Lecks von Schiffen auf dem Ozean oder von Bergbauarbeiten. Allerdings stammen Ölverschmutzungen im Ozean auch von landseitigem Abfluss und von natürlichen Prozessen.
Einige der Ölverschmutzungen in den Ozeanen stammen von natürlichen Sickerstellen. Natürliche Sickerstellen sind das Ergebnis von Rohölsickern aus geologischen Schichten unter dem Meeresboden ins Wasser. Meistens sind es diese Sickerstellen, die potenzielle wirtschaftliche Erdölreserven offenbaren. Laut Berichten der National Academy of Sciences aus dem Jahr 2011 sind natürliche Sickerstellen die größte Quelle von Ölverschmutzungen in der Meeresumgebung. Der Bericht besagt, dass natürliche Sickerstellen etwa 45 Prozent der gesamten jährlichen Ölverschmutzungen in die Ozeane ausmachen.
Die Produktion von Petroleum und die anderen Aktivitäten wie Öl- und Gas-Exploration sind eine weitere bedeutende Quelle von Ölverschmutzungen. Unfälle ereignen sich auf Offshore-Öl- und Gasplattformen und tragen zum Öl in den Ozeanen bei. Im Jahr 2010 forderte eine Explosion auf der Deepwater Horizon-Plattform von BP 11 Menschenleben und verschüttete Millionen Gallonen Rohöl in den Golf von Mexiko. Es ist der größte Ölunfall in der Geschichte der Vereinigten Staaten.
Viele menschliche Aktivitäten tragen zu den Ölverschmutzungen in den Ozeanen bei. Öl und ölbasierte Produkte werden verwendet, um Autos, Boote, Seeschiffe und andere Arten von Fahrzeugen zu betreiben. Einige Personen entsorgen unerwünschte ölbasierte Produkte wie verwendetes Motoröl nicht auf angemessene Weise, wodurch sich diese Substanzen ansammeln. Das Öl wäscht schließlich bei Regen als Abfluss in landgebundene Gewässer wie Flüsse und Seen. Diese städtischen Abflüsse landen schließlich in Meeren und Ozeanen. Andere Quellen von Abfluss vom Land sind große Speichertanks, die zum Speichern von Öl verwendet werden. Wenn diese Tanks beschädigt sind, sickert Öl aus Lecks aus, landet auf dem Boden, von wo aus es schließlich in die Meere und Ozeane gewaschen wird.
Der Transport von Öl ist ein notwendiger Teil des Imports und Exports von Rohöl. Das Öl wird oft international über die Ozeane transportiert, durch Lastkähne und Tanker oder durch Unterwasserpipelines, die Lecks oder Risse entwickeln können. Manchmal sind Ölverschmutzungen auf den Ozeanen das Ergebnis von Unfällen mit Schiffen oder einer vorsätzlichen Sabotagehandlung.

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