Gerardo Mercatore nacque nel 1512 a Rupelmonde, poco distante da Anversa. La famiglia era di origine tedesca e si era trasferita nelle Fiandre, poco prima della sua nascita.
Frequentò una scuola di tipo religioso a Boscoducale ed ebbe una formazione classica: latino, greco, logica, grammatica e retorica. Il 29 agosto del 1530 si iscrisse presso l'Università di Lovanio dove concluse gli studi nel 1532.
Nello stesso periodo si specializzò nella tecnica dell'incisione su rame, divenendo così abile che fu incaricato da Gaspard van der Heyden (o Gaspar à Myrica), presso cui lavorava, di produrre le lastre di rame per il globo terrestre e per quello celeste del matematico Gemma Frisius. Entrambe le opere, apparse intorno al 1537, sono considerate le opere più antiche attribuibili a Mercatore.
In seguito Mercatore pubblicò autonomamente una mappa della Terra Santa, Amplissima Terrae Sanctae Descriptio (6 fogli, 1537), un piccola mappa del globo terrestre, Orbis Imago (1538), e una mappa delle Fiandre Exactissima Flandriae Descriptio (9 fogli, 1540); nello stesso anno pubblicò un libro sulla grafia corsiva, Literarum latinarum, quas italicas, cursoriasque vocant, scribendarum ratio, composto da 52 fogli. Marcatore fu il primo a usare sulle mappe geografiche il carattere corsivo italic migliorandone la leggibilità al punto che fino al XIX secolo si utilizzò questo carattere per le rappresentazioni geografiche.
Nel 1541 produsse un globo terrestre, in seguito per un lungo periodo non si hanno notizie di sue attività cartografiche. Mercatore ebbe problemi con le autorità religiose cattoliche e fu, tra l'altro, accusato di eresia: nel 1544 fu incarcerato per circa sette mesi, ma le proteste da parte del clero di Lovanio e dell'università (il rettore stesso, membro dell'Inquisizione, si adoperò per la sua liberazione) gli permisero di essere scagionato dalle accuse.
L'incipit illustrato dello "Atlas sive Cosmographicae Meditationes de Fabrica Mundi et Fabricati Figura"; da questa figura del Titano Atlante deriva il nome di "atlante" per questo genere di pubblicazioni
Nel 1551 realizzò un globo celeste, séguito del globo terrestre del 1541. I due globi sono oggi custoditi nella biblioteca di Urbania.
Perseguitato dall'Inquisizione si trasferì con la famiglia a Duisburg che all'epoca si trovava nei ducati riuniti di Jülich-Kleve-Berg, nel quale il duca Guglielmo il ricco era riuscito a mantenere un fragile equilibrio fra le confessioni e aveva creato un significativo circolo di intellettuali. È possibile che Mercatore fosse attratto dalla ventilata possibilità di fondazione di un'università; certo è che l'università di Duisburg fu fondata solo poco meno di un secolo dopo. A Duisburg divenne proprietario di una casa e di alcuni terreni e per tre anni, dal 1559 al 1562 insegnò geometria, matematica e cosmologia presso il ginnasio.
Nel 1563 fu nominato cartografo ducale e in questa veste produsse molte mappe. A questo periodo risale l'origine del nome "Atlante" per le pubblicazioni di carte geografiche in libro, a partire dal suo "Atlas sive Cosmographicae Meditationes de Fabrica Mundi et Fabricati Figura", firmato come Gerardo Mercatore Rupelmundano, che aveva in incipit un'illustrazione raffigurante il Titano Atlante.
Mercatore morì ricco e rispettato il 2 dicembre del 1594, a Duisburg, a 82 anni. Le sue spoglie si trovano presso la chiesa del Salvatore di Duisburg (Salvatorkirche).
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