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Phytoplankton im Nordsylter Wattenmeer

 

Vorhandene Berichte :    2005    2006   

2006

  Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung, Wattenmeerstation Sylt
(J. van Beusekom, H. Halliger, T. Romanova & M. Elbrächter)

(http://www.awi-bremerhaven.de)

Phytoplankton-Langzeitbeobachtungen im Nordsylter Wattenmeer (Jahresbericht 2006)

Im wöchentlichen Rhythmus wird die Artenvielfalt des Phytoplanktons bestimmt. Dazu wird das Phytoplankton aus mehreren Kubikmetern Seewasser mit Planktonnetzen (20 und 80 µm) angereichert. Das unfixierte, lebende Phytoplankton wird direkt mit einem Immersionsobjektiv (50x) mikroskopisch erfasst. Diese Methode lässt nur bedingt eine Aussage über die Quantität des Phytoplanktons zu, ermöglicht aber eine sehr gute Abschätzung der Artenvielfalt. Das wöchentliche Planktonmonitoring ist Teil der ökologischen Beobachtungsreihe im Nordsylter Wattenmeer, in deren Rahmen auch auch die Wassertemperarur sowie gelöste und partikuläre Nährstoffe analysiert werden. In diesem Bericht werden die wichtigsten Ergebnisse dieser Analysen dargestellt.
Die vier auffälligsten Beobachtungen waren die eher normale Frühjahrsblüte Anfang April, die kleine Phaeocystis-Blüte Ende Mai, die lange Saison und die extrem hohen Herbst- und Dezember-Temperaturen.

Die Wassertemperaturen waren im Winter 2005/2006 eher normal (Abbildung 1). Von Januar bis März schwankte die Temperatur zwischen +2 und -2 °C. Ab Ende März stieg die Temperatur stetig an und erreichte Ende Juli das Sommermaximum von fast Juli 23 °C. Der Herbst war bis zum Ende Oktober recht freundlich, und erst ab Anfang Oktober sank die Temperatur unter 16 °C. Bis Ende des Jahres blieben die Temperaturen etwa 3.2 °C über dem langjährigen Mittel.

Jahresgang der Wassertemperatur, GIF-Graphik=6,23 KB

Abbildung 1: Jahresgang der Wassertemperatur.

Der Jahresgang des Salzgehaltes war wenig ausgeprägt und bewegte sich zwischen 29 im April und 31 im Sommer.

Nährstoffe

Die Nährstoffe zeigen eine ausgeprägte Saisonalität mit hohen Werten im Winter und niedrigen Werten im Sommer. Die zwei einschneidenden Ereignisse sind zum einen die Frühjahrsblüte, während der die Nährstoffe stark abnehmen und zum anderen der Herbst, wenn bedingt durch die sich verschlechternden Lichtverhältnisse das Phytoplankton und Phytobenthos nicht mehr optimal wachsen können und die Nährstoffe zunehmen.

Die Winterkonzentrationen erreichten die folgenden maximalen Werte: PO4: 1.0 µM; Si: 33 µM; NO3: 37 µM; NO2: 3.0 µM: NH4: 12 µM. Die Si-Konzentrationen zeigen die Jahresdynamik des Phytoplanktons am besten (Abbildung 2). Die Frühjahrsblüte fing Ende März an und erreichte ihr Maximum Anfang April. Dann erreichten die meisten Nährstoffe ihr Jahresminimum. Nur Nitrat erreicht dieses Minimum dieses Jahr erst Mitte Juni, also etwa zwei Monate später. Das Minimum fällt in den letzten Jahren mit dem Maximum der Phaeocystis-Blüte zusammen. Der herbstliche Anstieg der Nährstoffe markiert das Ende der Plankton-Produktivität. Dieses Jahr fing der Anstieg sehr zögernd im September an. Erst Ende Oktober gab es einen deutlichen Anstieg. Die Sommerwerte lagen im üblichen Rahmen (Si: 0 - 5 µM; NO3: 0 - 1 µM; NH4: 0 - 4 µM). PO4 blieb bis Anfang Juli niedrig (etwa 0 - 0.2 µM) und erreichte maximale Werte um Ende Juli herum mit Werte bis über 1 µM.

Saisonale Dynamik des gelösten Silikats, GIF-Graphik=5,78 KB

Abbildung 2: Saisonale Dynamik des gelösten Silikats.

Phytoplankton-Biomasse

Der Jahresgang der Phytoplankton-Biomasse zeigt eine normale Frühjahrsblüte Anfang April mit einem Maximum von 32 µg Chlorophyll/l. Ende Juni erreichte die Biomasse während der Phaeocystis-Blüte ein zweites Maximum (~15 µg/l). Im weiteren Verlauf des Sommers schwankten die Werte zwischen 1 und 9 µg Chla/l. Die einzelnen Peaks Ende September/Anfang Oktober und Ende Oktober sind auf die Aufwirblung von Sediment und benthischen Algen zurückzuführen.

Der Jahresgang der Phytoplankton-Biomasse, GIF-Graphik=5,88 KB

Abbildung 3: Der Jahresgang der Phytoplankton-Biomasse (Chlorophyll a, µg/l)

Phytoplankton: Artzusammensetzung

Am Jahresanfang ist die Phytoplankton-Biomasse infolge der schlechten Lichtbedingungen in der Regel niedrig. Dennoch gibt es ein durchaus artenreiches, von Kieselalgen dominiertes Phytoplankton. In diesem Winter wurde Odontella aurita in fast jeder Probe recht häufig beobachtet.
Die Phytoplankton-Blüte entwickelte sich in diesem Jahr relativ normal und erreichte ihr Maximum um den 10. April und wurde von der Kieselalge Odontella auritadominiert.
Die meistens auf die Frühjahrsblüte der Kieselalgen folgende Phaeocystis-Blüte trat dieses Jahr nicht deutlich in Erscheinung. Mitte Mai bis Mitte Juni wurde eine zweite Kieselalgenblüte beobachtet, häufigste Arten waren Cerataulina pelagica und Helicotheca tamesis.
Im weiteren Verlauf des Sommers dominierte Rhizosolenia imbricata das Phytoplankton.
Wie üblich ist das herbstliche Phytoplankton durch eine sehr hohe Artenvielfalt geprägt. Das Maximum (63 Kieselalgenarten, 31 Dinoflagellatenarten) wurde Mitte Oktober erreicht.
Potentiell toxische Algen (Alexandrium, Dinophysis, Chattonella, Gymnodinium) wurden mehrfach, aber nur in geringer Zellzahl, beobachtet. Dinophysis acuminata wurde fast durchgehend von Anfang Mai bis Anfang Juli und von Ende August bis Ende September beobachtet. Dinophysis rotundata wurde fast durchgehend von Ende Mai bis Anfang Juli beobachtet.

Die prägenden Ereignisse dieses Jahres waren die lange, bis in den Oktober hineindauernde Wachstumssaison (später Herbstanstieg der Nährstoffe) und die sehr hohen Herbst- und Dezember-Temperaturen.

2005

  Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung, Wattenmeerstation Sylt
(J. van Beusekom, H. Halliger, T. Romanova & M. Elbrächter)

(http://www.awi-bremerhaven.de)

Phytoplankton-Langzeitbeobachtungen im Nordsylter Wattenmeer (Jahresbericht 2005)

Das wöchentliche Planktonmonitoring ist Teil der ökologischen Beobachtungsreihe im Nordsylter Wattenmeer, in deren Rahmen auch gelöste und partikuläre Nährstoffe analysiert werden. In diesem Bericht werden die wichtigsten Ergebnisse dieser Analysen dargestellt.
Die Wassertemperaturen waren in diesem Winter eher normal. Von Januar bis Anfang März sank die Temperatur von 6 auf -1 °C. Ab Anfang März stieg die Temperatur stetig an und erreichte Anfang Juli 19 °C. Der Sommer war recht durchwachsen und die Temperaturen sanken bis Mitte August auf 16 °C. Ein zweites Temperaturmaximum wurde Mitte September mit 18 °C erreicht. Der darauf folgende Herbst war bis zum Ende Oktober recht freundlich. Der Jahresgang des Salzgehaltes war wenig ausgeprägt und bewegte sich zwischen 27.5 Anfang April und 30.5 im Sommer und Herbst.

Die Nährstoffe zeigen eine ausgeprägte Saisonalität mit hohen Werten im Winter und niedrigen Werten im Sommer. Die zwei einschneidenden Ereignisse sind zum einen die Frühjahrsblüte, während deren die Nährstoffe stark abnehmen und zum anderen der Herbst, wenn bedingt durch die sich verschlechternden Lichtverhältnisse das Phytoplankton und Phytobenthos nicht mehr optimal wachsen können und die Nährstoffe zunehmen.
Die Winterkonzentrationen erreichten die folgenden maximalen Werte: PO4: 1.1 µM; Si: 35 µM; NO3: 45 µM; NO2: ~0.7 µM: NH4: ~5 µM. Die Silikat-Konzentrationen zeigen die Jahresdynamik des Phytoplanktons am besten (Abbildung 1). Die Frühjahrsblüte fand während der ersten April-Hälfte statt. Dann erreichten die meisten Nährstoffe ihr Jahresminimum. Nur Nitrat erreicht dieses Minimum meistens etwa ein Monat später. Das Minimum fällt in den letzten Jahren mit dem Maximum der Phaeocystis-Blüte zusammen. In Kontrast zu den vergangenen Jahren fand der herbstliche Anstieg der Nährstoffe dieses Jahr sehr spät statt. Bis Ende Oktober gab es noch keinen deutlichen Anstieg. Neuere Daten zeigen erst ab Anfang November einen Anstieg. Das ist fast 6 Wochen später als normal. Die Sommerwerte der Nährstoffe lagen im üblichen Rahmen (Si: 0 - 3 µM; NO3: 0 - 2.6  µM; NH4: 0.2 - 2.6 µM). PO4 stieg wie üblich seit Ende April stetig an und erreichte Ende September mit etwa 0.6 µM sein "Sommer"-Maximum.

Saisonale Dynamik des gelösten Silikats, GIF-Graphik=5,78 KB

Abbildung 1: Saisonale Dynamik des gelösten Silikats (µM).

Der Jahresgang der Phytoplankton-Biomasse (Abbildung 2) zeigt eine sehr flache Frühjahrsblüte Mitte April mit einem Maximum von 20 µg Chlorophyll/Liter. Ende Mai erreichte die Biomasse während der Phaeocystis-Blüte ein zweites Maximum (~18 µg/L). Im weiteren Verlauf des Sommers schwankten die Werte zwischen 1 und 10 µg Chl a/L.

Der Jahresgang der Phytoplankton-Biomasse, GIF-Graphik=5,75 KB

Abbildung 2: Der Jahresgang der Phytoplankton-Biomasse (µg Chlorophyll a/Liter)

Im Winter ist die Phytoplankton-Biomasse infolge der schlechten Lichtbedingungen in der Regel niedrig. Dennoch zeigt die Artenzusammensetzung ein durchaus artenreiches, von Kieselalgen dominiertes Phytoplankton.
Die Phytoplankton Blüte entwickelte sich in diesem Jahr relativ normal und erreichte ihr Maximum um den 10. April und wurde von den Kieselalgen Odontella aurita und Skeletonema costatum dominiert.
Die meistens auf die Frühjahrsblüte der Kieselalgen folgende Phaeocystis-Blüte trat auch dieses Jahr sehr deutlich in Erscheinung. Sie erreichte ihr Maximum Mitte Mai. Bis Anfang Juni wurde Phaeocystis häufig beobachtet.
Im Sommer dominierte Rhizosolenia imbricata das Phytoplankton. Auch Phaeocystis globosa wurde vor allem im August sehr häufig beobachtet.
Wie üblich war das herbstliche Phytoplankton durch eine sehr hohe Artenvielfalt geprägt. Das Maximum (62 Kieselalgenarten, 16 Dinoflagellatenarten) wurde Anfang Oktober erreicht.
Potentiell toxische Algen (Alexandrium, Dinophysis, Chattonella, Gymnodinium) wurden mehrfach, aber nur in geringer Zellzahl, beobachtet.

Die drei auffälligsten Beobachtungen dieses Jahres waren die eher späte und klein ausgefallene Frühjahrsblüte Mitte April, die recht intensive nachfolgende Phaeocystis-Blüte Mitte Mai und die sehr lange, bis in den Oktober hineindauernde Wachstumssaison (später Herbstanstieg der Nährstoffe)..

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