MURSYS - Nordsee retrospektiv

Zusammenfassung der meereschemischen Verhältnisse im 2. Halbjahr 2006

Nährstoffe

In der Deutschen Bucht waren im August 2006 die Nährsalze aus der Wasseroberfläche durch das Phytoplankton fast aufgezehrt. Phosphat lag noch in geringen Konzentrationen 0,04 bis 0,2 µmol/L vor, Nitrat wurde in der mittleren Deutschen Bucht und im Entenschnabel nur noch im Bereich von 0,1 bis 0,3 µmol/L bestimmt. Höhere Werte für Nitrat und Phosphat wurden im Küsten- und Elbeausstrombereich gemessen, bedingt durch Nährstoffeintrag durch die Flüsse und schnelle Remineralisierung in der gut durchmischten Wassersäule.
Überdurchschnittliche Wassertemperaturen im Sommer hatten die Remineralisierungsprozesse unterstützt. Besonders in der nordöstlichen Deutschen Bucht waren die Silikatkonzentrationen bis um den Faktor 7 höher als im Sommer 2005 und die Nitratkonzentrationen erreichten dort bis um den Faktor 10 höhere Werte als im letzten Jahr.

Sauerstoff

Im August 2006 lagen die Sauerstoffsättigungskonzentrationen in Bodennähe in großen Bereichen der Deutschen Bucht und im Entenschanbel bei 80 bis 100 %. An drei Stationen nordöstlich des Elbeurstromtals wurden allerdings nur 60 % Sauerstoffsättigung erreicht.

Schadstoffe

Weitere Daten zur Schadstoffsituation in der Nordsee für 2006 liegen noch nicht abschließend vor. Diese werden später, ggf. unter dem Punkt "MURSYS-Retrospektiv" veröffentlicht.

Zusammenfassung der meereschemischen Verhältnisse im 1. Halbjahr 2006

Nährstoffe

Im Januar 2006 lagen im Mittel die Phosphatkonzentrationen im küstennahen Bereich der Nordsee bei 1,19±0,14 µmol/L, in der Deutschen Bucht bei 0,77±0,13 µmol/L, in der zentralen Nordsee bei 0,64±0,13 µmol/L.
Die DIN-Konzentrationen (Nitrat+Nitrit+Ammonium) erreichten im küstennahen Bereich 35,0±4,2 µmol/L, in der Deutschen Bucht 17,0±4,1 µmol/L und in der zentralen Nordsee 10,9±4,1 µmol/L.
Für Silikat wurden Werte gemessen von 25,2±3,1 µmol/L (küstennah), 11,9±3,0 µmol/L (Deutsche Bucht) und 7,4±3,0 (zentrale Nordsee).
Die Ammoniumwerte für sich waren im Vergleich zu den Vorjahren noch hoch (5,2 - 8,8 µmol/L). Dies deutet darauf hin, dass der Abbau organischer Substanz noch nicht abgeschlossen war.
Im Vergleich zu den Januarwerten waren die während der Novemberaufnahme 2005 gemessenen Nährstoffgehalte im Küstenbereich und in der Deutschen Bucht wesentlich geringer gewesen. Einerseits war die Remineralisierung zu dieser Zeit noch in vollem Gang, andererseits ist anzunehmen, dass bedingt durch die bis Anfang November 2005 vorherrschende Hochdruckwetterlage das Phytoplankton noch aktiv war und die freigesetzten Nährstoffe teilweise wieder aufgezehrt hat.
Bis zum März 2006 waren die mittleren Konzentrationen von DIN (Nitrat+Nitrit+Ammonium) weiter angestiegen auf Werte von 43,6±4,3 µmol/L (küstennah), 20,0±4,2 µmol/L (Deutsche Bucht) und 12,1±4,2 µmol/L (zentrale Nordsee). Dabei ist anmerken, dass der Nitratanteil bis zur ersten Planktonblüte im Frühjahr anstieg, während die Anteile von Nitrit und Ammonium entsprechend abnahmen. Auch die Silikatwerte stiegen an, sie lagen bei 28,7±4,2 µmol/L (küstennah), bei 12,6±4,1 µmol/L (Deutsche Bucht) und bei 7,2±4,1 µmol/L (zentrale Nordsee) . Die Phosphatkonzentrationen im küstennahen Bereich erreichten 0,97±0,20 µmol/L, in der Deutschen Bucht 0,64±0,20 µmol/L und in der zentralen Nordsee 0,53±0,20 µmol/L. Phosphat verhält sich im Watten- und Küstenbereich gegenläufig zu Nitrat. Durch Bildung von Komplexen mit Eisen(III)oxid reichert sich besonders das Phosphat an und wird dann im Spätsommer/Herbst beim Ansteigen der anoxischen Verhältnisse bis an die Sedimentoberfläche wieder freigesetzt, was zu einer Erhöhung der Phosphatkonzentrationen im Spätherbst führt.
Die Ergebnisse der Nährstoffuntersuchungen zum Frühjahrshochwasser 2006 zeigten für die innere Deutsche Bucht im Mai 2006 beim Silikat Konzentrationen im Bereich der Nachweisgrenze (<0,6 µMol/L). Die im Frühjahr vorherrschende Diatomeenblüte hatte das vorhandene Silikat fast vollständig aufgezehrt. Die Phosphatkonzentrationen waren ebenfalls zurückgegangen und lagen nur noch zwischen 0,18 und 0,07 µMol/L. Die Nitrit+Nitratkonzentrationen waren auf Werte zwischen 15 und 30 µmol/L gesunken, lediglich bei Sylt wurden noch fast die Märzwerte erreicht, was auf starken Süßwassereinfluss hindeutete.

Schadstoffe

In der deutschen AWZ (ausschließliche Wirtschaftszone) wurden in 2006 vier Messkampagnen zur Untersuchungen der Oberflächensedimente auf Spurenmetallen durchgeführt. Ergebnisse von Januar und März zeigten, dass sich die Konzentrationen für Quecksilber, Blei, Kupfer und Zink im Rahmen der Schwankungsbreite der Vorjahre bewegten. Die endgültige Bewertung der Sedimentproben aus dem Schlickfallgebiet südöstlich Helgoland sowie aus dem Verbringungsgebiet für Baggergut aus der Elbe steht noch aus.

Zusammenfassung der meereschemischen Verhältnisse im 2. Halbjahr 2005

Nährstoffe

Im September 2005 wurden in der Deutschen Bucht an der Wasseroberfläche bedingt durch das Planktonwachstum geringe Nährstoffkonzentrationen angetroffen: Phosphat 0,02 bis 0,15 µMol/L, Nitrat im Bereich der Nachweisgrenze von 0,1 µMol/L. Lediglich im Küsten- und Elbeausstrombereich wurden höhere Konzentrationen gemessen.
In Bodennähe wurde in Bereichen mit vorliegender Temperaturschichtung und im Küstenbereich eine höhere Konzentration der Nährsalze Nitrat, Phosphat und Silikat vorgefunden. Erhöhte Ammoniumkonzentrationen am Boden (zwischen 2,2 µMol/L küstenfern und 6,8 µMol/L im Elbmündungsgebiet) deuteten auf den Beginn der Remineralisierung hin.
Untersuchungen im November 2005 ergaben im küstennahen Bereich der Deutschen Bucht Konzentrationen für Phosphat von 1,09 ±0,25 µmol/L, für Nitrat+Nitrit 19,4 ±6,0 µmol/L und für Silikat von 13,1 ±5,4 µmol/L. In küstenfernen Gebieten erreichten die Werte für Phosphat 0,66 ±0,24 µmol/L, für Nitrat+Nitrit 8,7 ±5,7 µmol/L und für Silikat 6,4 ±5,2 µmol/L. In allen Gebieten lagen die Werte unterhalb derjenigen aus November 2004.

Sauerstoff

Im August 2005 wurden in der Nordsee im gesamten Untersuchungsgebiet sehr gute Sauerstoffsättigungswerte gefunden. Lediglich in der äußeren Deutschen Bucht und vor der jütländischen Küste wurden knapp 80 % Sattigung erreicht, und zwischen Doggerbank und der kleinen Fischerbank lag die Sauerstoffsättigung bei ca. 66 %.
Die Überwachung der Deutschen Bucht im September 2005 zeigte, dass selbst in tieferen Wasserschichten die Sauerstoffversorgung gut war. Geringste Werte mit 70 % Sättigung (ca.6 mg/L) wurden im Bereich der kleinen Fischerbank und im Elbeurstromtal beobachtet.

Schadstoffe

Daten zur Schadstoffsituation in der Nordsee für 2005 liegen noch nicht vor. Diese werden später, ggf. unter dem Punkt "MURSYS-Retrospektiv" veröffentlicht.

Zusammenfassung der meereschemischen Verhältnisse im 1. Halbjahr 2005

Nährstoffe

Die Untersuchungen zu Nährstoffgehalten im Januar/Februar 2005 zeigten im küstennahen Bereich der Nordsee für Phosphat einen Mittelwert von 0,96 ±0,24 µMol/L, der zwar noch 70 % über dem Vergleichswert von 1936 lag, aber deutlich unter der Konzentration von 1978, die dem vierfachen Vergleichswert entsprochen hatte. Für die Deutsche Bucht bzw. die zentrale Nordsee ergaben sich Mittelwerte von 0,67 ±0,23 bzw. 0,57 ±0,23 µMol/L. Im November 2004 hatten besonders im küstennahen Bereich die Phosphatwerte höher gelegen, wahrscheinlich aufgrund von Phosphateinträgen aus dem Wattenmeerbereich.
Die Nitrit+Nitratkonzentrationen waren im Vergleich zu November 2004 auf Winterwerte gestiegen, im küstennahen Bereich von 26,5 ±4,7 auf 38,9 ±2,8 µMol/L; in der Deutschen Bucht bzw. der zentralen Nordsee erhöhten sich die Werte im Mittel von 11,5 ±4,1 auf 18,5 ±2,8 µMol/L bzw. von 6,6 ±4,6 auf 11,8 ±2,8 µMol/L.
Für Silikat, das weniger anthropogen beeinflusst ist, wurde im küstennahen Bereich eine durchschnittliche Konzentration von 26,9 ±3,6 µMol/L ermittelt. In der Deutschen Bucht und der zentralen Nordsee wurden mit 12,3 ±3,5 bzw. 7,4 ±3,5 µMol/L Werte im Bereich der 1936 ermittelten Konzentrationen erreicht.

Zusammenfassung der meereschemischen Verhältnisse im 2. Halbjahr 2004

Nährstoffe

Im Küstenbereich der Nordsee wurde im November 2004 eine durchschnittliche Phosphatkonzentration von 1,31 ±0,23 µMol/L ermittelt, die mittlere Nitrat+Nitratkonzentration lag bei 26,5 ±4,7 µMol/L, die Silikatwerte bei 20,6 ±4,8 µMol/L. Vom Flussmündungsbereich zur offenen See hin war eine allmähliche Konzentrationsabnahme zu beobachten; dies ließ den Nährstoffeintrag der Elbe erkennen. So erreichten die entsprechenden Konzentrationen in der Deutschen Bucht für Phosphat 0,74 ±0,22 µMol/L, für Nitrit+Nitrat 11,6 ±4,1 µMol/L und für Silikat 8,6 ±4,6 µMol/L. In der zentralen Nordsee wurden folgende Mittelwerte beobachtet: Phosphat: 0,55 ±0,22 µMol/L, Nitrit+Nitrat: 6,6 ±4,6 µMol/L, und Silikat 4,6 ±4,6 µMol/L.

Sauerstoff

Im Juli/August 2004 herrschten in der Nordsee für den Sommer gute bis sehr gute Sauerstoffbedingungen. Nirgendwo wurden auffällige oder für Fische und am Meeresboden lebende Tiere kritische Sauerstoffwerte beobachtet.

Radioaktivität

Die Aktivitätskonzentration künstlicher Radionuklide in der Nordsee ist bestimmt durch die kontrollierten und genehmigten Einleitungen aus den Wiederaufbereitungsanlagen für Kernbrennstoffe in La Hague (Frankreich) und Sellafield (Großbritannien). In den 70er Jahren lagen die Einleitungen um mehrere Größenordnungen höher als in den letzten Jahren.
Während mehrerer Überwachungsfahrten pro Jahr (in 2004: Januar, März, August, November) werden an festgelegten Positionen Wasserproben auf die Radionuklide Caesium-137, Caesium-134, Strontium-90, Plutonium-239,240, Plutonium-238 und Americium-241 untersucht.
Die Konzentrationen von Cs-137 an der Wasseroberfläche der Deutschen Bucht waren im Vergleich zu früheren Jahren sehr niedrig und bewegten sich zwischen, 1,4 bis 6,1 Bq/m³.
Die für Sr-90 gefundenen Konzentrationen reichten von 1,7 bis 3,7 Bq/m³ ; sie waren im Mittel noch geringer als die des Cs-137 und ein Indiz für die extreme Reduzierung der Emissionen aus den Wiederaufbereitungsanlagen. Sr-90 wird fast überhaupt nicht an Sedimenten angelagert, daher gaben die in 2004 in der Deutschen Bucht gefundenen Werte ein exaktes Abbild der in den Jahren 2002/2003 erfolgten Einleitungen, bei einer Transportzeit von 1,5 Jahren vom Englischen Kanal in das Gebiet der Deutschen Bucht. Die Konzentrationen beider Nuklide in der Deutschen Bucht liegen nur noch geringfügig über den Fallout-Konzentrationen atlantischen Meerwassers.
Cs-134 war im Wasser der Nordsee nicht mehr nachweisbar (NWG circa 0,2 Bq/m³).
Die Verteilung der Transurane Pu-239,240, Pu-238 und Am-241 in der Deutschen Bucht und das Aktivitätsverhältnis der beiden Plutoniumisotope lassen darauf schließen, dass der überwiegende Teil der in der Nordsee vorhandenen Plutoniumisotope aus den Anlagen Sellafield und La Hague stammt.
Die Konzentrationen, die sich in der Deutschen Bucht beispielsweise im März 2004 für Pu-239/240 zwischen 8,5 und 26,1 mBq/m³ und für Am-241 zwischen 3,5 und 21,8 mBq/m³ bewegten, waren sehr gering und lagen nur geringfügig über dem Niveau des globalen Fallouts des Nordatlantikoberflächenwassers. Es wird davon ausgegangen, dass bei dem in der Nordsee nachgewiesenen Plutonium und Americium ein Gleichgewicht zwischen der Wasserphase und resuspendiertem Sediment vorliegt.
Das Sediment in der Irischen See, das in den siebziger Jahren durch Einleitungen der Wiederaufbereitungsanlagen kontaminiert worden war, ist seit einigen Jahren eine stärkere Quelle für Cs-137 und Transurannuklide als die vergleichbaren Einleitungen aus Sellafield.

Zusammenfassung der meereschemischen Verhältnisse im 1. Halbjahr 2004

Im Rahmen der jährlichen Untersuchungen zu Nährstoffgehalten im Januar/Februar zeigte sich das Wasser in der Deutschen Bucht weitgehend durchmischt. Eine Schichtung trat nur im Bereich der Mündungen von Elbe und Weser auf.
Ein starker Einschub von Atlantikwasser in die Deutsche Bucht verschob dort den Salzgehalt zu höheren Werten und entsprechend geringeren Nährstoffkonzentrationen, gleichzeitig wurde der Elbe-Ausstrom zusammengedrängt, was zu höheren Nährstoffkonzentrationen in einem schmaleren Gebiet vor der Küste führte.
Im küstennahen Bereich (Salzgehalt von 30) ergaben sich für Januar/Februar 2004 diese Konzentrationen:
Phosphat: 1,15 ±0,14 µmol/l; NOx: 31 ±7 µmol/l; Silikat: 23 ±3 µmol/l.
Für die Deutsche Bucht mit Salzgehalt von 33 wurden folgende Werte ermittelt:
Phosphat: 0,69 ±0,14 µmol/l; NOx: 17 ±7 µmol/l; Silikat: 10 ±3 µmol/l. In diesem Gebiet unterschieden sich die Werte für Phosphat und Silikat nicht mehr von denen von 1936.

Zusammenfassung der meereschemischen Verhältnisse im Jahr 2003

Die jährlichen Trenduntersuchungen für Nährstoffe und Schwermetalle von Ende Januar bis Anfang Februar zeigten sowohl für die küstennahen Gebiete als auch für die Deutsche Bucht, dass sich die Nährstoffkonzentrationen im Schwankungsbereich der letzten Jahre bewegten.
Beim Phosphat wurden im küstennahen Bereich Konzentrationen von 0,90 µmol/l mit einer Schwankungsbreite von ±0,17 µmol/l gemessen, in der Deutschen Bucht entprechend 0,56 ±0,17 µmol/l. Die Silikatkonzentration betrug im küstennahen Bereich 27 ±4 µmol/l, in der Deutschen Bucht 11 ±4 µmol/l. Die Werte für Phosphat und Silikat unterschieden sich nicht signifikant von denen aus dem Jahr 1936. Der gebundene Stickstoff (Nitrat + Nitrit + Ammonium) erreichte im küstennahen Bereich Werte von 48 ±10 µmol/l, in der Deutschen Bucht lagen die Konzentrationen bei 18 ±5 µmol/l.
Die Hochwasser der Elbe vom Sommer und Herbst des Vorjahres blieben ohne nachweisbare Auswirkungen auf die Deutschen Bucht.
Ende Juli/Anfang August zeigte die Nordsee noch gute Sauerstoffbedingungen und nur vereinzelt niedrige bis kritische Werte (so zum Beispiel südöstlich der Doggerbank).
In der äußeren Deutschen Bucht wurden Mitte September im bodennahen Wasser sehr niedrige Sauerstoffgehalte (bis 3,2 mg/l) ermittelt, der niedrigste vom BSH in diesem Seegebiet gemessene Werte seit dem Jahr 1989, in dem die Wettersituation vergleichbar war.