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MURSYS - Ostsee retrospektiv

   
 
 

MURSYS - Hydrographische-chemische Zustandseinschätzung der Ostsee im Jahre 2006 (Kurzfassung)

  Leibniz-Institut für Ostseeforschung, Warnemünde;
im Auftrage des Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrographie, Hamburg, Rostock

(http://www.io-warnemuende.de)

Der Winter 2005/2006 war ein mittelkalter Winter, nach 2002/2003 der zweitkälteste Winter der vergangenen Dekade, strenger als 2004/2005. Die maximale Eisbedeckung der Ostsee lag mit 210 000 km² am 16. März bei 98 % des langjährigen Mittelwerts von 215 000 000 km² seit 1720. Der Winter 2002/2003 war der kälteste der letzten Dekade und wies eine Eisbedeckung von 232 000 000 km² auf. Die reduzierte Eissumme für die deutsche Ostseeküste betrug im Jahr 2006 16 Tage (langjähriges arithmetisches Mittel: 22 Tage), somit gehört der Eiswinter 2005/2006 an der deutschen Ostseeküste zu den mäßigen Eiswintern. Die Kältesumme des Winters in Warnemünde lag mit einem Wert von 98 nur unwesentlich unter dem langjährigen Mittel 1946 - 2006 von 106, was insbesondere durch den extrem kalten Januar und den kalten und schneereichen März verursacht wurde. So wurden am 23. Januar 2006 nachts die tiefsten Temperaturen seit Februar 1956 im deutschen Tiefland gemessen, -23 °C in Vorpommern, -14,5 °C auf Hiddensee. Global gesehen wird das Jahr 2006 noch wärmer als 2005 eingeschätzt. Die Jahreswärmesumme 2006 in Warnemünde von 355 sowie die Wärmesummen von Juli (184) und September (58) sind die höchsten in der Beobachtungsreihe seit 1948 und liegen damit etwa 20 % über den bisherigen Rekordwerten. Noch nie war in Deutschland ein Monat so sonnig wie der Juli 2006. Mit über 407 Stunden Sonnenschein an der Station "Leuchtturm Dornbusch" auf Hiddensee wurde der monatliche Allzeit-Rekord gebrochen, bisher gehalten vom Kap Arkona mit 403 Stunden, gemessen im Juli 1994. Der Juli 2006 war der heißeste Monat seit Beginn der Wetterbeobachtung vor 105 Jahren. Der Deutsche Wetterdienst registrierte in Warnemünde eine Juli-Durchschnittstemperatur von 21,9 °C.

Die meteorologischen Bedingungen spiegeln sich auch in der Wassertemperatur wider. Das Jahr 2006 war in der Wasseroberflächentemperatur gekennzeichnet durch vergleichsweise warme Monate Juli, Oktober und Dezember und war im Jahresmittel das wärmste Jahr des Untersuchungszeitraumes 1990 - 2006. Die Monate Februar - Mai waren vergleichsweise kalt. Der März gehörte nahezu in der gesamten Ostsee nach 1996 zu den kältesten seit 1990. Die Monate Juli und Oktober waren in der zentralen und südlichen Ostsee die wärmsten der letzten 17 Jahre. Die maximalen Temperaturen wurden in der zentralen Ostsee mit Werten von 23 - 25 °C am 8. Juli erreicht. In der westlichen Ostsee wurden die Maximalwerte von 23 - 25 °C zwischen dem 20. und 30. Juli gemessen. Damit weisen weite Teile der Arkonasee, die Bornholmsee und die südliche Gotlandsee positive Anomalien von +4 K bis +5 K auf.

Markante barotrope Einstromereignisse mit Volumen um 200 km³ oder mehr fanden in der Ostsee 2006 nicht statt, weil die Weststürme jeweils nur zu kurz andauerten, zu schwach waren und der Füllstand der Ostsee am Jahresende permanent hoch lag. So waren die Verhältnisse in den Tiefenbecken der Ostsee nach wie vor durch die warmen und kalten Einströme 2002 und 2003 und die danach einsetzende Stagnationsperiode geprägt. Jedoch gibt es mehrere Hinweise, dass die Tiefenbecken der Ostsee 2006 von zwei baroklinen Einströmen über die Darßer Schwelle, einer im September - Dezember 2005, der andere im Juni - August 2006, beeinflusst wurden. Im Bornholmbecken trat eine gewisse Verbesserung der Sauerstoffsituation ein. Nachdem im Jahr 2005 in 80 m Wassertiefe ein negativer Jahresmittelwert von -0,67 ml/L errechnet wurde, dokumentiert der Jahresmittelwert 2006 von 0,85 mI/L die Effekte mehrerer barokliner Einschübe unterschiedlicher Dichte. Im östlichen Gotlandbecken verstärkte sich die Stagnationsperiode. Die gesamte Wassersäule zwischen 140 m Wassertiefe und dem Boden war frei von Sauerstoff. Der Jahresmittelwert für den 200 m-Horizont fiel von 0,88 ml/L (2004) über -0,23 ml/L (2005) auf -1,58 ml/L im Jahr 2006. Der barokline Einstrom von Juni - August 2006 führte kurzzeitig zu einer Belüftung in Bodennähe Anfang November. Auch im nördlichen und westlichen Gotlandbecken verstärkte sich die Stagnation, so dass zusammengefasst werden muss, dass die neue Stagnationsperiode im Jahr 2006 in weiten Tiefenbereichen der zentralen Ostsee zu einer weiteren Verschlechterung der Sauerstoffverhältnisse geführt hat. Sowohl die Werte der Schwefelwasserstoff-Konzentrationen wie auch ihre vertikale Ausdehnung nahmen zu.

Die Winterphase wird zur Beschreibung von Nährstofftrends im Oberflächenwasser genutzt. Nachdem insbesondere im Jahr 2005 in allen Seegebieten der zentralen Ostsee sehr hohe Phosphatwinterkonzentrationen gemessen wurden, war im Jahr 2006 ein deutlicher Rückgang zu beobachten. Die winterlichen Nitratkonzentrationen lagen dagegen im Bereich der letzten Jahre, nachdem 2004 die niedrigsten Werte seit 15 Jahren registriert wurden. Die Winterkonzentrationen können auch zur Berechnung der molaren N/P-Verhältnisse benutzt werden. Diese schwankten im Jahr 2006 zwischen 3,0 im Bornholmbecken und 5,9 im Bereich des Farötiefs und waren damit deutlich niedriger als die N/P-Verhältnisse der Jahresreihe 1990 - 2000. Beispielsweise liegt das 11-Jahresmittel im Bornholmbecken bei 7,3 und im östlichen Gotlandbecken bei 7,9. Es muss darauf hingewiesen werden, dass die Nährstoffkonzentrationen in der Oberflächenschicht und damit folgerichtig auch die N/P-Verhältnisse durch das Nährstoffreservoir unterhalb der Halokline beeinflusst werden, die seinerseits des Ergebnis des Wechselspiels von Einstromereignissen und Stagnationsperioden in den tiefen Becken ist. Tief reichende vertikale Durchmischung kann Teile dieses Nährstoffvorrats in die Oberflächenschicht transportieren. Die deutlich vom Redfield-Verhältnis abweichenden N/P-Verhältnisse stellen ideale Bedingungen für die Entwicklung von Blaualgen im Sommer dar. Zusätzlich trugen die hohen Wassertemperaturen zu einer frühzeitigen Initiierung der Cyanobakterienblüte bei. Die sommerliche Entwicklung der Blaualgen verlief im Jahr 2006 jedoch deutlich anders als im Vorjahr. Bereits Anfang Juli setzte eine intensive Massenentwicklung im Bornholmbecken, im Arkonabecken und in der westlichen Ostsee ein, die bis Ende August/Anfang September anhielt. Der Bereich des Gotlandbeckens war deutlich weniger betroffen. Die meteorologischen Bedingungen waren in beiden Seegebieten durchaus vergleichbar. Damit muss geschlussfolgert werden, dass die auslösenden und regulierenden Faktoren für die Massenentwicklung von Cyanobakterien bei weitem noch nicht verstanden sind.

Die Intensivierung der Stagnationsperiode in den tiefen Becken der zentralen Ostsee ist verbunden mit Veränderungen im Nährstoffhaushalt. Die Ausbreitung der anoxischen Schicht ging einher mit einer Rücklösung und Anreicherung von Phosphat. Die schwefelwasserstoffhaltige Schicht war dagegen frei von Nitrat und es kam zu einer Akkumulation von Ammonium. Beispielweise stieg der Jahresmittelwert für Phosphat in 200 m Wassertiefe im Gotiandtief von 3,12 µmol/L (2005) auf 4,20 µmol/L (2006), die Ammoniumkonzentrationen erhöhten sich von 1,7 µmol/L (2005) auf 9,2 µmol/L im Jahr 2006. Die extrem hohen Werte vom Ende der vorherigen Stagnationsperiode wurden jedoch noch nicht wieder erreicht.

Der vollständige Bericht wurde auch veröffentlicht in der Reihe "Meereswissenschaftliche Berichte" (Marine Science Reports) des IOW als Bericht Nr. 70, zu finden im Internet unter:
(http://www.io-warnemuende.de/documents/mebe70_2006-zustand-hc-und-schwermetalle.pdf)

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 © 2017 Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie Aktualisiert am: 11.03.2009 09:47:03  
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