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MURSYS - Ostsee retrospektiv

   
 
 

Biologische Zustandseinschätzung der Ostsee im Jahre 2007 (Zusammenfassung)

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

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

Die angegebenen Abbildungs- und Tabellen-Nummern beziehen sich auf den Original-Bericht, der in den Meereswissenschaftlichen Berichten (Marine Science Reports) des Instituts für Ostseeforschung Warnemünde publiziert wird:
Wasmund, N., F. Pollehne, L. Postel, H. Siegel und M. Zettler (2008): Biologische Zustandseinschätzung der Ostsee im Jahre 2007. Meereswiss. Ber., Warnemünde, 74, 1 - 88 (Link dazu siehe unten):

Im Rahmen des HELCOM-Monitorings wurden Daten über die Artenzusammensetzung und Biomasse bzw. Abundanz des Phyto- und Zooplanktons sowie des Makrozoobenthos des Jahres 2007 von der westlichen Ostsee bis in die östliche Gotlandsee (Abbildung 1) gewonnen. Sie werden im Zusammenhang mit satelliten- sowie schiffsgebundenen physiko-chemischen Daten vorgestellt und diskutiert. Die Einbindung in die seit 1979 kontinuierlich weitergeführten Datenreihen soll Aussagen zu eventuellen Trends ermöglichen. Daten von Sinkstoff-Fallen des Jahres 2006 aus dem Gotlandbecken vervollständigen saisonale Angaben zur Phytoplanktondynamik.

Phytoplankton

Frühjahrsblüte:
Die Entwicklung der Frühjahrsblüte des Phytoplanktons begann in der Mecklenburger Bucht (Station 012), einschließlich Lübecker Bucht (Station O22) Anfang März, also später als im extremen Jahr 2006. Diese frühe Phase wurde von Chattonella verruculosa, Dictyocha speculum und Mesodinium rubrum dominiert. Am 27.3.2007 scheint die Blüte ihren Höhepunkt erreicht zu haben mit Biomassen von Dictyocha speculum in einer extremen Höhe von je 17893 mg/m³ und 12.842 mg/m³ an den Stationen 012 und O22. Auch in der Kieler Bucht (Station 360) ist die Blüte mit Chlorophyll a-Konzentrationen von 30,6 mg/m³ zu dieser Zeit stark entwickelt. Die frühe Dictyocha-Blüte ist sehr ungewöhnlich.
Normalerweise erscheint Dictyocha erst nach der sonst in diesem Seegebiet sehr kräftigen Kieselalgenblüte. Im Jahre 2007 scheint die Kieselalgenblüte ausgefallen bzw. von den Flagellaten verdrängt zu sein. Der Rückgang der Kieselalgen ist ein Phänomen, das von WASMUND et al. (1998) speziell in der eigentlichen Ostsee bereits für die 1990er Jahre beschrieben wurde; die westliche Ostsee war bislang nicht betroffen. Eine relativ schwache Kieselalgenentwicklung fand aber dennoch statt, und zwar nach der Dictyocha-Blüte. Das ist sehr ungewöhnlich, denn sonst findet die Kieselalgenblüte in der Mecklenburger Bucht im März, also vor der Dictyocha-Blüte statt.
Auch die Dinoflagellaten waren im Jahre 2007 in der westlichen Ostsee nur schwach entwickelt; auch sie erschienen nicht wie üblich nach den Kieselalgen, sondern vor den Kieselalgen (gemeinsam mit Dictyocha). Diese Umkehr der Sukzession ist zurzeit nicht zu erklären.
In der Arkonasee dürfte ebenfalls keine deutliche Kieselalgenentwicklung stattgefunden haben. Die Frühjahrsblüte konnte hier in den Proben nicht nachgewiesen werden, aber es deutet sich in der Bornholmsee Ende März eine Frühjahrsblüte an mit einer Chlorophyll-a-Konzentrationen von 7,2 mg/m³, die von Mesodinium rubrum, Skeletonema costatum, Chaetoceros cf. wighamii und unbestimmten Gymnodiniales dominiert wurde. Auch in der Bornholm- und Gotlandsee hat sich wieder eine moderate Kieselalgenentwicklung gezeigt. In der eigentlichen Ostsee scheint die gewohnte Sukzession von Kieselalgen zu Dinoflagellaten also noch intakt zu sein.

Sommerblüte:
Eine sonst häufig beobachtete Sommerblüte aus Kieselalgen war wie schon im Jahre 2006 in der Mecklenburger Bucht nicht nachzuweisen; lediglich Anfang August trat Proboscia alata hier mit höheren Biomassen hervor. In der Arkonasee donimierten in den Sommerproben Cyanobakterien (Nodularia spumigena, Aphanizomenon sp., Aphanocapsa sp.) und Kieselalgen (Chaetoceros impressus, Chaetoceros danicus, Actinocyclus sp., Coscinodiscus radiatus, und speziell am 4.8.2007 Proboscia alata). Die Bornholm- und Gotlandsee war im Juli 2007 gekennzeichnet durch relativ hohe Anteile an Cyanobakterien (Nodularia spumigena, Aphanizomenon sp., Cyanodictyon planctonicum, Aphanothece spp., Aphanocapsa spp., Pseudanabaena limnetica). Darüber hinaus sind Actinocyclus spp., Katablepharis remigera, Plagioselmis prolonga, Teleaulax sp. und unbestimmte Gymnodiniales erwähnenswert.

Herbstblüte:
Es ist erstaunlich, dass Ceratium tripos im Jahre 2007 in der westlichen Ostsee so schwach entwickelt war. Lediglich an Station 046 (östliche Mecklenburger Bucht) war es am 2.11.2007 dominant. Erst zum Herbst entwickelten sich Kieselalgen in weiten Teilen der westlichen Ostsee stark, insbesondere Proboscia alata, Dactyliosolen fragilissimus, Cerataulina pelagica und Actinocyclus sp. Die starke Kieselalgenentwicklung im Herbst gleicht in der Jahresbilanz die schwache Kieselalgenentwick-lung des Frühjahrs wieder aus. Auch in der Arkonasee waren Kieselalgen (Dactyliosolen fragilissimus, Cerataulina pelagica, Coscinodiscus granii und Actinocyclus sp.) im Herbst dominant. Erstaunlich ist der höhe Anteil an Cyanobakterien (Nodularia spumigena, Aphanizomenon sp.) und Mesodimium rubrum an Station 113 (zentrale Arkonasee) noch Ende Oktober. Die Herbstblüte wurde in der Bornholm- und Gotlandsee ausschließlich von Kieselalgen (Coscinodiscus granii, Actinocyclus sp., wahrscheinlich Actinocyclus octonarius) gebildet. An Station 271 (östliche Gotlandsee) wurde sie am 30.10.2007 voll entwickelt angetroffen.

Die 10 bedeutendsten Phytoplanktonarten jeder Jahreszeit in den einzelnen Seegebieten sind in Tabelle 5 (Anmerkung: dieser Zusammenfassung als Tabelle 1 angefügt) zusammengestellt. Eine komplette Artenliste des Jahres 2007 einschließlich saisonale Verbreitung ist in Tabelle 6 gezeigt.

Sedimentation:
Die Sedimentation organischen Materials in der Gotlandsee konnte im Jahr 2006 über den ganzen Jahresverlauf ohne Ausfälle gemessen werden. Eine Phase erheblich verringerter Sedimentation im Juni/Juli könnte auf die zwischenzeitliche Ablagerung von Material an der Fallenwand und den Transport in den Fangtrichter zu einem späteren Zeitraum hindeuten. Allerdings ist der Juni typischerweise der Monat mit den geringsten Raten und die Qualität des eingetragenen Materials unterscheidet sich in Bezug auf die Phytoplanktonzusammensetzung und die Elementverhältnisse derartig von den vorhergehenden und nachfolgenden Proben, dass die geringen Werte als realistisch angesehen werden müssen.
Wie in den Vorjahren trat die typische Trennung in drei qualitativ und quantitativ getrennte Sedimentationsperioden die unterschiedlichen Antriebsprozessen für die pelagische Produktion zuzuordnen sind, auch in diesem Jahr wieder auf. Das Sedimentationsmaximum im Frühjahr (März/April/Mai) kam etwas später und wurde fast ausschließlich von Diatomeen gebildet, wobei, anders als in den Vorjahren, Skeletonema costatum, Thalassiosira levanderi, Achnantes taeniata und Arten der Gattung Chaetoceros in fast gleichen Mengen auftraten.

Der Hauptexport von Silikat aus der Deckschicht fand fast nur im Frühjahr statt, wobei in diesem Sommer die Silikatflüsse durch auf Cyanobakterienaggregaten siedelnde Diatomeen der Art Nitzschia paleacea relativ gering ausfielen. Auch der Diatomeenanteil an der Herbstblüte lag sowohl in der mikroskopischen Beurteilung der Proben, wie auch bei der Messung der Silikatflüsse unter dem Durchschnitt.
Die Aggregate von Cyanobakterien (Aphanizomenon sp., Nodularia spumigena, Anabaena spp.) dominierten den vertikalen Transport von Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor in der Sommerperiode. Die Bedeutung dieser Stickstofffixierer zeigte sich wiederum durch die extrem niedrige isotopische Signatur des Stickstoffs in der Hauptsedimentationsphase im Juli/August.
Das spätherbstliche Sedimentationsmaximum war quantitativ weniger bedeutend als im Vorjahr. Es wurde von einem Gemisch verschiedener Diatomeen gebildet, wobei die Arten Coscinodiscus granii und Actinocyclus octonarius, sowie die Gattung Chaetoceros, den Bestand dominierten. In dieser Herbstphase (Oktober, November) traten ebenso die im Rest des Jahres nicht sehr abundanten kolonialen Cyanobakterien der Gattungen Aphanothece, Coelosphaerium und Snowella in etwas höheren Anteilen auf.
Die Gesamtsumme für den jährlichen Vertikalfluss lag für die einzelnen Elemente bei 270 mmol C, 33 mmol N (C/N=8,2), 107 mmol Si und 2,04 mmol P pro und Jahr. Der Massefluss betrug im Jahr 2006 28,5 g Trockenmaterial pro Jahr und war damit erheblich niedriger als in den Vorjahren.

Chlorophyll:
Die Chlorophyll a-Daten sind in Tabelle 7 dargestellt. Eine nach einzelnen Jahreszeiten separierte Langzeit-Analyse (Tabelle 8) ergab eine Abnahme der Chlorophyll-Konzentrationen in der Mecklenburger Bucht und eine Zunahme in der Arkonasee und Bornholmsee in den Frühjahrswerten, während die Sommerwerte keinerlei Trend von 1979 - 2007 zeigten (Tabelle 9, Abbildung 14).

Mesozooplankton

Probenentnahme und -bearbeitung: Die Einschätzung des Jahres 2007 beruhte auf 121 WP-2 Netzproben (100 µm Maschenweite, TSK-Durchflusszähler) aus jeweils möglichst drei Tiefenstufen. Die Beprobung erfolgte teilweise auf der Hin- und Rückfahrt, speziell zur Erfassung kurzfristiger Konzentrationsschwankungen bei Rotatorien und Cladoceren. Im Labor erfolgte, neben der bekannten Teilprobenanalyse, eine zusätzliche Durchmusterung der Gesamtprobe, um seltene Taxa erfassen zu können. Für ca. 500 Individuen pro Probe wurden zwischen 1/1 und 1/769, im Durchschnitt 1/21 ±1/6 der Proben analysiert. So wurden pro taxonomische Gruppe zwischen 1 und 2.588 Individuen gezählt, im Mittel 25 ±82. Artenspektrum: Über die letzten neun Jahre betrachtet, wurden insgesamt 39 Taxa registriert, wobei die Anzahl in der zweiten Jahreshälfte etwas größer war, als in der ersten. 2007 wurde das Maximum im Juli beobachtet. Prinzipiell waren folgende Gruppen zu unterscheiden:

  • Taxa, die im Vergleichszeitraum stets und ganzjährig präsent waren
  • Taxa, mit ausgeprägtem Jahresgang wie Bosmina spp. und einige meroplanktische Larven
  • vereinzelte Exemplare marinen bzw. limnetischen Ursprungs, die je nach Ein- und Ausstromsituationen in den Proben anzutreffen waren oder nicht, wie Calanus finmarchicus, oder Limnocalanus macrurus, sowie
  • Gelegenheitsfunde, die vom Netz nicht quantitativ erfasst wurden, wie Ephyrastadien von Aurelia aurita

Situation im östlichen Gotlandbecken nach den Salzwassereinbrüchen von 2003:
Mehrere kleinere Einstromereignisse in der Ostsee sorgte für kurzzeitig verbesserte Sauerstoffbedingungen dafür, dass die Abundanz des marinen Turbellars Alaurina composia gegenüber dem Vorjahr leicht zunahm (Faktor 10). Die Abundanz von Oithona similis blieb im gewohnten Bereich von etwas unter 100 Ind./m³. Zu einem völligen Ausfall, wie in den späten achtziger Jahren, ist es zurzeit noch nicht gekommen.

Mesozooplankton - Abundanzrückgang seit Anfang der neunziger Jahre:
Der Rückgang in der Gesamtabundanz des Mesozooplanktons gegenüber der Periode in den frühen 90er Jahren hat sich in der Tendenz fortgesetzt. Dies wurde besonders durch die Rotatorien verursacht. Das kann als Indiz für eine rückläufige Eutrophierung in der offenen Ostsee angesehen werden, denn gerade Rotatorien werden als Indikator für diesen Effekt benutzt. Die adulten, calanoiden Copepoden erreichten 2007 wieder gewohnte Spitzenkonzentrationen von 27.000 Ind./m³.

Bosmina spp. Konzentrationen:
Aufgrund der niedrigen Sommertemperaturen in der zentralen Ostsee von knapp 15 °C blieb die maximale Bosmina spp. Konzentration mit 32.000 Ind./m³ gegenüber dem Vorjahr um das Zehnfache unter dem Vorjahreswert.

Mnemiopsis leidyi:
Die Ausbreitung wurde 2007 vom IOW in der eigentlichen Ostsee und von finnischen Forschern bis in die Bottnischen und Finnischen Meerbusen dokumentiert. Des Weiteren war seitens des IOW ein Abundanz-Gradient festzustellen, mit höheren Werten in der Kieler Bucht und mit um ein bis zwei Größenordnungen geringeren Konzentrationen östlich der Darßer Schwelle. Die maximalen Abundanzen wurden vom IfM-GEOMAR mit 500 Ind./m³ im Juni in der Kieler Bucht registriert. Diese Zahlen entsprachen den Konzentrationen sowohl im Herkunftsgebiet vor Nordamerika als auch im Schwarzen Meer während der 80-er Jahre. Die Tiere hier waren jedoch im Vergleich zu denen im Schwarzen Meer um das Dreifache kleiner, was der Literatur zufolge ein geringeres Reproduktionspotential zur Folge hat. Grundsätzlich ist die weitere Beobachtung von Ausbreitung und Bestandsentwicklung in Nordeuropäischen Gewässern erforderlich.

Makrozoobenthos

Das Makrozoobenthos-Monitoring umfasst die Analyse der Artenvielfalt, der Abundanz und der Biomasse der Organismen. Mit insgesamt 133 lag die Artenzahl der 9 offshore-Stationen im Jahr 2007 im Vergleich zu den Vorjahren im Durchschnitt. Allerdings muss betont werden, dass 2 zusätzliche Stationen in das Messprogramm aufgenommen wurden. Wertet man nur die 7 Stationen aus, die bereits seit Jahren im Monitoringprogramm untersucht werden, so wurden 108 Arten gefunden. Das ist die zweithöchste Artenzahl die jemals seit Auflegung des Monitoringprogrammes gefunden wurde. Nur im Jahr 2006 wurden mit 114 noch mehr Arten festgestellt. Das ist als ein deutliche Regenerationszeichen insbesondere der westlichen, in den Jahren 2002 und 2005 vom Sauerstoffmangel betroffenen Stationen (010/Fehmarnbelt, 012/zentrale Mecklenburger Bucht, 018/Mecklenburger Bucht süd), zu werten.
Mit Aporrhais pespelecani und Buccinum undatum konnten unter anderem zwei im Gebiet sehr selten zu beobachtende Großschnecken an den Monitoringstationen lebend nachgewiesen werden. Vermutlich führten ungünstige Salzverhältnisse zum Zusammenbrechen der im Jahre 2006 noch dominant auftretenden Kleinen Pfeffermuschel Abra alba und Schlangensterns Ophiura albida in der Kieler und Mecklenburger Bucht.
An der Darßer Schwelle pegelte sich die Biodiversität des Makrozoobenthos im Bereich der Vorjahre ein, jedoch ist seit Jahren ein deutlich negativer Trend bei der Abundanz und Biomasse zu erkennen, der auf das Verschwinden bzw. starke Zurückgehen von Hydrobia ulvae und Pygospio elegans zurückzuführen ist. Erst in den letzten 3 Jahren wird eine leichte Zuname der Gesamtabundanz beobachtet. Die Faunenzusammensetzung hat sich im Laufe der Jahre mehr zu Arten verschoben, die organisch angereicherte Sedimente bevorzugen (z.B. Lagis koreni).
In der Arkonasee zeigte die makrozoobenthische Besiedlung Abnahmen bei allen bewerteten Faktoren (Abundanz, Biomasse, Artenzahl und Diversität). Es kann nur vermutet werden, dass niedrige Sauerstoffverhältnisse im Jahr 2007 zur Reduktion geführt haben. Am Tag der Probennahme waren diese jedoch nicht mehr festzustellen.
Die nördliche Pommernbucht weist seit Jahren stabile Verhältnisse bezüglich der Besiedlung durch das Makrozoobenthos auf. Es wurden leichte Abnahmen der Biomasse und der Abundanz beobachtet. Die Bornholmsee zeigte wegen fehlendem Sauerstoff im Becken (90 m Wassertiefe) keine Besiedlung mit Makrozoobenthos.

(http://falster.hh.bsh.de/bsh_edit/de/Meeresdaten/Beobachtungen/MURSYS-Umweltreportsystem/PDF/IOW_Biol_Monit_Ber_2007.pdf)

Tabelle 1: Die 10 wichtigsten Phytoplankton-Arten (in Prozent der Phytoplankton Biomasse) in den oberen 10 m der Wassersäule während der Monitoringfahrten in Frühjahr, Sommer und Herbst 2007 in den verschiedenen Seegebieten.
Zu Beginn jedes Blocks ist die entsprechende durchschnittliche Phytoplanktonbiomasse (in µg/L) angegeben.

Der vollständige Bericht:
Wasmund, N., F. Pollehne, L. Postel, H. Siegel und M. Zettler (2008): Biologische Zustandseinschätzung der Ostsee im Jahre 2007. Meereswiss. Ber., Warnemünde, 74,1-88.

wurde veröffentlicht in der Reihe "Meereswissenschaftliche Berichte" (Marine Science Reports) des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung, Warnemünde (IOW) als Bericht Nr. 74, zu finden im Internet unter:

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

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 © 2017 Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie Aktualisiert am: 08.05.2013 14:47:39  
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