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MURSYS - Ostsee retrospektiv

   
 
 

Biologische Zustandseinschätzung der Ostsee im Jahre 2008 (Zusammenfassung)

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

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

Dr. Norbert Wasmund, Dr. Falk Pollehne, Dr. Lutz Postel, Dr. Herbert Siegel, Dr. Michael L. Zettler

Der Original-Bericht wird in der Reihe Meereswissenschaftliche Berichten (Marine Science Reports) des Instituts für Ostseeforschung Warnemünde publiziert:
Wasmund, N., F. Pollehne, L. Postel, H. Siegel und M. Zettler (2009): Biologische Zustandseinschätzung der Ostsee im Jahre 2008. Meereswiss. Ber.,Warnemünde,78, 1-91 (link dazu siehe unten):

Biologische Zustandseinschätzung der Ostsee 2008

Im Rahmen des HELCOM-Monitorings wurden Daten über die Artenzusammensetzung und Biomasse bzw. Abundanz des Phyto- und Zooplanktons sowie des Makrozoobenthos des Jahres 2008 von der westlichen Ostsee bis in die östliche Gotlandsee (Abbildung 1) gewonnen. Sie werden im Zusammenhang mit satelliten- sowie schiffsgebundenen physikochemischen 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 2007 aus dem Gotlandbecken vervollständigen saisonale Angaben zur Phytoplanktondynamik.

Phytoplankton

Frühjahrsblüte:
Vor der Frühjahrsblüte, also im Februar, war die Phytoplanktonbiomasse wie zu erwarten im allgemeinen sehr gering. Die Frühjahrsblüte begann wie üblich im März. Sie wurde an der Station 012 (zentrale Mecklenburger Bucht) am 11.3.2008 hauptsächlich von Rhizosolenia hebetata f. semispina, Coscinodiscus granii und der nackten Form von Dictyocha speculum gebildet. Die extrem frühe Dictyocha-Blüte des Jahres 2007, verbunden mit einer Reduktion der sonst üblichen Kieselalgen-Entwicklung, hat sich also im Jahre 2008 in abgeschwächter Form wiederholt. An Station 046 (östliche Mecklenburger Bucht) sowie in der Arkonasee (Stationen 030 und 113) waren Ende März/Anfang April wie gewöhnlich Mesodinium rubrum und Skeletonema costatum bedeutsam. Daneben entwickelte sich Chrysochromulina (wahrscheinlich Chrysochromulina polylepis), nachdem es bereits im Winter 2007/08 in der zentralen Ostsee eine ungewöhnliche Blüte gebildet hatte. Es ist mixotroph und scheint im Jahre 2008 die Stellung der heterotrophen Dinoflagellaten einzunehmen, die sich sonst nach der Kieselalgen-Frühjahrsblüte einstellen. Die Dinoflagellaten-Entwicklung war wie schon im Frühjahr 2007 relativ schwach, während Chrysochromulina im Mai anwuchs und noch bis in den Sommer präsent war. Ihre stärkste Entfaltung hatte diese Gattung in der eigentlichen Ostsee, mit Abundanzen von 15 Mill. Zellen/L und Biomassen von 2069 mg/m³ an Station 271 (östliche Gotlandsee) am 3.5.2008. Zur selben Situation trat aber auch die übliche Blüte von Peridiniella catenata (1841 mg/m³) auf. Es ist hervorzuheben, dass in der Bornholmsee und Gotlandsee wiederum keine Frühjahrs-Kieselalgenblüte nachgewiesen werden konnte. Andererseits konnten bereits während der Fahrt vom 29.4. - 7.5.2008 bei extrem ruhiger See Ansammlungen von Aphanizonenon an der Wasseroberfläche beobachtet werden, insbesondere von der südlichen Gotlandsee (Station 253 am 2.5.2008) bis zur Arkonasee (Station 113 am 6.5.2008).

Sommerblüte:
Nach der Frühjahrsblüte blieb die Biomasse der Dinoflagellaten (meist unbestimmte Gymnodiniales) in der Mecklenburger Bucht ungewöhnlich gering, während sich die außergewöhnliche Chrysochromulina-Entwicklung zumindest an Station 012 (zentrale Mecklenburger Bucht) bis zum Juli hielt. Zum 30.7. entwickelte sich an Station O22 (Lübecker Bucht) eine Kieselalgenblüte (Proboscia alata, Dactyliosolen fragilissimus, Cerataulina pelagica), während an den Stationen 012 und 046 (zentrale und östliche Mecklenburger Bucht) die Phytoplankton-Biomasse sehr gering blieb und kaum Kieselalgen auftraten. Es ist allerdings nicht auszuschließen, dass sich dort Kieselalgen im anschließenden Monat entwickelten, aus dem uns keine Proben zu Verfügung stehen. Langsam kam es auch zur üblichen Vermehrung von Ceratium tripos. Stickstofffixierende Cyanobakterien waren in der Mecklenburger Bucht unbedeutend, in der Arkonasee, Bornholmsee und der östlichen Gotlandsee zumindest Ende Juli dominant.

Herbstblüte:
Nachdem im Herbst 2007 eine sehr schwache Ceratium-Entwicklung zu verzeichnen war, konnte im Herbst 2008 wieder ein ausgewogenes Verhältnis von Dinoflagellaten und Kieselalgen in der Mecklenburger Bucht gefunden werden. Die Dinoflagellaten werden im Herbst im allgemeinen durch Ceratium tripos, Ceratium lineatum und Ceratium fusus repräsentiert. Die dominierenden Arten bei den Kieselalgen variieren stärker (Coscinodiscus granii, Pseudo-nitzschia pungens, Cerataulina pelagica, Chaetoceros convolutus). Der Herbst-peak wurde in der Mecklenburger (einschl. Lübecker Bucht) am 21.10.2008 erreicht, in der Arkona- und Bornholmsee erst im November. Die Herbstblüte in der Arkona- und Bornholmsee wurde fast ausschließlich von Coscinodiscus granii gemacht. Die 10 bedeutendsten Phytoplanktonarten jeder Jahreszeit in den einzelnen Seegebieten sind in Tabelle 1 zusammengestellt.

Chlorophyll:
Die Chlorophyll a-Daten zeigten eine Abnahme der Konzentrationen in der Mecklenburger Bucht und eine Zunahme in der Arkonasee und Bornholmsee in den Frühjahrswerten. Die Sommer- und Herbstwerte stiegen von 1979 - 2008 nur in der östlichen Gotlandsee an.

Sedimentation:
Die Daten der Sedimentation des organischen Materials im Gotlandbecken im Jahr 2007 lassen auf ein normales Jahr für die Raten des Partikelexports schließen. Aufgrund der Verstopfung des Sammeltrichters zwischen April und Juli konnten die Phasen der Frühjahrs- und Sommersedimentation nicht zeitlich korrekt abgebildet werden. Die Gesamtsedimentation organischen Materials in der Frühjahrsphase übertraf die des Vorjahres um 40 %. Der sommerliche, auf Stickstofffixierung beruhende Partikelfluss, nahm im Vergleich zum langjährigen Mittel ab, während die Raten im Herbst vergleichsweise anstiegen. Das Spektrum der Phytoplanktonarten unterschied sich nicht von den vorhergehenden Jahren bis auf die koloniebildenden Cyanobakterien, von denen 2007 mit Aphanocapsa nur eine Gruppe angetroffen wurde. Die absolute Menge des aus der Deckschicht exportierten Materials war etwa doppelt so hoch wie im Vorjahr und lag deutlich über dem langjährigen Mittel. Der Gesamtfluss für die einzelnen Elemente betrug 585 mmol C, 70 mmol N, 221 mmol Si and 2,3 mmol P pro m² und Jahr. Mit 43,9 g/a Trockenmasse war der Massefluss ebenfalls deutlich höher als im Vorjahr (28,5 g/a).

Mesozooplankton

Probenentnahme und –bearbeitung:
Die Einschätzung des Jahres 2008 beruhte auf 105 WP-2 Netzproben (100 µm Maschenweite, TSK-Durchflusszähler; 0,75 m/s Hievgeschwindigkeit) aus jeweils möglichst drei Tiefenstufen auf acht Stationen zwischen Kieler Bucht und zentraler Gotlandsee. 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 1/19 ±1/6 der Proben analysiert. So wurden pro taxonomische Gruppe zwischen 1 und 816 Individuen gezählt, im Mittel 25 ±58.

Artenspektrum:
Über die letzten zehn Jahre betrachtet, wurden insgesamt 41 Zooplankton-Taxa registriert, wobei die Anzahl in der zweiten Jahreshälfte etwas größer war als in der ersten (21 - 30 gegenüber 20 - 22). 2008 wurde das Maximum wieder im Juli/August beobachtet. Prinzipiell waren folgende Gruppen zu unterscheiden:

  • (1) Taxa, die im gesamten Untersuchungszeitraum regelmäßig und (nahezu) ganzjährig präsent waren, wie Acartia bifilosa, Acartia longiremis, Centropages hamatus, Oithona similis, Pseudocalanus spp., Synchaeta spp., Temora longicornis, u.a. (in alphabetischer Reihenfolge),
  • (2) Taxa mit Jahresgang, im Sinne von anwesend bzw. abwesend, mit Bosmina spp. Acartia tonsa, einige meroplanktische Larven und
  • (3) vereinzelte Exemplare von marinem bzw. limnetischem Ursprung, die je nach Ein- und Ausstromsituationen in den Proben anzutreffen waren oder nicht. Dazu gehörten in den Vorjahren marine Vertreter wie Noctiluca scintillans, Echinodermata-, Malacostraca-Larven, und Calanus finmarchicus sowie auch Taxa limnischen Ursprungs wie Limnocalanus macrurus. Diese fehlten 2008 komplett, was als ein Zeichen für einen reduzierten horizontalen Austausch gewertet werden kann.

Situation im östlichen Gotlandbecken nach den Salzwassereinbrüchen von 2003:
Die Lebensbedingungen unterhalb der Haloklinen, die sich nach der bisher letzten stärkeren Erneuerung des Tiefenwassers im Jahre 2003 eingestellt hatten, sind fünf Jahre später in lebensfeindliche Bedingungen umgeschlagen. Die Konzentration der Cyclopidenart marinen Ursprungs, Oithona similis, verringerte sich dabei um zwei Größenordnungen. Sie tendierte 2008 gegen Null, verursacht durch die Verkleinerung der durch ausreichenden Sauerstoff- und Salzgehalt geprägten Habitatschicht von 160 auf 30 m. In diesem Abschnitt wurde diskutiert, inwiefern aus biogeographischer Sicht Ort und Zeitpunkt der Tiefenwassererneuerung von Bedeutung sind.

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. Er wurde besonders durch die Abnahme im Bereich der Rotatorien verursacht. Ihre Abundanz-Maxima verringerten sich bereits 2006 gegenüber den Zahlen zu Beginn der neunziger Jahre um fast zwei Größenordnungen. Das kann als ein Indiz für eine rückläufige Eutrophierung in der offenen Ostsee angesehen werden.

Bosmina spp. gelten als wichtige Nahrungskomponente von Heringen und Sprotten. Normalerweise wurden sommerliche Massenaufkommen bei Wasseroberflächen-Temperaturen von etwa 18 ° bis 22 °C beobachtet. Neuerdings kam die carnivore Cladocerenart Cercopagis pengoi als bestandsregulierend hinzu. In der offenen zentralen Ostsee dürfte dies mindestens seit 1999 eine Rolle spielen. Dieser Umstand bedeutet Nahrungskonkurrenz zu pelagischen Nutzfischen und Verlängerung der Nahrungskette zugleich.

Mnemiopsis leidyi und andere neue Arten:
Neben der seit 1992 aus dem ponto-kaspischen Bereich "importierten" Cladocerenart Centropagis pengoi , wurde im Sommer 2006 erstmals das Auftreten der Rippenqualle Mnemiopsis leidyi in der Ostsee dokumentiert. Sie ist der fünfte Vertreter eines Tierstammes, der in diesem Ökosystem bisher keine dominierende Rolle spielte. Die Ausbreitung wurde 2007 bis in die Eingänge des Bottnischen und Finnischen Meerbusens dokumentiert. Allerdings stellte sich 2009 durch genetische Analysen in Stockholm heraus, dass es sich bei den Exemplaren aus den Tiefen der nördlichen Ostsee um Mertensia ovum, eine arktische Rippenqualle handeln soll. Wenn dies zutrifft, könnte es sich womöglich um ein Eiszeitrelikt handeln. Zukünftig könnte uns die Ausbreitung von Penilia avirostris beschäftigen, eine das warme Wasser bevorzugende marine, herbivore Cladocerenart. Sie ist mittlerweile fester Bestandteil des Sommerplanktons in der Nordsee und fiel gegenwärtig in der Beltsee und im Sund auf.

Makrozoobenthos

Als Makrozoobenthos-Parameter wurden die Artenvielfalt, die Abundanz und die Biomasse der Organismen von 8 Stationen vom November 2008 erfasst. Mit insgesamt 109 ist die Artenzahl der 8 offshore-Stationen im Jahr 2008 im Vergleich zu den Vorjahren als mittelmäßig zu bezeichnen. Diese niedrige Artenzahl ist auf einen sommerlichen Sauerstoffmangel zurückzuführen, der die tiefen Areale im Fehmarnbelt (Station 010) und in der zentralen Mecklenburger Bucht (Station 012) betroffen hat. Die bereits 2002 und 2005 durch Sauerstoffmangel stark beeinflussten westlichen Monitoringstationen zeigten insbesondere bei der Artenzahl und Abundanz zum Teil erhebliche Einbrüche. An der Darßer Schwelle pegelte sich die Biodiversität des Makrozoobenthos im Bereich der Vorjahre ein.

Ein bis 2004 beobachteter negativer Trend bei der Abundanz und Biomasse, der auf das Verschwinden bzw. starke Zurückgehen von Hydrobia ulvae und Pygospio elegans zurückzuführen war, ist nicht mehr festzustellen. Vor allem die Wattschnecke erreichte Ursprungswerte der 1990er Jahre. In der Arkonasee zeigte die makrozoobenthische Besiedlung eine Stabilisierung sowohl bei der Artenzahl als auch bei der Abundanz und Biomasse. Die nördliche Pommernbucht weist seit Jahren stabile Verhältnisse bezüglich der Besiedlung durch das Makrozoobenthos auf. Es wurden leichte Zunahmen der Abundanz und leichte Abnahmen der Biomasse beobachtet. Die Verhältnisse in der zentralen Pommernbucht sind als stabil zu bezeichnen, nur bei der Abundanz wurde eine Zunahme registriert; sie zeigt einen Wert vergleichbar mit dem Ende der 1990er Jahre. An den 8 Monitoringstationen konnten insgesamt 23 Arten der Roten Liste nachgewiesen werden. Mit Macoma calcarea wurde unter anderem eine im Gebiet sehr selten zu beobachtende Muschel (Rote Liste: 1=vom Aussterben bedroht) in der Kieler Bucht lebend festgestellt.

Im Hinblick auf die europäische Wasserrahmenrichtlinie und Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie rangierte der vom BQI (Benthic Quality Index) abgeleitete "Ökologische Status" der Stationen zwischen unbefriedigend und sehr gut. Als unbefriedigend sind die Stationen 010 (Fehmarnbelt) und 012 (zentrale Mecklenburger Bucht) zu bezeichnen. Das ist mit Sicherheit auf den bereits oben erwähnten Sauerstoffmangel zurückzuführen, der im Sommer 2008 in diesen Regionen geherrscht haben muss. Einen mittleren Wert erhielten die Stationen 360 (Kieler Bucht), 018 (südliche Mecklenburger Bucht), 109 (zentrale Arkonasee) und 152 (nördliche Pommernbucht). Mit gut wurde die Station in der zentralen Pommernbucht (160) und mit sehr gut die Station an der Darßer Schwelle (030) bewertet.

Abbildung 1: Die Lage der beprobten Stationen in der Ostsee., GIF-Graphik: 61 KB

Abbildung 1: Die Lage der beprobten Stationen in der Ostsee.
Westliche Ostsee siehe Nebenkarte.
Die Zentralstationen der einzelnen Seegebiete sind: Station 012 = Mecklenburger Bucht, Station 113 = Arkonasee, Station 213 = Bornholmsee, Station 271 = östliche Gotlandsee, Station 160 = Pommersche Bucht.

PDF-Datei, 54 MB

Tabelle 1: Die 10 wichtigsten Phytoplankton-Taxa (in Prozent der Phytoplankton-Biomasse) in den oberen 10 m der Wassersäule: Mittelwerte der drei Fahrten von Februar bis Mai sowie der Juli/August- und Novemberfahrt 2008 in den verschiedenen Seegebieten.
Zu Beginn jedes Blocks ist die entsprechende durchschnittliche Phytoplanktonbiomasse (in µg/l) angegeben. "Unbestimmte", "Gymnodiniales" und "Peridiniales" wurden aus der Liste gelöscht, wenn sie jeweils <10 % ausmachten.

Der Gesamtbericht findet sich im Internet unter:
(http://www.io-warnemuende.de/tl_files/forschung/meereswissenschaftliche-berichte/mebe78_2009-zustand-bio.pdf)

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