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MURSYS - Ostsee retrospektiv

   
 
 

Hydrographisch-chemische Bedingungen in der deutschen ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ) der Ostsee im Jahre 2009

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

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

(Zusammenfassung der Ergebnisse aus dem Ostsee-Monitoring)

Der Bericht beschreibt die hydrographisch-chemischen Bedingungen in der westlichen Ostsee von der Kieler Bucht bis zum Arkonabecken für das Jahr 2009. Basierend auf den meteorologischen Verhältnissen werden die horizontalen und vertikalen Verteilungsmuster von Temperatur, Salzgehalt, Sauerstoff und Nährstoffen mit saisonaler Auflösung dargestellt.

Der Winter 2008/2009 war der dritte milde und kurze Winter in Folge, mit der Kältesumme (Summe aus den negativen Tagesmittelwerten der Temperatur in einem Winter) 32,8 K d von Warnemünde liegt er auf Platz 14 der mildesten Winter seit Beginn der Vergleichsdaten im Jahr 1948. Das Jahr war überdurchschnittlich warm; die Jahreswärmesumme 2009 von 208 K d war noch geringfügig höher als im Vorjahr (196 K d) und lag deutlich höher als der Mittelwert 146 K d der Beobachtungsreihe seit 1948, aber noch knapp innerhalb der statistischen Streuung und weit unter dem Rekordwert 355 K d des Jahres 2006.

Die Entwicklung der Wasseroberflächentemperatur war wie in den beiden Vorjahren durch vergleichsweise warme Monate Januar bis Mai in weiten Teilen der Ostsee gekennzeichnet. Allerdings lagen die Temperaturen unter denen der beiden Vorjahre. Der August war eindeutig wieder der wärmste Monat und der 8.8.2009 der wärmste Tag. Durch die nur langsam einsetzende Abkühlung wurde der September 2009 zu dem viertwärmsten seit 1990. Westwind im September und Oktober prägte die horizontale Temperaturverteilung mit negativen Anomalien entlang der schwedischen Küste. Insgesamt war das Jahr 2009 nach den letzten vier Jahren das fünfwärmste Jahr des Untersuchungszeitraumes.

Barotrope Einstromereignisse mit geschätzten Volumen um 200 km³ fanden in der Ostsee 2009 zwei Mal statt, im September/Oktober und im November. Von vier kleineren barotropen Signalen, die im Landsortpegel 2009 sichtbar waren, konnte keines im Tiefenwasser des Bornholm- oder Gotlandbeckens identifiziert werden. Das relativ starke Einstromsignal von Ende November 2009 wurde erst im Januar 2010 im Bornholmbecken nachgewiesen. Nach dem jetzigen Kenntnisstand erfolgen die kleinen barotropen, also sturmgetriebenen Einstromprozesse hauptsächlich auf dem kurzen Weg durch den Sund in das Arkonabecken.
Die baroklinen Ereignisse dagegen erfolgen bevorzugt über die Darßer Schwelle wegen der zu geringen Tiefe der Drogdenschwelle im Sund. Der relativ starke barokline Einstrom im April/Mai 2009 hat ebenfalls keine wesentliche Signatur im Bornholmbecken hinterlassen.

Die Sauerstoffsättigung des Oberflächenwassers zeigte auch 2009 den typischen Jahresgang. Im Ergebnis der Dominanz sauerstoffzehrender Prozesse und geringer Produktion war das Oberflächenwasser im Winter mit etwa 97 % leicht untersättigt. Mit Beginn der Frühjahrsblüte des Phytoplanktons stieg die Sättigung an. Während des Sommers herrschte durchgehend eine leichte Übersättigung durch die Aktivität der Algen vor. Im Herbst führten verstärkte Abbauprozesse erneut zu einer Untersättigung. Sowohl in der westlichen Ostsee als auch im Arkonabecken lag die Sättigung bei 98 %. Generell muss festgestellt werden, dass die jährliche Schwankungsbreite der Sättigung wie schon in den Vorjahren relativ gering war. Dies spricht für eine gesunde Sauerstoffbilanz des Oberflächenwassers.
Auch in Bodennähe ist im Untersuchungsgebiet ein ausgeprägter Jahresgang zu beobachten. In der flachen westlichen Ostsee und im Arkonabecken erfolgt alljährlich im Winterhalbjahr eine vertikale Durchmischung. Zusätzlich führen Einstromprozesse wiederholt zur Wassererneuerung, so dass im Winter und Frühjahr eine recht gute Sauerstoffversorgung bis zum Grund vorherrscht. Die Ausbildung der thermischen Schichtung und der verstärkte Abbau der organischen Substanz führen im Sommer zu einem Rückgang der Sauerstoffsättigung in den bodennahen Schichten beider Seegebiete. Der Vergleich der Jahre 2008 und 2009 zeigt einen weitgehend identischen Verlauf. Die Periode der größten Sauerstoffverarmung wird in der Regel im Spätsommer/Frühherbst beobachtet. Das Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein (LLUR) führt in diesem Zeitraum seit mehreren Jahren intensive Untersuchungen zum Sauerstoffgehalt in Bodennähe durch. Im Vergleich zum Vorjahr wurden an weniger Stationen schlechte oder sehr schlechte Sauerstoffgehalte (Sauerstoffgehalt < 2 mg/l = 1,40 ml/l) gemessen (2009: 50 %; 2008:62 %).

Die Nährstoffe Phosphat und Nitrat wiesen in der Oberflächenschicht den typischen Jahresgang auf. Allerdings stellt sich das für die zentrale Ostsee charakteristische Winterplateau, das für Trendaussagen genutzt werden kann, in der westlichen Ostsee und im Arkonabecken eher als Peak dar, da die Frühjahrsblüte des Planktons bereits sehr zeitig einsetzt. In den Jahren 2008 und 2009 waren die winterlichen Phosphat- (0,60 µmol/l) und Nitratkonzentrationen (2,7 - 2,8 µmol/l) auf ähnlichem Niveau. In beiden Jahren wurde deutlich, dass das Nitratreservoir bereits Mitte März vollständig verbraucht war. Die Stickstofflimitation führte zum Zusammenbruch der Frühjahrsblüte des Phytoplanktons. Dagegen waren Ende April noch etwa 0,20 µmol/l Phosphat vorhanden. Im weiteren Jahresverlauf gehen auch die Phosphatkonzentrationen weiter zurück und können die Nachweisgrenze erreichen, wenn sich starke Blaualgenblüten entwickeln. Im Herbst nahmen die Phosphat- und später auch die Nitratkonzentrationen auf Grund stärkerer Abbauprozesse wieder zu und erreichten im Januar/Februar des Folgejahres wieder typische Winterwerte.

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