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MURSYS - Ostsee

   
 
 

Hydrographisch-chemische Bedingungen in der deutschen ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ) der Ostsee im Jahre 2011

  Leibniz-Institut für Ostseeforschung (IOW), Warnemünde:
im Auftrage des
Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH), Hamburg, Rostock

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

(Zusammenfassung der Ergebnisse aus dem Ostsee-Monitoring: Meereswiss. Ber. 86 (2012). Nausch, G.; Feistel, R.; Umlauf, L.; Mohrholz, V.; Nagel, K.; Siegel, H.:)
(Hydrographisch-hydrochemische Zustandseinschätzung der Ostsee 2011)

Der Bericht beschreibt die hydrographisch-chemischen Bedingungen in der westlichen Ostsee von der Kieler Bucht bis zum Arkonabecken für das Jahr 2011. Basierend auf den meteorologischen Verhältnissen werden die horizontalen und vertikalen Verteilungsmuster von Temperatur, Salzgehalt, Sauerstoff und Nährstoffen mit saisonaler Auflösung dargestellt.

Nach dem mäßigen bis starken, auffällig langen und kalten Winter 2009/2010 folgte unmittelbar danach ein ähnlich strenger Winter 2010/11. Mit einer Kältesumme 177,7 K d von Warnemünde liegt er auf Platz 13 der kältesten Winter seit Beginn der Vergleichsdaten im Jahr 1948, gleich hinter dem des Vorjahrs mit 203,7 K d. Der kälteste war der von 1962/63 mit 395,2 K d.

Das Jahr war insgesamt überdurchschnittlich warm. Die Jahreswärmesumme 2011 von 174,5 K d war geringer als in den Vorjahren und lag nur wenig höher als der Mittelwert 148 K d der Beobachtungsreihe seit 1948, deutlich innerhalb der statistischen Streuung und nur halb so groß wie Rekordwert 355 K d des Jahrs 2006. In der Liste der letzten 64 Jahreswärmesummen belegt 2011 den Platz 20.

Das Jahr 2011 war in der Wasseroberflächentemperatur in der westlichen Ostsee durch vergleichsweise kalte Monate Januar bis März und einen warmen Juni gekennzeichnet. Die starke Abkühlung im Dezember 2010 setzte sich im Januar und Februar in der Mecklenburger Bucht und bis März in der Arkonasee fort. Dadurch entwickelte sich der Februar in der Mecklenburger Bucht mit Monatsmitteltemperaturen kurz unter 0 °C und Anomalien von -2 K zum kältesten Monat. In der Arkonasee lagen die Oberflächentemperaturen in den ersten beiden Monaten um 1 °C und verminderten sich im März auf 0,5 °C, als sich die Mecklenburger Bucht schon zu erwärmen begann. Die höchsten positiven Anomalien traten im Juni mit bis zu 1,5 K auf. Im Juli lagen die Monatsmittel noch im Bereich der langjährigen Mittelwerte, im August mit etwa 1,6 K darunter. Dadurch erreichten die Maximaltemperaturen Anfang August nur noch Werte um 18 - 19 °C. September und Oktober waren durch anhaltende Westwinde gekennzeichnet, die zu starkem Auftrieb an der schwedischen Küste führten. Dadurch entstanden in der nördlichen Arkonasee negative Anomalien bis -4 K. Im November lagen die Wasseroberflächentemperaturen in der westlichen Ostsee im Bereich der langjährigen Mittelwerte. Der Dezember war im etwa 1 K wärmer als das langjährige Mittel.

Barotrope Einstromereignisse mit geschätzten Volumina zwischen 100 und 300 km³ fanden in der Ostsee 2011 vier Mal statt, im Januar/Februar, im März/April, im Mai und im November/Dezember. Das relativ starke Einstromsignal von November/Dezember 2011 transportierte etwa eine Milliarde Tonnen (1 Gt) Salz in die Ostsee und bleibt damit deutlich hinter den letzten großen Salzwassereinbrüchen in den Winter 2003 (2,0 Gt) und 1993 (3,4 Gt) zurück. Das eingeströmte Salz konnte erst im Januar 2012 in Bornholmbecken quantifiziert werden. 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 Jahresgang der Sauerstoffsättigung zeigte 2011 das typische Muster. Im Ergebnis der Dominanz sauerstoffzehrender Prozesse und geringer Produktion war das Oberflächenwasser im Winter im Untersuchungsgebiet mit etwa 97 - 98 % Sauerstoffsättigung leicht untersättigt. Die Frühjahrsblüte des Phytoplanktons führte in der westlichen Ostsee besonders im März zu einer Übersättigung des Oberflächenwassers.

Im Arkonabecken setzte die Frühjahrsblüte des Phytoplanktons auf Grund des langen Winters verspätet ein und reichte bis in den Mai. Wie auch bei den Sauerstoffkonzentrationen dokumentiert die große Spannbreite der Werte einen unterschiedlichen Entwicklungsstand der Phytoplanktonblüte. Im Herbst führten verstärkte Abbauprozesse erneut zu einer Untersättigung mit Sauerstoffsättigungswerten zwischen 95 % und 96 %. Generell muss festgestellt werden, dass die jährliche Schwankungsbreite der Sättigung wie schon in den Vorjahren relativ gering ist. Dies spricht für eine gesunde Sauerstoffbilanz des Oberflächenwassers.

In der Oberflächenschicht wiesen die Nährstoffe Phosphat und Nitrat den für die gemäßigten Breiten typischen Jahresgang auf. Auf Grund des lang anhaltenden Winters 2010/2011 ist in der Arkonasee ein winterliches Plateau andeutungsweise zu sehen, wie es für die zentrale Ostsee typisch ist. In der Regel verhindert aber das frühe Einsetzen der Frühjahrsblüte im Arkonabecken und vor allem in der westlichen Ostsee dieses stabile Plateau. Schon Ende März war jedoch auch im Jahr 2011 das Nitratreservoir vollständig erschöpft, während noch ausreichend Phosphat vorhanden war. Die Frühjahrsblüte brach dann auf Grund von Stickstofflimitation zusammen. Die Phosphatkonzentrationen gingen dagegen erst allmählich zurück und erreichten im Sommer die Nachweisgrenze, wodurch Voraussetzungen für die Ausbildung von intensiven Blaualgenblüten gegeben waren. Im Herbst kommt es infolge der verstärkten Mineralisation der organischen Substanz zu einem langsamen Anstieg der Nährstoffkonzentrationen, bis dann spätestens im Februar des Folgejahres wieder die Winterkonzentrationen erreicht werden.

Der Bericht stellt eine zusammenfassende Analyse der Silikatmessungen der Jahresreihe 1993 - 2011 vor. Im Mittel ist während des gesamten Jahresverlaufs ausreichend Silikat vorhanden, so dass das Wachstum der Kieselalgen normalerweise nicht durch Silikat begrenzt wird. Monatliche Messungen in den Jahren 2009 und 2010 in der westlichen Ostsee zeigten jedoch, dass es im Februar/März zu einer drastischen Abnahme des Silikats kommen kann. Messwerte unter 1 µmol/l weisen eindeutig auf eine kurzzeitige Silikatlimitation hin.
Die gemittelten Silikatjahresgänge in der Mecklenburger Bucht und der Arkonasee unterscheiden sich deutlich. In der Mecklenburger Bucht findet in der Regel eine intensive Frühjahrsblüte der Kieselalgen statt, die zu einem deutlichen Silikatrückgang um ca. 10 µmol/l vom Februar bis zum Mai führt. In der Arkonasee kann ebenfalls eine Kieselalgenblüte beobachtet werden, die jedoch später einsetzt; von Februar bis März nehmen die Messwerte nur geringfügig ab. Auch scheint die Intensität der Blüte im Mittel geringer zu sein, da die Differenz zwischen Februar und Mai nur knapp 6 µmol/l beträgt.
Bis in die Mitte des vergangenen Jahrhunderts wurden erheblich höhere Silikatkonzentrationen als gegenwärtig gemessen (20 - 30 µmol/l). Ein signifikanter Rückgang konnte Ende der 1950er/ Anfang der 1960er Jahre beobachtet werden. Ende der 1980er Jahre wurden in der Oberflächenschicht im Durchschnitt etwa 10 µmol/l gemessen. Seitdem hat sich in der westlichen Ostsee ein neues Gleichgewicht herausgebildet zu haben. Eine Betrachtung der Datenreihe 1993 - 2011 bestätigt dies. Die Mittelwerte der 19-jährigen Serie liegen für die westliche Ostsee bei 9,6 µmol/l und für die Arkonasee bei 9,5 µmol/l. Trenduntersuchungen bestätigen, dass keine weitere Abnahme der Silikatkonzentrationen zu beobachten ist. Für beide Seegebiete liegt das Bestimmtheitsmaß r2 bei 0,01.

Die Meereswissenschaftlichen Berichte des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung, Warnemünde finden sich im Internet unter:
(http://www.io-warnemuende.de/zustand-der-ostsee-2011.html)

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 © 2017 Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie Aktualisiert am: 08.05.2013 14:47:40  
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