Реферат на тему:

Sauerstoffmangel in der westlichen Ostsee

Sauerstoffmangel

Insgesamt erscheint die Sauerstoffsituation 2002 im Bodenwasser der
westlichen Ostsee deutlich schlechter als in den letzten Jahren.
Bemerkenswert ist das jahreszeitlich fruehe Auftreten des
Sauerstoffmangels. Bereits vor zwei Wochen (13.8.) wurde bei Messungen
in Bodennaehe das Fehlen von Sauerstoff und Schwefelwasserstoff
festgestellt.

Auch Sondenmessungen erbrachten in der Innen- wie Aussenfoerde sehr
niedrige Werte zwischen 1,0 und 0,3 mg/l Sauerstoff. Die Bildung
giftigen Schwefelwasserstoffs ist auch hier zu vermuten. Sollte der Wind
auf westliche Richtungen umschwenken und sich verstaerken, kann es zum
Auftrieb giftigen H2S-haltigen Wassers an die Oberflaeche kommen. Dann
ist auch an schleswig-holsteinischen Kuesten mit Fischsterben zu
rechnen. Festsitzende Bodentiere sind vermutlich schon jetzt in einigen
Bereichen geschaedigt oder abgestorben.

In Daenemark spricht man jetzt schon von dem groessten O2-Mangelereignis
seit Beginn der Messungen. Weite Bereiche des Meeresbodens um Fuenen im
Grossen und Kleinen Belt seien bereits abgestorben.

Um einen grossflaechigen Ueberblick ueber die Situation vor
Schleswig-Holstein zu erhalten, werden vom 2. bis 20. September auf
ueber 60 Messstellen hydrographische Untersuchungen und
Sauerstoffmessungen durchgefuehrt. Eine aehnliche Kampagne gab es
bereits im letzten Jahr, so dass Vergleichsdaten vorliegen. Mit
Zwischenergebnissen ist bereits am 6. September Herrn zu rechnen. An die
hydrographischen und chemischen Messungen schliesst sich vom 23. bis
27.9. ein Unterwasservideomonitoring an, bei dem eine erste Bewertung
der Auswirkung auf die Bodenlebewelt vorgenommen wird.

Auf eine moegliche Ursache vom 20.8.2002 hin:.

Der erhoehte Phytoplanktongehalt ist sicher eine Folge der erhoehten
Festlandsabfluesse mit seinen Naehrstofffrachten im Juli durch die
Starkregenereignisse. Aber auch letzten Herbst und im Fruehjahr gab es
ueberdurchschnittliche Regenfaelle. Dadurch kam es neben Naehrstoffen
auch zum Eintrag von sauerstoffzehrender organischer Substanz (Blaetter,
Mueckelarven, Suesswasseralgen etc.) in die Kuestengewaesser.

Zudem sind durch die lang anhaltende, schwache Ostwindlage die
Salzgehalte an der Oberflaeche gering, die Temperaturen hoch und damit
die Schichtung sehr stabil. Dieses verhindert Wasseraustausch und
Belueftung des Bodenwassers. Mit einer Entspannung der Situation ist
erfahrungsgemaess erst Anfang bis Mitte Oktober zu rechnen, wenn sich
durch Abkuehlung und Starkwinde die Schichtung nach und nach aufloest
und sauerstoffreiches Wasser an den Boden herangefuehrt wird.

Im Oberflaechenwasser treten wegen des staendigen Kontaktes mit der
Atmosphaere, der Sauerstoffproduktion des Phytoplanktons bei der
Fotosynthese im Sommer und der thermischen Konvektion im Winter keine
Sauerstoffprobleme auf. Anders im Tiefenwasser. Die Dichteschichtung,
vor allem die haline Sprungschicht, wirkt wie eine Sperre.

Gegenueber vertikalen Austauschprozessen, so dass eine konvektive
Erneuerung des Bodenwassers ausgeschlossen ist. Erfolgt kein
horizontaler Wasseraustausch, dann bilden sich in den Becken der Ostsee
lebensfeindliche sauerstoffarme und -freie Zonen, da der im Wasser
geloeste Sauerstoff beim Abbau der abgesunkenen toten organischen
Substanz aufgezehrt wird.

Folge:

Zweiteilung des Meeres in eine sauerstoffreiche obere und eine extrem
sauerstoffarme untere Schicht, die durch einen scharfen O2-Uebergangs-

reich von der oberen getrennt ist .

Da die Tiefenzonen der Ostsee durch die starke Dichteschichtung von dem
Austausch mit dem Oberflaechenwasser abgeschlossen sind, kann die
Sauerstoffversorgung der tiefen Becken in der Ostsee nur ueber den
horizontalen Wasseraustausch erfolgen. Als Mittel des
Sauerstofftransportes dient das salzreichere und damit schwerere
Meerwasser der Nordsee, das sich unter das salzaermere, leichtere,
aufgrund des Druckgefaelles im Mittel ausstroemende Ostseewasser schiebt
und als Tiefenstrom in die Ostsee eindringt.

Die advektive Erneuerung des Bodenwassers in der Ostsee ueber den
Einstrom von sauerstoffhaltigem Nordseewasser durch die Belte und den
Oeresund ist jedoch an gewisse Bedingungen geknuepft. Waehrend naemlich
der Ausstrom des durch die Flusswasserzufuhr ausgesuessten, also
leichteren Oberflaechenwassers — von bestimmten Wetterlagen abgesehen
ungehindert erfolgen kann, stellt das Bodenrelief mit seinen engen und
flachen Durchlaessen in der Beltsee sowie den Schwellen zwischen den
einzelnen Becken im Inneren der Ostsee ein erhebliches Hemmnis fuer das
spezifisch schwerere Einstromwasser dar. Nur bei einer hinreichenden
Ansammlung von Salzwasser vor den Eingangsschwellen zur Ostsee und einer
bei anhaltend starken Westwinden und niedrigen Wasserstaenden in der
westlichen Ostsee laenger andauernden Einstromlage kann es daher zu
einer durchgreifenden Wassererneuerung in den Ostseebecken kommen.

Wassertemperaturaenderungen

In den Jahren 1979 bis 1988 sind in der zentralen Ostsee im
Tiefenbereich von 80 — 100 m die Sauerstoffverhaeltnisse etwas besser
geworden. Dort konnten weite Bereiche des Meeresbodens wieder besiedelt
werden, wo vorher die Tierwelt wegen Sauerstoffmangel fehlte. Die
Ursache fuer diese Veraenderung ist u.a. in der Verlagerung der
Salzgehaltssprungschicht im gleichen Zeitraum um etwa 9 m in die Tiefe
zu erkennen. Der Oberflaechenwasserkoerper, in dem keine
Sauerstoffprobleme auftreten, reicht somit 9 m weiter nach unten. In den
groesseren Tiefen der Ostsee sind dagegen seit 1979 die Verhaeltnisse
schlechter geworden. In vielen Tiefenzonen gibt es im Wasser ueber dem
Meeresboden seit langem ueberhaupt keinen Sauerstoff mehr.

O2-Loeslichkeit im Wasser

Loeslichkeit von Luftsauerstoff (in ml/l) im Wasser ist abhaengig von
Temperatur und Salzgehalt

Schwefelwasserstoff — ein Todesbote

Giftiger Schwefelwasserstoff entwickelt sich durch die Taetigkeit von
Bakterien. Bodentiere koennen unter diesen anaeroben Bedingungen nicht
leben. Die Ausdehnung der allgemein als tote Zonen bezeichneten Areale
wird auf 20 000 km2 geschaetzt. Aus ihrer Ausbreitung folgert man, dass
die Ostsee «stirbt».

Der Meeresoekologe sieht dies allerdings differenzierter, denn auch die
Bakterien, welche Schwefelwasserstoff produzieren, leben. Man muss aber
betonen, dass die Oberflaechenschichten der offenen Ostsee hiervon
ebensowenig betroffen sind wie im Schwarzen Meer, wo es seit
Jahrtausenden in der Tiefe keinen Sauerstoff gibt.

Seit 1956 mehren sich die Beobachtungen von Sauerstoffmangel auch in den
Foerden und abgeschlossenen Buchten. In der Kieler und Mecklenburger
Bucht wurde im September 1981 in allen Wassertiefen von mehr als 20 m
extremer Sauerstoffmangel festgestellt. Vielfach gab es auch hoehere
Konzentrationen des giftigen Schwefelwasserstoffes, der sich durch
Bakterienwirkung bildet. Bis auf die Muscheln Arctica und Astarte sowie
den Wurm Halicryptus starb die gesamte Bodenfauna weitgehend aus. Auch
in daenischen und schwedischen Gewaessern traten gleichzeitig
Sauerstoffmangelzonen in bisher nie beobachtetem Ausmass auf. 1983
herrschte in den genannten Bereichen eine aehnliche Situation.
Historische Daten belegen, dass es Sauerstoffmangel am Boden der Kieler
Bucht vermutlich schon zur Bronzezeit vor 7000 Jahren und auch waehrend
des hochmittelalterlichen Klimaoptimums vor 900 Jahren gegeben hat, und
zwar ueber viele Jahrzehnte hinweg. Ein Absterben der Bodenfauna in der
Kieler Bucht durch Sauerstoffmangel war auch 1913, 1926, 1961, 1964,
1967, 1972 und 1975 zu verzeichnen, wenn auch nicht so weitraeumig wie
1981. Im Bodenwasser der Eckernfoerder Bucht bei Boknis Eck wurde
Sauerstoffmangel in der Dekade 1975-1984 haeufiger festgestellt als in
den 10 Jahren vorher. Seit 1980 gab es kein Jahr mit guten
Sauerstoffverhaeltnissen im Sommer. Dennoch kam es selbst bei knapper
Versorgung alljaehrlich zu schneller Wiederbesiedlung des Meeresbodens.

Nicht nur das Oberflaechenwasser, auch das Tiefenwasser der Ostsee ist
seit 1978 salzaermer geworden und hat nur noch 11,5 ‰ Salzgehalt
gegenueber 13 ‰ im Jahr 1977. Deshalb wuerde jetzt schon ein Einstrom
verhaeltnismaessig salzarmen Wassers ausreichen, um das Bodenwasser in
der zentralen Ostsee auszutauschen. Am besten waere es fuer das
oekologische System der Ostsee, wenn alljaehrlich mit dem
Salzwassereinstrom etwas mehr Sauerstoff geliefert als im Laufe des
Jahres verbraucht wuerde. Wie sich aber langfristig die
Wetterbedingungen entwickeln werden und mit welcher Haeufigkeit es in
den kommenden Jahrzehnten Salzwassereinbrueche geben wird, kann man
nicht vorhersagen. Die tieferen Becken der Ostsee bleiben dann ohne
Sauerstoff, trotz aller Anstrengung zur Naehrstoffreduzierung.

Belastung der Ostsee-Umwelt durch Schadstoffe

Unter Schadstoffe fallen Umweltgifte industriell-technischen Ursprungs
wie DDT, PCBs (polychlorierte Biphenyle) oder auch das 1988 fuer
bewuchsverhindernde Unterwasseranstriche bei Sportbooten verbotene
hochgiftige TBT (Tributylzinn). Die Konzentrationen im Wasser sind
teilweise ausserordentlich gering. Bekannt ist hingegen die
Akkumulationsfaehigkeit vieler Organismen, die als Umweltindikatoren
herangezogen werden koennen wie z.B. die Miesmuscheln.

Bereits kurz nach 1970 wurde in allen Ostsee-Anliegerstaaten die
Anwendung von DDT verboten oder zumindest erheblich eingeschraenkt. Dies
hat relativ schnelle Auswirkungen gehabt: Die DDT-Konzentration in
Seevoegeleiern und in der Muskulatur von Heringen gingen bedeutend
zurueck (Rueckgang von 0,7 mg/kg auf 0,2 mg/kg in der Zeit von
1974-1982). Heute liegt die DDT-Konzentration in der offenen Ostsee
vielfach unter der Nachweisgrenze (0,05 ng/I).

Fuer die Krankheits- und Missbildungsphaenomene des gefaehrdeten
Bestandes von 2000 Kegelrobben und rund 10 000 Ringelrobben in der
noerdlichen Ostsee hatten schwedische Meeresbiologen wohl nicht zu
Unrecht die Belastung durch PCBs verantwortlich gemacht. Die
Konzentrationen von PCBs haben sich in den letzten Jahren nach einem
schnellen Rueckgang auf einem niedrigeren Niveau eingependelt.

Auch Quecksilber ist fuer die Ostsee grossraeumig kein gravierendes
Problem mehr. Die heute gemessenen Konzentrationen von etwa 3 ng/l,
davon zur Haelfte in labiler anorganischer Form, entsprechen etwa dem
naturgegebenen Gehalt, wie er sich im offenen Nordatlantik findet. Bis
1980/83 war der Quecksilbergehalt in Heringen und Dorschen auf unter
0,03 mg/kg zurueckgegangen. Das Quecksilber stammte teilweise aus der
Zellstoff- und Papierindustrie des Ostseeraumes. Eine aehnliche
Entwicklungstendenz ist fuer das Cadmium festzustellen.

Die Konzentration von Spurenelementen (Schwermetallen) in der offenen
Ostsee liegt, abgesehen von Flussmuendungsgebieten, nur unwesentlich
hoeher als im Atlantik, der als Referenzpunkt fuer die globale Belastung
der marinen Biosphaere dienen kann.

Jaehrlich werden in die Ostsee durch Zufluesse, Schiffsbetrieb und durch
die Atmosphaere rund 50.000 t Erdoelbestandteile eingebracht. Im
Ostseewasser finden sich 0,2-2,0 mg/m3. In der Naehe von Staedten und
Raffineriestandorten ist die Belastung aber erheblich groesser.
Besonders Voegel und benthische (auf dem Meeresboden)
Lebensgemeinschaften werden hierdurch betroffen.

Perspektiven

Gravierende Umweltprobleme treten im Ostseebereich in Kuestengewaessern
auf, die in dieser, auf die offene See konzentrierten Gesamtschau nicht
beruecksichtigt werden konnten. Die inneren Foerden und Buchten oder
auch Bodden und Haffs mit eingeschraenktem Wasseraustausch zur offenen
See sowie die Flussmuendungsbereiche der Newa, Weichsel und Memel, der
Duena oder der Oder unterliegen nicht nur staerkerer Inanspruchnahme
durch den Menschen, sondern unterstehen umweltpolitisch noch
ausschliesslich der nationalen Verantwortlichkeit. Wegen
gesundheitlicher Gefaehrdung durch Kolibakterien mussten 1988/89 an
vielen Kuestenabschnitten Estlands, Lettlands, Litauens und Polens
bereits Badeverbote erlassen werden.

Das Oekosystem Ostsee ist nach heutiger Einschaetzung deutlich
gefaehrdeter als das der Nordsee. Hierfuer sind die natuerlichen
Gegebenheiten, insbesondere der geringe Wasseraustausch und die
mangelhafte vertikale Durchmischung durch Schichtenbildung
verantwortlich, die die Selbstreinigungskraft der Ostsee herabsetzen.
Anthropogene Belastungen wirken sich daher in der Ostsee gravierender
aus.

 

 

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