Modellierung von Schwebstofftransporten in Nordsee und Ostsee
Abbildung 16: Konzentrationsänderungen durch Sinken und Diffusion in mg/l.
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In der Erosionsphase während des Sturms steigt die Konzentration um bis zu 7 mg/l in der
untersten Wasserschicht an. Später sedimentiert Material über kurze Zeiträume und bildet
jeweils eine dünne Bodenschicht, die schlagartig, bei Überschreitung des Schubspannungs-
geschwindigkeits-Grenzwertes für Resuspension, wieder aufgelöst wird. Dadurch entstehen
für Fraktion 3 Konzentrationsänderungen von bis zu 18 mg/l. In der Summe über die ge
samte Zeitreihe steigt die SPM-Konzentration um 15.9 mg/l (+209.6 durch Erosion und Re
suspension, -193.7 durch Sedimentation) an.
Zum Vergleich: Fraktion 1: maximale Änderung während des Sturms 5.5 mg/l durch Boden
erosion, später bis zu 1.1 mg/l durch Resuspension, Summe = 17.7 mg/l (+30.3, -12.6),
Fraktion 2: maximal 0.6 mg/l, später bis zu 0.03 mg/l, Summe = 2.0 mg/l (+2.3, -0,3).
Nachdem diese Austauschprozesse mit dem Boden abgeschlossen sind, verteilt sich das SPM
weiter in der Wassersäule durch Diffusions-Prozesse und Sinken der Teilchen (Abbildung 16).
Dem Gesamtbild entsprechend (siehe Abbildung 13) sind die größten Konzentrationsänderun
gen in der Schicht 3 zu beobachten, die nach dem Sturm 1.5 Tage lang einen Gewinn an
SPM verzeichnet, später überwiegt der Verlust.
In der Summe über die gesamte Zeitreihe sind dies: eine Änderung von -100.1 mg/l in
Schicht 1 (-1523.4 mg/l durch Sinken, +1423.7 mg/l durch Diffusion), - 85.3 mg/l (-166.6,
+81.3) in Schicht 2, -622.0 mg/l (-367.3, -254.7) in Schicht 3 und von +235.1 mg/l (+635.6, -
400.5) in Schicht 4. Diese Bilanzen entsprechen in den Schichten 1-3 denen der gesamten
Bilanz. In Schicht 4 ergibt sich die Gesamtbilanz von 270.7 mg/l durch Addition der 235.1
mg/l und der durch Erosion und Resuspension hervorgerufenen 35.6 mg/l.