4.1 Nährstoffe
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Nordseezustand 2003
Die Gradienten von Temperatur, Salzgehalt und Nährstoffen im Sommer 2003 weisen
starke Ähnlichkeiten auf, und zwar sowohl untereinander als auch im Vergleich mit
denjenigen der vorangegangenen drei Jahre. Dieser Umstand belegt eine relative Be
ständigkeit der unterschiedlichen regionalen Prozesse und deren Reichweiten. Die
tiefenabhängige Stabilität der vertikalen Schichtung kontrolliert den Nährsalzaus
tausch zwischen der im Sommer infolge der Planktonproduktion an Nährstoffen ver
armten Deckschicht und dem nährstoffreicheren Bodenwasser.
4.1.3.1 Phosphat
Die Phosphatkonzentrationen (Abb. 4-5) im Oberflächenwasser der tieferen östlichen
Nordsee lagen zumeist um ca. 0.03 |a,mol/L niedriger als im Sommer des Vorjahres,
denn die höheren Oberflächentemperaturen begünstigten hier intensivere Umsätze.
Im Bodenwasser der flachen südlichen Nordsee traten infolge häufiger vertikaler
Durchmischung verminderte Konzentrationen auf, die oft 0.25 |a,mol/L unterschritten.
Die in die euphotische Zone eingetragenen Nährsalze wurden ebenso wie die latera
len Einträge aus den Abflüssen zur Deutschen Bucht schnell vom Phytoplankton auf
genommen wie auch die lokalen Einträge im Bereich der Deutschen Bucht. Im Gegen
satz hierzu blieben die Nährsalzkonzentrationen im Tiefenwasser aus dem Atlantik
bzw. unterhalb einer stabilen Dichtesprungschicht hoch oder nahmen durch die Remi-
neralisierung von aus der Deckschicht sedimentierter Biomasse sogar zu.
Im Vergleich zu langjährigen Mittelwerten des Spätsommers (Brockmann und Topcu
2001) erhöhten sich die Phosphatwerte im Bodenwasser der zentralen Nordsee um
bis 0.2 |a,mol/L; lediglich stellenweise wurde eine Abnahme um 0.1 |a,mol/L festgestellt
(Abb. 4-5). Im Bereich der Elbmündung wurde allerdings infolge der verminderten
Phosphoreinträge ein deutlicher Rückgang der Konzentrationen um über 0.2 |a,mol/L
beobachtet. Die Phosphat-Konzentrationen im Oberflächenwasser blieben weiträu
mig um 0.04 |a,mol/L unter den langjährigen Mittelwerten; im kontinentalen Küstenwas
ser waren sie allerdings punktuell erhöht. Die Verminderung der Phosphateinleitun
gen hat sich demnach bislang nur sehr kleinräumig ausgewirkt.
4.1.3.2 Nitrat
Infolge der unternormalen Abflussraten der Elbe (Abb. 3-30,5.91) fielen die Nitratkon
zentrationen im Sommer 2003 im Vergleich zu den Vorjahren im Küstenwasser sehr
niedrig aus (Abb. 4-6). Im Oberflächenwasser der zentralen und nördlichen Nordsee
wurden hingegen verglichen mit den Vorjahresverhältnissen erhöhte Konzentration
von 0.1 - 0.2 |a,mol/L angetroffen (Loewe et al. 2003). Die Nitrat/Phosphat-Verhältnis
se blieben generell unter 10, so dass bei Redfield-Verhältnissen von 16 von einer
Stickstofflimitierung für das Phytoplankton auszugehen ist. Die Stickstoffverarmung
der flachen südlichen Nordsee wird ähnlich wie in vorausgehenden Sommern an den
geringen Nitratkonzentrationen des Bodenwassers von < 0.5 |a,mol/L deutlich
(Abb. 4-6). Dies trifft auch auf die Doggerbank und Gebiete in deren Strömungs-Lee zu,
denn in den wegen der geringen Wassertiefe stabilen euphotischen Zonen werden
Nährsalze vom Phytoplankton ständig entnommen.