4.1 Nährstoffe
Nordseezustand 2004
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Konzentration bei maximaler Nährstoffaufnahmerate - liegt generell zwischen 0.3 und
3 pmol/L (Sommer 1994). In der Deckschicht lag das Verhältnis Nitrat zu Phosphat
meist mit 1 - 6 (M/M) weit unter der physiologischen Rate von 16, was diese Schluss
folgerung erhärtet. Auch im Bodenwasser der flachen südlichen Nordsee, wo sich im
Sommer keine dauerhafte Schichtung ausbildet, lag das Verhältnis Nitrat zu Phosphat
unter 4.
In der nordöstlichen Nordsee aber auch außerhalb der ostfriesischen Küste stand DIN
- die Summenkonzentration der gelösten anorganischen Stickstoffverbindungen (Nit
rat, Nitrit und Ammonium) - zum Phosphatgehalt im Verhältnis > 40. Die in diesen Ge
bieten sehr niedrigen Phosphatgehalte von unter 0.05 pmol/L (Abb. 4-6, S. 128) dürften
hier ebenfalls eine limitierende Funktion gehabt haben.
Ammonium, das in der Deckschicht vor allem durch Ausscheidungen des Zooplank
tons und Zerfallsprozesse freigesetzt wird, war mit Gehalten oberhalb 0.5 pmol/L in
weiten Gebieten der Nordsee eher nicht limitierend.
a) Nutzung gelöster organischer Nährstoffe
Da gelöste organische Stickstoffverbindungen (DON) als Harnstoff und in Form von
freien Aminosäuren für mixo- und heterotrophe Arten direkt zur Verfügung stehen oder
nach bakteriellen Umsetzungsprozessen wieder zu Nährsalzen abgebaut werden, sol
len sie gemeinsam mit gelösten organischen Phosphorverbindungen (DOP) in die Be
trachtung einbezogen werden.
Die Analysen ergaben für DON im Oberflächenwasser stets Gehalte > 3 pmol/L. In
weiten Teilen der Nordsee überschritt die Konzentration sogar 8 pmol/L (Abb. 4-13). Da
mit stellte die DON-Fraktion unter den Stickstoffverbindungen die dominante Kompo
nente dar. Allerdings ist der Anteil der schnell vom Phytoplankton verwertbaren DON
sehr gering. Der Pool der DON und die diversen Umsetzungsprozesse sind bislang
wenig erforscht. Bekannt ist aber, dass das im Verlauf der Primär- und Folgeproduktion
verbrauchte »Frühjahrsreservoir« anorganischer Stickstoffverbindungen überwiegend
als DON wieder auftritt (Butler et al. 1979, Brockmann et al. 1999a). Durch bakte
riellen Abbau und Zerfallsprozesse werden die DON allmählich wieder in anorgani
sche Verbindungen gewandelt und damit dem Phytoplankton als Nährstoffquelle er
neut zur Verfügung gestellt.
Auch im Bodenwasser trat DON in hohen Konzentrationen von über 3 pmol/L auf,
stellte aber nicht in allen Gebieten die dominante Komponente. Im atlantischen Ein
strombereich der nördlichen Nordsee etwa wurden erheblich höhere Nitratgehalte
festgestellt (Abb. 4-7, S. 128), die jedoch tiefenbedingt für die Primärproduktion nicht ver
fügbar waren.
Die Konzentration der gelösten organischen Phosphorverbindungen (DOP) wurde als
Differenz aus den Messungen von Gesamtphosphor (TP) und Phosphat (DIP) errech
net 1 . Die DOP- (Abb. 4-13) und Phosphatgehalte (Abb. 4-6, S. 128) hatten im Oberflä
chenwasser meist gleiche Größenordnung, so dass DOP ein relevantes Nährstoffre
servoir darstellte. Maximale DOP- und DON-Gehalte traten in der Deutschen Bucht
auf und zeigten damit auch landseitige Einträge als Quelle an.
7. Die im Bodenwasser auftretenden negativen DOP-Konzentrationen (Abb. 4-13) sind Artefakte. Sie ergeben
sich aus dem Umstand, dass die zur TP-Bestimmung angewendete Nassmethode nicht immer sämtliche Phosphor
verbindungen aufschließt.