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2 Sauerstoff im Wasser 
das Leben der Organismen im Wasser ist die Fähigkeit des Wassers, atmosphärischen 
O2 aufzunehmen. Dabei kann kaltes Oberflächenwasser mehr Gas aufnehmen als 
warmes. Unter bestimmten Bedingungen kann der Sauerstoff wiederum aus dem 
Wasser in die Atmosphäre entweichen. Wind und Wellen sind der Motor, der diese 
Vorgänge antreibt. 
Im Folgenden wird der Prozess des Gasaustausches zwischen Atmosphäre und Wasser 
erläutert. Der Gasaustausch erfolgt mit einer so genannter Transfergeschwindigkeit 
(engl, piston velocity). Sie ist entscheidend für den Stofftransport. Mit ihr lässt sich 
ausdrücken, wie schnell ein Gas (Sauerstoff) über die Grenzfläche Wasser-Luft 
transportiert wird. Ihre Bestimmung ist daher von besonderer Bedeutung. Es gibt viele 
verschiedene Parametrisierungen für diese Transfergeschwindigkeit. In diesem 
Abschnitt sollen zuerst die grundlegenden physikalischen Mechanismen des 
Gasaustausches erläutert und danach die Parametrisierungen der Transfer 
geschwindigkeit vorgestellt werden, die für die Modellsimulationen verwendet wurden. 
2.2.1 Gasaustausch und Parametrisierung 
Ein Transfer von Gasen erfolgt in beiden Richtungen, sowohl aus der Atmosphäre in 
das Meer wie auch umgekehrt. Die wichtigsten Faktoren, die diesen Austausch 
bestimmen, sind die Konzentrationsunterschiede des Gases zwischen Luft und Wasser 
und die Windgeschwindigkeit. Allerdings kennt man bislang nicht alle Faktoren, die 
den Transfer/Austausch von Gasen über die Meeresoberfläche kontrollieren. 
Der Gasaustausch zwischen Luft und Wasser wird durch den Gasfluss F: 
F - k(U,T,S)-{ß{T,S,P)-C L —C w ) 
(2.1) 
mit 
S 
T 
U 
Windgeschwindigkeit 
W as sertemperatur 
Salzgehalt 
[m-s ] 
[°C] 
[psu 13 ] 
P 
atmosphärischer Druck [hPa] 
13 
Practical Salinity Unit, 1 psu entspricht einem Salzgehalt von 0.1 %