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8 Zusammenfassung und abschließende Betrachtungen
werden, schneller in die Oberflächenschicht gelangen und so für stärkere
Algenproduktion sorgen. Trotzdem sind die Netto-Umsatzraten (Produktion minus
Verbrauch) kleiner als die der geschichteten Gebiete. Diese geringen Umsatzraten
entstehen dadurch, dass die entgegengesetzt wirkenden Prozesse, die in die
Sauerstoffbilanz eingehen, nahezu gleich groß sind und im Jahresgang keine
Phasenverschiebung zwischen 02-Verbrauch und 02-Erzeugung auftritt. Ausgeprägte
Änderungen eines Prozesses können somit durch die regulierende Wirkung der anderen
Prozesse ausgeglichen werden, was für die tieferen Bereiche der Nordsee aufgrund der
Schichtung und der großen Wassertiefe deutlich erschwert ist. Für die vertikale
Differenzierung der Sauerstoffkonzentration ist daher die Dominanz einzelner Prozesse,
die für die Sauerstoffproduktion bzw. den Sauerstoffverbrauch sorgen, die Wassertiefe
sowie die Dauer und Stärke der Diffusionsbarriere von entscheidender Bedeutung.
Besonders niedrige Werte finden sich im Bodenwasser der östlichen Nordsee - mit
kleinräumiger Variabilität - im Spätsommer, wo die Voraussetzungen für eine
mangelhafte Sauerstoffversorgung des Bodenwassers (hohe Primärproduktion, stabile
sommerliche Schichtung) zu dieser Zeit erfüllt sind.
Zur Überprüfung der Modellrechnungen standen nur sehr wenige Daten zur Verfügung,
so dass der Jahresgang schlecht abgebildet ist. Diese lagen allerdings für den Monat
August vor, welcher als kritisch in Bezug auf die Sauerstoffversorgung des
Bodenwassers gilt. Aufgrund der fortschreitenden Sauerstoffzehrung in Bodennähe und
der Unterbrechung der Sauerstoffzufuhr in die tieferen Wasserschichten infolge
thermischer Schichtung sind zu dieser Zeit große Bereiche der Nordsee potentiell vom
Sauerstoffmangel in der Bodenschicht betroffen. Zum Vergleich wurden sowohl lokale
Sauerstoffprofile als auch die regionale Verteilung aus Beobachtungsdaten des DOD
herangezogen. Der Vergleich der Modellergebnisse mit Messungen ergab, dass die
Vertikalprofile der Sauer stoffgehalte die thermische Schichtung wider spiegeln. Gute
Übereinstimmung zwischen simulierten und gemessenen Temperaturen ist daher eine
besonders wichtige Voraussetzung, um eine weitgehende Übereinstimmung der
simulierten Sauerstoffkonzentration mit der Realität zu erzielen. Die dargestellten
Modellergebnisse zeigten insgesamt eine gute Übereinstimmung zwischen Simulationen
und Beobachtungen. Insbesondere die Lage und die Ausdehnung der sauerstoffarmen
Zone wurden gut vom Modell erfasst. Generell ist das Ökosystem-Modell ECOHAM2
in der Lage, die lokalen Transformationen von Sauerstoff gut zu reproduzieren.
Für eine quantitativ bessere Überreinstimmung der Simulationsergebnisse mit den
Messdaten sollten noch weitere Modellanpassungen vorgenommen werden. Die
Schwebstoffkonzentration (SPM, suspended particulate matter) in der oberen
Wasserschicht beispielsweise reguliert die Eindringtiefe des Lichtes und ist damit einer
der Parameter, der die Primärproduktion der Phytoplankter wesentlich beeinflusst. Im
beschriebenen Ökosystem-Modell ECOHAM2 wird eine klimatologische SPM-
Verteilung berücksichtigt. Sie weist zwar eine zeitliche und regionale Variabilität der
Schwebstoffverteilung auf, die SPM-Dynamik wird aber dabei nicht erfasst. Ein
Schwebstofftransportmodell ermöglicht es jedoch, die vertikale und horizontale SPM-