Sauerstoff verbrauchende Prozesse, so dass es zu einer deutlichen Abnahme des
Sauerstoffs kommt. Flache Küstengebiete, die keine sommerliche Schichtung
aufweisen, sind von der Problematik des Sauerstoffmangels im Bodenwasser - dem
Modell zufolge - nicht betroffen.
Ein Vergleich des Sauerstoffhaushalts ausgewählter Gebiete zeigt, dass die Umsatzraten
einzelner Prozesse, die zur Produktion bzw. zum Verbrauch von Sauerstoff beitragen,
zeitlich und räumlich variabel sind. Hohe Sauerstoffumsatzraten entstehen zwischen
April und November und werden generell durch die an das Phytoplankton gekoppelten
Prozesse verursacht. Prinzipiell streben alle im Wasser gelöste Gase jener druck- und
vor allem temperaturabhängigen Konzentration entgegen, bei der sie im Gleichgewicht
mit der Atmosphäre stehen. Eventuell vorhandene Ungleichgewichte können über den
Prozess des Gasaustauschs ausgeglichen werden. Allerdings ist der Gasaustausch auf
die Oberflächenschicht begrenzt. Dementsprechend werden sowohl Sauerstoffüber- als
auch Sauerstoffuntersättigungen nur in der Deckschicht abgebaut. Der Gasaustausch
findet dabei durch Diffusion über die Wasseroberfläche statt. Die Diffusion erfolgt
allerdings bei fehlender Turbulenz (wie es z. B. im Sommer aufgrund der schwachen
Winde meistens der Fall ist) so langsam, dass die Oberflächenschicht lange Zeit
übersättigt bleiben kann. Die Sauerstoffzehrung des Wassers unterhalb der Thermokline
dagegen ist aufgrund der beträchtlichen Mengen abbaubarer organischer Substanz
relativ hoch, so dass die 02-Produktion den 02-Verbrauch bei weitem nicht
kompensieren kann. Daher nimmt der Sauerstoffgehalt im Bodenwasser ab und die
Sättigungsdefizite nehmen zu. Die Schichtung des Wassers hat somit einen ganz
entscheidenden Einfluss auf den Sauerstoffgehalt in Bodennähe.
Zwischen den drei ausgewählten Wassersäulen gibt es grundsätzliche Unterschiede:
Während die vertikale Verteilung der Sauerstoffsättigung an der flachen Position D
recht ausgeglichen war, sinkt die Sauerstoffsättigung im abgeschlossenen Bodenwasser
der nördlichen Position A unter 85 % (7.6 mg-1' 1 ) und im Bereich der Großen Fischbank
sogar unter 75 % (6.5 mg-1' 1 ). Obwohl die Produktivität der Deckschicht in beiden
geschichteten Gebieten etwa gleich stark war, kam es zu einer stärkeren Untersättigung
an der Position C. Ein wichtiger Faktor zur Erklärung dieses Unterschieds ist die
Wassertiefe bei beiden Positionen: die Position A in der nördlichen Nordsee liegt bei
über 138 m, die Position C in der zentralen Nordsee dagegen nur bei 60 m Tiefe.
Hierdurch lässt sich auch begründen, warum das Sättigungsdefizit in der
Schichtungszeit im tieferen Gebiet geringer ist als im flachen Gebiet: die tiefere
Position A hat eine ausgedehnte Mittelschicht, in der eine größere Menge von
Sauerstoff gelöst werden kann, die zum Abbau des biologischen Materials zur
Verfügung steht. Daraus kann man schließen, dass es in geschichteten Gebieten der
Nordsee mit geringer Wassertiefe - sofern die Sprungschicht stabil bleibt und die in der
Deckschicht produzierte Sauerstoffmenge annähernd gleich groß ist - wegen des
geringen Volumens des Wasserkörpers unterhalb der Thermokline eher zu einer
Untersättigung als in tieferen Gebieten kommen kann.