Dr. Erich Goedecke: Der Kalkgehalt im Oberflächenwasser der Unterelbe und Deutschen Bucht
II
Methoden ozeanographischer und biologischer Arbeit auf See praktisch kennen zu lernen. Diese Gelegenheit
wurde benutzt, Wasserproben von der Oberfläche für die Kalkgehaltsuntersuchung zu nehmen. Diese Fahrt gab
gleichzeitig Gelegenheit, Proben vom Oberflächenwasser der Unterweser und auf einem Längsschnitt Wester Till
—Elbe I—Süder Piep—Helgoland zu gewinnen.
2. Die Verarbeitung der Wasserproben.
a) Die Bestimmungsmethode.
Die in Abschnitt I, 2 niedergelegten Gründe zwangen den Verfasser, eine einwandfreie und für Massen
analysen von Meerwasserproben geeignete Methode zur Bestimmung der Titrationsalkalinität und damit des Kalk
gehaltes des Meerwassers, anzuwenden, die besonders dazu geeignet ist, den Kalkgehalt des Oberflächenwassers
der Elbmündung und der Deutschen Bucht zu erfassen. Prinzipiell übernahm der Verfasser die in den Ergeb
nissen der Meteor-Expedition von Wattenberg (1933) ausgearbeitete ozeanographische Methode zur Be
stimmung der Alkalinität. Sie beruht darauf, daß man durch Zugabe einer bestimmten Menge Salzsäure zu
200 ccm Meerwasser und anschließendes Kochen die vorhandene Kohlensäure austreibt und nach Abkühlen die
überschüssige Salzsäure gegen Lauge titriert. Ferner verwendet Wattenberg einen Mischindikator, der er
laubt, den Umschlagspunkt von rot über neutral grau nach grün mit besonderer Schärfe zu erfassen. Das Wesent
liche an der Methode nach Wattenberg ist, daß einerseits die Luftkohlensäure bei der Ausführung der Titra
tion durch Durchleiten eines C0 2 -freien Luftstromes voll und ganz ausgeschaltet wird und andererseits Baryt
lauge, die an sich kein C0 2 enthalten kann, verwendet wird.
Bevor die Serientitrationen der Wasserproben aus dem Untersuchungsgebiet der Elbmündung und der
Deutschen Bucht in Angriff genommen wurden, hat der Verfasser an der Methode einige Verbesserungen eingeführt.
Einmal wurde die für die Bestimmung notwendige Wassermenge auf die Hälfte heruntergesetzt (von 200 auf
100 ccm). Dementsprechend wurden statt 500 ccm 300 ccm fassende Erlmeyerkolben gewählt. Andere Kolben
größen erwiesen sich als weniger günstig. Infolge dieser Verbesserungen ergibt sich eine günstige Zeitersparnis
und zum anderen eine beachtliche Gewichtsverminderung des aufzubewahrenden Beobachtungsmaterials. Es war
daher möglich, für diese Kalkgehaltsuntersuchung die Probeentnahme mit Serien von 310 ccm fassenden Wasser
probenflaschen auszuführen. Diese reichten für Älkalinitäts- und Salzgehaltsbestimmung der Wasserprobe mit
den dazugehörigen Kontrolltitrationen vollkommen aus.
Außerdem wurde eine in der Deutschen Seewarte übliche Vorrichtung übernommen, die den
Kochbeginn der Meerwasserlösung automatisch anzeigte. Hierdurch war es möglich, die 1 Minute betragende
Kochdauer der Proben genau innezuhalten.
Eine weitere Zeitersparnis wurde dadurch erreicht, daß eine schnell wirkende Kühlvorrichtung durch herab
rieselndes Wasser benutzt wurde.
Parallelbestimmungen an gleichen Wasserproben mit 200 ccm (nach der Wattenbergschen Methode) und
100 ccm abgemessener Meerwasserlösung zeigten einwandfrei, daß keine bemerkenswerten Abweichungen zwischen
den beiden Bestimmungen zu verzeichnen waren.
Diese Arbeitsweise ließ ein ruhiges und serienmäßiges Arbeiten zu. Fünf in ihrem Bearbeitungsvorgang
aufeinanderfolgende Wasserproben waren jeweils in Behandlung. Die Zeit für die Bearbeitung jeder Probe war
immer so bemessen, daß eine Wasserprobe titriert und die andere gekühlt wurde, die nächste aufgekocht, die über
nächste mit Salzsäure versetzt und die letzte filtriert wurde. Durch diese serienmäßig fortschreitende Bearbeitung
der Wasserproben war es dem Verfasser möglich, sämtliche Titrationen eigenhändig auszuführen 22 .
Eine weitere und für die spätere Diskussion der Ergebnisse wichtige Verbesserung der ozeanographischen
Bestimmungsmethode insbesondere für eine Kalkgehaltsuntersuchung des Wassers von kontinentbeeinflußten
Meeresgebieten ist darin zu erblicken, daß hier zum erstenmal systematisch die Filtration von Wasserproben aus
geführt wurde. Die Notwendigkeit dieser Behandlung ergibt sich aus folgenden theoretischen Grundlagen.
Eine zu einer bestimmten Zeit und in einem bestimmten Meeresraum geschöpfte Wasserprobe kann nicht
als eine „reine“ elektrolytische Lösung angesehen werden, sondern man muß diese Wasserprobe als einen Teil
des großen biologischen Mediums betrachten, das mit dem Wort „Meeresraum“ bezeichnet wird. Wenn man den
Gehalt des im Meerwasser gelösten Kalkes bestimmen will, muß man vor der Titration die Meerwasserlösung von
den in ihr befindlichen ungelösten und schwebend gehaltenen Partikelchen, den Suspensionen anorganischen und
organischen Ursprungs (suspendierte Kalkpartikelchen und lebendes und totes kalkenthaltendes Plankton) trennen.
Dieser Kalkgehaltswert gibt den Kalkgehalt oder die Alkalinität des Wasser schlechthin. Wenn man dagegen die
Trennung von ungelöster und gelöster Kalkgehaltsmenge nicht ausführt, so erhält man bei der Titration den Wert,
der der Gesamtmenge der im Wasser vorhandenen Kalkmenge entspricht. Diesen Wert möchte der Verfasser im
Gegensatz zu dem der Alkalinität gleichzusetzenden Kalkgehalt mit dem Ausdruck „Gesamtkalkgehalt“
22 Insgesamt wurden während des Beobachtungsjahres rund 2500 Salzgehalts- und 2149 Alkalinitätsbeobachtungen gemacht,
so daß der Verfasser unter Zurechnung der Voruntersuchungen und Kontrollbestimmungen annähernd 9000 Titrationen aus
geführt hat.