Hans Lüneburg: Hydrochemische Untersuchungen in der Elbmündung mittels Elektrokolorimeter
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stattfinden, und außerdem Gelbstoff durch Ionengehalt des dortigen Seewassers koagulieren (im Falle der
negativ geladenen Kolloidteilchen der Huminsäuren stellen Kationen den Koagulator dar; für Trübung gilt
das gleiche! — Siehe Note 9) und zusammen mit der Trübung ausfallen und somit dem Dispersionsmittel
(dem Filtrat) entzogen. Wieviel der Gelbstoffabnahme im Brackwassergebiet auf die Verdünnung und wie
viel auf die Ausfüllung durch Koagulation und Trübungs-Adsorption entfällt, wird ebenfalls unten näher
erörtert werden. — Wir ersehen aus diesen Betrachtungen, daß Gelbstoff zwar ein guter Flußwasserindikator
ist, aber niemals die Cl'-Untersuchungen völlig ersetzen kann.
In Abb. 15 ist die Gelbstoffverteilung der Außenelbe in ihrer Abhängigkeit von den Jahreszeiten
wiedergegeben. Ganz allgemein ist das Wasser im Frühjahr und Sommer humushaltiger, was in der starken
Phytoplanktonentwicklung (Diatomeen usw.) in der Außenelbe seinen Grund haben wird. Über die
Planktonverteilung der Elbmündung gibt uns Thiemann 10 in einem Teilband des Meteor-Werkes interessante
Aufschlüsse.
Das Phytoplankton erzeugt, wie auch die absterbenden Pflanzen am Lande, humose Verbindungen, die
zur Gelbstofferhöhung im Sommerhalbjahr beitragen können. Wie weit der „planktontische“ Gelbstoff an
der Gelbstoffzusammensetzung in der Außenelbe beteiligt ist, konnte nicht am Rahmen dieser Arbeit unter
sucht werden. Die wichtigste Rolle spielt natürlich der aus den Humusböden des Festlandes ausgelaugte und
durch die Elbe seewärts gespülte Gelbstoff, was allein schon daraus erhellt, daß z. Zt. des Oberwasser
maximums im Frühjahr die Außenelbe den absolut höchsten Gelbstoffwert aufweist. In der mesohalinen
Zone hält das stärkere Plantktonsterben im Herbst die Gelbstoffwerte noch hoch, während gleichzeitig das
uns schon öfters begegnete intensive Einströmen westlichen Wassers im Herbst humusfreies Wasser in die
polyhaline Zone schafft. Trotz verstärkter pflanzlicher Absterbeprozesse im Winterquartal zeigt dieses fast
durchweg den geringsten Gehalt an humosen Verbindungen, was jedoch seine Erklärung sehr leicht im kolloid
chemischen Verhalten des Gelbstoffes findet. Es wirken nämlich nicht nur Elektrolyten auf die Huminsäuren
koagulierend, sondern neben der suspendierten Trübung auch noch die Temperaturerniedrigung. Nun sahen
wir oben, daß die winterlichen Temperaturminima gerade mit der größten Trübung zusammenfallen, was eine
intensive Zusammenballung der Gelbstoffprimärteilchen mit anschließender Adhäsion an die so zahlreichen
Trübungsteilchen zur Folge hat, und somit wird der Gelbstoff beim Filtrieren verstärkt zurückgehalten. Ad
sorption durch Trübungssuspension und Ausflockung infolge Temperaturerniedrigung werden auch sowohl
von Oden (siehe Note 9, Seite 16), wie auch von Roy (in der Alster) beobachtet (siehe Note 7, Seite 14).
Zu Beginn des Winters wurden von mir, besonders in der klareren Selbstreinigungszone maximale Gelbstoff
werte beobachtet (5—6000 K!), bedingt durch die starke Humusbildung z. Zt. der winterlichen Pflanzen
verwesung an Land, und gerade diese primäre Konzentrationserhöhung mag die starke winterliche Aggrega
tion und Ausflockung im Laufe der LJnterelbe noch fördern, so daß gerade der Winter die gelbstoffärmste
Jahreszeit in der Außenelbe wird. — Die Quartalskurven des Gelbstoffs zeigen fast ausnahmslos durch ihre
Sprünge die untere und vor allen Dingen die obere Grenze der polyhalinen Zone an; alle bisher diskutierten
Faktoren (CF, Trübung und Gelbstoff) beweisen damit deutlich, daß die von R e d e k e zunächst auf hydro-
biologischer Grundlage geschaffene Einteilung und Definition von Brackwassergebieten auch für die Elb
mündung annehmbar ist.
Wir wenden uns nunmehr dem Silicium zu, dem ersten planktonischen Nähr- und Aufbaustoff in der
Reihe der hier diskutierten Faktoren. — Das Si kommt in Naturwässern als wasserlösliches Silikat-Ion
(SiCV") vor, das aber z.T. hydrolisiert wird und in die verschiedensten Hydrate des Si0 2 übergeht (SiC>2 +
x H 2 0). Das System Si0 2 + x H 2 0 weist einen mit dem Grade der Wasseradsorption steigenden kolloiden
Charakter auf. Im Rahmen dieser Arbeit war es nicht möglich, auch noch zu untersuchen, wie weit das Si
in der Elbe als Silikat-Ion oder kolloide Kieselsäure vorkommt, und wie weit es Verhältnissen ausgesetzt
ist, die den auf Gelbstoff einwirkenden analog sind (Koagulation usw.).
In Abb. 16 ist der mittlere Si-Verlauf von Hamburg bis See wiedergegeben, wobei nochmals betont sei,
daß das Winterquartal nicht berücksichtigt werden konnte. Wir müssen daher von vornherein einen stärkeren
Einfluß des Phytoplanktons (besonders der Kieselalgen) als bei einer vollständigen Jahresmittelung er
warten. — Im Verlaufe der sog. Selbstreinigungszone und westlich derselben fällt der Si-Gehalt stark ab,
was evtl, mit einer Adsorption der mehr oder minder kolloiden Kieselsäure durch die nach Westen zu
nehmende Trübung erklärt werden kann. Ich möchte aber dazu neigen, hierfür zur Hauptsache die sommer
liche Si-Zehrung durch das Plankton verantwortlich zu machen. Denn in den Hochsommermonaten Juli/
August wurden zwischen Schulau und Glückstadt wiederholt äußerst minimale Si-Mengen (1—200 mg Si/m s
und sogar einige Nullwerte) gefunden, die sich nicht durch Trübungsadsorption erklären lassen können, da
eine solche sich dann auch besonders im Winter bei hoher Trübung geltend machen müßte. Im Winter aber
(also bei fehlendem Phytoplankton) wurden gerade die absolut maximalen Werte von 6000 mg Si/m 3 und
mehr in der Unterelbe gefunden. Außerdem würde die Trübung ja nie den Si-Gehalt auf Null herunter
drücken können. Nimmt man in der Hochsommerzeit eine Wasserprobe unterhalb der Selbstreinigungszone
etwas näher in Augenschein, so ist sie meist mit vielen Grünalgen, Wasserflöhen usw. erfüllt. Diese reiche
Planktonmenge trifft unterhalb der Störmündung auf die oligohaline Zone und stirbt in dieser ab, was eine
Si-Erhöhung zur Folge hat, wie man aus dem dortigen sekundären Maximum ersehen kann. Wie weit das
10 K.Thiemann: Das Plankton der Flußmündungen. Meteor, Bd.XII, l.Teil. Berlin 1934. Seite 199—273.