4 Meereschemie
240
System Nordsee
4.4.3.2 Korrelation zwischen Salzgehalt und gelösten Metallgehalten
Im gesamten Nordseeraum mischen sich atlantische Wassermassen mit kontinenta
len Süßwassereinströmen, die sich signifikant im Salzgehalt unterscheiden. Bedingt
durch komplexe Einflussgrößen (Strömungsverhältnisse im Wasser und der Atmo
sphäre, Zu- und Abfluss von Atlantikwasser sowie Abflussmengen aus den großen
kontinentalen Flusseinzugsgebieten) entwickeln sich in der Nordsee typische räum
liche Salzgehaltsverteilungen. Nicht nur der Salzgehalt, sondern auch viele Spu
renbestandteile sind im unverdünnten Meerwasser und den Süßwasserzuflüssen
signifikant unterschiedlich angereichert. Typischerweise zeigen die Elemente, die vor
wiegend aus kontinentalen Quellen in das Meer gespült werden, eine dem Salzgehalt
gegenläufige räumliche Verteilung. Hierbei ist es zunächst unwichtig, ob es sich um
primär anthropogen verursachte Emissionen handelt, oder ob natürliche Prozesse
verantwortlich sind. Entlang dem Mischungsverhältnis von ozeanischem Wasser und
Küstenwasser zeigt sich idealerweise ein linearer Konzentrationsgradient konserva
tiver Spurenbestandteile. Dieser reinen Mischung überlagert sind andere Quell- und
Senkenprozesse, wie atmosphärische Deposition, Mobilisierung durch Resuspension
oder Gleichgewichtsverschiebungen zwischen gelöster und partikelgebundener Frak
tion, bedingt durch biogeochemische Prozesse.
Die gelösten Gehalte einiger sich konservativ verhaltender Elemente zeigen eine ähn
lich starke Korrelation mit dem Salzgehalt wie die Nährstoffe (s. Kap.4.2.4.2, S. 184).
Dies gilt vor allem für die gelösten Kupfer- und Nickelgehalte, aber mit Einschränkun
gen auch für die Cadmium- und Zinkgehalte. Abb. 4-44 fasst die Regressionsmodelle
zusammen, die für Elementgehalte im filtrierten Wasser, in Abhängigkeit vom Salz
gehalt für die Überwachungsfahrt im Januar 2006 gerechnet wurden. Die Elemente
Nickel und Kupfer zeigen während dieser Aufnahme die beste Korrelation mit dem
Salzgehalt. Interessant sind hier die bei hohen Salzgehalten von der Regressions
geraden zu niedrigeren Konzentrationen abweichenden Messwerte. Hierbei handelt
es sich um eine über die Jahre und Jahreszeiten systematische Abweichung. Hier
aus ergibt sich ein deutlicher Hinweis auf küstenferne Wasserkörper, die nicht durch
das Mischungsverhältnis zwischen dem Küstenwasser der Deutschen Bucht und dem
Wasser atlantischen Ursprungs dominiert werden. Auch Cadmium zeigt ein ähnliches
Verhalten, durch das insgesamt sehr niedrige Konzentrationsniveau allerdings weni
ger deutlich. Im Gegensatz hierzu ist die Korrelation der Elemente Quecksilber, Blei
und Zink mit dem Salzgehalt schwächer ausgeprägt oder gar nicht vorhanden. Im
Unterschied zu Cu, Ni und Cd sind diese Elemente durch eine höhere Affinität zum
Schwebstoff ausgezeichnet (vgl. a. Abb. 4-43). Ihre z. T. vom Salzgehalt unabhängigen
hohen Gehalte können auf filtergängiges kolloidales Material zurückzuführen sein,
das sich methodenbedingt in der gelösten Fraktion wiederfindet. Insbesondere beim
Zink können aber auch Kontaminationsprobleme bei der Probenahme zu deutlichen
Abweichungen führen.
Eine gute, über die Jahreszeiten stabile, Korrelation der Elementgehalte mit dem
Salzgehalt wäre die Voraussetzung, um ihn als Normierungsparameter (siehe auch
Nährstoffkapitel) zu verwenden. Damit könnten die Metallgehalte aus unterschiedli
chen Wasserkörpern, die unterschiedliche Mischungsverhältnisse zwischen Süßwas
serzufluss und Wasser ozeanischen Ursprungs aufweisen, miteinander vergleichbar
gemacht und damit die jahresübergreifenden Trend- und Statusanalysen auf eine brei
tere Datenbasis gestellt werden.