136 8 Zusammenfassung und abschließende Betrachtungen 8 Zusammenfassung und abschließende Betrachtungen Ausgangspunkt und Motivation für diese Arbeit war die Fragestellung nach der Untersuchung und Quantifizierung der regionalen und zeitlichen Variabilität von Sauerstoff in der Nordsee, da solche systematischen Studien zur Sauerstoffdynamik in der Nordsee noch nicht existieren. Im Einzelnen ging es in dieser Arbeit darum, Charakteristika im Jahresgang des Sauerstoffs herauszustellen und diese sowohl auf der Grundlage physikalischer und biologischer Zusammenhänge zwischen dem Sauerstoff und den anderen Zustandsgrößen des Ökosystems, als auch als Folge atmosphärischer und ozeanographischer Antriebsmechanismen zu erklären. Basis für die Modellsimulationen bildete das Ökosystemmodell „ECOlogical Model, HAMburg (ECOHAM2)“ vom IfM Hamburg, das mit 16 Zustandsvariablen den Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf für das Nordseeökosystem beschreibt. Dieses Modell wurde um den Sauerstoffkreislauf erweitert, womit eine weitere Zustandsvariable zu den vorhandenen 16 Variablen hinzugefügt wurde. Simulationen wurden für die Jahre 1995 und 2000 durchgeführt. Nach dem Einbau und Test neuer Modellkomponenten in das Ökosystem-Modell ECOHAM2 am Institut für Meereskunde wurde eine Kopplung zwischen dem ECOHAM2-Modell und dem Ausbreitungsmodell BSHdmod.E am BSH vorgenommen. Mit dieser Modellversion erfolgte eine Simulation auch für das Jahr 2006. Die Implementierung des Sauerstoffs und die notwendigen Parametrisierungen wurden im entsprechenden Kapitel ausführlich dargestellt. Die Validation des Modells erfolgte durch Vergleiche lokaler Vertikal- Profile, regionaler Verteilungen und simulierter Jahresgänge von Sauerstoff mit den vorhandenen Messdaten aus der Datenbank des DOD für die betrachteten Jahre. Zunächst erfolgten Untersuchungen zum Sauerstoffaustausch zwischen Wasser und Atmosphäre. Als Grundlage dieser Analyse dienten die Modellergebnisse, die unter Verwendung verschiedener Parametrisierungen der Transfergeschwindigkeit erzielt wurden. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die unterschiedlichen Transfergeschwindigkeiten sich direkt auf den Sauerstoff-Sättigungsgrad der Oberflächenschicht auswirken. Besonders ist dies in der Zeit erhöhter Produktivität der Fall. Je kleiner die Transfergeschwindigkeit ist, desto langsamer stellt sich das Gleichgewicht der Sauerstoffkonzentration in der Oberflächenschicht mit der Atmosphäre her. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die Abnahme der gemessenen Sauerstoffkonzentration an der Oberfläche, die als Folge der sommerlichen Erwärmung des Wassers eintritt, durch alle unterschiedlich parametrisierten Transfer geschwindigkeiten gut simuliert werden konnte. Aufgrund des Mangels an