4.3 Metalle 
Nordseezustand 2003 
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4.3 Metalle 
4.3.1 Einführung 
Metalle kommen natürlich in der Umwelt vor. Durch Verwitterung, Vulkanismus, und 
Ausgasungen werden sie für den geochemischen Kreislauf mobilisiert. Element 
konzentrationen, die durch natürliche Prozesse in die Umwelt gelangen, werden als 
Hintergrundkonzentration bezeichnet. Der Nachweis von Metallen in der Umwelt ist 
somit nicht zwangsläufig als Verschmutzung zu werten. Es gibt zahlreiche essentielle 
Elemente wie Kupfer oder Zink. Ihre Bioverfügbarkeit ist in einem bestimmten Kon 
zentrationsbereich Voraussetzung für biologisches Wachstum. Organismen sind in 
der Lage, sich in einer bestimmten Bandbreite an veränderliche Elementkonzentratio 
nen anzupassen. Wird diese Bandbreite zu höheren Konzentrationen verlassen, tritt 
eine toxische Wirkung ein. Andere Elemente wie Quecksilber, Cadmium oder Blei ha 
ben keine bekannte vitale Funktion. 
Durch menschliche Aktivitäten werden zum Teil erhebliche zusätzliche Mengen ein 
zelner Elemente in der Umwelt mobilisiert, wodurch die natürlichen Hintergrundkon 
zentrationen regional deutlich überschritten werden können. Maßnahmen zur Emissi 
onsminderung führten in den vergangenen Jahrzehnten jedoch zur kontinuierlichen 
Abnahme vieler Schadstoffe in Luft, Wasser, Biota und Sediment. 
Generell werden die Metallgehalte des Meerwassers durch die Struktur, Dynamik und 
Stärke der Quellen, die großräumige Zirkulation der marinen Wassermassen und die 
Effizienz ihrer Senkenprozesse bestimmt. Wesentliche Quellen für das anthropogen 
verursachte Metallsignal in marinen Ökosystemen sind die Abflüsse von kontaminier 
ten Süßwassermassen aus den kontinentalen Flusssystemen, der Schadstofftrans 
port über die Atmosphäre, sowie die Wechselwirkung mit dem Sediment. Weitere Ein 
träge werden durch Offshore-Aktivitäten wie Rohstofferkundung und Förderung sowie 
Verklappung von Baggergut verursacht. Dem stehen die Sedimentation, mit ihren 
komplexen, vorgelagerten Gleichgewichten zwischen Schwebstoff, Biota und Was 
serphase und in Ausnahmefällen die Wechselwirkung mit der Atmosphäre als Schlüs 
selprozesse zur Entfernung der Metalle aus dem Meer gegenüber. 
Im Detail unterscheidet sich jedoch das Verhalten der verschiedenen Metalle erheb 
lich. Schon die Quellmuster und damit die Bedeutung der unterschiedlichen Eintrags 
pfade variieren stark. Während z. B. menschlich verursachte Bleiemissionen großen 
teils über die Atmosphäre in die Nordsee gelangen, wird Kupfer überwiegend über die 
Flüsse transportiert. Im Wasser und Sediment wirken sich die unterschiedlichen che 
mischen Eigenschaften der Elemente auf deren Wechselwirkung mit dem Schweb 
stoff, der Biota und dem Sediment aus. Dem zufolge variiert auch die Bedeutung der 
unterschiedlichen Senkenprozesse von Element zu Element. Ein einfacher, konserva 
tiver Zusammenhang zwischen Metallkonzentration im Wasserkörper und dem Trans 
port und der Mischung von Wassermassen unterschiedlicher Herkunft und Zusam 
mensetzung existiert somit nur in Ausnahmefällen. 
Im BSH wurde mit der Überwachung der Metallgehalte im Meerwasser, Schwebstoff 
und Sediment in den siebziger Jahren des vergangenen Jahrhunderts begonnen. Sie 
ist national und international eingebettet in die Überwachungsprogramme des Bund- 
Länder-Messprogramms (BLMP) und der Meeresschutzkonventionen für Nord- 
(OSPAR) und Ostsee (HELCOM).