4.1 Nährstoffe
Nordseezustand 2004
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dass dieser Bereich in der Umgebung der Thermokline lag, wo bei ausreichend hohen
Nährstoffkonzentrationen und unter hinreichenden Lichtverhältnissen der Aufbau fri
scher Biomasse noch möglich war.
Hohe, positive Differenzen charakterisieren dagegen Biomasse, die nicht unmittelbar
aus einer ausgewogenen Biosynthese des Phytoplanktons stammt. Dies war insbe
sondere in der östlichen Deutschen Bucht der Fall, wo mit den Flussfrachten auch par
tikuläre organische Substanz eingetragen wird, die sich im Umfeld des Elbe- und We
serästuars ausbreitet; die Quellstärke der Elbe wurde auf ca. 1001 C/Tag geschätzt
(Brockmann et al. 2003). Im Ostteil des Profils entlang 56° N traten solche »Kohlen
stoffüberschüsse« im Deckschichtwasser ebenfalls auf (Abb.4-15). Daraus kann auf
eine überproportionale Produktion des Phytoplanktons von Kohlenstoffverbindungen
(meistens Kohlenhydraten) geschlossen werden, die bei Nährstofflimitierung einsetzt
(Brockmann et al. 1999b). Die durch permanente-auch geringe Nährstoffeinträge -
angeregte, hohe Biomasseproduktion im Übergangsbereich zwischen Flussfahnen
und thermohalin geschichteten Wassermassen wird durch diesen Prozess um 30-
50 % verstärkt.
4.1.4 Nährstoffdynamik bei Helgoland
Die Konzentrationen der Nährstoffe Silikat, Phosphat, Ammonium, Nitrat und Nitrit
werden bei Helgoland Reede an jedem Werktag nasschemisch bestimmt, so dass in
zwischen lange, hochaufgelöste Zeitserien vorliegen. In diesem Abschnitt wird die sai
sonale Entwicklung der Konzentrationen für die genannten Stoffe im Jahr 2004 doku
mentiert und mit mittleren Jahresgängen für die Zeiträume 1990 - 1999 sowie 2000 -
2003 verglichen (Abb. 4-16).
Eine Reduktion der mittleren Phosphatkonzentrationen im Zeitraum 2000 - 2003 ge
genüber denjenigen der 1990er Jahre ist insbesondere ab Mai erkennbar (Abb. 4-16).
Im Gegensatz dazu lagen die Monatskonzentrationen im Jahr 2004 fast ausnahmslos
oberhalb des Niveaus der 1990er Jahre. Die jahreszeitliche Entwicklung der Phos
phatkonzentration entsprach jedoch insgesamt dem typischen Verlauf. Mit Beginn der
ersten Phytoplanktonblüte fiel der Phosphatgehalt bis in den Mai hinein schnell ab,
kehrte jedoch bereits im Juni auf ein für die Sommermonate vergleichsweise hohes
Niveau zurück. Durch Remineralisierungsprozesse wurde das in der sedimentierten,
abgestorbenen Biomasse gebundene Phosphat ab September wieder in die Wasser
säule freigesetzt. Während der Phosphatgehalt hier gewöhnlich bereits im Oktober
sein Herbst/Winterplateau erreicht, setzte sich der Anstieg im Herbst 2004 bis zum
Jahresende fort. Im Dezember lag die Phosphatkonzentration mit knapp 1.6 pmol/L
etwa doppelt so hoch wie im langjährigen Mittel.
Für die Summenkonzentration von Nitrat und Nitrit ist ein deutlicher Rückgang gegen
über entsprechenden Konzentrationen der 1990er Jahre eingetreten. Diese durch Mit
telwerte des Zeitraums 2000-2003 belegte Entwicklung setzte sich auch im Jahr
2004 fort (Abb. 4-16). Saisonale Extremwerte wurden mit ca. 28 pmol/L und 1 pmol/L
im März und August erreicht. Die jahreszeitliche Entwicklung wies keine Besonderhei
ten auf.
Auch die mittleren Ammoniumkonzentrationen der 1990er Jahre lagen in allen Jahres
zeiten deutlich über denen des Zeitraums 2000 - 2003 (Abb. 4-16). Der ungewöhnlich
hohen Konzentration von 3.4 pmol/L im Februar 2004 ging ein steiler Anstieg um
2.9 pmol/L voraus, der im November des Vorjahres einsetzte. Von März bis Oktober