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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