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Full text: 43: Sauerstoffdynamik der Nordsee

Jahresgang an der Position A 
Die Simulation der Wassersäule wurde mit meteorologischen und hydrodynamischen 
Antriebsdaten für das Jahr 2000 durchgeführt. Die oberen Grafiken (Abb. 5.2 a, b) 
zeigen die physikalischen Antriebe Temperatur und vertikaler Austausch, die als 
Vertikalprofile dargestellt sind. Darunter folgen links (Abb. 5.2 c, e) die 
Vertikalverteilungen von Phytoplankton und Zooplankton sowie rechts (Abb. 5.2 d, f) 
von Sauerstoff und Detritus. Unten links und rechts (Abb. 5.2 g, h) sind die Jahresgänge 
der Konzentrationen von Ammonium und Nitrat abgebildet, um die Entwicklung des 
Sauerstoffs besser zu erklären. 
Die Simulationen beginnen mit dem Tag 1 am 01.01.2000 um 0 Uhr. In der 
Oberflächenschicht entwickelt sich allmählich das Phytoplankton (Abb. 5.2 c). Am 123. 
Tag (Ende April) erreicht der Phytoplankton-Bestand mit 19 mmol C-m' 3 in 
Oberflächennähe sein Maximum. Die Zunahme der Phytoplanktonbiomasse ist mit 
einer Zehrung der Nährstoffe verbunden. Anfang Mai, wie aus Abb. 5.2 a zu sehen ist, 
bildet sich eine thermische Schichtung aus, die durch die Erwärmung der 
Wasseroberfläche verursacht wurde. Gleichzeitig geht der vertikale Austausch (Abb. 
5.2 b) auf ein minimales Niveau zurück. Die sommerliche Sprungschicht unterbricht die 
Zufuhr von Nährstoffen in die Deckschicht, so dass die Nährstoffe (Abb. 5.2 g, h) in der 
oberen Schicht schnell aufgebraucht werden. Aus der Abb. 5.2 d lässt sich erkennen, 
dass die Sauerstoffsättigung in den oberen 40 m in der Zeit vom 25. März bis zum 28. 
Oktober über 100 % beträgt, was ein deutliches Indiz für das Vorhandensein von 
Phytoplankton ist. 100 % ist das Maximum der Sättigung, die durch Eintrag von 
Sauerstoff aus der Luft erreicht werden kann; nur wenn im Wasser außerordentlich viel 
Sauerstoff erzeugt wird, kann sie über 100 % steigen. Maximale Sauerstoffsättigung 
von 118 % wird am 131. Tag erreicht. 
Ab dem 110. Tag nimmt das Zooplankton (Abb. 5.2 e) zu, dessen wichtigste 
Nahrungsgrundlage das Phytoplankton bildet. Seine Biomasse erreicht etwa 14 Tage 
nach der Phytoplanktonblüte, am 138. Tag, ihr Maximum mit 3.6 mmol C-m' 3 . Der Fraß 
durch das Zooplankton führt zum Rückgang der Phytoplanktonbiomasse auf etwa 3-4 
mmol C-m' 3 Ende August/Anfang September. Der Rückgang des Phytoplanktons hat 
wiederum die Verminderung der Zooplanktonbiomasse bis auf 1 mmol C-m' 3 zur Folge. 
Der Zooplankton-Bestand sorgt nicht nur für die Abnahme von Phytoplankton, sondern 
ist über die Respiration auch eine wichtige Senke für den Sauerstoff. 
Im Frühsommer kommt es zu einem zweiten Maximum der Phytoplanktonbiomasse. 
Der Grund dafür sind die sommerlichen leichten Stürme im Juni, die die oberen 20 m 
der Wassersäule vollständig durchmischen und somit für die Nachlieferung von 
Nährstoffen aus darunter liegenden Wasserschichten sorgen. Diese werden wiederum 
schnell aufgebraucht, da das Sonnenlicht noch eine effektive Photosynthese erlaubt.
	        
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