4.2 Nährstoffe
System Nordsee
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konzentrationen aufgrund der geringen biologischen Aktivität und weit fortgeschritte
nen Remineralisierung gewöhnlich saisonale Extrema (Maxima). Diese Maximalge
halte haben zentrale Bedeutung für überregionale Vergleiche und Trendbetrachtungen
im Rahmen der >OSPAR Eutrophication Strategy< (OSPAR 1997, 2003).
Basis der hier präsentierten Ergebnisse sind die während der Gaußreise #432 vom
24. Januar bis zum 3. Februar 2005 durchgeführten Beprobungen. Im Rahmen einer
früheren Überwachungsreise im Spätherbst 2004 (FS Gauß #430; 19. -29. Novem
ber) gewonnene Daten werden in die Diskussion und Interpretation dieser Ergebnisse
einbezogen.
Die räumlichen Verteilungsmuster der in der Januar-Kampagne gemessenen Konzen
trationen sind in Abb.4-5 für Phosphat, Silikat und Nitrit + Nitrat wiedergegeben. Die
Verteilungen sind repräsentativ für die gesamte Wassersäule, denn der Jahreszeit ent
sprechend war das Seewasser gut durchmischt; Schichtung trat nur im Mündungsbe
reich von Elbe und Weser auf. Im Küstenbereich lagen die Nährstoffkonzentrationen
auch im Winter 2005 deutlich höher als weiter außerhalb. Ursache hierfür sind erheb
liche Nährstofffrachten vor allem der Elbe und Weser. Diese breiteten sich aufgrund
von N/NW-Winden in der 3. Januardekade und damit einhergehenden antizyklonalen
Strömungen (Tab. 3-1, S. 88; Abb. 3-2, S. 84) außerhalb der ostfriesischen Küste west
wärts aus, wie die seewärtigen Ausbauchungen der Nährstoffisoplethen (Abb. 4-5) und
der Brackwasserfahne (Abb. 4-6) in der südlichen Deutschen Bucht belegen.
Die beobachteten Verteilungsmuster (Abb. 4-5) ergeben sich aus dem Zusammenspiel
von Eintragsstärke der Flüsse, Richtung des Nettotransports (Reststrom) und fort
schreitender Verdünnung. Diese hochvariablen Einflussgrößen integrieren sich auch
in der Salzgehaltsverteilung, wie ähnliche räumliche Strukturen belegen (Abb. 4-6). Die
beobachteten Nährstoffkonzentrationen (wie der Salzgehalt selbst auch) stellen sich
in hohem Maße durch Vermischung von Fluss- und Meerwasser ein (s. Fußnote,5.183).
Dieser Prozess äußert sich in inversen linearen Korrelationen zwischen Salz- und
Nährstoffgehalten (um - 0.9), welche sich für zwischenjährliche Vergleiche und Trend
schätzungen nutzen lassen (Körner und Weichart 1991), indem man wassermas
sencharakteristische Nährstoffkonzentrationen anhand von Regressionsbeziehungen
zwischen Nährstoff- und Salzgehaltsmessungen abschätzt 1 .
Auf diese Weise wurden Nährstoffkonzentrationen für Salzgehalte von 30 und 33 ab
geschätzt, welche charakteristisch für das Küstenwasser (S 30 ) und die Wassermas
sen der eigentlichen Deutschen Bucht (S 33 ) sind (vgl. Abb. 4-6). Für Küstenwasser er
gab sich Ende Januar 2005 (FS Gauß #432) eine Phosphatkonzentration von
0.97 ¡imol/L mit einem Vertrauensbereich von ± 0.24 ¡imol/L. Die entsprechende Sili
katkonzentration betrug 26.9 ± 3.6 ¡imol/L, während die Summenkonzentration der
gelösten anorganischen Stickstoffverbindungen Nitrat und Nitrit 38.9 ± 2.8 ¡imol/L er
reichte. Für küstenfernes Meerwasser (S 33 ) wurde der Phosphatgehalt auf
0.67 ± 0.23 ¡imol/L, die Silikatkonzentration auf 12.4 ± 3.5 ¡imol/L und die Summen
konzentration der Stickstoffverbindungen auf 18.6 ± 2.8 ¡imol/L geschätzt.
Tab. 4-2 ermöglicht einen Vergleich der genannten Gehalte mit denen, die aus dem Da
tensatz der Überwachungsfahrt Ende November 2004 abgeleitet wurden. Dabei ergibt
7. Für durch den Salzgehalt S w charakterisierte Wassermassen lassen sich anhand der jeweiligen Regressions
gerade typische Nährstoffkonzentrationen als Ordinatenwerte zu S w abschätzen. Diese Schätzwerte werden hier
gemeinsam mit Vertrauensbereichen bzw. Vorhersageintervallen angegeben, welche so konstruiert sind, dass sie
95 % der in virtuellen Proben mit Salzgehalt S w bestimmten Nährstoffkonzentrationen enthalten sollen.
