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Aus dem Archiv der Deutschen Seewarte und des Marineobservatoriums — 59. Band, Nr. 5
Im übrigen steht diese hydrochemische Untersuchung des Elbmündungsgebietes nicht isoliert da. Sie
bildet vielmehr den Anschluß an die bisher von der Deutschen Wissenschaftlichen Kommission für Meeres
forschung auf dem Reichsforschungsdampfer „Poseidon“ und anderen Fahrzeugen in der Deutschen Bucht
und der weiteren Nordsee vorgenommenen hydrographisch-chemischen und biologischen Untersuchungen 5 .
Außerdem wurden von Goedecke in den Jahren 1932 und 1933 ausgedehnte systematische Bestim
mungen des suspendierten und des gelösten Kalkes, der sog. Alkalinität, im Unterelbegebiet und der südlichen
Nordsee vorgenommen 6 .
Diese Kalkgehaltsuntersuchungen geben ein interessantes Bild des Einflusses der biologischen Er
scheinungen, der Jahreszeiten und der Misch Vorgänge in der Brackwasserzone auf die hydrochemische Be
schaffenheit des Unterelbwassers. Beim Vergleich der Arbeit von Goedecke mit den hier besprochenen
Untersuchungen stoßen wir auf manche parallele Erscheinungen, die sich gegenseitig erhärten und das Bild
des hydrochemisch-biologischen Geschehens in Flußmündungen vervollständigen. Im übrigen können die hier
angeschnittenen Probleme befruchtend wirken auf analoge Untersuchungen in der unterelbischen Planktologie,
Bakteriologie, Sedimentationsforschung usw.
II. Die Apparatur und ihre Funktion.
Exakte Nährstoffbestimmungen (in mg/m 3 ) mit geringer Fehlerbreite sind bisher sehr zahlreich mit
dem Pulfrich-Photometer der Firma Zeiß, Jena, von Kalle durchgeführt worden (siehe Note 4a). Dieses
optische Photometer arbeitet aber nur dann wirklich zuverlässig, wenn die Augen des Beobachters nicht zu
schnell ermüden und tüchtig genug sind, um die feinen Unterschiede der Helligkeit zwischen den Vergleichs
gesichtsfeldern zu erfassen. Da dieses bei mir in unzureichendem Maße der Fall ist, war ich gezwungen, mich
nach einer vom Beobachter unabhängigen, objektiven Photometerapparatur umzusehen. Es lag der Gedanke
nahe, das Auge durch Photozellen zu ersetzen, im übrigen aber grundsätzlich nichts gegenüber dem Pulfrich-
Photometer zu verändern. So entstand ein speziell für die vorliegenden Untersuchungen geeignetes Elektro-
kolorimeter mit Selensperrschichtphotoelementen. Die in der Technik schon länger bekannten, handelsüblichen
Elektrokolorimeter kommen für die Meereskunde nicht in Frage, da sie, wie Vorversuche ergaben, für die
geringen im Meere vorhandenen Konzentrationen zu ungenau sind.
Im folgenden sei an Hand der Abb. 1 auf die Einzelheiten des Elektrokolorimeters eingegangen: Das
Prinzip ist kurz folgendes. Eine möglichst punktförmige Lichtquelle (1), eine 15—20 Watt Autolampe, die in
einem Gehäuse untergebracht ist, das eine Justierung in allen Richtungen gestattet, durchstrahlt über zwischen
geschaltete Farbfilter, Linsen und Irisblenden hinweg zwei Küwetten. In der einen Küwette befindet sich die
zu untersuchende Meereswasserprobe, in der anderen aqua dest., gegen das verglichen wird. Die Strahlen
treffen schließlich auf zwei Selensperrschichtphotoelemente (a), deren unterschiedliche Beleuchtung auf ein
Galvanomter übertragen wird und ein Maß für die Konzentration in der Probe ist.
Die Photoelemente (von der S. A. F. Nürnberg) befinden sich in kleinen verschließbaren Dunkel
kammern, deren Zweck es ist, schädliches Seitenlicht fernzuhalten. Die Photoelemente sind in Differenz
schaltung angebracht (siehe Abb. 2), und der gewonnene Photostrom wird über 3 Potentiometer hinweg
geleitet, die eine grobe, mittlere und feine Einstellung aufweisen (1000, 500 und 100 Ohm Widerstand). Das
Galvanometer ist ein hochempfindliches Milli-Amperemeter der Firma Siemens &. Halske, das wenig auf Er
schütterungen anspricht, da es einen Spiegelzeiger hat. Es ist besonderer Wert darauf gelegt worden, daß
die am Ende der Küwetten (die eine Länge von 250 mm, einen inneren Durchmesser von 14 mm und einen
Inhalt von etwa 40 cm 3 haben) heraustretenden Strahlen parallel und frei von Spiegelung sind, d. h. daß sie
lediglich die Lösung durchdringen, nicht aber die Küwettenwandungen streifen. Dies wurde erstens durch
Anbringung von Kollektorlinsen (k) mit F = 6 cm erreicht. Außerdem wurden noch Lochblenden von nur
12 mm Durchmesser (gegen die 14 mm inneren Durchmesser der Küwetten) vor die Kollektorlinsen gelegt.
Die so gewonnenen Strahlen sind noch nicht idealparallel und auch noch nicht frei von Reflexionsstörungen.
Da es aber gerade darauf ankommt, daß stets das gleiche reine Bild der durchstrahlten Küwette auf das
Photoelement gelangt, ist außerdem noch zwischen Küwette und Element eine Sammellinse (d) mit F = 4 cm
angebracht, in deren Brennpunkt sich die Irisblende (c) befindet, die je nach ihrer Öffnung verschieden um
fangreiche Störungsstrahlen abfängt. Um beim Ersatz von Küwetten, Lampen usw. allen Veränderungen
Rechnung tragen zu können, und die ursprünglichen optischen Verhältnisse wieder exakt herzustellen, sind
die Linsen in der Achsenrichtung verschiebbar befestigt. Zwischen den Sammellinsen und den Küwetten
liegen in festen Kassetten (e) auswechselbare angenähert monochromatische Farbfilter (f) von verschiedener
Dicke (siehe später). Der ganze Apparat ruht geneigt auf zwei massiven Messingfüßen. Diese Neigung ist
erforderlich, um durch Kippen um den längeren Fuß sämtliche Luftblasen aus der Küwette herauszu
5 B. Schulz: Hydrographische Untersuchungsfahrten in die Nord- und Ostsee. R.F.D. „Poseidon“. Ann. d. Hydr.
usw. Berlin 1936. S. 113 —115. — F. Zorell. Beiträge zur Hydrographie der Deutschen Bucht. Aus dem Archiv der Deut
schen Seewarte. Band 54, Nr. 1. Hamburg 1935. S. 5—69. — E. Goedecke: Die Gesamtkalkgehalts- und Alkalinitätsverhält-
nisse im Oberflächenwasser der Hoofden im Januar 1935 in Beziehung zu früheren Kalkgehaltsuntersuchungen in der
Nordsee. Ann. d. Hydr. usw. Berlin 1937. 5.413—419. — Siehe außerdem Anm.3.
e E.Goedecke: Der Kalkgehalt im Oberflächenwasser der Unterelbe und Deutschen Bucht. Aus dem Archiv der
Deutschen Seewarte. Band 55, Nr. 1. Hamburg 1936. S.5—37.
