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Chemie 
Abbildung 4-6: Eutrophierungsstatus in der Deutschen Bucht und der deutschen AWZ gemäß OSPAR 
COMPP. PPG = Potentielles Problemgebiet, PG = Problemgebiet (BROCKMANN et ai, 2007). 
Figure 4-6: Eutrophication status in the German Bight and the German exclusive economic zone under 
OSPAR COMPP. PPG = Potential Problem Area, PG = Problem Area (BROCKMANN et al., 2007). 
Tafel 4-1: Nährstoff-Glossar 
Die gesamte marine Nahrungskette basiert auf der Biomasseproduktion von im Meer treibenden einzelligen Algen - dem 
Phytoplankton. Anorganische Spurenstoffe wie Phosphat, die Stickstoffverbindungen Nitrat, Nitrit und Ammonium sowie 
Silikat (als Gerüstsubstanz von Kieselalgen) sind für das Phytoplankton lebensnotwendig und wachstumsfördernd, weshalb 
sie als Nährsalze bezeichnet werden. Der Oberbegriff Nährstoffe umfasst neben den genannten anorganischen Nährsalzen 
auch solche organischen Verbindungen (z. B. Aminosäuren, Nukleinsäuren, Harnstoff, Lipide), die vom Phytoplankton als 
Stickstoff und Phosphorquellen genutzt werden können. 
Kohlenstoff wird in Form von C0 2 , HC0 3 ~ oder (ausnahmsweise) C0 3 2 ~ benötigt. Da C0 2 im Oberflächenwasser in hoher 
Konzentration vorliegt, wirkt Kohlenstoff kaum begrenzend. Das Carbonatsystem liefert stets die jeweils benötigte Form. 
Stickstoff wird für die Synthese von Aminosäuren und Nukleinsäuren in der Form von Nitrat (N0 3 ), Nitrit (N0 2 ~), Ammonium 
(NH 4 + ) oder in Form organischer Verbindungen aufgenommen. So sind Harnstoff und Aminosäuren bevorzugte Stickstoffquel 
len. Viele Bakterien können molekularen Stickstoff fixieren. Ammonium wird wegen seiner reduzierten Form meist bevorzugt 
aufgenommen, während Nitrat energetisch aufwendig durch das Enzym Nitratreduktase reduziert werden muss, bevor der 
Stickstoff für Biosynthese verfügbar ist. 
Phosphor wird meistens als Orthophosphat (P0 4 3 ~) aufgenommen. Viele Algen können bei ausreichender Stickstoffversor 
gung auch Polyphosphate oder organische Phosphorverbindungen verwenden, die mit Hilfe von Phosphatasen an der Zell 
oberfläche hydrolysiert werden (OTT 1996). 
Silikat ist eine Verbindung von Silizium und Sauerstoff (Si x O y ), einem oder mehreren Metallen und eventuell auch Hydroxid- 
Ionen. Mit Silikat bezeichnet man auch die Salze des Siliziums und der Kieselsäuren. Ein Mangel an Silikat im Meerwasser 
verhindert das Wachstum bestimmter Phytoplanktonarten, nämlich Kieselalgen bzw. Diatomeen, die Silikate zur Ausbildung 
ihrer Schalen benötigen. Wenn Stickstoff oder Phosphor knapp werden, stellt Phytoplankton generell das Wachstum ein. 
Wird Silikat knapp, so setzt sich zwar das Wachstum des Phytoplanktons fort, aber andere Arten treten hervor, wie nackte 
(unbeschalte) oder mit Zelluloseplatten beschälte Flagellaten, zu denen auch giftige Arten gehören können. 
Phytoplankton enthält die Elemente C, N und P in einem mittleren Atomverhältnis von 106:16:1. Dies wird als Redfield-Ver- 
hältnis bezeichnet (REDFIELD 1934). Abweichungen im N:P Verhältnis können auf Produktionsbegrenzung durch das jeweils 
in geringster Konzentration vorliegende Element hindeuten (Nährstofflimitierung). Außerdem können veränderte N:P-Verhält- 
nisse zu Verschiebungen in der Phytoplanktonpopulation und eventuell auch zu erhöhter Toxizität bei einigen Algen führen. 
Phytoplankton wird i. d. R. vom Zooplankton gefressen. Abgestorbenes Phytoplankton kann als Schwebstoff ebenfalls vom 
Zooplankton aufgenommen werden oder dient Bakterien und benthischen Organismen als Nahrung. Dasorganische Material 
wird dabei unter Sauerstoffverbrauch in Kohlendioxid umgewandelt und die Nährsalze werden wieder freigesetzt. Diese Pro 
zesse werden als Remineralisierung bezeichnet.