Stickstoff, Phosphor, Plankton und Sauerstoffmangel in der Deutschen Bucht und in der Kieler Bucht: Abschlußbericht über das Teilvorhaben 9, "Koordination" im Rahmen des Projektes Eutrophierung der Nord- und Ostsee ; Umweltforschungsplan des Bundesministers für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit - Wasserwirtschaft - ; Forschungsbericht 102 04 215 ; UBA-FB 89-083
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Berlin
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Titel: Stickstoff, Phosphor, Plankton und Sauerstoffmangel in der Deutschen Bucht und in der Kieler Bucht
Autor: Gerlach, Sebastian A
Jahr: 1990
INHALTSANGABE
Seite
Inhaltsverzeichnis X
Abbildungen V
Verzeichnis der Tabellen XX
1.1 VORWORT 1
1.2 KÜRZÜBERSICHT ÜBER DAS FORSCHUNGSVORHABEN
1.2.1 Aufgabenstellung 4
1.2.2 Voraussetzungen
1.2.3 Zusammenarbeit mit anderen Stellen 5
1.2.4 Koordination 6
1.2.5 Übersicht über die Teilvorhaben 12
1.2.6 Dank 22
1.3 MAßEINHEITEN UND ABKÜRZUNGEN
1.3.1 Maßeinheiten 23
1.3.2 Abkürzungen 24
2 EINFÜHRUNG
2.1 PFLANZEN-NÄHRSTOFFE 25
2.2 BILANZIERUNG DER NORDSEE 33
2.3 BILANZIERUNG DER OSTSEE UND LANGFRISTIGE
VERÄNDERUNGEN 44 Q
3 ERGEBNISSE
3.1 ANALYSE DER VERHÄLTNISSE 1981 - 1984 UND
HINWEISE AUF FOLGEJAHRE
3.1.1 Beobachtungen von Sauerstoffmangel
3.1.1.1 Deutsche Bucht 63
3.1.1.2 Kieler Bucht und Lübecker Bucht 68
3.1.1.3 Dänische und schwedische Gewässer 68
3.1.2. Außergewöhnliche Algenblüten 74
3.2 DOKUMENTATION VON SAUERSTOFFMANGEL
IN VERGANGENER ZEIT
3.2.1 Sedimentanalysen 81
3.2.2 Berichte über Fischsterben und
abgestorbene Bodenfauna 84
3.2.3 Sauerstoff-Konzentrationen 88
3.3 LANGZEIT-ENTWICKLUNG DER SAUERSTOFFZEHRUNG,
DER WASSERTRÜBE, DES PHYTOPLANKTONS UND DES
ZOOBENTHOS
3.3.1 Langzeitentwicklung der Sauerstoffzehrung
3.3.1.1 Einführung
3.3.1.2 Deutsche Bucht
3.3.1.3 Kieler Bucht
3.3.1.4 Eintrag abbaufähiger organischer Substanz
3.3.2 Langzeitentwicklung der Wassertrübe
3.3.3. Langzeitentwicklung des Phytoplanktons
3.3.3.1 Station Helgoland Reede (Deutsche Bucht)
3.3.3.2 Station Bokniseck (Kieler Bucht)
3.3.3.3 Primärproduktion
3.3.4 Larigzeitentwicklung des Zoobenthos
3.3.5 Schlußfolgerungen hinsichtlich der
Langzeitentwicklung
3.4 VERÄNDERUNGEN DES WETTERS ALS URSACHEN
FÜR HÄUFIGEREN SAUERSTOFFMANGEL UND FÜR
ERHÖHTE PHYTOPLANKTON-PRODUKTION
3.4.1 Einführung
3.4.2 Verhältnisse an Station Helgoland Reede
und bei Feuerschiff Elbe 1
3.4.3 Großräumige Veränderungen in Nordsee
und Nordatlantik
3.4.4 Windverhältnisse bei Feuerschiff Elbe 1
3.4.5 Wasserschichtung in der Deutschen Bucht
3.4.6 Wasserschichtung in der Kieler Bucht
und im Fehmarnbelt
3.4.7 Zufuhr sauerstoffarmen Bodenwassers in
die Kieler Bucht
3.4.8 Schlußfolgerungen über Veränderungen
des Wetters
3.5 VERÄNDERUNGEN IM EINTRAG VON PFLANZEN-
NÄHRSTOFFEN ALS URSACHE FÜR ERHÖHTE
PHYTOPLANKTON-PRODUKTION
3.5.1 Einführung
3.5.2 Veränderte Einträge von Phosphor und
Stickstoff in deutsche Küstengewässer
3.5.2.1 Atmosphärischer Eintrag
3.5.2.2 Flußeinträge
3.5.2.3 Bilanzierung der Veränderungen in der
Deutschen Bucht
3.5.3 Auswirkungen veränderter Nährstoff-Einträge
3.5.3.1 Langfristige Trends
3.5.3.2 Auswirkungen kurzfristiger Ereignisse:
starke Regenfälle
3.5.3.3 Auswirkungen kurzfristiger Ereignisse:
Elbe-Hochwasser im Juli 1981
3.5.3.4 Auswirkungen kurzfristiger Ereignisse:
Zusammenhang zwischen Elbe-Abflüssen und
Chrysochromulina-Bliite 198
3.5.3.5 Auswirkungen kurzfristiger Ereignisse:
Zusammenhang zwischen Abflüssen von Land
und Chrysochromulina-Blüte 208
3.5.4 Schlußfolgerungen hinsichtlich der
Korrelation zwischen Nährstoff-Einträgen
und Phytoplankton-Entwicklung 211
3.6 VERÄNDERUNGEN BEI DEN WINTERWASSER-
KONZENTRATIONEN DER NÄHRSTOFFE UND
AUSWIRKUNGEN AUF DAS PHYTOPLANKTON
3.6.1 Einführung 212
3.6.2 Nährstoff-Konzentrationen im Winterwasser
bei Helgoland 218
3.6.3 Auswirkungen veränderter Nährstoff-
Konzentrationen im Winterwasser bei
Helgoland auf das Phytoplankton 223
3.6.4 Nährstoff-Konzentrationen im Winterwasser
der Kieler Bucht 233
3.6.5 Nährstoffeinträge in die Kieler Bucht 239
3.6.6 Auswirkungen veränderter Nährstoff-
Konzentrationen im Winterwasser der
Kieler Bucht auf das Phytoplankton 248
3.6.7 Schlußfolgerungen hinsichtlich der Ver-
änderungen bei den Nährstoff-Konzentrationen 250
3.7 VERÄNDERUNGEN DER PHOSPHAT-KONZENTRATIONEN
UND DES PLANKTONS AM WESTAUSGANG DES
ENGLISCHEN KANALS 251
3.8. AUSWIRKUNGEN ERHÖHTER NÄHRSTOFF-EINTRÄGE
WÄHREND DER VEGETATIONSPERIODE IM SOMMER
AUF NÄHRSTOFF-KONZENTRATIONEN UND
PHYTOPLANKTONBIOMASSE 256
3.8.1. Einführung
3.8.2 Auswirkungen der gestiegenen Nährstoff- ,
Konzentrationen im Winterwasser der
Deutschen Bucht auf die Phytoplankton-
Entwicklung im Sommer 263
3.8.3 Jahreszeitliche Entwicklung der Nährstoff-
und Phytoplankton-Verhältnisse in der
Deutschen Bucht im Sommer 269
3.8.4 Jahreszeitliche Veränderungen der Nährstoff-
und Phytoplankton-Verhältnisse in der
Kieler Bucht im Sommer 278
3.8.5 Auswirkungen von Abwasser-Einträgen in
die Kieler Bucht auf die Phytoplankton-
Entwicklung im Sommer 284
3.8.6 Auswirkungen des atmosphärischen Eintrages
von Stickstoff in die Kieler Bucht auf die
Phytoplankton-Entwicklung im Sommer 286
3.8.8 Schlußfolgerungen hinsichtlich der Aus-
wirkung erhöhter Nährstoff-Mengen auf das
Phytoplankton im Sommer 287
3.9 DER EINFLUß VON SAUERSTOFFMANGEL AUF DIE
BINDUNG UND FREISETZUNG VON PHOSPHOR IN
DER KIELER BUCHT
3.9.1 Einführung 289
3.9.2 Sedimentverteilung in der Kieler Bucht 293
3.9.3 Mengen und Akkumulation von organischer
Substanz und Phosphor im Sediment der
Kieler Bucht 297
3.9.4 Mobilisierung von anorganischem Phosphor
aus dem Sediment 302
3.9.5 Schlußfolgerungen hinsichtlich der Mobi-
lisierung von Phosphor aus dem Sediment
bei Sauerstoffmangel ' 309
3.10 DIE ELIMINATION VON STICKSTOFF AUS DEM
SYSTEM DER KIELER BUCHT
3.10.1 Das System Nitrifizierung - Nitratreduzierung 310
3.10.2 Nitrifizierung - Denitrifizierung im Wasser
der Kieler Bucht im Vergleich mit belasteten
Förden und mit den Verhältnissen in der
eigentlichen Ostsee 312
3.10.3 Nitrifizierung - Denitrifizierung im Sediment
der Kieler Bucht 314
3.10.4 Offene Fragen hinsichtlich der Denitrifizierung 319
3.10.5 Akkumulation von Stickstoff im Sediment 321
3.10.6 Schlußfolgerungen hinsichtlich der Stick-
stoff-Elimination in der Kieler Bucht 321
4 ZUSAMMENFASSUNG 323
5 SCHLUSSFOLGERUNGEN 334
6 SCHRIFTENVERZEICHNIS 336
ANHANG
Überblick über die Teilprojekte geordnet nach Nummern und mit
Angabe der durchführenden Institution, der Projektleiter und
beteiligter Wissenschaftler sowie Zusammenfassung der Ergebnisse |
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