Meereswissenschaftliche Berichte No 2 1990 - Marine Science Reports No 2 1990
http://doi.io-warnemuende.de/10.12754/msr-1990-0002
doi:10.12754/msr-1990-0002
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Die hydrographisch-chemischen Bedingungen in der westlichen und zentralen Ostsee von 1979 bis 1988 - ein Vergleich = Hydrographic and Chemical Conditions in the Western and Central Baltic Sea from 1979 to 1988 - a Comparison

Aktuelle Trends hydrographischer und chemischer Parameter in der Ostsee, 1958 - 1989 = Topical Trends of Hydrographic and Chemical Parameters in the Baltic Sea, 1958 - 1989

Nehring, Dietwart; Matthäus, Wolfgang

Abstract. Die hydrographisch-chemischen Bedingungen in der westlichen und zentralen Ostsee von 1979 bis 1988 - ein Vergleich = Hydrographic and Chemical Conditions in the Western and Central Baltic Sea from 1979 to 1988 - a Comparison: Die Verteilung der Wassertemperatur (Abb. 2.11 - 2.20), des Salzgehalts (Abb. 3.11 3.20), der Sauerstoff- und Schwefelwasserstoffkonzentration (Abb. 4.11 - 4.20) sowie des Phosphat- (Abb. 5.11 - 5.20) und Nitratgehalts (Abb. 6.11 - 6.20) wird in Vertikalschnitten, die dem Talweg durch die eigentliche Ostsee folgen und den Zeitraum 1979- 1988 umfassen, untersucht. Die meteorologischen Bedingungen während des Untersuchungszeitraumes waren durch 5 strenge und 2 sehr milde Winter sowie 2 sehr warme Sommer gekennzeichnet. Sie verursachten thermische Anomalien in der Oberflächenschicht und im baltischen Zwischenwasser. Zwischen 1979 und 1988 wurde kein Salzwassereinbruch in die Ostsee beobachtet. Die Folgen des Einstroms salzreicheren Wassers, die 1980, 1983 und 1986 nachgewiesen wurden, blieben auf die westlichen Teilgebiete der Ostsee, einschlieBlich dem Bornholm- und Gdansker Becken beschränkt. Im stagnierenden Tiefenwasser des östlichen Gotlandbeckens dominierten unterhalb 125 - 150m Tiefe anoxische Bedingungen mit zunehmenden Schwefelwasserstoffkonzentrationen. Der verringerte Eintrag von Salz führte zu einer signifikanten Salzgehaltsabnahme, die im Tiefenwasser der zentralen Ostseebecken um den Faktor 3 - 4 größer war als in der Oberflächenschicht. Die winterliche Nährstoffakkumulation in der Oberflächenschicht zeigte im Zeitraum 1979 - 1988 keine signifikante Zunahme. Die Phosphatverteilung war durch größere zwischenzeitliche Schwankungen gekennzeichnet. Im Tiefenwasser bestimmten die Redox-Bedingungen die Phosphat- und Nitratkonzentrationen. Die Freisetzung von Phosphat aus den Sedimenten durch die zunehmenden Schwefelwasserstoffkonzentrationen war die wichtigste Ursache für die ansteigenden Phosphatkonzentrationen im anoxischen Tiefenwasser der zentralen Ostseebecken.

Abstract. Die hydrographisch-chemischen Bedingungen in der westlichen und zentralen Ostsee von 1979 bis 1988 - ein Vergleich = Hydrographic and Chemical Conditions in the Western and Central Baltic Sea from 1979 to 1988 - a Comparison: The distributions of the water temperature (Figs. 2.11 to 2.20), the salinity (Fig. 3.11 3.20), the oxygen and hydrogen sulphide concentrations (Figs. 4.11 - 4.20), as well as the phosphate (Figs. 5.11 - 5.20) and nitrate concentrations (Figs. 6.11 - 6.20) were studied in vertical sections following the pathway of the deep water through the Baltic proper. The investigations covered the period 1979 - 1988. The meteorological conditions during the period under investigation were characterized by 5 severe and 2 very mild winters and 2 very warm summers causing anomalies in the temperatures of the surface layer and the Baltic intermediate water. No major salt inflow into the Baltic Sea was observed between 1979 and 1988. Consequences of the inflow of water with a higher salinity, identified in 1980, 1983, and 1986, were restricted to the western sub-regions of the Baltic Sea including the Bornholm and Gdansk Basins. Anoxic conditions prevailed below 125 - 150 m depth in the stagnant deep water of the eastern Gotland Basin characterized by increasing hydrogen sulphide concentrations. The reduced input of salt caused a significant decrease in the salinity which was higher by the factor 3 - 4 in the deep water of the central Baltic basins as in the surface layer. The winterly nutrient accumulation in the surface layer showed no significant increase in the period 1979 - 1988. The phosphate rather than the nitrate distribution under these conditions, was characterized by greater intertemporarily variations. The redox conditions strongly influenced the phosphate and nitrate distributions in the deep water. The liberation of phosphate from the sediments caused by the increasing hydrogen sulphide concentrations in the course of the long stagnation period was the main reason for the increasing phosphate concentrations under anoxic conditions in the central Baltic basins.

Abstract. Aktuelle Trends hydrographischer und chemischer Parameter in der Ostsee, 1958 - 1989 = Topical Trends of Hydrographic and Chemical Parameters in the Baltic Sea, 1958 - 1989: Trenduntersuchungen, die an den wichtigen Algennährstoffen Phosphat und Nitrat in der winterlichen Oberflächenschicht der Ostsee durchgeführt wurden und den Zeitraum 1958 - 1989 umfassen, ergaben positive Gesamttrends, obgleich seit 1978 im Mittel keine nennenswerte Zunahme mehr zu verzeichnen ist. Im oxischen Tiefenwasser unterhalb der permanenten Salzgehaltssprungschicht ist die Langzeitakkumulation dieser Nährstoffe ebenfalls seit 1977 geringer geworden. Unter anoxischen Bedingungen zeigt der Phosphatgehalt gegenwärtig einen ausgeprägten positiven Trend, der mit der Phosphatremobilisierung aus den Sedimenten zusammenhängt. In der Oberflächenschicht, vor allem aber unterhalb der Salzgehaltssprungschicht ist in der zentralen Ostsee seit Mitte der 70er Jahre eine nahezu kontinuierliche Abnahme des Salzgehalts erfolgt. Gleichzeitig damit haben sich die Sauerstoffbedingungen in der grundnahen Wasserschicht signifikant verschlechtert, wie in der starken Zunahme der Schwefelwasserstoffkonzentration zum Ausdruck kommt. Die Abnahme des Salzgehalts, die Verschlechterung der Sauerstoffbedingungen und die Zunahme der Phosphatkonzentration in der grundnahen Wasserschicht der zentralen Ostseebecken fallen mit dem Ausbleiben von Salzwassereinbrüchen zusammen. Die in dieser Schicht beobachteten Veränderungen haben daher weniger anthropogene als vielmehr natürliche Ursachen. Die Bedeutung der beobachteten Langzeitvariationen fOr die Entwicklung wichtiger Fischbestände in der Ostsee wird diskutiert.

Abstract. Aktuelle Trends hydrographischer und chemischer Parameter in der Ostsee, 1958 - 1989 = Topical Trends of Hydrographic and Chemical Parameters in the Baltic Sea, 1958 - 1989: Analysis of phosphate and nitrate data recorded in the winter surface layer of the Baltic Sea from 1958 to 1989 indicate positive overall trends, although the rate of accumulation has decreased since 1978. The long term accumulation of these algal nutrients in the oxic deep water below the halocline has also decreased since 1977. Under anoxic conditions, however, the trend shown by the phosphate concentration is dinstinctly positive in recent times owing to phosphate remobilization from the sediment. The salinity has decreased in the surface water and even more rapidly below the halocline in the central Baltic basins during the period marked by the absence of major salt inflows since 1977. The oxygen conditions have also deteriorated in the near-bottom water layer during this time as shown by the considerable rise in the hydrogen sulphide coneentrations. These changes, including the recent phosphate accumulation under anoxic conditions, can thus be considered natural rather than anthropogenic. The impact of long term variations in nutrients and hydrographic parameters is discussed with respect to the development of Baltic fish stocks.

Citation

Dietwart Nehring: Die hydrographisch-chemischen Bedingungen in der westlichen und zentralen Ostsee von 1979 bis 1988 - ein Vergleich = Hydrographic and Chemical Conditions in the Western and Central Baltic Sea from 1979 to 1988 - a Comparison. Meereswiss. Ber., Warnemünde, 2 (1990), doi:10.12754/msr-1990-0002 Dietwart Nehring & Wolfgang Matthäus: Aktuelle Trends hydrographischer und chemischer Parameter in der Ostsee, 1958 - 1989 = Topical Trends of Hydrographic and Chemical Parameters in the Baltic Sea, 1958 - 1989. Meereswiss. Ber., Warnemünde, 2 (1990), doi:10.12754/msr-1990-0002

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