Meereswissenschaftliche Berichte No 29 1998 - Marine Science Reports No 29 1998
http://doi.io-warnemuende.de/10.12754/msr-1998-0029
doi:10.12754/msr-1998-0029
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Ergebnisse der Biologischen Monitorings der Ostsee im Jahre 1997 im Vergleich mit bisherigen Untersuchungen

Matthäus, Wolfgang; Nausch, Günther; Lass, Hans Ulrich; Nagel, Klaus; Siegel, Herbert

Abstract. The winter of 1996/97 can be characterized as moderate in the western and central Baltic Sea but was only weak in the Gulfs of Bothnia, Finland and Riga. The temperatures in the winter surface and summer intermediate layers met the long-term mean. The summer of 1997 was the warmest since 1890. The water temperatures reached positive anomalies up to 6 K in the 10 m upper layer due to sunny weather conditions and weak winds during August. The meteorological conditions in 1997 did not give rise to major Baltic inflows. The Darss Sill area was characterized by a distinct estuarine circulation only interrupted by two long lasting outflow events in May and November. Between the end of May and the beginning of November, persistend inflow was recorded in the near-bottom layers which culminated in two storms in September and at the beginning of October transporting larger volumes of water across the sills. Thereby exceptional warm and saline water entered the Baltic Sea which caused temperatures from 11.5 to 13 °C and salinities up to 18 PSU in the Bornholm Basin deep water at the end of October. Such positive temperature anomalies of 3 to 4 K were rarely measured in the deep water during the present century. The Bornholm Basin deeper than 60 m was filled by water with salinities > 15 PSU at the end of October. Saline (14 to 15 PSU), warm (> 10 °C) and oxygen-rich water (up to 2cm3/dm3) crossed the Stolpe Sill into the central Baltic Sea. Due to the stagnation beginning in 1995 the deep water in the Gotland and Fårö Deeps became anoxic below 175 m depth until the end of 1996. Small inflows shortly interrupted this development between February and May 1997. From August onward the below 150 m in the eastern Gotland Basin again became anoxic. The deep water of the western Gotland Basin continues to be oxic. The decreasing tendency of phosphate concentrations measured in the mixed winter surface layer since several years continued in all Baltic areas under investigation. The winter concentrations of nitrate are still high but in 1997 first indications for a decrease could be observed. Significant impacts of the exceptional Oder flood in summer 1997 could only be observed locally in the Pomeranian Bight. The measured concentrations of most inorganic nutrients ranged in the same order of magnitude as observed earlier during times of increased Oder discharges in spring. Significantly increased concentrations were, however, measured for silicate and organic carbon and nitrogen compounds. In August, hydrogen sulfide occured in the bottom layer in front off Usedom Island. Long-term effects of the nutrient load on the ecosystem in the Pomeranian Bight and in the whole Baltic Sea are not expected.

Abstract. Der Winter 1996/97 kann in der westlichen und zentralen Ostsee als mäßig, im Bottnischen, Finnischen und Rigaer Meerbusen aber nur als schwach charakterisiert werden. Dementsprechend lagen die Temperaturen im winterlichen Oberflächenwasser weitgehend im normalen Bereich. Der Sommer 1997 war dagegen außergewöhnlich warm und muß als der wärmste seit 1890 angesehen werden. Die sommerlichen Wassertemperaturen erreichten in einer 10 m mächtigen Deckschicht positiven Anomalien bis 6 K. Im Jahre 1997 erfolgte kein Salzwassereinbruch. Der Bereich der Darßer Schwelle war ganzjährig durch eine ausgeprägte ästuarine Zirkulation gekennzeichnet, die lediglich durch zwei lang anhaltende Ausstromereignisse im Mai und November unterbrochen wurde. In der grundnahen Schicht herrschte von Ende Mai bis Anfang November anhaltender Einstrom, der während der Sturmereignisse im September und Anfang Oktober größere Wassermengen über die Schwellen transportierte. Dadurch gelangte sehr warmes und salzreiches Wasser in die Ostsee, das Ende Oktober Temperaturen von 11,5 bis 13 °C und Salzgehalten bis 18 PSU im Tiefenwasser des Bornholmbeckens beobachtet wurde. Derartig hohe Temperaturen, die um 3 bis 4 K über den langjährigen Mittelwerten des Tiefenwassers liegen, wurden im Bornholmbecken in diesem Jahrhundert nur selten erreicht. Das Becken füllte sich im Herbst zunehmend mit salzreichem Wasser, wobei Ende Oktober im TIefenbereich >60 m Salzgehalte >15 PSU erreicht wurden, so daß warmes (>10 °C), salz- und sauerstoffreiches Wasser von 14 bis 15 PSU bzw. von bis zu 2cm3/dm3 ungehindert über die Stolper Schwelle in die zentrale Ostsee abfließen konnte. Die Stagnationsperiode, die im Jahre 1995 begann und im Tiefenwasser des Gotland- und Fårötiefs bis Ende 1996 zur Ausbildung einer schwefelwasserstoffhaltigen Schicht unterhalb von 175 m Tiefe führte, wurde von Februar bis Mai 1997 kurzzeitig durch Einstromprozesse unterbrochen. Jedoch bereits ab August 1997 waren die Tiefenbereiche des östlichen Gotlandbeckens unterhalb von etwa 150 m wieder mit schwefelwasserstoffhaltigem Wasser gefüllt. Wie in den Vorjahren wurde auch 1997 im westlichen Gotlandbecken kein Schwefelwasserstoff gemessen. Bei den Winterkonzentrationen der anorganischen Nährstoffe setzte sich die bereits in den Vorjahren erkennbare Entwicklung fort. Beim Phosphat zeigte sich eine weiterhin abnehmende Tendenz in allen untersuchten Seegebieten. Bei den Nitratkonzentrationen, die nach wie vor hoch sind, wurden 1997 erste Anzeichen für einen leichten Rückgang beobachtet, wenngleich die Tendenz noch nicht so ausgeprägt ist wie beim Phosphat. Signifikante Auswirkungen des Sommerhochwassers der Oder auf die Ostsee waren im wesentlichen nur lokal in der Pommerschen Bucht zu beobachten. Die gemessenen Konzentrationen der meisten anorganischen Nährstoffe waren in der gleichen Größenordnung wie sie bei früheren Untersuchungen zu Zeiten verstärkten Oderausstroms im Frühjahr zu beobachten waren. Signifikant höhere Konzentrationen wurden aber für Silikat sowie für organische Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen gefunden. Im Bereich der Ausstromfahne der Oder vor Usedom kam es im August zur Bildung von Schwefelwasserstoff in den bodennahen Schichten. Langzeiteffekte der während des Hochwassers eingetragenen Nährstoffmengen auf das Ökosystem sind weder für die Pommersche Bucht noch für die Ostsee zu erwarten.

Citation

Wolfgang Matthäus, Günther Nausch, Hans Ulrich Lass, Klaus Nagel und Herbert Siegel: Hydrographisch-chemische Zustandseinschätzung der Ostsee 1997. Meereswiss. Ber., Warnemünde, 29 (1998), doi:10.12754/msr-1998-0029

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