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The overall aim of the MSM18/5 project was a case study of the average x-z-structure of the interplay between matter transfers and marine communities downstream an upwelling center in the Northern Benguela Current Region at 20��S. For this purpose, we repeated measurements on a transect perpendicular to the coast four times within three weeks. It covered a range from 10 to 500 km distance to shore and depths between 30 and >4000m at most. The program considered forcing functions, such as wind field, Ekman transport, curl driven upwelling, insolation, stratification, and proportions of inorganic nutrient inputs by upwelling and nitrogen fixation and their influence on ecosystems structure and function. We observed successive changes in plankton communities, including microbial communities, in processes like production, respiration and remineralization of nutrients by plankton, in changing importance of new and regenerated nutrient sources, in vertical flux of particulate matter by sedimentation. Finally, the role of meroplankton patterns and the reaction of benthic communities were considered. There was a positive relationship between the pseudo-age (determined by a combination of heat flux and changes in oxygen content) and the distance to shore in the upper 30m of the water column. This supports the idea of the practicability of the Eulerian approach. The scatter was highest between 100 and 200km. This is an indication for higher mesoscale variability by filaments, eddies etc., in this area., MARIA S. MERIAN-Berichte

Meereswissenschaftliche Berichte No 80 2010 - Marine Science Reports No 80 2010, Hydrographisch-chemische Zustandseinschätzung der Ostsee 2009: The article summarizes the hydrographic-hydrochemical conditions in the western and central Baltic Sea in 2009. Based on the meteorological conditions, the horizontal and vertical distribution of temperature, salinity, oxygen/hydrogen sulphide, inorganic and organic nutrients are described on a seasonal scale. In Warnemünde, the year 2009 was too warm on average and continued the series of positive anomalies. This is also reflected in the water temperature. All in all, the year 2009 was, after the last four years, the fifth warmest in the investigation period since 1990. In 2009, two larger barotropic inflow events were observed, in September/October and in November. The last one could be seen in the Bornholm Basin only in January 2010. Whereasthe deep water of the Bornholm Basin remained oxic throughout the whole year, the stagnation period in the Gotland Basin was intensified. Hydrogen sulphide concentrations as well as ammonium and phosphate concentrations of the deep water were in the same range as observed at the end of the last stagnation period in 2002/2003., Hydrographisch-chemische Zustandseinschätzung der Ostsee 2009: Die Arbeit beschreibt die hydrographisch-hydrochemischen Bedingungen in der westlichen und zentralen Ostsee für das Jahr 2009. Basierend auf den meteorologischen Verhältnissen werden die horizontalen und vertikalen Verteilungsmuster von Temperatur, Salzgehalt, Sauerstoff/Schwefelwasserstoff sowie der anorganischen und organischen Nährstoffe mit saisonaler Auflösung dargestellt. Das Jahr 2009 war überdurchschnittlich warm und setzte die jüngste Folge von positiven Anomalien fort. Das spiegelte sich auch in den Wassertemperaturen wider. Insgesamt war das Jahr 2009 nach den letzten vier Jahren das fünftwärmste des Untersuchungszeitraumes seit 1990. 2009 fanden zwei größere barotrope Einstromereignisse in der Ostsee statt, im September/Oktober und im November. Letzteres wurde erst im Januar 2010 im Bornholmbecken nachgewiesen. Während das Tiefenwasser des Bornholmbeckens ganzjährig oxisch blieb, intensivierte sich die Stagnationsperiode im Gotlandbecken. Sowohl die Schwefelwasserstoff- als auch die Ammonium- und Phosphatkonzentrationen des Tiefenwassers lagen 2009 in der gleichen Größenordnung wie sie 2002/2003, d.h. am Ende der letzten Stagnationsperiode, gemessen wurden., Die Schwermetall-Situation in der Ostsee im Jahre 2009 In general the 2009 results of heavy metal concentrations in the Baltic Sea revealed no pronounced changes compared to previous years. Regional and temporal increase of concentrations was observed at the station OB Boje in the Pomeranian Bay, reflecting the higher trace metal input by the Odra river. Short-term changes induced during the main saltwater inflow event in February 2003 were only reflected in the trends “Below Halocline” for Cddiss, Cudiss, and Zndiss. Elevated Pbdiss levels in the Western Baltic are possibly a result of sample contamination. Stagnant conditions with anoxia and decreasing dissolved trace metal conditions below the oxicanoxic interface were noticed in the near bottom layer of the Bornholm Basin at 80 m depth, below ~140 m in the Gotland Deep and below 100 m in the Landsort Deep. For the contents of CdSPM, CuSPM and ZnSPM an increase was observed with depth in the central Baltic, a hint for the stabilisation of the stagnation period. Altogether the saltwater inflow event in 2003 had influenced the trace metal long term trends in the deepwater of the central Baltic Sea. Now there is another chance to study changes in trace metal concentrations during the stabilisation of an anoxic deep water body as well as the “feedback mechanism” on the trace metal concentrations in the surface water body. Heavy metal concentrations in surface sediments of the BLMP-stations measured in 2009 fit in and complete the time series of now 12 years (1998 to 2009). But, a statistically safe trend of the elements (heavy metals) at the different stations can still not be established. Hot spots of contamination are besides the well known historical dumping site in the Lübeck-Bay (no more in the programme) the western Arkona-Basin and the Pommeranian Bay in front of the Oder River estuary., Die Schwermetall-Situation in der Ostsee im Jahre 2009 Im Jahre 2009 wurden wie im Vorjahr die Stationen in der westlichen Ostsee berücksichtigt, allerdings wurden diese Stationen im Februar und im Juli beprobt. Zum Vorjahr wies die Schwermetallverteilung in der westlichen Ostsee im Jahr 2009 keine deutlichen oder gesundheitsgefährdenden Veränderungen auf. Regionale Konzentrationserhöhungen wie sie z. B. an der Station OB Boje in der Pommerschen Bucht auftreten, sind auf die Einträge mit der Oder zurückzuführen. Veränderungen, die kurzzeitig durch den Salzwassereinbruch im Februar 2003 hervorgerufen wurden, spiegeln sich in den Langzeittrends kaum wieder. Unterhalb der Redoxklinen die 2009 im 100-110m Tiefenhorizont angetroffen wurde, wurde ein Rückgang der gelösten Metallkonzentrationen für Cddiss, Cudiss und Zndiss beobachtet. Weiterhin ist eine starke Zunahme der CdSPM, CuSPM und ZnSPM mit der Tiefe zu verzeichnen, welches auf die Stabilisierung einer weiteren Stagnationsperiode schließen lässt. Insgesamt gesehen hatte der Salzwassereinbruch 2003 vor allem einen Einfluss auf die Langzeittrends der Metallkonzentrationen im Tiefenwasser der zentralen Ostsee. Insofern bietet sich jetzt ähnlich wie 1995 die außergewöhnliche Chance, die Veränderung der Metallkonzentrationen während der Stabilisierung des anoxischen Tiefenwasserkörpers, sowie deren Rückkopplungsmechanismus auf das Oberflächenwasser während einer weiteren Stagnationsperiode zu beobachten. Regionale Konzentrationserhöhungen wie sie z. B. in den letzten 2 Jahren an der Station Oderboje / Marnet zu beobachten sind, werden auf die Einträge durch die Oder zurückgeführt, die entsprechend der vorherrschenden Windrichtung, beeinflusst wird. Vergleichbar den Quecksilberkonzentrationen im Sediment, wurden an dieser Station auch im Wasser die höchsten Konzentrationen beobachtet. Die im Jahr 2009 gemessenen Schwermetallkonzentrationen in den Oberflächensedimenten der BLMP-Stationen komplettieren die nun vorliegende Zeitreihe von 12 Jahren (1998 bis 2009). Ein statistisch gesicherter zeitlicher Trend für die einzelnen Stationen und Elemente kann immer noch nicht festgestellt werden. Schwerpunkte der „Belastung“ sind neben der bekannten Lokalität „Altlast Lübecker Bucht“ (nicht mehr im Messprogramm), das westliche Arkonabecken und die Pommernbucht vor der Odermündung.

Meereswissenschaftliche Berichte No 77 2009 - Marine Science Reports No 77 2009, Hydrographisch-chemische Zustandseinschätzung der Ostsee 2008: The article summarizes the hydrographic-hydrochemical conditions in the western and central Baltic Sea in 2008. Based on the meteorological situation, the horizontal and vertical distribution of temperature, salinity, oxygen/ hydrogen sulphide, inorganic and organic nutrients are described on a seasonal scale. In Warnemünde, the year 2008 was too warm on average and continued the series of positive anomalies whereby the warmer winter was more pronounced than the summer. This is mirrored also in extremely high sea surface temperatures during the first half of the year. The maximum ice cover of the Baltic Sea of 49 000 km² was the smallest one since recording started in 1720. In 2008, five minor barotropic inflow events into the Baltic Sea with approximately 200 km³ took place: in January, February/March, June, September/October and November. These barotropic events as well as four baroclinic inflows in January, May, August and September reached the central Baltic Sea only partly in the form of single pulses and with different features. The near-bottom layer from the Bornholm Basin to the Gdansk Deep was ventilated again. In contrast, conditions in the eastern and western Gotland Basin were coined by the lasting stagnation period. In the deep water of the Gotland and Landsort Deep the highest hydrogen sulphide concentrations of the stagnation period which started in 2005 were measured. As a result, phosphate and ammonium concentrations in both deeps as well as in the Farö Deep were highest for the last five years., Hydrographisch-chemische Zustandseinschätzung der Ostsee 2008: Die Arbeit beschreibt die hydrographisch-hydrochemischen Bedingungen in der westlichen und zentralen Ostsee für das Jahr 2008. Basierend auf den meteorologischen Verhältnissen werden die horizontalen und vertikalen Verteilungsmuster von Temperatur, Salzgehalt, Sauerstoff/ Schwefelwasserstoff sowie der anorganischen und organischen Nährstoffe mit saisonaler Auflösung dargestellt. Das Jahr 2008 war in Warnemünde im Mittel sehr warm und setzte die jüngste Folge von positiven Anomalien fort, wobei der zu warme Winter ausgeprägter war als der Sommer. Dies spiegelte sich auch in den sehr hohen Wasseroberflächentemperaturen des 1. Halbjahres wider. Mit der maximalen Eisbedeckung der Ostsee von 49 000 km² wurde der niedrigste Wert seit Beginn der Aufzeichnungen im Jahr 1720 erreicht. 2008 fanden fünf kleinere barotrope Einstromereignisse mit geschätzten Volumen um 200 km³ statt: Januar, Februar/März, Juni, September/Oktober und November. Diese barotropen sowie vier barokline Einströme im Januar, Mai, August und September erreichten nur zum Teil in einzelnen Schüben und mit unterschiedlichen Eigenschaften die zentrale Ostsee. Dabei wurde 2008 die bodennahe Schicht im Raum vom Bornholmbecken bis zum Danziger Tief erneut belüftet. Die Verhältnisse im östlichen und westlichen Gotlandbecken waren dagegen nach wie vor von der anhaltenden Stagnationsperiode bestimmt. Im Tiefenwasser des Gotlandtiefs und des Landsorttiefs wurden die höchsten Schwefelwasserstoffkonzentrationen der seit 2005 andauernden Stagnationsperiode gemessen. Im Ergebnis wurden im Tiefenwasser der beiden Tiefs wie auch im Farötief die höchsten Phosphat- und Ammoniumkonzentrationen der letzten fünf Jahre gemessen., Die Schwermetall-Situation in der Ostsee im Jahre 2008: In general the 2008 results of heavy metal concentrations in the Baltic Sea revealed no pronounced changes compared to previous years. Regional and temporal limited variations as observed in 2006 for Cudiss, which have been observed periodically in the western Baltic also for the other metals, have been attributed to the changing enrichment of suspended matter in the water column, released by wind induced mixing up to the ground level. During sample filtration only particles 0.4μm passed the filter. Short-term changes induced during the main saltwater inflow event in February 2003 were only reflected in the trends “Below Halocline” for Cddiss, Cudiss, and Zndiss. Elevated Pbdiss levels in the Western Baltic are possibly a result of sample contamination. Stagnant conditions with anoxia and decreasing dissolved trace metal conditions below the oxicanoxic interface were noticed in the near bottom layer of the Bornholm Basin at 80 m depth, below ~140 m in the Gotland Deep and below 100 m in the Landsort Deep. For the contents of CdSPM, CuSPM and ZnSPM an increase was observed with depth in the central Baltic, a hint for the stabilisation of the stagnation period. Altogether the saltwater inflow event in 2003 had influenced the trace metal long term trends in the deepwater of the central Baltic Sea. Now there is another chance to study changes in trace metal concentrations during the stabilisation of an anoxic deep water body as well as the “feedback mechanism” on the trace metal concentrations in the surface water body. Heavy metal concentrations in surface sediments of the BLMP-stations varies in between the known ranges and differs for the investigated sub-areas, but still not show a significant temporal trend over the whole period (1998 to 2008). Besides the known historical dumping sites of industrial waste material from the 1960th in the Lübeck Bay (2008 not in the measurement program), higher concentrations of heavy metals (especially for Hg) in the western Arkona Basin and the southern Pommeranian Bay (Oder River mouth) are remarkable. The Arkona Basin “hot spot” is a historical dumping place as well (military material from World War II times), and the Pommeranian Bay is influenced by heavy metal rich suspended sediments from the Oder Lagoon, which arrives the Baltic Sea in this area., Die Schwermetall-Situation in der Ostsee im Jahre 2008: Wie in den Vorjahren wies die Schwermetallverteilung im Ostseewasser im Jahr 2008 keine deutlichen oder gesundheitsgefährdenden Veränderungen auf. Regionale Konzentrationserhöhungen wie sie z. B. in den letzten Jahren immer wieder in der westlichen Ostsee zu beobachten sind und in 2006 für die gelösten Kupferkonzentrationen beobachtet wurden, werden auf eine windinduzierte, bodennahe Durchmischung und den damit verbundenen sehr variablen Schwebstoffanteil in der Wassersäule zurückgeführt. Durch die Filtration der Proben werden Partikel >0,4μm zurückgehalten, während Partikel < 0,4μm das Filter passieren. Veränderungen, die kurzzeitig durch den Salzwassereinbruch im Februar 2003 hervorgerufen wurden, spiegeln sich in den Langzeittrends kaum wieder. Unterhalb der Redoxklinen die 2008 im 120-130m Tiefenhorizont angetroffen wurde, wurde ein Rückgang der gelösten Metallkonzentrationen für Cddiss, Cudiss und Zndiss beobachtet. Weiterhin ist eine leichte Zunahme der CdSPM, CuSPM und ZnSPM mit der Tiefe zu verzeichnen, welches auf die Stabilisierung einer weiteren Stagnationsperiode schließen lässt. Insgesamt gesehen hatte der Salzwassereinbruch 2003 vor allem einen Einfluss auf die Langzeittrends der Metallkonzentrationen im Tiefenwasser der zentralen Ostsee. Insofern bietet sich jetzt ähnlich wie 1995 die außergewöhnliche Chance, die Veränderung der Metallkonzentrationen während der Stabilisierung des anoxischen Tiefenwasserkörpers, sowie deren Rückkopplungsmechanismus auf das Oberflächenwasser während einer weiteren Stagnationsperiode zu beobachten. Im Rahmen einer Diplomarbeit „Methodenoptimierung zur Anreicherung von Spurenmetallen aus Meerwasser -Vergleichende Untersuchungen zwischen Flüssig-flüssig und Flüssig-Festphasen Extraktion im Meerwasser mit variablen Salz- und Sauerstoffverhältnissen-“ wurde eine Flüssig –Festphasen Extraktionsmethode optimiert, und statistisch ausgewertet. Die Schwermetallkonzentrationen in den Oberflächensedimenten der BLMP-Stationen variieren innerhalb der bekannten Grenzen und unterscheiden sich für die untersuchten Regionen. Bisher kann jedoch noch kein gesicherter zeitlicher Trend für die einzelnen Stationen festgestellt werden (1998 bis 2008). Neben der bekannten Lokalität „Altlast Lübecker Bucht“, die 2008 nicht im Messprogramm enthalten war, fallen insbesondere die höheren Hg-Gehalte im westlichen Arkonabecken und vor der Odermündung auf. Beim Arkonabecken handelt es sich ebenfalls um ein „Altlasten-Problem“. Bei der Odermündung ist zu beachten, dass die hohen Schwermetallbelastungen im Sediment des Oderhaffs durch Resuspension und Austrag in die vorgelagerte Ostsee auf die Konzentrationen der Feinfraktion in der Pommernbucht „ausstrahlen“.

Meereswissenschaftliche Berichte No 72 2008 - Marine Science Reports No 72 2008, Hydrographisch-chemische Zustandseinschätzung der Ostsee 2007: The article summarizes the hydrographic-hydrochemical conditions in the western and central Baltic Sea in 2007. Based on the meteorological situation, the horizontal and vertical distribution of temperature, salinity, oxygen/hydrogen sulphide, inorganic and organic nutrients are described on a seasonal scale. In 2007, three barotropic inflow events carrying more than 200 km³ occurred in January, March and November, two additional events with less than 150 km³ took place in June/July and August/September. Additionally, effects of baroclinic inflows from summer 2006 could be seen. Especially the near-bottom layer region from the Bornholm Basin to the Gdansk Deep was ventilated repeatedly. The different inflow events could only shortly improve the oxygen situation in the eastern Gotland Basin. At the end of 2007 the water column of the Gotland Deep between 137 m and the bottom (239 m) was completely anoxic. The annual mean for phosphate at 200 m water depth of 4.03 μmol/l was in the same range as in 2006, nitrate was not existent under anoxic conditions and ammonium concentrations increased further from 1.7 μmol/l (2005) over 9.2 μmol/l (2006) to 11.1 μmol/l in 2007. In the western Gotland Basin the stagnation period prevailed throughout the whole year. Noteworthy are also the high phosphate winter concentrations in all sea areas. Together with relatively low winter nitrate concentrations a shift took place in the N:P-ratio. In general, N:P-ratios in the mixed winter surface layer are far away from the classical Redfield ratio of 16:1. Over a longer period of time, a stable N:P- ratio of 7:1 - 9:1 had been established. In the last five years, a remarkable decrease was observed. In 2007, the N:P ratio ranged between 4.3:1 in the Bornholm Basin and 6.6:1 in the Landsort Deep area., Hydrographisch-chemische Zustandseinschätzung der Ostsee 2007: Die Arbeit beschreibt die hydrographisch-hydrochemischen Bedingungen in der westlichen und zentralen Ostsee fur das Jahr 2007. Basierend auf den meteorologischen Verhaltnissen werden die horizontalen und vertikalen Verteilungsmuster von Temperatur, Salzgehalt, Sauerstoff/Schwefelwasserstoff sowie der anorganischen und organischen Nahrstoffe mit saisonaler Auflösung dargestellt. 2007 fanden drei barotrope Einstromereignisse mit geschätzten Volumen um 200 km³ in der Ostsee statt: Ende Januar, Anfang Marz und Anfang November, zwei weitere mit jeweils weniger als 150 km³ Volumen im Juni/Juli und im August/September. Zusätzlich konnten die Effekte barokliner Einströme vom Sommer 2006 beobachtet werden. Insbesondere wurde 2007 die bodennahe Schicht im Raum vom Bornholmbecken bis zum Danziger Tief mehrfach belüftet. Im östlichen Gotlandbecken konnten die verschiedenen Einströme die Sauerstoffsituation nur kurzzeitig beeinflussen. Ende 2007 war im Bereich des Gotlandtiefs die Wassersäule zwischen 137 m und dem Boden (239 m) anoxisch. Der Jahresmittelwert fur Phosphat in 200 m Wassertiefe von 4,03 µmol/l lag nur wenig unter dem des Vorjahres, Nitrat war unter den anoxischen Bedingungen nicht vorhanden, die Ammoniumkonzentrationen stiegen allmählich an. Sie erhöhten sich von 1,7 µmol/l (2005) uber 9,2 µmol/l (2006) auf 11,1 µmol/l im Jahr 2007. Im westlichen Gotlandbecken hielt die Stagnationsperiode durchgängig an. Beachtenswert sind ausserdem die hohen Winterphosphatkonzentrationen in allen Seegebieten. Verbunden mit niedrigen Winternitratkonzentrationen führt dies zu Verschiebungen des N:PVerhältnisses. Generell sind die N:P - Verhältnisse in der winterlichen Oberflächenschicht weit entfernt vom klassischen Redfield- Verhältnis von 16:1. Uber längere Zeiträume wurde ein recht stabiles N:P - Verhältnis von 7-9:1 ermittelt. In den letzten 5 Jahren kam es zu einer deutlichen Abnahme der N:P - Verhältnisse. Im Jahr 2007 wurden Werte zwischen 4,3:1 im Bornholmbecken und 6,6:1 im Bereich des Landsorttiefs ermittelt., Die Schwermetallsituation in der Ostsee im Jahre 2007: In general the 2007 results of heavy metal concentrations in the Baltic Sea revealed no pronounced changes compared to previous years. Regional and temporal limited variations as observed in 2006 for Cudiss, which have been observed periodically in the western Baltic also for the other metals, have been attributed to the changing enrichment of suspended matter in the water column, released by wind induced mixing up to the ground level. During sample filtration only particles 0.4μm passed the filter. Short-term changes induced during the main saltwater inflow event in February 2003 were only reflected in the trends “Below Halocline” for Cddiss, Cudiss, and Zndiss. Elevated Pbdiss levels in the Western Baltic are possibly a result of sample contamination. Stagnant conditions with anoxia and decreasing dissolved trace metal conditions below the oxic-anoxic interface were noticed in the near bottom layer of the Bornholm Basin at 80 m depth, below ~140 m in the Gotland Deep and below 100 m in the Landsort Deep. For the contents of CdSPM, CuSPM and ZnSPM an increase was observed with depth in the central Baltic, a hint for the stabilisation of the stagnation period. Altogether the saltwater inflow event in 2003 had influenced the trace metal long term trends in the deepwater of the central Baltic Sea. Now there is another chance to study changes in trace metal concentrations during the stabilisation of an anoxic deep water body as well as the “feedback mechanism” on the trace metal concentrations in the surface water body. Heavy metal concentrations in surface sediments of the BLMP-stations varies in between the known ranges and differs for the investigated sub-areas, but still not show a significant temporal trend over the whole period (1998 to 2007)., Die Schwermetallsituation in der Ostsee im Jahre 2007: Wie in den Vorjahren wies die Schwermetallverteilung im Ostseewasser im Jahr 2007 keine deutlichen oder gesundheitsgefährdenden Veränderungen auf. Regionale Konzentrationserhöhungen wie sie z. B. in den letzten Jahren immer wieder in der westlichen Ostsee zu beobachten sind und in 2006 für die gelösten Kupferkonzentrationen beobachtet wurden, werden auf eine windinduzierte, bodennahe Durchmischung und den damit verbundenen sehr variablen Schwebstoffanteil in der Wassersäule zurückgeführt. Durch die Filtration der Proben werden Partikel >0,4μm zurückgehalten, während Partikel < 0,4μm das Filter passieren. Veränderungen, die kurzzeitig durch den Salzwassereinbruch im Februar 2003 hervorgerufen wurden, spiegeln sich in den Langzeittrends kaum wieder. Unterhalb der Redoxklinen die 2007 bei ca. 130 m angetroffen wurde, wurde ein Rückgang der gelösten Metallkonzentrationen für Cddiss, Cudiss und Zndiss beobachtet. Bei den hohen Pbdiss Konzentrationen in der westlichen Ostsee kann eine Probenkontamination nicht ausgeschlossen werden. Weiterhin ist eine leichte Zunahme der CdSPM, CuSPM und ZnSPM mit der Tiefe zu verzeichnen, welches auf die Stabilisierung einer weiteren Stagnationsperiode schließen lässt. Insgesamt gesehen hatte der Salzwassereinbruch 2003 vor allem einen Einfluss auf die Langzeittrends der Metallkonzentrationen im Tiefenwasser der zentralen Ostsee. Insofern bietet sich jetzt ähnlich wie 1995 die außergewöhnliche Chance, die Veränderung der Metallkonzentrationen während der Stabilisierung des anoxischen Tiefenwasserkörpers, sowie deren Rückkopplungsmechanismus auf das Oberflächenwasser während einer weiteren Stagnationsperiode zu beobachten. Die Schwermetallkonzentrationen in den Oberflächensedimenten der BLMP-Stationen variieren innerhalb der bekannten Grenzen und unterscheiden sich für die untersuchten Regionen. Bisher kann jedoch noch kein gesicherter zeitlicher Trend für die einzelnen Stationen festgestellt werden (1998 bis 2007).

Meereswissenschaftliche Berichte No 66 2006 - Marine Science Reports No 66 2006, Hydrographisch-chemische Zustandseinschätzung der Ostsee 2005: The article summarizes the hydrographic-hydrochemical conditions in the western and central Baltic Sea in 2005. Based on the meteorological situation, the horizontal and vertical distribution of temperature, salinity, oxygen/hydrogen sulphide, inorganic and organic nutrients are described on a seasonal scale. In 2005, no important inflow events occurred. Thus, the stagnation period in the deeper basins which started in 2004 continued. At the end of August, with 3.12 ml/l the highest hydrogen sulphide concentration ever observed in the Bornholm Basin was detected near to the bottom. In the eastern Gotland Basin, the layer free of oxygen increased continuously. At the end of 2005 the whole column between 150 m depth and the bottom was anoxic. Near to the bottom a negative oxygen concentration of 3.75 ml/l was measured. The winter phosphate concentrations in the surface layer were high in all areas of the central Baltic Sea. They are comparable with values from 1993. Extremely high concentrations were measured in the Bornholm Basin, but also in the Karlso Deep area. Thus, in February a maximum of 1.14 umol/l was detected. Such high concentrations were found in the mid 1980s for the last time. The winter nitrate concentrations were similar to the years before. Whereas in the whole eastern, northern and western Gotland Basin, the Gulf of Finland and the southern Bothnian Sea very intense cyanobacteria blooms were observed in 2005, no development of cyanobacteria worth to note occurred in the Bornholm Basin. This is especially remarkable because during the whole summer a considerable amount of phosphate with 0.3 umol/l was available. The reasons for this development have to be clarified still., Hydrographisch-chemische Zustandseinschätzung der Ostsee 2005: Die Arbeit fasst die hydrographisch-hydrochemischen Bedingungen in der westlichen und zentralen Ostsee für das Jahr 2005 zusammen. Basierend auf den meteorologischen Verhältnissen, werden die horizontalen und vertikalen Verteilungsmuster von Temperatur, Salzgehalt, Sauerstoff/Schwefelwasserstoff sowie der anorganischen und organischen Nährstoffe mit saisonaler Auflösung beschrieben. Herausragende Einstromereignisse fanden in der Ostsee 2005 nicht statt, so dass sich die Stagnationsperiode in den Tiefenbecken der Ostsee, die im Vorjahr begann, fortsetzen konnte. So wurde im Bornholmbecken Ende August in Bodennähe mit 3,12 ml/l die höchste bisher berichtete Schwefelwasserstoffkonzentration gemessen. Auch im östlichen Gotlandbecken nahm die Mächtigkeit der sauerstofffreien Schicht kontinuierlich zu. Zum Jahresende 2005 war bereits die gesamte Wassersäule unterhalb 150 m anoxisch. In Bodennähe wurde ein negativer Sauerstoffwert von 3,75 ml/l gemessen. Die winterlichen Phosphatoberflächenkonzentrationen lagen in allen Seegebieten der zentralen Ostsee sehr hoch. Sie sind vergleichbar mit den Befunden des Jahres 1993. Besonders hohe Phosphatwerte wurden im Bornholmbecken, aber auch im Bereich des Karlsötiefs gemessen. So wurde im Februar ein Maximalwert von 1,14 umol/l gefunden. Ähnlich hohe Konzentrationen wurden letztmals Mitte der 1980er Jahre gemessen. Die winterlichen Nitratkonzentrationen liegen dagegen im Bereich der letzten Jahre. Während im gesamten östlichen, nördlichen und westlichen Gotlandbecken, im Finnischen Meerbusen und auch in der südlichen Bottensee 2005 extrem starke Cyanobakterienblüten beobachtet wurden, kam es im Bornholmbecken zu keiner nennenswerten Entwicklung von Blaualgen. Dies ist besonders bemerkenswert, da hier im gesamten Sommer erhebliche Phosphatmengen von 0,3 umol/l zur Verfügung standen. Die Ursachen für diese Entwicklung sind noch zu klären., Die Schwermetallsituation in der Ostsee im Jahre 2005: In general the 2005 results of heavy metal concentrations in the Baltic Sea revealed no pronounced changes compared to previous years. Regional and temporal limited variations of trace metal concentrations, which have been observed periodically in the western Baltic, have been attributed to the changing enrichment of suspended matter in the water column, released by wind induced mixing up to the ground level. During sample filtration only particles 0.4μm passed the filter. Changes induced during the main saltwater inflow event in February 2003 were observed in the vertical trace metal distribution in the Bornholm- and Gotland Basin with nearly homogeneous concentrations for Cddiss, Cudiss and Zndiss in surface waters. Stagnant conditions with anoxia and decreasing dissolved trace metal conditions below the oxic-anoxic interface were noticed in the near bottom layer of the Bornholm Basin at 80 m depth, below 200 m in the Gotland Deep and below 100 m in the Landsort Deep. For the contents of CdSPM, CuSPM and ZnSPM a slight increase was observed with depth in the central Baltic, a possible hint for the beginning of a new stagnation period. Altogether the saltwater inflow event in 2003 had influenced the trace metal long term trends in the deepwater of the central Baltic Sea. Now there is another chance to study changes in trace metal concentrations during the stabilisation of an anoxic deep water body as well as the “feedback mechanism” on the trace metal concentrations in the surface water body. Heavy metal concentrations in surface sediments of the western Baltic Sea (BLMP-stations) still not show a significant temporal trend (1998 to 2005). In the western Arkona-Basin (Stn. K7), a sediment core was taken, dated, and analyzed for temporal reconstruction of heavy metal pollution history. The results show that especially for Hg, at the end of the 50th of the past century, an exceptional contamination was found which causes still remain unknown., Die Schwermetallsituation in der Ostsee im Jahre 2005: Wie in den Vorjahren wies die Schwermetallverteilung im Ostseewasser im Jahr 2005 keine deutlichen oder gesundheitsgefährdenden Veränderungen auf. Regionale Konzentrationserhöhungen wie sie z. B. in den letzten Jahren immer wieder in der westlichen Ostsee zu beobachten sind, werden auf eine windinduzierte, bodennahe Durchmischung und den damit verbundenen sehr variablen Schwebstoffanteil in der Wassersäule zurückgeführt. Durch die Filtration der Proben werden Partikel >0,4μm zurückgehalten, während Partikel < 0,4μm das Filter passieren. Veränderungen, hervorgerufen durch den Salzwassereinbruch von Februar 2003 spiegeln sich vor allem in der vertikalen Schwermetallverteilung im Tiefenwasser des Bornholmbeckens und Gotlandbeckens wider, während im Landsorttief weiterhin stagnierende Bedingungen anzutreffen sind. Unterhalb der Redoxklinen, die 2005 bei ca. 200 m angetroffen wurde, wurde ein Rückgang der gelösten Metallkonzentrationen für Cddiss, Cudiss und Zndiss beobachtet. Weiterhin ist eine leichte Zunahme der CdSPM, CuSPM und ZnSPM mit der Tiefe zu verzeichnen, welches auf den Beginn einer weiteren Stagnationsperiode schließen lässt. Insgesamt gesehen hatte der Salzwassereinbruch 2003 vor allem einen Einfluss auf die Langzeittrends der Metallkonzentrationen im Tiefenwasser der zentralen Ostsee. Insofern bietet sich jetzt ähnlich wie 1995 die außergewöhnliche Chance, die Veränderung der Metallkonzentrationen während der Stabilisierung des anoxischen Tiefenwasserkörpers, sowie deren Rückkopplungsmechanismus auf das Oberflächenwasser während einer weiteren Stagnationsperiode zu beobachten. Die Schwermetallkonzentrationen in den Oberflächensedimenten der westlichen Ostsee (BLMPStationen) lassen bisher noch keinen gesicherten zeitlichen Trend erkennen (1998 bis 2005). Im Gebiet des westlichen Arkonabeckens (Station K7) wurde ein Sedimentkern entnommen, datiert und analysiert, um eine zeitliche Rekonstruktion der Schwermetallbelastung des Gebietes vornehmen zu können. Es zeigte sich, daß insbesondere für Hg Ende der 50er Jahre des vorigen Jahrhunderts eine ungewöhnliche Kontamination vorliegt, deren mögliche Ursachen jedoch noch nicht geklärt werden konnten.

Meereswissenschaftliche Berichte No 62 2005 - Marine Science Reports No 62 2005, Hydrographisch-chemische Zustandseinschätzung der Ostsee 2004: The article summarizes the hydrographic-hydrochemical conditions in the western and central Baltic Sea in 2004. Based on the meteorological situation, the horizontal and vertical distribution of temperature, salinity, oxygen, inorganic and organic nutrients are described on a seasonal scale. The whole year 2004 was characterized by only low inflow activities. However, the major Baltic inflow from January 2003 continued to have effects. During the course of 2004 the oxygen content of the deep water in the Bornholm and eastern Gotland Basins decreased continuously. In December only 0,25 ml/l were measured. In the Gotland Deep, again anoxic conditions have restored below 200 m water depth indicating the beginning of a new stagnation period. In the western Gotland Basin the influence of the salt water inflow can be detected only delayed and with reduced intensity. In the Landsort Deep traces of oxygen were found only shortly and the Karlsö Deep remained anoxic throughout the whole year. In the Gotland Deep, a continuous salinity increase took place in the 200 m level. The annual mean reached 12,7 psu. Such high values were observed for the last time in 1977 as a result of a huge major Baltic inflow. The reason can be seen in the warm baroclinic inflow of summer 2003. Warm water inflows as described already for 2002, seem to be an indication of a new quality in the longterm behaviour of the Baltic Sea. The winter nitrate concentrations in the surface layer in the Arkona and Bornholm Sea as well as in the eastern and western Gotland Basin were very low. In contrast, the phosphate concentration was comparably high in the eastern but esp. in the western Gotland Sea causing very low N/P ratios. The reasons für this development are discussed., Hydrographisch-chemische Zustandseinschätzung der Ostsee 2004: Die Arbeit fasst die hydrographisch-hydrochemischen Bedingungen in der westlichen und zentralen Ostsee für das Jahr 2004 zusammen. Basierend auf den meteorlogischen Verhältnissen, werden die horizontalen und vertikalen Verteilungsmuster von Temperatur, Salzgehalt, Sauerstoff sowie der anorganischen und organischen Nährstoffe mit saisonaler Auflösung beschrieben. Das gesamte Jahr 2004 war durch nur geringe Einstromaktivitäten gekennzeichnet, jedoch wirkte der Salzwassereinbruch vom Januar 2003 noch nach. Im Tiefenwasser des Bornholmbeckens sowie des östlichen Gotlandbeckens nahm der Sauerstoffgehalt im Jahresverlauf kontinuierlich ab. Im Dezember wurden nur noch um 0,25 ml/l gemessen. Unterhalb von 200 m herrschten im Gotlandbecken bereits wieder anoxische Bedingungen. Damit wird der Beginn einer neuen Stagnationsperiode angezeigt. Im westlichen Gotlandbecken machen sich Salzwassereinströme noch deutlich verzögerter und mit geringerer Wirkung bemerkbar. So wurden im Landsorttief nur kurzzeitig Spuren von Sauerstoff gemessen, das Karlsötief blieb ganzjährig anoxisch. Im Gotlandtief kam es in 200 m Wassertiefe zu einer kontinuierlichen Zunahme des Salzgehaltes. Im Jahresmittel wurden 12,7 psu erreicht, was letztmals 1977 nach einem großen Salzwassereinbruch der Fall war. Die Ursache ist im baroklinen warmen Sommereinstrom 2003 zu sehen. Sommerliche Warmwassereinströme wie sie bereits 2002 beobachtet wurden, scheinen zu einer neuen Qualität im Langzeitverhalten der Ostsee zu führen. Die winterlichen Nitratkonzentrationen in der Oberflächenschicht waren in der Arkonasee, der Bornholmsee sowie im östlichen und westlichen Gotlandbecken sehr niedrig. Für Phosphat wurden dagegen im östlichen, besonders aber im westlichen Gotlandbecken, erneut vergleichsweise hohe Phosphatwinterkonzentrationen ermittelt. Was zu sehr niedrigen N/P-Verhältnissen führt. Die Ursachen dieser Entwicklung werden diskutiert., Die Schwermetall-Situation in der Ostsee im Jahre 2004: In general the 2004 results of heavy metal concentrations in the Baltic Sea revealed no pronounced changes compared to previous years. Regional and temporal limited variations of trace metal concentrations, which have been observed periodically in the western Baltic, have been attributed to the changing enrichment of suspended matter in the water column. Changes induced by the main saltwater inflow event in February 2003 were observed in the vertical trace metal distribution in the Bornholm- and Gotland Basin with nearly homogeneous concentrations for Cddiss, Cudiss and Zndiss in surface- and deep waters. For the contents of CdSPM, CuSPM and ZnSPM a slight increase was observed with depth, a possible hint for the beginning of a new stagnation period. Still stagnant conditions with anoxia and very low trace metal conditions were noticed below 100m in the Landsort Deep. Long term trends were only slightly influenced by the saltwater inflow event in the central Baltic Sea. The question has been discussed, if long-term trace metal trends in surface- and deep waters of the Gotland Basin (Central Baltic) are a result of enhanced / reduced input to the Baltic Sea or if they are related to a “feedback mechanism” including the stabilisation of the anoxic deep water regime and the irreversible trace metal export by diffusive exchange across the oxic-anoxic interface. Estimations of the diffusive and particulate internal trace metal fluxes and export rates showed under consideration of the data from the pollution load compilation (latest revision) (HELCOM 2004), that about 50% of the Cd-input; 53% of the Pb-input; 63% of the Zn-input and 60% of the Cu-input into the Baltic Sea, are eliminated by internal biogeochemical processes at the oxic-anoxic interface. Heavy metal concentrations in sediments of the western Baltic Sea (BLMP-stations) still not show a significant temporal trend (1998 to 2004). Inter annual variability at the stations is partly much higher than the local (small scale) variability of the trace metals. The local “hot spot” Lübeck Bay was capped by uncontaminated sediments. A normalisation of the situation at this site is to be expected for the next future. The cause of the enriched Hg-concentrations in sediments of the station in the western Arkona Basin is still unclear. Special investigations at a sediment core from this station in 2005 should contribute to the solution of this problem., Die Schwermetall-Situation in der Ostsee im Jahre 2004: Wie in den Vorjahren wies die Schwermetallverteilung im Ostseewasser im Jahr 2004 keine deutlichen oder gesundheitsgefährdenden Veränderungen auf. Regionale Konzentrationserhöhungen wie sie z. B. in den letzten Jahren in der westlichen Ostsee zu beobachten sind, werden auf den sehr variablen Schwebstoffanteil in der Wassersäule zurückgeführt. Veränderungen, hervorgerufen durch den Salzwassereinbruch von Februar 2003 spiegeln sich vor allem in der vertikalen Schwermetallverteilung im Tiefenwasser des Bornholmbeckens und Gotlandbeckens wieder, während im Landsorttief weiterhin stagnierende Bedingungen anzutreffen sind. Im Gegensatz zu den stark erniedrigten Schwermetallkonzentrationen unterhalb der Redoxklinen während der lang anhaltenden Stagnationsperioden, sind die Metallkonzentrationen für Cddiss, Cudiss, Zndiss und Pbdiss im Oberflächen- und Tiefenwasser vergleichbar. Allerdings ist bereits eine leichte Zunahme der CdSPM, CuSPM und ZnSPM mit der Tiefe zu beobachten, welches auf den Beginn einer neuen Stagnationsperiode schließen lässt. Auf die Langzeittrends der hier untersuchten Metalle, hatte der Salzwassereinbruch 2003 nur geringe Auswirkungen auf das Oberflächen- und Tiefenwasser der zentralen Ostsee. Bei einer quantitativen Abschätzung sollte der Frage nachgegangen werden, ob die Langzeit-Änderungen der Schwermetall-Trends im Oberflächen- und Tiefenwasser der zentralen Ostsee das Ergebnis von fluktuierenden anthropogenen Einträgen aus der Atmosphäre und den Flüssen sind, oder ob diese Ergebnisse auf einen Rückkopplungsmechanismus“ zurückzuführen sind, der die Stabilisierung des anoxischen Tiefenwasserkörpers sowie die irreversiblen diffusiven Schwermetallflüsse über die Redoxgrenzschicht einschließt. Abschätzungen der diffusiven und partikulären internen Schwermetallflüsse und Exporte zeigen unter Berücksichtigung der aktuellsten Daten von HELCOM (2004), das ca. 50 % der Cd-einträge, ca. 53 % der Pb-einträge, ca. 63 % der Zn-einträge und ca. 60 % der Cu-einträge in die Ostsee durch interne geochemische Prozesse an der Redox-Grenzschicht eliminiert werden, und im Sediment angereichert werden. Die Schwermetallkonzentrationen in den Sedimenten der westlichen Ostsee (BLMP-Stationen) lassen bisher noch keinen gesicherten zeitlichen Trend erkennen (1998 bis 2004). Die zwischenjährlichen Schwankungen auf den Stationen sind zum Teil erheblich größer, als deren lokale (kleinräumige) Variabilität. Der Belastungsschwerpunkt „Altlast Lübecker Bucht“ wurde durch Abdeckung mit unkontaminierten Sedimenten eingedämmt. Eine Normalisierung in diesem Gebiet ist für die Zukunft zu erwarten. Für die Ursachen der erhöhten Hg-Gehalte im westlichen Arkonabecken gibt es noch keine Anhaltspunkte. Hier sollen spezielle Untersuchungen eines Sedimentkernes im Jahre 2005 weiterhelfen.

Meereswissenschaftliche Berichte No 59 2004 - Marine Science Reports No 59 2004, Hydrographisch-chemische Zustandseinschätzung der Ostsee 2003: The article describes in detail the hydrographic-hydrochemical conditions in the western and central Baltic Sea in 2003. The most important event was the intensive, cold and oxygen-richinflow of Kattegat water in January. With this major Baltic inflow approximately 200 km3 water were transported into the Baltic Sea, importing a total of about 2 Gt (2 x 10^12 kg) salt. In the list of strongest inflows since 1897, the 2003 inflow takes rank 25. The inflow had grasped the Bornholm Basin in February and ventilated the deep water in the eastern Gotland Basin at the end of April leading to an oxygen content in the near-bottom layer of 3.96 ml/l in May. Similar high concentrations were detected only twice before, during the 1930s and in May 1994. The water renewing in the Bornholm and eastern Gotland Basin was accompanied by drastic changes in the nutrient regime in the deep water. Similar to 2002, the calm and extremely warm weather between June and August caused also in 2003 a near bottom inflow of warm and salty water from the Kattegat across the Darss Sill during a general outflow situation which could be tracked again up to the eastern Gotland Basin., Hydrographisch-chemische Zustandseinschätzung der Ostsee 2003: Die Arbeit gibt eine detaillierte Beschreibung der die hydrographisch-hydrochemischen Bedingungen in der westlichen und zentralen Ostsee für das Jahr 2003. Das wichtigste Ereignis war der intensive, kalte und sauerstoffreiche Einstrom von Kattegatwasser im Januar. Mit dem Einstrom wurden ca. 200 km3 Wasser in die Ostsee transportiert, die zu einem Gesamtimport von 2 Gt (2 x 10^12 kg) Salz führten. In der Liste der stärksten Einströme seit 1897 rangiert der Salzwassereinbruch von 2003 damit auf Rang 25. Der Einstrom hatte bereits Anfang Februar das gesamte Bornholmbecken erfasst und führte Ende April zu einer Belüftung des Tiefenwassers im östlichen Gotlandbecken. Im Mai wurden in Bodennähe 3,96 ml/l Sauerstoff gemessen. Ähnlich hohe Konzentrationen wurden bisher nur zweimal, in den 1930er Jahren und im Mai 1994 beobachtet. Die Wassererneuerung war im Bornholm- und östlichen Gotlandbecken mit massiven Veränderungen im Nährstoffregime im Tiefenwasser verbunden. Ähnlich wie 2002, verursachte die ruhige und sehr warme Sommersituation zwischen Juni und August auch 2003 an der Darßer Schwelle einen bodennahen Einstrom von warmem, salzigem Wasser aus dem Kattegat bei gleichzeitiger genereller Ausstromlage. Die Auswirkungen sind erneut bis ins östliche Gotlandbecken zu verfolgen. Die schnelle Erholung des Makrozoobenthos nach den Sauerstoffmangelereignissen im Jahre 2002 in der westlichen Ostsee und die nach 5 Jahren erstmalige Besiedlung der Bornholmsee sind bemerkenswert. Seit Beginn des Benthos-Monitorings im Jahre 1991 konnten an den 6 Stationen insgesamt 156 Taxa nachgewiesen werden. 3 Arten (Halicryptus spinulosus, Bylgides sarsi, Diastylis rathkei) zeigten über die Jahre an allen Stationen eine hohe Präsenz. Die Langzeitentwicklungen der Artenzahl und des Shannon-Wiener-Index seit 1980 werden für eine Station im Arkonabecken dargestellt. Für Pygospio elegans und Macoma balthica wird die Entwicklung der Abundanz in der südöstlichen Arkonasee von 1991 bis 2003 gezeigt., Die Schwermetall-Situation in der Ostsee im Jahre 2003: The 2003 results of heavy metal concentrations in Baltic Sea surface waters revealed no pronounced changes compared to previous years. Regional and temporal limited variations of trace metal concentrations in the western Baltic, have been attributed to the changing enrichment of suspended matter in the watercolumn. Not only rivers and atmosphere are potential input sources for trace metals into the Baltic Sea. Also higher Cadmium and Copper concentration of inflowing North Sea water contributes to an increase of concentrations in deepwaters. The question was discussed, if long-term trace metal trends in surface- and deep waters of the Gotland Basin are a result of enhanced / reduced input to the Baltic Sea or if they are related to a “feedback mechanism” including the stabilisation of the anoxic deep water regime and the irreversible trace metal export by diffusive exchange across the oxic -anoxic interface. An example calculated for Cadmium demonstrates, that the decrease of cadmium concentrations in surface and deep waters is not only a result of decreasing anthropogen input, but also a result of internal geochemical cycling associated with a change of metal speciation, which has been induced by longterm stagnation and the change to anoxic conditions in deep waters., Die Schwermetall-Situation in der Ostsee im Jahre 2003: Wie in den Vorjahren wies die Schwermetallverteilung im Ostseewasser im Jahr 2003 keine deutlichen oder gesundheitsgefährdenden Veränderungen auf. Regionale Konzentrationserhöhungen in der westlichen Ostsee, werden auf den sehr variablen Schwebstoffanteil in der Wassersäule zurückgeführt. Eine weitere Erkenntnis liefert der Salzwassereinbruch vom Januar 2003. Nicht nur Flüsse und Atmosphäre dürfen als potentielle Eintragsquellen für Schwermetalle in die Ostsee gewertet werden, sondern auch die höheren Cadmium- und Kupferkonzentrationen die zusammen mit dem sauerstoffreichen Salzwasser von der Nordsee den Tiefenwasseraustausch in der Ostsee bewirken, tragen zu einer Erhöhung der Cddiss und Cudiss Konzentrationen im Tiefenwasser bei. Es wurde der Frage nachgegangen, ob Langzeit-Änderungen der Schwermetall-Trends im Oberflächen- und Tiefenwasser der zentralen Ostsee das Ergebnis von fluktuierenden anthropogenen Einträgen aus der Atmosphäre und den Flüssen sind, oder ob diese Ergebnisse auf einen „Rückkopplungsmechanismus“ zurückzuführen sind, der die Stabilisierung des anoxischen Tiefenwasserkörpers sowie die irreversiblen diffusiven Schwermetallflüsse über die Redoxgrenzschicht einschließt. Ca. 50% der Cadmiumeinträge in die Ostsee werden durch interne geochemische Prozesse an der Redox-Grenzschicht eliminiert, und im Sediment angereichert. Die Verringerung der Cadmiumkonzentrationen ist nicht alleine das Resultat von verminderten Einträgen in die Ostsee, sondern eindeutig auch ein Ergebnis der internen geochemischen Kreisläufe, die sich aus der Stabilisierung des anoxischen Tiefenwassers ergeben.

Meereswissenschaftliche Berichte No 49 2002 - Marine Science Reports No 49 2002, Hydrographisch-chemische Zustandseinschätzung der Ostsee 2001: The winter 2000/2001 was characterized by only minor ice coverage in the southern Baltic Sea and was the fourth mild winter after each other. The winter belongs to a period of relative mild winters which started 1987/1988. In the northern Baltic Sea the maximum ice coverage was normal. Because also the summer was warmer than the average the year 2001 was the eight warmest in northern Germany since 55 years. The strongest positive anomalies of the air temperature were observed in October making this month to the warmest October at least for the last 55 years. Due to the mild winter the surface temperature in January was 2 K above the long-term mean. The minium temperature was observed not before March which occured only seldom since 1990. The warm summer resulted in positive water temperature anomalies up to 3 K in July. From August onwards the surface temperatures were on average. The deep water temperatures of the central Baltic Sea were still high due to the inflows of warm water, especially in 1997. In the eastern Gotland Basin maximum values of the years before were not reached. In the Landsort and Karlsö Deep, however, temperatures measured in the 400 m and 100 m level respectively were with 5,24 oC and 4,66 oC the highest of the last years. Again, in the year 2001 only low inflow activity across the sills was detected. Only in October/November a stronger inflow event occured. Within 16 days around 200 km3 were flowing into the central Baltic Sea causing a rapid increase of the oxygen content in the deep water of the Bornholm Basin up to 4,68 ml/l in December. In January 2002 the effects of this inflow were registered shortly in the eastern Gotland Basin. Despite that, the stagnation period which started in 1995 continues in the central Baltic Sea deep basins. In the eastern Gotland Basin, the anoxic water covered the layer between 125 m and the bottom whereby the hydrogen sulphide concentrations in the bottom-near layer were comparable to the concentrations measured at the end of the long lasting stagnation period in 1992. This is also valid for the phosphate and ammonium concentrations. The stagnation period continues also in the western Gotland Basin. In the Landsort Deep, hydrogen sulphide is present all the year round. In the Karlsö Deep low oxygen concentrations were found until May followed by anoxic conditions in the rest of the year. For the first time a negative annual mean for oxygen was calculated in the 100 m-level. The thicknesses of the hydrogen sulpide containing layers in November were 330 m and 20 m in the Landsort and Karlsö Deep, respectively. Nutrient concentrations in the mixed winter surface layer are used as indicator for eutrophication. The inorganic nitrogen compounds are on a similar level since the beginning of the 1990s, no trends can be observed. For phosphate a decreasing trend was detected in many sea areas in the 2nd half of the 1990s. This trend was interrupted in the winter 1999/2000. In the winter 2000/2001 phosphate concentrations were, with the exception of the Bornholm Basin, again on a relative low level. However, a further decrease cannot be expected. Additionally the higher phosphate pool in the deep water due to the anoxic conditions has to be taken into account. This pool can lead under given hydrographic circumstances to an additional phosphate supply to the surface water. For the first time, mean concentrations for different natural organic substances averaged over a longer period of time can be given. The mean content of particulate organic carbon (POC) in the Baltic Sea is 26,8 µmol/l (surface layer) and 24,6 µmol/l (bottom-near layer). In the surface layer a pronounced seasonality can be seen. For dissolved organic carbon (DOC) seasonal variability is comparatively low. The mean concentrations are 312 µmol/l in the surface layer and 272 µmol/l in the bottom-near layer., Hydrographisch-chemische Zustandseinschätzung der Ostsee 2001: Der Winter 2000/2001 war mit nur geringer Eisbildung in der südlichen Ostsee der vierte milde Winter in Folge. Er reiht sich damit in eine Periode relativ eisarmer Winter ein, die seit 1987/88 anhält. In der nördlichen Ostsee entsprach die maximale Ausdehnung des Eises dagegen weitgehend normalen Verhältnissen. Da auch der Sommer überdurchschnittlich warm war, ist das Jahr 2001 das achtwärmste in Norddeutschland seit 55 Jahren. Die stärksten positiven Abweichungen zeigte der Oktober, der damit der wärmste Oktober seit mindestens 55 Jahren war. Infolge des milden Winters lagen die Temperaturen des Oberflächenwassers im Januar bis 2 K über dem langjährigen Mittelwert. Das Jahresminimum wurde erst im März erreicht, was seit 1990 nicht oft zu verzeichnen war. Der warme Sommer führte erneut zu positiven Anomalien bis 3 K im Juli. Ab August lagen die Oberflächentemperaturen im Bereich der langjährigen Erwartungswerte. Die Temperaturen des Tiefenwassers liegen auf Grund der Einströme warmen Wassers, insbesondere im Jahr 1997, noch deutlich über den langjährigen Mittelwerten. Im östlichen Gotlandbecken wurden die Maximalwerte jedoch nicht mehr erreicht. Im Landsort- und Karlsötief erreichten die Temperaturen dagegen im Jahr 2001 in 400 m bzw. 100 m Tiefe mit 5,24o C und 4,66o C die höchsten Werte seit Jahren. Das Jahr 2001 war erneut nur durch schwache Einstromaktivität gekennzeichnet. Lediglich im Oktober/November konnte ein stärkeres Einstromereignis beobachtet werden. Hierbei gelangten innerhalb von 16 Tagen ca. 200 km3 Wasser in die zentralen Becken der Ostsee. Effekte konnten bereits im Dezember 2001 im Bornholmbecken registriert werden, wo der Sauerstoffgehalt des Tiefenwassers rasch auf 4,68 ml/l anstieg. Im Januar 2002 machte sich der Einstrom auch kurzzeitig im östlichen Gotlandbecken bemerkbar. Dessen ungeachtet hält die 1995 begonnene Stagnationsperiode in den Tiefenbecken der zentralen Ostsee unvermindert an. Im östlichen Gotlandbecken herrschten zwischen 125 m Tiefe und dem Meeresboden anoxische Verhältnisse, wobei die Schwefelwasserstoffkonzentrationen in der bodennahen Schicht bereits in der gleichen Größenordnung lagen wie sie am Ende der letzten lang anhaltenden Stagnationsperiode im Jahre 1992 gemessen wurden. Dies trifft auch auf die Ammonium- und Phosphatkonzentrationen des bodennahen Wasserkörpers zu. Auch im westlichen Gotlandbecken setzte sich die Stagnationsperiode fort. Im Landsorttief herrschten ganzjährig anoxische Bedingungen während im Karlsötief noch bis Mai Sauerstoff gefunden wurde. Hier wurde erstmals ein negativer Jahresmittelwert für Sauerstoff errechnet. Die Mächtigkeit der schwefelwasserstoffhaltigen Schicht betrug im November 2001 im Landsorttief ca. 330 m und im Karlsötief ca. 20 m. Die Nährstoffkonzentrationen des winterlichen Oberflächenwasser können als Eutrophierungsanzeiger genutzt werden. Die anorganischer Stickstoffkomponenten befinden sich seit Anfang der 1990er Jahre auf einem einheitlichen Niveau, hier sind keine Veränderungen sichtbar. Für Phosphat konnte in der 2.Hälfte der 1990er Jahre in vielen Seegebieten ein Rückgang beobachtet werden. Diese Tendenz wurde im Winter 1999/2000 unterbrochen. Im Winter 2000/2001 lagen die Konzentrationen mit Ausnahme des Bornholmbeckens jedoch wieder auf einem relativ niedrigen Niveau. Ein weiterer Rückgang ist jedoch nicht zu erwarten. Auch muss der auf Grund der Anoxie erhöhte Phosphorpool des Tiefenwassers beachtet werden, der unter bestimmten hydrographischen Bedingungen zu einer erhöhten Nährstoffversorgung des Oberflächenwassers führen kann. Erstmals können auch über einen längeren Zeitraum gemittelte Konzentrationen für verschiedene natürliche organische Verbindungen angegeben werden. So liegt der mittlere Gehalt an partikulärem organischen Kohlenstoff (POC) der Ostsee bei 26,8 µmol/l (Oberflächenschicht) bzw. 24,6 µmol/l (bodennahe Wasserschicht), wobei an der Oberfläche eine ausgeprägte Saisonalität zu beobachten ist. Für den gelösten organischen Kohlenstoff (DOC) sind die saisonalen Schwankungen vergleichsweise gering. Die durchschnittlichen Konzentrationen liegen in der Oberflächenschicht bei 312 µmol/l, im bodennahen Wasserkörper bei 272 µmol/l., Die Schwermetall-Situation in der Ostsee im Jahre 2001: The 2001 results of heavy metal monitoring in Baltic Sea water revealed no pronounced changes compared to previous years. According to the central Baltic Sea, elevated levels of suspended particulate material (SPM), Pb(dissolved), Pb(SPM), Cd(dissolved), Cd (SPM), Cu(SPM), Zn(dissolved), Zn(SPM) and Hg (total) were observed in the western Baltic Sea. In the 1960th a dumping area for dust and mud highly contaminated in trace metals was established in the Bay of Lübeck. In subject of wind induced mixing and bioturbation of marine organism this area could be more or less a source for SPM and trace metal enrichment in the watercolumn. An analysis of the temporal trends at the sampling stations in the western Baltic for the period 1993-2001 demonstrated that not only salinity but also heavy metal concentrations are subject to large fluctuations especially in the transition area between the North Sea and Baltic Sea. The temporal heavy metal trends for the same period in central Baltic deep waters showed decreasing trends of Cd(dissolved) and Cu(dissolved) for the last 7 respectively 5 years, which is due to the stabilising of anoxic conditions in the deep waters. The observation period was perhaps too short for the detection of clear trends in this transition area, especially because the system was influenced by a major saltwater inflow in 1993 and 1994., Die Schwermetall-Situation in der Ostsee im Jahre 2001: Wie in den Vorjahren wies die Schwermetallverteilung im Ostseewasser im Jahr 2001 keine deutlichen oder gesundheitsgefährdenden Veränderungen auf. Während der Ostseeüberwachungsfahrt im Februar 2001 wurden in der westlichen Ostsee im Vergleich zu den beiden Vorjahren niedrigere Konzentrationen und im Vergleich zur zentralen Ostsee höhere Konzentrationen für die gelösten und partikulären Anteile von Cadmium, Kupfer, Blei, Zink und Hg (gesamt) registriert. Aufgrund der gemäßigten Windsituation zur Zeit der Probenahme, ist dieses auf eine verminderte bodennahe Durchmischung der Wassersäule und den damit verbundenen geringeren Einträgen von feinkörnigen Oberflächensedimenten aus der Lübecker Bucht zurückzuführen. Die seit 1995 anhaltende Stagnationsperiode beeinflusst die Schwermetallverteilung im Tiefenwasser der Ostseebecken. Die gelösten Konzentrationen der Metalle Cd, Cu, Zn, und Pb stabilisierten sich unterhalb der Redoxgrenzschicht auf einem sehr niedrigen Konzentrationsniveau. Die Frage inwieweit die Elimination dieser Metalle durch die Bildung schwerlöslicher Sulfide im Tiefenwasser Einfluß auf die Schwermetallverteilung im Oberflächenwasser nimmt, kann in diesem Zusammenhang nicht beantwortet werden, da zur Zeit nicht bekannt ist, welcher schwebstoffgebundene Schwermetallanteil vom Oberflächenwasser quantitativ in den Tiefenwasserkörper eingetragen wird. Hinzu kommen diffusive Prozesse an den Grenzschichten, sowie strömungsbedingte Austauschprozesse.

Meereswissenschaftliche Berichte No 47 2001 - Marine Science Reports No 47 2001, The Meteor cruise 48/3 was focussed on a large scale view of the Southeast Atlantic ecosystem. The cruise was a joint survey of scientists from Germany, Namibia and Angola. The measurements covered the AngolaDome area and the Angola-Benguela Front. On a grid of hydrographic stations CTD measurements have been carried out combined with direct current measurements and chemical, phytoplankton and zooplankton investigations. These data are supplemeted by underway measurements with Thermosalinograph, Automatic Phosphate Analyser, vessel mounted ADCP and ship's weather station. The hydrographic conditions in the investigation area coincides with the climatology. The wind field was characterised by weak southerly winds in the north and well developed south-easterly trade in the south. Both were separated by a pronounced front near 16°S. In accordance with the known seasonal cycle the Angola Dome was not observed. The Angola-Benguela Frontal Zone (ABFZ) was met at 16°S. The meridional gradients in the ABFZ were generally week. North of the ABFZ the upper layer was covered with tropical surface water. At the Angolan coast some local upwelling cells were detected. South of the front the south-easterly winds drive a moderate upwelling at the Namibian coast. The negative wind stress curl caused a weak upwelling signal at this wind front, whose position coincides with the ABFZ. The Angola Current (AC) was detected at the Angolan coast down to 120 m. A poleward continuation of the AC throught the ABFZ was not found in the direct current measurements. However, the surface drifter released in the AC crossed the ABFZ and turned westward well south of the front. This points to an intermitting continuation of the AC into the northern Benguela. The distribution of watermasses supports the suggestion of a southward net transport below the thermocline. The general distribution of oxygen and nutrients is closely related to the production and degradation of organic material and the transport processes. The upwelling area south of the ABFZ was characterized by high phosphate and nitrate concentrations in the surface layer, which are decreasing westwards. The silicate concentrations were unusual low. North of 16°S the surface nutrient concentrations are generally low, except in the local upwelling patches at the Angolan coast. Below the euphotic zone high nutrient concentrations were detected. The production in the open sea areas was limited most probably by nitrate. In the whole investigation area a minimum of oxygen content was found at about 300 m depth. The oxygen depleted water mass reaches from the thermocline down to 400 m depth and continues southward through the ABF. The off shore extension of this water mass is beyond 8°W north of 19°S and becomes a 200km wide stripe along the coast south of 19°S. However, no anoxic conditions have been met in the water column during the cruise. Investigations in the surfaee Cd-concentrations in the Angola-Benguela frontal system showed, that elevated Cd-levels in the coastal region may have two sourees. North of the frontal system higher Cd- concentrations are attributed to the southward transport of Kongo riverwater by the AC. South of the frontal system increasing Cd-concentrations can be explained by coastal upwelling of the Benguela Current. The phytoplankton distribution coincides with the surfaee nutrient distribution. Low concentrations were found north of the ABFZ. South of 16°S the phytoplankton concentrations increase rapidly but with a high patchiness. The distribution of zooplankton in five size categories was estimated at selected stations. Taxonomie analysis were carried out to investigate biodiversity patterns in relation to the water masses. The ash free drymass was estimated and compared with the echo intensity of the acoustic current meter. The results show three sub-regions in the area of investigation. The northern most is influenced by the Congo river plume and has the highest zooplankton concentrations. It is followed by a region poor in a zooplankton which extends southward to the ABFZ. South of the ABFZ the zooplankton concentrations increase due to the upwelling of nutrient rich water., Die Meteor Expedition M48/3, an der deutsche, namibische und angolanische Wissenschaftler teilnahmen, diente der großräumigen Untersuchung des Ökosystems im östlichen Südatlantik. Die Messungen umfassten das Gebiet des Angoladoms und der Angola-Benguela Frontal Zone (ABFZ). Auf einem Netz hydrographischer Stationen wurden CTD-Profile, Strömungsmessungen und Nährstoffanalysen sowie Phyto- und Zooplanktonuntersuchungen durchgeführt. Diese Daten wurden mit kontinuierlichen Messungen eines Thermosalinographen, eines Phosphat-Autoanalysers und der Schiffswetterstation ergänzt. Die hydrographischen Bedingungen im Untersuchungsgebiet entsprachen den klimatologischen Daten. Das Windfeld teilte sich in ein Gebiet mit schwachen südlichen Winden im Norden und in einen starken Südost-Passat Bereich im Süden, die durch eine Windfront bei 16°S getrennt sind. Entsprechend seines jahreszeilichen Zyklus konnte der Angoladom nicht nachgewiesen werden. Die Angola-Benguela Front Zone lag bei 16°S. Die meridionalen Gradienten in der ABFZ waren generell schwach. Nördlich der ABFZ wurde die Deckschicht von tropischen Overflächenwasser dominiert. Lokale Auftriebszellen wurden an der angolanischen Küste nachgewiesen. Südlich der Front generierten die südöstlichen Winde moderaten Auftrieb an der namibischen Küste. An der Windfront, die mit der ABFZ zusammenfiel, verursachte der negative Wind Stress Curl ein schwaches Auftriebssignal. Der Angolastrom (AC) wurde an der angolanischen Küste bis in 120m Tiefe gefunden. Eine Fortsetzung des AC durch die ABFZ nach Süden konnte mit den direkten Strömungsmessungen nicht gezeigt werden. Ein im AC ausgesetzter Oberflächendrifter konnte die Front jedoch durchqueren und driftete erst weit südlich der Front nach Westen. Das deutet auf eine zumindest zeitweise Fortsetzung des AC durch die ABFZ nach Süden. Die Verteilung der Wassermassen unterstützt die Annahme eines mittleren polwärtigen Transportes unterhalb der Thermokline. Die Verteilung von Sauerstoff und Nährstoffen ist eng verknüpft mit der Produktion und dem Abbau organischen Materials und den physikalischen Transportprozessen. Im Auftriebsgebiet südlich der ABFZ wurden im Oberflächenwasser hohe Konzentrationen von Phosphat und Nitrat gefunden, die nach Westen abnehmen. Die Silikatkonzentrationen waren ungewöhnlich niedrig. Die Nährstoffkonzentrationen im Oberflächenwasser sind nördlich von 16°S generell niedrig, mit Ausnahme der lokalen Auftriebsgebiete an der angolanischen Küste. Unterhalb der euphoten Schicht wurden hohe Nährstoffkonzentrationen nachgewiesen. Die Produktion in den küstenfernen Gebieten war meist Nitrat-limitiert. Im gesamten Untersuchungsgebiet trat bei etwa 300 m Tiefe ein Sauerstoffminimum auf. Das sauerstoffarme Wasser ertreckte sich von der Thermokline bis in 400 m Tiefe und setzte sich südwärts durch die ABFZ fort. Die seewärtige Ausdehnung dieser Wassermasse reicht nördlich von 19°S bis zur westlichen Grenze des Untersuchunggebietes bei 8°E. Südlich von 19°S verengt sie sich auf einen etwa 200 km breiten Streifen an der Küste. Anoxische Verhältnisse in der Wassersäule wurden während der Expedition nicht gefunden. Die Untersuchungen zu den Cadmium(Cd)-Konzentrationen in Angola-Benguela Front System zeigen, dass die erhöhten Cd-Konzentrationen an der Küste zwei Quellen haben. Nördlich der ABFZ werden die hohen Cd-Konzentrationen durch das im AC südwärts transportierte Kongo-Flusswasser verursacht. Südlich der ABFZ können die erhöhten Cd-Konzentrationen mit dem Auftrieb an der Küste erklärt werden. Die Phytoplanktonverteilung korreliert mit der Nährstoffverteilung an der Oberfläche. Geringe Konzentrationen wurden nördlich der ABFZ gefunden. Südlich der Front steigen die Phytoplanktonkonzentrationen stark an und weisen eine hohe räumliche Varianz auf. Die Verteilung des Zooplanktons wurde in fünf Größenklassen an ausgewählten Stationen bestimmt. Zur Einschätzung der Biodiversität in Abhängigkeit von der Wassermassenverteilung wurden taxonomische Untersuchungen der Arten durchgeführt. Die aschefreie Trockenmasse wurde bestimmt und mit der Echointensität eines akustischen Stömungsmessers verglichen. Zoogeographisch teilt sich das Untersuchungsgebiet in drei Bereiche. Der nördlichste Teil, der vom Kongo-Flusswasser beeinflusst wird, zeigt die höhsten Zooplanktonkonzentrationen. Südlich davon erstreckt sich bis zur ABFZ ein zooplanktonarmes Gebiet. Südlich der ABFZ steigen die Zooplanktonkonzentrationen, bedingt durch den Auftrieb nährstoffreichen Wassers, wieder an.

Meereswissenschaftliche Berichte No 11 1995 - Marine Science Reports No 11 1995, Zeitreihen hydrographischer, chemischer und biologischer Variablen an der Küstenstation Warnemünde (westliche Ostsee): Weekly measurements of hydrographic,chemical and biological variables in the surface water have been performed at the Coastal Station Warnemünde (western Baltic Sea) between 1988 and 1994. The station is located about 2 km west of the mouth of the Warnow River. The samples were taken from a sea bridge in a distance of 75 m of the shore line. The depth of the station decreased from about 4.5 m to 2.5 m due to the establishment of wooden breakwaters in the vicinity of Warnemünde between 1990 and 1991. The water temperatures and the salinity identified at the coastal station are representative for a greater sea area in front of Warnemünde. Significant changes of these variables in comparison to the mean conditions were not observed in the period studied. In the season of low biological activity, the nutrient mineralization characterized by maxima of the variables occurred in the succession ammonia (Sep to Jan), phosphate (Nov to Jan), nitrite (Dec to Feb) and nitrate (Dec to Mar). This sequence follows the propagation of the microbial nutrient liberation and mineralization from organic material. The relatively high phosphate concentrations observed at the coastal station in summer are connected with the exchange between water and sediment. In shallow waters, phosphate has therefore no significance as nutrient limiting the primary production. Contrarily, nitrate and nitrite decreased to very low concentrations during this season. The "Gelbstoff" adsorption (440 nm) by humic substances showed the typical values for the western Baltic Sea. Strong fluctuations in front of the Warnemünde mole indicate the changing influence of water from the Warnow River and the Baltic Sea. The low correlation between the measurements at the coastal station and the mole demonstrates the independence of both stations. The "Gelbstoff" adsorption showed no significant seasonality. Weak maxima were observed in February, May and September. The phytoplankton biomass was characterized in its seasonal development by two peaks, in April and August. Strong fluctuations resulting from advective processes overlayed this seasonality. Great seasonal variations were found in the species composition dominated by diatoms and different groups of flagellates. The highest rate of the potential primary production was measured in summer indicating that the nutrients are probably no limiting factors in the coastal area. The chemotrophic and heterotrophic dark assimilation shows weak maxima in summer. Its contribution to the primary production is, on average, below 10 %. In contrast to the offshore areas of Baltic Sea, the chlorophyll concentration shows a significant maximum at the coastal station in summer. The mesozooplankton agreed with the species composition characteristically for the western Baltic Sea. Striking was the great portion of meroplanktic larvae in the nearshore areas. Extreme high abundances of Acartia tonsa were observed in August/September. The establishment of breakwaters performed in the coastal area of Warnemünde between 1990 and 1991 have probably caused a temporary reduction of the mesozooplankton abundance and a change in the species composition. The winter maxima of the nitrate concentrations and the monthly integrated annual mean values of the chlorophyll a and the phytoplankton carbon concentrations measured at the coastal station between 1988 and 1994 produced positive trends indicating eutrophication. The phosphate concentrations influenced by the exchange with the sediment yield no significant long-term variations. Seasonal variations observed in the concentrations of the dissolved total carbohydrates at the coastal station seem to be related with exudations by phytoplankton and its decomposition. The urea concentrations correlated roughly with the phytoplankton development. The distribution of petroleum hydrocarbons was characterized by a weak seasonality with higher concentrations in winter and lower concentrations in summer. The seasonality was more pronounced near the mole of Warnemünde as at the coastal station. Particulate matter resuspended by strong or stormy winds caused increasing petroleum hydrocarbon concentrations at the coastal station., Zeitreihen hydrographischer, chemischer und biologischer Variablen an der Küstenstation Warnemünde (westliche Ostsee): Wöchentliche Messungen hydrographischer, chemischer und biologischer Variablen wurden im Oberflächenwasser an der Küstenstation Warnemünde (westliche Ostsee) von 1988 bis 1994 durchgeführt. Die Station liegt etwa 2 km westlich der Warnowmündung. Die Proben wurden in etwa 75 m Küstenentfernung von einem Steg aus entnommen. Durch die Errichtung von Holzbuhnen in den Jahren 1990 bis 1991 nahm die Wassertiefe der Station von 4,5 m auf 2,5 m ab. Die im Oberflächenwasser der Küstenstation ermittelte Temperatur- und Salzgehaltsverteilung ist sowohl hinsichtlich des Jahresganges als auch der Variationen für ein größeres Seegebiet repräsentativ. Signifikante Veränderungen der Wassertemperatur und des Salzgehalts im Vergleich zu den mittleren Bedingungen traten während des Beobachtungszeitraumes nicht auf. Die Remineralisierung von organischer Substanz, die in der Jahreszeit geringer biologischer Aktivität zur Ausbildung von Nährstoffmaxima führt, ergab die Reihenfolge Ammonium (Sep. bis Jan.), Phosphat (Nov. bis Jan.), Nitrit (Dez. bis Feb.) und Nitrat (Dez. bis Mär.). Diese Sequenz entspricht dem Verlauf der mikrobiellen Nährsalzfreisetzung und -mineralisierung aus organischem Material. Die relativ hohen Phosphatkonzentrationen, die im Sommer an der Küstenstation beobachtet wurden, hängen mit dem Austausch zwischen Wasser und Sediment zusammen. Phosphat verliert damit im Flachwasserbereich seine Bedeutung als limitierender Algennährstoff. Die Nitrat- und Nitritkonzentrationen sanken dagegen in dieser Jahreszeit auf sehr niedrige Konzentrationen ab. Die Gelbstoffabsorption (440 nm) an der Küstenstation zeigte die für die westliche Ostsee typischen Werte. An der Mole deuten starke Fluktuationen auf den wechselnden Einfluß von Warnow- und Ostseewasser hin. Die geringe Korrelation zwischen den Messungen an der Küstenstation und an der Mole unterstreichen die Unabhängigkeit der beiden Stationen. In der Gelbstoffabsorption ist kein signifikanter Jahresgang zu erkennen. Schwach ausgeprägte Maxima traten im Februar, im Mai und im September auf. Die an der Küstenstation gemessene Phytoplanktonbiomasse zeigte in ihrer saisonalen Entwicklung einen zweigipfligen Verlauf mit Maxima im April und August. Dieser allgemeine Jahresgang wurde überlagert durch starke Fluktuationen, die aus der Advektion unterschiedlicher Wasserkörper resultieren. Die Artenzusammensetzung unterlag starken saisonalen Veränderungen. Es dominierten Kieselalgen und verschiedene Gruppen von Flagellaten. Bei der potentiellen Primärproduktion wurden in den Sommermonaten die höchsten Assimilationsraten gemessen. Die Untersuchungen machen deutlich, daß die Phytoplanktonproduktion im ufernahen Bereich wahrscheinlich zu keiner Jahreszeit nährstofflimitiert ist. Die chemoautotrophe und heterotrophe Assimilation bei Dunkelexposition zeigte im Sommer ein geringes Maximum. Ihr Anteil an der photoautotrophen Produktion ist im Mittel < 10 % . Im Gegensatz zur küstenfernen Ostsee wurden bei den Chlorophyllkonzentrationen an der Küstenstation ein deutliches Sommermaximum beobachtet. Das Mesozooplankton wies die für die westliche Ostsee charakteristischen Arten auf. Auffällig war der durch die Küstennähe bedingte hohe Anteil meroplanktischer Larven. Im August/September konnte eine extrem hohe Abundanz von Acania tonsa beobachtet werden. Die von 1990 bis 1991 im Küstengebiet vor Warnemünde durchgeführten Buhnenbauarbeiten haben vermutlich zu einer Abnahme der Mesozooplanktonabundanz und zeitweise auch zu Änderungen in der Zusammensetzung des Zooplanktons geführt. Die Wintennaxima der Nitratkonzentrationen sowie die monatlich integrierten Jahresmittelwerte des Chlorophyll-a-Gehalts und des Phytoplanktonkohlenstoffgehalts ergaben an der Küstenstation Warnemünde im Zeitraum 1988 bis 1994 positive Trends, die auf Eutrophierung hindeuten. Phosphat, dessen Konzentrationen durch den Austausch mit den Sedimenten beeinflußt werden, zeigte keine signifikanten Veränderungen. Jahreszeitliche Veränderungen der Konzentrationen der gelösten Gesamtkohlenhydrate scheinen in Beziehung mit der Exsudation durch Phytoplanktonzellen sowie deren Zersetzung zu stehen. Die Konzentrationen des Harnstoffs wiesen einen Jahresgang auf, der zur Phytoplanktonentwicklung in lockerer Beziehung steht. Die Konzentrationen der Erdölkohlenwasserstoffe (EKW) waren im Mittel durch eine schwache Saisonalität mit höheren Werten im Winter und niedrigeren im Sommer gekennzeichnet. Dieser Jahresgang war an der Mole stärker ausgeprägt als an der Küstenstation Warnemünde. Partikuläres Material, das bei starken bis stürmischen Winden an der Küstenstation resuspendiert wurde, führte zu einem deutlichen Anstieg der EKW-Konzentrationen., Spurenmetallkonzentrationen vor Küste Mecklenburg-Vorpommerns: The temporal variability and spatial distribution patterns of trace metal concentrations were investigated in the coastal waters of Mecldenburg-Vorpommern. In order to study changes with time, weekly samples were taken for the determination of Cd, Cu and Zn in seawater at the Coastal Station Warnemünde during June 1991 to June 1994. The mean concentrations differed only slightly from those in the Belt Sea and in the Baltic Proper. The individual data showed a considerable between-week variation which in the case of Cu could partly be explained by salinity variations. It is assumed that local discharges and precipitation lead to an inhomogeneous trace metal distribution in the coastal area. This is reflected as a short-term variability at the Coastal Station. A seasonal cycle was observed for the concentrations of Cd. This finding is consistent with other studies which identified Cd as a nutrient-like element. However, it has to be taken into accountthat the Cd minimum always appeared in July/August and did not follow the nutrient depletion during spring. Hence, the removal of Cd from the water column into the sediments occurs mainly at a late stage of the phytoplankton development and is possibly influenced by the abundance of zooplankton. To determine spatial distribution patterns for the concentrations of Cd, Cu and Zn, samples were taken at 45 stations between the mouth of the River Trave and the Oderhaff during 1991 - 1993. The mean concentrations for the entire region did not differ from those in the Belt Sea and the Baltic Proper. However, higher concentrations than in the open Baltic Sea were observed locally and temporarily. The areas concerned were mainly the Wismarer Bucht, the Unterwarnow and the Oderhaff. In addition to the investigations in seawater, trace metal contents of sediments were measured. Areas with an enhanced trace metal contamination could be identified, but differed partly from those with increased concentrations in seawater. Trace metal contents of mussels were also investigated. The regional differences were small and no spatial distribution pattern could be recognized. It is concluded from these investigations that for a coastal monitoring the measurement of trace metals in seawater cannot be replaced by a monitoring of sediments or mussels. Moreover, the strong variability of trace metal concentrations in coastal waters requires a time resolution of approximately one week in order to detect seasonal or long-term changes., Spurenmetallkonzentrationen vor Küste Mecklenburg-Vorpommerns: Es wurden Untersuchungen zur zeitlichen Variabilität und zur räumlichen Verteilung von Spurenmetallkonzentrationen vor der Küste Mecklenburg-Vorpommerns durchgeführt. Zur Ermittlung der zeitlichen Veränderlichkeit wurden von Juni 1991 bis Juni 1994 an der Küstenstation Warnemünde wöchentlich Wasserproben zur Bestimmung der Konzentrationen von Cd, Cu und Zn genommen. Die mittleren Konzentrationen in der Lösungsphase unterschieden sich nur unwesentlich von denen in der Beltsee und in der eigentlichen Ostsee. Die Meßwerte wiesen allerdings eine erhebliche zwischenwöchentliche Variabilität auf, die sich im Falle des Cu teilweise durch die ausgeprägten Salzgehaltsänderungen erklären ließ. Es wird angenommen, daß lokale Einleitungen und Niederschlagsereignisse zu Inhomogenitäten der Spurenmetallverteilung im Küstenbereich führen, die sich an der Küstenstation als Kurzzeitvariabilität äußern. Ein saisonaler Zyklus wurde für die Cd-Konzentrationen beobachtet. Dieser Befund steht im Einklang mit anderen Forschungsarbeiten, die das Cd als Nährsalz-ähnliches Element ausweisen. Bemerkenswert war jedoch, daß das Minimum der Cd-Konzentrationen regelmäßig in den Monaten Juli/August auftrat und nicht einherging mit der Nährstoffverarmung im Frühjahr. Hieraus folgt, daß erst in der Spätphase der Phytoplanktonentwicklung, möglicherweise unter Mitwirkung des Zooplanktons, das Cd in meßbarem Umfang aus der Wassersäule in das Sediment abgeführt wird. Zur Ermittlung räumlicher Verteilungsmuster der Konzentrationen von Cd, Cu und Zn wurden während drei Expeditionen in den Jahren 1991 bis 1993 insgesamt 45 Stationen zwischen der Travemündung und dem Oderhaff beprobt. Die über das gesamte Gebiet gemittelten Werte unterschieden sich nicht von jenen in der Beitsee und der eigentlichen Ostsee. Lokal und zeitlich begrenzt wurden jedoch Konzentrationen beobachtet, die sich signifikant von den Werten in der offenen Ostsee abhoben. Zu den betroffenen Regionen zählten insbesondere die Wismarer Bucht, die Unterwarnow und das Oderhaff. Ergänzend zu den Untersuchungen im Wasser wurden die Gehalte von Cd, Cu und Zn in Sedimenten gemessen. Auch hier zeichneten sich Belastungsschwerpunkte ab, die aber nur bedingt mit denen im Wasser zur Deckung zu bringen waren. Die ebenfalls bestimmten Spurenmetallgehalte in Miesmuscheln wiesen nur geringe saisonale Unterschiede auf, so daß daraus keine Verteilungsmuster hergeleitet werden konnten. Für ein Küstenmonitoring folgt aus den Untersuchungen, daß eine Überwachung der Spurenmetallkonzentrationen im Wasser nicht durch ein Monitoring von Sedimenten oder Miesmuscheln ersetzt werden kann. Die starke Variabilität der Spurenmetallkonzentrationen in den Küstengewässern erfordert jedoch eine zeitliche Auflösung der Messungen in der Größenordnung von einer Woche, um saisonale und Langzeitänderungen erkennen zu können.

Berichte zur Polarforschung = Reports on Polar Research

Meeresforschung