Hydrographisch-chemische Zustandseinschätzung der Ostsee 2005
Die Schwermetallsituation in der Ostsee im Jahre 2005
Creators: name: Nausch, Günther
name: Feistel, Rainer
name: Lass, Hans Ulrich
name: Nagel, Klaus
name: Siegel, Herbert
name: Pohl, Christa
name: Hennings, Ursula
name: Leipe, Thomas
Publisher: name: Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde
Year: 2006

description: Meereswissenschaftliche Berichte No 66 2006 - Marine Science Reports No 66 2006
description: 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.
description: 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.
description: 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 &lt;0.4μm were restrained, while particles &gt;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.
description: 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 &gt;0,4μm zurückgehalten, während Partikel &lt; 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.