Partikeltransporte und Sauerstoffdynamik im Tiefenwasser der Gotlandsee
Final Report Abstract
Im Ergebnis des Projektes „Partikeltransporte und Sauerstoffdynamik im Tiefenwasser der Gotlandsee“ konnte ein 3D Ökosystemmodell mit verbesserten Parametrisierungen ausgestattet werden. Nach der Modifikation wurden mit diesem Modell erfolgreich Langzeitsimulationen (50 Jahre) des Ökosystems der Ostsee durchgeführt. Dieser Fortschritt war Voraussetzung für die Einwerbung einer Reihe von Drittmittelprojekten. Die verbesserte Parametrisierung betrifft, die Mineralisierungskinetik, den bodennahen Partikeltransport und Modifikation der Sinkgeschwindigkeit verschiedener Partikelfraktionen. Die modifizierte Mineralisierungskinetik beruht auf experimentellen Untersuchungen der Kohlenstoffdynamik im Tiefenwasser der Gotlandsee. Der Anstieg der Konzentration anorganischen Kohlenstoffs in Verbindung mit physikalischen Parametern lieferte robuste Abschätzungen der Mineralisierungsraten im Tiefenwasser und der oberen Sedimentschicht. Ein automatischer Eventsampler wurde für ca. 3 Monate in der Gotlandsee in einer Wassertiefe von 221 m eingesetzt. In dieser Zeit fand jedoch kein Extremereignis statt, von denen vermutet wird, dass sie große Partikelmengen in die zentralen Becken transportieren. Dazu sind weitere Einsätze erforderlich. Sinkgeschwindigkeiten von Partikeln wurden insbesondere mit Videotechnik untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass die gemessenen Sinkgeschwindigkeiten zum Teil erheblich von Werten aus der Literatur abweichen können. Dies gilt vor allem für ermittelte Werte von natürlichen Manganoxiden an Redoxklinen. Trotz der Inhomogenität in Partikelsinkgeschwindigkeiten konnten Grenzwerte für die Parametrisierung dieser Werte für natürliche marine Partikel gefunden werden. Das Verhalten von Partikeln an Grenzschichten wurde untersucht, allerdings sind zur Klärung dieses Sachverhaltes sowie seiner Wirkungsmechanismen und genauen Auswirkungen auf das Gesamtbudget der Wassersäule noch weitere Untersuchungen erforderlich.
Publications
- 2008: Eutrophication in the Baltic Sea and shifts in nitrogen fixation analyzed with a 3D ecosystem model. Journal of Marine Systems, 74, 592-602
T. Neumann and G. Schernewski
(See online at https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2008.05.003) - 2008: Model study on the ecosystem impact of a variable C:N:P ratio for cyanobacteria in the Baltic Proper, Ecological Modelling Volume 219, Issues 1-2, , 24 November 2008, Pages 107-114
I. Kuznetsov, T. Neumann, H. Burchard
