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3 Das Okosystemmodell ECOHAM2
Ammoniumoxidierer, die Ammonium zu Nitrit (NO2 ) oxidieren. Ihr folgen die
Nitritoxidierer, die das entstandene Nitrit in Nitrat umsetzen. Fennel et al. (2006)
beschreiben den Prozess der Umwandlung von Ammonium zu Nitrat (im Verhältnis O2/
NC>3'=2.0) durch folgende vereinfachte chemische Reaktionsgleichung:
NH 4 + 20 2 -> NO~ 3 + 2H + + H 2 0
(3.10)
Unter Sauerstoffmangel benutzt eine Gruppe von Bakterien Nitrat anstelle des sonst
bevorzugten Sauerstoffs als Oxidationsmittel beim Abbau von organischem Material.
Dabei wird das (etwa durch Nitrifikation entstandene) Nitrat gemäß (3.11) in mehreren
Schritten zu molekularem Stickstoff (N2) umgesetzt, und organische Substanzen werden
vollständig zu CO2 oxidiert. Dieser Prozess wird als Denitrifikation bezeichnet.
( CH 2 0 ) m (NH 3 ) 16 ( H 3 P0 4 h + 84.8HNO 3 o
<=> 106 C0 2 + 42.4N 2 +16NH 3 + H 3 P0 4 +148.4H 2 0
Während Nitrifikation ein sauerstoffverbrauchender Vorgang ist, ist die Denitrifikation
dagegen auf anaerobe Bedingungen angewiesen und wird also durch die
Sauerstoffkonzentration gesteuert. Folglich ist die Denitrifikation auf besondere Orte
beschränkt, sie läuft unter Abwesenheit von Sauerstoff (bzw. bei sehr geringen
Sauerstoffkonzentrationen < 0.05 ml-1" 1 ; Riley und Skirrow, 1965) nur dort ab, wo
anaerobe Zonen hinreichend mit Nitrat versorgt sind, genügend organische Materie
verfügbar ist und sich dort geeignete Organismen befinden. Da im Wasser der Nordsee
die Sauerstoffkonzentration kaum soweit absinkt, beschränkt sich hier die beschriebene
Denitrifizierung auf das Sediment.
