5 Sauerstoff in der Nordsee - Ergebnisse des 3D-Okosystem-Modells 
Sauerstoff aus der Atmosphäre und durch die Primärproduktion gebildet. Kleine 
Änderungen der 02-Konzentration aufgrund der Advektion haben für diese Station im 
betrachteten Zeitraum praktisch keine Bedeutung. Negative Bilanzterme, d. h. 
sauerstoff-verbrauchende Prozesse, sind Atmung, Abbau und Remineralisierung 
organischer Stoffe sowie der Verlust an die Atmosphäre. Außerdem wird Sauerstoff bei 
der Nitrifikation verbraucht. Ihr Anteil zum Sauerstoffverbrauch wächst im Laufe des 
Jahres relativ und absolut. Wie nachfolgend in Tabelle 5.1 gezeigt wird, sind die 
jährlichen Verluste durch die Nitrifikation z.B. für die nördliche Station höher als die 
Verluste infolge der Respiration des Zooplanktons und fast genauso hoch wie die 
Sauerstoffverluste im Sediment. Daher trägt der stark sauerstoffzehrende Prozess der 
Nitrifikation zumindest in den lichtarmen tieferen Zonen der Nordsee deutlich zur 
negativen Sauerstoffbilanz bei. 
Die dargestellten Ergebnisse zeigen, dass das Maximum des Sauerstoffverbrauches mit 
einer zeitlichen Verzögerung gegenüber der Sauerstoffproduktion durch die 
Primärproduktion auftritt. Das liegt partiell daran, dass der Hauptteil des abgestorbenen 
Materials erst auf dem Boden remineralisiert wird. Aufgrund der relativ großen 
Wassertiefe braucht der langsam sinkende Detritus fünf Wochen, um den Boden zu 
erreichen. In den ersten Wintermonaten findet daher noch Abbau der im Vorjahr 
produzierten organischen Substanz statt, der durch Sauerstoffeintrag aus der 
Atmosphäre kompensiert wird. Generell sind die biologisch-chemischen 
Umsetzungsraten im Winter gering, die Sauerstoffbilanz ist jedoch infolge des Eintrags 
von Sauerstoff aus der Luft positiv. Der April weist aufgrund der überwiegenden 
Sauerstoffproduktion eine positive Sauerstoffbilanz auf. Der Zeitraum Mai bis Oktober 
dagegen ist durch eine negative Sauerstoffbilanz gekennzeichnet. Einerseits dominieren 
in dieser Jahreszeit sauerstoffzehrende Prozesse, anderseits wird infolge der reduzierten 
Sauerstofflöslichkeit in der Oberflächenschicht Sauerstoff an die Atmosphäre 
abgegeben. Die Summe aller negativen Prozessbeiträge überwiegt deutlich die 
Produktionsrate und sorgt somit für die negative Bilanz. Demnach ist die 
Sauerstoffbilanz um so „besser“ (d.h. positiver), je intensiver der atmosphärische 
Eintrag und die Photosyntheseaktivität der Phytoplankter sind und je geringer die 
Stoffwechselleistungen der Mikroorganismen sind. 
Abb. 5.8 stellt die Änderungsraten der Sauerstoffkonzentration ohne Berücksichtigung 
der biologisch-chemischen Prozesse, ebenfalls für die Position A, dar. Im Gegensatz zur 
Abb. 5.7 sind die Variationen des Sauerstoffgehaltes über das ganze Jahr sehr gering. 
Ihre Größe hängt von der Intensität der Austauschvorgänge mit der Atmosphäre ab, die 
im Wesentlichen durch den Jahresgang der Temperatur bestimmt wird. Entsprechend 
dem physikalischen Lösungsverhalten von Sauerstoff im Wasser führt der 
Sauerstoffeintrag in den ersten vier Monaten zu einer positiven Sauerstoffbilanz. 
Aufgrund der steigenden Wassertemperatur und der dadurch reduzierten 
Sauerstoffsättigungskonzentration ändert sich das Vorzeichen und die Sauerstoffbilanz 
bleibt bis zum Ende des Jahres, mit Ausnahme von Oktober, immer negativ.