4.4  Metalle

System  Nordsee

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Übrigen  sind  die  Zinkkonzentrationen  im  winterlichen  Oberflächenwasser  der  offenen
Deutschen  Bucht  seit  2001  von  Jahr  zu  Jahr  weiter  angestiegen  (Abb.  4-43,  rechts).
4.4.4  Metallgehalte  des  Sediments
Der  Meeresboden  stellt  die  wichtigste  Senke  für  Spurenmetalle  im  marinen  Ökosystem ­
  dar.  Er  kann  jedoch  regional  auch  als  systeminterne  Belastungsquelle  wirksam
sein  (vgl.  S.  234),  was  erhöhte  Gehalte  im  Wasserkörper  trotz  reduzierter  externer  Metalleinträge ­
  möglich  macht.  Die  Funktion  des  Meeresbodens  ist  u.  a.  von  Stromstärke,
Turbulenz,  Bathymetrie  und  den  Eigenschaften  des  Sediments  selbst  abhängig  und
darum  raumzeitlich  wenig  bestimmt.  Die  unterschiedliche  Zusammensetzung  und  Beschaffenheit ­
  der  Sedimente  erschwert  die  Vergleichbarkeit  und  Interpretation  raumzeitlicher ­
  Entwicklungen  in  der  Metallbelastung  weiter.  Um  die  Aussagekraft  solcher
Vergleiche  zu  erhöhen,  werden  die  Elementgehalte  von  Sedimentproben  aus  unterschiedlichen ­
  Regionen  üblicherweise  auf  den  feinen  Sedimentanteil  mit  Korngrößen
<  20  ¡im  normiert.
4.4.4.1  Merkmale  des  Feinkornanteils
Die  vorwiegend  an  Schwebstoff  gebundenen  Spurenelemente  sedimentieren  in  der
Nordsee  in  relativ  eng  umgrenzten  Gebieten.  Physikalisch  zeichnen  sich  diese  Regionen ­
  vor  allem  durch  einen  geringen  Eintrag  kinetischer  Energie  aus;  einmal  sedimentierte
  Teilchen  zeigen  hier  nur  geringe  Neigung  zur  Resuspension.  Das  wichtigste  Sedimentakkumulationsgebiet ­
  der  Nordsee  befindet  sich  im  tieferen  Teil  des  Skagerrak
und  in  der  norwegischen  Rinne.  Aber  auch  im  Schlickfallgebiet  südöstlich  von  Helgoland, ­
  im  Urstromtal  der  Elbe,  wird  Nettosedimentation  beobachtet.  Hier  enthält  des  Sediment ­
  einen  hohen  Feinkornanteil  (Korngrößen  <  20  ¡im)  von  15  bis  45  %.  Weite  Teile
des  Meeresbodens  der  Nordsee  sind  hingegen  mit  Sanden  bedeckt  und  zeichnen  sich
durch  geringe  Feinkornanteile  aus.  In  diesen  als  dispersiv  geltenden  Gebieten  findet
keine  Nettosedimentation  statt.  Abb.  4-44  zeigt  Ergebnisse  von  Korngrößenanalysen,
die  an  auf  dem  Deutschen  Festlandsockel  entnommenen  Sedimentproben  aus  dem
Zeitraum  1995  bis  2005  vorgenommen  wurden.  Die  schlickigen  bzw.  feinsandigen  Gebiete ­
  in  der  inneren  Deutschen  Bucht  und  auf  der  Weißen  Bank  treten  durch  einen  hohen ­
  Feinkornanteil  deutlich  hervor.
Die  grobe  Sandfraktion  des  Sediments  besteht  vor  allem  aus  Silikaten.  Wegen  ihrer
chemischen  Beschaffenheit  und  infolge  ihrer  relativ  kleinen  Oberfläche  zeigt  diese
Fraktion  nur  eine  geringe  Affinität  zur  Adsorption  von  Spurenmetallen.  Die  Feinkornfraktion ­
  setzt  sich  hingegen  vor  allem  aus  Tonmineralen  und  organischem  Material  zusammen, ­
  enthält  Eisen(lll)-oxid-hydrate,  Mangan(IV)-oxid-hydrate  und  Eisen(ll)-sulfide,
  die  zur  effizienten  Bindung  vieler  Spurenelemente  an  die  Feinkornfraktion  beitragen. ­
  Um  die  Metallbelastung  in  dispersiven  und  Akkumulationsgebieten  vergleichen
zu  können,  werden  die  Elementgehalte  entweder  auf  den  Feinkornanteil  standardisiert ­
  oder  direkt  in  der  Korngrößenfraktion  <  20  ¡im  bestimmt.  Auf  diese  Weise  wird  die
Verdünnung  der  Elementgehalte  durch  Sande  herausgerechnet  bzw.  durch  die  Fraktionierung ­
  (Siebung)  vermieden.  Zur  vergleichenden  Bewertung  wird  also  nur  die  Sedimentfraktion ­
  herangezogen,  die  ein  hohes  Potential  zur  Bindung  der  Spurenelemente
besitzt.  Wird  kein  anderer  Bezug  explizit  angegeben,  beziehen  sich  die  nachfolgend
diskutierten  Elementkonzentrationen  ausschließlich  auf  die  Gehalte  in  der  Feinkornfraktion. ­