Metalle
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4.4.3.3 Saisonalität der gelösten Metallgehalte
Ähnlich wie die Nährstoffe zeigen einige Metalle in der gelösten Fraktion jahreszeitlich
periodische Konzentrationsschwankungen. Die Ursachen hierfür können unterschiedlicher
Natur sein. Das Spektrum der Einflussgrößen geht von rein physikalischen Prozessen, wie
der Resuspension vom Meeresboden durch Sturmereignisse, bis hin zu Abhängigkeiten
von biologischen Wachstums- und Remineralisierungszyklen. Grundsätzlich zeigen die
Monitoringergebnisse eine abnehmende saisonale Abhängigkeit der gelöst vorliegenden Me
tallgehalte mit zunehmenden Salz- und abnehmenden Schwebstoffgehalten. Die Saisonalität
der gelöst vorliegenden Metallgehalte wurde in SCHMOLKE2013 (Seite 232ff.) detailliert be
schrieben. Demnach lassen sich folgende jahreszeitlichen Verläufe differenzieren:
1. Maximum gelöster Metallgehalte im Winter bis in das Frühjahr hinein, Minimum im Sommer
und wieder zunehmende Gehalte im Flerbst. Dieses Muster zeigen vor allem die Elemente
Cadmium und Zink, in abgeschwächter Form Nickel. Die jahreszeitlichen Profile dieser
Elemente verhalten sich in groben Zügen parallel zu den biologischen Wachstums- und
Remineralisierungszyklen, wie sie auch für die Nährstoffgehalte prägend sind.
2. Ausgeprägtes Maximum im Winter und Spätherbst. Vor allem Blei zeigt diese Charak
teristik. Anders als bei Typ 1 zeigt Blei kaum noch erhöhte Konzentrationen im Frühjahr.
Als prägender Prozess dieses Typs kann die Resuspension kolloidalen Materials gesehen
werden, das während der stürmischen Wintermonate vermehrt in die Wassersäule gelangt
und dort bis ins Oberflächenwasser transportiert wird. Teile dieses Materials sind fein ge
nug, um bei der Trennung von gelöster und schwebstoffgebundener Fraktion mit 0,45 pm
Porenfiltern den Filter zu passieren, in das Filtrat zu gelangen und dort als „gelöst“ vorlie
gendes Blei gemessen zu werden.
3. Konzentrationsmaximum im Sommer. Diesen besonderen jahreszeitlichen Verlauf zeigt der
gelöste Mangangehalt im Meerwasser. Die Ursache liegt in der vom Sauerstoffgehalt der
Wassersäule abhängigen Manganspeziation. Mit abnehmendem Sauerstoffgehalt ver
schiebt sich das Gleichgewicht vom wasserunlöslichem Mn 4+ (z. B. Mn0 2 ) zum gelöst
vorliegenden Mn 2+ . Ein erhöhter, gelöst vorliegender Mangangehalt in der Wassersäule
deutet demnach auf reduzierte Sauerstoffgehalte in der sommerlichen Wassersäule der
Deutschen Bucht hin.
4. Keine ausgeprägte saisonale Abhängigkeit. Zum Beispiel zeigt Kupfer im Wasserkörper
mit Salzgehalten zwischen 30 und 32 keinen signifikanten Jahresgang.
Quecksilber verhält sich eher ähnlich wie Cadmium, ist aber durch eine hohe Streuung der
Messwerte überlagert, die eine eindeutige Zuordnung des Jahresganges zu einem bestimm
ten Typus verhindert.
4.4.3.4 Verteilungsmuster der Metallgehalte im Oberflächenwasser der Deutschen
Bucht
Im Kapitel 4.4.3.3 wurde kurz auf die saisonale Abhängigkeit der Metallgehalte im Wasser hin
gewiesen. Um im jährlichen Vergleich der räumlichen Verteilungsmuster und bei der Analyse
langjähriger Zeitreihen die Anzahl der Einflussfaktoren möglichst gering zu halten, werden in
den folgenden das Meerwasser betreffenden Kapiteln nur Messkampagnen aus dem ersten
Quartal des Jahres berücksichtigt, also der Zeit geringster biologischer Aktivität.