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5,3 Redoxverhältnisse in Sedimenten

Der bakterielle Abbau sedimentierten organischen Materials
verändert in charakteristischer Weise den Redoxzustand
der Sedimente, Hierbei wird zunächst der im Porenwasser
gelöste Sauerstoff verbraucht. Danach erfolgt die Reduktion
 von Nitraten und von Verbindungen des vierwertigen
 Mangans. Als nächstes setzt die Reduktion von Eisen
(III)-Verbindungen ein, bis schließlich das im Porenwasser
gelöste Sulfat reduziert wird. Hierbei entsteht Schwefelwasserstoff.
 In einer weiteren Stufe wird Methan gebildet.
Sedimente, deren Porenwasser noch gelösten Sauerstoff enthält,
 werden oxisch genannt. Solche Sedimente, in denen
bereits Sulfat reduziert wird, sind anoxisch. Der dazwischen
 liegende Bereich wird als suboxisch bezeichnet.
Da die genannten Vorgänge nacheinander einsetzen, bilden
sich in den Sedimenten den Vorgängen entsprechende Zonen
aus: Einer oxischen Schicht an der Oberfläche folgt nach
unten zunächst eine suboxische Schicht und dann der anoxische
 Bereich. Die Mächtigkeit der oxischen und der sub-Oxischen
 Schicht wird in erster Linie durch die Rate des
Eintrages von abbaubarem organischem Material in das Sediment
 bestimmt. Während die Sedimente der Tiefsee der geringen
 Sedimentationsrate wegen bis in große Tiefen oxisch
oder suboxisch sein können, sind die Sedimente produüuktiver
Flachmeere oftmals bis nahe an die Oberfläche anoxisch oder
zumindest suboxisch. Dies gilt insbesondere auch für die
Sedimente der Nordsee: Sauerstoffmangel ist für die Sedimente
 der Nordsee eine natürliche Erscheinung. Nur die
obersten mm bis einige cm enthalten Sauerstoff, Solange
allerdings größere Tiere aus dem bodennahen Bereich sauerstoffreiches
 Wasser z. B. durch Pumparbeit in Gänge und
damit in den Boden befördern können, sind Nordsee-Sedimente
 auch in größeren Tiefen gut besiedelt.