Eine physikalische Analyse kleinräumiger Änderungen chemischer Parameter in den Tiefen Wasserschichten der Gotlandsee

Auf einer Ankerstation des F. K. "Alkor" vom 6.-12.9.1967 in der mittleren Ostsee im Gotland-Tief wurden signifikante chemische Parameter (gelöster Sauerstoff, Nitrat, Nitrit, gelöstes anorganisches Phosphat, Ammoniak, Silikat, ph-Wert, Alkalinität) in schneller Folge aus 12 Tiefenhorizonten entnommen und automatisch analysiert. Außerdem wurde Schwefelwasserstoff zwischen 170 m und 200 m Tiefe angetroffen und in den Tiefen 175 m und 200 m fortlaufend gemessen. Parallel zu diesen Messungen registrierten 5 Richardson-Strommesser, die in einer Meßkette in 500 m Entfernung von der Ankerstation verankert waren, in 5 verschiedenen Tiefen die Strömung mit einer Meßwertfolge von 2 bzw. 5 min. Das Ziel der Untersuchung war, die Veränderlichkeit chemischer Größen im Gotland-Becken stichprobenartig aufzunehmen. Die Strömungsmessungen dienten dem Zweck, die physikalisch gegebene Veränderlichkeit zu erfassen und in Zusammenhang mit Änderungen der chemischen Parameter zu bringen. Anhand des gewonnenen Beobachtungsmaterials läßt sich für einige charakteristische chemische Größen die Verteilung im Raum bestimmen, die auf Grund von Bahnintegrationen in den Meßtiefen der Strömung ausschnittsweise ermittelt wird. Die Integration führt nur für die Wasserschichten unterhalb von 90 m Tiefe zu ausreichend gesicherten Ortsangaben, da dort die horizontale Versetzung der Wasserteilchen erheblich geringer als in Oberflächennähe ist, wo die an einer Meßstelle erhaltene Information über die großräumige Verteilung der Strömung nicht ausreicht. Es zeigt sich, daß in den unteren Wasserschichten charakteristische Größen wie z. B. anorganisches Phosphat, Nitrat, Sauerstoff und Schwefelwasserstoff zeitliche Änderungen in einem Horizont erfahren, während hingegen Salzgehalt und Temperatur von diesen Änderungen nicht betroffen sind. Die räumliche Variabilität der ausgewählten chemischen Größen äußert sich in wolken- oder fleckenartig zusammenhängenden Felder erhöhter oder verminderter Konzentration, die verhältnismäßig scharf abgesetzt nebeneinander in den einzelnen Tiefenhorizonten auftreten. Mittlere großräumige Änderungen erhalten dadurch eine sehr unruhige Feinstruktur. Aus den vorliegenden Beobachtungen ergeben sich für die fleckenhaft verteilten Schwankungen im Bereich des Gotland-Tiefs Horizontalerstreckungen von wenigen 100 Metern bis zu wenigen Kilometern. Die Meßergebnisse reichen nicht aus, um die vorgefundene kleinräumige Veränderlichkeit eindeutig biologischer Aktivität zuzuschreiben