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Kleine „Wollmäuse“ im Meer

Können zu großen Veränderungen führen: Wissenschaftler im Institut für Küstenforschung untersuchen den Meeresboden und Meerwasser in küstennahen Bereichen der Nordsee: In einer jetzt veröffentlichten Studie weist Dr. Andreas Neumann nach, wie abgestorbenes organisches Material zusammen mit Sand in Form von Flocken auf den Meeresboden sinkt. Der Wissenschaftler wollte wissen, wie sich Sedimentmerkmale in der Deutschen Bucht ändern.

Kastengreifer

Mit dem Kastengreifer wird Sediment vom Meeresboden an Bord geholt. Im Vordergrund: zwei Sedimentproben. [Foto: HZG/Christian Schmid]

Durch den Wind und die Gezeiten wird die Nordsee ständig aufgewühlt. Im Nordseewasser treiben daher viele kleinere und größere Sandkörner, Schlickteilchen und organischer Reste von Algen und Mikroorganismen. Die feinen Teilchen und die Nährstoffe haben große, geladene Oberflächen, dadurch kleben sie ähnlich wie Wollmäuse aneinander. Diese Zusammenschlüsse von mineralischen und organischen Material schweben als Flocken mit der Strömung durch das Meer.

Kurzer Clip vom Meeresboden der Nordsee. Mit dem Videoschlitten aufgenommen.©HZG


In der Übergangszone zwischen offener Nordsee und flacherem Küstengewässer entstehen spezielle Flocken die einerseits stabil genug sind, um nicht durch das turbulente Wasser zerrieben zu werden, und die andererseits durch die eingebauten mineralischen Körnchen schwer genug sind, um bis auf den Boden abzusinken.

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Dr. Andreas Neumann [Foto: privat]

Zukünftig erwarten die Forscher, dass insbesondere der klimabedingte Meeresspiegelanstieg das Wattenmeer umgestalten wird. Dr. Andreas Neumann, Geowissenschaftler im Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG), am Institut für Küstenforschung, Abteilung „Aquatische Nährstoffkreisläufe“ hat in einer neuen Studie daher untersucht, in welchem Ausmaß diese Flocken die von Algen, Pflanzen und Bakterien produzierte Biomasse abfangen und sich damit lokale Sedimentzusammensetzungen in der Deutschen Bucht ändern.

Besonderes Augenmerk lag dabei auf einer Zone in circa zehn bis 15 Metern Tiefe. Dazu haben er und seine Kollegen an zahlreichen Messpunkten in der Nordsee Sedimentproben genommen und Wasserproben gesammelt.

Anhand der gemessen Marker wie Chlorophyll, Salze oder Granitkörnchen konnten sie zeigen, dass tatsächlich in einer Wassertiefe von zehn bis 15 Metern die absinkenden Flocken das Sediment verändern. In diesem Bereich ist das Sediment weniger durchlässig und zeigte einen höheren Gehalt an Schlamm und Chlorophyll. Durch die Ansammlung der abgesetzten organischen Stoffe war die spezifische Atmungsrate höher, das heißt mehr CO2 wurde durch die Mikroorganismen im Sediment erzeugt.

Nordsee Algen

Satellitenbild der Nordsee. Zu erkennen ist der Eintrag von Sedimenten und eine Algenblüte. [Foto: HZG]

Die Menge und Zusammensetzung der Flocken sind das Ergebnis eines komplexen Zusammenspiels vieler Umweltparameter wie beispielsweise die Verfügbarkeit von Nährstoffen und mineralischen Partikeln, oder die Turbulenz im Wasser. Neben Klimawandel und Tide prägen deshalb auch menschliche Einflussnahme wie Deichbau, Ausbaggern oder Nährstoffeinträge aus den Flüssen das Ästuar und die küstennahen Bereiche.

Die Gesamtheit der vielen Einflüsse bestimmt die Reaktion des sehr dynamischen Wattenmeers und seine Fähigkeit, Sandkörner und Nährstoffe an der Küste zurückzuhaltenDr. Andreas Neumann: „Wir Küstenforscher müssen noch klären, ob das Wattenmeer genügend Sediment aus der Nordsee importieren kann, um mit dem Meeresspiegelanstieg Schritt zu halten. Denn sonst werden möglicherweise Lebensräume im Watt verschwinden und das Ökosystem des Wattenmeeres wird sich grundlegend ändern. Um zu erfahren, wie sich das Sediment im Watt verändert, werden wir unsere Forschung dort sicher fortführen.“

Weitere Informationen: Plankton im Tidestrom ein Highlight-Thema des Instituts für Küstenforschung

Die Originalpublikation:


Kontakt:


Dr. Andreas Neumann

Abteilung Aquatische Nährstoffkreisläufe

Helmholtz-Zentrum Geesthacht

Tel: Tel: +49 (0)4152 87-1880

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