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Online-Nachschlagewerk zur Meeresforschung
Herausgeber: Dr. D. Völker

Estuare

Autor: Dr. David Völker

Flussmündungen ins Meer sind durch eine komplexe Mischung von Fluss- und Seewasser gekennzeichnet. Diese Übergangszone in der Flussmündung bedingt besondere Lebensbedingungen für Tiere und Pflanzen und ein besonderes chemisches Milieu, in dem ein großer Teil der im Flusswasser transportierten gelösten Stoffe ausgefällt werden.

Die Dynamik dieser Mischungsprozesse hängt von dem Dichteunterschied der beiden Wassermassen (bestimmt durch Salzgehalt, Lösungsfracht, Schwebfracht und Temperatur) der Abflussmenge, dem Wellengang und Tidenströmungen, sowie der Gestalt der Mündung ab. Insbesondere tief eingeschnittene, trichterartige Mündungen, die häufig während eines Meeresspiegeltiefstandes angelegt wurden an Küsten mit starken Tidenströmungen zeigen eine intensive Durchmischung.

Schematische Darstellung verschiedener Typen von Estuaren. Die Ausbildung von Estuaren mit einer deutlich ausgeprägten Schichtung wird begünstigt durch einen geringen Tidenhub, einen deutlichen Temperaturunterschied der Wässer (warmes Flusswasser, kaltes Meerwasser) und eine geringe Schwebfracht. Eine intensive Durchmischung wird begünstigt durch einen starken Tidenhub, kaltes Flusswasser, sowie eine hohe Schwebfracht.

Flüsse transportieren chemische Signale sowohl als gelöste Stoffe als auch als Feststoffe (Total Suspended Solids, TSS oder River Particulate Material RPM). Dieser "fluvial input" muss durch Flussmündungen ins Meer. Estuare als Mischungszonen und wirken in Bezug auf die chemischen Signale des fluvial input wie Filter. Einige chemische Signale passieren den Filter ohne Veränderung, d.h. sie verhalten sich nicht-reaktiv oder konservativ. Bei konservativem Verhalten ist die Konzentration nur durch das Mischungsverhältnis Flusswasser / Meerwasser bestimmt. Bei reaktivem Verhalten ist die Konzentration durch Reaktionen zwischen Ionen in Lösung und Feststoffen (particular Matter) bestimmt. Der Austausch aus der Lösung zu Feststoffen kann durch Flokkulation, Adsorbtion an Tonmineralen, und durch biogenen Entzug (Ausscheidung als Kotpillen) erfolgen. Der Austausch von Feststoffen in die Lösung kann durch Ionenaustausch, und biogene Degradation (Aufarbeitung von Biomasse durch Bakterien)erfolgen.

Die Flokkulation von Ton durch Komplexbildung ist ein wesentlicher Prozess. Negativ geladene Tonmoleküle umgeben sich mit polarisierten Wassermolekülen und bilden größere Aggregate, die absinken („delta snow“). Dieser Prozess ist direkt abhängig von der Salinität, daher findet die Bildung von Delta snow vor allem in der Mischungszone (obere Begrenzung der Salz-Zunge)statt. Tonminerale haben eine hohe Kationenaustauchkapazität und können etwa Mg2+ und Fe2+ aufnehmen, K+ und Na+ abgeben. In Kombination mit der Bildung von Delta Snow erfolgt in Estuaren eine effektive Ausfällung von Eisen und einigen Schwermetallen (Cd, Cu, Pb)

Estuare sind aufgrund der wechselnden Salinität extreme Lebensräume. Sie haben aber in der Regel einen hohen Eintrag von Nährstoffen. Beide Faktoren bedingen eine geringe Biodiversität, jedoch extrem hohe Lebensdichte weniger Arten (Spezialisten), dabei überwiegend Sedimentfresser (Würmer), Filtrierer (Muscheln) und grasende Tiere (Schnecken). Die Prozesse der Flokkulation / Adsorbtion / biogener Entzug sind abhängig von der Konzentration der Schwebfracht, der Intensität der Durchmischung, der Aufenthaltsdauer des Wassers im Estuar, der Art der Sediment- und Lösungsfracht , sowie der Dichte und Art der Biosphäre. Daher hat jedes Estuar seine eigene "Filterfunktion" in Bezug auf die Flussfracht.