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

Sauerstoff und andere gelöste Gase

Autor: Dr. David Völker

Meerwasser enthält in geringem Maß gelöste Gase wie Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxyd, Wasserstoff und Spurengase. Die Löslichkeit (die maximal lösliche Menge) von Gasen in Seewasser ist von der Temperatur und Salinität abhängig. Wenn Temperatur oder Salinität ansteigt, reduziert das die Löslichkeit. Wassermassen, die im Austausch mit der Atmosphäre stehen, sind in der Regel an Sauerstoff und Stickstoff gesättigt.

Seewasser mit einer Salinität von 35‰ enthält typischerweise 0.54 Volumenprozent gelösten Sauerstoff bei 20°C, und etwa 0.8 Volumenprozent bei 0°C ( verglichen mit 21% in der Atmosphäre). Wenn der Sauerstoffgehalt auf 0.2-0.4 Volumenprozent absinkt, geraten sie allermeisten Fische in Schwierigkeiten. Sinkt der Gehalt unter 0.2 Volumenprozent stirbt ein großer Teil der marinen Fauna ab.

Als Daumenregel für kaltblütige Tiere gilt, daß die Rate des Soffumsatzes sich pro 10° Erwärmung verdoppelt. Daher benötigt ein Fisch bei 20° Wassertemperatur doppelt so viel Sauerstoff wie bei 10°C. Gleichzeitig sinkt jedoch der Sauerstoffgehalt um mehr als 20%. Einige Fische können jedoch ihren Stoffwechsel durch ihre Aktivität an geringe Sauerstoffgehalte anpassen.

Wenn der Sauerstoffgehalt in einem Gewässer zu gering wird (Low Oxygen Event), fliehen mobile, bodenlebende Organismen und Fische, während sessile Organismen absterben können. Einige Meeresbereiche wie Estuare und bestimmte Nebenmeere (Verdünnungsbecken wie die Ostsee) sind besonders von großen Schwankungen im Sauerstoffgehalt betroffen.

Solche Low Oxygen Events werden durch hohe Sonneneinstrahlung wenig Wind und eine hohe Verfügbarkeit von Nährstoffen begünstigt. Die Sonneneinstrahlung bewirkt bei Vorhandensein von Nährstoffen eine hohe Dichte von einzelligen Algen (Algenblüten). Das abgestorbene Material wird von Bakterien unter Verbrauch von Sauerstoff zersetzt. Gleichzeitig wird ein stabile Schichtung erzeugt, welche eine vertikale Durchmischung effektiv verhindert und die Sauerstoff-Löslichkeit herabsetzt. Wenn keine vertikale Durchmischung durch Stürme erfolgt, oder sauerstoffreiches Bodenwasser herangeführt wird, sinkt der Sauerstoffgehalt der Wassersäule unterhalb der gut-durchmischten Zone kontinuierlich.

Dieses Bild signalisiert einen Literaturhinweis!Curray, 1994Curray (1994). The sediment volume and mass beneath the Bay of Bengal. Earth and Planetary Science Letters, 125, 371-383)