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  • Produktion
  • Open Access

Der Fe/P-Quotient des Sediments als Merkmal des Stoffumsatzes in Brackwässern

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Helgoländer wissenschaftliche Meeresuntersuchungen10:BF01626124

https://doi.org/10.1007/BF01626124

    Zusammenfassung

    1. Zur Untersuchung des Phosphathaushalts der Rügenschen Brackwässer (Ostsee) wurden zahlreiche Sedimentanalysen durchgeführt, und dabei Wassergehalt, Glühverlust, Eisen, Phosphor und Stickstoff untersucht. Die bis 10 cm langen Sedimentprofile wurden hierzu in 1 cm lange Abschnitte zerlegt.

    2. In methodischen Untersuchungen wurde festgestellt, daß ein Salzgehalt von 1 % NaCl die Phosphatbestimmung nicht beeinflußt. Erst ab 3 % NaCl wurde ein deutlicher Salzfehler festgestellt. Zwei miteinander verglichene Verfahren der Gesamt-Phosphorbestimmung (Schwefelsäure- und Salzsäureaufschluß) ergaben eine befriedigende Übereinstimmung.

    3. In den Rügenschen Brackwässern steigt der Phosphorgehalt mit steigender Entfernung von der Ostsee stark an und erreicht im Gesamt-Phosphat Were von mehr als 2 mg P/l. Gleichzeitig steigt auch die Produktion stark an.

    4. Organische Substanz (Glühverlust), eisen und Phosphor des Sediments sind eng miteinander verknüpft: Bei Sedimenten mit weniger als 5 % Glühverlust ist der Eisen- und Phosphorgehalt gering, der Fe/P-Quotient liegt bei 12. Mit steigender Menge an organischer Substanz steigt der Eisen- und Phosphorgehalt des Sediments an, wobei Eisen den vierfachen, Phosphor aber nur den doppelten Wert erreicht. Hierdurch verschiebt sich der Fe/P-Quotient zugunsten des Eisens im Mittel auf 23. Da der Eisengehalt im Vergleich zu Süßwassersedimenten mit gleichem Glühverlust nicht erhöht ist, der Phosphorgehalt dagegen sehr niedrig liegt, ist der Fe/P-Quotient nicht durch eine Eisenanreicherung im Schlamm, sondern vielmehr durch eine Phosphorabgabe aus dem Schlamm so stark verschoben.

    5. Voraussetzung für diese Prozesse im Brackwassersediment ist der hohe Sulfatgehalt des Brackwassers und die damit verknüpfte hohe Sulfatreduktion, die zur Eisensulfidbildung und damit zur Lösung der adsorptiven Bindung zwischen Ferrihydroxyd und Phosphat führt. Die aus der Bindung befreiten Phosphat-Ionen gehen wieder in Lösung, während Eisen als Sulfid im Sediment festgelegt wird. Der Sulfatgehalt ist also für den Phosphathaushalt von entscheidender Bedeutung.

    6. Im Sediment des sulfatärmeren Süßwassers fehlt die Korrelation zwischen organischer Substanz und Fe/P-Quotient. Der Fe/P-Quotient verändert sich hier vielmehr unabhängig vom Glühverlust. Die Korrelation zwischen Fe/P-Quotient und Glühverlust ist also vom Sulfatgehalt abhängig.

    7. Nur in den hochproduktiven Abschnitten des Brackwassers ist der Fe/P-Quotient so extrem verschoben. Ein hoher Fe/P-Quotient, starke Phosphatmobilisierung und hohe Produktion sind also ursächlich miteinander verknüpft. Der Fe/P-Quotient kann daher direkt als Indikator für eine Hochproduktion im Brackwasser angesehen werden.

    8. Auch der N/P-Quotient und der Wassergehalt des Brackwassersediments sind mit dem Glühverlust verbunden und steigen mit dem Glühverlust an.

    9. Zwei Hauptprinzipien sind für die riesige Produktion in den Rügenschen Brackwässern verantwortlich: die hohe Phosphorabgabe aus dem Schlamm und die bereits früher festgestellte gewaltige Nannoplanktonentwicklung.

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