Die Ostsee atmet auf

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Hedwig Dittmar
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Die Ostsee atmet auf - eine ozeanographische Einschätzung des großen Salzwassereinstroms im Dezember 2014 (nach ELKEN & MATTHÄUS 2008) Michael Naumann, Günther Nausch, Volker

1 Die Ostsee atmet auf - eine ozeanographische Einschätzung des großen Salzwassereinstroms im Dezember 2014 (nach ELKEN & MATTHÄUS 2008) Michael Naumann, Günther Nausch, Volker Mohrholz, Ulf Gräwe, Siegfried Krüger Arbeitsgruppe Umweltüberwachung und Langzeitdaten, Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde Hamburg, Meeresumwelt-Symposium

Einordnung des Einstroms in die historische Datenreihe seit 1880 Intensitäten der Salzwassereinströme zwischen 1880-2014 (erweitert nach MATTHÄUS et al.

2 Einordnung des Einstroms in die historische Datenreihe seit 1880 Intensitäten der Salzwassereinströme zwischen (erweitert nach MATTHÄUS et al. 2008) Rang MBI Salz [Gt] V Total [km 3 ] 1 November/Dezember Dezember 1921/Januar November/Dezember Dezember Januar November/Dezember Januar Vergleich der fünf stärksten Salzwassereinströme seit 1880 (FISCHER & MATTHÄUS 1996) mit dem aktuellen MBI und dem vorangegangenen Ereignis von Suboxische bis anoxische Bedingungen dominieren im Tiefenwasser der zentralen Becken seit den 80ern Belüftungen und Erneuerungen des Tiefenwasserkörpers wurden seltener in den letzten Dekaden

3 Windantrieb und Meeresspiegeländerungen 2 Windentwicklung im westlichen Ostseeraum und Meeresspiegeländerungen im November/Dezember 2014

4 Datenquellen für erste Abschätzungen Darßer Schwelle MARNET Messmast Bathymetrische Karte der westlichen Ostsee Arkona Becken MARNET Messboje 3

5 Pegelmessungen Pegelstation Landsort, blau stündliche Messwerte, rot 3 Tage Tiefpass gefiltert, grün numerisches Modell Pegeldifferenzen zwischen Kattegat und Arkona See, blau Großer Belt (Hornbaek Gedser), rot Öresund (Viken - Klagshamn) 4

6 Abschätzung der Volumentransporte -187 km³ -45 km³ +103 km³ +30 km³ +137 km³ +34 km³ -59 km³ -22 km³ ges. Einstrom +240 km³ +64 km³ Volumentransporte durch die Belte (blau) und den Öresund (rot) abgeschätzt anhand von Pegeldifferenzen -195 km³ -187 km³ +110 km³ +103 km³ +138 km³ +137 km³ -43 km³ -59 km³ ges. Einstrom +248 km³ +240 km³ 5 Volumentransporte an der Darßer Schwelle, blau berechnet anhand von Strömungs- und Salitätsmessungen (MARNET), grau Pegeldifferenz Hornbaek - Gedser

7 Darßer Schwelle Strömungsgeschwindigkeit: Salinität (Messdaten): Salinität (Modell): 6 Strömungsmessungen (a) und Salinität (b) an der MARNET-Station Darßer Schwelle im Vergleich zur numerischen Modellierung (c) im Zeitraum November/Dezember 2014

8 Arkona Becken Salinitätsveränderungen an der MARNET-Station Arkona Becken im November/Dezember 2014 Öresundwasser 7

Becken Volumenabschätzung: - Gesamtvolumen Arkona Becken etwa 225 km³ - 140 km³

43 km³ über Öresund 8 mittlere Parameter der Wassermassen: Wassermasse Temp [ C]

9 Ergebnisse der Expedition vom Dezember 2014 Schnittdarstellung von der Darßer Schwelle bis ins zentrale Arkona Becken Volumenabschätzung: - Gesamtvolumen Arkona Becken etwa 225 km³ km³ Oberflächenwasser + altes Bodenwasser - 42 km³ über Großen Belt Darßer Schwelle - 43 km³ über Öresund 8 mittlere Parameter der Wassermassen: Wassermasse Temp [ C] Sal [g/kg] Oxy [ml/l] Trübung [NTU] AB >17 g/kg 7,72 20,75 6,49 0,90 Gr.Belt-Darss 7,29 18,88 6,78 0,55 Öresund 8,18 22,75 6,19 1,26

10 Volumenberechnung des Einstroms von Dezember 2014 Period Outflow period Precursory period Main inflow period Total inflow phase Post inflow V total [km 3 ] Sea level change Landsort V Øresound [km 3 ] Sea level difference Viken - Klagshamn V Øresound [km 3 ] Numerical model V Darss Sill [km 3 ] Sea level difference Hornbaek - Gedser V Darss Sill [km 3 ] Current and salinity measurements at MARNET Darss Sill V Darss Sill [km 3 ] Numerical model V total [km 3 ] V Darss Sill + V Øresound Observations V total [km 3 ] V Darss Sill + V Øresound Numerical model (26) 0.60 Gt salt Gt salt 34 (34) 0.78 Gt salt Gt salt 64 (60) 1.38 Gt salt Gt salt Zusammenfassung der Transportberechnungen (netto Transport in km³) (138) 2.60 Gt salt Gt salt (26) 0.60 Gt salt Gt salt Gt salt 172 (172) 3.38 Gt salt Gt salt 248 (138) 2.60Gt salt Gt salt 312 (198) 3.98 Gt salt Gt salt -43 (9) 0.17 Gt salt Gt salt -65 (9) 0.17 Gt salt Gt salt 9

11 Ad-Hoc Forschungsprogramm zur Erfassung des Einstromereignisses Erkenntnisse: der Salzwassereinbruch von Dezember 2014 ist durch sein großes Volumen und den hohen Sauerstoffgehalt in der Lage die Situation im Tiefenwasser der Ostsee für die nächsten 1-2 Jahre maßgeblich zu verbessern Schiffsexpeditionen: Dezember 2014 EMB092 (MARNET) Darßer Schwelle bis Arkona Becken Januar 2015 EMB093 (SECOS) Arkona Becken bis Bornholm Becken Januar 2015 EMB094 (MARNET) Arkona Becken bis Bornholm Gatt Februar 2015 EMB095 (Ostsee Monitoring) Westliche bis Zentrale Ostsee Februar 2015 EMB096 (SMIS) Östliches Gotland Becken 26. Februar 11. März 2015 AL451 (ILWAO) Östliches Gotland Becken März 2015 EMB099 (Ostsee Monitoring) Westliche bis Zentrale Ostsee April 2015 EMB100 (SECOS) Bornholm Becken bis Östliches GB Mai 2015 FRV Herwig (vti OSF) Arkona Becken bis Östliches GB Mai 2015 EMB102 (Ostsee Monitoring) Westliche bis Zentrale Ostsee 10 weitere Expeditionen: 28. Juni 5. Juli 2015 R/V Salme (MSI Tallinn) Finnischer Meerbusen bis Östliches GB Juli 2015 EMB107 (REDOX) Östliches Gotland Becken 22. Juli 17. August 2015 M117 (Ostsee Monitoring, ) Westliche bis Zentrale Ostsee September 2015 EMB113 (SMIS) Östliches Gotland Becken 18. Oktober 3. November 2015 POS492 (STB-AUTSTAT) Zentrale Ostsee Oktober 2015 R/V Salme (PROSID2014) Finnischer Meerb. bis Zentrale Ostsee November 2015 EMB117 (Ostsee Monitoring) Westliche bis Zentrale Ostsee

12 weitere Informationen: MOHRHOLZ, V.; NAUMANN, M.; NAUSCH, G.; KRÜGER, S.; GRÄWE, U. (2015): Fresh oxygen for the Baltic Sea An exceptional saline inflow after a decade of stagnation. Journal of Marine Systems 148, Publikationen zur Ausbreitung in den tiefen Becken der zentralen Ostsee und den Umweltauswirkungen des Ereignisses werden folgen 11

Danksagung Vorhersagende Simulation des Einstromverlaufs Salinität (Modell: GETM, 10.02.

13 Danksagung Vorhersagende Simulation des Einstromverlaufs Salinität (Modell: GETM, ) an die Kollegen der Arbeitsgruppe Umweltüberwachung, Schiffsbesatzungen und Modellierungsarbeitsgruppen die Teile des Puzzels lieferten

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