Hydrographisch-chemische Zustandseinschätzung der Ostsee 2020

Die Arbeit beschreibt die hydrographisch-hydrochemischen Bedingungen in der westlichen und zentralen Ostsee im Jahr 2020. Basierend auf den meteorologischen Verhältnissen werden diehorizontalen und vertikalen Verteilungsmuster von Temperatur, Salzgehalt, Sauerstoff/Schwefelwasserstoff und Nährstoffen mit saisonaler Auflösung dargestellt.Für den südlichen Ostseeraum ergab sich im Winter 2019/2020 an der Station Warnemünde fürdie Lufttemperatur eine Kältesumme von 0 Kd. Im Langzeitvergleich setzt er damit einen neuenRekord als wärmster Winter seit Beginn der Aufzeichnungen im Jahr 1948 und wird als extremmild klassifiziert. Der Sommer 2020 nimmt mit einer Wärmesumme von 234,3 Kd den 14. Platz inder 72jährigen Datenreihe ein und liegt weit unter dem Rekordwert von 2018 (394,5 Kd). DasLangzeitmittel liegt bei 159,7 +/- 75,1 Kd. Die Situation in den Tiefenbecken der Ostsee war weiterhin geprägt durch stagnierende Bedingungen mit ausgedehnten Sauerstoffmangelgebieten. Kleinere Einstromereignisse ereigneten sich im November 2019 sowie Januar und Februar 2020 in der westlichen Ostsee und prägten das Tiefenwasser im Arkona Becken und Bornholm Becken. Ein weiterer schwacher Einstrom folgte Mitte bis Ende Oktober. Anhand der Temperatur und Salinitätsverhältnisse an den Schlüsselstationen Bornholm Tief und Stolper Rinne hat keines dieser Ereignisse die Stolper Schwelle gequert. Das Bodenwasser in der Stolper Rinne blieb mit 9,1 - 9,5 °C im Jahresverlauf deutlich wärmer im Vergleich zur Temperaturentwicklung im Bornholm Becken, das durch dieWintereinströme geprägt war (Jahresmittel 8,4 °C). Das Tiefenwasser im östlichen Gotland Becken war immer noch geprägt von den warmen Einströmen in den Vorjahren und mitBodenwerten von 7,2 °C deutlich erhöht. Aufgrund der Daten von 9 Referenzstationen wurde ermittelt, dass die Winterkonzentrationen der Nährstoffe Nitrat und Phosphat im Oberflächenwasser der westlichen und zentralen Ostsee 2020 etwas niedriger als im Jahr 2019 lagen. Eine Ausnahme bildete die Mecklenburger Bucht, die eine höhere Nitratkonzentration als in 2019 aufwies. Ein klarer Trend über die letzten Jahre zeichnete sich aber nicht ab. Auffällig war noch das Verhältnis des gelösten anorganischen Stickstoffs und Phosphors im Oberflächenwasser im Winter, das in der Mecklenburger Bucht über 11 und in der westlichen Gotlandsee bei immerhin 8 lag, deutlich höher als in den vergangenen Jahren. Dies könnte die Bedeutung der Cyanobakterien in den Seegebieten etwas zurückgedrängt haben. Die euxinischen Bedingungen im Tiefenwasser der zentralen Ostsee verschärften sich im Jahr 2020 weiter. Dies bestimmte auch die Nährstoffsituation in den Baltischen Tiefs entlang des Talwegs. Im Bornholmtief nahmen die Phosphat und Ammonium Konzentrationen noch leicht ab. Im Gotlandtief, Landsorttief und Karlsötief akkumulierten diese Nährstoffe weiter, sogar bis auf über 5 μmol/l Phosphat und etwa 20 μmol/l Ammonium im Gotlandtief in 2020. Eine leichte Erholung zeigte das Fårötief, das in 2020 einen Schub sauerstoffhaltiges Wasser erhielt. Dadurch nahmen die Schwefelwasserstoffkonzentration und die Nährstoffkonzentrationen leicht ab.Unter den herrschenden euxinischen Bedingungen wurde im Tiefenwasser kein Nitrat mehr vorgefunden. Eine Ausnahme bildete das Bornholmtief, das im Jahresmittel noch 0,9 ml/l Sauerstoff und damit auch eine hohe Nitratkonzentration von etwa 8 μmol/l aufwies. So konnte hier noch kein Ammonium nachgewiesen werden und die Phosphatkonzentration lag mit etwa 3μmol/l in einem normalen Bereich für oxisches Tiefenwasser. In diesem Bericht sind die während des Ostsee-Umweltmonitorings im Januar/Februar 2020 ermittelten Oberflächenwasserkonzentrationen und -sedimentgehalte für chlorierte Kohlenwasserstoffe (CHC) und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (U.S. EPA PAH), sowie Oberflächensedimentgehalte für Organozinnsubstanzen (OT) zusammengefasst. Für alle im Oberflächenwasser untersuchten Schadstoffe zeigt sich ein Konzentrationsgradient von der westlichen Ostsee im Bereich der Kieler Bucht/Fehmarnbelt (ΣDDTsum: 5,72 pg/L, ΣPCBICES,SUM: 7,20 pg/L, HCBSUM: 4,90 pg/L, ΣPAKSUM: 4660 pg/L) bis zur östlichenGotlandsee (ΣDDTsum: 1,96 pg/L, ΣPCBICES,SUM: 1,22 pg/L, HCBSUM: 3,43 pg/L, ΣPAKSUM: 1344 pg/L) mit zudem auffälligen Konzentrationen im Bereich der Pommerschen Bucht (ΣDDTsum: 13,06 pg/L, ΣPCBICES,SUM: 5,15 pg/L, HCBSUM: 9,30 pg/L, ΣPAKSUM: 5626 pg/L). Die Daten lassen darauf schließen, dass die Oder eine Quelle für Schadstoffe in der Ostsee ist, besonders für partikulär gebundene. Die höchsten CHC- und PAH-Gehalte im Oberflächensediment wurden für das Arkonabecken nachgewiesen (ΣDDT: 90,7 ng/g TOC, ΣPCBICES: 9 1,3 n g/g T OC, H CB: 5,0 n g/g TOC, ΣPAH: rd. 37000 ng/g TOC), während höchste Organozinngehalte in der Mecklenburger Bucht detektiert wurden (ΣOT: 275 ng/g TOC). Die Bewertung der Daten auf Grundlage der UQN der Wasserrahmenrichtlinie zeigt, dass eine schädliche Wirkung auf marine Organismen durch die Konzentrationen des hochmolekularen PAK Benzo(b)fluoranthen für die Bereiche Kieler Bucht/Fehmarnbelt, östliche und westliche Gotlandsee zu erwarten sind. Die Gehalte für Anthracen im Oberflächensediment überstiegen den Grenzwert des HELCOM-Indikators PAH an der Station N1 im Fehmarnbelt. Die Oberflächensedimentgehalte von Tributylzinn überstiegen an allen untersuchten Stationen den Grenzwert des HELCOM-Testindikators TBT and imposex. Die Zeitreihenanalysen der Oberflächenwasserdaten zurückliegend zum Teil bis zum Jahr 2001 zeigen abnehmende Trends der Konzentrationen für PCBICES sowie DDT und seine Metabolite; die der Oberflächensedimentdaten zeigen keine Trends im betrachteten Zeitraum.