Eutrophierung der Ostsee GÜNTHER NAUSCH

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1 DOI: 1.12/ciuz Meeresverschmutzung und Meeresschutz Eutrophierung der Ostsee GÜNTHER NAUSCH Die Ostsee ist ein stark gegliedertes Nebenmeer des Atlantischen Ozeans, das vom europäischen Kontinent nahezu völlig umschlossen ist. Wegen der besonderen Topographie mit sehr schmalem Zugang zur Nordsee und tiefen Becken im zentralen Bereich sowie ihrem Brackwassercharakter reagiert die Ostsee besonders empfindlich auf menschliche Eingriffe. Nährstoffeinträge aus kommunalem Abwasser, aus der Landwirtschaft, Industrie und Schifffahrt haben in der Vergangenheit zu einer starken Eutrophierung geführt, der gegenwärtig intensiv entgegengewirkt wird. Abb. 1 Konzeptmodell der Eutrophierung Die Pfeile stellen die Wechselwirkungen zwischen den einzelnen ökologischen Kompartimenten dar. Ein im Gleichgewicht befindliches Ökosystem ist charakterisiert durch 1) eine kurze pelagische Nahrungskette (Phytoplankton > Zooplankton > kleine Fische > große Fische), 2) Natürliche Zusammensetzung von planktischen und benthischen Organismen, 3) natürliche Verteilung der Unterwasservegetation. Nährstoffanreicherung führt zu Änderungen in der Struktur und Funktion des marinen Ökosystems, dargestellt mit dicken Pfeilen. Gepunktete Linien zeigen die Freisetzung von Schwefelwasserstoff und Phosphor aus anoxischen Sedimenten [4] Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Chem. Unserer Zeit, 211, 45,

2 OSTSEE UMWELTCHEMIE Weltweit gehört die Eutrophierung nach wie vor zu den gravierendsten Problemen der Umweltbelastung. Es existiert jedoch keine allgemein akzeptierte Definition der Eutrophierung. Sie stellt eigentlich einen natürlichen Prozess der Gewässeralterung dar, bei dem die Gewässer zunehmend produktiver werden; der Prozess geht normalerweise sehr langsam vonstatten. Heute wird die Eutrophierung als im Wesentlichen durch den Menschen verursacht verstanden. Diesen unterschiedlichen Aspekten trägt eine der früheren Definitionen Rechnung, die aus der Binnengewässerkunde stammt: Eutrophierung ist analog zur natürlichen Seenalterung die erhöhte Versorgung von Gewässern mit Pflanzennährstoffen (Stickstoff und Phosphor) durch menschliche Aktivitäten in den Einzugsgebieten und die dadurch gesteigerte Produktion von Algen und höheren Wasserpflanzen [1]. Ein konzeptionelles Modell der Eutrophierung wird in Abbildung 1 gegeben. Die Ursachen der Eutrophierung können in einer zunehmenden Intensivierung der landwirtschaftlichen und industriellen Produktion sowie in einer Zunahme der kommunalen Abwässer gesehen werden [1]. Die daraus resultierenden erhöhten Nährstoffkonzentrationen im Oberflächenwasser entstehen durch a) natürliche Erosion unbeeinflusster Böden b) Einträge über nassen und trockenen Niederschlag aus der Atmosphäre, insbesondere für Stickstoffverbindungen c) Einträge kommunalen, landwirtschaftlichen Abwassers, direkt oder über die Flüsse d) Verwendung synthetischer Reinigungsmittel auf Polyphosphatbasis e) Eintrag konzentrierter Abwässer aus der Massentierhaltung f) Oberflächenerosion und Nährstoffauswaschung von intensiv gedüngten landwirtschaftlichen Nutzflächen g) erhöhte Nährstofffreisetzung von absterbenden Organismen und aus dem Sediment Häufig führen die erhöhten Einträge auch zu einer Verschiebung in den natürlichen Verhältnissen der Nährstoffe zueinander. Die Folgen sind vielfältiger Natur: a) Eine erhöhte Produktion und Biomasse mikroskopisch kleiner frei schwebender Algen, des Phytoplanktons, sowie der Unterwasservegetation oft einhergehend mit Veränderungen in der Artenzusammensetzung. Unter bestimmten Bedingungen kann es zu Massenentwicklungen der Algen kommen, in der Ostsee besonders Blaualgenblüten im Sommer b) In der frühen Phase der Eutrophierung kann das verbesserte Nahrungsangebot zu erhöhten Fischerträgen bei gleichzeitigem Rückgang des Anteils qualitativ hochwertiger Fische führen c) Verringerte Durchsichtigkeit des Wassers d) Stärkere Schwankungen im Sauerstoffhaushalt des Gewässers und Ausbildung sauerstoffverarmter bzw. sauerstofffreier Zonen in Bodennähe EINIGE GRUNDGRÖßEN DER OSTSEE Fläche: km 2 Volumen km 3 Mittlere Tiefe: 52 m Maximale Tiefe: 459 m (Landsorttief in der Nähe von Stockholm) Einzugsgebiet: km 2 Bevölkerung: 85 Millionen e) Qualitative und quantitative Veränderungen der biogeochemischen Umsätze. So besitzt ein gesundes, sauerstoffhaltiges Sediment eine hohe Phosphatbindungskapazität, sauerstofffreie Sedimente führen zur Phosphatfreisetzung und können eine bedeutende interne Nährstoffquelle darstellen f) Verringerter Fischertrag bei fortschreitender Eutrophierung g) Verminderter Erholungswert durch erhöhte Trübung des Wassers, umhertreibende Algen sowie unästhetische Effekte Eutrophierungseffekte konnten im Bereich großer Städte entlang der Ostseeküste bereits in der 1. Hälfte des 2. Jahr- Dänemark Schweden Deutschland Polen Abb. 2 Die Ostsee mit ihren Becken, den wichtigsten Flüssen und dem Einzugsgebiet [4] Finnland Estland Litauen Russland Lettland Chem. Unserer Zeit, 211, 45, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 165

3 TAB. 1 GESCHÄTZTE STICKSTOFF- UND PHOSPHOREINTRÄGE (TONNEN/JAHR) IN DIE OSTSEE WÄHREND DER 198ER JAHRE UND ZU BEGINN DES 2. JAHRHUNDERTS [6] Nährstoff Flüsse Atmosphäre Mitte der 198er Jahre Phosphor Beginn des 2. Jahrhunderts Mitte der 198er Jahre Stickstoff Beginn des 2. Jahrhunderts hunderts nachgewiesen werden [2]. In der offenen Ostsee fanden sich in den 196er Jahren erste Anzeichen der Eutrophierung [3], die bis Mitte der 198er Jahre ernsthafte Ausmaße annahmen. Obwohl in den zurückliegenden Jahrzehnten umfangreiche Maßnahmen zur Nährstoffreduktion eingeleitet wurden, sind weite Gebiete der Ostsee weiterhin von Eutrophierung betroffen. Kurzcharakteristik der Ostsee Die Ostsee ist ein intrakontinentales Nebenmeer des Atlantischen Ozeans. Sie ist geologisch ein sehr junges Meer, das sich erst am Ende der letzten Eiszeit ausbildete. Ihre Gestalt wurde weitgehend durch das Eis geformt, wodurch eine Reihe von Becken entstand, die durch Schwellen mit geringer Wassertiefe voneinander getrennt sind. Die Ostsee ist durch einige Besonderheiten gekennzeichnet, die sie besonders sensitiv für anthropogene Belastungen machen: Der Wasseraustausch zwischen Nordsee und Ostsee ist durch die Dänischen Meerengen und zahlreiche untermeerische Schwellen eingeschränkt (Abbildung 2). ABB. 3 ANTEIL VERSCHIEDENER STICKSTOFF- UND PHOSPHORQUELLEN IN DER OSTSEE [4] atmosphärischer Eintrag 25% diffuse Quellen 39% atmosphärischer Eintrag 5% Diffuse Quellen 48% Stickstoff Phosphor natürlicher Hintergrund 17% grenzüberschreitend 8% Punktquellen 11% natürlicher Hintergrund 16% grenzüberschreitend 1% Punktquellen 21% Die Ostsee besitzt eine positive Wasserbilanz, d.h. einen Süßwasserüberschuss durch Flusswassereintrag und Regen. Dadurch nimmt der Salzgehalt von der Beltsee (15 25 g/kg) bis zur Bottenwiek im Norden (3 5 g/kg) ab. Im Vergleich dazu enthält der offene Ozean etwa 35 g/kg Salz. Das leichtere Süßwasser schichtet sich über das schwerere, salzreichere Wasser, wodurch sich eine permanente Dichteschichtung bildet (Salzgehaltssprungschicht). Dadurch wird der vertikale Austausch zwischen Oberflächenwasser und Tiefenwasser behindert. Im Zusammenspiel mit der begrenzten Wasserzufuhr aus der Nordsee verursachen diese Prozesse den Brackwassercharakter der Ostsee. Aufgrund des geringen Wasseraustausches gibt es in der Ostsee lange mittlere Verweilzeiten des Wassers von 25 bis 35 Jahren (in der Nordsee nur 2 bis 3 Jahre). Das Einzugsgebiet ist etwa 4mal so groß wie die eigentliche Fläche der Ostsee (siehe Kasten S. 165). In diesem Einzugsgebiet leben 85 Millionen Menschen, existiert eine hoch entwickelte Industrie und es wird intensiv Landwirtschaft betrieben all dies sind potentielle Ursachen der Eutrophierung. Nährstoffeinträge Die jüngste Abschätzung der Nährstoffeinträge in die Ostsee stellt die Fifth Baltic Sea Pollution Load Compilation der Helsinki-Kommission dar [4], die auf Messungen der Jahre basiert. Für diese Periode beträgt der mittlere jährliche Stickstoffeintrag aus dem Einzugsgebiet 641 t. Ein zusätzliches Viertel der Gesamtstickstoffbelastung entstammt atmosphärischen Einträgen, so dass die Ostsee jährlich mit 841 t Stickstoff belastet wird. In Abbildung 3 sind die prozentualen Anteile der verschiedenen Quellen zusammengefasst. Etwa 8 % der diffusen Einträge entstammen der Landwirtschaft. Die grenzüberschreitenden Einträge kommen hautsächlich aus Weißrussland und der Ukraine. Für Phosphor beträgt der gemittelte jährliche Eintrag für den Zeitraum t [4].Der atmosphärische Eintrag wird mit maximal 5 % angegeben. Etwa 2 % des Eintrags entstammen Punktquellen, Abwasserbehandlungsanlagen stellen mit 9 % den Hauptanteil dieses Eintragspfades dar. Die diffusen Einträge sind erneut zu 8 % landwirtschaftlichen Einträgen geschuldet. Der natürliche Hintergrundanteil des Eintrags beträgt 16 % (Abbildung 3). Vergleicht man die gegenwärtige Periode mit der vorhergehenden (1995 2), ist der Stickstoffeintrag um 13,7 % und der Phosphoreintrag 15,3 % zurückgegangen. Gleichzeitig war aber auch der Flusswassereintrag um 9,8 % geringer, so dass sich zwei Drittel der Frachtabnahmen durch unterschiedliche hydrologische Bedingungen erklären lassen [5]. Die Nährstoffeinträge können von Jahr zu Jahr erheblich variieren. Jahre mit hohem Flusswassereintrag sind durch hohe Nährstoffeinträge charakterisiert, trockene Jahre zeigen geringe Nährstoffeinträge. Die atmosphärische Stickstoffbelastung ist seit 1995 um Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Chem. Unserer Zeit, 211, 45,

4 OSTSEE UMWELTCHEMIE 8 % zurückgegangen, zeigt jedoch gegenwärtig wieder eine Zunahme. Es wurden verschiedene Versuche unternommen, die Nährstoffeinträge vor ca. 1 Jahren abzuschätzen, als der Einfluss des Menschen noch gering war. Eine der ersten Abschätzungen stammt von Larsson et al. [6] (Tabelle 1). Ihre Berechnungen ergeben eine Zunahme des Phosphoreintrags um das 8fache, die Stickstoffbelastung aus dem Einzugsgebiet hat sich vervierfacht, hauptsächlich verursacht durch die Tätigkeit des Menschen. Nährstoffjahresgang Die Verteilung der anorganischen Nährstoffe in der Oberflächenschicht der Ostsee ist durch einen für die gemäßigten Breiten charakteristischen Jahresgang geprägt. Die höchsten Konzentrationen werden im Winter gemessen, der Jahreszeit mit der geringsten biologischen Produktivität. Der Abbau der organischen Substanz im Herbst und Winter geht einher mit einer tiefreichenden vertikalen Durchmischung, die zu einer Anreicherung von Phosphat und Nitrat in der Oberflächenschicht führt (Abbildung 4). Aufgrund des lang anhaltenden Winters in der zentralen Ostsee bildet sich dort von Anfang Februar bis Ende März/ Anfang April ein stabiles Nährstoffniveau. Trenduntersuchungen können nur während dieser Periode durchgeführt werden [7]. Im Arkonabecken und besonders in der westlichen Ostsee beginnt die Frühjahrsblüte des Phytoplanktons zeitiger, oft schon Anfang März oder in der 2. Februarhälfte. Deshalb ist das Winterplateau dort eher peakartig ausgeprägt (Abbildung 4). Die einsetzende Frühjahrsblüte führt zu einem deutlichen Rückgang der Nährstoffkonzentrationen. Es wird jedoch deutlich, dass die gesamten Nitratvorräte bereits Anfang März verbraucht sind. Folgerichtig führt Stickstofflimitation zum Zusammenbruch der Frühjahrsblüte des Phytoplanktons. Dagegen sind Ende April noch etwa,2 µmol/l Phosphat verfügbar. Im weiteren Verlauf des Jahres erreichen auch die Phosphatkonzentrationen die Nachweisgrenze von,2 µmol/l, besonders wenn sich die typischen sommerlichen Blaualgenblüten entwickeln. Die Ursache für den unterschiedlichen saisonalen Verlauf der Phosphat- und Nitratkonzentrationen ist in einem gestörten Redfield-Verhältnis zu sehen. Phytoplankton baut während der Photosynthese Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor in einem molaren Verhältnis von 16:16:1 ein [8]. Ist die Primärproduktion durch Licht limitiert, findet sich im Seewasser im Ergebnis des Abbaus der organischen Substanz ein ähnliches Verhältnis. In der Ostsee findet in den sauerstoffverarmten Tiefenbereichen und an der Sedimentoberfläche eine intensive Denitrifikation statt. Dabei entsteht aus Nitrat molekularer Stickstoff, der aus dem System entweicht. Das dadurch entstehende Stickstoffdefizit ist für die Anomalien des Redfield-Verhältnisses in der Ostsee verantwortlich. Über einen längeren Zeitraum liegt das N/P- Verhältnis nur bei 7 1:1 [9], wobei in den letzten Jahren sogar noch niedrigere Werte gefunden wurden. ABB. 4 PHOSPHAT- UND NITRATJAHRESGANG 28 UND 29 IM OBERFLÄCHENWASSER ( 5 M) DER ZENTRALEN ARKONASEE Phosphat (µmol/i) ABB. 5 Nitrat + Nitrit (µmol/i) Phosphat (µmol/i),8,6,4,2,9,8,7,6,5,4,3,2, Phosphat Nitrat Tage MITTLERE WINTERLICHE PHOSPHAT- UND NITRAT+NITRIT- KONZENTRATIONEN in der Oberflächenschicht des östlichen Gotlandbeckens, jeweils gemittelt aus 5 Stationen (modifiziert nach [9]) 3 2,5 2 1,5 1,5 Nitrat (µmol/i) Chem. Unserer Zeit, 211, 45, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 167

5 HELSINKI-KONVENTION Konvention zum Schutz der Meeresumwelt der Ostsee 1974 und 1992 Vertragsparteien: Dänemark, Estland, Europäische Gemeinschaft, Finnland, Deutschland, Lettland, Litauen, Russland, Schweden Die Vertragsparteien sollen einzeln oder gemeinsam alle geeigneten legislativen, administrativen oder andere relevante Maßnahmen ergreifen, um die Meeresverschmutzung zu verhindern bzw. zu eliminieren und die Wiederherstellung des ökologischen Gleichgewichtes des Ostseegebietes zu befördern. Artikel 3/1 Im Herbst nehmen die Phosphat- und später auch die Nitratkonzentrationen auf Grund stärkerer Abbauprozesse wieder zu und erreichen im Januar/Februar des Folgejahres wieder typische Winterwerte. Nährstofftrends Wie bereits erwähnt, werden die winterlichen Nährstoffkonzentrationen in der Oberfläche für Trendanalysen genutzt. Abbildung 5 zeigt diese Trends für das östliche Gotlandbecken. Eine tabellarische Zusammenfassung für verschiedene Seegebiete, gemittelt über 5(1)-Jahreszeiträume, findet sich in Nausch et al. [9]. Am Beginn der Zeitserien standen, insbesondere für Nitrat, nur relativ wenige Werte zur Verfügung. In der Bornholmsee und in der östlichen Gotlandsee sind die Phosphatkonzentrationen für die Zeiträume 1958/1968 und 1969/1973 ähnlich. Sie liegen zwischen,21 und,34 µmol/l. Im Gegensatz zu den Küstenbereichen, wo Eutrophierung ein weit zurückreichendes Phänomen ist, waren die offenen Seegebiete zu dieser Zeit noch nicht wesentlich beeinflusst. Damit sind Hintergrundkonzentrationen für Phosphat von,25,3 µmol/l am glaubhaftesten. Für Nitrat unterscheiden sich die wenigen Daten für die Zeiträume 1958/1968 und 19669/1973. Generell werden jedoch Hintergrundkonzentrationen von 2, 2,5 µmol/l allgemein akzeptiert [9]. Die Hintergrundkonzentrationen werden benötigt, um den gegenwärtigen Eutrophierungszustand bewerten zu können. Während der 197er Jahre stiegen die Konzentrationen von Phosphat und Nitrat in der winterlichen durchmischten Deckschicht deutlich an und schwanken seit den 198er Jahren auf hohem Niveau, im wesentlichen verur- ABB KLASSIFIZIERUNG UND BELASTUNGSSCHWERPUNKTE Russland Status No. gestrichen 89 aktiv 73 Gesamtzahl 162 Ostsee-Einzugsbereich Finnland Schweden Estland Lettland Dänemark Litauen Deutschland Polen Integrierte Klassifizierung des Eutrophierungszustandes der Ostsee. Grüne Gebiete sind unbeeinflusst von Eutrophierung, gelbe, orange und rote Gebiet sind von Eutrophierung betroffen. Große Kreise stellen offene Seegebiete dar, kleine Kreise repräsentieren Küstengebiete [4] Belastungsschwerpunkte in der Ostsee Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Chem. Unserer Zeit, 211, 45,

6 OSTSEE UMWELTCHEMIE sacht durch interne Prozesse. Die gegenwärtig gemessenen Phosphatkonzentrationen sind etwa doppelt so hoch wie die Hintergrundwerte. Gleiches gilt für die anorganischen Stickstoffkomponenten. Eutrophierungsbewertung Im Jahr 29 hat die Helsinki-Kommission zum ersten Mal eine konsistente Klassifizierung für die gesamte Ostsee vorgenommen, wobei ein fünfstufiges Bewertungsschema verwendet wurde. Die Klassifizierung basiert auf drei Elementen: verfügbaren Hintergrundkonzentrationen, einer erlaubten Abweichung von diesen Hintergrundwerten (parameterabhängig 5 % oder 25 %) und den gegenwärtig gemessenen Werten [5]. Verschiedene Parameter wie Einträge, winterliche Nährstoffkonzentrationen, Sichttiefe, Chlorophyll a-konzentrationen, Tiefenverbreitung der Unterwasservegetation und andere wurden zur Bewertung herangezogen, vorausgesetzt die oben beschriebenen drei Elemente waren in gesicherter Qualität vorhanden. Insgesamt wurden 189 Seegebiete klassifiziert, davon 172 Küstenbereiche und 17 offene Seegebiete (Abbildung 6). Nur die offenen Seegebiete der Bottenwiek im äußersten Norden und schwedische Teile des nordöstlichen Kattegat, konnten als nicht von Eutrophierung betroffen bewertet werden. Es ist allgemein akzeptiert, dass die offene See der Bottenwiek noch weitgehend pristine, das heißt weitgehend vom Menschen unbeeinflusst ist und dass das nord-östliche Kattegat stark vom Atlantik beeinflusst ist. Im Küstenbereich zeigen 161 Areale Zeichen von Eutrophierung, nur 11 weisen einen guten ökologischen Zustand auf. Konsequenterweise kommt die Helsinki Kommission zu der Schlussfolgerung, dass die Eutrophierung trotz der zahlreichen bisher getroffenen Maßnahmen nach wie vor eine der stärksten Gefährdungen der Ostsee darstellt. Schutz- und Sanierungsmaßnahmen Im Jahre 1974 wurde von den damaligen Anrainerstaaten der Ostsee die Helsinki-Konvention unterzeichnet (siehe Kasten S. 168), die dem Ziel diente, die Meeresumwelt zu schützen. Seit 1979 wird im Rahmen der HELCOM (Kommission zum Schutz der Meeresumwelt der Ostsee), dem ausführenden Organ der Konvention, ein international abgestimmtes Umweltüberwachungsprogramm durchgeführt. Die dabei ermittelten Daten bilden die Grundlage für periodische Zustandseinschätzungen, thematische Assessments (z.b. [5]) und das erste holistische Assessment der Ostsee [4]. Ziel der Untersuchungen ist die Erfassung anthropogener Umweltbelastungen, die Quantifizierung von Langzeittrends sowie die Bewertung von durchgeführten Sanierungsmaßnahmen, aber auch die Beschreibung natürlicher Veränderungen. Die wissenschaftlichen Bewertungen bilden wiederum die Grundlage für die Erarbeitung von Beschlüssen zu Eintragsverboten (z.b. chlororganische Pestizide) bzw. Eintragsreduzierungen (Nährstoffe). So wurde 199 ein erstes Aktionsprogramm zur Wiederherstellung des ökologischen DER NEUE OSTSEEAKTIONSPLAN DER HELCOM Beschlossen: November 27 Vision: Eine gesunde Ostsee, deren vielfältige biologische Komponenten im Gleichgewicht funktionieren. Der gute ökologische Zustand der Ostsee gestattet eine breite Palette nachhaltiger ökonomischer und sozialer Nutzungen durch den Menschen. Ziele: Die Ostsee ist nicht von Eutrophierung beeinflusst Das Leben in der Ostsee wird nicht von Schadstoffen gestört Günstige Bedingungen für eine große Artenvielfalt Schiffsverkehr und Offshore- Aktivitäten finden umweltfreundlich statt Für das Eutrophierungsziel: Konzentrationen der Nährstoffe nahe dem natürlichen Niveau Klares Wasser Natürliches Niveau von Algenblüten Natürliche Verbreitung und Auftreten von Pflanzen und Tieren Natürliche Sauerstoffverhältnisse Gleichgewichts der Ostsee initiiert. Mit diesem langfristig angelegten Programm sollen die wichtigsten kommunalen, landwirtschaftlichen und industriellen Belastungsschwerpunkte, so genannte hot spots beseitigt werden. Zu Beginn der Maßnahmen wurden 162 solcher Belastungsschwerpunkte lokalisiert. Mit Stand vom Dezember 29 konnten bereits 89 davon gestrichen werden (Abbildung 7). Für die Bekämpfung der Eutrophierung sind insbesondere die Modernisierung von Kläranlagen sowie Maßnahmen in der Landwirtschaft von Bedeutung. Im deutschen Ostseeeinzugsgebiet konnten alle 7 Belastungsschwerpunkte von der Liste gestrichen werden, was insbesondere auf einen starken Rückgang des Eintrags aus Kläranlagen zurückzuführen ist. Bei den flussbürtigen Einträgen ist für die Phosphorverbindungen ein deutlicher Rückgang Ende der 198er/Anfang der 199er Jahre festzustellen. Vergleicht man den Zeitraum 1986/9 mit dem Zeitraum 24/8, hat der Phosphoreintrag um 61 % abgenommen [1]. Die Flusswasserzufuhr hat sich für die gleichen Vergleichsperioden nur um 6 % verringert. Hauptursache der verringerten Frachten sind Reduktionen des Eintrags aus Punktquellen wie Kläranlagen. Für die Stickstoffverbindungen ist diese Abnahme nicht in gleicher Weise sichtbar. Der Vergleich der 5-Jahresperiode 1986/9 mit dem Zeitraum 24/8 erbringt nur eine Reduktion des Eintrags um 13 %, wovon die Hälfte der Abnahme dem geringeren Abflussgeschehen geschuldet ist. Vielmehr wird eine sehr enge Kopplung an das Abflussgeschehen deutlich, da der überwiegende Teil der Stickstoffeinträge diffusen Quellen wie Düngung landwirtschaftlicher Nutzflächen entstammt. Eine Korrelationsrechnung der 23 Wertepaare Abfluss/Gesamtstickstoff der Jahresreihe ergibt einen Korrelationskoeffizienten von r =.92. Betrachtet man unter diesem Gesichtspunkt die Phosphorfrachten, zeigt sich ab etwa 1992, nachdem wesentliche Punktquellen minimiert wurden, ebenfalls eine engere Beziehung zum Abflussgeschehen (n = 17; r =.76) [1]. Chem. Unserer Zeit, 211, 45, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 169

7 Dass die bereits durchgeführten Maßnahmen zur Eintragsreduzierung noch nicht ausreichend sind, dokumentiert die aktuelle Bewertung des Eutrophierungszustandes der Ostsee (siehe oben). Im Ostseeaktionsplan (siehe Kasten S. 169), der im November 27 von allen Ostseeanliegerstaaten verabschiedet wurde, wurden deshalb konkrete Ziele zur weiteren Reduktion der Nährstoffeinträge vereinbart. Der Eintrag von Phosphor soll um t jährlich zurückgehen, der Stickstoffeintrag soll um 135 t je Jahr reduziert werden. Das allumfassende Ziel ist eine Ostsee frei von Eutrophierung. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die eingeleiteten Schutz- und Sanierungsmaßnahmen zu Erfolgen in der Belastungsreduzierung geführt haben. Jedoch muss der eingeschlagene Weg konsequent fortgesetzt werden, um dauerhaft eine Verbesserung der Umweltbedingungen, und insbesondere eine deutliche Reduzierung der Eutrophierung und ihrer negativen Effekte zu erreichen. Zusammenfassung Die Eutrophierung, d.h. die erhöhte Versorgung mit den Pflanzennährstoffen Stickstoff und Phosphor durch menschliche Aktivitäten in den Einzugsgebieten und ihre nachteiligen Folgen ist nach wie vor eines der wesentlichsten Probleme der Ostsee. Im Zeitraum wurden im Mittel 3 t Phosphor und 841 t Stickstoff je Jahr eingetragen. Dies entspricht einer Zunahme der Phosphorbelastung in den letzten 1 Jahren um das 8fache, die Stickstoffbelastung hat sich im gleichen Zeitraum vervierfacht, was auch zu einer deutlichen Erhöhung der Nährstoffkonzentrationen in der Ostsee geführt hat. Der vorliegende Artikel beschreibt den gegenwärtigen Eutrophierungszustand der Ostsee sowie Schutzund Sanierungsmaßnahmen, die das Ziel haben, das ökologische Gleichgewicht der Ostsee wiederherzustellen. Summary Eutrophication, i.e. the increased supply of nutrients (nitrogen and phosphorus) due to human activities in the catchment area and the adverse follow-ups are still a major concern for the Baltic Sea. The article describes nutrient inputs to the Baltic Sea over time, the development of nutrient concentrations and gives a recent evaluation of the eutrophication status of the Baltic Sea. Finally, protection measures in the past and at present are documented. Literatur [1] EUTROSYM, UNEP-Symposium über Eutrophierung und Sanierung von Oberflächengewässern, Karl-Marx-Stadt, , Bd. 1, Teil 2.2. [2] R. Elmgren und U. Larsson, Nitrogen in the Baltic Sea: managing nitrogen in relation to phosphorus, The Scientific World 21, S2, 371. [3] S. Fonselius, Hydrography of the Baltic deep basins, Fish. Board Swed. Ser. Hydrogr. 1969, 23, 1. [4] HELCOM, Ecosystem health of the Baltic Sea, HELCOM Initial Holistic Assessment, Balt. Sea Environ. Proc. 21, 122, 1. [5] HELCOM, Eutrophication in the Baltic Sea, An integrated thematic assessment of the effects of nutrient enrichment in the Baltic Sea region, Balt. Sea Environ. Proc. 29, 115B, 1. [6] U. Larsson, R. Elmgren und F. Wulff, Eutrophication in the Baltic Sea: causes and consequences, Ambio 1985, 14, 9. [7] D. Nehring und W. Matthäus, Current trends in hydrographic and chemical parameters and eutrophication in the Baltic Sea, Int. Revue ges. Hydrobiol. 1991, 76, 297. [8] A. C. Redfield, B. H. Ketchum und F. A. Richards, The influence of organisms on the composition of seawater, M. N. Hill (Ed.), The Sea, Vol.II, Wiley, New York 1963, 26. [9] G. Nausch, D. Nehring und K. Nagel, Nutrient concentrations, trends and their relation to eutrophication, R. Feistel, G. Nausch und N. Wasmund, State and evolution of the Baltic Sea, , John Wiley & Sons, Inc.Hoboken, New Jersey 28, 337. [1] G. Nausch, A. Bachor, T. Petenati, M. v. Weber und J. Voss, Nährstoffe in den deutschen Ostseegewässern, BLMP-Indikatorbericht 211, Meeresumwelt Aktuell Nord- und Ostsee 211/1, ISSN , Der Autor Günther Nausch wurde 1951 in Neustadt/Orla (Thüringen) geboren, studierte Meeres- und Fischereibiologie in Rostock und promovierte 1981 über den Phosphorkreislauf in den Darß-Zingster Boddengewässern. Er war von wissenschaftlicher Assistent an der Sektion Biologie der Universität Rostock, unterbrochen von einem zweijährigen Lehraufenthalt an der Universität Asmara. Seit 1992 ist er am Leibniz-Institut für Ostseeforschung in Warnemünde tätig, wo er die Arbeitsgruppe Nährstoffchemie leitet und für den deutschen Teil des Umweltüberwachungsprogramms der Ostsee im Rahmen der Helsinki- Kommission verantwortlich ist. Korrespondenzadresse Dr. Günther Nausch Leibniz- Institut für Ostseeforschung Warnemünde Seestraße Rostock-Warnemünde guenther.nausch@io-warnemuende.de Schlagworte Ostsee, Eutrophierung, Nährstoffe, Helsinki-Konvention, Meeresumwelt Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Chem. Unserer Zeit, 211, 45,