Jahresbericht über den limnologischen Zustand des

Internationale GevoJässerschutzkommission
für den Bodensee JII$j
Jahresbericht über den
limnologischen Zustand des
Nr.2
Der Iill'lOloglsche Zustand des Freiwassers
von Januar 1975 bis März 1976
/
lIC1
Jber. Int. Gewässerschutz Komm. Bodensee: Limnol. Zust.
Bodensee, 2 (1977)
INTERNATrONALEGEWÄS·SERSCHurZKOMMISSIONFOR DEN BODENSEE
JAHRESBERICHT ÜBER DEN LIMNOLOGISCHEN ZUSTAND DES BODENSEES
NR. 2
DER LIMNOLOGISCHE ZUSTAND DES FREIWASSERS
VON JANUAR
1975
BIS MÄRZ
1976
'/: f(1
f
'
BERICHT DER ARBEITSGRUPPE "FREIWASSER" DER KoMMISSION
KARLSRUHE
1977
MITGLIEDER DER ARBEITSGRUPPE "FREIWASSER" DER INTERNATIONALEN GEWÄSSERSCHUTZKOMMISSION FÜR DEN BODENSEE
Prof. Dr. Heinz Ambühl, Dübendorf
Dipl.
Dr.Dr.
Dr.
Dr.
Dr.
Dr.
Dr.
Sc.nat. Heinrich Bührer, Dübendorf
Hans-Rudolf Bürg!, Dübendorf
Ulrich EinsIe, Konstanz
Hubert Lehn, Konstanz
Hanno Rossknecht, Langenargen
Wolfgang Schmitz, Karlsruhe, Koordinator
Roland Schröder, Insel Reichenau
Gustav Wagner, Langenarg~n
DURCHFÜHRUNG DER UNTERSUCHUNGEN
Eidgenössische Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz - (EAWAG), Dübendorf,
Abte-11ung Limnologie: Phytoplanktonuntersuchungen und
hygienisc~-bakteriologische
Untersuchungen des Unter-
sees, chemische Analytik und hygienisch-bakteriologische Unter~uchungen der Station Hagnau-Münster-
11ngen, Datenverarbeitung
Landesanstalt für Umweltschutz Baden-WUrttemberg,
Institut für Seenforschung und Fischereiwesen,
Standort Konstanz: Terminfahrten und Messungen auf dem
Obersee, Phytoplankton- und Zooplanktonuntersuchungen 1m Obersee und im Untersee
Standort Insel Reichenau: Terminfahrten und Messungen auf
dem Untersee, chemische Analytik der Unterseesta- tionen und der Oberseestation Fischbach-Uttwil
bis August 1975
Standort Lanqenarqen: Chemische Analytik der Oberseestation Langenargen-Arbon und _ab September 1975
auch
Fisch~ach-Uttwil
Landesanstalt für UmWeltschutz Baden-WUrttemberg,
Institut für Wa~ser- und Abfallwirtschaft, Karlsruhe:
Spezielle analy.t ische Arbeiten: organischer Kohlenstoff in Obersee und Untersee ohne Stationen HagnauMUnsterllngen und Überlingen), Datenverarbeitung
Laboratorium des Zweckverbandes Bodensee-Wasserversorgung:
Termlnfahrten und Messungen auf dem Uberlinger See,
chemische Analytik für die Untersuchungsstation überlingen.
BERICHTSENTWURF UND -EDITION:
Dr. Walfgang Schmitz
- 1 -
INHALT
Seite Abb.
EINLEITUNG
TEIL 1:
3
BODENSEE-OBERSEE
Witterung
5
2
Wasserstände
6
3
Thermik
6
4
Sauerstoff·
7
5
Orthophosphat
9
6
Andere
gelöst~
Phosphorverbindungen
10
(ohne Orthophosphat)
Nitrat
10
7
Kieselsäure
Anorganische Kohlenstoffverbindungen
11
8
12
9
Weitere Parameter des
Kalk~Kohlensäure-
13
Gleichgewichts
Umsetzungen im 'Stickstoffhaus?alt
14
10-11
Chemische Indikation von Phytoplanktonproduktion 15
12-14
15-16
Phytoplanktonbiomas~e
17
Quantitativ vorherrschende Ionen
18
Gelöste organische' Stoffe
19
Schwermetallgehalte
19
Hyqienisch-~akteriologische
Verhältnisse
Verql,eich des limnologischen Zustandes an ver-
19
20
17-18
schiedenen Untersuchungsstationen im
übersee
TEIL
2:
BODENSEE-UNTERSEE
GNADENSEE
Thermik
22
19
Sauerstoffverhältnisse
23
20
- 2 -
Seite Abb.
Orthophosphat
24
25
26
27
28
29
21
30
27-28
Thermik
Sauerstoff
31
32
.orthophosphat
Nitrat
33
34
Ammonium
35
36
37
38
29
30
31
32
33
34
Nitrat
Ammonium
Nitrit
Kieselsäure
Anorganischer Kohlenstoff und Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht
Anorganischer KOhlenstoff und Kalk-KohlensäureGleichgewicht
22
23
24
25
26
'RHEiNSEE
Nitrit
Kieselsäure
Anorganischer Kohlenstoff und Kalk-Kohlen-
35
36
säure-Gleichgewicht
Phytoplanktonbiomasse und chemische Biomasseindikatoren
39
ZElLER SEE
39
Beziehungen zwischen Zustandsbild des Obersees und des Untersees
.1
ZUSAMMENFASSUNG
42
TABELLEN
ABBI LDUNGEN
44
37,28
- 3 -
Die In~ernationale Gewässerschutzkommission für den Bodensee
legt hiermit den aktuellen Jahresbericht über die Ergebnisse
der regelmässigen limnologischen Freiwasseruntersuchungen
' des BOdensees für das Kalenderjahr 1975 und das Seejahr
',1975 (April 1975 bis März 1976) vor.
Der Bericht wurde im
Ä~ftrag
der Kommission von deren Arbeltsgruppe "Freiwasseruntersuchun.gen H" ausgearbeitet. Die Grundlage für den Be-
richt bildet das regelmässige Untersuchungs programm der
Kommission, an dessen Durchführung die 1n der Liste der
Berichterstat,t er aufgeführten Institute gemeinsam beteiligt
waren.
Die Tabelle 1 gibt eine Ubersicht über örtlichkeiten, Wassertiefe ~d Zeitpunkt der Messungen oder Probenentnahme. Die
Untersuchungsstationen sind in der .Karte Abb. , eingetragen.
Die Untersüchungsdaten wurden be1 der EAWAG und der Landesstelle für Gewässerkunde und wasserw1rtschaftliche Planung
Baden-Württemberg auf EDV-Oatenträger und in Tabellen archiviert. Im folgenden wird in Form von Isopleten-Abbildungen
die vertikale und ~eitliche Verteilung der Konzentrationen
verschiedener Parameter des Gütezustandes übersichtlich
dargestellt.
Neben ' Thermik und 5auerstoffzustand werden die Pflanzennährstoffe (P0 4 , N0 3 , 5102' KOhlensäure) behandelt, ferner
die Verhältnisse des Kalk-Kohlensäure-Gleichgewichtes und
des Stickstoffkreislaufs sowie der Biomasseverteilunq des
Phytoplanktons. Für den Obersee beschränken sich diese Darstellungen hauptsächlich auf die zentrale Untersuchunqsstatipn Fl'schbacl).""'Uttwil, da sich das zustandsbild an den
anderen Messtationen sehr ähnlich gestaltet. Die Situation
an den verschiedenen Obersee-Untersuchungsstationen wird
vergleichend nur anhand einiger ausgewählter Parameter dar-
- 4 -
gestellt. Im 8odensee-Untersee werden die Zustände im
Rheinsee und im Gnadensee ausführlich, die im Zellersee
nur kurz behandelt.
Das jeweilige limnologische Zustandsbild des Freiwassers
wird stark durch die witterungserscheinungen geprägt.
Zustandsänderungen von Jahr zu Jahr dürfen daher nicht von
vornherein als Ausdruck einer gerichteten Entwicklungstendenz interpretiert werden. Erst die Betrachtung längerer
Zeitreihen lässt darüber eine Entscheidung zu. Dies ist
beim Vergleich der Jahressituation 1974/75+) und 1975/76
zu beachten.
'Die Untersuchunqsergebnisse werden zur Zeit ' der weiteren
wissenschaftlichen Auswertung unterzogen. Die Benutzung
der Daten für wissenschaftliche Zwecke durch Dritte bedarf
·der Zustimmung der Kommission.
+) vql. ; Int.
Gewässerschutzkomm.. Bodens.ee: Jber. limnol.•
Zustand Bodensee, 1 (1976), 1 -
46
- 5
TEIL
1
~
B ODE N SEE - 0 B E R SEE
Die thermischen, chemischen und biologischen Verhältnisse
des Bodensee-Obersees zeigten 1m Seejahr 1975 in grossen
Zügen den verlauf, wie sie in einem tiefen, ursprUnglieh
oligotrophen See der gemässigten Klirnazone 1m Ubergang in
das eutrophe Stad~um zu erwarten sind.
WITTERUNG
Die Witterung 1m Kale.nder- und See j ahr 1975 wich in verschie-
dener Beziehung vom langjährigen Mittel zum Teil erheblich
~ (Abb. 2).
Die Wintermonate (Januar bis Februar 1975 und
Januar und Februar 1976) waren überdurchschnittlich warm mit
positiven Abweichungen von den langjährigen Monatsmitteln
der Lufttemperatu~ um mehrere Grad (C). Während der -anderen
Jahr~szeiten ~wegten
sich die Lufttemperaturen weitgehend
im Bereich der langjährigen Mittel bei negativen Abweichungen 'im Juni und positiven Abweichungen um mehrere Grad im
September. Die Strahlenverhältnisse im Berichtszeitraum
waren gekennz~ich~et durch ein zum Teil erhebli~hes Einstrah.l ungsdefizit im Frühjahr und Frühsommer 1975 sowie 1m Februar
1976, wie aus den Monatssummenwerten der Sonnentcheindauer
z~ erkennen" ist.
Positive Abweichungen vom langjährigen Mittel gab es im Februar
1975 und im März 1976. In der übrigen Zeit entsprach die
Sonnenscheindauer dem langjährigen Mittel. Die Häufigkeit
starker Winde im ~anuar 1976 bewirkte nachhaltige Durchmischung
undWiederbelUftung des Bodenseewassers bis in die grÖBsten
Tie:e.e n.
- 6 -
WASSERSTÄNDE
Die Wasserstands schwankungen in der Berichtsperiode ergeben
s ich aus den Aufzeichnungen des Pegels Konstanz. Die Abb. 3
s tellt die Ganglinien der Monatsmlttelwerte dar. ~. Vergleich zu den langjährigen Monatsmitteln zeichneten sich
die Seewasserstände durch überdurchschnittliche Höhe in der
Sommerzeit 1975 aus sowie auch zu Beginn des Jahres 1975.
rm Herbst 1975 und im Winter 1975/76 lagen die Seewassers tände unter dem langjährigen Durchschnitt .
. THERMIK
Die Winterperlode zu Beginn des Jahres 1975 erbrachte keinen
vollständigen Temperaturaus"g leich der WasserIUassen. Bis
Ende .März lag die Wassertemperatur an der Seeoberfläche
über 5° (Cl
(Abb.4).
,Zu Beginn des' Monats April b e stand
0
immer noch ein Gradient zwischen 4 , 9 an der Seeoberrläche
und 4,6 0 im Wasser der grö8sten Tiefe. Von diesem Zeitpunkt an
s e tzte eine Erwärmung der WasserOberflä che ein, die zum gewohnten sommerlichen Schichtungsbild der Wassermassen führte.
Der stärkste Temperaturgradient des Metalimnions lag dabei
während der Sommermonate in 15 bis 20 m Tiefe. Unter 25 m
Tiefe traten nur noch geringfügige Temperaturänderungen ein.
Die Oberflächentemperaturen stiegen ras ch im April, verblieben
währen"d de s Mona ts Mai etw,a im ''Be reich von 11 0 und e rreichten
nach erneutem Anstieg seit Anfang Juni im Juli 19,2°. Diese
Temperatur wurde im Laufe "des Sommers zwar ' wesentlich überschritten (Maximum Anfang August 22,"2°) ,Mitte August waten
d i e Ober.ß.ächentemperaturep. jedoch wiede r Unter 18° zurückgefallen. Damit blieben die Oberflächentemperaturen während
des Sommers 1975 unter~urchschnitt~ich . Im Sept~er und
Oktober verminderten sich die Wassertemperaturen im Epilimnion. Im oberen Hypolimnion im Bereich von etwa 50 m ergab
- 7 -
sich als Resultat von Durchmischunqsvorqängen eine geringfUgige Temperaturerhöhunq. In grössere Tiefen des Sees greifende ' Vertlkalzirkulationen setzten jedoch erst merklich im
Januar ein.
Die fortgesetzte oberflächliche
AbkUh~ung
des
Wassere führte schllesslich etwa ab Mitte Februar zu einem
'vollständigen Temperaturausgleich des Wassers bei 4,5°, der
.b is "Mitte März bei durchschnittlich 4,3
0
weitgehend- erhalten
blieb. Ende März ergaben sich die ersten Anzeichen fUr oberflächliche Wasseraufwärmung. Aufgrund der thermischen Sltuati·o n war hinsichtlich der
wlnt~rlichen
WiederbelUftung des
Seewassers eine relativ günstige Ausgangslage fUr das Seejahr 1976 zu erwarten.
SAUERSTOFF
Die Verteilung der Sauerstoffgehalte im Wa sser des Bodensees
im ze~tralen Ob~rsee über der grössten Tiefe zeigte im Jahre
1975 den aus den letz.ten Jahren gewo~nten Verlauf (Abb. 5).
Wie das thermische Schichtungsbild in den Wintermonaten zu
Beg~nn des Jahres 1975 erwarten liess, trat in dieser Zeit
kein vollständiger Ausgleich zwischen den Sauerstoffgehalten
der Oberfläche und des Tiefenwassers ein. Allerdings war
Sauerstoffanreicherung auf etwa 11 mg °2/1 bis zum Beginn des
Se~j.ahres . 1975 bis in 150m Tiefe hinab durchgreifend erfolgt,
und ·auch im tiefen Hypo1imnion war zu diesem Zeitpunkt ein
gewisser An.s tieg des Sauerstoffgehaltes (auf 7,6 mg °2/1
in 2S0 ·~ Tiefe) erfolgt. Von diesem Zeitpunkt an setzten
im Hypolimnion die Sauer~toffzehrungen ein, die sich insbesondere ~ tieferen Bereich , den ganzen Sommer über fortsetzten. · Im April und Mai traten anderersei~s die üblichen
durc~. Phytoplank~onproduktion bedingten Sauerstoffsättigungen
im Epilimnion ein, ~obei ~de April ein Maximum von 15,4 rng °2 / 1
an der Wasseroberfläche (152 % 02-Sättigung) beobachtet wurde.
Das Ausmass der hypolimnischen Sauerstoffzehrung erreichte im
- 8 -
Oktober in 250 m Tiefe mit 4,4 mg O /1 sein Maximum
2
(37 % 02-Sättigung). Infalge der schlechten Wiederbelüftung
1m Winter 1974{75 und der 1m Winter 1975/76 erst spät einsetzenden tiefergreifenden vertikalen Zlrkulationsbewequngen
blieb die Periode mit Sauerstoff gehalten von weniger als
5 .mg O2/1 in 250 m Tiefe im Jahre 1975 wesentlich länger
als während des Jahres 1974 erhalten. Hingegen waren die
Sauerstoffverhä ltnisse im oberen Teil des Hypolimnions 1975
~oqar ein wenig besser als im vorausgegangenen Jahr.
In 100 m
T ~ efe wurden ständig Sauerstoffgehalte über 11 oder 10 mg O /1
2
gemessen. Auch hat es den Anschein, als ob der starke ~­
.stieg im Sauerstoffgehalt der oberen Wasserschichten während
. der FrUhjahrszeit im Verlaufe des Sommers zur Sauerstoffversorgung auch tieferer WassermaSBen beigetragen hat. Möglicherweise steht der hohe Sauerstoffgehalt in 9r~Bseren Wassertiefen auch im Zusammenhang mit Flusswasserelnschichtungen.
Hinsichtlich des Auftretens eines spätsommerlichen metalimnischen Sauerstoffminimums zeigte der"B6densee wieder das gewohnte Bild. Im September wurden hier in 20 m Tiefe 7,6
mg °2/1 (72 % 02-Sättigung) gemessen. Diese metalimnische
Sauerstoffzehrung beeinflusste nach Eintritt von Vertikalzirkulationen ~ Dezember auch tiefere Wassermassen im Bereich von 50 bis 100 m. Eine Zunahme des Sauerstoffs auch
in grösseren Tiefen war um die Jahreswende 1975/76 spÜrbar.
Während der verbleibenden Wintermonate bis zum Beginn des
Seejahres " 1976 war die WiederbelÜftung des gesamten Wasserkörpers nachhaltig. In der ersten Märzhälte wurden in 250 m
Tiefe Sauerstoffgehalte von 10,5 mg °2/1 gemessen. 1m Bereich der obersten 100 m des Seewassers lagen sie etwa im
Bereich von 11 mg 02/1. Damit trat der See 1!n das neue "-"~eej"ahr
mit einer wesentlich günstigeren Sauerstoffbilanz ein als im
vorausgegangenen Jahr.
- 9 -
ORTHOPHOSPHAT
Als zur Zeit für das Pflanzenwachstum im See begrenzender
Nährstoffaktorverdient das Orthophosphat und desaen Konzentrationsveränderungen besondere Aufmerksamkeit. Wie bereits
lin vorangehenden Jahren beobachtet, kam es auch während des
~Jahres 1975 zu keinem vollständigen Konzentrationsausg;Leich
d~s Orthophosphats zwischen Wasseroberfläche und Seeboden
(Abb. 6). Am stärksten angenähert waren die Werte im März
.
3
1975 mit 68 mg P0 4 -P/m an der.Wasseroberfläche und 97 mg
3 in 250 m.
P04~P/m
In der Folgezeit ergab sich eine fortgesetzte Verminderung .der Konzentrationen im Epilimnion,
die sich in gewissem Umfange auch noch ins Metalimnion fortsetzte und· die sich zum Teil durch Inkorporation dieses
Nährstoffes in die Phytoplanktonpopulationen, zum Teil auch
durch Mitfällung bei der biogenen Kalziumkarbonatfällung,
erklärt. Wie im Sommer des vorangegangenen Jahres betrugen·
die Restkonzentrationen an Orthophosphat im Epi"limnion zeitweise·weniger a~s 1 mg po 4 -p/m 3 ; Auch im Hypolimnion waren
bis in die grösste Seetiefe zunächst im Frühsommer die Orthophosphat-Konzentrationen rückläufig·. Das Konzentrationsminimum in 250 m Tiefe trat Ende Mai bei s"2 mg /m3 auf. Von diesem
Zeitpunkt an trat im. Hypolimnion allgemein eine Konzentrationserhöhung auf, am stärksten im tiefen Hypolimnion, wo im Oktobe.r .1975 ~in· Maximum von über 140 mg p0 4 "':p/m 3 erreicht wurde.
Von Oktober 1975 an nahmen epilimnische Konzentrationen allmählich wieder zu, die hypolimnischen Orthophosphatgehalte
hingegen ab. Im·März 1976 wurde auf einem Niveau von etwa
75 mg p0 4-p/m 3 ein annäh~rnder Konzentrationsausgleich in der
gesamten Wassermasse erziel~. Nach Ausgang· des Winters 1975/76
waren zwar die Orthophosphatgehalte in 250 m Tiefe etwas ger ingera.ls zur glei9hen Zeit des Vorjahres, insgesamt gesehen hat
sich jedoch die Zunahme des Orthophosphats im Bodenseewasser,
wie der Vergleich des auf Grund der Befunde der Station Fischbach-Uttwil errechneten Gesamtinhaltes an Or~hophosphat zeigt
-
10 -
(März: 1974: 3.194 t, März 1975: 3.359 t, Mä rz 1976: 3.628 t),
fortgesetzt. Erböht gegenüber dem Vorjahr hat sich auch die
maximale über Grund erreichte Orthophosphat-Konzentration
sowie die Ausdehnung der Zone hoher Orthophosphat-Konzentratlonen im tiefen Hypolimnion .
ANDERE GELÖSTE PHOSPHORVERBINDUNGEN (OHNE ORTHOPHOSPHAT)
Wie auch in früheren Zeiten, so trate n nebe n Orthophosphat
'im Wasser des Bodensees während des Jahres 1975 nahezu ständig -merkliche Mengen andersart i ger gelöster Phosphorverbindungen auf, von denen man annehmen muss, dass sie fUr d i e
Nährstoffversorgung des Phytoplanktons teils direkt, teils indirekt eine Rolle spielen.
Die Konzentrationen·, in denen
diese Verbindungen vorliegen, schwanken in" der Regel nicht
3
allzu we it um 10 mg P/rn , was auch· 1m Jahre 1975 überwiegend
der Fall war. Da Konzentrationen dieser Grössenordnung auch
noch auftreten, während das Orthophosphat zeitweise bis auf
ga nz geringe Reste aufgezehrt worden war, hat diese Komponente
d e r Phosphorve rbindungen sicherlich erhebliche Bedeutung für
die Aufrechterhaltung der Phytoplanktonproduktion bei aus gesprochenem Orthophosphatmangel. Erst während der Winterzeit
wurde ve rschiedentlich ein Verschwinden dieser Phosphorve-r.;..
bindungen unter die Nachweisbarkeitsgrenze beobachtet.
NITRAT
Am Verhalten des Nitrates im Wasser des Bodensee-Obersees hat
sich während des Seejahres 1975 gegenüber dem Vorjahr nichts
Ein vollständiger Konzentrationsausgleich des Nitrates zwischen Wasseroberfläche Und
.~ Wesentliches geändert (Abb. 7).
'.
grö~ster
Tiefe wurde zu keinem Zeitpunkt des
Jahre ~
erreicht.
Am geringsten waren die Konzentrationsunterschiede zu Beginn
,: ,,:-
- 11
~
3
des Seejahres 1975 mit 780 mg N0 3 -N/m an der Oberfläche
gegen 810 mg/rn 3 in 250 m Tiefe. Während die Nltrat~erte
im Tiefenwasser unter 30 m während des ganzen Sommers über
800 .mg betrugen, wird das Nitrat als Nährstoff im. Epilimnion
und teilweise auch noch im Metalimnion aufgezehrt.
Die hier
,verbleibenden Restkonzentratlonen lagen im Sommer 1975 in
oerselben Grössenordnung wie im Jahr zuvor. Die beobachteten
N0 3 -Minima an der wasseroberfläche lagen im Juli bei 240 rng
N03-N/~3 und im September bei 200 mg/rn 3 • rnfalge der Vertikalbewegungen der Wassermassen glichen sich bis Februar die Kon-
zentrationsunterschiede auf einem Niveau auf etwa über 800 mg
,
3
N0 -N/m ann~ernd aus. Im März waren anschliessend auch bis
in qrö~sere Tiefen hinabreichend bereits wieder Konzentrationsabn~n, zu verzeichnen offenbar in Verbindung mit der
Fr~jahrsentwlcklung des Phytoplanktons.
Wie schon seit
lä~gerer Zeit sind auch im Jahre 1975 keine Tendenzen zur Veränderung des Verhaltens von Nitrat im Nährstoffzyklus des
Sees erkennbar.
3
KI ESELSÄURE
Grundsätzliche ' Veränderungen des ' Verhaltens der Kieselsäure
im Nährstoffkreislauf des Bodensees gegenüber der Zustandsentwicklung des Vorjahres waren auch i~ Jahre 1975 bis zu Beginn des Seejahre~ 1~76 nicht zu verzeichnen (Abb . 8). Auch
bei. ·d e.r Kieselsäure lag wieder das schon beim Orthophosphat
upd Nitrat beobachtete typische Verteilungsverhalten der
pflanzlichen Nährstoffe im ,Seewasser vor, obwohl. die Kiesel~ säure als essentieller Näht.stoff nur für eine bestiIIUnte Plankton'iJruppe, die Kieselalgen, erforderlich 1st. Die Ausgangskonzentrationen lagen zu Beginn des · Seejabres 1975 zwischen
3 ut.ld 4 mg. Si0 2 /i". also im selben Konzentrationsbe reich wie
1974. Die NährstoffabJ;lahme im. Eptiimni.on 1iess im Juli
1975 an d~r Oberfläche ~in Kon2entration6min~um von
0,3 mg Si0 2 /l erreichen, während die Konzentrationen 1m
-
TiefeDwa~ser
,2 -
den .Sommer über zunahmen und nach einem kurz-
fristigen Rückgang 1n den beiden letzten Monaten des Jahres
. 1975 sOga~ Konzentr~tionswerte von 5 mg S10 2 /1 überschritten.
Zu Beginn des Jahres 1976 wurden d i e Konzentrationensunterschiede wieder weitgehend nivelliert, und im Februar 1976
wu.l';de der Ausgangszustand, wie er zu Beginn des Seejahres
1975 gehe rrscht hatte, mit Konzentrationen zwischen etwa 3
und 4 mg S10 2 / 1 wieder erreicht. Im März 1976 setzte, von
d~r
Oberfläche ausgehend," die Konzentratlonsabnahme der Kie-
selsäure bereits wieder ein, was auch mit dem "Verhalten des
N·l trats im Einklang steht.
ANORGANISCHE KOHLENSTOFFVERBINDUNGEN
.,
"
Da Kohlensäure odel'; dere n Dissoziationsprodukte bei der
pflanzlichen Photosynthese quantitativ gegenüber anderen
Nährstoffe n dominierend aufgenommen werden, treten bei den
anorganischen Kohlenstoffverbindungen im limnischen Nährstoffzyklus absolut gesehen auch die quantitativ stärksten
Konzentrationsfluktuationen auf; die relativen Schwankungen '
sind hingegen meistens wegen des bedeutenden Vorrates an
anorganischem Kohlenstoff im , limnischen System weniger bedeutend. Das zy~ll s che Verhalten der Totalkohlensäure als
Ausdruck für die Gesamtheit aller anorganischen Kohlenstoffverbindungen im Was ser ähnelt 1m Bodensee der bereits beschriel::ienen Dynamik der übrige n Pflanzennährstoffe (Abb. 9;).
Im Verlaufe de s J~res 1975 nahm die Konzentration von
TC0 2 im Epilimnion insbes ondere im oberflächennahen Bereich von etwa 2,4 JmnOI/1 zU Beginn des Seejahres, 19;7.5 ~~ ,
' 1,9 mmol/l im Juli ab, während hingegen die Konzentrationen
~,im Hypolimnion im V'erlaufe des Sommers anstiegen und dabei
.! ;'1n 250 m Tiefe im November e~n Maximum von über 2,7 nnnol/l
erre~ chten.
Eih 'a nnähernder Konzentrationsausgleich trat
dann im Verlaufe des Winter~ " lm Monat März bei 2,4 bis 2,5
~l/l e1n~
Die ~umulation der Gesamtkohlensäure im tiefen
.
- 13 -
Hypolimnion war damit im Jahre 1975 geringfügig höher als im
vorangegangenen Jahr. Weltere "Veränderungen "im Verhalten der
Gesamtkohlensäure im limnischen Kreislauf waren während des
Seejahres 1975 nicht zu beobachten . Der Zyklus von TC0
2
1m Freiwasser des Bodensee-Obersees erscheint bilanzmässig
, ausge glichen .
WEITERE PARAMETER DES KALK-KoHLENSÄURE-GLEICHGEWICHTES
Wie zu erwarten, zeigt das Verhalten der Alkalinität des
. .
2Wasse rs (HC0 3 · + 2 C0 3 ) sowie des Kalziums entsprechend
den 1m Kalk-KohLensäure-Gleichgewicht herrschenden Beziehungen ein dem geschilderten Verhalten von TC0 entspr echendes
2
Bild, währe nd sich die pR-Werte des wassers -gegenüber TC0
2
antagonistisch verhalten. Die Schwankungen dieser Komponen~en iagen im Seejahr 1975 nicht wesent.li...ch anders als im
vorausgegangene n Jahr. Der nie drigs te Kalzium-Gehalt wurde
im Juli in 5 m Tiefe mit 1,91 .mval/l gemessen und gleichzeitig daQel der höchste Wert in 250 ' m Tiefe mit 2,6 mval Ca/l.
Die entsprechen~en Werte der Aikallnltät lagen bei 1,94 mval / l
an der Obe rfläche und 2,49 mval/l in 2·50 m Tie fe. Dementsprechend wurde an ' der Wasseroberfläc he ein pH von 8,70
ge genüber 7,56 in 250 m Tiefe beobachtet. Der höchste Jahreswert des pR an der Wasseroberf.läche wurde am 24 . 6.1975 i m
Obers ee bei 8,77 .f estgestellt. Da die Leitfähigkeit des Bodenseewassers in erster Linie durch Kalziumionen und Diss oziationsprodukte der Kohlensä ure best~t wird, so ergaben sich
auch für diesen Parameter extreme Unterschiede zwischen Wasseroberfläche und dem Tlefenwasser des Obersees im Monat
" -1
.
Juli .mit 208 Mikrosiemens cm
gegenüber 285 Mikrosiemens
-1
cm.
- 14 -
UMSETZUNGEN IM STICKSTOFFHAUSHALT
Neberi Nitrat spielen andere anorganische Stickstoffverbindungen im Wasser des Bodensee-Obersees nur eine untergeordnete Rolle. Ähnlich wie im vorangegangenen Jahr blieb die
Konzentration an Ammoniumionen 1m Freiwasser des Ohersees
.
.
3
grösstenteils unter der Nachweisbarkeitsgrenze (10 mg NH 4 /m )
(Abb. 10).
In gleicher Zeit wie im Vorjahr trat in der Som-
merzeit im Epilimnion eine Ammonlumanreicherung auf, wahrscheinlich durch Remineralisierung von Eiweissverbindunqen
aus abgestorbenem planktonmaterial, mit MaximalwerLen von
annähernd gleicher Höhe wie im vorausgegangenen Jahr (90 mg
.
3
NH 4 -N/m).
Vorübergehend zeigten sich auch etwas erhöhte
NH 4-N-werte im Tiefenhypolimnlon während der Hochsommerzeit. Während der ersten Monate des Jahres 1976 wurden an
der Station Fischbach-Uttwil oberfl~chlich, im Januar auch im
grösseren Tiefen erhöhte NH 4 -N-Werte gemessen, die im Hypolimnion in den Monaten Februar und März wieder unter die
Nachweisbarkeitsgrenze abqesunken waren. Auch im Bodenseewasser an der Station Langenargen-Arbon wurden solche Erhöhungen beo~acptet, nicht hingegen in der Untersuchungsstation
Hagnau-Münsterlingen. Das Auftreten von Nitrit im Jahreszyklus des Freiwassers im Obersee hängt mit den Konzentrationsverhältnissen von Ammonium zusammen, da Nitrit ein Zwischenprodukt der bakteriellen Oxidation von Ammonium zu Nitrat
darstellt. während des Jahres 1975 war das Verteilungsbild
des Nitrits dem des vorangegangenen Jahres sehr ähnlich
(Abb. 11). Erhöhte" Konzentration (im Maximum 20 mg N0 2 -N/m3 )
trat
nur während der Entwicklung höherer Planktondichten
und des gleichzeitigen Auftretens erhöhter Ammoniumwerte im
.E pilimnion vOm Frühjahr bis 2um Frühherbst auf. Andererseits
waren die N0 2-Werte in Seehodennähe in 250 m Tiefe während
der Sommerzeit ebenfalls leicht erhöht. Als kurzlebiges
Zwischenprodukt in der Oxidationskette verschwand das Nitrit
nach dem Rückgang der Ammoniumkonzentrationen im Epilimnion
und in der Nähe des Seebodens alsbald wieder, jedoch b11eb
- 15 -
es zeitweise während des
hin nachweisbar.
Wlnter~
1975/76 in .spuren .weiter-
Während der Monate
~ebruar
und März vor Be-
ginn des neuen Seejahres war Nitrit, ausgenommen unmittelbar . an der Seeoberfläche, überhaupt nicht mehr
Insgesamt gesehen zeigte der Obersee in der
~rganischen StlCkst~ffverbindungen
·sc~i-ede
na~hweisbar~
~ynamik
der an-
keine gravierenden Unter-
gegenUber dem Vorjahr.
(HEMISCHE INDIKATION VON PHYTOPLANKTONPRODUKTION
Infalge der I~korporatioh von Nährstoffen während der Verrnehrungsphase des Phytoplanktons 1st zu erwarten, . dass an
~chwebstoff gebundener organischer Kohlenstoff, organischer
Stickstoff und Phosphor in dem Masse eine Zu- oder Abnahme
erfahren, wie sich die Planktonbiomasse ändert. In grossen
Zügen zeigte sich auch während des Jahres 1975 vom Be~inn
des Frühjahres an im Epilimnion des Obersees eine Zunahme
des· Gehaltes an partikulär gebundenem Phosphor (Abb. 12)
mit Konzentrationsmaxima, die zwar nicht genau so hoch wie
das im Frühjahr , 1974 beobachtete waren, jedoch mit zeitweise über 20 oder 30 ffig P/rn 3 1975 in der gleichen Grössenordnung lag~n.. Die vorübergehende Erhöhung des partikulären
phosphors im Oktober 1975 mag eine örtliche Erscheinung sein,
da sie an der Untersuchungsstation Hagnau-Münsterlingen
nich·t . beobachtet ~ord:en· ist. Dass überhaupt während der
Herbst- und Winterzeit 1975/76 in der gesamten Wassersäule
des Ober sees an der Station Fischbach-Uttwil leicht erhöhte
Werte an partikulärem Phosphor festgestellt wurden, lässt
sich womöglich mit · den tief.e rgreifenden Zirkulationsvorgängen dieser Jahreszeit in Verbindung bringen. Am Ende des
Seejahres ·1975/76 lagen .die Werte des partikulären Phosphors
3
in ~er ges~ten Wassermasse durchw~g wieder bei 1 mq P/m
oder geringeren Werten,
....
.;
- 16 -
Auch ~er partikulär gebundene organische Stickstoff trat
in den höchsten Konzentrationen wie gewöhnlich während der
"Frilhjahrs- und
Somm~rzeit
1m Epilimnion auf und erklärt
. sich durch den Biomassezuwachs des Phytoplanktons (Abb. 13) .
In der ersten Jahreshälfte 1975 blieben die Konzentrationen
a~ partikulärem organischem Stickstoff im Hypolimnion ebenso
wie im vorangegangenen Jahr gering_ Die Tendenzen zur Zunahme der Konzentrationen auch 1m tieferen Seewasser vom
Spätsommer an waren im Jahre 1975 an der Untersuchungsstation
FiscPbach-Uttwil wesentlich ausgeprägter als 1974. Erhöhte
Xonzentratlonen wurden hier im Gegensatz zum vorausgegangenen
pahr auch während der Winterzeit 1975/76 gemessen, was möglicherweise mdt den stärkeren Durchmischungserscbeinungen zusammenhängt. Allerdings lagen die Werte für partikulären
organischen Sti:ckstoff im gesamten Hypolimnion der Unter's uchungsstation Hagnau-Münsterlingen den Winter 1975/76 über
wie gewöhnlich im niedrigen Konzentrationshereich von etwa
10 bis 20 mg PON/rn 3 • Die Angaben dieser Werte von FischbachUttwll erfolgten daher hier unter dem Vorbehalt, dass ihre
analytische Verlässlichkeit einer nochmaligen tlberprUfung
bedarf.
Die Verteilung des Chlorophylls (a + b + ' c) im Wasser des
Bodensee-Ohersees ' (Abb. 14) verlief im Seejahr 1975 in den
GrundzUgen in gleicher Weise wie im vorausgegangenen Jah/,
d.h. auffallend hoh.e Konzentrationen traten lediglich im
Epil~ion vom Frühjahr an bis zum Einsetzen der Vollzirkulation im Herbst ein, wobei die Maxima in 2,5 bis 5 m Tiefe
zu beobachten waren. Die beobachteten Höchstwerte lagen
3
im Jahre 1975 mit knapp 40 mg/m Ende April und Mitte Juli
-etwas niedriger als im vorangegangenen Jahr. In Tiefen unter
~ .50 m betrugen die Chlorophyllkonzentrationen wie auch schon
~ :" !..m 'J ahr zuvOr das ganze Jahr über weni.ger als 1 mg/m 3 •
'-
•
+ Dte Angaben uber Chlorophyll (a+b+c) in Jber. Nr. 1
sind fehlerhaft und mit dem Faktor 10 zu multiplizieren.
,
,,'
-
17 -
PHYTOPLANKTONBIOMASSE
Die Phytoplanktohbiomasse wurde als Rechengewicht (Frischgewicht) aufgrund der Zählung und Artenbestimmung der Planktonzellen unter Verwendung eines konstanten Faktors der je-
,welligen durchschnittlichen Zellgrösse einzelner Arten
ermittelt.
Der j~reszeitl-iche Verlauf der durchschnittlichen B!omasse-
konzentration des Phytoplanktons in den obersten ,20 m der
Unt~rsuchungsstation_Hagnau-Müristerlingen ist in Abb. 16
dargestellt. :Oie Biomassekonzentrationen waren, wie im Vorjahr, +.n den Wintermonaten niedrig und bewegten sich zwischen
0,03 und O~18.m9/1.
Ein_bedeutender Zuwachs trat ebenso
wie im Vorjahr im Monat April ein.
Von diesem Zeitpunkt an
blieben dieBlomassekonzentrationen den ganzen Sommer über
in den Herbst hinein auf hohem Niveau. . Im Gegensatz
zum Sommer 1974 verlief die Entwicklung nach einem verhältnismässig starken Rückgang dek Biomassekonzentration während
des Monats Mai in der Folgezeit stetig. Im Juli wurde mit
1,35 mg/l das J~hresmaximum erreicht, das deutlich geringer
b lieb als das Maxim~ des Jahres 1974. Während der Monate
August und ~eptember nahm die Phytoplanktonbiomasse nur geringfügig ab und senkte sich- dann während der Monate Oktober
und November auf ein für~die Jahreszeit immer noch recht hohes
Nive-aU von etwa O! l"-mqjL 'Im Schnitt lag damit die Phytopla~ktonbiomasse in--derselben Grössenordnung wie 1974, sie
war jedoch zeitlich über die Sommerzeit gleichmässiger vert_eilt als' im Vorjahr.
~is
Der Anteil einzelner AI'genqruppen an der Planktonbiomasse
war recht unterscbiedlich und differie~tewährend der vers chiedenen Jahre~zeiten. Ständig im deutlichen Masse anwesend waren wiederum Qie Cryptophyceen, die in der Frühjahrsund FrUhsommerplanktonp~oduktion dominierten und im Winter
als einzige Gruppe in nennenswertem-Masse vorhanden waren,
- 18 -
währepd in den Hochsommermonaten andere: Algengruppen vorherrschten. Dinophyceen traten merklich von April bis Okto,her auf und
errelch~en
1m August gemeinsam mit den Diatomeen
ein Spitzenniveau . Dles entspricht in etwa auch dem Verteilungsbild des Jahres 1974. ' Ein stärkeres Auftreten der
~19rophyceen war ebenso 'wie 1974 nur in den Sommermonaten
zu verzeichnen. Im Gesamtantel1 gegenüber anderen Algengruppen blieben sie jedoch gering_ Höchste Dominanz während
d~r Sommermonate erreichten die Diatomeen, nämlich wie schon
~m V~rjahr in den Monaten Juli und September, aber auch im
'J\.ugust 1-975, wo sie das Zelldichtenlveau der Dinophyceen
erreichten. ' Das Auftreten von grösseren Mengen von cyanophyceen beschränkte sich wie üblich auf die Spätsommermonate
August und September, erreichte jedoch dabei bei weitem nicht
das Vorjahresn~veau.
Die gemeinsame Uberslcht über die Mittelwerte der chemischen
parameter, welche Anzeige der Biomasse sind (partikulärer
Phosphor, partikulärer organischer Stickstoff, Chlorophyll)
und der Rechenbiomasse des Phytoplanktons (Abb. 15) zeigt,
wie beretts aus früheren Daten bekannt, nur recht grobe Ent- "
sprechungen, jedoch keine eindeutigen Korrelationen . Aus der
Abbildung sind auch die eindeutigen Beziehungen zwischen
Phytoplanktonbiomasse und Änderung der Sichttiefe im Verlaufe
des Jahres zu entnehmen .
QUANTITATIV VORHERRSCHENDE IONEN
Die Konzentrationsverhältnisse der vorherrschenden Ionen
. im Wasser des Bodensee-obersees wichen auch im Jahre 1975/76
,-nicht von den zuvor beobaChteten Grössen ab . Uber die KalJ;"ziumkonzentrationen wurde bereits bei der Diskussion des
Kalk-Xohlensäure-Gleichgewichtes berichtet . Die Magnesi~
konzentrationen Schwankten zwischen 0,46 und 0,74 mval/l,
die Natriu.qehalt~ schwankten ~ischen 3,6 und 4,7 "mg/l, das
- 19 -
Xallum zwischen 1,3 und 1,9 mg/I, Chlorld zwischen 2,7 und
4,S ' mg/l und Sulfat zwischen 26,5 und 38,0 mg/I. 1m Spätsommer traten wie bisher Konzentratlonsunterschiede zwischen
Wasseroberfläche und Seegrund bei Magnesium 0,46 gegen
0,59 roval/l, Chlorid (2,7 gegen 4,1 mg/l) und Sulfat (26
, gegen 3S mg/I), (alle Daten von August 1975), auf.
GELÖSTE ORGANISCHE STOFFE
des in Lösung befindlichen organischen Kohlenstoffs
an der Station Hagnau-Münsterlingen ergaben Werte zwischen
1,3 und 3,7 mg eIl (1974: 1,3 bis 2,4 mg eIl). nie Konzentrationen an gelöstem in organischer Bindung befindlichem
Stickstoff lagen wie im Vorjahr zumeist zwischen 200 und
Mes~ungen
3
300 mg N/m , gegen Ende des Jahres 1975 allerdings niedriger
.
3
um' 100 mg N/m oder weniger.
SCHWERMETALLGEHALTE
Die Konzentrationen an gelöstem ~isen und Mangan zeigten
im ,Jahre 1975 einen grösseren Schwankungsbereich als im Vörj"ahr. Werte für gelöstes Eisen wurden zwischen 0 und 136
3
mg/rn 3 und für gelöstes Mangan zwischen 0 "und 77 mg/rn beobachtet. Die hohen Konzentrationen wurden im 1.'iefenwasser
in Bodennähe während der Zeit des stärksten Sauerstoff·
schwundes angetroffen und "deuten auf Rücklösungen dieser
Stoffe aus dem Sediment unter diesen Bedingungen" hin.
HYGISNISCH-BAKTE~IOLOGISCHE
VERHÄLTNISSE
Die im Wasser des Bodensee-Obersees angetroffenen Mengen
von coliformen Keimen bewegten sich im seejahr 1975 in der
- 20 -
Grössenordnung des vorangegangenen Jahres. Die beobaChteten Schwankungen lagen zwischen 0 und 2200 Keimen/l00 ml
an der Station Fischbach-Uttwil und zwischen 0 und 2200
Keimen/l00 ml an der Station Hagnau-Münsterlingen. Höhere
Gehalte an coliformen Keimen traten sowohl in den oberen
Was~erschichten wie auch 1m Tiefenwasser auf.
Streptococcus
fäkalis war in 100 ml sehr oft nicht mehr nachweisbar, verschiedentlich jedoch erheblich häufiger als im Seejahr
1974. Die beobachteten Schwankungen lAgen an der Station
Fischbach-Uttwil zwischen 0 und 11 0 Kelrnen/l00 rol und bei
Hagnau-Münsterllngen zwischen 0 und 23 Keimen/l00 ml.
VERGLEICH DES LIMNOLOGISCHEN ZUSTANDES AN VERSCHIEDENEN
UNTERSUCHUNGSSTATIONEN IM OBERSEE
bie Untersuchungsdaten von korrespondierenden Tiefen und
Terminen an den 4 Untersuchungsstationen Langenargen-Arbon,
Fischbach-Uttwil, Hagnau-Münsterlingen und Uberlingen weisen keine bedeutsamen Unterschiede auf, weshalb die graphischen Isopleten-Oarstellungen hier auf die Daten der zentralen Obersee-Station Fischbach-Uttwil beschränkt wurden. Die
allgemeine simultane übereinstimmung des Zustandsbildes
ist aus den synoptischen Darstellungen der Sauerstoffverhältnisse und der Orthophosphatkonzentrationen 1n den Abbildungen 17 und 18 ersichtlich. Die Zusammenstellung
lässt. erkennen, dass -das zeitliche Auftreten von Sauerstoffzehrungen im Hypo11mnion und im Metalimnion sowie von Sauerstoffübersättigungen im Epilimnion und Metalimnion an allen
Untersuchungsstationen weitgehend zusammenfällt, was auch im
.Jahre 1974 beobachtet werden konnte. Es ergibt sich ferner,
dass an Stellen von weniger grosser Seebodentiefe die
' Sauerstoffzehrungen weiter in das Hypolimnion hinauf sich
auswirken als an Stellen mit grösserer Seetiefe. Im Sauerstoffhaushalt gestaltete sich die Situation im Obersee
- 21 -
von Osten nach Westen fortschreiten d günstiger. Im Uberlinger See war e in stärkeres Abslnken der Sauerstoffgehalte
überhaupt nicht zu beobachten.
Beim Vergleich der Orthophosphatverhältnisse ergab sich,
,dass 1m Tiefenwas8e~ das Erscheinen hoher Orthophosphat"konzentrationen an der Untersuchunqsstelle Fischbach-Uttwil
besonders ausgepägt ist, in weniger starkem Masse in Langenargen-Arbon und- Hagnau-Münsterlingen und am wenigsten 1m
überlinger See. Es' .f ällt auf, dass das Erscheinen von
Ort~ophosphat im tiefen Hypolimnion der Station FischbachUtt:wl1 im Jahre 1975 ein" weit stärkeres Ausmass als im
vorhergegangenen Jahr errreichte.
- 22 -
TEIL 2·
BonENSEE"UNTERSEE
Die thermischen, chemischen und biologischen Verhältnisse
des "Bodensee-Untersees zeigten 1m Seejahr 1975 den gewohnten Verlauf, wie er in einem See der gemässigten Kllmazone
"im eutrophen Zustand zu erwarten 1st. Im einzelnen wichen
dabei die Verhältnisse in den verschiedenen Teilen des stark
gegliederten Untersees voneinander ab. Dies 1st in erster
Linie dadurch bedingt, dass der Rheinstrom, ausgehend vom
'Obersee und dessen Abfluss 1m Seerhein, die einzelnen Teile
-des Untersees in ganz verschiedenem Masse erfasst und dass
je nach dem Grade dieser Einwirkung die sommerliche Schichtungsstabilltät im Untersee abgeschwächt wird.
Im gering-
sten Masse 1st dies 1m morphologisch nahezu abgeschlossenen
Gnadensee der Fall. Am meisten wird durch den Rheinstrom
der südliche Teil des Untersees, der sogenannte Rheinsee,
beeinflusst. Der Zeller See nimmt eine Mitte1stellung
ein. Die folgende Darstellung des Unterseezustandes in
Isopletenform beschränkt sich auf die extremen Stationen
des Gnadensees und des Rhelnsees. Die Untersuchungsergebnisse des Zeller Sees werden nur kursorisch behandelt.
GN ADE
N SEE
THERMIK
thermische Jahresganq des Gnadensees (Abb. 19) begann
1975 mdt einer schwach ausgeprXgten inversen Schichtung im
Februar (Oberflächentemperatur · 3,8 0 , Tenperatur in 20 m
Tiefe 4,1°). Um die Monatswende Februar/März wurde Homo-
~ Der
- 23 -
thermie bei etwa 4,00 erreicht, die anschliessende von der
Oberfläche ausgehende Erwärmung de s Wassers setzte sich,
wenn auch mit ve'r rlngerter Wirkung-, bis in die grössten
Tiefen des Sees fort. Dadurch kam es während der Sommerzeit nicht zu einer deutlich ausgeprägten thermischen schich, tung in Epl1~ion, Metalimnion und Hypolimnion im klassi' sehen Sinne.
Während des Hochso1Ilners lag der stärkste .
'Gradient der Temperatursc~lchtung in etwa 5 m Tiefe. ' Von
hier ~ nahmen -die Wassertemperaturen zur Tiefe hin nahezu
kontinuierlich ab. Die zunehmende Erwärmung des .Oberflächenwassers führt hier im Juli zu einem Temperaturmaximum von
22",eP.
Bis zu diesem Ze'i tpunkt hatte sieh das Tiefenwasser
auf 7,6° erwärD;lt • . Die" spätsommerliche und herbstliche von
der wasser?berfläche ausgehende 'Vertlkalzirkulation glich
di~ Oberflächentemperaturen, dabei immer grössere Tiefen
umfassend, aus. Das Temperaturmaximum im Tiefenwasser
wurde im November bel 9,6° kurz vor Einse.t zen · der totalen
Vertikalzlrku.lation, die bei 9,0° auftrat, beobachtet:
Die MOnate Novelnber,. Dezember ~ 197S und Januar 1976 waren
durch eine ständige Abkühlung de~ gesamten dabei homotherm
. ' .
0
bleibenden wass~rmassen bis auf ' etwa 3,5 . Mitte Januar gekennzeichnet. Im Februar war die Schichtung wieder invers
mit ,,9 0 Oberflächentemperatur gegen~ber 3,6 0 in 19 m Tiefe.
Nach Aufhebung der inversen Schichtung durch Totalzirkula0
tion waren die thermischen Verhältnisse Mitte März bei 4,2
wieder nahezu homo~he1;m. Das thermische" Verhalten des Gnadensees entsprach während ~e8 Seejahres 1975 damit grund.s,ä"tzlic:h .dem Vernalten des Vorjahres.
SAUERSTOFFVERHÄLTNJSSE
Die A:usgangssituation. zu Beginn. des Jahres 1975 war im
Gnadensee durch nahe zu, homogene Sauerstoffkonzentrationen
in der .ge.s amten Wasser~sse .b.e i etwa ·,. 11,7 ,mg °2/1 .gekennzelchnet · {~b . 20l .
Während der restlichen Wintermonate
-
24 -
und d~s Frühjahrs 1975 baute sich in Oberflächennähe, meist
beschränkt auf T1:efen bis zu 5 m, lnfolqe der - Auswirkung
der Photosynthese von ~hytoplankton eine Zone mit über der
Sättiqungskonzentration liegenden Sauerstoffgehalten auf,
worin sich die Situation 1975 deutlich von derjenigen des
Jahres 1974 abhob.
Im Mai wurde eln.e Maximalkonzentratlon
von 14,2 mg O2 /1 (141 , 02-Sättigung) an der Wasseroberfläche beobachtet. Der fortgesetzte RUckgang der Sauerstoffgehalte während des -Sommers 1975 umfasste die gesamte
Wassermasse, wobei auch an der Wasseroberfläche wesentlich
stärkere Ko~zentratlonsabnahmen 1m Laufe der Zeit beobachtet wurden, als im vorangegangenen Jahr. Hier wurde
~in Minimum 1m Monat November mit 6,8 mg O /1 (63 %, 022
Säetiqungl erreicht. Im Gegensatz dazu · trat ein vollständiger Verlust des Sauerstoffs im Tiefenwasser erst später
~s im Vorjahr, nämlich gegen Ende August 'ein" hielt dafOr
jedoch bis weit in den Oktober hinein . an. Entsprechend
dem Durchgreifen der Vertikalzlrkulatlon bis _in die grösste
,Tiefe des Sees wurde eine WiederbelüftÜDg 4es Tiefenwassers
~ erst Ende Oktober bemerkbar.
Mit etwas zeitlicher Verzögerung im Tiefenwasser erfolgte gegen" Ende des Jahres 1975
eine fortgesetzte Zunahme der- Sauerstoffgehalte im Tiefenwasser, bis Anfang Januar 1976 ein ausgegliChener Zustand
-bei einer Konzentration von etwa 12 -mq O /1 (95 , 02-Sätti2
gung) erreicht wurde.
Die Monate Februar und März 1976
~aren gekennzeichnet- durch eine weitere offenbar photo"
synthetisch bedingte Zunahme der Sauerstoffgehalte in der
gesamten Wassermasse, die zu hoben Ubersättigungsgraden
führte. Mitte März betrugen die Sauerstoffgehalte durch-
"
,
schnittlich 17 mg °2/1 (137 " ' 02-Sättigunq).
ORTHOPHOSPHAt
Hinsichtlich der Gehalte an Orthophosphat zeigte der Gnadensee 197_5/76 1m Prinzip das gleiche Verteilungsbild wie
- 25 -
im Jahre zuvor mit ausgeglichenen Konzentrationen
w~rend
der winterlichen Zirkulationsperioden und einem ausgeprägten Schlchtunqsbl1d während der sommerlichen Stagnationszeit (Abb. 21). Das 1m März 1975 beobachtete Konzentrationsniveau lag bei weniger als 50 mg po 4 -p/m3 und damit gering~üglg unter dem Niveau des Vorjahres.
Die anschliessende
Aufzehrung des Orthophosphats in der Wassermasse der obersten 10 m führte wie 1m Vorjahr zeitweise zu einem Absinken
der Konzentrationen unter die Nachwelsbarkeitsgrenze, so
zum Beispie1 an der Wasseroberfläche im Mai und im Juli 1975.
Die .A kkumulation von.Orthophosphat in der Nähe ,des Seebodens ,
offenba~·
in Verbindung mit Rücklösungserscheinungen ,
erreichte vor Einse.t zen der Totalzirkulation wiederum einen
Kulminationspunkt mit ähnlich hohen Werten wie im vorangegangenen Jahr (Maximum 416 mg p0 4 -p/m J 1m Oktober 1975).
Nach Eintritt der vertikalen Totalzirkulation glichen sich
dl~ Konzentrationen auf einem. sehr hohen Niveau von etwa
110 ~ p0 4-p/m J im 'Dezember 1975 wieder aus, das damit
~eutllch höher lag als im vorangegangenen Jahr. Annäpernd
ausgeglichene KonzentrationelJ. zwischen wasserober·fläche
und Seeboden he;rschten die folgenden ersten Wintermonate
hindurch. nie Situation war durch eine rapide Abnahme der
Orthophosphatkonzentrationen in der gesamten Wassermasse
gekennzeichnet. Mitte März 1976 war das beobachtete .Konzen,
.3
t rationsniveau niedriger als 40 mg p0 4 -p/m und damit deutli~h" nled~lqer als im- .Frühj·ahr 1975. Es ' hat den Anschein,
als ob hlnslchtl'ich des Nährstoffkreislaufes des Phosphors
der GnSdensee einer stärkeren Dynamik im Jahre 1975 / 76 als
im vorausgegangenen Jahr ~terlag.
NITRAT
nie Nitratgehalte im G~adensee zei9t~n ebenfalls wieder das
ausgeprägte Verteilungsverhalten der Pflanzennährstoffe
mit vertikal homochemischem Zustand ·w.ä htend der ZiJ:"kulations-
- 26 -
perioden und deutlichen Schichtunqserscheinungen während
der Sommermonate. Das Konzentratlonsniveau von Nitrat
war in den ersten Monaten des Jahres 1975 ähnlich dem Zustandsbild des Jahres zuvor mit Konzentrationen von etwa
3
800 mg N0 -N/m Anfang März (Abb. 22). Die Nitratzehrung
3
in der Produktionsschicht verlief im Seejahr '975 weniger
drastisch als 1974. Das Nitrat wurde zu keinem Zeitpunkt
vollständig aufgezehrt. Das beobachtete Konzentratlonsminimum lag bei 170 mg N0 3 -N im Juli 1975 (gegenüber 0 mg
N0 3-N/m 3 im September 1974). Die Nitrataufzehrung 1m sauerstoffarmen oder sauerstofffreien Tiefenwasser war 1975 von
-ähnlichem Ausmass wie im Jahr zuvor, trat jedoch entsprechend
.den ~auerstoffverhältnissen im Tiefenwasser zeitlich verzögert ein. Zu Beginn der Totalzirkulatlonsperiode waren
die Nitratgehalte genau so wie im Vorjahr in der gesamten
Wassermasse zunächst niedrig auf einem Niveau von 100 bis
200 mg N0 -N/m 3 , worauf dann infolge fortgesetzter Nitrifi3
kation des Ammoniaks eine fortlaufende und qlelchmässige
Konzentrationszunahme in allen Wasserschlchten bis rum Frühjahr 1976 eintrat, wobei im Februar 1976 sich dem Vorjahr
3
entsprechend ein Konzentrationsn1veau bei 800 mg N0 3-N/m
einstellte. Änderungen des Verhaltens des Gnadensees im
Nitrat-Zyklus waren damit während des Seejahres 1975 nicht
zu beobachten.
Auch" das Zustandsbild der Ammon1umkonzentrationen 1m Wasser
des GnadenseeB war während der Wintermonate durch weitgehend ausgeglichene Konzentrationsverhältnlsse und während
der Sommerzeit durch ausgeprägte Schichtungserschelnungen
bestimmt (Abb. 23). Genauso wie im Vorjahr war ADInonium
am Beginn des Seejahres 1916 im Wasser des Gnadensees auf
Konzentrationen unter der Nachweisbarkeitsgrenze (10 mg
NH4-N/m3 ) abgesunken. Eine Erhöhung der Konzentrationen
-27 -
trat vornehmlich während der FOlgemonate im· Tiefenwasser
als" Folgewirkung der Nitratreduktion bei Sauerstoffmangel
auf, wobei wie 1m Vorjahr eine Maximalkonzentration von über
3
180.0 mg NH 4-N/m in der grössten Tiefe - wegen der Sauerstoffsituation gegenüber dem Vorjahr zeitlich verzögert auftrat. Eine wesentliche Zunahme der Ammoniumkonzentrationen in oberflächennahen Schichten trat im Sommer 1975
zunächst nicht ein, wurde vom Hochsommer an jedoch sehr
deutliqh und erreichte im September 1975 in 5 m Tiefe nahezu
3
100 mg NH 4 -N/m
Durch Konzentrationsausgleich bei gesteiger:ter Vertikalzirkulation im Herhst 1975 stiegen auch oberflächlich die· Konzentrationsgehalte sehr stark, nämlich
. 3
auf über 400 mg NH 4-N/m an. Auch im Dezember lag das Konzentration,sniveau in der gesamten Wassermasse bei ca 400 mg
3
NH 4-N/m noch sehr hoch. Die anschliessende Ammonium-Oxidation liess die Konzentrationswerte bis März jedoch wieder
bis zur Nachweisbarkeitsgrenze (10 mg/m 3 ) absinken. Als
unte_rschiedliches Verhalten gegenüber dem Vorjahr bleibt
daher beim Ammonium-Kreislauf- im Gnadensee lediglich das
vorübergehend sehr hohe vertikal ausgeglichene Konzentrationsniveau von über:, 400 mg NH 4 '-N/m3 zu-verzeichnen.
NITRIT
Das'Verteilungsverhalten des Nitrits im'Gnadensee war im
Seejahr 1975 dadurch bestimmt, dass es ,sich hierbei nur um
ein kurzlebiges Zwischenprodukt von durch die Aktivität
der Bakte'rien bestimmten V~ränderungen im Redoxsystem der
anorganischen Stickstoffve1;bindungen des Seewassers han~
delt. Nach vollständiger Reduktion des Nitrats zu Ammonium
im tieferen Seewasser lagt 'wie zu erwarten, daher auch kein
Nit.rit im Wasser mehr: vor, während in -der Periode starker
Nitratreduktion, die ~esem Zustand vorausging, besonders
hohe Nitri.tgehalte ,im Tiefenwasser auftraten (Abb. 24).
Das gleiche Erscheinungsbild war im Seejahr 1974 zu beobach-
- 28 -
ten. Anders als im vorausgegangenen Jahr waren zu Anfang
des Jahres 1975 die Nitritgehalte offenbar im Gefolge der
fortlaufenden
Ammon~um-Oxidation
relativ hoch, ein Zustand,
der weder Anfang 1974 noch während der Wintermonate 1975/76
zu beobachten war und somit vermutlich eine Ausnahme dars~ellte.
Nitrit war während der gesamten Beobachtungs-
periode 1975/76 auch in den oberflächennäheren Schichten
.des Gnadenseewassers nachzuweisen, wobei es zumeist im
Konzentrationsniveau von· 10 bis 20 mg N0 2-N/m 3 blieb. Zeitweiliges vollständiges Verschwinden wurde im Seejahr 1975
im Gegensatz zu 1974 niemals beobachtet. Die ständige
,Anwesenheit von Nitrit ist damit beim Gnadensee ein Indikator für die starke Dynamik im Stickstoffhaushalt des Sees.
KIESELSÄURE
Auch die Verteilung der Kieselsäure im Gnadensee ist durch
vertikale G1eichmässigkeit während der Wintermonate und
deutliche Schichtung während der Sommermonate gekennzeichnet (Abb. 25). Info1ge starker Diatomeenentwi~k1ung im
zeitigen Frühjahr kommt es rege1mässig bereits vor Eintreten
chemischer Schichtungserscheinungen zu einer Abnahme der
Kieselsäuregehalte in der gesamten Wassermasse während der
Monate Februar und März des Jahres. Dies konnte sowohl
1974 als auch 1975 und 1976 beobachtet werden. Besonders
stark war die Abnahme im März 1976, die die Kieselsäurekonzentrationen bis unter die Nachweisbarkeitsgrenze (0,1 mg
Si0 2 /1) absinken 1iess. Auch im Bereich der oberflächennahen Schichten wurde ein solch niedriges Konzen~rations­
niveau im Mai 1975 erreicht. Ansonsten blieb während der
gesamten Sommermonate Kieselsäure in der Produktionszone
des Gnadensees ständig, wenn auch bisweilen auf niedrigem
Konzentrationsniveau, nachweisbar, was dem Verhalten des
Sees auch im Jahre 1974 entspricht. In gleicher Weise entwickelten sich in heiden Jahren 1m Tiefenwasser Konzentra-
- 29 -
tlonserhöhungen an Kieselsäure woh l als Folge de s Auflösens der Schalen abgestorbener Kieselalgen, wobei ei-n
Konzentrationsmaxlmum von 2 ,9 mq Si0 2 / l
21 m Tiefe beobachtet wurde •
~
September in
. ANORGANISCHER KOHLENSTOFF UND KALK-KoHLENSÄURE-GLEICHGEWICHT
Die Verteilung des gesamten anorganischen Kohle nstoffs(TC0 2 ),d.h.
der Summe von Kohlensäure und deren Dissoziationsprodukten, war Lm Gnadensee im Seejahr 1975 sehr ähnlich dem Zustandsbild
d~ s
Vorjahres (Abb. 26).
Das anfängliche aus-
gegliche ne Konzentrationsniveau von TC0 2 lag im Mä rz 1975
bei CA. 2,48 mmOl / l etwa ebenso hoch wie 1m Vorjahr. nie
Abnahme der Ge8amtko~lensäure lnfolge Photosynthe.se der
Planktonalgen in Oberflächennähe führte zu einem oberfläch7
liChen Konz e ntrationsminimum von 1,93 JmtlO"l /l 1m September
(geg~n~ber 1,83. mmol TC0 /l "1 974).
Die Akkumulation der
2
"G esamtkohlensäure über dem Seeboden erreichte im September
1975 im Maximum 3,03 mmol/l gegenÜber 3,09 mmol/l im Septembe r 1974. Der Ausgleich dieser "Unterschiede wird durch
die herbstliche Vertikalzirkulatlon erreicht. Im März
1976 war bei ca 2,4 mmol TC0 2 /l wieder das übliche Konzentrationsniveau erreicht. Konzentrationsschwa~ungen der
übrigen sm Kalk-Kohlensäure-Gleichqewicht beteiligten Kompdn~nte~ stellen sich ganz entsprechend "dem beim TC02 beobachteten Verteilungsverhalten ein. So bestanden im September "1975 zwischen der Wasseroberfläche und dem Wasser
in 21 D Ti efe die folgenden Kon~entrationsunterschi ede:
'f
"Leitfähigkeit
Mikrosiemens
cm
o m
21 m
-1
211
301
-
pH
,8,35
7,35
freie
KohlensäUre
mval/l
0,018 "
0,275"
A1kalinität Kalzium
mval/l
mva1/1
2,00
2.76
1,98
"2,66
- 30 -
Die beobachteten Differenzen waren damit 1m September 1975
e twas geringer als im vorangegangenen Jahr zum gleichen
Ze itpunkt. Die Konzentratlonswerte des Kalziums weisen
darauf hin, dass ein Teil der .Abnahme der Gesamtkohlensäure auf die Ausfällung von Kalziumkarbonat aus oberflächli"che n Wasserschichten zurückzuführen 1st.
Mit Eintritt
de r Vertikalzlrkulation glichen sich allmählich die Kon zentrationsunterschiede aller Komponenten des Kalk-Koh!ensäu"re-Gleichgewichtes wieder aus. So lagen die Differenzen zwischen Oberflächenwasser und Wasser aus 21 m Tiefe
am 9 . 2 . 1976 bei folgenden Werten:
T
Leitfähigkeit
Mikroslemens
-1
pH
mval /!
ClU
0 ..
266
21 m
287
frei e
I<ohlensäure
7,90
7,90
0,068
0,070
Alkalinität Kalzium
mval/l
mval/!
2,52
2,-58
2,60
2,62
PHYTOPLANKTONBIOMASSE UND CHEMISCHE BIQMASSEINDIKATOREN
Eine Ubersicht über die Phytoplanktonbiomasse im Untersee
während des Jahres 1975 liefert die Untersuchung d~r Chlorophyllgehalte im Gnadensee, Zeller See und Rheinsee (Abb. 28).
Die Auswertungen der PhytoplanktonuntersuchuDgen liegen zur
Zeit ~o~h nicht vor, so dass keine Rechenvolumina-Daten für
Phytoplankton herangezogen werden können. nie Ubersicht
zeigt, dass ähnlich wie im Vorjahr zu gleichen Zeiten in
verschiedenen Teilen des Sees recht unterschiedliche Phytoplanktondichten vorhanden sein müssen, wie man aus d en Unterschieden der Chlorophyllkonzentration schliessen kann. Im
Herbst bis gegen Ende des Jahres 1975 waren die Verhältnisse in den einzelnen Seeteilen hingegen recht homogen.
Es ist weiter ersichtlich, dass, abgesehen von den Wintermonaten NOVember/Dezember und Januar, das Produktionsnlveau
" 31 -
'~m Untersee von beträchtlicher Höhe ist.
Die beobachteten
Maxima der Chlorophyllkonzentration im Untersee waren 1975
niedriger als im Jahr zuvor.
über 20 mg Chlorophyll/rn
3
Oberhaupt wurde ein Wert von
während des Jahres 1975 1m Unter-
see (Gnadensee) nur ein einziges Mal gegenüber 8 'Fällen
;~ahres
des
1974 beobachtet, was darauf schliessen lässt, dass
,die. Biomasse insgesamt geringer als im Vorjahr war
0_
Der Zyklus der ,Konzentrationsveränderungen von partikulärem P~osphor (Abb. -27), der bis zu einem gewissen Grade die
Phytoplanktonentwick-~ung wiederspiegelt! war im Gnadensee
im
~ahre·
1975 ähnlich wie im Jahr zuvor mit geringen Werten
. 3
unter 10 mg Pirn
ledigli<?h während der Wintermonate und
besonders hohen Werten ohne wesentliche vertikale Schichtung
während der Frühjahrszeit. Zeitweise Anreicherungen im
Hypolimnion
im Frühsommer stehen wahrscheinlich
, über Gr.und
.
in ,-Bezie_hung zur Mit_fällung mit biogen ge,fä,lltern Kalziumkarbonat und während der Wintermonate wahrscheinlich im
Zusaiomenhang mit der Wlederau~-fällung von Eisen, das während
der Sommers,tagnation in -erhebl-icher Konzentrati.on im Hypolimnion_in Lösung gegangen war~
R H E IN S E E
tHERMll(
rnfolge des Einfl't!sses des:Rh~instromes erfolgen gewöhnlich im Rheins~e auch~während der warmen Jahreszeit bis in
das- tiefere' ,Wa.s:ser hinein turbulente 'Zirkulationen, so
dass "-sich' th~rmiS~he - Schichtungen weni:ger stabil-. und mit
gering~rem"Gradient~n als' in den,s1;-ärker abgeschlossenen
Teilen des Unt~rseeß ausbilden kÖnnen. Auch werden in der
Regel weit geringere Oberflächentempera~uren' im Rheinsee
-
32 -
errei?ht als beispielsweise 1m Gnadensee und Zeller See.
Letzteres war im .Seejahr 1975 jedoch nicht in dem Ausmass
wie sonst der Fall (Abb. 29).
Während des Soltlllers wurden
im Rheinsee nur geringfügig niedrigere
Oberfläch~ntempera­
turen (Maximum 21,2° im Juli und August) erreicht als im
Gn~densee.
Xm Bereich um 20 a Tiefe waren die Temperaturen im Rheinsee während des Sommers um mehrere Grad höher
als in der gleichen Tiefe des Gnadensees. Im Wasserkörper
un·ter 40 m Tiefe stiegen die Temperaturen während der Sommermonate nicht wesentlich über aO. Damit herrschten am
Seeboden im Rheinsee etwa die gleichen Temperaturverhältnisse wie in dem wesentlich flacheren Gnadensee.
Das
~us­
gangsniveau der Wassertemperaturen vor Eintritt der Schlch•
.
0
tungserscheinungen im März 1975 lag bei 5 auf dem üblichen
Niveau. Ein Temperaturausgleich nach Eintritt der HerbstO
zirkulation 1975 trat bei ca a Ende November ein. Durch
fortgesetzte Abkühlung wurde während des Winters bis Februar
0
1976 ein Niveau von etwa 3,5 erreicht, dem bis März ein '
0
leichter Temperaturni veau,a nstieg bis in die Nähe von 4
folgte. rnfalge der erwähnten turbulenten Strömungen kam
es wie gewöhnlich während des Winters nicht zu einer inversen Temperaturschichtung im Rheinsee.
SAUERSTOFF
Bei etwa gleichem Ausgangsniveau g1eichmässig verteilter
Sauerstoffkonzentrationen im· Vertikalprofil bei etwa 11 mg
°2/1 (93 % 02-Sättigung) vor Beginn des Seejahres 1975 entwickelten sich die Sauerstoffverhältnisse im Rheinsee während der Sommermonate 1975 etwAs .extremer Als ~ vorangegangenen Jahr (Abb. 30). Im Bereich der oberflächennahen Produktionszone entwickelten sich höhere SauerstoffUbersättigungen, wobei sich deutlich zwei zeitliche Schwerpunkte der
biologischen Sauerstoffproduktion abzeichneten mit ein~
Konzentrationsmaximum von 15,4 mg °2/1 (171. %·02-Sättigung)
- 33
an der Wasseroberfläche
~
Mai und einem. solchen von 13 , 2 mg
Vergleichsweise gab es
ein Maximum 1m Juni, bei dem 13,0 Mg °2/1
im
°2/1 (156 , 02-Sättigung) ~ Juli.
im Sommer 1974
nur
nicht einmal erreicht wUrden.
Analog diesem höhe.ren Pro-
duktlonsniveau an der Wasseroberfläche ergab sich 1m Tlefen_wasser unter 40 m e~ne stärkere Sauerstoffabnahme als im
Jahr- zuvor" wobei das 1m Oktober beobachtete Minimum von
O,37 .mg °2/1 (3 , 02-Sättigung) anzeigt, dass im tiefsten
Wasser . die vorhandene Sauerstoffreserve nahezu vollständig
aufgebrauch't war.
Im Jahre 1974 war ein Rest Sauerstoff
m9
von , 1,7
°2/1 (15" C2 -Sättigung) am Ende der Stagnationsperiode noch vorhanden. Im Sauerstoffhaushalt zeigte sich
der Rhei·nsee damit während des Seejahres 1915 stärker belastet als.zuvor~ Durch kräftige Wiederbelüftung während
des Winters 1975/16 wurde ein Nive~u von ca 11,5 mg O2 /1
bis in 40 m Tiefe bereits gegen Ende Januar 1976 wieder
e rreicht-:.
ORTHOPHOSfHAT
Im Seejahr 1915 folgte die Verte~lung de~ OrthophosphatB
Rheinsee wiederum . dem gewohnten Schema und erwies sich
weniq~r divergierend als 'i m Gnadensee (Abb. 31).
Dem
.
~
3
.
A~s9angsn~veau bei _etwa 75 mg P0 -P/m . .Anfang Febru~r 1975,
4
da~ de.u tlic·h höhe:r ' a1-s' im vorangegangenen 'Jahr (ca 65 mg/m 3 )
. war " folgte in der oberflächennahen Produktions.z One eine
a llmähliche'Abnahme der" Konzentrationen, "die sich im Monat
Mai rapide verstärkte; so dass zu diesem ' Zeitpunkt die
KQnzentrati~nen an der w~s~eroberfläche . unter die Nachweis. bar~eltsgrenze (1 mg ' P'04-p/m3) :a-bfiel,~n, was der Situation
'- Gnadense_e ·;vo·llständig en't sprach, desgleichen die im
im
als
im
Rhein~ee ~u. beob~chtenden geringfUgigen
übe~ i·~ · mg·P04~P/1ll3 .· 'im , JUli, ' dene:n -~eine
Erhöhungen auf
erneute vollstän-
dige Aufzeh~9 im SpätsOIIlI1er. f01gte . Diese war j"edoch im
Rheinsee 'anhaltender als im Gnadensee un-d wurde erst durch
- 34 -
Eintritt der Vertlkalzirkulation im Oktober unterbrochen.
Auch erreichte das Absinken des Orthophosphats 1m Rheinsee
die N4chwelsbarkeitsgrenze noch in Tiefen von 5 m, bei
denen im Gnadensee bereits höhere Konzentrationen vorlagen.
Vermutlich kommt 1m Gnadensee ein gewisser Nachschub von
Orthophosphat aus dem Tiefenwasser wegen des geringeren
Abstandes der Wassaroberfläche vom Seeboden leichter zustande als im tieferen Rheinsee. Etwas später als die starken Auszehrungserscheinungen des Orthophosphats im Epilimnion traten wie gewöhnlich auch 1m Rheinsee OrthophosphatAkkumulationen in tieferen Wasserschichten auf. Sie erreichten während des Sommers 1975 gegenüber dem Vorjahr ein deutlich höheres Niveau mit haheren Maxima (281 mg P04 -p/m 3
3
im November 1975 gegenUber 192 mg po 4-p/m im September
1974) und beeinflussten auchseebodenfernere Wa8sermassen
in stärkerem Masse als im Jahr zuvor. SO wurden 1975 200 mg
po -p/m3 im Oktober in einer Wassertiefe von 30 m im Rhein4
see noch überschritten, während 1974 hier im Maximum nur
164 rng/m3 erreicht wurden . Der Ronzentrationsausgleich
durch Vertikalzirkulation trat wie im Vorjahr im Dezember
. 3
bei einem Niveau von weniger als 60 mg/rn ein. Bis zum
Frühjahr . ergab sich ·in der gesamten Wassermasse eine Kon3
zentrationserhöhung auf ein Niveau von mehr als 70 rng P0 4-p/rn
vermutlich im zusammenhang mit dem Zustrom von WaSSer aus
dem Obersee, so dass für das Seejahr 1916 etwa das gleiche
Ausgangsniveau der Orthophosphatkonzentrationen . errelcht
war wie" 1m Jahr zuvor.
NITRAT
Die Verteilungsverhältnis8e des · Nitrats im Rhelnsee wichen
im Seejahr 1975 ebenfalls im grossen und ganzen nicht vom
Bild des vorangegangenen Jahres ab (Abb. 32). Das Ausganqsniveau der Xonzentrationen lag im März vertikal ausgeglichen
~iederum bei 840 .m9 N0 3-N/rn 3 • Es verringerte sich an der
- 35 -
Öberfläche im Laufe des ~ommers auf verhält~ismäss1q geringe
werte, wobei das verbleibende Minimum 1975 mit 120 mg NO~-N/m3
jedoch höher war' als mit 90 mg/rn 3 im Jahre , 1974. nie Abnahme
des .Nitrates 1m Tiefenwasser im Zusammenhang mit der Verringerung des Sauerstoffgehaltes war wegen .der stärkeren Sau,erstoffzehrung 1975 in Bodennähe wie zu erwarten höher als
.
3
"Anfang November waren nur noch 250 mg N0 -N/m
3
3
"1,n "45 m"·Tiefe vorhanden (Minimum 1974: 380 mg/rn ) .
Auf-
.im Jahr zuvor.
fällig gegenüber dem Vorjahreszustand waren wiederholt auftr,e tende Konzentrat"lonsspi tzen im T.iefenwasser sQWle ein
einmalig beobachteteJ; Höchstwert an der.Wasseroberfläche 1m
April. , Der A~sgleich der vertikalen Konzentrationsunterschiede ~rfolgte im November 1975 auf einem Niveau von 600 mq
3
N0 3-N/m.
Di~ Konzentrationen steigerten sich in der gesamten Wassermasge in den Folqemonaten, .wahrscheinlich 1m Gefolge der Ammoniakoxidation auf ein Niveau von über 800 mg
No3-N/.ni.3~. 1~ :februar 1976, das bis z~ März· noch grösser
wurde • .' Die I<onzentratlonsverhältnlsse .zu Beginn des Seejahres ·1976 entsprachen damit _annähernd der Situation im
·Vorangegangenen Jahr.
AMMONIUM
Ein ziemlich ·bewegtes Bird zeigten die ·Konzßntratlonsveränderupgen des Amm6nipmsim . w~sser des Rhelnsees während
. des Seej.ahres 1975 (Abb. 33). Verhältnismässig ge·r ingen
Kqnzen~ationen im Bereich der oberen Hälfte des Wasserkörpers i~ den ~rsten~onaten des Jahres 1975 folgte zum
Frühjahr hin h'ier .e ine ~e'Wi:sse Zunahme qer Konzentrationen,
, d;~ sich alsbald, und hier ~esentllch verstärkt im ·tieferen Wasser, ~~rtse:.tzte. D;1e s"ehr erheblichen Konzentrations"2·unahmen im 'unteren Teil der WasS"ermassen im- späten
prühj.ifir un~ ·F~hs~:r; lassen verDiu~en8 dass es sich nicht
·nur .WQ. Remi_nei:'lillsierungsprodukte des abgestorbenen Phytoplanktons handelt, sondern qass zum. erhebli~en Teil die
-
36 -
Reduktion von Nitrat für das Auftreten von Ammonium verantwortlich ist. Im Epilimnion sowie auch im Tiefenwasser
nahmen· die Ammoniumkonzentratlonen während des Hochsommers
allgemein wieder ab, erst 1m Spätsommer kam es zu einer
allgemeinen Zunahme, die im Bereich .des T!efenwassers unte: ~en Verhältnissen des Sauerstoffmangels sehr ausgeprägt
wurde und zu ungewöhnlich hohen )tonz'entrationsmaxima (470 mg
.
3
) führte. Die Zunahme der Konzentrationen in Oberflächennähe im Herbst 1975 ,dürfte ·im Zusammenhang mit der
Einb~zlehung.tieferer Wassermassen durch die Vertikalzirkulat10n stehen" Das Konzentrationsniveau blieb auch nach
Ausgleich der vertikalen Unterschiede 1m Winter 1975/76
allgemeinen sehr hoch (über 150 mg/m3 ). Erst im März
Wurgen 100 mg NH 4 -N/m3 im Wasser des Rheinsees generell
wieger unterschritten. Das verstärkt~ Auftreten von Amm0nium, '1m Wasser des Rheinsees entspricht der ungünstigeren
Bilanz qes Sauerstoffhaushaltes des Rheinsees 1m Seejahr 1975.
~H4-N/m
1m
NITRIT
Wie aus dem bewegter.en und extremeren Ablauf der Veränderungen der Ammoniumkonzentrationen 1m abeinsee während des
Seejahres 1975 zu_~rwarten war, spiegelt sich diese Situation auch wieder bei der Verteilung und Veränderung der Konzentrationen des Nitr~ts im Wasser (Abb. 34). Während der
W1nterm~nate sowohl Anfang 1975 als auch wäh+end des Win~ers 1975/76 blieben die Nitritgehalte im Rheinsee durch.
.
.
3
weg niedrig, ~.h. unter 10 mg N02 -N/m. Doch war Nitrit
während des ganzen Zeitraumes fort~egetzt nachzuweisen.
Ni:tr.itanre.iche:s:::unge~ ,traten vom Seeboden ausgehend in mehre~en Schüben auf, ' wobei ' sie zeitweise sich hinauf bis zu
Tiefen -von unter 10 oder unter 20 m auswirkten. Bereits
1~ Jähre 1974 waren zwer ~hasen solcher Anreicherungen,
n~lich im Ju~i und im September/Oktober, erkennbar, die
durch verstärktes Auftreten des Nitrits im Juni sowie von ,
- J7 -
September bis November -im Seejahr 1975 ihre Entspreehunq
fanden. Zusätzliche vom Seeboden ausgehende Ronzentrationsanreicherungen waren auch im Februar 1975 zu beobachten.
Der .Vergleich mit dem Auftreten von Ammonium im Rheinsee
zeigt, dass Nitrit verstärkt immer dann aUftritt, · wenn sich
die Ammoniumkonzentrationen stark erhöht hatten. Aus die.sem Grunde wird man "das Erscheinen des Nitrits mit der
~akterlel1en Nltratreduktion in Verbindung bringen können.
Entsprechend , den wesentlich höheren Ammoniumwerten des
Se,e jahres 1975 waren auch die 1m Jahre 1975 beobC\chteten
wesentl~ch höher als 1m J~r zuvor, nämlich
111 mg . N0 2-N/rn 3 im Oktober 1975 (gegenüber 85 mg/rn) 1974)
Nitritmaxima
und 106
~
·
3
·
3
NOZ-N/m im- J~1 (gegenüber 33 mg / rn- 1914) .
K IESELSÄUR~
Die "Vetteilung der :Kieselsäure 1m Rheinsee entsprach im
Seejahr 1975 dem gewohnten Bi~d (Abb . 35). im März bestand
eine .g ltüchmässlqe vertikale Vert:-eilunq der Ries"e lsäure
auf einem -Niveau von 2,7 mg Si:0 2 / 1 , . was der Situation im
gleichen Monat des Vorjahres .etwa entsprach. VerringerUng
der Kieselsäurekonzentratlonen durch. AUBzehrunq machten
sich vorwiegend . an der Oberfl~che, in geringerem Masse
jedoch auch noch in grösseren Tiefen bis ~u. 30 m, in der
Fo"lgez,eit bemerkbar. Dabei lassen s i ch zwe,i Zehrungsperioden, " di~_ eine mit "dem Maxim~ der Auszel;trung im Mai, die
z~ite :~it dem Maximum der Auszehrung im .A ugust", beobach-
ten.
Oie Kieselsäure -_blieb auch in diesen Perioden stets
nachweisbar. ' 'Im
~i wu~de
-an der Wasseroberfläche ein
MinLmum yon 0,5 mg , Si~/l ~d im August ein solches von
0.,.2 - mg/l e7r~icht!. was auch dem AUSlfta"sa der Aufzehrung
diese"S - Nährstoffes im Jahre 1914 entsp~ach.
Die .auch 1974
beObachteten ' AkkumUl,at~on9vorgänge ; erwiegen sich im Seejahr
"1 975 jedocl! al.s . deutlich -stärker als .im Vorjahr und. er-
reichten ndt einem
Max~um
von 3,6
m~
Si02 /l fast die im
- 38 -
Gnadensee beobachteten Beträge (3,7 mg/l) . Die Ursache
dürfte ebenfalls mit der ungUnstigeren Bilanz des Sauerstoffhaushaltes und der damit verbundenen Akkumulation
von freier Kohlensäure und stärkeren Absenkungen des pR
i~ Seejahr 1975 im Zusammenhang stehen.
Nach Ausgleich
der Konzentrationen durch die vertikale Totalzirkulation
wurde ein durchgängiges Xonzent;at16nsniveau von 2,2 mg
~i02 erreicht.
In den ersten Mo~aten des Jahres 1976 ergab- sich eine durc~9ängigej allmähliche Anre1cherung des
~assers mit Si0 , 80 dass ~ März ein gegenübeF dem Vor2
JAhr deutlich 'erhöhtes Konzentrationsniveau von 3,4 InS
~102/1 vorlag,ve~mutlich 1m Zusammenhang mit dem Zustrom vom Wasser des Obersees.
ANORGANISCHER KOHLENSTOFF UND KALK-KoHLENSÄURE-GLEICHGEWICHT
Auch für die jahreszeitlich~n Veränderungen und vertikalen
Unterschiede der Komponenten des Kalk-Kohlensäure-Gleich' gewichtes und für TC02 gilt für den Rheinsee, dass die Un~
terschiede im Jahresverlauf weniger extrem sind als im
Gnadensee. Obwoh'~ dies grundsätzlich auch für das Seejahr
.1975 - gilt, so war wie ~nach den Sauerstoffverhältnissen zu
erwarten war, das . ~usmass der Divergen?:en in diesem Jahr
qrösser als ~ vorangegangenen (Abb. 36). Bei etwas höherem Ausgangsniveau an TC0 2 von. 2,5 mmol/l im März 1975
(~974: .2,35) verminderten sich die Werte in oberflä.chennahen Bereichen dur.c h Inkorporation in Phytoplankton bei
der- Photösynthese auf das Extrem 1,84 mmol/lim _S eptember .1 ;75 (Minimum 1974: 1,88 nunol/l.). Umgekehrt beliefen
s~ch die ~re~~her~ngeri von TC0 2 im Tiefenwasser im Rhein~
see 1975 auf 2;71 mmol gegenüber-2,45 mmol/l 1974. Dementsprech~nd lagen die Ex~emwerte für freie Kohlensäure
. ~ Tiefenwasser des Rhernsees im August 1975 bei 0,248
~l/l (O~erfläche 0,900), der Alkalinität bei . 2,46 mval/l
(Oberflä.che 1,98) und beim Kalzium 2,50 uval/l (Oberfläche
-
39 -
1,92) und beim pH 7,30 .(Oberfläche 8,84) .
Sie waren also
auch erheblich extremer als im Seejahr 1974.
PHYTOPLANKTONBIOMASSE UND CHEMISCHE BIOMASSEINDIKATOREN
Da$ Bild der jahreszeitlichen und vertikalen Verte-ilung
,von partikulärem Phosphor im·Rheinsee (Abb. 37) entspricht
weitgehend den Verhältnissen im Gnadensee (Abb. 27). Im
Sommer 1975 traten im Epilimnion zwei Maxima auf, eines
im späten Frühjahr
~nd
eines im Juli, die sich auch in
den w.erten dt;:!s Chlorophyll (Abb. 28) wiederspiegeln.
Die
zeitwei.sen Erhöhungen" de:s partikulären Phosphorgehaltes
1,m bodennahe.n Wasser des Rheinsees dürften ebenfalls mit
Ausfällungserscheinungen des
Elsenh~dr?xydes
ZE L [
Kalzi~arbonats
und des
in Verbindung" stehen.
E R SEE
Das thermische und chemische Verhalten Qes Zeller Sees
ähnel t s"tark dem de~Gnadensees. Gegenüber dem Gnadensee
zeigte der Zeller See während des SommerS 1975 geringere
OberfläChentemperature~-O .(Maximwn. im Jl.11i' 20,1°), dqfür
k~ 4er wärmegeWiiln ---im Zeller See dem tieferen Wasser
stärker zugute. Im Juli betrug die Wassertemperatur
i n 15 'in Tiefe:' 15,0° gegenüber 9,4° im Gnadensee. Die etwas
h öhere Temperatur im'-Zeller See zu Beginn der Vollzirkukation (11,3°) gegenübe~4em'Gn~densee (10,0°) zeigt an,
dass der Wärme gewinn "in diesem T~il des Sees eher ein wenig
nöh.er war a
Während der z~r~ulationsperioderi bestanden im Sauerstoffgehalt des Ze:11er Sees keine, wesentlichEm Unterschiede
zum Gnadensee. In der Stagnationsperiode war das Ausmass
- 40 -
des Sauerstoffschwundes 1m Hypolimnlon geringer als Um
Gnadensee. Im August waren im Zeller See in 20 m Tiefe
noch 1,8 mg O2 /1, in 24 m jedoch kein Sauerstoff mehr nachzuweisen, im September war der Sauerstoffgehalt auch in
29 m Tiefe unter die Nachweisbarkeitsgrenze gesunken.
Mitte Oktober war bereits bis in die gröBste Tiefe des
Zeller Sees eine kräftige Wiederbelüftung eingetreten.
Die SauerstoffUbersättlgung in dem Epilimnion lag
im
Frühjahr und Sommer im Z~ller See in ähnlicher Grössenordnung wie im Gnadensee. Sauerstoffkonzentrationen von
Ube~ 14 mg/I wurden im Mai (142 , 02-Sättigung) gemessen.
Ubersättigungswerte an Sauerstoff wurden bis hinab zu 10 m
Tiefe noch bis Ende Juli ständig beobachtet. Die Wiederbelüftung und der Ausgleich der Sauerstoffkonzentrationen
durch Vollzirkulat1on trat im Zeller See ebenso wie im
Gnadensee im Oktober ein. Die WiederbelÜftung erfolgte
jedoch wesentlich rapider.
Die Situation der anderen chemischen Parameter entsprach
weitgehend dieser grundsätzlichen ·Schichtunqssituation.
Nitrat und Nitrit waren am Ende der Stagnationsperiode
im sauerstofffreien .Tiefenwasser nicht vorhanden. In den
oberflächennahen Wasserschichten wurden Pflanzennährstoffe,
wie Orthophosphat, . Nitrat und Kieselsäure, zwar merklich
aufgezehrt, die verbleibenden Konzentrationen fielen jedoch niemals unter die Nachweisbarkeitsgrenze dieser Stoffe. z~ Beginn des Seejahres 1975 war der Nährstoffvorrat
im Zeller See gröss.er als im Gnadensee. Die mittleren Gehalte an ·Orthophosphat lagen zu diesem Zeitpunkt bei 75 mg
p04-p/m3 (gegenüber 47 im Gnadensee), die Nitratgehalte
.
3
mit 1100 mg NOJ-N/~ (gegenüber 780 im Gnadensee) und die
3
Ammoniumgehalte bei 90 IICJ NH.-N/m
Im März 197.6 lagen
zwar d~e prthophosphat- und Ammoniumwerte im Zeller See
1m gleichen Konzentrationsbereich wie im Gnadensee, · die
N1tratgeha·l te waren IIlit lCX>O mq H03 -N/rnJ jedoch .wiederum
wesentlich höher als 1m Gnadensee. Offenbar liegt zur Zeit
- 41 -
an
die Nährstoffreserve
Nitrat Um Zel1er See vor Beginn
der Vegetationsperiode ständig um etwa 25 % höher als· im
Gnadensee •
.B E Z I E H U N GE N Z W I S e H E N Z U S T A ND S B L D DES 0 B E R SEE S UND D ES U N T E R SEE S
Die Elqenständigkeit des limnologischen Regimes des Untersees , w'e lche das chemische Zustandsbl1d des aus dem Ober-
see abfliessEmden Wassers überformt (vergl. Bericht über
die Freiwasserzone 1974/75), bestehen nach wie vor.
- 42 -
ZUSAf'IoIEtlF ASSUNG
Oie Ergebnisse der Freiwasseruntersuchungen 1m Zeitraum
vom Januar 1975 bis März. 1976 lassen erkennen, dass sich
die Tendenz der Zustandsentwicklung' des ursprünglich oligotrophen Bodensee-Obersees weiter .1n Richtung auf den
eutrophen Gewässertyp fortgeseezt hat . Dies wird durch
' die Konzentrationserhöhung von Orthophosphat im Freiwasser
um etwa 5 mg P/m 3 im Laufe des Seejahres 1975/76 (auf etwa
7.5 mg/rn 3 , angezeigt. Die Phytoplanktonentwlcklung war
ee.l tweise beträchtlich (Höchstwert der Biomasse 1,37 mg/I
· Rechengewicht). Infolgedessen wurde das Orthophosphat
zeitweise bis auf weniger als 0,5 mq P/rn 3 aufgezehrt.
Phosphor ~st daher nach wie vor als produktionsbegrenzender ~aktor für Phytoplankton-Entwicklung im Bodensee-qbersee anzusehen. Das Planktonprodukt1onsn!veau war weiterhin hocb und lag 1m Schwankungsbereleh der letzten Jahre '.
Letzteres gilt auch fUr die Folgewirk~gen der Planktonproduktion auf Sauerstoffzehrung ~nd -übersättigung.
Infalge der star~en Phytoplanktonentwicklung kam es zu
Sauerstoffübersättigupgen im Epilimnion bis zu 148 ,.
Durch mikrobiellen Abbau der Biomasse wurde der Sauerstoffha~shalt des Sees 'beträchtlich belastet.
Sauerstoffminima
1m Metalimnion und Aufzehrung des Sauerstoffs im tiefen
Hypolimnion bis zu 37 % des Sättigungswertes (4.6 mg 2 /1)
waren die Folge. Damit lagen die im Extrem beobachteten
SauerstoffUbersättiqungen 1m Jahre 1975 höher als 1974.
Die SauerstoffMin1ma im tiefen Bypolimnion waren im Jahre
1975 und 1974 nahezu identisch niedrig.
°
Oie WiederbelUftunq des Tiefenwassers im Winter
197~/76
war kräftig, die Sauerstoffgehalte des Sees lagen zu Beginn
des neuen SAejahres 1976io 'der gesamten Wassermasse im
Bereich von 10 - 1 r ,~ 02/1.. Die Sauerstoffsit.uation war
,damit wesentlich, günstiger als zu Beginn des Seejahres 1975.
- 43 .-
Vom Standpunkt des Gewässerschutzes muss der Zustand des
Obersees in der Berlchtsperiode noch weiterhin als ungünstig
angesehen werden, wobei zu berUcksichtiqen ist, dass die von
den Anliegerstaaten getroffenen Massnahmen noch nicht voll
wirksam geworden sind.
De~
U~tersee
zeigte 1m Seejahr 1975 wie der das typische
zustandsbl1d eutropher Seen mit zeitweise vollständigem
Sauerstoffschwund 1m Tiefenwasser im Gnadensee und Zeller
See und mit 1n
di~~em
Jahr ebenfalls sehr geringem Sauer-
stqffrestgehalt im Hypolimnion des Rhelnsees. Auch im
Unter see lst: Phosphor als produktionsbegrenzender Faktor
anzusehen '.u nd ,wird 1m Epilimnion zeitweise bis unter die
Phosphorverblndungen
aus dem Seeboden wurden in erheblichem Masse zum Zeitpunkt des ,<vollständigen Sauerstoffschwundes freigesetzt
.und führten zu Konzentrationsanreicherungeh im Hypolimnion
bis " übe"r 400 mg Pim 3 • Auffällig war 1m Gnadensee das
aU8serordentlich hohe Konzentrationsniveau von Orthophos. ..
3
3
phat (11Q rng "p0 4-p/m ) und von Ammonium (400 mg "NH 4-N/rn )
nach Eintritt der Vollzirkulation im Gnadensee 1976 mit
wesentlich höheren Werten als ein Jahr zuvor. Die Wiederbelüftung des Tiefenwassers im Winter 1975/76 war in allen
Teilen ~es Untersees vollständig. Im Rheinsee zeichnete
sich das Zustandsbl1d durch ausserordentlich hohe Ubersättigungen (17 '1 %;) im Mai und Juli ab sowie auch durch eine besonders hohe Sauerstoffabnabrne in den grössten Tiefen (auf
0 ~ 37 mg °2/1) und auf eine ungewöhnlich hohe Zunahme des
Orthophosphats im Tiefen~asser in diesem Zusammenhang aus.
Nachweisbarkei ts-grenze aufgezehrt.
- 44 -
Tabelle .l
<1l
Normal-Tie fenserien an den Statione n
Fischbach-Uttwil: Für chemische Untersuchungen:
0, 5, 10, 20, 30, 50, 100, 150, 200, 250
m,
ab September 1975 : zusätzlich 1S und 230 m
Für Temperaturmessunqen:
o - 50 m in 1 m Abstand,
ferner 75, 100, 150, 200, 230, 240 und 250 m
Für SauerstoffmessuDgen :
0, 5, 10, 15, 20, 30, 50, 75, 100, 150,
200, 230, 240, 250 m
im Jahre 1975 auch 2.-5-, 7.5, 40 m
Hagnau-MUnsterlinqen: 0,
~.S,
S, 7.5, 10, 15, 20, 30, 50,
75, 100, 150, 180, 200 m
Lanqenargen-Arbon: 0, 5, 10, 15, 20, 30, SO, 100, 150, 185,
195m
Uberlingen:
0, 0 . 5, 5, 10, 30, 50, 100, 135, 143111
- 45 -
Tabelle 1 (2)
UNTERSUCHUNGSTERMINE JANAUR
1975
BIS MÄRZ
1976
an den Stationen Fischbach-Uttwil (F), Hagnau-Mün sterlingen (H), Langenargen-Arbon (L), Oberlingen (0),
Gnadensee (G), Zeller See (Z) und Rhe1nsee (R).
Sonderprogramm Temperatur und sauerstoff an Station
Fischbach-Uttwil (FS) .
gen
an:
Station Fischbach-Uttwil (FB )
UNTERSEE-STATION
9. 1 .1975
G
Z
G
Z
G
Z
20. 1 .
27. 1 .
17 . 2.
·23.
14 .
21.
12.
3.
4.
4.
5.
20. 5.
9 . 6.
18.
9.
14.
21.
21.
27.
6.
7.
7.
7.
8.
8.
28·. 8.
R
G
Z
G
Z
R
G
.z
G
Z
G
13.10.
H
L
FS
u
FS
R
1 .4.
F
FS
Z
G
15.4.
23 .4.
29.4.
13.5.
14.5.
27.5.
u
H
L
u
F
H
L
FS
F
H
u
28.5.
10.6.
FS
R
24.6.
F
25.6.
11
L
R
Z
Z
u
F
19.3.
20.3.
Z
G
L
R
R
G
H
FS
F
Z
6.10.
F
4.j.
12.3.
R
G
7.1.1975
9.1 .
21.1.
29.1.
4.2.
12.2.
19.2.
26.2.
R
8. 9.
15. 9.
OBERSEE-STATION
R
24 . 2.
20. 3 .
Bakteriologische Untersuchun-
L
H
u
- 46 -
3.11.1975
10.11 .
R
G
8.12.
G
G
G
17. 3.
G
22. 7.
. 1. 8.
R
12. 8.
13. 8.'
R
26 . 8.
Z
2. 2.
3. 2.
. 8. 3.
R
Z
7. 1. 1976
12. 1.
9. 7.
Z
1.12.
4. 9.
Z
R
Z
8. 7.1975
10. 9.
L
FS
F
PS
L
F
H
U
FS
F
16. 9 .
14 . 10.
L
U
FB
H
16.10.
L
11.11.
F
PS
PB
12. 11 •
F
23.10 .
28~
10.
U
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11
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20.11.
26 . 11.
9.12.
11.12.
U
FS
PB
F
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L
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7. 1 • 1976
13. 1 •
F
L
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3. 2.
F
10. 2.
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PS
9. 3.
24. 3.
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P
FS
ß
L
U
B
L
U~
- 47 -
Tabelle
,
(3)
Liste der bestimmten Inhaltsstoffe für die Untersuchungsstationen Fischbach-Uttwil
(F) , Hagnau-Münsterllngen (H) ,
ttbe-rlingen (U) , Langenargen-Arbon (L) . -Gnadensee -(C)
I
, Zeller ' See (Z) und Berlingen (B)
Temperatur in Gri;\d Celsius
F
Leitfähigkeit in Mikros_iemens
F
'"
bei.- 200 e'
H
tl
U
G
Z
B
L
G
Z
B
B
L
(umgerechnet mit
Korrekturtabelle. Bodensee)
pH
F
H
tl
L
G
Z
in mg/l F
H
Ü
L
G
Z
B
F
H
U
L
G
Z
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H
G
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B
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G
Z
B
F
H
L
G
Z
B
F
H
L
G
Z
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L
G
Z
B
(~_tivität)
Sauerst6ff~on~entration
sa~erstolffs:ätti9unq in
%
", (bei mittleren Oberflächen1uftd<1lck)
freieS .:0 2 in mva1/1
S äu~e.bindungsve,rmögen
lip.it~t)
(A1ka-
in mv~ll/i
TotaL anorganischer Kohlenstoff (berech·n et aus SBV
und pH). mmo1/1
'.-'
Calcium in mval/l
Magnesium (Differenz zwischen
GH und , Ca) in mval/l
Silikat in mg/l Si0 2
3
o-Phosphat-Phosphor in mg/rn
T6tal Phpsphor im Filtrat
,
3
(nach Aufschluss) in mg/m
Totaler Phosphor lin Rohwasser
3
,. (mich Aufschluss) in mg/rn
partikulärer" Pho~phor
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F
H
F
H
L
G
Z
B
P
H
tl
L
G
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G
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F
H
L
G
z
B
p
H
L
G
Z
B
F
H
L
G
Z
B
(P-TOT - . 'P-FIL)
hydrolysierbarer . Phosphor
(berechnet (P-FIL - P04-P)
GesaJl}thärte in mval/l
•
- 48 -
Ammon~um~Stickstoff
in mg/m 3
Nitrit-Stickstoff in mg/rn]
Nltrat~Stlckstoff iQ mg/rn)
Kjeldahl-Stickstoff im Fil3
trat in mg/rn
Stickstoff im
Kj~ldahl
F
H
F
B
F
H
L
L
U
L
FT)
L
F 21 H
L
H
L
G
G
G
G
Z
a
Z
B
Z
B
Z
B
G
Z
B
G
Z
B
Rohwasser 1n mg/m)
partikulärer Stickstoff
direkt {Stickstoff in
,
3
. .mg/rn auf dem Filter
-·organischer Stickstoff" 00rechnet (im Filtratl
(N-KJF - NH4-NI in mg/rn3
C1Uorophyll (al nach Golter-
F
F
F
mann in mg/na3
Phaeophytin nach Goltermann 1n mg/rn)
Collfor.me Keime auf
L
H
H
F
H
Streptokokken auf m-Bntero-
F
H
coccus Agar Keime/100ml
Chlorid-Ion 1n mq/l
F
L
F
F31 H51
F 21 H51
H51
H51
H51
H51
H51
41
F
H51
F 41 H51
L
ENDQ-
Agar LES bei 37°C
Keime/100ml
Sulfat-Ion in mgll
Fe in mg/rn)
Mn
in ag/l
.'.
3
Cd 1n mg/rn
Cu in mg/rn 3
Zn in mg/rn3
3
Pb in mg/rn
' Cr in mg/m3
}' Na in g/m
. K i .{:'g/m3
3
L
L
L
L
G
Z
B
G
Z
B
G31 z31 B61
a 71
a 71
B71
B71
a 7) .
7) B ·
a 71
a 71
- 49 -
total organischer Kohlen-
H
U9 )
B8 )
stoff im Filtrat in g/m 3
total organischer Kohlenstoff im Rohwasser in g/m
3
KMn0 -verbrauch in mg/l
4
Chemischer Sauerstoffbe-
F2)
U9 )
G
Z
B
G
Z
B
darf in mg °2/1
Trübung
Extin~tion·bel
0)
240 nm
bis November 1975
1 ) ab FebrUar 1975
2) ab 'September 1975
3) ab Juli 1975
4) ab Oktober 1975
5) b.:l,s September 1975
6) April bis Juni 1975 fehlen
7) bis März 1975
8) ..ab Februar 1976
9) in zentrifugierter Probe
10) bei 254 nm
•
U1O )
L
AUSKONFTE
Baden-Württemberg~
Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Umweltschutz
7 Stuttqart
Postfach
Bayern:
Bayerisches Landesamt für Wasserwirtschaft
B München
Abholfach
österreich:
Amt der vorarlberqer Landesregierung
A 6901 Breqenz
Montfortstr. 4
Schweiz:
Eidg~nöss1sches
eH )003
Amt für Umweltschutz
Bern
Monbijoustr. · 8
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.1:100000
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6 km
Tiefen in m.
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schach
Lage der Untersuchungsstationen im Bodensee
Obe<see: Foschboch -Uttwii I')
Langen argen - Arbon 121
Hagnou - Münsterlingen (3J
Übe";nge< See. Übeo-iingenl4)
lkItersee : Gnodensee~51
Zeller See 161
Rheinsee . Berlingen (7 J
Abb.1
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Abb.3
Wasserstal}d am Pegel Konstanz 1975/76
- - mittlerer monatl. Wasserstand
- - - Iangjähr. mittlerer monat!. Wasserstand (1877 -19641
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500
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cm
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mit Station Langencrgen - Arbon und Überlinger See - - - - - ......
Abb.18
Synoptische Übersicht über die Aufzehrung und
Akkumulation des Phosphates
Bodensee - übersee
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Untersuchungsstat ion kleiner a ls 10 mg P0L.-P/m3/lII)1)()(x)
Überlingen
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bzw . ~<leiner 01s . 20 mg P04 - P/m3 (,,,,,,,,, ",) ist.
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