Benthos und Sauerstoffmangelsituationen

Zur Zeit besteht ein wachsendes interesse an historischen Daten, da nur der Vergleich von historischen Biomassedaten und Artenzusammensetzungen langfristige Trends enthüllen kann und uns zu einem besseren Verständnis heutiger Umwelt-Zustände führt.

Ragnar Elmgren konstatierte aufgrund historischer Vergleiche tiefgreifende Veränderungen des Energieflusses in der mittleren Ostsee seit der Jahrhundertwende als Folge einer Biomassezunahme im Flachwasser und einer -abnahme in den tieferen Bereichen. Auch in der Westlichen Ostsee lassen sich derartige Veränderungen konstatieren, die einhergehen mit einer deutlichen Veränderung in den Dominanzverhältnissen (in Gebieten der Kieler Bucht zwischen 10 und 20 m dominiert der Sauerstoffmangelresistente Priapulide Halicryptus spinulosus aufgrund des Rückganges anderer Arten

Anhand einer umfangreichen historischen Datenbasis kann die Veränderung des Benthos in den letzten 60 Jahren für jedes der Becken der Ostsee gut dokumentiert werden. Allgemein läßt sich eine Sequenz ausgehend von einer (langlebigen) Bivalvier / Echinodermen-dominierten Gemeinschaft über eine biomassestarke Bivalvier / Polychaeten- Gemeinschaft konstatieren, die sich jedoch schon durch starke Fluktuationen auszeichnet und in besonderen Streß-Situationen zusätzlich auftretende Priapuliden (Halicryptus, Priapulus) eine starke Zeigerwirkung haben. Über eine recht vergängliche und biomassearme Kleinpolychaeten-Gemeinschaft (Scoloplos, Capitella, Polydora, Heteromastus) folgt meist der azoische Zustand mit gelegentlichem Auftreten von vagiler Epifauna (Harmothoe, Crustaceen). In historischen Vergleichen wurde oft eine eutrophierungsbedingte Biomassezunahme oberhalb der Halokline gefunden, während die Fauna darunter deutlich verarmte und große Schwankungen aufwies. Dieses Geschehen ist vor einem deutlichen West-Ost Gradienten zu sehen. Waren bislang nur östliche Becken betroffen, so mußte seit 1989 auch das Arkona Becken zu den akut gefährdeten Gebieten gezählt werden. Hier wurden im Juni 1989 weite Bereiche bedeckt mit Schwefelbakterien (Beggiatoa) gefunden, die in der Nähe von gerade abgestorbener Makrofauna weiße Ringe (über schwarzem Schwefelwasserstoff-Schlick) bildete, meist um große tote Islandmuscheln (Arctica) herum.

Die Entdeckung dieser weiträumigen Beggiatoa-Rasen durch Video-Profile in den tiefen Arealen der Ostsee-Becken war dem Umstand zuzuschreiben, daß diese lockere und fragile Oberflächenschicht von normalen Sammelgeräten wie Greifer und Kastenlot regelmäßig durch deren Staudruck bei Annäherung an den Boden "weggeblasen" wurden und so in den Proben nie erschienen.

Der entscheidende Punkt für die Qualität des Meeresbodens in allen Ostsee-Becken scheint die Anwesenheit bzw. Abwesenheit von Makrofauna zu sein, welche das Sediment aufarbeiten und es gewissermaßen "säubern" kann vom Detritus, der aus der Wassersäule herniederregnet und/oder seitlich herbeigetragen wird (laterale Advektion). Der Übergang von einem in den anderen Zustand wird charakterisiert durch dichte Lagen von Detritusflocken auf dem Sediment und in der Grenzschicht. Es wurde eine Größenzunahme dieser Flocken von West nach Ost beobachtet, was zugleich als eine Verschlechterung der Situation interpretiert wird. Ist der Sauerstoff im Sediment durch bakterielle Abbauprozesse aufgebraucht, wird diese flokkulente Schicht durch Beggiatoa-Matten konsolidiert. Beggiatoa kann nur an der Grenzschicht zwischen Schwefelwasserstoff und geringen Sauerstoffgehalten im Wasser auftreten. Wir erleben einen negativen Rückkoppelungsprozeß, der alle Meeresböden betrifft, wenn die Makrofauna einmal ausgelöscht ist. Die organische Detritus-Fracht, welche vorher der Makrofauna als Nahrung diente, muß nun am Boden bakteriell aufgearbeitet und oxidiert werden. Dies hat in Kürze Sauerstoffmangel zur Folge, der wiederum Benthoslarven am Siedeln hindert und eine Rekolonisierung erschwert, wenn nicht sogar verhindert. Diese "dead bottoms" waren Ende der 80iger Jahre im nördlichen Bornholm Tief, im Danziger Tief, im südlichen Teil des Gotland Tiefs und im Landsort Tief zu finden. Sie wurden bereits in den 70iger Jahren von finnischen Kollegen mit einer Gesamtfläche von 70 000-100 000 km² beschrieben, die von Jahr zu Jahr stark fluktuiert.