The Baltic Sea in 1996 — continuation of stagnation and decreasing phosphate concentrations

Summary

The severe winter of 1995/96, which was among the coldest in the western and central Baltic Sea since 1946 (4th rank), caused negative temperature anomalies in the winter surface and summer intermediate waters. The surface temperatures remained below the long-term mean until July, but reached positive anomalies between 2 and 4 K in August due to sunny high pressure weather conditions and weak winds.

Compared with 1995, the mean inflow of saline water into the Baltic decreased. This supported the continued stagnation in the deep water of the central Baltic in 1996. The intensive inflow at the beginning of November, which just failed to meet the criteria for a major Baltic inflow, transported about 80 km³ water with salinities up to 26 PSU and 20 PSU respectively across the Drogden and Darß Sills into the Baltic Sea.

Oxygen conditions in central Baltic deep waters deteriorated in 1996 due to the continued stagnation period which began in 1995. Hydrogen sulphide was observed in the Gotland and Fårö Deeps for the first time since 1994. Advective processes linked with minor inflow events in March and June 1996 supplied the deep water of the Bornholm and Gdansk Basins with small amounts of oxygen.

Although winter concentrations of nitrate remained high with little change in the surface layer in 1996, phosphate concentrations continued to decrease in all Baltic regions under investigation. Changes in the redox potential which depend on oxygen conditions influenced the distribution of inorganic phosphorus and nitrogen compounds in central Baltic deep waters in 1996.

The observed concentrations of dissolved organic carbon (DOC) and nitrogen (DON) in the Baltic Proper varied from 200–350 μmol/dm³ (DOC) and from 15–30 μmol/dm³ (DON).

The abiotic environmental conditions were unfavourable for the development of good year classes of cod, sprat and herring in 1996 due to deteriorating oxygen conditions and the severe winter.

Zusammenfassung

Der strenge Winter 1995/96 in der westlichen und zentralen Ostsee, der der viertstrengste seit 1946 war, führte zu negativen Temperaturanomalien im winterlichen Oberflächenund sommerlichen Zwischenwasser. Die Oberflächentemperaturen blieben bis in den Juli hinein unterhalb der langjährigen Mittelwerte und erreichten erst im August positive Anomalien von 2 bis 4 K infolge windschwacher sonniger Hochdruckwetterlagen.

Der mittlere Einstrom von salzreichem Wasser in die Ostsee hat sich im Jahre 1996 weiter abgeschwächt, wodurch sich die Tendenz zur Stagnation in den Tiefenbecken fortsetzte. Ein intensiver Einstrom Anfang November, der die Kriterien für Salzwassereinbrüche nur knapp verfehlte, transportierte rund 80 km³ Wasser mit Salzgehalten bis 26 PSU und 20 PSU über die Drogden bzw. Darßer Schwelle in die Ostsee.

In Abhängigkeit von der gegenwärtigen Stagnationsperiode, die 1995 begonnen hat, haben sich die Sauerstoffverhältnisse im Tiefenwasser der zentralen Ostseebecken 1996 weiter verschlechtert. Im Gotlandund Fårötief wurde zum ersten Mal seit 1994 erneut Schwefelwasserstoff beobachtet. Advektive Prozesse, die mit Einströmen im März und Juni 1996 zusammenhingen, führten nur im Bornholm-und Danziger Becken zu einer vorübergehenden Sauerstoffversorgung des Tiefenwassers.

Während die Winterkonzentrationen des Nitrats in der Oberflächenschicht nahezu unverändert hoch waren, setzte sich 1996 beim Phosphatgehalt die abnehmende Tendenz in allen untersuchten Ostseegebieten fort. Die Veränderungen des Redoxpotentials, das von den Sauerstoffverhältnissen abhängig ist, bestimmte die Verteilung der anorganischen Phosphor-und Stickstoffverbindungen im Tiefenwasser der zentralen Ostseebecken.

Die gemessenen Konzentrationen von gelöstem, organisch gebundenem Kohlenstoff bzw. Stickstoff in der zentralen Ostsee liegen zwischen 200–350 μmol/dm³ bzw. 15–30 μmol/dm³.

Aufgrund des strengen Winters sowie der sich verschlechternden Sauerstoffverhältnisse im Tiefenwasser herrschten 1996 ungünstige abiotische Umweltbedingungen für die Bestandsentwicklung von Dorsch, Sprotte und Hering.