Nährstoffbelastung der Ostsee - Günther Nausch Leibniz-Institut für Ostseeforschung Rostock-Warnemünde (IOW)
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Nährstoffbelastung der Ostsee
Günther Nausch
Leibniz-Institut für Ostseeforschung Rostock-Warnemünde (IOW)
Güstrow 15.10.2015 1Nährstoffbelastung der Ostsee
Phosphoreinträge in die
Ostsee im Jahr 2006
Gesamt: 28 150 t/a
Deutschland: 490 t/a
HELCOM (2011):
Fifth Pollution Load Compilation
Güstrow 15.10.2015 2Nährstoffbelastung der Ostsee
Stickstoffeinträge in die
Ostsee im Jahr 2006
Gesamt: 634 500 t/a
Deutschland: 16 900 t/a
HELCOM (2011):
Fifth Pollution Load Compilation
Güstrow 15.10.2015 3Nährstoffbelastung der Ostsee
Phosphor
atmosphärischer Eintrag
Natürlicher Hintergrund
5% 16%
grenzüberschreitend
10%
Diffuse Quellen
48%
Punktquellen
21%
HELCOM (2010): Ecosystem Health of the Baltic Sea,
HELCOM Initial Holistic Assessment, Balt. Sea Environ. Proc. 122
Güstrow 15.10.2015 4Nährstoffbelastung der Ostsee
Stickstoff
Natürlicher Hintergrund
atmosphärischer Eintrag 17%
25%
grenzüberschreitend
8%
Punktquellen
11%
Diffuse Quellen
39%
HELCOM (2010): Ecosystem Health of the Baltic Sea,
HELCOM Initial Holistic Assessment, Balt. Sea Environ. Proc. 122
Güstrow 15.10.2015 5Nährstoffbelastung der Ostsee
Flussbürtiger und direkter
Phosphoreintrag (t/a) sowie
Mittlerer jährlicher Abfluss (m3/s)
Für den Zeitraum 1994-2008
HELCOM (2011):
Fifth Pollution Load Compilation
Güstrow 15.10.2015 6Nährstoffbelastung der Ostsee
Flussbürtiger und direkter
Stickstoffeintrag (t/a) sowie
Mittlerer jährlicher Abfluss (m3/s)
Für den Zeitraum 1994-2008
HELCOM (2011):
Fifth Pollution Load Compilation,
in prep.
Güstrow 15.10.2015 7Nährstoffbelastung der Ostsee Abflussnormierte Einträge für Stickstoff und Phosphor – PLC5 (2011) Güstrow 15.10.2015 8
Güstrow 15.10.2015 9
Nährstoffbelastung der Ostsee Güstrow 15.10.2015 10
Nährstoffbelastung der Ostsee
1. Direkteinträge
600
500 Entwicklung der Phosphor-
Phosphoreintrag (t/a)
400 und Stickstoffeinträge aus den
300 acht wichtigsten Kläranlagen
200 (Flensburg, Schleswig, Kiel,
100
Lübeck, Wismar, Rostock,
0
Stralsund, Greifswald) für den
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
Zeitraum 1990-2008
Phosphor: Rückgang um 98%
6.000
Stickstoffeintrag (t/a)
5.000
Stickstoff: Rückgang um 89%
4.000
3.000
2.000
1.000
0
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
Güstrow 15.10.2015 11Nährstoffbelastung der Ostsee
Belastungsschwerpunkte
(hot spots) im Einzugs-
Gebiet der Ostsee
Rot: bereits gestrichen
Blau: noch vorhanden
Güstrow 15.10.2015 12Nährstoffbelastung der Ostsee
2. Flusseinträge
2000 6000
Vergleich
1800 TP
Abfluss 5000
1986/90 – 2004/08
1600
Phosphoreintrag (t/a)
Abfluss (Mio. m3/a)
1400
4000 Rückgang P-Eintrag
1200
1000 3000
61 %
800
600
2000 Rückgang Abfluss
400 6%
1000
200
0 0
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
1986
Flussbürtige Phosphoreinträge in die deutschen Küstengewässer der Ostsee sowie
die jährlichen Abflussmengen für den Zeitraum 1986-2008
Güstrow 15.10.2015 13Nährstoffbelastung der Ostsee
45000 6000
40000 TN
Abfluss 5000
35000
Vergleich
Stickstoffeintrag (t/a)
Abfluss (Mio. m3/a)
1986/90 – 2004/08
30000 4000
25000
3000 Rückgang N-Eintrag
20000
13 %
15000 2000
10000 Rückgang Abfluss
1000
5000 6%
0 0
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
1986
Flussbürtige Stickstoffeinträge in die deutschen Küstengewässer der Ostsee
sowie die jährlichen Abflussmengen für den Zeitraum 1986-2008
Güstrow 15.10.2015 14Nährstoffbelastung der Ostsee 3. Verteilungsmuster der Nährstoffe Phosphatverteilung in der Oberflächenschicht der deutschen Ostseegewässer Im Winter 2007 Güstrow 15.10.2015 15
Nährstoffbelastung der Ostsee Nitratverteilung in der Oberflächenschicht der deutschen Ostseegewässer Im Winter 2007 Güstrow 15.10.2015 16
Nährstoffbelastung der Ostsee Gewässer Nitrat (µM) Phosphat (µM) Flensburger Innenförde (Kupfermühlenbucht) 30.2 1.52 Flensburger Innenförde (Südl. Ochseninseln) 27,6 1,46 Kieler Innenförde 31,5 1,12 Unterwarnow, Höhe Kabutzenhof 275.0 0.63 Unterwarnow, Höhe Bramow 305.0 0,83 Unterwarnow, Höhe Warnowwerft 189.0 0.73 Unterwarnow, Mole Warnemünde 82,5 0,55 DZBK- Bodstedter Bodden 61.2 0. 63 DZBK - Barther Bodden 65.7 0.45 DZBK - Grabow 47.8 0.93 DZBK - Barther Fahrwasser, Höhe Pramort 14.7 0.48 Peenestrom, Höhe Peenemünde 93,0 0,71 Peenestrom, Höhe Wolgast 111.0 0.94 Stettiner Haff, Zentralbereich 127.0 1.15 Stettiner Haff, Mitte Staatsgrenze 118.0 1.96 Nitrat- und Phosphatkonzentrationen in ausgewählten inneren Küstengewässern (WRRL-Typen B1 und B2) im Winter 2007 Güstrow 15.10.2015 17
Nährstoffbelastung der Ostsee
4. Nährstofftrends
Phosphorkonzentration Unterwarnow (µM)
600 12 2.5
Phosphorkonzentration O5 (µM)
500 10
2
Phosphoreintrag (t/a)
O5
Unterwarnow
400 Warnow 8
Kläranlage 1.5
300 6
1
200 4
0.5
100 2
0 0 0
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
1988
Phosphoreintrag durch die Kläranlage Bramow und die Warnow sowie
Veränderung der Gesamtphosphorkonzentration (Jahresmittelwerte)
in der Unterwarnow und an der Station O5 vor Warnemünde
Güstrow 15.10.2015 18Nährstoffbelastung der Ostsee
4500 200 60
O5 180
Stickstoffkonzentration O5 (µM)
4000
Unterwarnow
50
Warnow 160
Stickstoffkonzentration
3500
Stickstoffeintrag (t/a)
Kläranlage
Unterwarnow (µM)
140
3000 40
120
2500
100 30
2000
80
1500 20
60
1000 40
10
500 20
0 0 0
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
1988
Stickstoffeintrag durch die Kläranlage Bramow und die Warnow sowie
Veränderung der Gesamtstickstoffkonzentration (Jahresmittelwerte)
in der Unterwarnow und an der Station O5 vor Warnemünde
Güstrow 15.10.2015 19Nährstoffbelastung der Ostsee
0,9 7
6,5
0,8
6
0,7 5,5
phosphate (µmol/l)
5
nitrate (µmol/l)
0,6 4,5
0,5 4
3,5
0,4 3
0,3 2,5
2
0,2 1,5
1
0,1
0,5
0 0
360 12 113 213 271 286 284 245 360 12 113 213 271 286 284 245
station station
Güstrow 15.10.2015 20Nährstoffbelastung der Ostsee Güstrow 15.10.2015 21
Nährstoffbelastung der Ostsee
HELCOM (2010): Ecosystem Health of the
Baltic Sea, HELCOM Initial Holistic
Assessment, Balt. Sea Environ. Proc. 122
Güstrow 15.10.2015 22Nährstoffbelastung der Ostsee
Der neue „Ostseeaktionsplan“
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
Das Leben in Schiffsverkehr
Die Ostsee ist Günstige
der Ostsee wird und Offshore-
nicht von Bedingungen
nicht von Aktivitäten
Eutrophierung für eine große
Schadstoffen finden umwelt-
beeinflusst Artenvielfalt
gestört freundlich statt
Güstrow 15.10.2015 23Nährstoffbelastung der Ostsee
Maximum allowable Inputs in 1997 – 2003 Needed
nutrient inputs (t/a) (t/a) reductions (t/a)
Phosphorus Nitrogen Phosphorus Nitrogen Phosphorus Nitrogen
Bothnian Bay 2 675 57 622 2 675 57 622 0 0
Bothnian Sea 2 773 79 372 2 773 79 372 0 0
Gulf of 3 600 101 800 7 509 116 252 3 909 14 452
Finland
Baltic Proper 7 360 325 000 18 320 423 921 10 960 98 921
Gulf of Riga 2 020 88 417 2 328 88 417 308 0
Danish Straits 1 601 68 998 1 601 65 998 0 0
Kattegat 1 687 74 000 1 687 78 761 0 4 761
Total 21 716 792 716 36 894 910 344 15 178 118 134
revised BSAP (2013)
Güstrow 15.10.2015 24Nährstoffbelastung der Ostsee
Phosphorus (t) Nitrogen (t)
Denmark 38 2 890
Estonia 320 1 800
Finland 330 + 26 2 430 + 600
Germany 110 + 60 7 170 + 500
Latvia 220 1 670
Lithuania 1 470 8 970
Poland 7 480 43 610
Russia 3 790 10 380
Sweden 530 9 240
revised BSAP (2013)
Güstrow 15.10.2015
25Nährstoffbelastung der Ostsee
We acknowledge that agriculture is the main source of
nutrient inputs of the Baltic Sea
and
We furthermore consider that nutrient losses from urban as
well as scattered settlements will be reduced to an
accepatable level with full implementation of the above
recommendations and the agriculture sector is the land-based
source where major reductions are needed
Baltic Sea Environment Proceedings No. 115: Eutrophication of the Baltic Sea (2009)
Güstrow 15.10.2015 26Nährstoffbelastung der Ostsee
Zusammenfassung 1
• Die umfangreichen Maßnahmen des Kläranlagenausbaus haben zu deutlichen
Reduzierungen der Nährstoffeinträge in die deutschen Ostseeküstengewässer
geführt.
• Trotzdem müssen alle deutschen Ostseegewässer nach wie vor als eutrophiert
bewertet werden, was in Übereinstimmung mit den HELCOM-Bewertungen
steht. Dabei weisen die offenen Meeresgebiete (Westliche Beltsee, Kieler
Bucht, Arkonabecken, Zingster Außenküste) einen mäßigen Gewässer-zustand
auf. Die küstennahen und mehr abgeschlossenen Regionen (Flens-burger
Förde, südliche Kieler Bucht, Lübecker Bucht, Wismarbucht und
Pommernbucht) müssen gemäß den WRRL-Bewertungskriterien dagegen als
schlecht bewertet werden. Einen besonders hohen Eutrophierungsgrad
weisen die inneren Küstengewässer auf (Untertrave, Schlei, Unterwarnow,
Darß-Zingster Boddenkette, Jasmunder Bodden, Peenestrom, Kleines Haff).
Güstrow 15.10.2015 27Nährstoffbelastung der Ostsee
Zusammenfassung 2
• Insbesondere für Stickstoff existiert ein starker Konzentrationsgradient
zwischen inneren und äußeren Küstengewässern, der in flusswassergeprägten
Regionen besonders stark ausfällt.
• Es sind weitere Anstrengungen zur Reduzierung der Nährstoffeinträge in die
Küsten-gewässer erforderlich. Gemäß HELCOM-Ostseeaktionsplan betra-gen
die Reduktions-ziele für Deutschland 7.670 Tonnen Stickstoff/Jahr und 170
Tonnen Phosphor/Jahr, die bis zum Jahr 2021 zu erreichen sind.
• Die Reduzierungen müssen im Wesentlichen im landwirtschaftlichen Bereich
erfolgen.
Güstrow 15.10.2015 28http://www.blmp-online.de/PDF/Indikatorberichte/2011_01_d.pdf
http://www.helcom.fi/publications/en_GB/publications/
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Güstrow 24.05.2011 26Leibniz-WissenschaftsCampus Phosphorforschung
Rostock
• Thematisch fokussiertes, regionales,
interdisziplinäres Netzwerk aus 5 Leibniz-Instituten
und der Universität Rostock
• Ziel: Erforschung von Optionen für ein
nachhaltigeres Phosphormanagement,
Intensivierung von Zusammenarbeit und
Forschung um dieses essentielle Element
• Ca. 100 Wissenschaftler aus 45 Arbeits-gruppen
mit einer breiten Expertise in der
Phosphorforschung
• Ca. 30 thematisch zugeordnete Projekte
• Graduiertenschule, Veranstaltungen etc.Sie können auch lesen
