Ber. Int. Gewässerschutzkomm. Bodensee: 22, 1978

Internationale Gewässerschutzkommission für den Bodensee

Bericht Nr. 22

DER CHEMISMUS DES FREIWASSERS DES BODENSEE-OBERSEES IN DEN

JAHREN 1961 BIS 1974

Bearbeiter: Wolfgang Schmitz

Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg

Institut für Wasser- und Abfallwirtschaft

1978

A 16706

- 3 -

Inhalt

Einleitung

HYDROGRAPHISCHE UND METEOROLOGISCHE BEDINGUNGENIM BERICHTS ZEITRAUM

Witterung

Zufluss- und Abflussverhältnisse

Wasserstände

ERGEBNISSE DER FREIWASSERUNTERSUCHUNGEN AN DERSTATION FISCHBACH-UTTWIL

Sichttiefe

Thermik

Sauerstoff

Orthophosphat

Andere gelöste Phosphorverbindungen

Nitrat

Umsetzen im Stickstoffhaushalt

Anorganische Kohlenstoffverbindungen

Alkalinität

Freie Kohlensäure

Weitere Parameter des Kalk-Kohlensäure-Gleich­gewichtes

Quantitativ vorherrschende Ionen

Gelöste und suspendierte organische Stoffe

VERGLEICH DER CHEMISCHEN VERHAELTNISSEANVERSCHIEDENEN UNTERSUCHUNGSSTATIONEN IM OBERSEE

ZUSAMMENFASSUNG

LITERATUR

TABELLEN

ABBILDUNGEN

Seite

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J

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Einleitung

Seit dem Frühjahr 1961 lässt die Internationale Gewässerschutz­

kommission für den Bodensee durch die limnologischen Institute

der Anliegerstaaten regelmässige Untersuchungen des Freiwassers

durchführen, um die Zustandsentwicklung des Bodensees laufend

zu verfolgen. Die Untersuchungsserien begannen mit intensiven,

an mehreren Untersuchungsstationen des Bodensee-Obersees und

Bodensee-Untersees zugleich unternommenen Erhebungen in den

Jahren 1961 bis 1963. In der Folgezeit wurde das Programm in

der Regel nur noch an der zentralen Messstation in der Seemitte

zwischen Fischbach und Uttwil über der grössten Tiefe von 252 m

durchgeführt.

Es war ursprünglich geplant, die Untersuchungsergebnisse der

Jahre 1961/63 in einem ausführlichen Bericht vollständig dar­

zustellen. Eine Veröffentlichung über die Temperatur- und

Sauerstoffverhältnisse des Bodensees in den Jahren 1961 bis

1963 liegt auch bereits vor [IGKB 1967]. Bei der Sichtung der

Untersuchungsergebnisse stellte sich allerdings heraus, dass

eine Interpretation der Daten und Situationsbeurteilung ledig­

lich beschränkt auf die Zeitspanne 1961 bis 1963 schwer möglich

war. Gewisse Schwankungen in den limnologischen Verhältnissen

treten nämlich bereits von Jahr zu Jahr entsprechend den je­

weiligen hydrographischen und meteorologischen Verhältnissen

ein. Die naturwissenschaftlichen Sachbearbeiter plädierten da­

her dafür, mit der Gesamtzusammenstellung der Daten abzuwarten,

bis eine längere Frist von Untersuchungen verstrichen war, in

denen sich auch gewisse Entwicklungstendenzen des limnologi­

schen Zustandes deutlich abzeichnen würden.

Der hiermit vorgelegte Bericht über die chemischen Verhält­

nisse des Bodensee-Obersees in den Jahren 1961 bis 1974 fasst

nunmehr alle in diesem Zeitraum auf Veranlassung der Inter­

nationalen Gewässerschutzkommission für den Bodensee erarbei­

teten Daten zusammen.

- 6 -

Das Datenmaterial wird hierbei möglichst weitgehend in Form

von graphischen Darstellungen präsentiert, da auf diese Weise

die Zustandsentwicklung des Sees besser überschaubar wird.

Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens besteht auch darin, dass

bei der Darstellung der Konzentrationsänderungen in Isopleten

kleinere kaum erklärbare oder auch bisweilen analytisch be­

dingte Schwankungen der Konzentrationswerte unterdrückt werden

und so eine bessere Uebersicht der prinzipiellen Linien des

Verlaufes der chemischen Erscheinungen erzielt werden kann.

Alle Einzeldaten stehen zur weiteren Verarbeitung im Daten­

archiv der Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg so­

wie der Eidgenössischen Anstalt für Wasserversorgung, Abwasser­

reinigung und Gewässerschutz zur Verfügung. Eine weitere Aus­

wertung der Daten, insbesondere im Zusammenhang mit den biolo­

gischen Untersuchungsergebnissen in der Untersuchungsperiode

1961/74 ist im Gange.

In der Bodenseekarte der Abbildung 1 sind die Lagen der Unter­

suchungsstationen eingezeichnet. Die Tabelle 1 enthält eine

synoptische Uebersicht über die durchgeführten Messprograrnme,

Messtermine und die angewandten Untersuchungsverfahren sowie die

an der Messdatengewinnung beteiligten Institute.

Mit der Datenpublikation des Chemismus des Freiwassers der

Periode 1961 bis 1974 ist der Anschluss an die neuerdings er­

folgende jährliche Publikation der aktuellen Freiwasserdaten

durch die Internationale Gewässerschutzkommission (IGKB 1976)

erreicht.

- 7 -

HYDROGRAPHISCHE UND METEOROLOGISCHE BEDINGUNGEN IM

BERICHTS ZEITRAUM

Witterung

Bekanntlich steht das alljährliche limnische Geschehen in den

Seen in einern engen Zusammenhang mit dem jeweiligen Witterungs­

verlauf, sei es, dass dadurch die Wassertemperaturen und die

Zirkulations- und Schichtungsverhältnisse bestimmt werden, sei

es, dass sich unter den waltenden Licht- und Wassertemperatur­

verhältnissen die Phytoplanktonproduktion in jeweils ganz be­

stimmter Weise einstellt. Zur Vermittlung einer generellen

Uebersicht über das Witterungsverhalten im Bodenseegebiet in

der Berichtsperiode 1961/74 wurden einige Kennzahlen der

Beobachtungsdaten der Untersuchungsstation Friedrichshafen in

dieser Periode zusammengestellt, nämlich die mittleren monat­

lichen Lufttemperaturen (Abb. 2 (3)), die Niederschlagssummen

der einzelnen Monate (Abb. 2 (2)) und die Sonnenscheindauer in

Stunden (Abb. 2 (1)).

Während der Sommermonate lagen die Monatsmittel der Lufttempera­

turen im Höchstfall etwa bei 200

, vielfach auch darunter. Die

winterlichen Temperaturmittel lagen selten unter dem Gefrier­

punkt, abgesehen von besonders kalten Wintern wie 1962/63,

1963/64 und 1969/70. Jedoch beschränkte sich die Dauer dieser

Frostperiode zumeist auf etwa einen Monat.

Die Niederschlagsmengen stehen naturgemäss zumeist in umgekehr­

ter Relation zur jah~eszeitgemässenSonnenscheindauer. Diese

lag während der Sommermonate im allgemeinen bei etwa 200 Stun­

den. Im Juli traten vielfach höhere Werte bis zu etwa 300 Stun­

den im Monat auf.

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Zufluss- und Abflussverhältnisse

Das dem Bodensee mit den verschiedenen Zuflüssen zufliessende

Wasser durchfliesst den See relativ rasch (theoretische Aufent­

haltsdauer 4,5 Jahre). Je nach Wasserführung und Stofffracht der

einzelnen Zuflüsse kann daher zuströmendes Wasser die chemischen

Verhältnisse des Seewassers lokal oder unter Umständen auch gene­

rell beeinflussen. Die folgende Uebersicht zeigt die Abflussver­

hältnisse der wichtigsten Zuflüsse des Bodensees in der Berichts­

periode 1961/74 (Abb. 3 (1) - 3 (4».

Für die Stoffbilanz des Sees ist nicht nur die Menge des zuströ­

menden Wassers wichtig, sondern ebenfalls die aus dem See abge­

führte Wassermasse mit ihren Stofffrachten. Die Uebersicht über

die Abflüsse wird daher ergänzt durch die Abflussmenge des See­

wassers, die dem Bodensee-Obersee bei Konstanz verlässt, um

durch den Seerhein dem Bodensee-Untersee zuzufliessen. Diese

entspricht weitgehend dem bei Rheinklingen gemessenen Abfluss

des Rheins unterhalb des Bodensee-Untersees (Abb. 3).

Wasserstände

Unter der Dynamik der Zustrom- und Abfluss-Verhältnisse stel­

len sich im Bodensee-Obersee wechselnde Wasserstände ein. Eine

Uebersicht über den Verlauf der Wasserstände bei Konstanz in

der Untersuchungsperiode 1961/74 gibt die folgende Zusammen­

stellung (Abb. 4). Im allgemeinen werden die Höchstwasserstände

während der Sommerzeit erreicht, da zu diesem Zeitpunkt der

Alpenrhein den grössten Abfluss besitzt. Demgegenüber liegen

die Wasserstände im Winter, wenn die Niederschläge im Alpen­

gebiet meist als Schnee fallen und sich zunächst nicht im Ab­

fluss auswirken, am niedrigsten. Die Amplitude der jährlichen

Wasserstandsschwankungen liegt im langjährigen Durchschnitt

bei 1,5 m, je nach Witterungsverhältnissen kann es von Jahr zu

Jahr jedoch erhebliche Abweichungen geben.

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ERGEBNISSE DER FREIWASSERUNTERSUCHUNGEN AN DER STATION

FISCHBACH-UTTWIL

Sichttiefe

Die auf einfache Weise mit der Secchi-Scheibe gemessenen Sicht­

tiefen geben eine recht gute Uebersicht über die optischen Ver­

hältnisse im Seewasser an. Da· Lichttransmissionsmessungen im

Bodensee-Obersee nur gelegentlich durchgeführt werden konnten,

müssen wir uns in der Beurteilung der optischen Verhältnisse

des Seewassers in erster Linie auf die Sichttiefen-Daten stüt­

zen. Bekanntlich ist die Sichttiefe in oligotrophen Seen meist

sehr gross, da der Partikelgehalt sehr gering ist, es sei denn,

dass stärkere Einschwemmungen anorganischer Trübstoffe auf­

treten und sich im See ausbreiten. Die Sichttiefe der eutrophen

Seen mit hohem Planktongehalt ist bedingt durch die Licht­

streuung und Eigenabsorption des Lichtes an Planktonpartikel

meist nur gering. Im Wasser des Bodensees gibt es bei der

Sichttiefe starke regelmässige jahreszyklische Divergenzien

(Abb. 5). Während der Wintermonate steigt die Sichttiefe regel-

mässig auf·10 bis 15'm, bedingt durch die in dieser Jahreszeit

nur sehr geringen Planktondichten. Ab April, spätestens Mai ist

eine deutliche Verminderung der Sichttiefe zu verzeichnen. Seit

Mitte der sechziger Jahre folgte recht regelmässig im Juni eine

vorübergehende deutliche Vergrösserung der Sichttiefe, die

offenbar auf Abnahme der Algenkonzentration durch Frasslei­

stung des Zooplanktons zurückzuführen ist. Im Oktober und dann

deutlicher im November nimmt die Sichttiefe parallel mit den

zu dieser Zeit eintretenden Verminderungen der Phytoplankton­

konzentrationen wieder zu. Um die jeweilige Jahreswende wird

dann in der Regel das winterliche Niveau maximaler Sichttiefen

wieder erreicht.

Eine weitere Interpretation der Sichttiefenwerte unter Hinzu­

ziehung der gelegentlichen Transmissionsmessungen und des

Ueberwasserlichtklimas zur Ermittlung des Unterwasserlicht­

klimas in der Berichtsperiode 1961/74 steht noch aus.

- 10 -

Thermik

Wie in den Seen der temperierten Zone der Erdoberfläche üblich,

so vollziehen sich auch im Bodensee-Obersee jahreszyklische

Veränderungen der Temperaturverhältnisse mit erheblichen Tem­

peraturschwankungen in den oberflächennahen Wasserschichten

und nur geringfügige Temperaturschwankungen im Bereich von ca.

40

e im Tiefenwasser. Die wesentlichen Kenndaten zur Thermik

des Obersees aus der Untersuchungsperiode 1961/1974 sind in

Tabelle 2 zusammengestellt. Daraus und aus Abbildung 6 ist er­

sichtlich, dass der Wärmeinhalt des Sees im Durchschnitt all­

jährlich zwischen 1360 x 1012 Joule (325 x 10 9 Mcal) und

787 x 10U (188 x 109

Mcal) schwankt. Das Minimum des Wärme­

inhaltes tritt am Ende der winterlichen Abkühlungsperiode in

den Monaten Februar oder März, das Maximum am Ende der sommer­

lichen Erwärmungsperiode meist im August oder manchmal Anfang

September auf. Im Durchschnitt steht damit ein sommerlicher

Wärmegewinn von 573 x 10UJoule (137 x 10 9 Mcal) einem ebenso

hohen winterlichen Wärmeverlust gegenüber. Wie aus Tabelle 2

ersichtlich, schwanken der Wärmeeintrag und der Wärmeverlust

in den einzelnen Jahren recht erheblich, nämlich der sommer­

liche Wärmegewinn zwischen 448 und 653 x 1012 Joule (116 und

166 x 10 9 Mcal). Erheblich über dem Durchschnitt lag der Wärme­

gewinn im Sommer 1964, 1965 und 1968. Erheblich über dem

Durchschnitt liegende Wärmeverluste traten im Winter 1962/63,

1964/65, 1968/69 und 1970/71 ein. Besonders gravierend wirkte

sich der Umstand aus, dass nach zwei Sommerperioden mit sehr

geringem Wärmegewinn, nämlich 1961 und 1962 ein Winter mit be­

sonders hohem Wärmeverlust, im Jahre 1962/63 auftrat. Dies

hatte das ausserordentlich seltene Ereignis zur Folge, dass

der Bodensee-Obersee auf nahezu der gesamten Wasseroberfläche

zufror.

Die sommerlichen Aufwärmungseffekte erzielten im Durchschnitt

im Bodensee-Obersee Temperaturen an der Wasseroberfläche über

100e für die Dauer von 6 Monaten, Wassertemperaturen von

mehr als l5 0e für die Dauer von 3,5 Monaten und oberflächliche

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Wassertemperaturen von über 20°C für die Dauer von 0,8 Monaten.

Das Temperaturmaximum an der Wasseroberfläche betrug während

des Sommers im Durchschnitt 21,6° und das winterliche Tempe­

raturminimum 3,7°. Auch hinsichtlich dieser thermischen Charak­

teristika,traten in den einzelnen Jahren recht unterschiedliche

Werte ein. So schwankten die jährlichen Temperaturmaxima in der

Untersuchungsperiode zwischen 19,5 und 24,4°, die Ueberschrei-

°tungsdauer von Wassertemperaturen von 10 an der Wasserober-

fläche zwischen 5,4 und 6,6 Monaten, die Ueberschreitungsdauer

von 15° an der Wasseroberfläche zwischen 3,2 und 5,3 Monaten

und die Dauer der Ueberschreitung von 20° zwischen 0,2 und 1,8

Monaten. Die jährlichen Temperaturminima an der Wasserober­

fläche lagen in der Untersuchungsperiode zwischen 0 und 4,4°.

Die Schwankungen der Wassertemperatur in der grössten Seetiefe

(252 m) betrugen innerhalb eines Jahres meist nicht mehr als'

0,1 bis 0,2°. Sie lagen überwiegend im Bereich von 4,1 bis

4,3°. Ungewöhnlich niedrige Temperaturen im Tiefenwasser traten

im Anschluss an die Seegefrörne, beginnend mit den Wintermonaten

Anfang 1963, auf. Die Tiefenwassertemperaturen sanken dabei auf

etwa 3,5°. Eine anschliessende Wiederaufwärmung des Tiefenwas­

sers erfolgte nur sehr langsam und erstreckte sich über mehrere

Jahre. Erst 1966/67 wurde das Ausgangsniveau von 1961/62 etwa

wieder erreicht.

Der Temperaturverlauf während der Untersuchungsperiode in ver-

schiedenen Tiefen des Sees ist in den Abbildungen 7 darge-

stellt. Im allgemeinen erfolgt mit Beginn des Seejahres im

April eine Erwärmung der oberflächennahen Wasserschichten, die

bis Mai in der Regel in eine verhältnismässig stabile Thermo­

stratifikation überging. Die thermische Sprungschicht liegt zu­

nächst im Bereich von etwa 10 m. Im Verlaufe des Sommers ver­

lagert sie sich in immer grössere Tiefen bis etwa 15 bis 20 m.

Während des Sommers besteht somit das für Seen der temperierten

Zone typische thermische Schichtungsbild von Epilimnion, Meta­

limnion mit grossem thermischen Gradienten und relativ homother­

mem Hypolimnion. Zirkulationsbewegungen verlagern ab September

- 12 -

die thermische Sprungschicht in immer grössere Tiefen. Ein

Ausgleich der Wassertemperaturen zwischen Oberfläche und See­

boden erfolgt jedoch zumeist erst am Ausgang des Winters.

Wegen der grossen Seetiefe erreichen die Wasserzirkulationen

in vollem Ausrnass das Tiefenwasser erst zu diesem Zeitpunkt.

In manchen Jahren kommt es nicht zu einem Ausgleich der Was­

sertemperaturen in allen Tiefen, bevor im Frühjahr die von der

Oberfläche ausgehende Erwärmung erneut eine stabile Schichtung

herbeiführt. Hinsichtlich seines thermischen Zirkulations- und

Stagnationsverhaltens muss der Bodensee-Obersee somit dem Typus

des monomiktischen Sees mit nur einer jährlichen Zirkulations­

periode mit oligomiktischen Tendenzen zugeordnet werden, da

Vollzirkulation während des Seejahres mitunter überhaupt nicht

zustandekommen.

Im einzelnen gestalteten sich die Temperaturverhältnisse im

Bodensee-Obersee in der folgend beschriebenen Weise:

Seejahr 1961/62:

Frühzeitig mit Beginn des Seejahres 1961/62 trat bereits ober­

flächennah eine Wassererwärmung ein, die bereits im Mai zu

einer stabilen thermischen Schichtung führte, wobei der grösste

Temperaturgradient den Sommer über zwischen 10 und 20 m Tiefe

lag. Die Temperatur an der Wasseroberfläche überschritt 100

zwischen Ende April und Mitte November, 150 von Anfang Juli

bis Anfang Oktober. Das beobachtete sommerliche Temperatur­

maximum an der Wasseroberfläche lag mit 19,40 ausserordentlich

miedrig. Ab November war ein Vordringen erwärmter Wasserschich­

ten von der Oberfläche auch in grössere Schichten bemerkbar.

Dies führte bis Februar 1962 zu annähernd homothermen Verhält­

nissen mit 4,50 zwischen 0 und 60 m, 4,40

zwischen 100 und

200 mund 4,30 in 250 m Tiefe. Im März ergab sich noch eine

weitere Abkühlung um 0,2 bis 0,30 in der gesamten Wasserrnasse,

nach der Anfang April 1962 bereits wieder oberflächennahe Auf­

wärmungseffekte sichtbar wurden.

10 und 20 m. Die Ober-

von Ende Mai bis zum

von Ende Juni bis An-

August, wobei ein

die Jahreswende 1962/

- 13 -

Seejahr 1962/63:

Eine Temperaturschichtung wurde im Seejahr 1962/63 von Ende

Mai 1962 an sichtbar, mit tiefer ausgedehntem homothermem Epi­

limnion erst von September an. Sie löste sich im November­

Dezember 1962 wieder auf. Der grösste Temperaturgradient lag

dabei im allgemeinen in Tiefen zwischen

flächentemperaturen überschritten 100

C

ersten Drittel des Monats November, 150

fang Oktober und 20 0 während des Monats

Maximum von über 210 erreicht wurde. Um

1963 wurde annähernde Homothermie bis zur Tiefe von 170 m beio .

etwa 3,9 erreicht. Infolge der kalten Witterung bildete sich

von Januar 1963 an eine inverse thermische Schichtung mit

Oberflächentemperaturen bis an den Gefrierpunkt aus, die im

Zusammenhang mit der inzwischen e~ngetretenen Seegefrörne bis

zum April 1963 stabil blieb. Dabei kam es auch zu einer Ab­

kühlung des gesamten Tiefenwassers auf Temperaturen unter 40

•

Nach Auftauen des Sees gegen Ende April näherte sich der ther­

mische Zustand des Sees für kurze Zeit der Homothermie beio3,7 .

Seejahr 1963/64:

Im Frühjahr 1963 bildete sich eine Temperaturschichtung in der

zweiten Hälfte des Monats Mai aus. Ein tiefer reichendes homo­

thermes Epilimnion kommt für kürzere Zeitspannen im Frühjahr

und Sommer, dauerhafter erst im Oktober, zustande. Der grösste

Temperaturgradient lag in der Folgezeit wieder im Bereich von

10 bis 20 m Tiefe. 10 0 Oberflächtentemperatur wurden von Mitte

Mai'bis Mitte November überschritten, 150 von Anfang Juli bis

Anfang Oktober und 20 0 von Mitte Juli bis Mitte August, wobei

ein Temperaturmaximum von über 210

erreicht wurde. Die Auf­

lösung des Metalimnions vollzog sich in den Monaten November­

Dezember; Homothermie wurde im Januar 1964 bei einer Tempera­

tur von 3,80 erreicht. Anschliessend stellte sich noch eine,leichte Abkühlung in Oberflächennähe auf 3,5

0ein. Gegen Ende

.'

- 14 -

März 1964 näherte sich der See dem homothermen Zustand bei auf­

fallend niedriger Temperatur von 3,6° bis zu einer Tiefe von

etwa 150 m hinab und 3,7 bis 3,8° im tieferen Wasser.

Seejahr 1964/65:

Das Seejahr 1964/65 begann Anfang April 1964 mit homothermem

Zustand bei 3,6° bis 3,7° bis in 150 m Tiefe. Die Tiefentempe­

raturen lagen nach wie vor bei 3,8°. Im Laufe der Monate Mai/

Juni 1964 wärmte sich das Tiefenwasser unter 150 m, wie man

annehmen muss, durch Beimischung von Wasser aus höheren Schich­

ten allmählich auf 3,9° auf. Zugleich entwickelten sich be­

reits Ende Apriloberflächennah thermische Schichtungen, die

in den Monaten Mai bis Anfang November deutlich ausgeprägt

aufrechterhalten blieben. Die Lage des grössten Temperatur­

gradienten sank von oberflächennahen Werten im Mai bis Ende

Juli auf eine Tiefe von etwa 20 m ab und veränderte sich nicht

bis Anfang November, wo die Schichtung sich dann aufzulösen

begann. Die Oberflächentemperaturen betrugen im Sommer 1964

vom ersten Drittel des Monats Mai bis Anfang November über 10°,

von Ende Mai bis Mitte Oktober mit kurzer Unterbrechung über

15° und von Mitte Juli bis Mitte August über 20°. Mit einem

Maximum von 24,4° und der relativ grossen Ueberschreitungs­

dauer der anderen genannten Temperaturwerte lagen die sommer­

lichen Oberflächtentemperaturen 1964 deutlich höher als im

vorausgegangenen Jahr. Auch die Temperatur der tiefsten Schich­

ten lag mit 3,9° zwei Zehntelgrad höher als im Sommer 1963 und

nähert sich damit allmählich wieder dem Zustand vor der See­

gefrörne 1962/63. Die Herbstzirkulation 1964 erzielte keine

Homothermie. Diese trat erst Mitte Februar 1965 bei 3,9° ein.

Anschliessend bildete sich im März 1965 eine schwache inverse

Temperaturschichtung aus, die Ende des Monats einem ganz kurz-

°fristigen homothermen Zustand von 3,8 bis zur Tiefe von 200 m

wich.

- 15 -

Seejahr 1965/66:

Das Seejahr 1965/66 begann mit einem kurzfristig homothermen

Zustand bei 3,8° bis in 200 m Tiefe. Die Temperaturen unter

200 m lagen bei 3,9°. Von Mitte Juni 1965 an wärmte sich das

Tiefenwasser unter 150 m, wie man annehmen darf, infolge von

Durchmischungsvorgängen im Zusammenhang mit Schichtschwankungen

auf 4,0° auf. Zugleich entwickelten sich im Mai oberflächennah

thermische Schichtungen~ die von Ende Mai bis Ende Oktober deut­

lich ausgeprägt aufrechterhalten blieben. Die Lage des grössten

Temperaturgradienten sank von oberflächennahmen Werten im Mai

bis Ende Juli auf eine Tiefe von 15 bis 20 m ab und veränderte

sich nicht bis Oktober, wo die Schichtung sich dann aufzulösen

begann. Die Oberflächentemperaturen betrugen im Sommer 1965

von Mitte Mai bis zum 1. Drittel des Monats November über 10°,

vom 2. Drittel Juni bis Ende September über 15° und nur ganz

kurzfristig Anfang und Mitte Juli über 20°. Mit einem Maximum

von 20,4° und der nur kurzfristigen Ueberöchreitungsdauer der

200

-Temperaturwerte lagen die sommerlichen Oberflächentempera­

turen 1965, der kühlen Sommerwitterung des Jahres entsprechend,

unterdurchschnittlich niedrig. Die Temperatur der tiefsten

Schichten lag mit 4,0° ein Zehntel Grad höher als im Sommer 1964

und näherte sich damit weiterhin dem Zustand vor der Seegefrörne

1962/63. Die herbstlichen und winterlichen Zirkulationsvorgänge

brachten bis Januar 1966 eine kurzfristige Erwärmung des Was­

sers in der Tiefe bis zu 150 m auf 4,6° und in der Folgezeit

eine Abkühlung auf 4,2° zustande. In 250 m Tiefe wurde im Fe­

bruar 1966 erstmalig seit der Seegefrörne wieder eine Temperatur

°von 4,1 gemessen. Im Winter 1965/66 trat keine inverse Tempera-

turschichtung auf, die Temperatur an der Oberfläche oder bis zu

50 m Tiefe lag um einige Zehntel Grad höher als in den grösse­

ren Tiefen. In der letzten Februarwoche wurde dabei nahezu Homo­

thermie des Wasserkörpers erreicht mit Temperaturen von 4,3°

zwischen 0 und 50 m, 4,2° bei 100 mund 150 mund 4,1° zwischen

200 m und dem Grund. Anschliessend erwärmte sich das Oberflächen­

wasser bereits wieder ger~ngfügig.

- 16 -

Seejahr 1966/67:

Im Seejahr 1966/67 waren Anfang April bereits die ersten An­

zeichen einer Thermostratifikation erkennbar. Die Thermostrati­

fikation wurde von Mai an stabil und blieb das ganze Jahr über

bis Anfang November hin erhalten. Der grösste Temperaturgra­

dient lag in der Zeit von Mai bis Mitte Juli bei etwa 10 m

Tiefe, sank dann jedoch ziemlich plötzlich auf eine Tiefe von

knapp 20 m, in der sie bis Anfang November verblieb. Erst von

diesem Zeitpunkt an erfassen die Zirkulationsvorgänge auch den

tieferen Wasserkörper des Sees, wie am Absinken der Isopleten

zu erkennen ist. Die Oberflächentemperaturen betrugen im

Sommer 1966 von Ende April bis Mitte November über 100

, zeit­

weise im Mai und von Anfang Juni bis Ende Oktober über 150.

200

wurden nur ganz kurzfristig Mitte September überschritten.

Insgesamt gesehen ergab sich für den Sommer 1966 ein recht un­

ruhiges Bild der Oberflächentemperaturen. Auf eine anfängliche

Erwärmungsperiode mit einem Maximum von über 17 0 im zweiten

Drittel des Monats Mai erfolgte eine Abkühlung. Eine neue Er­

wärmung war erst wieder nach dem ersten Drittel des Monats

Juni spürbar. Sie hielt bis Mitte Juli mit Oberflächentempera­

turen von ca. 190

an. Nach einer darauffolgenden Abkühlung

hin schliesslich erbrachte die Monatsmitte September das Jahres­

maximum von 20,3 0• Damit ergaben sich für das Jahr 1966 wieder­

um wie im Vorjahr unterdurchschnittlich niedrige Oberflächen­

temperaturen. Bereits während der Sommerzeit 1966 trat auch in

den tieferen Wasserschichten schon eine geringfügige Erwärmung

ein. So stiegen die Temperaturen in 30 m Tiefe von 5,0 0 Anfang

Mai bis auf mehr als 70

Mitte Juli an und blieben in der

Grössenordnung bis zum Absinken des Metalimnions Anfang Novem­

ber. Auch in 50 m Tiefe bern,~rkt man Mitte Juli einen plötzlichen

Temperatursprung durch hinabdringendes Oberflächenwasser. Ab

November dringen Zirkulationsströme immer weiter in die Tiefe

vor, so dass schliesslich bei ständigem Wärmeverlust an der

Oberfläche Mitte Februar 1967 ein homothermer Zustand mit 4,30

erreicht wird. Inverse Temperaturschichtungen traten im Winter

1966/67 nicht auf. Bereits Ende Februar setzt schon wieder eine

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leichte Erwärmung des Oberflächenwassers ein, so dass Ende

März bereits wieder geringfügige Temperaturunterschiede mit

4,7° an der Oberfläche gegenüber 4,3° im Tiefenwasser vorlagen.

Die kontinuierliche Tendenz zur Aufwärmung des Tiefenwassers

seit der Seegefrörne des Winters 1963/64 hat sich auch im See­

jahr 1966/67 fortgesetzt.

Seejahr 1967/68:

Mitte April waren die ersten Anzeichen einer Thermostratifika­

tion erkennbar. Diese wurde von Mai an stabil und blieb das

ganze Jahr über bis Ende November hin erhalten. Die Lage des

grössten Temperaturgradienten lag in der Zeit von Mai bis Au­

gust oberhalb 10 m Tiefe, von August bis Mitte Oktober etwa bei

15 m Tiefe. Die Oberflächentemperaturen betrugen im Sommer 1967

vom ersten Drittel des Monats Mai bis zum zweiten Drittel des

Monats November über 10°, von Anfang Juni bis zweite Hälfte

Oktober über 15°. 20° wurden von Anfang Juli bis Mitte August

überschritten. Mit kurzen Unterbrechungen Ende April und Mitte

Juni verliefen im Sommer 1967 die Oberflächentemperaturen zu­

nächst ans~eigend, erreichten im August ein Maximum von 23,6°

und nach einer Abkühlungsperiode Mitte August nochmals 19,7°

Anfang September. Danach sanken sie allmählich wieder ab. Die

Oberflächentemperaturverhältnisse entsprachen damit im Sommer

1967 etwa der durchschnittlich am Bodensee herrschenden Situa­

tion. Während der Sommerzeit 1967 trat auch bereits in den

tieferen Schichten eine geringfüg'ige Erwärmung" ein. So stiegen

die Temperaturen in 30 m Tiefe von 5° Mitte April bis auf mehr

als 8° Mitte September an und blieben in dieser Grössenordnung

bis zum Absinken des Metalimnions Anfang November. Auch in 60

bis 70 m Tiefe bemerkte man in der ersten Junihälfte ein An­

steigen der Temperatur durch hinabdringendes Oberflächenwasser.

Im Juli erreichte die 4,50

-Isotherme eine Tiefe von 20 m gegen­

über durchschnittlichen Tiefen von 125 m im vorhergehenden

Sommer. Die von der Oberfläche ausgehenden Zirkulationsvorgänge

im Herbst erreichten Anfang November etwa 15 m Tiefe, bis Ende

November erfassten sie den Bereich bis 35 m Tiefe, Mitte Dezember

- 18 -

etwa 100 m Tiefe und Mitte Januar wurden bei 4,5 bis 4,6 0 wie­

derum nahezu homotherme Verhältnisse erreicht. Im Januar er­

reichte die 4,50~Isotherme erstmals seit der Seegefrörne 1964

wieder den Seeboden. Im weiteren Verlauf des Winters kühlte sich

bei weiterhin stattfindenden Zirkulationsvorgängen das Seewasser

zwischen Oberfläche und Seegrund wiederum geringfügig ab. Im

Februar war kurzfristig eine ganz leichte Temperaturinversion

mit Oberflächentemperatur von 4,20 gegenüber 4,40 im Tiefen­

wasser sichtbar. In der zweiten Märzhälfte war für kurze Zeit

wieder ein homothermer Zustand bei 4,20 vorhanden. Die konti­

nuierliche Tendenz zur Aufwärmung des Tiefenwassers seit der

Seegefrörne des Winters 1963/64 hat sich auch im Seejahr 1967/

1968 fortgesetzt und den Zustand vor der Seegefrörne wieder

erreicht.

Seejahr 1968/69:

Gegen Ende März 1968 waren bereits die Ansätze zur neuerlichen

somn~rlichen Temperaturschichtung zu beobachten. Die Schich­

tungsverhälthisse blieben von April 1968 an den ganzen Sommer

über stabil. Dabei bestand ein starker Temperaturgradient in

den Monaten Juni bis Mitte Oktober in etwa 12 m Tiefe. Nahezu

homogene Tiefentemperatur wurde jedoch während des Sommers erst

etwa unterhalb 70 m erreicht. Die Oberflächentemperaturen stie­

gen von April bis Juni von 50 auf 20,0 0 an. Als Folge einer

Schlechtwetterperiode im Juli 1968 wurde die thermische Schich­

tung um die Monatsmitte weitgehend zerstört, und durch Zumi­

schung von Tiefenwasser kam es auch zu einer kurzfristigen Ab­

kühlung des Oberflächenwassers auf etwa 130 . Bis August 1968

hatte sich das Oberflächenwasser auf 19,20 wieder aufgewärmt

und die Sprungschicht in etwa 12 m Tiefe wieder erneuert. Ins­

gesamt gesehen herrschten Oberflächentemperaturen von > 100

von Anfang Mai bis Mitte November 1968, solche von> 150 von

Anfang Juni bis Anfang Oktober, von der erwähnten Unterbrechung

abgesehen. Temperaturen von> 200 wurden nur um die Monatswende

Juni/Juli 1968 erreicht. Im Vergleich zum vorausgegangenen Jahr

1967 war die Erwärmung des Epilimnions damit im Sommer 1968

---_._~-----_ ..- --_.------------------_._.---_...__._-

.- 19 -

erheblich geringer, .lag jedoch immer noch innerhalb des gängigen

Schwankungsbereiches der sommerlichen Temperaturverhältnisse des

Bodensees. Die allmähliche Auflösung des Epilimnions erfolgte

von Mitte November an, bis gegen Ende Februar 1969 bei etwa

4,20 nahezu homotherme Verhältnisse erreicht wurden. In der

Zei t von Juni 1968 bis Januar 1969 war das gesamt,e Tiefenwasser

von 100 m an abwärts homotherm bei 4,3 0 , und auch im Bereich

des oberen Hypolimnions von 50 bis 70 m Tiefe blieb der Tempe-oraturzuwachs in dieser Zeit mit weniger als 1,0 relativ klein.

Im März 1969 fand von der Oberfläche her bereits wieder eine

bis auf fast 50 m Tiefe'herabgreifende geringfügige Erwärmung

statt, die gegen Ende des Monats jedoch wieder unterbrochen

wurde und einem etwa homothermen Zustand mit Temperaturen von, 0

4,2 und 4,1 Platz machte.

Seejahr 1969/70:

Die thermische Sommerschichtung des Jahres 1969 setzte im Früh­

jahr zunächst erst recht zögernd, ein. Eine thermische Sprung­

schicht existierte im Bereich der 100-Isotherme, die von Mitte

Mai bis Enpe Juni von der Oberfläche kontinuierlich bis auf

20 m Tiefeabsank und etwa in ,dieser Tiefenlage bis Ende Oktober

verblieb. Ein verhältnismässig starker Temperaturgradient war

in der Zeit von Mitte Juli bis Ende September in etwa 12 bis

15m Tiefe bei 150 zu verzeichnen. Das Oberflächenwasser er­

wärmte sich während des Sommers 'zeitweise recht erheblich. Ober­

flächentemperaturen von 100 wurden in der Zeit von Mitte Mai

bis Mitte November überschritten. Ende Juni wurde kurzfristig

eine Temperatur von 15,20

im oberen Epilimnion erreicht, ge­

folgt von einer Abkühlung auf 13,90 an der Oberfläche. Schliess­

lich blieben von Mitte Juli bis Mitte Oktober die Oberflächen­

temperaturen ständig höher als 150 und in der Zeit von EndeoJU'li bis Mitte August fortgesetzt über 20 . Anfang August wurde

die maximale Oberflächentemperatur des Jahres mit 23,3° re­

gistriert. Die Durchmischungsvorgänge von der Oberfläche setzt­

ten sich von Anfang November, an in immer grössere Tiefen fort

und führten schliesslich im Februar 1970 zu einem völlig homo-

- 20 -

thermen Zustand bei 4,1°. Im Gegensatz zum Sommer 1968 war

das Hypolimnion während des Sommers 1969 thermisch, wenn auch

sehr schwach geschichtet. Die 4,50

-Isotherme verlief in etwa

100 m Tiefe, die Bodenwassertemperaturen lagen bei 4,1 bis

4,2° und im Bereich zwischen 150 und 200 m verlief etwa die

4, 25°-Isotherme. Während des Winters machte sich mit Jahresbe­

ginn 1970 eine fortgesetzte Abkühlung des Wasserkörpers bis in

grosse Tiefen hinab bemerkbar, aus der gegen Ende März ein

Temperaturzustand von 3,8° bis in etwa 100 m Tiefe und 3,9°

von 100 bis 200 m Tiefe und 4,0° in 250 m Tiefe resultierte.

In der thermischen Ausgangssituation für das Seejahr 1970 lag

die Wassertemperatur damit niedriger als im Durchschnitt, je­

doch weniger tief als im Anschluss an die Seegefrörne 1963/64.

Seejahr 1970/71:

Durch weitere Zirkulationsbewegungen am Beginn des Seejahres

1970/71 erreichte auch das Tiefenwasser im April 1970 schliess­

lich 3,9°, während gleichzeitig schon eine geringfügige ober­

flächliche Erwärmung einsetzte. Zur Ausbildung von deutlichen

Temperaturschichtungen kam es erst gegen Ende Mai. Das Zentrum

der thermischen Sprungschicht verlagerte sich zwischen Juni

und September 1970 allmählich tiefer von anfänglich ca. 8 m

auf etwa 15 m. Von der zweiten Septemberhälfte an wurde die

Thermostratifikation von der Oberfläche ausgehend allmählich

abgebaut bis schliesslich um die Monatswende Januar/Februar

1971 ein Temperaturausgleich im Gesamtprofil bei 4,1° zustande­

kam. Die sommerliche Aufwärmung des Oberflächenwassers erfolgte

1970 gleichmässig und führte im August schliesslich zu einer

maximalen Oberflächentemperatur von 21,2°. Oberflächentempera­

turen von 10° wurden von Ende Mai bis Ende Oktober überschrit­

ten, von 15° von Anfang Juni bis Ende September. Die Aufwärmung

des Wassers setzte sich im Sommer 1970 auch noch bis in grössere

Tiefen fort. Im HochsoITmer wurden in 50 m 4,9°, in 100 m 4,5°

und in 150 m 4,2° gegenüber 4,1° im tiefen Hypo1imnion von 200

bis 250 m gemessen. Eine Erwärmung des Tiefenwassers während

der herbstlichen Zirkulationsperiode blieb auf die obersten

- 21 -

100 m Wasserschicht beschränkt. Von Anfang Dezember an machte

sich die oberflächliche Abkühlung in diesem Bereich schon be­

merkbar. Dem kurzfristigen Temperaturausgleich um die Monats­

wende Januar/Februar 1971 folgte alsbald eine inverse Tempera­

turschichtung, die bis 150 m hinab spürbar war. Das Temperatur­

minimum an der Wasseroberfläche trat in der ersten Märzhälfte

bei 3,40

ei~. Auch bis zum Beginn des neuen Seejahres Ende

März blieb das Wasser invers temperaturgeschichtet mit Ober­

flächentemperaturen von 3,6 0 und Tiefenwassertemperaturen von

4,10

. Nach den Temperaturverhältnissen zu urteilen, blieb das

Tiefenwasser -es Sees während des Winters 1970/71 von länger

anhaltenden Vertikalzirkulationen und damit einer Wiederbelüf­

tung weitgehend ausgeschaltet.

Seejahr 1971/72:

Nach kurzfristig homothermem Zustand nach Auflösung der winter­

lichen inversen Schichtung baute sich ab April 1971 die normale

thermische Schichtung wieder auf. Das Zentrum der thermischen

Sprungschicht lag während des Monats Mai etwa bei 8 m und ver­

lagerte sich bis zum Juli in grössere Tiefen um etwa 20 m. Wie

gewöhnlich setzte der Abbau der thermischen Schichtung ab Okto­

ber 1971 ein, jedoch wurde während des ganzen Winters kein voll­

ständiger Temperaturausgleich zwischen Oberfläche und Seeboden

erzielt. Der geringste Gradient bestand im Februar 1972 mit

Oberflächentemperaturen von 4,30

gegenüber Tiefentemperaturen

von 4,10

. Die sommerliche Aufwärmung des Oberflächenwassers er­

folgte 1971 ungleichmässig. Nach einer ersten Erwärmungsperiode,

die bereits im Mai Oberflächentemperaturen von ISo erreichte,

kühlte sich das Wasser während des Juni oberflächlich wieder

bis auf 9,90 ab. Anschliessend erfolgte eine kontinuierliche

Aufwärmung, die zu einem Temperaturmaximum von .22,1 0 im August

1971 führte. Oberflächentemperaturen von 150

wurden, abgesehen

von der er~ähnten kurzen Periode im Mai, von Mitte Juli bis An­

fang Oktober überschritten. Eine Ueberschreitung von 20 0 ergab

sich von Mitte Juli bis Ende August. Die Aufwärmungserscheinun-I

gen im Tiefenwasser waren während des Sommers 1971 in gering-

- 22 -

fügigem Masse bis in die grössten Tiefen des Sees spürbar,

wobei jedoch keine höheren Temperaturen als 4,2° gemessen wur­

den. Im übrigen erwärmte sich das Tiefenwasser durch die Zirku­

lationserscheinungen im Herbst und Winter 1971/72 nicht. Im

Zusammenhang damit, dass während des Winters 1971/72 kein voll­

ständig homothermer Zustand des Freiwassers eintrat, war zu er­

warten, dass die Wiederbelüftung des Sees in der zweiten Hälfte

des Seejahres 1972 unvollständig blieb.

Seejahr 1972/73:

Die Erwärmung des Oberflächenwassers setzte im Frühjahr 1972

sehr zeitig ein und führte ab Mai zu einer stabilen thermischen

Schichtung, deren Schwerpunkt zunächst bei 5 m lag, im Lauf des

Sommers jedoch absank und im Spätsommer eine Tiefe von etwa

18 m erreicht hatte. Ab Oktober 1972 setzte wie gewöhnlich der

Abbau der thermischen Schichtung ein, jedoch wurde ein annähern­

der Temperaturausgleich zwischen Wasseroberfläche und Tiefen­

wasser erst im Februar 1973 erreicht (Oberflächentemperatur

4,4°, Temperatur in 250 m 4,2°). Ende März 1973 besass die ge­

samte Wassermasse von der Oberfläche bis 200 m Tiefe eine Tempe­

ratur von 4,3°, die Temperatur in 205 m betrug 4,2°. Die sommer­

liche Aufwärmung der Wasseroberfläche vollzog sich nicht ganz

gleichmässig, Ende April gab es eine kurze Abkühlungsperiode,

ebenfalls in der ersten Julihälfte, nachdem Ende Juni eine

Oberflächentemperatur von 18,3° vorlag. Die Oberflächentempe­

raturen überschritten 15° von Anfang Juli bis in die zweite

Septemberhälfte. Ueberschreitungen von 20° traten von Ende Juli

bis Mitte August auf. In der ersten Augusthälfte lag auch das

beobachtete Temperaturmaximum an der Wasseroberfläche von 22,4°.

Geringfügige Aubwärmungen der tieferen Wasserschichten traten

von Mai bis August 1972 auf. Eine vorübergehende Erwärmung des

Tiefenwassers mit beginnender Vertikalzirkulation war nur bis in

50 m Tiefe zu verzeichnen. Infolge der Zirkulationserscheinungen

gegen Ende des Winters 1972/73 war mit einer Belüftung auch des

Wassers in grösseren Tiefen zu rechnen, insgesamt jedoch nicht

mit einer allzu hohen Aufstockung des Sauerstoffinhaltes des

- 23 -

Sees, da die Vollzirkulationsperiode nur verhältnismässig kurze

Zeit andauerte.

Seejahr 1973/74:

Auf den kurzfristigen homothermen Zustand bei 4,30 zu Beginn

des Seejahres 1973/74 erfolgte in der zweiten Aprilhälfte eine

Erwärmung des Oberflächenwassers, die auch noch in Tiefen von

30 m spürbar war. Eine verhältnismässig stabile Sprungschicht

stellte sich erst in der zweiten Maihälfte ein. Das Zentrum

der thermischen Sprungschicht lag während der Sommermonate

zwischen 10 und lS m Tiefe mit allmählich absinkender Tendenz.

Die Erwärmung führte zu einer Ueberschreitung der Oberflächen­

temperaturen über 10° in der Zeit von Mitte Mai bis Anfang

November, zu Ueberschreitungen von ISo in der,Zeitvon Anfang

Juni bis Anfang Oktober und Oberfl~chentemperaturenüber 20 0

in der Zeit von Ende Juni bis in die zweite Julihälfte. Eine

nochmalige Erwärmungsperiode mit Oberflächentemperaturen über

20 0 fiel in die Zeit von Mitte August bis Anfang September.

Das Vordringen vom Epilimnion ausgehender Wasserzirkulationen

bis in grössere Tiefen war ab November 1973 spürbar; ab Januar

wurde eine geringfügige Temperaturerhöhung auch in 2S0 m Tiefe

gemessen. Kurzfristig wurde Anfang März ein homothermer Zustand

bei 4,40

erreicht. In der zweiten Monatshälfte März 1974 lagen

die Temperaturen zwischen 0 und 30 m bei4,So.

Sauerstoff

Wie die klassischen lironologischen Untersuchungen der Seen er­

geben haben, spiegelt sich in den Sauerstoffverhältnissen die

Aktivität des biologischen Geschehens im Wasserkörper der Seen

wieder. Das Ausmass der biologischen Umsetzungen wird in erster

Linie durch den Umfang der planktischen Primärproduktion be­

stimmt, die aufgrund ihrerjAbhängigkeit von den Lichtverhält­

nissen überwiegend in der Zeit vom Frühjahr bis zum Ende des

- 24 -

Sommers stattfindet und im Winter im allgemeinen auf sehr ge­

ringe Produktionsraten zurückgeht. Die Phytoplanktonproduktion

ist aufs engste mit dem Sauerstoffhaushalt des Sees verknüpft,

indem zum einen durch die photosynthetische Primärproduktion

Sauerstoff erzeugt wird und zum anderen fortgesetzt Phytoplank­

tonbiomasse abstirbt, in die Tiefe des Sees absinkt und bakte­

riologisch zersetzt wird, wobei Sauerstoff verbraucht wird. In

der Regel wirkt sich die photosynthetische Sauerstoffproduktion

erst bei hoher Produktionsrate auf die Sauerstoffverhältnisse

des Seewassers aus, da sie sich nur in den oberflächlichen

Wasserschichten abspielt, wo die Möglichkeit des turbulenten

Gasaustausches mit der Atmosphäre besteht und die Sauerstoff­

konzentrationen immer zur Annäherung an das Sättigungsgleich­

gewicht neigen. Beträchtlich kann jedoch die Auswirkung der

Sauerstoffzehrung durch bakteriologische Degradation organischer

Substanzen in der Tiefe des Seewassers sein, da dieses während

der Sommerzeit thermisch durch eine stabile Schichtung gegen

Austauschvorgänge mit der Oberfläche abgeriegelt ist. Ob es da­

bei zu einer merklichen Abnahme der Sauerstoffgehalte im Hypo­

limnion kommt, hängt davon ab, wie gross die im See produzierte

und wieder absterbende Biomasse und andererseits der Vorrat des

Sauerstoffs im Hypolimnion ist. Im Obersee ist der Sauerstoff­

vorrat im Hypolimnion nach winterlicher Belüftung beträchtlich,

so dass nur eine hohe Biornasse-Produktionsleistung eine stärkere

Abnahme des Sauerstoffgehaltes im Tiefenwasser während der

Stagnationsperiode zustande bringt.

Wie die schon über 50 Jahre zurückliegenden ersten eingehenden

Untersuchungen des Bodensee-Obersees erkennen liessen [AUERBACH

et ale 1924, 1924/26] war ursprünglich die Produktions rate im

See so gering und der Sauerstoffvorrat im Tiefenwasser dem­

gegenüber so gross, dass überhaupt nur geringfügige Schwankungen

des Sauerstoffgehaltes zu verzeichnen waren. Aus diesem Grund

wurde der See in den Lehrbüchern der Limnologie als klassisches

Beispiel des oligotrophen Sees mit orthograder Sauerstoffkurve

aufgeführt.

-,25 -

Bereits aufgrund der Untersuchungen von GRIMM [1955] und der

durch die Internationale Gewässerschutzkommission für den Boden­

see veranlassten eingehenden Untersuchungen in den Jahren 1961

bis 1963 war zu erkennen, dass sich im Sauerstoffhaushalt des

Sees deutliche Veränderungen gegenüber diesem ursprünglichen

Zustand ergeben hatten. 'Die Ergebnisse der letztgenannten Unter­

suchungen wurden bereits eingehend dargelegt [IGKB 1967]. Da­

nach waren die Abnahme der Sauerstoffkonzentrationen im Hypo­

limnion während der sommerlichen Stagnationszeit besonders im

tiefen Hypolimnion von 200 bis 250 m bereits sehr deutlich,

nämlich in 250 m Tiefe bis zum November 1961 auf 5,4 mg °2/1

und bis November 1962 auf 6,8 mg °2/1. Von dieser Jahreszeit

an regenerierte sich der Sauerstoffgehalt im Tiefenwasser durch

Zufuhr zirkulierender Wassermassen von der Oberfläche während

der Wintermonate mehr oder weniger. So wurde im April 1962 eine

Sauerstoffkonzentration von 10,9 mg °2/1 und im April 1963 eine

Konzentration von 10,8 mg °2/1 erreicht.

Eine weitere Abweichung gegenüber dem früheren Zustand stellt

das Auftreten von Sauerstoffkonzentrationsmaxima im Frühjahr

und Sommer ,in oberflächennahen Schichten, mitunter auch im Meta­

limnion und oberen Hypolimnion dar, wobei zeitweise deutliche

Uebersättigungen an Sauerstoff im Wasser auftreten können. Ihre

Ursache ist in der auch im Jahre 1961 bis 1963 schon erheb­

lichen Produktionsrate des Phytoplanktons zu suchen. Diese wirkt

sich ferner in dem Auftreten eines metalimnischen Sauerstoff­

minimums vornehmlich während der Spätsommerzeit oder im Früh­

herbst aus, das durch den bakteriellen Abbau oder die Atmung

bis in die Sprungschicht absinkender Plankter bedingt ist. So

wurden im Oktober 1961 6,7 mg °2/1 und im September 1962 8,2 mg

°2/1 in 20 m Tiefe gemessen. Im Spätherbst setzt ausgehend von

der Wasseroberfläche eine Regeneration des Sauerstoffvorrates

im Freiwasser ein, die auch allmählich in grössere Tiefen dringt.

Unter günstigen Zirkulationsverhältnissen wird der Sauerstoff

auch im tiefen Hypolimnion während der Wintermonate oder allen­

falls noch im zeitigen Frühjahr regeneriert, wie dies im Winter

1961/62 und 1962/63 weitgehend der Fall war.

- 26 -

Wie die Untersuchungen in der Folgezeit gezeigt haben, hat der

Bodensee-Obersee grundsätzlich dieses jahreszyklische Schwan­

kungsverhalten der Sauerstoffgehalte im Freiwasser beibehalten,

jedoch war das Ausmass der Konzentrationsschwankungen von Jahr

zu Jahr recht unterschiedlich, wie aus den in Tabelle 3 zusam­

mengestellten Hauptkennzahlen der Sauerstoffverhältnisse an der

Station Fischbach-Uttwil und den Ganglinien und Isopleten des

Sauerstoffinhaltes des Sees (Abb. 8 und 9) hervorgeht. Betrach­

tet man die Sauerstoffsituation während der gesamten Untersu­

chungsperiode 1961/74 so wird deutlich, dass der Sauerstoffvor­

rat des Tiefenwassers nicht regelmässig von Jahr zu Jahr rege­

neriert wird, sondern erheblich niedrigere Konzentrationen auf­

weist als Wasser in höheren Schichten, wie zum Beispiel im Win­

ter 1963/64, 1970/71, 1971/72 und 1972/73. In den darauffolgen­

den Sommern 1964, 1971, 1972 und 1973 bewirkte die hypolimnische

Sauerstoffzehrung während der Stagnationszeit daher besonders

tiefe Sauerstoffminima, nämlich von 3,5 mg °2/1 1964, 2,4 mg °2/1

1971, 3,4 mg °2/1 1972 und 2,3 mg °2/1 1973. Insgesamt gesehen

ist eine Tendenz zu geringeren Konzentrationen bei den Sauerstoff­

minima im tiefen Hypolimnion während der Untersuchungsperiode zu

erkennen, wenngleich dazwischen auch immer wieder einmal etwas

höhere Sauerstoffminima im Tiefenwasser auftreten.

Die Maxima des Sauerstoffgehaltes im tiefen Hypolimnion treten

in der Regel im April, seltener im Mai oder gar im Juni auf

(Abb. 9). Auch hier ist eine Tendenz zu immer niedrigeren Sauer­

stoffmaxima im Tiefenwasser während der Untersuchungsperiode zu

erkennen. Während im Frühjahr 1961, 1962 und 1963 die Sauer­

stoffgehalte in 250 m Tiefe noch nahezu 11 oder 12 mg °2/1 er­

reich~en, wurde ein Wert von 10 mg °2/1 in der Folgezeit nur

einmal, nämlich im April 1970 erreicht. Im April 1973 war das

Sauerstoffmaximum in 250 m Tiefe mit 6,0 mg °2/1 extrem niedrig.

In den Schwankungen des Sauerstoffgehaltes nahe der Wasserober­

fläche ist eine Tendenz zu immer grösseren Fluktuationen inner­

halb eines Jahreszyklus zu erkennen (Abb. 9). Dabei hat sich

die Höhe der an der Wasseroberfläche auftretenden Konzentrations-

~, .. - --_._.__..._.__..-------~---- ---_._-- ~-------~.~---_._---~------~------------_.~--,-~--,-".._- ---_._- - -----_._._-- _._-~--_.._._-

- 27 -

minirrla des Sauerstoffs nicht sehr wesentlich verändert. Diese

schwankten zwischen 8,8 und 9,8 mg °2/1. Hingegen besteht eine

deutliche Tendenz zur Zunahme hoher Sauerstoffkonzentrationen

und -übersättigungen im oberflächennahen Wasser während des

Unt~rsuchungszeitraumes.Besonders hohe Konzentrationen wurden

im April 1968 (19,3 mg ° 2/1), im Mai 1970 (18,6 mg °2/1) und

im Mai 1971 (17,7 mg °2/1) festgestellt. Die ,oberflächlichen

Konzentrationsmaxima wurden, abgesehen von den Jahren 1961,

1962 und 1968, wo sie im April auftraten, während des Monats

Mai beobachtet, im Jahre 1965 im Juni. Sie korrelieren mit dem

Frühjahrsmaximum der Phytoplanktonproduktion, durch das sie

ursächlich bedingt sind. Die Sauerstoffminima in den ober­

flächennahen Schichten treten entweder im Spätsommer oder im

Frühherbst auf. Sie werden durch zirkulationsbedingte Anreiche­

rungen des Sauerstoffs in der kalten Jahreszeit abgelöst.

Die metalimnischen Konzentrationsminima während der Spätsommer­

oder Frühherbstzeit führen in der Regel zu einem Absinken der

Sauerstoffgehalte auf etwa 7 bis 8 mg °2/1 mit geringen Unter­

schieden der Konzentrationsminima von Jahr zu ~ahr (Abb. 9).

Das Minimu~ wurde seit 1965 regelmässig in 20 m Tiefe gemessen,

in den Jahren vorher überwiegend in 10 m Tiefe. Die Eintritts­

zeit lag regelmässig in den Monaten September oder Oktober, im

Sommer 1962 und 1963 im August und im So~mer 1964 im Juli.

Tendenzen zur Veränderung des Ausrnasses der metalimnischen Sauer­

stoffzehrungen sind in der Untersuchungsperiode 1961/74 nicht

zu erkennen.

Insgesamt gesehen hat sich das Schema des jahreszyklischen Ver­

laufes der Sauerstoffverhältnisse im Bodensee-Obersee innerhalb

der Untersuchungsperiode 1961/74 nicht grundsätzlich verändert.

Die'Sauerstoffverhältnisse im See werden in erster Linie durch

das Zirkulationsverhalten der Wassermassen bestimmt, wobei wegen

der oligomiktischen Tendenzen mitunter eine vollständige Re­

generation des Sauerstoffvorrates 'im Tiefenwasser in einzelnen

oder manchmal auch einige aufeinanderfolgenden Jahren unterblei­

ben ~ann. Das Ausrnass der Sauerstoffzehrung innerhalb eines

- 28 -

Jahresverlaufes wird durch das hohe Produktionsniveau des

Phytoplanktons bestimmt, das in der Untersuchungsperiode stei­

gende Tendenzen aufweist. Diese zeichnen sich auch in der Ten­

denz zu zunehmender Sauerstoffübersättigung im Epilimnion ab,

die zur Belüftung des Tiefenwassers jedoch nichts Wesentliches

beitragen, da sie während der Stagnationszeit auftreten und bis

zum Einsetzen der Vertikalzirkulationen im Herbst bereits wieder

abgebaut sind und durch ein metalimnisches Sauerstoffminimum

abgelöst worden sind. Insgesamt gesehen wird das Ausmass der

Sauerstoffschwankungen im See sowohl im Epilimnion als auch im

Hypolimnion heute in erster Linie durch die Eutrophierungser­

scheinung'en und das Phytoplankton-Produktionsniveau bestimmt.

In dieser Hinsicht ist im Sauerstoffzustand des Bodensee-Ober­

sees die Tendenz zu einer Steigerung der Eutrophierungseffekte

in der Untersuchungsperiode 1961/74 unverkennbar.

Im folgenden wird nun der Verlauf der Sauerstoffverhältnisse

während der einzelnen Seejahre in der Untersuchungsperiode dar­

gestellt. Die Veränderung der Konzentrationsverhältnisse im

Vertikalprofil der Untersuchungsstation Fischbach-Uttwil ist

in der Abbildung 9 im Isopletenbild dargestellt.

Seejahr 1961/62:

Die Ausgangssituation der Sauerstoffverhältnisse im Seejahr

1961/62 ist durch ein oberflächliches Konzentrationsmaximum

von 12,2 mg O2/1 im April gekennzeichnet, das in Zusammenhang

mit der Frühjahrs-Planktonproduktion gesehen werden muss. Zu

dieser Zeit lag der Sauerstoffgehalt bis in 100 m Tiefe bei etwa

11 mg O2/1, darunter bei Werten um 10 und 9 mg O2/1. Im Epilim­

nion erfuhren während der Sommerzeit die Sauerstoffkonzentra­

tionen eine geringfügige Abnahme, lagen jedoch wegen der zuneh­

menden Temperatur zumeist über der Sättigungskonzentration. Im

Oktober sanken die Sauerstoffgehalte im Epilimnion und besonders

auch im Metalimnion, wo ein metalimnisches Sauerstoffminimum

von 6,7 mg O~/l in 20 ~ Tiefe erreicht wurde. Während der ganzen~ .

Zeit sank der Sauerstoffgehalt im tiefen Hypolimnion fortgesetzt

- 29 -

ab und erreichte im November 1961 ein Minimum von 5,4 mg °2/1.

Zirkulierende Wasserrnassen erbrachten im Dezember 1961 verhält­

nismässig gleichmässige Sauerstoffkonzentrationen im Vertikal­

profil zwischen 9 und 10 mg °2/1. Eine weitere Erhöhung der

Sauerstoffkonzentrationen während des Winters 1961/62 betraf

zunächst nur die Wasserschichten zwischen Wasseroberfläche und

150 m Tiefe, während im Hypolimnion in 250 m Tiefe sich zunächst

eine Sauerstoffzehrung wieder bemerkbar machte. Im März 1962

wurde jedoch auch das Tiefenwasser wieder belüftet und ein

gleichmässiger Sauerstoffzustand bei Konzentrationen zwischen

10 und 11 mg °2/1 in der gesamten Wasserrnasse erzielt.

Seejahr 1962/63:

Die Ausgangslage im April 1962 verzeichnete Sauerstoffgehalte

von über 10 mg °2/1 im Tiefenwass~r und die Ausbildung einer

Sauerstoffanreicherungszone im oberen Hypolimnion. Diese ent­

wickelte sich im Laufe des Frühjahrs noch weiter, wobei ein

Maximum von über 14 mg °2/1 erreicht und ihre Auswirkung bis

in eine Tiefe von 150 m sichtbar wurde. In der Zeit von Juli

bis November 1962 kam es wie üblich zu einem Sauerstoffschwund

im Epilimnion und Metalimnion. Gleichzeitig erfolgte auch ein

Sauerstoffschwund im Tiefenwasser, wobei Sauerstoffgehalte von

10 mg °2/1 von Juni 1962 bis April 1963 und Sauerstoffgehalte

von 8 mg °2/1 von August bis November 1962 unterschritten

wurden. In 250 m Tiefe wurde ein Minimum von weniger als 7 mg

°2/1 erreicht.

Die winterliche Zirkulation 1962 erfasste offensichtlich nicht

den Tiefenwasserkörper unter 170 m. Hier vollzog sich ein Nach­

schub sauerstoffreicherer Wassermassen mit über 10 mg °2/1 ­

offenbar von den flacheren Randpartien des Sees ausgehend ­

erst im April 1963.

Während der Seegefrörne 1963 war die winterliche Temperatur­

schichtung unter dem Eis mit einer Zunahme des Sauerstoffge­

haltes bis zu mehr als 13'mg °2/1 verbunden. Der sich anschlies­

sende sommerliche Sauerstoffschwund im Oberflächenwasser und

- 30 -

Metalimnion erfasste mit Werten von weniger als 10 mg °2/1

diesmal auch grössere Tiefen.

Seejahr 1963/64:

Einen Sauerstoffschwund, wie bisher noch nie in solchem Ausrnass

beobachtet, erfuhr das Tiefenwasser vom Frühjahr 1963 an, wo­

bei ein kurzfristiges Minimum von weniger als 5 mg °2/1 in

250 m Tiefe erreicht wurde. Von Ende August 1963 bis März 1964

blieb der Sauerstoffgehalt des Wassers in der grössten Tiefe

meist unter 7 mg °2/1 gegenüber ca. 8 bis 10 mg °2/1 bei allen

aus den Jahren von 1892 bis 1953 bekannt gewordenen Untersu­

chungen. Auch reichte die saisonmässige Sauerstoffanreicherung

des Oberflächenwassers im Winter 1963/64, wie aus der hohen

Lage der 10 mg 02-Isoplete ersichtlich, nicht so weit wie sonst

in das Tiefenwasser hinab. Bis Ende 1964 war noch keine Voll­

zirkulation mit Sauerstoffausgleich in Gang gekommen. Der See

ging unter erheblich schlechteren Sauerstoffverhältnissen als

sonst in den neuen Jahreszyklus 1964/65.

Seejahr 1964/65:

Wie bereits im Jahrbuch 1963 berichtet, erfuhr das Tiefenwasser

vom Frühjahr 1963 an einen Sauerstoffschwund, wie er bisher

noch nie in solchem Ausrnass beobachtet worden war. In 250 m

Tiefe wurde um die Monatswende September/Oktober ein kurzfri­

stiges Minimum von weniger als 5 mg °2/1 erreicht. Von Ende

August 1963 bis März 1964 blieb der Sauerstoffgehalt des Wassers

in der grössten Tiefe meist unter 7 mg °2/1. Trotz des nahezu

homothermen Zustandes um die Monatswende März/April 1964 unter­

blieb ein völliger Ausgleich der Sauerstoffgehalte des Ober­

flächen- und Tiefenwassers zu diesem Zeitpunkt. Von Vorstössen

kleiner linsenförmiger Wasserkörper abgesehen, drangen Wasser­

rnassen mit mehr als 10 mg °2/1 lediglich kurzfristig bis in

eine Tiefe von etwa 160 m vor. Zehrungsvorgänge führten bereits

ab Mai 1964 zu einem Absinken der Sauerstoffgehalte im Tiefen­

wasser in solchem Ausrnass, dass in 250 m Tiefe zwischen Mitte

- 31 -

Juli bis Mitte Oktober 1964 Sauerstoffkonzentrationen von

5 mg/l nur ganz kurzfristig überschritten wurden. Die beobach­

teten Sauerstoffminima in dieser Tiefe lagen bei 3,5 mg O2/1.

Wie der Verlauf der 10 mg-Isoplete zeigt, machten sich die Zeh­

rungsvorgänge im Jahre 1964 auch in Schichten geringerer Tiefe

wesentlich stärker als sonst bemerkbar.

Seejahr 1965/66:

Auch im Frühjahr 1965 unterblieb ein völliger Ausgleich der

Sauerstoffgehalte des Oberflächen- und Tiefenwassers. Wasser­

massen mit mehr als 10 mg O2/1 drangen in der Zeit von Frühjahr

bis September 1965 und auch später ab Dezember nicht in Tiefen

von mehr als 100 bis 130 m vor, während die 10 mg-Isoplete An­

fang 1965 noch 150 m Tiefe erreichte. Zwischen September und

November 1965 wies der See, von Resten kleiner linsenförmiger

Wasserkörper abgesehen, von der Seeoberfläche bis zur grössten

Tiefe überall weniger als 10 mg °2/1 auf. Demgegenüber sanken

die Sauerstoffgehalte des Tiefenwassers, das während des Früh­

jahrs 1965 bis auf Werte von über 7 mg °2/1 belüftet worden

war, im Verlaufe des Jahres 1966 nicht mehr so stark ab wie im

vorausgegangenen Jahre. 6 mg °2/1 wurden nur während sechs

Wochen im Oktober und November 1965 unterschritten, wobei das

Minimum 5,0 mg °2/1 betrug. Wiederbelüftungserscheinungen mach­

ten sich auch in der Folgezeit im Tiefenwasser bemerkbar, wo

erstmals seit Frühjahr 1964 Werte von 8 mg °2/1 in 250 m Tiefe

beobachtet wurden. Beginnend mit der Herbstzirkulation 1965

hat sich ein stärkerer Ausgleich der Sauerstoffkonzentrationen

im Tiefenwasser unter 100 m vollzogen, was daran zu erkennen

ist, dass die Ab~ahme der Sauerstoffkonzentrationen von dieser

Tiefe an einen erheblich geringeren Gradienten als in den vor­

ausgegangenen Jahren aufweist.

In den oberflächennahen Schichten trat im Mai und Juni 1965

die jahreszeitlich übliche Uebersättigungszone mit Sauerstoff­

gehalten von diesmal maxi~al 14,2 mg O2/1 auf. Oberflächen­

nahe Maxima von etwas mehr als 10 mg °2/1 wurden im August und

!

- 32 -

September nochmals beobachtet. Von Juli bis Oktober bildete

sich die auch schon früher regelmässig beobachtete metalimnische

Zehrungszone aus, deren Minima von 8 bis 9 mg O2/1 von anfäng­

lich etwa 10 m bis auf schliesslich 30 m Tiefe absanken. Ins­

gesamt gesehen blieb das Ausmass sowohl der Sauerstoffzehrungen

als auch der Uebersättigungen erheblich niedriger als im voraus­

gegangenen Jahr.

Bereits ab September 1965 machten sich, wie vorher schon im

Metalimnion oder oberen Hypolimnion, Zehrungsvorgänge auch in

Wasserschichten zwischen 50 und 100 m bemerkbar, so dass die

von der 10 mg-Isoplete umschlossenen Felder metalimnischer und

hypolimnischer Sauerstoff zehrung im Isopletenbild ähnlich wie

im Vorjahr wieder zusa~menfliessen. Erst mit dem Monat Dezember

1965 erfolgte eine Wiederbelüftung der Wasserschicht bis zu

100 m Tiefe auf Konzentratinen über 10 mg O2/1, die im Gegen­

satz zum vorausgehenden Jahr bis zum Ende des Seejahres im März

1966 erhalten blieben. Zur selben Zeit erhöhte sich die Sauer­

stoffkonzentration auch im Tiefenwasser unter 100 m jeweils um

etwa 1 mg O2/1.

Im Seejahr 1965 hat sich der Sauerstoffzustand im Tiefenwasser

des Sees deutlich verbessert. Der Sauerstoffschwund war hier

geringer und die Wiederbelüftungserscheinungen waren intensiver

als in den beiden vorausgegangenen Seejahren 1963 und 1964. Wie

aus den Veränderungen der Gesamtmenge des Sauerstoffes abzu­

lesen ist, liegen die Sauerstoffzehrungserscheinungen im See

insgesamt gesehen jedoch weiterhin in der Grössenordnung des

Vorjahres. Das Minimum des Gesamtsauerstoffgehaltes lag im

November 1965 tiefer als zu irgendeinem früheren Zeitpunkt; an­

schliessend führte die winterliche Wiederbelüftung des Seewas­

sers jedoch wieder zu höheren Gesamtsauerstoffgehalten als im

Jahr zuvor.

- 33 -

Seejahr 1966/67:

Obwohl es im Jahre 1966 ebenso wie im Vorjahr nicht zu einem

vollständigen Ausgleich der Sauerstoffgehalte des Oberflächen­

und Tiefenwassers kam, verbesserte sich der Sauerstoffzustand

in den tieferen Wassermassen des Sees recht beträchtlich. Be­

reits Anfang April wurden kurzfristig 10 mg OZ/l in ZOO m über­

schritten. In Z50 m wurden noch 9 mg OZ/l erreicht. Zwar trat

im Laufe des Sommers, wie zu erwarten war, wiederum eine Abnahme

der Sauerstoffgehalte im Tiefenwasser ein, die Ende Oktober

einen Tiefstwert von 4,8 ~g OZ/l in 250 m Tiefe ergab. In der

Winterzeit Anfang des Jahres 1967 verbesserten sich die Sauer­

stoffgehalte jedoch verhältnismässig bald. Im März 1967 lag die

10 mg-Isoplete bereits wieder erheblich unter ZOO m Tiefe, und

auch über Grund wurde ein Höchstwert von 9,6 mg O2/1 wieder er­

reicht. 6 mg 0Z/l wurden in Z50 m Tiefe im Jahre 1966 für etwa

lZ Wochen, nämlich zwischen Mitte September und Anfang Dezember,

unterschritten. Damit lagen die Sauerstoffzehrungserscheinungen

über Grund etwas höher als im vorausgegangenen Jahr.

In den oberflächennahen Schichten trat von Mitte April bis' Ende

Mai 1966 die jahreszeitlich übliche Uebersättigungszone mit

Sauerstoffgehalten von diesmal maximal 16,4 mg O2/1 auf. Ver­

schiedentlich wurden auch in den folgenden Monaten bis in den

Oktober hinein Sauerstoffgehalte von mehr als 10 mg O2/1 be~

obachtet. Von Ende Juli bis Mitte November bildete sich die

auch schon früher regelmässig beobachtete meta limnische Zehrungs­

zone aus, wobei in einer Tiefe von 20 m zwischen Ende September

und Ende Oktober die stärkste Sauerstoff zehrung bis auf weniger

als a mg O2/1 und beobachteten Minima von 7,1 mg O2/1 lag. Das

Ausrnass der Uebersättigungen im Zuge der Frühjahrsplanktonpro­

duktion sowie auch der Sauerstoffzehrungen im Metalimnion war

somit wieder höher als im Jahre 1965 und lag in der Grössen­

ordnung des Jahres 1964.

Im Oktober und November, ehe Zirkulationsvorgänge auch tiefere

Wasserschichten ergriffen, war eine Sauerstoffzehrung auch in

- 34 -

Tiefen von 50 und 100 m spürbar, so dass die von der 100 mg­

Isoplete umschlossenen Felder metalimnischer und hypolimnischer

Sauerstoffzehrung im Isopletenbild ähnlich wie im Vorjahr wie­

der zusammenfliessen. Die Wiederbelüftung des Tiefenwassers

durch Vertikal zirkulation führte im Dezember ähnlich wie im

Vorjahr zu Konzentrationen über 10 mg O2/1 bis in 100 m Tiefe.

Diese Konzentration wurde bis zum Frühjahr 1967, vom tiefsten

Teil des Seebeckens unter 220 m abgesehen, ebenfalls erreicht.

Auch über Grund lagen die Werte nicht unter9 mg O2/1. Die Sauer­

stoffgehalte des Tiefenwassers nahmen seit Beginn der Zirkula­

tionsperiode bis zum Ende des Seejahres um etwa 3 mg O2/1 zu.

Bei im Vergleich zum Vorjahr höheren Sauerstoffübersättigungen

im Oberflächenwasser zur Zeit hoher Planktonproduktion und

stärker ausgeprägten Sauerstoffzehrungen im Metalimnion war die

Wiederbelüftung durch Zirkulation im Winter 1966/67 deutlich

stärker als im vorausgegangenen Jahr, so dass die Ausgangslage

für den Sauerstoffhaushalt des Seejahres 1967/68 wiederum

günstiger war als für das Seejahr 1966/67. Dies ist auch erkenn­

bar aus den Veränderungen der Gesamtmenge des Sauerstoffs, die

während der Sommermonate und auch noch um die Jahreswende 1966/

1967 in der Grössenordnung des Vorjahres lagen, im März 1967

jedoch einen etwas günstigeren Betrag aufwiesen.

Seejahr 1967/68:

Obwohl es im Jahre 1967 ebenso wie im Vorjahr nicht zu einem

gänzlichen Ausgleich der Sauerstoffgehalte des Oberflächen- und

Tiefenwassers kam, verbesserte sich der Sauerstoffzustand in

den tieferen Wasserrnassen des Sees recht beträchtlich. Im April

1967 betrugen die Sauerstoffwerte in 200 m Tiefe 10,3 mg O2/1

und in 250 m Tiefe 9,2 mg O2/1. Die Abnahme des Sauerstoff­

gehaltes im Tiefenwasser während der Sommermonate blieb verhält­

nismässig gering. In der Tiefe von 200 m wurden 9 mg O2/1 nur

gelegentlich unterschritten, in 250 m Tiefe ergab sich im Septem­

ber ein Minimum von 6,1 mg O2/1. Bereits mit dem Monat Dezember

und in den folgenden Wintermonaten verbesserten sich die Sauer­

stoffgehalte im Tiefenwasser jedoch wieder merklich. Im März

- 35 -

1968 erreichte die 10 mg-Isoplete erstmalig seit mehreren

Jahren wieder die Tiefe von 250 m, wobei ein Höchstwert über

Grund von 10,2 mg O2/1 gemessen wurde. 8 mg O2/1 wurden in

250 m Tiefe für etwa zwei Monate (von Mitte Juli bis Mitte

September) unterschritten, 7 mg 02/1 mit kurzer Unterbrechung

für 3 1/2 Monate (von Anfang September bis Mitte Dezember) •

Damit haben die Sauerstoffgehalte im Tiefenwasser etwa den Zu­

stand des Sees vor der Seegefrörne 1963/64 wieder erreicht.

In den oberflächennahen Schichten trat von Mitte März bis Mitte

Juni die jahreszeitlich übliche Uebersättigungszone mit Sauer­

stoffgehalten von diesmal maximal 14,3 mg 02/1 auf. Dieses

Maximum ist zwar geringer als das des Vorjahres, jedoch er­

fassten Sauerstoffübersättigungen im Frühjahr 1967 auch grös­

sere Tiefen als im Vorjahr, wie aus dem Verlauf der 100 mg-Iso­

plete zu erkennen ist. Von Ende Juli bis Mitte November bildete

sich die auch schon früher regelmässig beobachtete metalimnische

Zehrungszone aus, wobei in einer Tiefe von 20 m zwischen Anfang

September und Ende Oktober. die stärkste Sauerstoffzehrung bis

auf weniger als 8 mg O2/1 beobachtet wurde und ein Minimum von

7,5 mg 02/ l auftrat. Das Ausmass der Sauerstoffzehrungen im

Metalimnion lag in der Grössenordnung des Jahres 1966.

Die Auswirkung der Zehrungsvorgänge im Tiefenbereich um 100 m

war während der Sommermonate 1967 nur gering, so dass erst-

malig seit dem Jahre 1963 die von den 10 mg-Isopleten umschlos­

senen Felder metalimnischer und hypolimnischer Sauerstoffzehrung

im Isopletenbild nicht mehr zusammenfliessen. Die Wiederbe­

lüftung des Tiefenwassers durch Vertikalzirkulation setzte im

Dezember mit stärkerer Wirkung als im vergangenen Jahr ein, so

dass Konzentrationen von über 10 mg O2/1 in 150 m Tiefe zeit­

weise erreicht und ab Januar ständig überschritten wurden. Im

Februar und März setzte sich die Wiederbelüftung des Tiefen­

wassers auf Werte über 10 mg O2/1 zunächst bis auf 200, schliess­

lich bis auf 250 m Tiefe fort. Damit erreichte die 10 mg-Iso­

plete e~stmalig seit dem Jahre 1963 den Seeboden an der tiefsten

Stelle. Die Sauerstoffgehalte des Tiefenwassers nahmen vorn

- 36 -

Beginn der Zirkulationsperiode bis zum Ende des Seejahres um

etwa 3 mg O2/1 zu. Bei im Vergleich zum Vorjahr grössenordnungs­

mässig ähnlichen Sauerstoffübersättigungen im Oberflächenwasser

zur Zeit hoher Planktonproduktion und ähnlich ausgeprägten Sauer­

stoffzehrungen im Metalimnion hatte die Wiederbelüftung durch

Zirkulation im Winter 1967/68 zusammen mit der gegenüber dem

Vorjahr geringeren Auszehrung des hypolimnischen Sauerstoffge­

haltes einen deutlich verbesserten Effekt auf den Sauerstoffzu­

stand des Sees, so dass die Ausgangslage für den Sauerstoffhaus­

halt des Seejahres 1968/69 wiederum günstiger war als für das

Seejahr 1967/68. Aus den Zahlenwerten der Veränderung der Ge­

samtmenge des Sauerstoffs im Bodensee ist zu erkennen, dass das

Ausmass der Zehrungsvorgänge etwa noch die gleiche Grössenord­

nung wie im Vorjahr aufwies. Infolge der Wiederbelüftung lag

jedoch das Minimum des Gesamtsauerstoffgehaltes im November so­

wie auch der Gesamtsauerstoffgehalt zum Zeitpunkt der Zirkula­

tion im Frühjahr um etwa 2% höher als im vorhergehenden Jahr.

Seejahr 1968/69:

Nachdem sich die Sauerstoffverhältnisse im tiefen Hypolimnion

während des Jahres 1967 gegenüber den Vorjahren nachhaltig ver­

bessert hatten, erreichte der Bodensee-Obersee im Zuge einer

kräftigen Durchmischung im März 1968 mit Sauerstoffgehalten von

über 10 mg O2/1 im gesamten Wasserkörper bis hinab zu 250 m

Tiefe eine recht günstige Ausgangssituation für die Entwicklung

des Sauerstoffzustandes im Seejahr 1968. Bereits Ende März 1968

fiel der Sauerstoffgehalt in 250 m Tiefe wieder unter 10 mg

O2/1 und trat im Tiefenwasser eine fortgesetzte Abnahme der

Sauerstoffgehalte ein. Die hypolimnischen Zehrungsvorgängeblie­

ben, erkennbar etwa am weiteren Verlauf der 10 mg 02/1-Isoplete,

in den Monaten April bis Juli auf den Wasserkörper von 200 bis

250 m Tiefe und in der Folgezeit bis November auf den hypolim­

nischen Bereich von 150 bis 250 m Tiefe beschränkt. Bis Ende

August sanken die Sauerstoffgehalte in 250 m Tiefe auf 8 mg

O2/1 und bis Mitte Oktober auf etwa 7 mg"02/1 ab. Im November

und Dezember wurden 6 mg O2/1 unterschritten und Minima von

- 37·-

5,6 mg O2/1 erreicht. Von diesem Zeitpunkt an setzte bereits

wieder eine allmähliche Verbesserung des Sauerstoffgehaltes

im tiefsten Wasserkörper ein, die schliesslich zu einer Anrei­

cherung auf 9,8 mg O2/1 im März 1969 führte.

Im Epilimnion des Sees traten im Frühjahr, wie nunmehr üblich,

Sauerstoffübersättigungen ein, wobei Ende April sogar 19,3 mg

O2/1 an der Oberfläche registriert werden konnten. Der Sauer­

stoffzuwachs machte sich im April 1968 bis in Tiefen von etwa

50 m bemerkbar und erklärt sich sicherlich zum Teil aus den zu

dieser Zeit noch herrschenden kräftigen Zirkulationsvorgängen,

die aus dem Bild der thermischen Situation erkennbar sind. Die

Sauerstoffverhältnisse an der Wasseroberfläche lagen während

des Sommers 1968 im allgemeinen im Bereich von 10 bis 11 mg

O2/1. Wie üblich traten in der Zeit von Juli bis November 1968

metalimnische Sauerstoffminima mit tiefsten Sauerstoffwerten'.

in etwa 20 m Wassertiefe auf. Ein Minimum wurde hier im Septem­

ber mit 7,7 mg O2/1 erreicht. Im übrigen lagen während der

Sommerstagnation die Sauerstoffgehalte zwischen 50 und 150 m

Tiefe insgesamt bei etwas über 10 mg O2/1.

Im Zuge der herbstlichen Zirkulationserscheinungen verminderte

sich der Sauerstoffgehalt des Wassers in diesem Bereich im Ver­

laufe des Monats Dezember 1968 und Januar 1969 auf Werte zwi­

schen 9 und 10 mg O2/1. In dieser Zeit verbesserten sich die

Sauerstoffgehalte des Tiefenwassers noch nicht, dagegen ab

Februar 1969 in allen Wasserschichten wieder sehr erheblich.

Jedoch wurde ein voller Konzentrationsausgleich nicht erzielt,

obwohl Ende Februar das Wasser des Sees nahezu homotherm war.

Bis 150 m Tiefe lagen zu diesem Zeitpunkt die Sauerstoffgehalte

> 10 mg O2/1, in 150 bis 200 bei 9-10 mg O2/1 und zwischen 250

und 200 m Tiefe bei 9 mg O2/1. Im Laufe des Monats März ver­

besserte sich der Sauerstoffgehalt des Tiefenwassers noch auf

9,8 mg O2/1, die 10 mg-Isoplete verblieb jedoch im Gegensatz

zum vorausgehenden Jahr bei etwa 150 m, während im oberflächen­

nahen Wasser bis in 50 m Tiefe sich ein leichter Anstieg desI

Sauerstoffgehaltes bemerkbar machte. Insgesamt gesehen hat sich

!

- 38 -

damit der Sauerstoffzustand des Sees gegenüber dem Jahre 1967

im Verlaufe des Jahres 1968 etwas verschlechtert, was sich am

absoluten Minimum des Sauerstoffes im Tiefenwasser von 5,6 mg

°2/1 dem Minimum des gesamten Sauerstoffinhaltes von 446 . 10 3 t

im Dezember 1968 sowie dem Sauerstoffinhalt am Ende des See­

jahres mit 504 . 103

t im März 1969 gegenüber 514 . 103

t im

April 1968 ablesen lässt.

Seejahr 1969/70:

Die Entwicklung der Sauerstoffverhältnisse am Ende des See­

jahres 1968/69 war gekennzeichnet durch einen nicht ganz voll­

ständigen Ausgleich der Sauerstoffverhältnisse im gesamten

Wasserkörper zu Beginn der neuen Stagnationszeit. Im April 1969

lagen die Sauerstoffkonzentrationen zwischen 11,3 mg °2/1 an

der Wasseroberfläche und 9 mg °2/1 in 250 m Tiefe. Der Sauer­

stoffzustand verschlechterte sich während des Sommers 1969

weiterhin. Die Lage der 10 mg-Isoplete verlagerte sich auf eine

Tiefe von etwa 100 m und fiel im November mit der 10 mg-Iso­

plete des metalimnischen Sauerstoffdefizites zusammen. Sauer­

stoffanreicherungen im Oberflächenwasser waren zwar im März und

April sowie im Mai 1969 zu verzeichnen, Sauerstoffübersättigun­

gen waren jedoch damit im März und April nicht und im Mai nur

in geringfügigem Masse verbunden. Die metalimnischen Sauerstoff­

defizite erreichten ein grösseres Ausmass als im vorangegange­

nen Jahr. Ende Oktober wurde in 20 m Tiefe ein Minimum von

6,9 mg °2/1 beobachtet.

Die Sauerstoffverhältnisse im Tiefenwasser waren gekennzeichnet

durch eine Abnahme der Sauerstoffgehalte in 250 m Tiefe auf

9 mg °2/1 Anfang April, 8 mg °2/1 Mitte Juni, 7 mg °2/1 Mitte

Juli und weniger als 6 mg °2/1 in der Zeit von Mitte August bis

Anfang November. Ende Oktober wurde in dieser Tiefe der gering­

ste Sauerstoffgehalt von 5,0 mg °2/1 ermittelt. Gegen Ende der

Stagnationsperiode im Herbst 1969 lagen die Sauerstoffgehalte

in Tiefen unter 150 munter 9 mg °2/1, in Tiefen unter 200 m

unter 8 mg °2/1 und in 250 munter 6 mg °2/1.

- 39 -

Die Zirkulationsverhältnisse im Winter 1969/70 erwiesen sich

auf die Dauer gesehen als sehr durchgreifend. Die 10 mg-Iso­

plete erreichte Ende März 1970 wieder die grösste Tiefe des Sees

und zwischen November und Anfang Dezember 1969 erhöhte sich der

Sauerstoffgehalt hier von 5,6 mg O2/1 auf mehr als 7 mg O2/1

und auf mehr als 9 mg O2/1 bis Ende Februar 1970.

Insgesamt gesehen war die Auswirkung der Sauerstoffzehrungsver­

hältnisse im Bodensee-Obersee im Verlaufe des Seejahres 1969

stärker als im vorangegangenen Jahr. Sauerstoffgehalte von

weniger als 6 mg O2/1 herrschten im Tiefenwasser über nahezu

2 1/2 Monate, das absolute Sauerstoffminimum betrug wieder

5,0 mg O2/1. Der Sauerstoffinhalt des Sees lag im Minimum im

Oktober 1969 bei 437 . 103

t und erreichte damit etwa wiederum

den Zustand des Jahres 1966. Diese Verhältnisse erklären sich

zum Teil sicher durch die verhält~ismässig ungünstige Ausgangs­

situation zu Beginn des Seejahres mit einem Sauerstoffvorrat

von nur 504 . 103

t im See. Die WiederbelUftung des Bodensee­

wassers im Winter 1969/70 konnte jedoch dieses erhöhte Defizit

wieder wettmachen und im März 1970 betrug der durchschnittliche

Gesamtgehalt des Seewassers bereits wieder 501 . 103

t bei vol­

lem Ausgleich der Sauerstoffkonzentrationen auf etwa 10,8 mg

O2/1 in allen Tiefen.

Seejahr 1970/71:

Im April 1970 lag der Sauerstoffgehalt von der Oberfläche bis

zur Tiefe von 250 m bei 10,8 mg/l. Im weiteren Verlauf des

Jahres 1970 entwickelten sich die Sauerstoffverhältnisse des

Bodensee-Obersees im Vergleich zu den vorhergehenden Jahren

sehr günstig. Erhebliche Sauerstoffübersättigungen konnten bis

zu Tiefen von 30 m während der Monate April bis Juni beobach­

tet werden. Ende Mai erreichte die Sauerstoffübersättigung bei

18,6 mg O2/1 an der Wasseroberfläche einen Höchstwert. Auch in

der Folgezeit wurden 12 mg O2/1 in den obersten Wasserschichten

wiederholt überschritten. Ein metalimnisches SauerstoffdefizitI

während der Monate August und September im Bereich von 10 bis

- 40 -

20 m Tiefe war erkennbar, blieb jedoch in seinem Ausrnass mit

einem Minimum von 8,5 mg O2/1 verhältnismässig gering ausge­

prägt. Gering blieb auch die Sauerstoffabnahme des Tiefenwas­

sers, die während des Sommers 1970 kontinuierlich erfolgte und

in der ersten Septemberhälfte zu einer Minimumkonzentration von

7,0 mg O2/1 in 250 m Tiefe führte. Die Sauerstoffzehrung im

Hypolimnion führte im Verlaufe des Sommers zu Sauerstoffgehal­

ten von weniger als 8 mg O2/1 in Tiefen von unterhalb 225 m,

von weniger als 9 mg O2/1 in Tiefen von unterhalb 200 m. Die

10 mg-Sauerstoff-Isoplete stieg vom Seeboden Ende Mai 1970 bis

auf etwa 90 m Tiefe im Januar 1971 an. Mit 471 . 103

t lag der

Sauerstoffinhalt des Obersees im Oktober 1970 (Jahresminimum)

deutlich höher als mit 437 . 103

t im Oktober 1969.

Die inverse thermische Schichtung während des Winters 1970/71

verhinderte eine nachhaltige Anreicherung des Tiefenwassers

mit Sauerstoff. Die Zunahme des Sauerstoffs in 250 m Tiefe fand

Mitte Dezember 1970 mit 8,4 mg O2/1 ein Ende, dem sich eine

fortgesetzte Sauerstoff zehrung im tiefen Hypolimnion anschloss.

Verhältnismässig stark mit Sauerstoff angereichert wurde das

Bodenseewasser während des Winters 1970/71 bis 150 m Tiefe, wo

Ende Februar 1971 10,7 mg O2/1 bei gleichzeitig 12,5 mg O2/1

an der Wasseroberfläche erreicht wurden. Mit Beginn des neuen

Seejahres ergab sich ein Zustand, in dem die Sauerstoffgehalte

von der Oberfläche bis 50 m Tiefe bei 11 mg °2/1 lagen und

10 mg O2/1 auch in Tiefen bis zu 120 m noch überschritten wur­

den. Von hier ab fiel der Sauerstoffgehalt bis zum Seeboden gra­

duell auf 7,1 mg O2/1 ab. Mit 498.103

t lag der Gesamtinhalt

des Obersees immer noch auf fast gleicher Höhe wie im März 1970.

Das Maximum wurde jedoch bereits im Februar mit 522 . 103

t 1971

(1970 im Mai mit 525 . 103

t) erreicht. Infolge dieses frühzei­

tigen Einsetzens der Sauerstoffzehrung im Jahre 1971 war mit

einer Verschlechterung des Sauers toff zustandes des Bodensee­

Obersees im weiteren Verlaufe des Jahres 1971 zu rechnen.

- 41 -

Seejahr 1971/72:

Die Sauerstoffverhältnisse im See entwickelten sich während

des Seejahres 1971/72 wesentlich ungünstiger als im vorange­

gangenen Jahr. Die Ausgangslage im April 1971 zeigte eine deut­

liche Sauerstoffschichtung mit 11,2 mg O2/1 an der Wasserober­

fläche und 6,8 mg °2/1 in 250 m Tiefe. Frühzeitig traten in den

obersten Wasserschichten von April an Uebersättigungserschei­

nungen durch starke Planktonentwicklung ein, die erst Anfang

Juni normalen Verhältnissen Platz machte. Dabei wurden an der

Oberfläche Gehalte von 17 mg O2/1 überschritten. Die Zehrungs­

erscheinungen im Tiefenwasser nahmen ein erhebliches Ausrnass

an. Sie setzten sich in der grössten Tiefe bis November 1971

fo-rt, wo ein Sauerstoffminimum von 2,4 mg O2/1 erreicht wurde.

Im gesamten Tiefenwasser unter 200 m waren ab Sornmerende die

Sauerstoffgehalte unter 7 mg 02

1 abgesunken. Auch in einer

Tiefe von 100 m war die Sauerstoffzehrung noch spürbar. Hier

lagen die Sauerstoffgehalte vom Frühjahr 1971 an fast ständig

unter 10 mg °2/1. Desgleichen war das Ausrnass der metalimnischen

Sauerstoffzehrung im Jahre 1971 wesentlich grösser als im voran­

gegangenen ,Jahr.

Im August 1971 wurden in 10 m Tiefe Werte von 7 mg O2/1 unter­

schritten. Im Zuge der herbstlichen Zirkulationserscheinungen

nahmen die Sauerstoffgehalte auch im mittleren Tiefenbereich

von 50 bis 100 m ab, so dass im November die Sauerstoffkonzen­

trationen insgesamt im ganzen Freiwasser eine Konzentration von

10 mg O2/1 nicht mehr erreichten. Da die Wiederbelüftung während

des Winters 1971/72 nicht sehr durchgreifend war, bleiben Sauer­

stoffkonzentrationen von über 10 mg O2/1 gegen Ende des Winters_._----- ----

auf den Bereich von weniger als 100 m Tiefe beschränkt. Die

seit Ende November 1971 zu verzeichnende Zunahme des Sauerstoff­

gehaltes in der grössten Tiefe blieb geringfügig und erreichte

bis Ende März 1972 noch nicht einmal eine Konzentration von

6 mg O2/1. Angesichts der hohen Verlustrate des Sees an Sauer­

stoff während der Stagnationsperiode, die im Jahre 1971 56 x 10 3 t

betrug, führte die anschliessende Unterbilanz der Wiederbelüftung

---~-----_._-------

- 42 -

zu einem bedenklichen Zustandsbild der Sauerstoffsituation des

Sees zu Beginn des Seejahres 1972.

Seejahr 1972/73:

Die Wiederbelüftung des Sees während des Winters 1971/72 blieb

unvollständig, so dass der Sauerstoffgehalt im Tiefenwasser im

April 1972 erst 6,2 mg O2/1 erreicht hatte bei einer Sauer­

stoffkonzentration von 11,6 mg 02/1 an der Wasseroberfläche.

Während der Stagnationsperiode 1972 verminderte sich der Sauer­

stoffgehalt im Bereich unterhalb der thermischen Sprungschicht

überall. Im Tiefenwasser von 250 m wurde Ende September ein

Minimum von 3,4 mg O2/1 erreicht. In dieser Zeit nahm der

Sauerstoff in 200 m Tiefe von 7,2 auf 5,9 mg O2/1, in 100 m von

10,3 auf 8,7 mg O2/1 und in 50 m von 11,1 auf 9,0 mg O2/1 ab.

Im gesamten Tiefenwasser von 150 m abwärts waren gegen Sommer­

ende die Sauerstoffgehalte niedriger als 7,0 mg O2/1. Infolge

Sauerstoffproduktion durch Phytoplankton traten wie alljährlich

in den oberen Wasserschichten Sauerstoffübersättigungen auf,

bei denen im Mai 1972 13,6 mg O2/1, im Juni 15,7 mg O2/1 und im

August nochmals 13,6 mg O2/1 erreicht wurden. Die Auswirkung

oberflächliher biogener Sauerstoffanreicherungen war zeitweise

bis in 50 m Tiefe an Erhöhungen des Sauerstoffgehaltes noch zu

spüren. Die sommerliche metalimnische Sauerstoffzehrung blieb

mässig, im September wurde in 20 m Tiefe eine Konzentration von

8,0 mg O2/1 gemessen. Nach den Ergebnissen der Sauerstoffmes­

sungen hat es den Anschein, als ob Ende Oktober eine bis in

250 m Tiefe reichende Sauerstoffanreicherung eingetreten war.

Dies spiegelt sich auch in einer geringfügigen Zunahme der Was­

sertemperatur wieder. Diese Veränderungen der thermischen und

chemischen Situation stehen in ursächlichem Zusammenhang mit

der Wirkung von Starkwinden, die zu diesem Zeitpunkt aufgetre­

ten waren, auf Wasserbewegungen im See. Zwar führte nach Wieder­

beruhigung der Wasserrnassen die Sauerstoffzehrung im Tiefenwas­

ser anschliessend nochmals zu einem Konzentrationsabfall auf

3,8 mg O2/1. Ohne die Durchlüftungserscheinungen im Oktober

1972 und damit gegebene Unterbrechung der Stagnationsperiode

- 43 -

wären zweifellos Sauerstoffminima bei etwa 20 mg O2/1 einge­

treten. Insgesamt gesehen nahm der Sauerstoffinhalt des Sees

während der Stagnationszeit von April bis November 1972 um

. 87 . 103

t ab und erreichte damit einen sehr niedrigen Stand,

der in der Entwicklung des Sees bislang nur 1965 noch unter­

schritten wurde. Die Wiederbelüftung während des Winters 1972/

1973 erbrachte demgegenüber nur einen Zugewinn von 59 . 103 t,

der sich allerdings vorwiegend nur auf den Bereich von der

Wasseroberfläche bis in 150 m Tiefe stärker begünstigend aus­

wirkte. In tieferen Wasserschichten dominierten bis zu diesem

Zeitpunkt immer noch die Zehrungserscheinungen, so dass der

Sauerstoffgehalt Ende März in 250 m Tiefe nur noch 4,3 mg O2 /1

und in 200 m Tiefe 6,2 mg O2/1 betrug. Die Ausgangssituation

der Sauerstoffverhältnisse war zu Beginn des Seejahres 1973

damit noch erheblich schlechter als zu Beginn des Seejahres

1972.

Seejahr 1973/74:

Bei Beginn des Seejahres 1973/74 waren die Sauerstoffverhält­

nisse bei ~onzentrationen zwischen 10 bis 12 mg O2/1 lediglich

in den Wassermassen zwischen der Oberfläche und 150 m Tiefe

einigermassen ausgeglichen, während im tiefen Hypolimnion die

winterliche Wiederbelüftung unvollständig geblieben war. In

250 m Tiefe lag Anfang April 1973 eine Konzentration von 4,9 mg

O2/1 vor. Die Zunahme der Sauerstoffgehalte im Zusammenhang mit

der Frühjahrs-Planktonproduktion führte im Mai zu einem Konzen­

trationsmaximum von 16,4 mg °2/1 (= 161% Sauerstoffsättigung)

an der Wasseroberfläche. Infolge der Phytoplanktonproduktion

auch in tieferen Wasserschichten und von Zirkulationsvorgängen

war die Sauerstoffzunahme, wenn auch in absolut gesehen be­

scheidenem Umfang, noch in grösseren Wassertiefen spürbar. Zwar

nahmen die sehr hohen Sauerstoffkonzentrationen im Epilimnion

in der Folgezeit wieder ab, jedoch blieben während des Sommers

die oberflächennahen Sauerstoffgehalte zum Teil immer noch über

der Sättigungskonzentration. Während dieser Zeit bildete sich

ein sommerliches metalimnisches Sauerstoffminimum aus, wobei

- 44 -

Anfang Oktober ein Tiefststand von 6,8 mg °2/1 in 20 m Tiefe

erreicht wurde.

Infolge der schlechten Ausgangssituation der Sauerstoffverhält­

nisse zu Anfang des Seejahres führte die Sauerstoffzehrung im

tiefen Hypolimnion während der Stagnationszeit zu extrem nie­

drigen Sauerstoffgehalten. Fast während des ganzen Monats

Juli und dann wieder von Mitte August bis Mitte November lagen

die Sauerstoffkonzentrationen in 250 m Tiefe unter 4 mg °2/1,

im September wurde hier ein Tiefstwert von 2,2 mg °2/1 und im

Oktober wieder ein Wert von 2,3 mg °2/1 gemessen.

Eine nachhaltige Sauerstoffzufuhr in grössere Tiefen setzte

erst im Dezember 1973 ein, erzielte im tiefen Hypolimnion je­

doch nur einen relativ langsamen Wiederanstieg der Sauerstoff­

konzentration. Bis März 1974 wurden Konzentrationen von 10 mg

°2/1 nur bis in eine Tiefe von 100 m überschritten. In 250 m

Tiefe lagen die Sauerstoffkonzentrationen zu diesem Zeitpunkt

immer noch erst bei 8,6 mg °2/1. Sie waren damit allerdings

schon wesentlich günstiger als zum gleichen Zeitpunkt im vor­

ausgegangenen Jahr.

Orthophosphat

Das Phytoplanktonwachstum im Obersee wird zur Zeit im wesent­

lichen durch den Gehalt des Seewassers an gelösten Phosphorver­

bindungen als limitierenden Nährstoff begrenzt. Gegenüber frühe­

ren Jahren besteht derzeit die Phosphormangelsituation im See

für die Algen, allerdings nur in gewissen Zeitperioden im

Sommer. Die Phosphorverbindungen liegen zum grössten Teil in

der Form von Orthophosphat im Seewasser vor. Daneben spielen

Polyphosphate und organisch gebundener Phosphor noch eine ge­

wisse Rolle. Bei der vergleichenden Betrachtung der Entwicklung

der Konzentrationsverhältnisse an gelösten Phosphorverbindungen

gehen wir deswegen von den Orthophosphat-Verhältnissen aus

(Abb. 10)

- 45 -

weil die Konzentrationen dieser Komponente nahe-

zu lückenlos in der Untersuchungsperiode 1961-1974 gemessen

worden sind, während das Informationsmaterial über andere ge­

lÖste Ph.osphorverbindungen weniger vollständIg ist.

Bei den Untersuchungen des Bodensees von Einsele [ELSTER und

EINSELE 1935] lag die Orthophosphat-Konzentration unter der

Nachweisbarkeitsgrenze von 1 mg po4-p/m3 . In den fünfziger Jah­

ren wurden die Limnologen auf eine allmähliche Zunahme der Or­

thophosphat-Konzentrationen im Bodenseewasser aufmerksam. Bei

der Aufnahme des Untersuchungsprogrammes der Internationalen

Gewässerschutzkommission im Jahre 1961 war die inzwischen ein­

getretene Erhöhung der Orthophosphat-Konzentration schon sehr

deutlich. Dabei zeichnete sich auch schon ein gewisses jahres­

zeitliches Verteilungsmuster der Konzentration im Seewasser ab.

Ueberwiegend lagen diese im Berei~h zwischen 5 und 10 mg po4

-p/m3 .

Im Frühjahr und während der Sommerzeit sanken die Orthophosphat­

Konzentrationen im Epilimnion zeitweise Quch bis in Tiefen von

30 m deutlich, zum Teil bis unter die Nachweisbarkeitsgrenze von

1 mg p04-P, ab. Eine gewisse Anreicherung erfahren die Orthophos­

phat-Konzentrationen im Hypolimnion insbesondere in grösseren

Tiefen und in der Nähe des Seebodens, wobei im Jahre 1961 bereits

20 mg häufig überschritten wurden. Winterliche Zirkulationser­

scheinungen lassen die Konzentrationsunterschiede am Ende des

Seejahres weitgehend wieder verschwinden.

Im Verlaufe der gesamten Untersuchungsperiode 1961 bis 1974

zeigten die Orthophosphat-Konzentrationen eine zunehmende Ten­

denz, wobei die hier geschilderten Verteilungsverhältnisse auf

ein immer höheres Konzentrationsniveau rückten.

Der Anstieg der Orthophosphatkonzentrationen geht am übersicht­

lichsten aus den Ganglinien des Gesamtinhaltes des Sees an

Orthophosphat (Abb. 11) hervor. Diese Summenwerte wurden aus

den P04-P-Konzentrationen, die in monatlichen Abständen an der

Station Fischbach-Uttwil gemessen wurden, berechnet. Hierbei

wurden die Orthophosphat-Mengen in den Schichten 0-10, 10-20,

- 46 -

20-30, 30-50, 50-100, 100-150, 150-200 und 200-252 m Tiefe

einzeln aus den jeweiligen Konzentrationsmittelwerten sowie

daraus der Gesamtinhalt an Orthophosphat errechnet. Neben den

errechneten Beträgen für die einzelnen Monate 1961-1973 wurden

die gleitenden Mittelwerte (Jahresmittelwert mit in Monats­

abständen gleitender Periode) in die Abbildung eingetragen.

Danach ist der Jahresmittelwert von Orthophosphat von 12,1 mg

po 4-p/m2

im Jahre 1961/62 auf 63,7 mg po4-p/m2 im Seejahr

1973/74 angestiegen, wobei die Zuwachsrate allmählich grösser

geworden ist. Entsprechend der Zunahme der Phytoplanktonproduk­

tion vergrösserte sich die Schwankungsamplitude von Orthophos­

phat im Epilimnion von 1961 bis 1963 von durchschnittlich 8

auf 60 mg po 4-p/m2

(vgl. Abb. 10). Die jährlichen Schwankungen

von P04-P im tiefen Hypolimnion betrugen 1961 6-28 mg und 1973

94-117 mg/m2 (Abb. 12).

Die Verhältnisse der zeitlich-räumlichen Verteilung von Ortho­

phosphat gehen aus der Isopletendarstellung in Abbildung 10

hervor. Für die einzelnen Jahre können folgende Angaben gemacht

werden:

Bereits während des Jahres 1962 stieg das Konzentrationsniveau3

im Epilimnion zeitweise auf über 20 mg P0 4-P/m an. In tieferen

Wasserschichten wurden Konzentrationen von mehr als 50 mg P04-P

3beobachtet. Konzentrationen von weniger als 5 mg po4-p/m wurden

im Epi- und Metalimnion nur kurzfristig im April beobachtet.

Im April 1963 wurden nahezu homochemische Verhältnisse des Ortho­

phosphates auf einem Konzentrationsniveau von etwa 30-40 mg

p0 4-P erreicht. Im Verlaufe des Jahres 1963 nahm das Konzentra­

tionsniveau an Orthophosphat nicht nur im Epilimnion in der ge­

wohnten Weise ab, sondern es reduzierte sich im gesamten Wasser­

körper des Sees und lag zu Beginn des Seejahres 1964/65 im Be­

reich von 10-20 mg po4-p/m3 .

Während des Sommers 1964 lagen die Orthophosphat-Konzentratio­

nen im Bodenseewasser in den obersten 50 m meist unter 5 mg3 3po

4-p/m , vielfach sogar bei 1 mg P0

4-p/m . Auffällig ist, dass

- 47 -

im Sommer 1964 merkliche Konzentrationszunahmen im tiefen Hypo­

limnion eintraten, was möglicherweise mit der erheblichen Ab­

nahme der Sauerstoffkonzentration im Tiefenwasser in Verbindung

steht. Wahrscheinlich kam es dabei zu einerhbch stärkeren

Sauerstoffverarmung der Kontaktschichten von Sediment und See­

wasser und im Interstitialwasser der Bodenseesedimente, welche

die Freisetzung von Orthophosphat aus Sedimenten begünstigen

könnte.

Diese Konzentrationszunahme wiederholte sich in noch ausge­

prägterem Masse während der Stagnationszeit des Jahres 1966, wo

im Oktober Konzentrationen von über 110 mg po4-p/m3 in 250 m

Tiefe gemessen wurden. Die Konzentrationen im Epilimnion und

Metalimnion lagen während der Sommerzeit auch 1966 wieder viel-3

fach unter 10 oder 5 mg P04-p/m .

1967 lag die Ausgangskonzentration an Orthophosphat im Frühjahr3

bei etwa 40 mg P04-p/m , Konzentrationszunahmen in der Seetiefe

waren weniger dramatisch als in den vorausgegangenen Jahren.

Die Höchstwerte in 250 m Tiefe lagen über 50 mg po 4-p/m3

. Die

Situation wiederholt sich etwa im Jahre 1968 mit Ueberschreitun-3gen von 70 mg Po 4-p/nl in 250 m Tiefe. In dieser Grössenordnung

blieben die bodennahen Konzentrationen in 250 m Tiefe gegen

Ende der Stagnationszeit auch in den Jahren 1969 und 1970. Vom

Jahre 1970 an erreichte die Phytoplanktonproduktion ein solches

Ausrnass, dass die Orthophosphatkonzentration im Epilimnion zeit~

3weise unter die Nachweisbarkeitsgrenze von 0,5 mg P0 4-p/m ab-

sank.

Am Ende des Seejahres 1970/71 hob sich das Konzentrationsniveau

auf etwa 50 mg po4-p/m3

, wäh~end der folgenden Stagnations zeit

des Jahres 1971 erreichte auch die Orthophosphatkonzentration

über Grund in 250 m Tiefe mit über 150 mg po4-p/m3

einen neuen

Höhepunkt. Von nun an blieben während des nahezu gesamten Ver­

laufes im Jahre 1972 und 1973 die Orthophosphatkonzentrationen

im tiefen Hypolimnion zumeist über 100 mg po 4-p/m3 . Ein Kon­

zentrationsausgleich von Örthophosphat zwischen Wasseroberfläche

und Tiefenwasser wurde während der Jahre 1972 und 1973 zu keinem

- 48 -

Zeitpunkt mehr erzielt. Am Ende des Seejahres 1971/72 bewegten

sich die Orthophosphatkonzentrationen zwischen 38 mg p04-P an

der Wasseroberfläche und 108 mg P04-P in 250 m Tiefe. Am Ende

des Seejahres 1972/73 waren es 65 mg P0 4-P an der Wasserober­

fläche und 118 mg po4-p/m3 in 250 m Tiefe und am Ende des See­

jahres 1973/74 lagen die P04-P-Konzentrationen bei 63 mg/m3

an

der Wasseroberfläche und 83 mg/m3 in 250 m Tiefe. Auch während

der Sommermonate 1970, 1972 und 1973 sank die Orthophosphat­

konzentration im Epilimnion zeitweise unter die Nachweisbar-3

keitsgrenze von 0,5 mg P04-P/m .

Andere gelöste Phosphorverbindungen

Neben Orthophosphat traten im Wasser des Bodensees nahezu stän­

dig merkliche Mengen andersartiger gelöster Phosphorverbindungen

auf, von denen man annehmen muss, dass sie für die Nährstoff­

versorgung des Phytoplanktons teils direkt, teils indirekt eine

Rolle spielen. Bei diesen Verbindungen handelt es sich um orga­

nisch gebundenen Phosphor oder um hydrolysierbare Polyphosphate.

Die Konzentrationen, in denen diese Verbindungen vorliegen,

schwankten in den Jahren 1968/69 und ab 1971 in der Regel nicht

allzu weit um 10 mg P/rn3

. Vom Frühjahr 1969 bis 1970 wurden

meist Werte zwischen 10 und 20 mg p/m3

gemessen (Abb. 13). Vor

1968 wurden keine regelmässigen Messungen dieser Komponenten

durchgeführt. Da Konzentrationen dieser Grössenordnung auch

noch auftreten, während das Orthophosphat zeitweise bis auf

ganz geringe Reste aufgezehrt worden war, hat diese Komponente

der Phosphorverbindungen sicherlich erhebliche Bedeutung für

die Aufrechterhaltung der Phytoplanktonproduktion bei Ortho­

phosphatmangel. Erst während der Winterzeit wurde verschiedent­

lich ein Verschwinden dieser Phosphorverbindungen unter die

Nachweisbarkeitsgrenze beobachtet.

Da für die Pflanzenernährung die Gesamtmenge der gelösten Phos­

phorverbindungen zur Verfügung steht, lässt sich der Eutrophie-

- 49 -

rungsstatus des Sees an der Gesamtmenge der in ihm enthaltenen

gelösten Phosphorverbindungen am besten ablesen. Die Abbildung

14 zeigt die Ganglinien und die Abbildung 13 A die Isopleten die­

ses Parameters von 1968 bis 1973, Abbildung 14 A die Konzentra-

.tionen des Totalphosphors (gelöst und partikulär) im See. In die­

ser Zeitspanne stieg der Jahres~ittelwert von gelösten Phosphor­

verbindungen von 39 mg/m3 im Jahr 1969 auf 65 mg im Jahr 1973 an.

Nitrat

Das Verhalten des Nitrats im Bodensee-Obersee in der Unter­

suchungsperiode 1961/74 ist ähnlich wie das des Orthophosphats

dadurch geprägt, dass Nitrat als Pflanzennährstoff bei der

Phytoplanktonproduktion inkorporiert wird. Seen können auch

durch erhöhte Nitratzufuhr eutrophiert werden. Bei den schon

immer sehr hohen Nitratgehalten des Bodensees war allerdings

anzunehmen, dass die Nitratkonzenträtionen hier vorerst nicht

als begrenzender Faktor für die Algenproduktion im Bodensee

in Betracht kommen.

Die Ganglinien der Gesamtgehalte des Nitrats (Abb. 15) im

Bodensee-Obersee zeigen zunehmende Konzentrationstendenzen in

den Jahren 1961 bis 1966, wobei die mittleren Jahreskonzentra­

tionen von 500 auf 750 mg N/m3

stiegen. Danach hat sich das

Konzentrationsniveau von Nitrat stabilisiert. Regelmässige

jahreszeitliche Schwankungen sind im Epilimnion erkennbar (Abb.

15) mit sommerlichen Minima während der Plankton-Hochproduktion

und einem Gipfel am Ausgang des Winters. Der Restbetrag an

Nitrat im Sommer liegt immer noch so hoch, dass er derzeit das

Planktonprqduktionsniveau nicht begrenzt.

Die Uebersicht über die Entwicklung der Nitratwerte seit 1961

Nitratkonzentration

Bereits wäprend der

(Abb. 16) zeigt, dass zu Beginn der Untersuchungsperiode die

im Frühjahr etwa bei 600 mg N0 3-N/m3

lagen.

Sommerzeit 1961 kam es zU'erheblichen Kon-

zentrationsabnahmen im Epilimnion auf weniger als 300 mg N0 3-N/l ..

--------_..--~--.-~-

- 50 -

Im folgenden Jahr traten auch im tieferen Wasser zum Teil

niedrigere Werte auf, während im Epilimnion die Werte zeit­

weise auf unter 200 mg N0 3-N/l absanken.

Eine deutliche Konzentrationszunahme des Nitrats war während

des Jahres 1963 zu verzeichnen mit Anstiegen bis über 900 mg3

N0 3-N/m .

Während im Jahre 1964 die Nitratgehalte in den tieferen Wasser-3

schichten wieder niedriger blieben, meist um 600 mg N03

-N/m ,

traten im Jahre 1965 wieder stark wechselnde Konzentrations­

verhältnisse im Bodenseewasser auf, wobei in grösseren Tiefen

Konzentrationen über 800 mg N03-N/l verschiedentlich über­

schritten wurden. Die epilimnischen Konzentrationen sanken im

Sommer für kurze Zeit wieder unter 200 mg N0 3-N/m3

•

Mit dem Jahre 1966 stellte sich eine erneute Konzentrations­

erhöhung ein. Das Nitratniveau erreichte nunmehr in Tiefen

unter 50 m über lange Zeiten Werte von über 800 mg N0 3-N/m3

•

Im Epilimnion sank die Konzentration nur etwas unter 400 mg3

N0 3-N/m ab.

Die Konzentrationsanstiege setzten sich im Jahre 1967 fort mit

Werten über 1000 mg N0 3-N/m3

• Die epilimnische Nitratabnahme

erreichte Konzentrationen unter 300 mg N0 3 -N/m3 .

Vom Jahre 1968 an scheint sich die Nitratsituation im Bodensee

stabilisiert zu haben. Die Werte im tieferen Wasser unter 50 m

lagen im allgemeinen bei über 700 mg N03-N/l, mitunter wurden

800 mg/l überschritten. Die sommerliche Konzentrationsabnahme

im Epilimnion war von Jahr zu Jahr verschieden. Regelmässig

wurden Werte von 300 mg N0 3-N/l unterschritten, mitunter auch

200 mg/l. Damit zeigt sich, dass auch trotz hohen Verbrauches

des Nitrates durch Phytoplankton während der Sommermonate noch

relativ hohe Konzentrationen dieses Nährstoffes im Wasser vor­

handen sind, so qass zur Zeit von diesem Nährstoff keine Be­

grenzung der Produktion ausgehen dürfte.

- 51 -

Bezeichnend ist, dass sich die Nitratkonzentration während der

letzten Jahre im See stabilisiert haben, während sich gleich­

zeitig die Konzentrationen an Orthophosphat noch ständig erhöht

haben. Offensichtlich ist ein gewisses Gleichgewicht zwischen

Eintrag und Verlust von Nitrat im See eingetreten.

Umsetzungen im Stickstoffhaushalt

Unter den anorganischen Stickstoffverbindungen im Bodenseewasser

dominiert das Nitrat-Ion. Ammonium-Ionen und Nitrit-Ionen waren,

sofern sie überhaupt analytisch nachweisbar sind, demgegenüber

nur in untergeordneten Konzentrationen im Seewasser zu finden.

Beim Ammonium dürfte es sich im allgemeinen um höchstens einige

mg/m3 NH 4-N handeln. Genaue ,Angaben lassen sich darüber nicht

machen, weil die Empfindlichkeit der'angewandten Untersuchungs­

rnethode am Beginn der Untersuchungsperiode etwa bei 10 mg

NH 4-N/m3 lag. Höhere Konzentrationen wurden nur zeitweise be­

obachtet (Abb. 17).

Ein, gewisser Anstieg der Ammonium-Werte war erstmalig im Jahre

1966 mit häufiger auftretenden Werten über 20 mg NH4-N/~3 zu

verzeichnen. Auch im Juni 1967 stiegen die Werte im Epilimnion

bis auf 28 mg/m3

an. Wesentlich stärkere Konzentrationen mit3

bis 72 mg NH 4-N/m traten in der Winterzeit 1968/69 auf. Von

hier an zeigte die Verteilung des Ammoniums in den Folgejahren

einen regelmässigen Charakter. Im grössten Teil der Wasser­

rnassen blieben das Jahr über die NH4-N-Konzentrationen geringer

als 10 mg/m3

. Während der warmen Jahreszeit ergaben sich im

Epilimnion jedoch auch noch in das Metalimnion und höhere Hypo­

limnion hinabreichend deutliche Konzentrationserhöhungen mit

Jahresmaximavon häufig über 100 mg NH~-N/m3. Im September 19723wurde sogar ein Maximum von 333 mg NH

4-N/m an der Wasserober-

fläche erreicht. Ferner zeigten sich von Zeit zu Zeit im tiefen

Hypolimnion während des Sommers ebenfalls deutliche Konzentra­

tionserhöhungen mit Werten bis zuweilen über 60 mg/m3

.

- 52 -

Das Auftreten erhöhter Ammoniummengen im späteren Zeitraum der

Untersuchungsperiode 1961/74 gestattet die Annahme, dass die

Herkunft des Ammoniums in erster Linie aus der Degradation

organischer Eiweissverbindungen zu suchen ist. Im tiefen Hypo­

limnion, besonders in Kontakt mit dem Seeboden, könnte auch

die Nitratreduktion als Quelle der Ammoniumerzeugung unter den

Bedingungen der hier stark herabgesetzten Sauerstoffkonzentra­

tionen in Betracht kommen. Das Auftreten der erhöhten Ammonium­

Konzentrationen im Epilimnion lässt auf das Vorhandensein eines

intensiven kurzgeschlossenen Nährstoffkreislaufes während der

Sommerzeit im Epilimnion schliessen. Wahrscheinlich können

grössere Mengen an NH4

-N sich im Epilimnion während des Sommers

nicht akkumulieren und es mindern sich die im frühen Sommer

beobachteten Werte im Spätsommer deswegen wieder, weil das ge­

bildete Ammonium der bakteriellen Oxydation zu Nitrat unter­

liegt. Dabei tritt als Zwischenstufe Nitrit auf, welches in der

Tat mit dem Erscheinen höherer NH 4-N-Werte im Epilimnion in

Konzentrationen von wenigen mg/m3 auftrat.

Die Nitrit-Konzentrationen (Abb. l8e-g) lagen im gesamten Zeit­

raum der Untersuchungsperiode 1961/74 im grössten Teil der3

Wasserrnassen des Bodensee-Obersees meist unter 2 mg/rn . Sommer-

liche Anstiege des Nitrits im Epilimnion erreichten bis zum

Jahre 1965 ein Konzentrationsniveau von kaum über 5 oder 10

mg/m3 . Ab 1966 wurden mehr oder weniger regelmässig höhere Werte

im Epilimnion beobachtet. Mit Ausnahme des extremen Falles im

Juni 1966 wurden jedoch 20 mg/m3

dabei nie erreicht.

Konzentrationserhöhungen an Nitrit über dem Seeboden im tiefen

Hypolimnion wurden gelegentlich, jedoch im Zeitverlauf sehr

unregelmässig beobachtet. Auch hier blieben die Konzentratio­

nen relativ gering und erreichten nur einmal im Juli 1964

30 mg/m3

. Durch die rasche bakterielle Oxydation des Nitrits

zu Nitrat vermag sich dieses Ion nicht auf höhere Konzentrations­

niveaus anzureichern.

- 53 -

Im allgemeinen treten die höheren Maxima der N0 2-N-Konzentra­

tionen in Verbindung mit höheren NH 4-Konzentrationen auf, je­

doch meist mit zeitlicher Verzögerung, was deutlich macht, dass

das Nitrit im Zuge der bakteriellen Oxydation von Ammonium zu

Nitrat erfolgt. Die Akkumulation von N02 wird erst besonders

deutlich, wenn dieser Prozess bereits eine Weile abgelaufen

ist und ein Teil des Ammoniums bereits oxidiert worden ist.

Anorganische Köhlenstoffverbindungen

Da bei der Photosynthese der Wasserpflanzen unter allen inkor­

porierten Nährstoffen mengenmässig der anorganische Kohlenstoff

in irgendeiner (dissoziierten oder undissoziierten) Form der

Kohlensäure aufgenommen wird, sind, dementsprechend jahreszeit­

liche Unterschiede in der Konzentrationsverteilung der Gesamt­

kohlensäure zu erwarten. Diese werden allerdings zum Teil da­

durch ausgeglichen, dass es zu einem Austausch zwischen im

Wasser gelöster und in der Luft vorhandener Kohlensäure kommt.

Ferner kann als Folge der Aufzehrung der Kohlensäure durch

Phytoplanktonentwicklung und damit verbundene Verschiebung des

Kohlensäuregleichgewichtes im Wasser sich zusätzlich der Gehalt

an gelöstem anorganischem Kohlenstoff im Wasser durch Ausfällung

von Kalziumkarbonat vermindern. Andererseits steigt durch Re­

mineralisation von Biomasse die Konzentration der Gesamtkohlen­

säure teils direkt und zum .Teil auch indirekt durch die Wieder­

auflösung von ausgefälltem Kalziumkarbonat an.

Im Bodenseewasser liegt bei einem relativ hohen pH-Niveau der

Gehalt an freier Kohlensäure verhältnismässig niedrig, so dass

der grösste Teil der Gesamtkohlensäure in Form von Hydrogen­

karbonat und in gewissem Umfang auch als Karbonat vorliegt.

Insofern spiegeln die Verteilungsverhältnisse der Alkalinität

(A = HC03 + 2 C03 ) die geschilderten Erscheinungen ebenfalls

deutlich wieder. Die Konz~ntrationsverteilungder freien Kohlen-

'-'--~--"'-~-----'~-------~

- 54 -

säure verläuft parallel dazu entsprechend den Gleichgewichts­

verhältnissen.

Zum vollständigen Verständnis der Verteilungsverhältnisse der

Alkalinität im Bodenseewasser muss allerdings die Zufuhr dieser

Substanzen mit den einmündenden Nebenflüssen in Rechnung ge­

stellt werden, die jahreszeitlich schwanken kann, wobei zudem

je nach den Temperaturverhältnissen die Einschichtungstiefe

der zufliessenden Wasserrnassen sich ändern kann. Eine genaue

Analyse der Auswirkungen solcher Zuflüsse wird durch den Mangel

an Kenntnissen über das System der Wasserströmung im Bodensee

sehr erschwert.

Alkalinität

Die Verteilungsverhältnisse der Alkalinität (Abb. 19) zeigten

in der gesamten Untersuchungsperiode 1961/74 ein gewisses jah­

reszyklisch immer wiederkehrendes Schema. Zu Beginn des See­

jahres lag die Alkalinität im allgemeinen in allen Wassertiefen

etwa auf einem Niveau von 2,5 mval/l. Im Verlaufe der sommer­

lichen Vegetationsperiode kam es durch Aufzehrung der Kohlen­

säure durch Phytoplankton regelmässig zu einer gewissen Abnahme

im Epilimnion, die im Zusammenhang mit der Ausfällung von

Kalziumkarbonat steht, wie aus dem ähnlich gearteten Verhalten

der Kalziumkonzentrationen hervorgeht. Umgekehrt nimmt im Hypo­

limnion besonders in Seebodennähe im Verlaufe der Stagnations­

zeit die Alkalinität regelmässig zu. Das Ausrnass dieser Ver­

änderungen kann von Jahr zu Jahr verschieden sein. Insgesamt

gesehen ergibt sich in der Untersuchungsperiode eine Tendenz

zu immer extremeren Konzentrationsdivergenzen während der Sommer­

zeit zwischen Oberflächen- und Tiefenwasser, was sich mit der

Zunahme des Niveaus der Photosyntheserate im Verlaufe des Unter­

suchungszeitraumes leicht erklären lässt. Soweit sonstige

Schwankungen zu verzeichnen sind, besteht angesichts des Man­

gels unserer Kenntnisse über die Dynamik der Wasserbewegungen

im Bodensee zur Zeit keine eindeutige Erklärungsmöglichkeit da­

für. In der Tabelle 4 sind die alljahrlich auftretenden Minima

- 55 -

der Alkalinität im Epilimnion und die beobachteten Maxima im

Hypolimnion sowie die im Monat April jeweils herrschenden Alka­

linitätsverhältnisse dargestellt. Hieraus ist ersichtlich, dass

die AlkaIinitätswerte im April entweder ausgeglichen in allen

Wassermassen bei 2,5 mval/l lagen oder mitunter gewisse verti­

kale Unterschiede aufwiesen. Bei den beobachteten hypolimnischen

Maxima ist keine gerichtete Tendenz bemerkbar, jedoch sanken

die epilimnischen Minima in der Untersuchungsperiode allmählich

ab. Erst mit dem Sommer 1970 wurden Alkalinitätswerte von weni­

ger als 2,0 mval/l erreicht. Der niedrigste Wert wurde mit

1,85 mval/l im Sommer 1973 beobachtet. Der Zeitpunkt des Auf­

tretens der epilimnischen Minima ist verschieden, liegt jedoch

überwiegend im Spätsommer im August oder September. Die hypo­

limnischen Maxima traten nie vor August auf, verschoben sich

zeitlich bisweilen jedoch bis in die Herbst- und Wintermonate.

Freie Kohlensäure

Wie schon erwähnt, ist das Verteilungsbild der freien Kohlen-

säure (Abb. 20) ähnlich dem der Alkalinität. Während der

Stagnationszeit entwickelt sich eine Konzentrationsdivergenz

mit geringen Werten der freien Kohlensäure im Epilimnion und

Höchstwerten der freien Kohlensäure im Hypolimnion, hervorge­

rufen durch den Kohlensäureverbrauch bei der Photosynthese und

die Kohlensäureerzeugung bei der Remineralisierung organischer

Substanzen. Die vertikale Konzentrationsverteilung der freien

Kohlensäure zu Beginn des Seejahres im April war selten homogen.

An der Oberfläche lagen die Konzentrationen zu diesem Zeitpunkt

etwa bei 1-2 mg CO 2/l. Im Tiefenwasser wurden zu diesem Zeit­

punkt in den einzelnen Jahren unterschiedliche Werte zwischen

2 und 8 mg CO2/l beobachtet. Die Maxima im tiefen Hypolimnion

traten ab Monat August, mitunter jedoch auch verspätet erst im

Herbst oder Winter auf und schwankten in der Untersuchungs­

periode zwischen etwa 6 und nahezu 12 mg CO 2/l. Die Jahresminima

im Epilimnion schwankten zwischen 7 mg- CO 2/l und Werten unter

der Nachweisbarkeitsgrenz~ (kleiner.als 1 mg CO2/l). Die letzt­

genannten Werte. traten regelmässig vom Jahre 1968 an auf, jedoch

- 56 -

nie in der voranliegenden Untersuchungsperiode. Sie lassen

daher eine Verstärkung der Umsatzaktivitäten im Kohlensäure­

haushalt im Verlaufe der Untersuchungsperiode erkennen.

Weitere Parameter des Kalk-Kohlensäure-Gleichgewichtes

Die Verteilung des Kalzium-Ions im Bodenseewasser (Abb. 21) lässt

deutlich werden, dass die zyklischen Veränderungen im Kohlensäu­

rehaushalt weitgehend an die Ausfällung und Wiederauflösung von

Kalziumkarbonat gebunden sind. Die Kalziumkonzentrationen im

April des jeweiligen Seejahres liegen vielfach bei 52 mg Ca/l,

mitunter auch einige Miligramm höher, was ziemlich genau der der

Alkalinität äquivalenten Menge entspricht. Die Abnahme im Epilim­

nion während der Sommerzeit führt zu erheblichen Konzentrations­

erniedrigungen (Abb. 22 (1) und 22 (2)). Kalziumminima im Epilim­

nion wurden im Juli, August oder September beobachtet. Die Minima

unterschritten bis zum Jahre 1969 niemals 40 mg Ca/I. Im Jahre

1971 wurden 36 mg Ca/l im im Jahre 1973 38 mg Ca/l erreicht. Die­

se Tendenz zur zunehmenden Erniedrigung der Kalzium-Minima wird

verständlich durch die zunehmenden Tendenzen in der Phytoplank­

tonproduktion. Die Anreicherungen an Kalzium im tiefen Hypolim­

nion gehen im allgemeinen nicht sehr weit über das Niveau der

Frühjahreskonzentrationen hinaus. Spitzenwerte wurden im Jahre

1970 mit 62 mg Ca/l und 1971 mit 59 mg Ca/l beobachtet. Die hypo­

limnischen Höchstwerte wurden in recht unterschiedlichen Monaten

beobachtet.

Im Zusammenhang mit den Schwankungen der Kohlensäureverhältnis­

se fluktuieren auch die pH-Werte des Bodenseewassers recht er­

heblich. Regelmässige pH-Messungen im Bodenseewasser liegen

erst seit dem Jahre 1973 vor (Abb. 23). Im allgemeinen hat das

Bodenseewasser ein hohes pH-Niveau mit Werten von fast ständig

über 8 pH-Einheiten. Entsprechend dem Kohlensäureentzug im

Epilimnion während der Frühjahrs- und Sommerzeit steigen die

pH-Werte hier bis auf fast 9 pH-Einheiten an. Im Mai 1973 wurde

ein Maximum von 8,94 und im Juli von 8,97 pH an der Wasser­

oberfläche erreicht. Umgekehrt treten die niedrigsten Werte im

- 57 -

tiefen Hypolimnion bei 250 m auf, wobei die Werte meist dicht

unter pH 8 liegen. Ein Minimum wurde 1973 im April mit 7,75 pH

beobachtet.

Quantitativ vorherrschende Ionen

Ein brauchbares Mass für den Gesamtinhalt gelöster Ionen im

Wasser ist die spezifische elektrolytische Leitfähigkeit (20 0 C).

Sie liegt generell im Bodenseewasser bei etwa 280 (Abb. 24)

~S. Diese Werte werden zu Beginn des Seejahres im Monat April

etwa erreicht, wobei in der Regel keine grossen vertikalen Un­

terschiede vorhanden sind. Wegen des Vorherrschens von Kalzium

und Hydrogenkarbonat unter den Ionenbestandteilen des Bodensee­

wassers ergibt sich eine jahreszeitliche und räumliche Vertei­

lung der Leitfähigkeits-Werte, die dem bereits. geschilderten

Verteilungsbild der Alkalinität und des Kalziums entspricht.

Somit ist ein regelmässiges Absinken der spezifischen Leit­

fähigkeit während der Sommermonate im Epilimnion zu verzeich­

nen,während andererseits gewisse, wenn auch nicht so extreme

Erhöhungen der spezifischen Leitfähigkeit zeitweise im tiefen

Hypolimnion beobachtet werden können. Dies war bereits im

Seejahr 1964/65 der Fall. Die regelmässigen Untersuchungen der

spezifischen Leitfähigkeit ab 1969 bestätigten dieses räumlich­

zeitliche Verteilungsmuster. Die beobachteten epilimnischen.

Leitfähigkeitsminima lagen im Jahre 1969 bei 229 ~S, 1970 bei

233 ~S und 1971 bei 258 ~S, 1972 bei 221 ~S und 1973 bei 177 ~S.

Vergleichsweise lag das epilimnische Minimum 1964 bei 236 ~S.

Aehnlich wie beim Kalzium und der Alkalinität verringerten sich

die Werte des Jahresminimums der spezifischen Leitfähigkeit

gegen Ende der Berichtsperiode.

Die Konzentrationen von Magnesium lagen nach neueren Messungen

im Durchschnitt etwa bei 7-8 mg/I, jedoch wurden in der Berichts­

zeit zeitweise auch höhere sowie niedrigere Konzentrationen be­

obachtet. In Extremfällen lagen die Werte unter 2 mg sowie über

----------------------

- 58 -

20 mg/I. Auch MUELLER [1966] berichtete über Konzentrations­

schwankungen von Magnesium im Bodensee-Obersee. Wieweit diese

realer Natur sind oder nur durch analytische Fehler vorge­

täuscht werden, erscheint zunächst ungewiss.

Das Bild der Chloridkonzentrationen im Bodenseewasser (Abb.

25) wird weitgehend bestimmt durch die Zufuhr des chlorid-

armen Wassers des Alpenrheines. Die Konzentrationen lagen in

den Jahren von 1961 bis 1966 meist unter 3 mg Cl/I, mitunter

sogar unter 2 mg Cl/I. Höhere Werte, die absolut gesehen aller­

dings auch sehr niedrig sind, wurden erstmalig im Winter 1966/

1967 mit zum Teil über 5 mg/l beobachtet. In den folgenden

Jahren wurden des öfteren 4 oder mitunter auch 5 mg Cl/l über­

schritten. Ansonsten lag das Konzentrationsniveau meistens

zwischen 3 und 4 mg/I. Im Winter 1969/70 traten besonders hohe

Werte zeitweise über 6-8 mg Cl/l auf. Die beobachteten Fluktua­

tionen sind im einzelnen schwer zu interpretieren. Insgesamt

gesehen besteht in der Untersuchungsperiode eine Tendenz zur

Zunahme der Chloridwerte, wie an den Zahlen über die jahres­

durchschnittlichen Gesamtinhalte des Seewassers an Chlorid zu

erkennen ist (Tab. 5). Danach hat von 1961 bis 1964 der Chlorid­

gehalt des Sees um ca. 50% zugenommen. Diese Zunahme erklärt

sich durch den Anstieg der Belastung des Sees mit vorwiegend

häuslichen Abwässern, die hauptsächlich durch die Erweiterung

der Kanalisationsnetze im Zuge des Kläranlagenbaues im Bodensee­

Einzugsgebiet zustande gekommen ist. Chloride werden bei der

herkömmlichen Abwasserreinigung nicht eliminiert. Insofern spie­

gelt sich im Anwachsen des Chloridpegels im See neben möglichen

anderen Herkunftsquellen die vermehrte Zufuhr von - wenn auch

gereinigten - Abwässern wieder.

- 59 -

Gelöste und suspendierte organische Stoffe

Eine durchgängige Beurteilung dieser Verhältnisse in der Be­

obacht.ungsreihe 1961/74 ist. nur anhand der Werte des Kaliumper­

manganat-Verbrauches (Abb. 26) möglich. In den Jahren 1961

bis 1964 lagen die Werte meist zwischen 5 und 7,5 mg KMn04/1.

Gelegentlich wurden im tiefen Hypolimnion Werte von über 10mg/l

beobachtet. Auch in den folgenden Jahren blieben die Verhältnis­

se recht ähnlich. Gelegentlich wurden auch sehr kleine Werte von

weniger als 5 mg KMn0 4/1 beobachtet. Seit 1968 ist ein deut­

licher Zuwachs der KMn0 4-Werte zu beobachten. Im allgemeinen

lagen die Werte dabei in der Frühjahrszeit nach wie vor niedrig,

zumeist zwischen 5 und 7,5 mg/l und dabei ziemlich gleichmässig

vertikal verteilt. Regelmässig traten jedoch im Sommer höhere

KMn0 4-Werte im Epilimnion auf, wobei im September 1968 ein

Jahreshöchstwert von 12,6 mg/I, im Juli 1969 von 10,6 mg/I, im

August 1970 von 16,1 mg/I, im Mai 1971 von 11,5, im Juni 1972

von 14,4 mg/I und im September 1973 von 14,6 mg/l beobachtet

wurden. Die hohen KMn0 4-Werte gegen Ende der sechziger und An­

fang der siebziger Jahre stehen im Zusammenhang mit der gegen­

über früheren Jahren hohen Planktondichte. Obwohl die Phytoplank­

tonkonzentrationen in der Regel während der Frühjahrsmonate im

Bodensee-Obersee am höchsten sind, trat das Maximum der KMn0 4­

Werte erst später während des Hoch- oder Spätsommers ein. Offen­

sichtlich trägt Detritus oder aus abgestrobenen Planktonzellen•

lysiertes organisches Material zur Höhe der KMn04-Werte bei.

Im selben Zeitraum, in dem die erhöhten sommerlichen KMn0 4-Werte

im Epilimnion zu beobachten sind, traten in Seebodennähe zumeist

gegen Ende der Stagnationszeit erhöhte KMn04-Werte auf, die auf

die Akkumulation organischer Substanzen im Tiefenwasser, unter

Umständen auch auf die Freisetzung reduzierter Abbauprodukte

aus dem Seeboden hinweisen. Die Höchstwerte lagen im Oktober

1968 in 250 m Tiefe bei 12,4 mg/I, im September 1969 bei 17,8

mg/I, im März 1972 bei 11,1 mg/I, im September 1972 ebenfalls

bei 11,1 mg/I. In den Jahren 1970 und 1973 waren im tiefen Hypo­

limnion.keine besonders hohen KMn0 4-Werte zu beobachten.

- 60 -

VERGLEICH DER CHEMISCHEN VERHAELTNISSE AN VERSCHIEDENEN

UNTERSUCHUNGSSTATIONEN DES BODENSEE-OBERSEES

Im Rahmen des Untersuchungsprogrammes der Internationalen Ge­

wässerschutzkommission in den Jahren 1961 bis 1963 wurden eine

Reihe von Untersuchungsstationen auf dem Bodensee-Obersee hin­

sichtlich der dort herrschenden chemischen Situation überprüft,

weil zu diesem Zeitpunkt in nicht genügendem Masse bekannt war,

wieweit das Seewasser in ei.nzelnen Teilen des Sees sich chemisch

voneinander unterscheidet. Aus der Tabellenübersicht dieser Un­

tersuchungsergebnisse (Tab. 4) lässt sich allerdings folgern,

dass Unterschiede zwischen den einzelnen Untersuchungsstationen

nur eine verhältnismässig geringe Rolle spielen, so dass die

langfristige Entwicklung sich weitgehend aus den Ergebnissen der

Seemitte-Untersuchungsstation Fischbach-Uttwil ablesen lässt.

Die stärkere Abnahme der Sauerstoffgehalte beschränkte sich in

den Jahren 1963/64 auf den Bereich des tiefen Hypolimnions in

der Seemitte. Die Zusammenstellung der beobachteten Sauerstoff­

minima der verschiedenen Obersee-Untersuchungsstationen lässt

erkennen, dass das Absinken des Sauerstoffs in den flacheren

Seepartien selbst in Bodennähe nicht sehr stark war. An der

Untersuchungsstation Langenargen-Arbon bei 200 m Tiefe sanken

die Werte 1961 auf 6,9 mg/I, 1962 auf 8,4 und in der Seemitte­

Station Fischbach-Uttwil bei 250 m auf 6,1 bzw. 6,8 mg/I.

Eine genauere Untersuchung der Sauerstoffverhältnisse im tiefen

Hypolimnion des Bodensee-Obersees hat MUCKLE in den Jahren 1963/

1964 angestellt [IGKB 1967]. Die Untersuchungen ergaben, dass,

bezogen auf gleiche Seetiefe, sich die Sauerstoffverhältnisse

in Richtung von West nach Ost jeweils etwas ungünstiger gestal­

teten. Dies steht im Einklang mit unseren Erfahrungen, dass die

Hauptmenge des Zuflusswassers und zugleich die Hauptmenge der

Abwasserlast im östlichen Teil des Bodensee-Obersees liegt.

- 61 -

ZUSAMMENFASSUNG

Die Ubersicht der chemischen Verhältnisse des Freiwassers des

Bodensee/Ober-sees in der -BerichtsperiOde1961-197 4 lässt er­kennen, dass der See sich in einer typischen Eutrophierungs­

phase befindet. Die Konzentrationsverteilungen der Inhalts­

stoffe werden durch das vorwiegend thermisch bestimmte Schich­

tungs- und Zirkulationsverhalten der Wassermassen bestimmt.

Der See zeigt einen monomiktischen Zirkulations zyklus , wobei

die winterliche VollZirkulationsperiode je nach Witterungsver­

halten auch mehr oder weniger unvollständig bleiben kann, so

dass es bis zum Frühjahr mitunter nicht zu vollständigem Aus­

gleich von Konzentrationsschichtungen kommt und insbesondere

auch die Wiederbelüftung unvollkommen bleiben kann.

Die Zufuhr von Pflanzennährstoffen aus Zuflüssen in den See

hat beim Orthophosphat und den gelösten Phosphorverbindungen

insgesamt zu ständig ansteigenden Konzentrationen im Seewasser

geführt. Die mittlere Gesamtmenge von Orthophosphat im See hat

sich in der Berichtsperiode versechsfacht. Die Nitratkonzentra­

tionen im See sind bis 1968 angestiegen und danach auf einem

Niveau von durchschnittlich 750 mg N0 3-N/m3 verblieben. Alle

Pflanzennäherstoffe wie Kohlensäure, Nitrat und Phosphat zeig­

ten im Epilimnion einen typischen Jahresgang mit Minima zur

Zeit der Phytoplanktonhochproduktion im Sommer und Maxima am

Ende des Winters, eine ausgeprägte Konzentrationsschichtung

während des Sommers und Akkumulationen im tiefen Hypolimnion

besonders im Spätsommer und Herbst. Das gleiche Erscheinungs­

bild ergibt sich für die Parameter pH, Ca, HC0 3 + C0 3 , die

wegen der Gleichgewichtsbedingungen der Fluktuation der Kohlen­

säure folgen. Aehnliche SChwankungen traten im Gehalt an orga­

nischen Stoffen auf und lassen sich anhand der KMno 4-verbrauchs­

werte verfolgen. Das Ausmass der Konzentrationsschwankungen

der durch die pflanzliche Nährstoffaufnahme tangierten Stoffe

ist im Laufe der Berichtsperiode zum Teil erheblich grösser

geworden, was im Einklang mit Produktions steigerungen und Bio­

massezuwachs im See steht.

- 62 -

Die Konzentrationsschwankungen der vorherrschenden Mineral­

bestandteile im Seewasser sind, abgesehen von Kalzium, nicht

eindeutig zu erklären. Beim Chlorid konnte eine deutliche Kon­

zentrationszunahme im Laufe der Berichtsperiode festgestellt

werden, jedoch blieb die absolute Konzentration dieses Ions

nach wie vor gering.

Die Auswirkungen der vermehrten Phytoplanktonproduktion auf den

Sauerstoffhaushalt des Sees haben sich in der Berichtsperiode

gesteigert. Regelmässig traten im Frühjahr in oberflächennahen,

zum Teil auch bis zu 50 m tiefen Wasserschichten Sauerstoff­

übersättigungen auf, die auf die photosynthetische Aktivität

des Phytoplanktons zurückzuführen sind. Absinken und teilweises

Absterben und Degradation des Phytoplanktons lassen regelmässig

im Spätsommer ein Sauerstoffminimum im Metalimnion zustande­

kommen.

Gravierend wird der Sauerstoffhaushalt des Hypolimnions durch

bakteriellen Abbau des absinkenden Phytoplanktons belastet.

Während der Sommerstagnation kommt es regelmässig zu grossen

Sauerstoffdefiziten im Hypolimnion mit von Jahr zu Jahr etwas

verschiedenen Sauerstoffminima in der grössten Seetiefe. Das

Ausrnass der Sauerstoffzehrung und die Intensität der Minima ist

durch die von Jahr zu Jahr verschiedenen Planktonproduktions­

grössen beeinflusst. Infolge der Tendenz zu einem immer höheren

Produktionsniveau ergab sich auch ein Trend zu immer tieferen

Sauerstoffminima im Tiefenwasser gegen Ende der Stagnations­

periode. Einen nachhaltigen Einfluss auf das Ausrnass der Sauer­

stoffzehrung und die Höhe der Sauerstoffminima im Hypolimnion

hat jedoch auch der jährliche Witterungsverlauf, von dem es ab­

hängt, ob während der Herbst- und Winterperiode bis zum Früh­

jahr die Wasserrnassen des Sees in ausreichendem Masse bis in

die grösseren Tiefen zirkulieren und dabei das Hypolimnion

wiederbelüften. Wie schon erwähnt, neigt der Bodensee-Obersee

dazu, nur unvollständig zu zirkulieren, so dass Sauerstoff­

defizite im Hypolimnion über mehrere Jahreszyklen ohne nach­

haltige Unterbrechungen fortwirken und die Effekte der Sauer-

- 63 -

stoffzehrung sich summieren können. Hierin liegt eine besondere

Gefahr für die Auswirkung der Eutrophierung im Bodensee. In derI "

geschilderten Weise sind im Tiefenwasser des Bodensees in der

Berichtsperiode mehrfach ausserordentlich geringe Sauerstoff­

gehalte registriert worden, wie 2,4 mg °2/1 im Jahre 1971 und

2,3" mg °2/1 im Jahre 1973. Die Zunahme des gelösten Phosphors

im tiefen Hypolimnion des Obersees könnte ebenfalls im Zusam­

menhang mit der Verschlechterung der Sauerstoffverhältnisse

gesehen werden und auf Freisetzungserscheinungen von Phosphor­

verbindungen aus den Sedimenten hindeuten.

Insgesamt gesehen haben sich in der Untersuchungsperiode 1961

bis 1974 die direkten Anzeichen für die Eutrophierung des

Bodensees noch fortgesetzt verstärkt sowie ebenfalls die Folge­

erscheinungen dieser Eutrophierung auf den chemischen Zustand

des Freiwassers, während zum gegenwärtigen Zeitpunkt kein

weiteres Ansteigen der Phosphorkonze~trationenmehr beobachtet

wurde [IGKB 1978].

- 64 -

Literatur:

AUERBACH M., MAERKER W. und SCHMALZ J. (1924): Hydrographisch­biologische Bodensee-Untersuchungen. I. Ergebnisseder Jahre 1920-22. Arch. f. Hydrobiologie Suppl. 111,1924.

AUERBACH M., MAERKER W. und SCHMALZ J. (1924/26): 11. Ergebniss l

der Jahre 1923-24 und Zusammenfassung 1920-24. Verh.Naturw. Ver. Karlsruhe 30, 1-128, 1924/26.

ELSTER H.J., EINSELE W. (1937): Beiträge zur Hydrographie desBodensees (Obersee) , Int. Rev.Hydrobiol. 35, 520-585,1937.

GRIM J. (1955): Die chemischen und planktologischen Veränderun­gen des Bodensees-Obersees in den letzten 30 Jahren.Arch. f. Hydrobiologie/Suppl. 22, 1955.

IGKB (1967) AMBÜHL H., MUCKLE R. und SCHMITZ W.: Die Temperaturund Sauerstoffverhältnisse des Bodensees in den Jahren1961 bis 1963. Internationale Gewässerschutzkommissionfür den Bodensee, Bericht Nr. 5, 1967

IGKB (1967 A) MUCKLE R.: Die Sauerstoffschichtung im tiefen Hy­polimnion des Bodensees-Obersees 1963/64 mit Berück­sichtigung einiger Untersuchungsergebnisse auf frühereJahren. Int. Gewässerschutzkommission für den BodenseeBericht Nr. 3, 1964

IGKB (1976): Internationale Gewässerschutzkommission für den Bodensee: Jahresbericht über den Limnologischen Zustanddes Bodensees Nr. 1. Der Limnologische Zustand des Frewassers von Januar 1974 bis März 1975, 1976.

IGKB (1978): Internationale Gewässerschutzkommission für den Bodensee: Jahresbericht über den limnologischen Zustanddes Bodensees Nr. 3. Der limnologische Zustand des Frewassers von Januar 1976 bis März 1977, 1978.

- 65 -Tabelle 1 (1)

Normal-Tiefenserien an den Stationen

Fischbach-Uttwil: Für chemische Untersuchungen:

0, 1O, 20, 30, 40, 50, 60, 100,

150, 200, 250 m.

Langenargen-Arbon: 2 , 5 , 5 , 10, 15, 20, 30, 40, 50,

100, 150, 200 m.

Lindau-Rohrspitz: 0, 2 , 5 , 5 , 10, 15, 20, 30, 40, 50,

60 m.

Vor WasserwerkKonstanz: 0, 10, 20, 30, ·40, 50, 60 m.

Vor Süssenmühle: 0, 1O, 20, 30, 40, 50, 60 m.

- 66 -

Tabelle 1 (2)

Untersuchungstermine April 1961 bis März 1974

an den Stationen Fischbach-Uttwil (F), Langen­

argen-Arbon (L), vor Süssmühle (Ü), vor Wasser­

werk Konstanz (K) und Lindau-Rohrspitz (L).

1961 .1 7.04. F Ü

25.04. K

17.05. F Ü

24.05. K

25.05. L LA

14.06. F Ü

20.06. L LA

28.06. K

12.07. F Ü

25.07. L LA

26.07. K

16.08. F Ü

24.08. K

23.08. L LA

13.09. F Ü

19.09. L LA

27.09. K

18. 10. K Ü

23.10. F

25.10. L LA

15.1l. F Ü

23.1l. K L LA

13. 1 2 . F Ü

28. 12. K

1962 17.01. F Ü

18.01. L LA

25.01. K

14.02. K Ü

21.02. F

- 67 ­

Tabelle 1 (2) Fortsetzung

1962 14.03. F Ü

28.03. K

29.03. L LA

11. 04. F Ü

17.04. L LA

30.04. K

16.05. F Ü

21. 05. L LA

23.05. K

13.06. F Ü

19.06. "L LA

28.06. K

19.07. F Ü L LA

25.07. .K

16.08. F Ü

21. 08 . L LA

22.08. K

13.09. Ü

17.09. F

26.09. K L LA

18.10. F Ü

24.10. K L LA

15.11. F Ü

26.11. L LA

25.11. K

13. 12. F Ü

21.12. K

1963 16.01. F Ü

24.01. K L LA

15.02. Ü

26.02. K

20.03. F K

- 68 -

Tabelle 1 (3)

Liste der untersuchten Inhaltsstoffe und Untersuchungsmethoden

Parameter Datenbestand Methoden

Sichttiefe 1961 - 74 Secchi-Scheibe

Temperatur 1964 - 74 Umkippthermometer

Leitfähigkeit bei 200 C 1964 - 65, elektrometrisch1969 - 74

pH 1973 - 74 elektrometrisch

Sauerstoff 1961 - 74 Winkler

freies CO 2 1961 - 72 titrimetr. m. NaOH

Alkalinität 1961 - 74 titrimetr. m. HCI

Gesamthärte 1961 - 74 komplexometr. m. ÄDTA

Kalzium 1965 - 74 komplexometr. m. ÄDTA

Silikat 1961 - 74 photometr. m. Ammoniummolybdai

Orthophosphat 1961 - 74 photometr.: Molybdänblau-Reaktion mit SnCI

1961 - 67 n. Nessler, danachmit Indophenol

wie P04nach Auf~chluß mitH2S0 4 + H2G2 helss 30 Min.

Sulfanils. - Alpha-Naphthylamj

1961 - 67 m. Phenoldisolfons.,danach m.Salycilsäure

Kjeldahl von Glasfilterrückstc

titrimetr. mit Quecksilber-II­nitrat

titrimetr. mit BaCl 2 u. ÄDTA

titrimetr. mit saUTer KMn04-L~

(DEV)

photometrisch

Phosphor gelöst (im 1964 - 65Filtrat nach Aufschluß) 1968 - 74

Phosphor total (im Roh- 1963 - 74wasser nach Aufschluß)

Ammonium 1961 - 74

Nitrit 1961 - 74

Nitrat 1961 - 74

partikulärer Stickstoff 1974

Chlorid 1961 - 74

Sulfat 1974

KMn0 4-Verbrauch 1961 - 74

Extinktion bei 240 nm 1974

" " "

I .

Jahr Wärmeinhalt Friedrichshafen Wassertemperatur12 Sonnenscheindauer Lufttemperatur0-250 rn 10 kcal

Jahres'summe h Jahr'esmittel

Mittel Max. Min. Max. Orn Min. 250 rn

1961 296 337 239 1870 10,04 19,4 4,31962 261 320 204. 1940 9,44 21 ,9 4,11963 240 296 154 1590 12,24 21 ,8 3,41964 243 315 168 1750 11 ,43 24,4 3,81965 270 328 178 1400 9,36 17,9 3,91966 277 341 202 1630 10,62 20,3 4,01967 282 343 205 1820 10,36 22,7 4,21968 275 344 194 1660 11 ,04 19,2 4,21969 267 330 195 1690 10,85 23,3 4,11970 255 331 182 1520 9,33 19,4 4,01971 253 325 177 1870 . 9,91 22,1 4,11972 284 349 203 1620 9,50 22,9 4,11973 271 332 205 1620 9,82 21 ,5 4,21974 275 342 212 1700 9,72 18,6 4,4

Tabelle 2:

Kennzahlen für Witterung (Friedrichshafen) und Seethermik (Fischbach-Uttwil) 1961-1974.

0'1\.0

Jahr Inhalt Sauerstoff Sauerstoff mg/l Inhalt Phosphor P04-P mg/l Inhalt Nitrat

0-250 m in 103t Maximum Minimum 0-250 m in 101t P Maximum 0-250 m

Mittel Max. Min. Epilimn. 250 m P04-P P-gelöst P-total in 250 m in 103t

1961 469 515 409 12,2 6,0 46 - - 34 251962 497 570 468 11 ,6 4,5 84 - - 49 221963 499 557 458 13,6 5,2 91 - - 55 231964 471 506 423 15,7 3,5 61 - - 60 251965 469 516 445 12, 7 5,1 88 - - 83 281966 478 514 434 13,2 4,8 101 - - 111 361967 480 517 450 12, 7 6,1 137 - 214 56 371968 494 594 444 19,3 5,6 132 - 207 72 331969 473 506 444 1 7 , 1 5,8 151 211 223 86 321970 483 520 471 14~8 7,0 174 240 250 73 351971 468 521 433 17,7 2,4 208 240 249 172 361972 441 489 399 15,7 3,4 303 354 362 153 361973 464 540 416 16,4 2,3 - 355 374 129 37

Tabelle 3:

Kenndaten zum Chemismus des Bodensee-Obersee (Fischbach-Uttwil) 1961-1973

-....Jo

Temperatur- Sauerstoffmaximum Sauerstoff-MinimumMaximum Om Epilimnion

Station 1961 1962 1i961 1962 1961 1962

vor Wasserwerk Konstanz 21 ,6 19,9 12,5 16,0 Tiefe 60 m 8,8 9,3

vor Süssenmühle 19,6 22,3 13,0 13,9 " " " 8,0 9,8

Lindau-Rohrspitz 20,3 20,1 11 ;7 12,2 " " " 7,4 9,6

Langenargen-Arbon 21 ,4 20,4 12,2 11 , 7 " .50 m 9,6 9,5200 m 7,5 8,4

Fischbach-Uttwil 19,4 21 ,9 12,2 13,4 " 60 m 9,2 10,0200 m 7,6 9,0250 m 5,4 6,8

·Tabelle 4

Vergleich limnologischer Daten von verschiedenen Meßstationen des Bodensee-Obersees

-.]

I--'

ABB. 1

o 2 4 6 11 10- Kilometer

KARTE DES BODENSEES

~~o':1

UNTERSUCHUNGSSTATIONEN: _01: VOR WASSERWERK KONSTANZ02: VOR SOSSENMUHLE03: FISCHBACH-UTTWIL, SEEMITTE05: LINDAU-RoHRSPITZ, SEEMITTE06: LANGENARGEN-ARBON, SEEMITTE

-....lN

: I. J 1,111'I ·,1 UU(.( N J

·lul,.t"J

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