The ecological state of the Baltic Sea is determined inter alia by the dynamics of its anoxic zone. Development of the oxygen depletion in the Baltic Sea in future depends on natural and anthropogenic factors. The main aim of the given dissertational work is the investigation of the biogeochemical factors influencing the oxygen dynamics of the Baltic Sea, by means of mathematical modeling tools. During the investigation of these factors the dependency of a variable C:N:P ratio on PO4 for the parametrization in cyanobacteria was proposed. The parametrization of additional oxygen consumption due to oxidation of reduced forms of sulfur, Mn and Fe was stated. The possible parametrization of spring N-fixation was suggest. The completed work allows to conclude that: Oxygen consumption rates near the bottom during the stagnation periods increase in the simulations with variable C:N:P ratio in cyanobacteria approximately by 10 - 15% compare to the simulations with Redfield ratio. Such effect can become significant for prognostic long-term simulations of the Baltic Sea development. The parametrization of the additional oxygen consumption due to oxidation of reduced forms of sulfur, Mn and Fe increase the rate of oxygen depletion and raise the redoxcline depth. This effect mostly plays a role during the first years of the stagnation period. Resulting nitrogen fixation rates for the year 2005 were 259 mmol N m-2 year -1 and 278 mmol N m-2 year -1 for the simulation with additional phytoplankton group and the "base" simulation, respectively.
Der ökologische Zustand der Ostsee ist unter anderem bestimmt durch die Dynamik der anoxischen Gebiete. Die künftige Entwicklung von Gebieten mit Sauerstoffmangel hängt sowohl von natürlichen als auch von anthropogenen Faktoren ab. Das wesentliche Ziel der vorgelegten Dissertation ist die Untersuchung des Einflusses biogeochemischer Faktoren auf die Sauerstoffdynamik der Ostsee mit Hilfe mathematischer Modelle. In der Arbeit wurde der Einfluss der folgenden Faktoren untersucht: Ein variables C:N:P Elementverhältnis in Cyanobakterien, die zusätzliche Konsumtion von Sauerstoff durch die Oxydation von reduzierten Schwefel, Mangan und Eisen, sowie eine schon nach der Frühjahresblüte beginnende Stickstofffixierung. Aus den Untersuchungen können die folgenden Schlussfolgerungen gezogen werden: Der Sauerstoffbedarf im Tiefenwasser der Ostsee erhöht sich durch Stickstofffixierung in Nicht-Redfield Stöchiometrie um 10%-15%. Dieser Effekt wird bedeutsam für Langzeitsimulationen. Die Parametrisierung des zusätzlichen Sauerstoffbedarfs durch die Oxydation von reduzierten Schwefel, Mangan und Eisen erhöht die Rate der Sauerstoffzehrung und verringert die Tiefe der Redoxkline. Dieser Effekt ist insbesondere wirksam zu Beginn einer Stagnationsperiode. Eine bereits im Frühjahr beginnende Stickstofffixierung verringerte im Untersuchungsjahr 2005 die jährliche Rate von 278 mmol N m-2 a-1 auf 259 mmol N m-2 a-1.