Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Chemie

Fachgebiet: Meereschemie

Betreuer: Prof. Dr. Detlef Schulz-Bull



Enrique Fernández Otero
(e-mail: enrique.fernandez@io-warnemuende.de )

Iron: Speciation and bioavailability in the Baltic Sea

Ist Eisen ein fördernder Faktor von Cyanobakterienblüten in der Ostsee? Um den Eisen-Zyklus in der Ostsee besser zu verstehen, wurde der Anteil an gelöstem (DFe) und partikulärem Eisen (FeSPM) im Meerwasser, sowohl im oxischen und anoxischen Milieu, bestimmt. Die höchste Werte der Eisenspezies Fe(II), DFe und FeSPM wurden im Oberflächenwasser des Bottnischen Meerbusens aufgezeichnet. Diese Beobachtung unterstützt die Annahme, dass der Zufluss aus Flüssen einer der wichtigsten Quellen der Makro-und Mikronährstoffen für das Oberflächenwasser der Ostsee ist. Der abwärts gerichtete Fluß von partikulärem Eisen und der nach oben gerichtete turbulente diffusive Transport von Eisen durch die Redoxkline im Gotland Tief bestätigt, dass der Pool an gelöstem Fe(II) unter der Redoxkline kaum ins oxische Oberflächenwasser gelangt. Bezüglich des gelösten Fe(II) im Oberflächenwasser, zeigt die Differenz zwischen der theoretischen und empirischen Halbwertszeit von Fe(II) die Bedeutung von photochemischen Prozessen und die Anwesenheit von organischen komplexbildnen Verbindungen zur Stabilisierung des gelösten Fe(II) unter oxischen Bedingungen. Die potentielle Biomasseproduktion basierend auf Fe(II)-Konzentrationen deutet darauf hin, dass Eisen Cyanobakterienblüten nicht limitiert. Konzentrationen an Chlorophyll, partikulärem Eisen und patikulärem organischen Kohlenstoff während der Sommerblüten 2008 und 2009 zeigen eine bedeutende Aufnahme von Fe(II) durch verschiedenen diazotrophe Organismen. Dies bestätigt, dass Fe ein fördernder Faktor für Cyanobakterien ist.

Is iron a promoting or limiting factor of cyanobacteria blooms in the Baltic Sea? Determinations of dissolvable Fe(II), dissolved (DFe) and particulate iron (FeSPM) were carried out both in oxic and anoxic conditions to understand the iron cycle in the Baltic Sea. Highest surface values of Fe (II), DFe and FeSPM recorded in the Gulf of Bothnia supported the idea that river in-flow is one of the major sources of macro- and micronutrients for surface Bal-tic Sea waters. Particulate iron downward flux and upward turbulent diffusive transport of dissolved iron through the redoxcline in the Gotland Deep cor-roborated that the dissolved Fe (II) pool below the redoxcline hardly could reach the oxic surface waters. Related to dissolve Fe (II) in surface waters, discrepancies between theoretical and empirical half-time of Fe (II) empha-size the importance of photochemical processes and the presence of organic complexing compounds stabilising the Fe (II) in oxygenated environments. The potential biomass production based on Fe (II) concentrations points toward a minor role of iron as a limiting factor for cynaobacteria blooms. Chlorophyll, particulate iron and particulate organic carbon concentrations related to the summer blooms in 2008 and 2009 show an important uptake of dissolved iron from the different diazotrophs. This confirms that Fe is a promoting factor for cyanobacteria blooms.