Forschung
Schwimmen in der Elbe - Eine Bewertung der Wasserqualität
In diesem Projekt wurde die "Elbschwimmstaffel" erstmals von einem Forschungsschiff begleitet, das mit Messgeräten für die Wasserqualität ausgestattet war. Es ermöglichte den Forschern, die Wasserqualität der Elbe auf einer Länge von 575 km im Detail zu charakterisieren, wie die folgende Abbildung zeigt.
Den Origialartikel finden Sie hier:
Ein Aspekt der Untersuchungen beleuchtete dabei die allgemeine Wasserqualität der Elbe (WAQUAVID-Projekt des KIT). Dies erfolgte hauptsächlich mit Hilfe zweier Sonden, die eine zeitlich und geographisch hochaufgelöste Analyse der Gewässerqualität gestatteten. Hierbei handelte es sich zum einen um eine Multiparametersonde (BIOFISH), mit der acht relevante physikalisch-(bio)chemische Gewässerparameter analysiert werden können, sowie zum anderen um eine Algensonde (FluoroProbe), welche die Bestimmung der Algenkonzentration und der auftretenden Algenklassen erlaubte. Durch die Kombination beider Systeme war es möglich, sowohl einen Gesamtüberblick über die Dynamik der Gewässerqualität zu erhalten als auch die Wasserqualität der Elbe hinsichtlich ihrer Eignung als Badegewässer bewerten zu können.
Die Auswertung der BIOFISH-Daten zeigt, dass bei keinem der gemessenen Parameter besonders auffällige oder gar bedenkliche Werte in Bezug auf aktuell gültige Grenzwerte auftraten. Allerdings war die Wasserzusammensetzung entlang der Messstrecke sowohl zeitlichen als auch regionalen Einflüssen unterzogen. Regionale Veränderungen waren dabei in erster Linie den größeren Elbe-Zuflüssen wie der Saale oder Havel geschuldet, die mit einer anderen Zusammensetzung mit sich führten. Als Beispiel hierfür ist unter anderem die sich verändernde elektrischen Leitfähigkeit der Elbe zu nennen (Abbildung 1 rechts). Diese gibt die Menge an gelösten geladenen Teilchen (Ionen) an und ist ein Maß für den Salzgehalt eines Gewässers. Aufgrund des allgemein höheren Salzgehaltes der Saale war nach dem Zusammenfluss von Saale und Elbe ein signifikanter Anstieg der elektrischen Leitfähigkeit der Elbe zu verzeichnen. Im Bereich der Havel-Mündung ging der Salzgehalt der Elbe wieder zurück, da die Havel in dieser Zeit, insbesondere beeinflusst durch die starken Regenfälle im Raum Berlin am 07.07.2017, sehr viel Wasser mit einer geringen Salzkonzentration führte.
Instrumente , die in diesem Projekt verwendet wurden
Veränderungen der Wasserzusammensetzung waren häufig im Tagesverlauf und in Abhängigkeit der aktuellen Wettersituation zu beobachten. Für diesen Effekt war die zum Zeitpunkt der Messkampagne vergleichsweise hohe Algenkonzentration verantwortlich, die die chemischen Prozesse innerhalb des Gewässersystems der Elbe in dieser warmen Jahreszeit maßgeblich bestimmte. Algen betreiben Photosynthese, bei der sie aus Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasser organische Verbindungen herstellen und als Nebenprodukt Sauerstoff (O2) erzeugen. In einem Gewässer führt dieser Prozess zu einem Anstieg der Sauerstoffsättigung, während aufgrund des Verbrauchs von CO2 gleichzeitig der pH-Wert des Wassers ansteigt (Säuregehalt des Wassers nimmt ab). In den Messdaten erkennt man diese Zusammenhänge an der positiven linearen Korrelation, die zwischen der Algenmenge (Chlorophylla-Konzentration), dem pH-Wert sowie der Sauerstoffsättigung existiert (Abbildung 2).
Da die Photosynthese-Aktivität von Algen jedoch auf Sonnenenergie angewiesen ist, finden diese Prozesse verstärkt bei einer höheren Sonnenlichteinstrahlung statt. Dies hat zur Folge, dass bei sonnigem Wetter im Tagesverlauf meist ein Anstieg des pH-Werts und der Sauerstoffsättigung zu beobachten war, während die entsprechenden Werte an kühleren, bewölkten oder regnerischen Tagen aufgrund der geringeren Algenaktivität deutlich niedriger ausfielen.
Nachfolgend einige weitere Bilder aus diesem Projekt.