ALBERT

Description: El Niño–Southern Oscillation (ENSO) in the Pacific and the analogous Atlantic Niño mode are generated by processes involving coupled ocean–atmosphere interactions known as the Bjerknes feedback. It has been argued that the Atlantic Niño mode is more strongly damped than ENSO, which is presumed to be closer to neutrally stable. In this study the stability of ENSO and the Atlantic Niño mode is compared via an analysis of the Bjerknes stability index. This index is based on recharge oscillator theory and can be interpreted as the growth rate for coupled modes of ocean–atmosphere variability. Using observational data, an ocean reanalysis product, and output from an ocean general circulation model, the individual terms of the Bjerknes index are calculated for the first time for the Atlantic and then compared to results for the Pacific. Positive thermocline feedbacks in response to wind stress forcing favor anomaly growth in both basins, but they are twice as large in the Pacific compared to the Atlantic. Thermocline feedback is related to the fetch of the zonal winds, which is much greater in the equatorial Pacific than in the equatorial Atlantic due to larger basin size. Negative feedbacks are dominated by thermal damping of sea surface temperature anomalies in both basins. Overall, it is found that both ENSO and the Atlantic Niño mode are damped oscillators, but the Atlantic is more strongly damped than the Pacific primarily because of the weaker thermocline feedback.

Description: Earthquake history shows that the Sunda subduction zone of the Indonesian margin produces great earthquakes offshore Sumatra, whereas earthquakes of comparable magnitude are lacking offshore Java and the Lesser Sunda islands. Morphological structures from multibeam bathymetric data across the forearc relate with the extent of the seismogenic zone (SZ). Off Java and the Lesser Sunda islands the Indo-Australian plate subducts almost normal underneath the oceanic plate of the Indonesian archipelago. Landward of the trench, the outer wedge of the slope break is ~50 km uniformly wide with uniform bathymetric gradients. The slope of the outer wedge is locally cut by one/two steeper ridges of ~5 km extent. The sharp slope break corresponds to the updip limit of the SZ, which is also associated with the seawardmost part of the outer arc high. Landward of the slope break we find narrow, uniform outer arc ridges. The landward termination of these ridges coincides with the downdip limit of the SZ. The intersection of the shallow upper plate mantle with the subduction thrust fault marks the downdip limit of the SZ beneath the forearc. Off Sumatra the Indo-Australian plate subducts obliquely underneath the continental part of the Indonesian Sunda margin. Landward of the trench, the outer wedge varies, being mostly ~70 km wide, in some areas narrowing to 50 km width. The lower slope bathymetric gradients are steep. The outer wedge slope is made up of several steeper ridges of ~5 km extent. The slope break is only locally sharp, and corresponds to the updip limit of the SZ. The outer arc ridges off Sumatra are, in comparison with the forearc structures off Java and the Lesser Sunda islands, wider and partly elevated above sea level forming the Mentawai forearc islands. The downdip limit of the SZ coincides with the intersection of a deeper upper plate mantle with the subduction thrust fault beneath the forearc. Sunda Strait marks a transition zone between the Sumatra and Java margins. Seafloor morphology enables the identification of the seismogenic zone (SZ) across the entire Sunda margin. The SZ is uniformly wide for the Sumatra margin and narrows off Sunda Strait. Sunda Strait is the transition between the Sumatra margin and the uniformly narrow extent of the SZ of the Java/Lesser Sunda margin. Comparing the Java and Lesser Sunda islands with the Sumatra margin we find the differences along the Sunda margin, especially the wider extent of the SZ off Sumatra, producing larger earthquakes, to result from the combination of various causes: The sediment income on the oceanic incoming plate and the subduction direction; we attribute a major role to the continental/oceanic upper plate nature of Sumatra/Java influencing the composition and deformation style along the forearc and subduction fault. Off Sumatra the SZ is up to more than twice as wide as off Java/Lesser Sunda islands, enlarging the unstable regime off Sumatra and thus the risk of sudden stress release in a great earthquake.

Description: EGU2011-407 The spatial and temporal distribution of sea ice in the subpolar North Atlantic is mainly controlled by the advection of warm Atlantic Water via the Norwegian and West Spitsbergen Current in eastern Fram Strait. Simultaneously, polar water and sea ice from the Arctic Ocean is transported southward by the East Greenland Current. Hence, variations in the strength of this oceanic circulation regime may either stimulate or reduce the sea ice extent. Based on organic geochemical studies of a high-resolution sediment core from eastern Fram Strait we provide new evidence for the highly variable character of the sea ice conditions in this area. The combination of the sea ice proxy IP25 (Belt et al., 2007) with phytoplankton derived biomarkers (e.g. brassicasterol, dinosterol; Volkman 2006) enables a reliable reconstruction of sea surface and sea ice conditions, respectively (Müller et al., 2009; 2010). By means of these biomarkers, we trace gradually increasing sea ice occurrences from the Mid to the Late Holocene – consistent with the neoglacial cooling trend. Throughout the past ca. 3,000 years (BP) we observe a significant short-term variability in the biomarker records, which points to rapid advances and retreats of the sea ice cover at the continental margin of West Spitsbergen. The co-occurrence of IP25 and phytoplankton markers, however, suggests that the primary productivity benefits from these sea ice surges. As such, higher amounts of open-water phytoplankton biomarkers together with peak abundances of IP25 indicate recurring periods of enhanced ice-edge phytoplankton blooms at the core site. To what extent a seesawing of temperate Atlantic Water may account for these sea ice fluctuations requires further investigation. Concurrent variations in Siberian river discharge (Stein et al., 2004) or Norwegian glacier extents (Nesje et al., 2001), however, strengthen that these fluctuations may be assigned to variations in the North Atlantic/Arctic Oscillation (NAO/AO) and (hence) a weakened/accelerated Atlantic Water input and Arctic sea ice export.

Description: The upwelling area in the eastern equatorial Pacific off Peru is one of the most pronounced oxygen minimum zones (OMZs) of the modern ocean. Modeling scenarios predict an expansion of the OMZs in the course of global change in the coming decades. As a consequence, the Peruvian continental margin represents a key locality for studies on biogeochemical dynamics in the future ocean. We present pore water and sediment data for redox-sensitive metals (Fe, Mn, V, Mo, and U) that have been collected along a transect across the Peruvian margin at 11°S. The results are used to evaluate the behavior of trace metals in a wide range of biogeochemical and hydrodynamic settings. In the core of the OMZ, where permanently anoxic conditions prevail, redox sensitive metals exhibit diagenetic behaviors largely consistent with previous studies. Vanadium and Mo are released from Fe oxihydroxides and subsequently recycled through diffusion across the benthic boundary or trapped through formation of authigenic V phases and sequestration of Mo by authigenic pyrite. Some U is delivered through diffusion across the benthic boundary, reduction and precipitation of UO2 and incorporation into phosphorites. The utmost part of the buried U, however, is delivered in particulate form, most likely as bioauthigenic U which cannot be recycled in the suboxic waters overlying the anoxic sediments. In contrast to sediments in the core of the OMZ, sediments on the shelf experience frequent oxygenation episodes related to the passage of internal waves and the regular recurrence of El Niño events. These oxygenation episodes lead to the re-oxidation and remobilization of authigenic U and V. In contrast to that, the authigenic accumulation of Mo is favored by the occasional occurrence of slightly oxidizing conditions. This is most likely due to enhanced formation of sulfur intermediates necessary for pyrite formation and the increased stability of pyrite, the major Mo sink, under oxidizing conditions, compared to authigenic V and U phases. Redox oscillations in the Peruvian OMZ thus lead to a discrimination of U against Mo, a mechanism that should be considered in the interpretation of U/Mo systematics in paleo redox studies. Overall our results provide valuable constraints on how trace metal inventories of marginal sediments may respond to expanding shelf anoxia and to short term perturbations of sediment redox conditions.

Description: EGU2011-12780 A temporary passive seismic network of 31 broad-band stations was deployed in the region around Talca and Constitución between 35°S to 36°S latitude and 71°W to 72.5°W longitude. The network was operated between March and October 2008. Thus, we recorded data prior the magnitude Mw=8.8 earthquake of 27 February 2010 at a latitude of the major slip and surface uplift. The experiment was conducted to address fundamental questions on deformation processes, crustal and mantle structures, and fluid flow. We present results of a teleseismic P receiver function study that covers the coastal region and reaches to the Andes. The aim is to determine the structure and thickness of the continental crust and constrain the state of hydration of the mantle wedge. The P-wave receiver function technique requires large teleseismic earthquakes from different distances and backazimuths. A few percent of the incident P-wave energy from a teleseismic event will be converted into S-wave (Ps) at significant and relatively sharp discontinuities beneath the station. A small converted S phase is produced that arrives at the station within the P wave coda directly after the direct P-wave. The converted Ps phase and their crustal multiples contain information about crustal properties, such as Moho depth and the crustal vp/vs ratio. We use teleseismic events with magnitudes mb 〉 5.5 at epicentral distances between 30° and 95° to examine P-to-S converted seismic phases. Our preliminary results provide new information about the thickness of the continental crust beneath the coastal region in Central Chile. At most of the stations we observed significant energy from P to S converted waves between 4 and 5 s after the direct P-wave within a positive phase interpreted as the Moho, occurring at 35 to 40 km. The great Maule earthquake of 27 February 2010 nucleated up-dip of the continental Moho. The rupture of this earthquake seems to have propagated down-dip of the Moho. The Moho reflection show a positive polarity, indicating that the mantle is either dry or only moderately hydrated. We observed converted energy from an intracrustal boundary at around 2 s that disappears near the coast. Further, positive polarity peaks occur that are possibly caused by the down going plate.

Description: EGU2011-8738 At present, the Arctic is responding faster to global warming than most other areas on earth, as indicated by rising air temperatures, melting glaciers and ice sheets and a decline of the sea ice cover. As part of the meridional overturning circulation which connects all ocean basins and influences global climate, northward flowing Atlantic Water is the major means of heat and salt advection towards the Arctic where it strongly affects the sea ice distribution. Records of its natural variability are critical for the understanding of feedback mechanisms and the future of the Arctic climate system, but continuous historical records reach back only ca. 150 years. To reconstruct the history of temperature variations in the Fram Strait Branch of the Atlantic Current we analyzed a marine sediment core from the western Svalbard margin. In multidecadal resolution the Atlantic Water temperature record derived from planktic foraminifer associations and Mg/Ca measurements shows variations corresponding to the well-known climatic periods of the last millennium (Medieval Climate Anomaly, Little Ice Age, Modern/Industrial Period). We find that prior to the beginning of atmospheric CO2 rise at ca. 1850 A.D. average summer temperatures in the uppermost Atlantic Water entering the Arctic Ocean were in the range of 3-4.5°C. Within the 20th century, however, temperatures rose by ca. 2°C and eventually reached the modern level of ca. 6°C. Such values are unprecedented in the 1000 years before and are presumably linked to the Arctic Amplification of global warming. Taking into account the ongoing rise of global temperatures, further warming of inflowing Atlantic Water is expected to have a profound influence on sea ice and air temperatures in the Arctic.

Description: EGU2011-1847-3 Lake Van is a lake by volume of 607 km3 and a maximum depth of 450 meters in a tectonically active zone in eastern Anatolia, Turkey. In summer 2010, Lake Van was the target of a deep drilling campaign (PaleoVan) in the frame of ICDP (International Continental Scientific Drilling Program). Two sites were drilled based on reflection seismic data collected during a seismic campaign in 2004. Here we present a first joint interpretation of the seismic and drilling data. Interpretation of seismic reflection data from lake reveals three physiographic provinces: a lacustrine shelf, a lacustrine slope, and a deep, relatively flat lake basin. The most prominent features of the lacustrine shelf and slope are prograding deltaic sequences, numerous unconformities, submerged channels, as well as closely spaced U- and/or V-shaped depressions, reflecting the variable lake level history of Lake Van. The seismic units of the shelf are dominantly composed of low-to-good continuity, variable amplitude reflections interpreted as fluvial deposits. The lake consists of three prominent basins (Tatvan, Deveboynu, and Northern Basins), separated by basement highs or ridges (Ahlat Ridge). The seismic units corresponding to these basins mainly consist of low to very high amplitude, well-stratified reflection patterns. Chaotic reflections are seen in parts of these basins. The Deveboynu Basin consists mainly of chaotic reflections. The Tatvan and Northern Basins are characterized by an alternating succession of well-stratified and chaotic reflecting layers. The chaotic seismic facies are interpreted as slump and slide deposits, which are probably the result of quick lake level fluctuations and/or earthquakes. The moderateto high amplitude, well-stratified facies seen in the deep parts of the basins away from the terrigenous sediment sources are interpreted as lacustrine deposits and tephra layers. The total sediment thickness in the deep parts of the lake is over 400 m. Prominent clinoforms indicate the initial flooding of Lake Van about 500 ka ago. The acoustic basement and the sediments lying on top of the basement in the southern part of the lake are disrupted by various intrusions and extrusions suggesting active volcanism. Synthetic seismograms calculated based on core logging, wire-line logging and check shot data will allow the correlation between seismic and drill data. This approach will allow extrapolating the stratigraphy from the wells to 3D-space by using the seismic data.

Description: EGU2011-4235 The Arctic is undergoing rapid environmental and economic transformations. Recent climate warming, which is simplifying access to oil and gas resources, enabling trans Arctic shipping, and shifting the distribution of harvestable resources, has brought the Arctic Ocean to the top of national and international political agendas. Scientific knowledge of the present status of the Arctic Ocean and the process-based understanding of the mechanics of change are urgently needed to make useful predictions of future conditions throughout the Arctic region. These are required to plan for the consequences of climate change. A step towards improving our capacity to predict future Arctic change was undertaken with the Second International Conference on Arctic Research Planning (ICARP II) meetings in 2005 and 2006, which brought together scientists, policymakers, research managers, Arctic residents, and other stakeholders interested in the future of the Arctic region. The Arctic in Rapid Transition (ART) Initiative developed out of the synthesis of the several resulting ICARP II science plans specific to the marine environment. This process started in October 2008 and has been driven by early career scientists. The ART Initiative is an integrative, international, multi-disciplinary, long-term pan-Arctic network to study changes and feedbacks with respect to physical characteristics and biogeochemical cycles in the Arctic Ocean in a state of rapid transition and its impact on the biological production. The first ART workshop was held in Fairbanks, Alaska, in November 2009 with 58 participants from 9 countries. Workshop discussions and reports were used to develop a science plan that integrates, updates, and develops priorities for Arctic Marine Science over the next decade. The science plan was accepted and approved by the International Arctic Science Committee (IASC) Marine Group, the former Arctic Ocean Science Board. The second ART workshop was held in Winnipeg, Canada, in October 2010 with 20 participants from 7 countries to develop the implementation plan. Our focus within the ART Initiative will be to bridge gaps in knowledge not only across disciplinary boundaries (e.g., biology, geochemistry, geology, meteorology, physical oceanography), but also across geographic (e.g., international boundaries, shelves, margins, and the central Arctic Ocean) and temporal boundaries (e.g., alaeo/geologic records, current process observations, and future modeling studies). This approach of the ART Initiative will provide a means to better understand and predict change, particularly the consequences for biological productivity, and ultimate responses in the Arctic Ocean system. More information about the ART Initiative can be found at http://aosb.arcticportal.org/art.html.

Description: EGU2011-13199 Images of crustal construction provide a key to understand the interplay of magmatism and tectonism while oceanic crust is build up. Bathymetric data show that the crustal construction is highly variable. Areas that are dominated by magmatic processes are adjacent to areas that are highly tectonised and where mantle rocks were found. The Mid-Atlantic Ridge at 22°N shows this high variability along the ridge axis, within the TAMMAR segment, and from segment to segment. However, this strong variability occurs also off-axis, spreading parallel, representing different times in the same area of the ridge. A fracture zone, with limited magma supply, has been replaced by a segment centre with a high magmatic budget. Roughly 4.5 million years ago, the growing magmatic active TAMMAR segment, propagated into the fracture zone, started the migration of the ridge offset to the south, and stopped the formation of core complexes. We present data from seismic refraction and wide-angle reflection profiles that surveyed the crustal structure across the ridge crest of the TAMMAR segment. These yield the crustal structure at the segment centre as a function of melt supply. The results suggest that crust is ~8 km thick near the ridge and decreases in thickness with offset to the ridge axis. Seismic layer 3 shows profound changes in thickness and becomes rapidly one kilometre thicker approx. 5 million years ago. This correlates with gravimetric data and the observed “Bull’s eye” anomaly in that region. Our observations support a temporal change from thick lithosphere with oceanic core complex formation to thin lithosphere with focussed mantle upwelling and segment growing. The formation of ‘thick-crust’ volcanic centre seems to have coincided with the onset of propagation 4.5 million years ago.

Description: EGU2011-6081 Natural stable isotopes are a powerful tool in marine sciences to investigate biological processes, such as present and past nutrient utilization. In this study we present the first dissolved silicon isotope data in the upwelling area off Peru, where one of the world’s largest Oxygen Minimum Zones (OMZ) is located. Silicon is the most important component required for phytoplankton (diatom) growth, which dominates primary productivity in this region. Stable Si isotopes are fractionated during diatom growth in that the lighter Si isotopes are preferentially incorporated into diatoms with a fractionation factor of -1.1 promille. The Si isotope composition of dissolved silicic acid of the corresponding surface waters is therefore left isotopically heavier. The Si isotope composition, 30Si/28Si, is expressed as δ30Si values, which stand forh deviations from a given standard (NBS28). Investigation of the dissolved seawater Si isotope composition thus provides a measure for the utilization and, combined with information on the Si isotope composition of the water masses upwelling off Peru, it is a measure for the supply pathways of Si to the coastal upwelling centres. Surface waters on the shelf off Peru are mainly fed by the Equatorial Undercurrent, which mainly consists of waters originating from the western and Central Pacific and which has a characteristic δ30Si of +1.5 promille. In areas and during phases of intense upwelling the fractionation of Si isotopes was observed to be weaker due to upwelling-driven supply of less fractionated Si (δ30Si = 1.7 promille, from water depths of around 100-150 m, whereas under weak upwelling conditions fractionation is higher (δ30Si ~3 promille due to a more complete utilization of the available dissolved silicate. The distribution of dissolved δ30Si correlates strongly with particulate biogenic silicate (opal) concentrations in that highest opal concentrations in the surface waters show the lowest δ30Si values thus strongest upwelling intensity. The most extreme δ30Si values in surface waters (δ30Si = 4.5 promille are observed offshore where silicic acid concentrations are nearly zero. Furthermore we compare the δ30Si data with the dissolved nitrogen isotope distribution, which in addition to nitrate utilization is mainly influenced by denitrification and annamox processes in the OMZ. Combined silicon and nitrogen isotope compositions can thus help to disentangle different fractionation processes within the nitrogen cycle.

Description: EGU2011-2455 The current interglacial has gone through a variety of warmer and colder periods. Consistent with the decreasing solar insolation during the Holocene, warmest conditions have occurred particularly within its earliest phase. We studied high-resolution sediment sequences from the Western Svalbard margin covering the last ca 10,000 years in order to reconstruct the variations of Atlantic Water advection to the Arctic, the sea ice extent, and the structure of the water column on the Westspitsbergen continental margin. The Fram Strait, often referred to as the Arctic Gateway, is the only deep-water passage for Atlantic-derived water masses to enter the Arctic Ocean. Northward advection of relatively warm and saline Atlantic Water masses keeps the eastern part of the Fram Strait ice-free all year. It therefore plays a crucial role for the heat budget of the Arctic. A multiproxy data set including geochemical, micropaleontological, and sedimentological parameters was established with centennial to multidecadal time resolution. Records of foraminiferal oxygen and carbon isotopes, planktic foraminifer assemblages, and the amount of ice rafted debris clearly reveal distinct variations between climatically warmer and colder intervals throughout this period. Planktic foraminifer assemblages reveal warmest conditions for the early Holocene period (ca 10-8 ka). A second warming pulse is detected between 5 and 6 ka. In the second half of the Holocene, increased IRD contents are indicative of a significant cooling trend. Despite of the decreasing solar insolation planktic foraminiferal assemblages suggest a return of slightly strengthened Atlantic Water advection around 3 to 2 ka and a strong warming event in the present, anthropogenically influenced period.

Description: We determined the isotopic composition of neodymium (Nd) and lead (Pb) of past seawater to reconstruct water mass exchange and erosional input between the Arctic Ocean and the Norwegian-Greenland Seas over the past 5 Ma. For this purpose, sediments of ODP site 911 (leg 151) located at 900 m water depth on the Yermak Plateau in the Fram Strait were used. The paleo-seawater variability of Nd and Pb isotopes was extracted from the sea water-derived metal oxide coatings on the sediment particles following the leaching method of Gutjahr et al. (2007). All radiogenic isotope data were acquired by Multi-Collector (MC) ICP-MS. The site 911 stratigraphy of Knies et al. (2009) was applied. Surface sediment Sr and Nd isotope data, as well as downcore Sr isotope data obtained on the same leaches are close to seawater and confirm the seawater origin of the Nd and Pb isotope signatures. The deep water Nd isotope time series extracted from site 911 was in general more radiogenic ("Nd = -7.5 to -10) than present day deep water ("Nd = -9.8 to -11.8) in the area of the Fram Strait (Andersson et al., 2008) and does not show a systematic trend with time. In contrast, the radiogenic isotope composition of Pb evolved from 206Pb/204Pb ratios around 18.7 to more radiogenic values around 19.2 between 2 Ma and today. The data indicate that mixing of water masses from the Arctic Ocean and the Norwegian-Greenland Seas has controlled the Nd isotope signatures of deep waters on the Yermak Plateau over the past 5 Ma. Prior to 1.7 Ma the Nd isotope signatures on the Yermak Plateau were less radiogenic than waters from the same depth in the central Arctic Ocean (Haley et al., 2008) pointing to a greater influence from the Norwegian-Greenland Seas. After 1.7 Ma the central Arctic and Yermak Plateau data have varied around similar values indicating water mass mixing overall similar to today. In contrast, the Pb isotope composition of deep waters in the Fram Strait appears to have been dominated by weathering inputs from glacially weathering old continental landmasses, such as Greenland or parts of Svalbard since 2 Ma. A similar control over the Pb isotope evolution of seawater since the onset of Northern Hemisphere Glaciation was recorded by ferromanganese crusts that grew from North Atlantic DeepWater in the western North Atlantic. References: Gutjahr, M., Frank, M., Stirling, C.H., Klemm, V., van de Flierdt, T. and Halliday, A.N. (2007): Reliable extraction of a deepwater trace metal isotope signal from Fe-Mn oxyhydroxide coatings of marine sediments.- Chemical Geology 242, 351-370 Haley B. A., M. Frank, R.F. Spielhagen and A. Eisenhauer (2008): Influence of brine formation on Arctic Ocean circulation over the past 15 million years. Nature Geoscience 1, 68–72 Andersson, P.S., Porcelli, D., Frank, M., Björk, G., Dahlqvist, R. and Gustafsson, Ö. (2008): Neodymium isotopes in seawater from the Barents Sea and Fram Strait Arctic- Atlantic gateways.- Geochim. Cosmochim. Acta 72, 2854-2867 Knies, J., J. Matthiessen, C. Vogt, J.S. Laberg, B.O. Hjelstuen, M.Smelror, E. Larsen, K. Andreassen, T. Eidvin and T.O. Vorren (2009): The Plio-Pleistocene glaciation of the Barents Sea–Svalbard region: a new model based on revised chronostratigraphy - Quaternary Science Reviews 28, 9-10, 812-829

Description: EGU2011-12864 The Woodlark Basin east of Papua New Guinea represents one of the few places on Earth where a spreading axis propagates into continental crust. This special tectonic setting allows insights into the evolution of magma composition as continental extension and break-up changes to the formation of ocean crust. We report here geochemical results on samples collected in 2009 from the four segments closest to the continental breakup, from segment 1 which abuts the detachment fault responsible for continental extension on Moresby Seamount in the West, to segment 4, representing mature oceanic crust in the East. A total of 208 glass samples have been analyzed for their major (EMPA) and trace element (LA-ICPMS) compositions. The data show strong E-W variations. Samples ranging from tholeiitic basalt and basaltic andesite to andesite and rhyolite are found on Segment 1. They have generally high alkali values and a wide range of trace element contents and ratios. Segments 2 to 4 magmas in contrast only comprise tholeiitic basalt with lower alkali contents and a more restricted range of trace element chemistry. The geochemical differences between the segments cannot be attributed to differentiation processes alone, and different sources are required. High Ba/La, (La/Sm)N, Rb/Sr, and Th/La on Segment 1 suggest a derivation from an enriched mantle source, while low Nd/Pb and Nb/U suggest that some of the enrichment may also reflect the influence of continental crust during magma genesis. Whether this continental signature is present in the form of recycled material in the mantle or as rafted continental blocks in the axial region is at present unclear. In contrast to rocks from segment 1, trace element compositions of volcanic glasses from segments 2 to 4 show a stronger MORB signature, presumably reflecting more mature spreading in this part of the basin. The influence of continental material appears to be minimal, suggesting that uncontaminated asthenosphere quickly flows into the rift and/or that continental blocks are not retained in the axial region for long time periods following the rifting-spreading transition.

Description: EGU2010-13373 The frequency of volcanic activity varies on a wide rangeof spatial and temporal scales, from 〈1 yr. periodicities in single volcanic systems to periodicities of 106 yrs. in global volcanism. The causes of these periodicities are poorly understood although the long-term global variations are likely linked to plate-tectonic processes. Here we present evidence for temporal changes in eruption frequencies at an intermediate time scale (104 yrs.) using the Pleistocene to recent records of widespread tephras of sub-Plinian to Plinian, and occasionally co-ignimbrite origin, along the Pacific Ring of Fire, which accounts for about half of the global length of 44,000 km of active subduction. Eruptions at arc volcanoes tend to be highly explosive and the well-preserved tephra records from the ocean floor can be assumed to be representative of how eruption frequencies varied with time. Volcanic activity along the Pacific Ring of Fire evolved through alternating phases of high and low frequency; although there is modulation by local and regional geologic conditions, these variations have a statistically significant periodicity of 43 ka that overlaps with the temporal variation in the obliquity of the Earth’s rotation axis, an orbital parameter that also exerts a strong control on global climate changes. This may suggest that the frequency of volcanic activity is controlled by effects of global climate changes. However, the strongest physical effects of climate change occur at 100 ka periods which are not seen in the volcanic record. We therefore propose that the frequency of volcanic activity is directly influenced by minute changes in the tidal forces induced by the varying obliquity resulting in long-period gravitational disturbances acting on the upper mantle.

Description: EGU2010-10518 Seafloor compliance is the transfer function between pressure and vertical displacement at the seafloor Infragravity waves in the oceanic layer have long periods in the range of 30 – 500 s and obey a simple frequencywavenumber relation. Seafloor compliance from infragravity waves can be analyzed with single station recordings to determinate sub-seafloor shear wave velocities. Previous studies in the Pacific Ocean have demonstrated that reliable near-surface shear wave profiles can be derived from infragravity wave compliance. However, these studies indicate that, beside the water depth the compliance measurements are limited by instrument sensitivity, calibration uncertainties and possibly other effects. In this work seafloor compliance and infragravity waves are observed at two different locations in the Atlantic Ocean: the Logatchev hydrothermal field at the Mid Atlantic Ridge and the Azores (Sao Miguel Island). The data was acquired with the broadband ocean compliance station developed at the University of Hamburg as well as ocean station from the German instrument pool for amphibian seismology (DEPAS) equipped with broadband seismometers and pressure sensors. Vertical velocity and pressure data were used to calculate power spectral densities and normalized compliance along two profiles (one in each location). Power spectral densities show a dominant peak at low frequencies (0.01-0.035Hz) limited by the expected cut-off frequency, which is dependent on the water depth at each station. The peak has been interpreted as a strong infragravity wave with values between 10-14 and 10-11 (m/s2)2/Hz and 104 and 106 (Pa2)2/Hz for acceleration and pressure respectively. The results show compliance values between 10-10 and 10-8 1/Pa and its estimations take into account the coherence between seismic and pressure signals in order to confirm that the seismic signals in the infragravity waves are caused by pressure sources. Shear wave velocity models, with depth resolution from 200 to 2500 m for the deep water stations, were derived from compliance. Preliminary results indicate shear wave velocity increasing from 200 to 3500 m/s.

Description: EGU2010-9841 Active mud volcanoes, where changing salinities of pore fluids, large temperature gradients and occurrences of free gas are frequently observed, should potentially exhibit significant variability in their internal resistivity structure. This is due to the fact that the bulk resistivity is mainly determined by the porosity of sediments and the electrical resistivity of the pore filling contained therein. The resistivity variations may be derived from controlled source electromagnetic (CSEM) measurements. CSEM systems consist of an electric dipole transmitter producing a time varying source field and electric dipole receivers, which measure the earth´s response to this signal. For a RWE Dea funded investigation of fluid and gas leakages at the North Alex Mud Volcano (NAMV) - a comparatively small target with an area of about 1km2 - we have developed a new high resolution CSEM system. The system consists of several autonomous electric dipole receivers and a lightweight electric dipole transmitter, which can be mounted on a small remotely operated underwater vehicle (ROV). The use of a ROV allows for a precise placement of the transmitter, which is a necessary prerequisite for the investigation of such a small target. Furthermore, electromagnetic signals may be transmitted from different directions with respect to the stationary receivers, allowing for a 3D-style tomographic experiment. In this experiment, ten receivers were deployed over the surface of NAMV at a total of 16 receiver locations. During three successful dives with a Cherokee ROV (Ghent University, Belgium), the transmitter was deployed at a total of 80 locations. Here we present first quantitative results consisting of apparent resistivity estimations from the CSEM time domain data for each transmitter-receiver pair. The apparent resistivity map shows that the NAMV indeed has a heterogeneous resistivity structure with apparent resistivities varying by at least a factor of two: low apparent resistivities (~ 0.8Ωm) are found towards the center of the MV, whereas higher apparent resistivities (~ 1.6Ωm) prevail away from the center. In a second step, we interpret the time-domain data based on 1D inversions. Good data fits can be achieved by models containing 2-3 layers. Generally, the models indicate low resistivities at the surface, which can be associated with penetrating salt water and/or high temperatures. Toward greater depths, increasing resistivities presumably are due to a combination of compaction of sediments (i.e. reduced pore space), an increased presence of fresh water and possible occurrences of free gas. For some 1D models, the increase in resistivity exceeds a factor of 10 or more and layer interfaces are indicated down to depths of up to 70m. The derived resistivity variations observed at the NAMV will be interpreted in conjunction with temperature (Feseker, this session), fluid flow (Brückmann et al., this session) and seismic data (Bialas et al., this session) acquired. Temperature variations measured in the upper few meters are related to fluid flow, where high temperatures are indicative of upwelling fluids of low salinity and low temperature of either a downward flow of saline fluids or no flow activity. This type of surface measurement constitutes an integrative fluid flow gauge, which we can resolve vertically with our resistivity models. Seismic data yield a background structure to our resistivity model. New analysis of seismic data shows that seismic activity may also be linked to fluid flow activity, which we aim to match with resistivity variations and oscillations, which were observed in the electric and magnetic fields (Lefeldt et al., this session).

Description: Recently Hathorne et al. (2009) documented large intratest trace element (TE) variations in planktonic foraminifera from a single sediment trap sample that could not be explained by variations in water column properties. The laser ablation ICP-MS depth profiles of trace elements through the test walls revealed strong positive correlations between Li, Mg, Mn and Ba resulting from the mixing of a lower TE outer calcite with a higher TE inner calcite. In contrast Sr/Ca ratios remained relatively constant throughout the test wall. These intratest TE variations likely result from biomineralization processes and therefore should be explained by any valid biomineralization model. However, changes in calcite precipitation rate, crystal structure, or the chemical composition of the internal calcification reservoir could not, by themselves, fully account for the pattern of cation intratest variability. Here I expand on this work and investigate if a model of coral biomineralization by Sinclair and Risk (2006) can be adapted to explain the pattern of intratest TE variability in foraminifera. It is clear that the low Mg calcite secreting foraminifera must reduce the Mg/Ca ratio of the calcifying solution by at least a factor of 10 (e.g. Hathorne et al., 2009) and it has been suggested this is achieved by active removal of Mg from the calcification reservoir, although the actual mechanisms remain debatable (e.g. Bentov and Erez, 2006). However, a recent study of the calcification of a low Mg calcite species in the laboratory found a large shortcoming in the amount of Ca potentially provided by seawater transported to the site of calcification in vacuoles compared to a conservative estimate of the amount required to form the new calcite wall (de Nooijer et al., 2009a). This suggests active Ca transport to the site of calcification is required to provide sufficient Ca. If Ca specific, this Ca addition would effectively dilute the TE content (including Mg) of the calcification reservoir to varying degrees and potentially cause the positive TE correlations seen across the test wall. Sinclair and Risk (2006) used this dilution model to successfully explain some TE correlations in coral skeletons. This model can be effectively adapted to foraminifera as it accounts for recent observations of foraminiferal calcification including the transport of seawater by liquid endocytosis to the calcification site and an elevated pH at the site of calcification (Bentov et al., 2009; de Nooijer et al., 2009a, 2009b). This model therefore provides a powerful tool with which to integrate constraints from experimental observation with those from micro-analytical measurements to improve the accuracy, precision and scale of the palaepalaeoceanographic application of foraminiferal geochemistry. Bentov and Erez (2006) Geochem. Geophys. Gepsyst. 7, Q01P08. Bentov et al. (2009) PNAS 106, 21500. de Nooijer et al. (2009a) Biogeosciences 6, 2669. de Nooijer et al. (2009b) PNAS 106, 15374. Hathorne et al. (2009) Paleoceanography 24, PA4204. Sinclair and Risk (2006) Geochim. Cosmochim. Acta 70, 3855.

Description: We present Mg/Ca analyses performed via a Flow Through sequential dissolution device connected to an ICP-OES on the planktonic foraminifer Globorotalia inflata. The aim of the study is to explore the possibility to reconstruct the thermal gradient in the water column by separating non-crusted and crusted calcite phases in the tests of G. inflata using the difference between their Mg/Ca ratios as a measure of the thermal gradient. An important assumption is that the non-crusted part of the tests is calcified in shallow, warmer water than the crusted part. For analyses a range of different preparation steps were used to determine the ideal way of separating the phases. Foraminifer tests were (not) cleaned, (not) crushed, and (not) pulverized before online analysis with the FT device. To analyze samples with a FT device the foraminifer tests are placed on a filter with a mesh of 0.45 μm preventing clay minerals to wash through. A sequential dissolution protocol first rinses the samples with buffered Seralpur water before QD HNO3 is added in small steps to create a ramp of increasing acid strength. As acid is kept constant at each concentration for several minutes, dissolution of a specific calcite phase can take place. Initial results show that it is most effective to slightly crush the tests without applying standard cleaning procedures, but rather analyze them without cleaning. Samples were selected from the South Atlantic (core tops and specific downcore samples) and the Mediteterranean (plankton tows). All samples were chosen based on previous work on them to provide comparison with routinely analysed Mg/Ca ratios. The South Atlantic samples have been analyzed extensively as bulk samples separated in difference size fractions and crusted vs. non-crusted (Groeneveld and Chiessi). The Mediterranean samples were not only analyzed as bulk samples but also by Laser Ablation ICP-MS (von Raden et al.). Results show that bulk analyses are reliably reproduced by the FT method, especially for samples which are dominated by crusted calcite. Samples which were uncrusted often gave much higher Mg/Ca ratios than the bulk analyses. These higher Mg/Ca ratios mainly occur in the plankton tow samples and were also identified with Laser Ablation ICP-MS. A possible reason for this could be the presence of a high Mg amorphous calcite layer on the outside of foraminifer tests which have not completed their calcification yet as was recently also pointed out in several other studies. Identification of the crusted and uncrusted phases, and therewith a thermal gradient, seems to give the expected differences but a more rigorous statistical treatment is needed to pinpoint singular dissolution phases.

Description: EGU2010-2934 The exploration of the arctic seas require an integrated approach applying different infrastructures. In Fall 2009 German and Russian scientists performed a geo marine cruise off Kamchatka and in the western Bering Sea within the frame of the KALMAR-Project. Two main research subjects formed the scientific backbone of the cruise: The first objective focuses on the geodynamic and volcanological magmatic development of the Kuril-Kamchatka island arc system and the Kamchatka Aleutean Islands Triple-Junction. Very little is known about the composition of the mantle and the oceanic crust as well as of the seamounts including their ages. The best studied site is the Volcanologist’s Massif located between the Bering- and the Alpha Fracture Zone (Tsvetkov 1990, Volynets et al. 1992, Yogodzinsky et al. 1994), which structurally belongs to the Komandorsky Basin. The oldest rocks of the Volcanologist´s Massif show very similar trace element and isotope signatures like those rocks cropping out in the volcanoes on Kamchatka in the prolongation of the Alpha Fracture Zone (Portnyagin et al. 2005a), indicating similar conditions of magma formation. The top of the Volcanologist´s Massif is characterized by the young (〈 0.5 Ma) and hydrothermally active Piip volcano, which consists of special magnesium rich andesites ("Piip type"). Another hot site was the Meiji-Seamount which is the northernmost Seamount of the hotspot spur of the Hawaii-Emperor-Seamount chain, having an age of probably 〉 85 Ma. The only existing basement rocks from this seamount were gained during DSDP Leg 19. These are basalts with MORB like trace element and isotope signatures (Keller et al. 2000, Regelous et al. 2003). These data indicate that the Hawaii-Hotspot was at a MOR in Cretaceous time and that large volumes of depleted mantle material played a´role during the magma formation. The second objective focuses on paleo-oceanographic investigations concentrating on the sediments along the eastern continental slope of Kamchatka, in the Komandorsky Basin, and on the Shirshov Ridge in order to explore paleoclimate archives to better understand the subpolar water mass transfer and the oceanographic and climatic development in the subarctic NW-Pacific. Comparisons of Late Pleistocene and Holocene temperature changes within the near surface water masses between the NW-Pacific and the N-Atlantic resulted in a new hypothesis, the "Atlantic-Pacific seesaw" (Kiefer et al. 2001, Kim et al. 2004, Kiefer and Kienast, 2005). This Atlantic-Pacific pattern of opposite temperature variations dominates the last 60ka on millennial timescales. Modelling results of Saenko et al. (2004) support the hypothesis of the "Atlantic-Pacific seesaw" and they postulate a mechanistic connection between the two regions driven by salinity variations, which couples both regions through the thermohaline circulation. A different model relates the Holocene Atlantic-Pacific dipole to the atmospheric tele-connection between the Arctic Oscillation/N-Atlantic Oscillation and the Pacific N-American Oscillation (Kim et al. 2004). http://kalmar.ifm-geomar.de

Description: Es wird ein neuer Bodenwasserschöpfer von 4,2 l Inhalt beschrieben, der zusammen mit einer Probenahme des unmittelbar am Boden befindlichen Wassers eine sichere Temperaturmessung mit Kippthermometern ermöglicht. A new watersampler containing 4,2 1 is described. Together with water sampling of the bottom water a save measurement of the temperature with reversing thermometers is possible.

Description: Auf Grund langfristiger Registrierungen lassen sich die Strömungsverhältnisse an der Golfküste von Neapel als küstenparallele Grundströmung auffassen, der in periodischer oder nichtperiodischer Form Störungen überlagert sind. Es wird versucht, die EKMANSCHE Theorie des nichtstationären Triftstromes - unter Einbeziehung der horizontalen Reibung und einer Grundströmung - auf die küstenparallele Strömung zu erweitern. Im Gegensatz zu EKMAN, der bei einem konstant wirkenden Wind einen periodischen Massentransport erhält, strebt hier der Massentransport aperiodisch einem durch Reibung und Grundströmung bedingten Grenzwert zu. Außerdem erfolgt der Massentransport nicht senkrecht cum sole zur Windrichtung, sondern es ergeben sich in Abhängigkeit von Reibung und Grundstrom Winkel, die kleiner als 90° sind.

Description: Es wird ein neues Gerät beschrieben, mit dem im Gegenstromverfahren Wasser erzeugt wird, das mit wasserdampfgesättigter Luft bei einer wählbaren Temperatur im Gleichgewicht steht. Dieses Wasser dient als Absolutstandard bei der Sauerstoffbestimmung nach der Winklermethode. Die neu ermittelten Sättigungswerte von KLOTS und BENSON werden in einem Temperaturbereich zwischen 15° und 30° bestätigt. Die Standardabweichung des Sauerstoffgehalts von Simultanproben beträgt 0,005 ml 02/l und liegt damit innerhalb der Fehlergrenzen der angewandten chemischen Titrationsmethode. A new apparatus is described for equilibrating water with water vapor saturated air in a conter current system at defined temperatures. This water is taken as an absolute standard for the oxygen determination by the Winkler method. The new saturation values by KLOTS and BENSON could be confirmcd between 15 and 30° C. The standard dcviation of the oxygen content of replicate samples is 0.005 ml O2/l and is within the limits of error of the chemical titration method.

Description: Beschrieben wird ein Bodenberührungsschalter, der an Unterwassermeßgeräten befestigt werden kann und speziell für Geräte mit Frequenzmodulation und Einleiterkabel entwickelt wurde, z. B. die Bathysonde. A bottoming switch is described, which can be fastened to underwater instruments working with frequency modulation and single conductor cable, e.g. the so called Bathysonde.

Description: Es wird eine Methode zur einfachen, schnellen und genauen Bestimmung von Nitrat in Meer- und Trinkwasser beschrieben. Die nitrathaltige Wasserprobe wird unter Zusatz von Ammoniumchlorid und Ammoniak in einem Jones-Reduktor quantitativ zu Nitrit reduziert und das Nitrit photometrisch bestimmt. 0,05 µg-atom Nitrat-Stickstoff im Liter können noch sicher nachgewiesen werden. Die Standardabweichung der Bestimmung liegt bei einem Gehalt von 1,4 µg-atom N03- - N/L bei ∓ 0,016 µg-atom = ∓ 1,2%. Mit 6 Reduktoren können in der Stunde etwa 20 Wasserproben untersucht werden. A simple, rapid and accurate method for the determination of nitrate in sea and drinking water is described. Ammoniumchloride and ammonia solution are added to the water sample containing nitrate. The sample is quantitatively reduced to nitrite in a Jones reductor with cadmium amalgame. The nitrite is determinated photometrically. 0,05 µg-atom nitrate-nitrogen per liter can be detected surely. The standard cleviation at the 1,4 µg-atom level is ∓ 0,016 µg-atom N03--N / L = ∓ 1,2%. With 6 reductors about 20 samples can be analyzed within 1 hour.

Description: Im Ursprungsgebiet der Südäquatorialströmung findet man erhöhte Werte von Seston und Plankton. Die auf einer Fahrt mit H.A.M.S. DIAMANTINA im Juli und August 1961 gefundenen Daten sind für die Oberschicht in den Abb. 2-7 und für ausgewählte Vertikalserien in Abb. 9-13 zusammengestellt. Eine Deutung durch die hydrographischen Verhältnisse wird versucht. Tab. 1 und 2 enthalten Schicht-Mittelwerte für das untersuchte Gebiet. Some results are given from H.A.M.S. DIAMANTINA cruise 3/61 in July-August 1961. The data for the surface layer are presented in fig. 2-7, for selected casts in fig. 9-13, the values for definite levels are summarized in tables 1 and 2. Seston and microbiomass content is increased under the influence of the South Equatorial Current, and in shallow waters.

Description: Es werden Versuche mit zwei verschiedenartig aufgebauten Konzentrationszellen beschrieben, deren EMK auf Grund der Verwendung von Silber/Silberchlorid-Elektroden von der Chloridkonzentration im Elektrolyten abhängt. Die Arbeitsweise von Zellen mit Polyäthylen- und mit Ionenaustauschmembranen wird durch Meßreihen mit reinen NaCI-Lösungen und mit Seewasser verglichen. Es wird eine potentiometrische in-situ Anordnung beschrieben und ein Beispiel für eine schnelle Oberflächenaufnahme der Salzgehalts- und Temperaturverteilung gegeben. Experiments are discussed with two concentration cells of different construction. The emf of these cells depends on the concentration of chloride ions in solution because of the silver/silverchloride-electrodes used. The behaviour of cells with polyethylen membrans and with ion exchange membrans is compared by measurements with pure NaCl-solutions and with sea water. A potentiometric in-situ device is described and an example is given for a fast way of recording the surface distribution of salinity and temperature.

Description: Es wird gezeigt, daß man mit bekannten Routinemethoden der mathematischen Physik die Kenntnisse über Kinematik und Dynamik interner Wellen wesentlich gegenüber den aus der Theorie der Grenzflächenwellen bekannten Ergebnissen erweitern kann, wenn man mit einer exponentiellen Dichteverteilung rechnet. In den Abschnitten 1-3 werden bekannte Resultate zusammengestellt, Abschnitt 4 enthält eine Formel für die Wellenlänge interner Wellen (GI. 31). Die Energie interner Wellen (Abschnitt 5) erweist sich als erheblich größer als die der Grenzflächenwellen. In Abschnitt 7 werden Rechnungen über die Entstehung interner Wellen durch die Gezeitenkräfte, den Luftdruck und den Wind angegeben, und in Abschnitt 8 wird gezeigt, daß lineare inkompressible interne Wellen in der Tiefsee praktisch keine Dämpfung erfahren.

Description: Aus einem Material von je 1600 Seston- und Eiweißbestimmungen, die im Rahmen der deutschen Beteiligung am Polarfront-Programm des IGY gewonnen wurden, werden hier mittlere Tiefenverteilungswerte für diese beiden Komponenten der partikulären Substanz errechnet. Dabei ergeben sich Mittelwerte des Sestons für die Oberfläche zwischen 580 und 1810 µg/1 und für das Eiweiß von 28 bis 65 µg/1. Beide unterliegen in den obersten 50-100 m einer starken Reduktion (27-75%), die z. T. auf Akkumulation, z. T. auf Mineralisation zurückzuführen ist. Die Einzelwerte für große Tiefen (〉 1000 m) bewegen sich oft an der Grenze der Nachweisbarkeit; die Mittel betragen für das Südgebiet bei 1480 m Tiefe 100 bzw. 80 µg Seston und 6 bzw. 17 µg Eiweiß/l. Aus den Eiweißanalysen wird mit Hilfe tiefenvariabler Faktoren der Gehalt an lebender Substanz errechnet und daraus wieder durch Differenzbildung die mittleren Vlerte für den Detritusgehalt im hohen Ozean. Dieser beträgt an der Oberfläche 520 und 1190 µg/1 und sein Anteil im Spätwinter bzw. Spätsommer am Seston 76 und 79%. Ferner wird ein Vergleich zwischen Mittelwerten der gelösten organischen Substanz (n. Duursma) und denen der lebenden Substanz angestellt. Die Relation beider zu einander beträgt während der Sommeruntersuchungen 14.0 : 1 (51-100 m) bis 48.1 : 1 (401-500 m).

Description: Die Konstanz des zellulären ionalen Milieus, insbesondere die Aufrechterhaltung des ursprünglichen zellulären Kalium-Niveaus, ist eine wesentliche Vorbedingung für ein ungeschädigtes Überleben von Wirbellosen und Fischen in Ästuargewässern. The constancy of the cellular ionic medium, especially the maintenance of the original cellular potassium level, is an essential condition for the unharmed survival of invertebrates and fishes in estuarine waters.

Description: Zur Messung der Temperatur in Gebieten des Meeres mit starken Schwankungen der Schichtung wurde ein Meßverfahren entwickelt, das eine langzeitige Registrierung in einem verankerten Meßgerät erlaubt. Die Messung erfolgt über einen Thermistor in einer Wheatstone-Brücke, die Registrierung auf einem Fallbügelschreiber, die Steuerung über eine elektrische Uhr und Relaisschaltungen. Der Bereich umfaßt bei dem gebauten Gerät - 2° bis + 31° C, die maximal erreichbare Genauigkeit beträgt ± 0,1° C, als Betriebsdauer können bei einem Meßintervall von 5 Minuten ein Zeitraum von 50 Tagen, bei größeren Meßintervallen entsprechend höhere Zeiten erwartet werden. Eine Druckmessung zur Tiefenbestimmung und Eichungen der Anordnung erfolgen automatisch nach jeweils 21 Temperaturmessungen. Es werden das Meßgerät und die Laboratoriumstests sowie das Eichverfahren beschrieben, ferner werden Messungen mit dieser Methode in der Ostsee angegeben.

Description: Währcnd des in Norddeutschland ungewöhnlich kalten Winters 1962/63 trug die Elbe oberhalb von Hamburg mehrere Wochen lang eine 40-50 cm dicke Eisdecke, unterhalb der Stadt herrschte in dieser Zeit ständiges Eistreiben. Im Rahmen einer mehrjährigen mikrobiologischen Untersuchung wurde der Einfluß der anhaltenden Eisbedeckung auf das Bakterienleben im Strom studiert. Es zeigte sich, daß der Bakteriengehalt des Flullwassers wesentlich stärker als in normalen Wintern anstieg. Er belief sich besonders in dem Abschnitt oberhalb von Hamburg bei allen Stationen auf ein Mehrfaches der in der gesamten etwa 8 jährigen Untersuchungszeit vorher und nachher gewonnenen Maximalwerte. Die Ursache hierfür dürfte in erster Linie in dem Zusammentreffen von sehr geringer Wasserführung und anhaltend niedriger Temperatur liegen. Unter der Eisdecke kam es zu einer starken, vor allem von Mikroorganismen bewirkten Sauerstoffzehrung. Bedingt durch die anaeroben Verhältnisse erfolgte im Fluß eine lebhafte bakterielle Nitratreduktion (Denitrifikation). Diese wurde durch den kräftigen Rückgang des Nitratgehalts deutlich, der zunächst von einem starken Nitritanstieg begleitet wurde. Da die Nitratrcduktion über Nitrit bis zum freien Stickstoff führte, fand sich im Februar 1963 bei den meisten Stationen anorganisch gebundener Stickstoff fast nur noch in Form von Ammoniak. Laborversuche bestätigten, daß auch bei winterlichen Wassertemperaturen die Bakterientätigkeit noch stark genug ist, um den gesamten Sauerstoff in 02-gesättigtem Elbwasser innerhalb von 1 Woche zu verbrauchen. Das in der Elbe befindliche Nitrat kann dann ebenfalls in wenigen Tagen durch denitrifizierende Bakterien völlig über Nitrit zu freiem Stickstoff reduziert werden.

Description: Im Rahmen einer fischereibiologischen Fahrt von F.F.S. "Anton Dohrn" in das Gebiet der Faröer wurde im Januar 1964 eine eingehende Vermessung der Rosemary-Bank (φ = 59° 15' N, λ = 10° 10' W) durchgeführt.Als geringste Tiefe der isoliert gelegenen und teilweise steil aufragenden Kuppe wurden 325 m erlotet. Das annähernd kreisförmige Gipfelplateau besitzt Tiefen zwischen 400 und 700 m gegenüber 1400 - 2100 m in der weiteren Umgebung (Tafel 1 und 2). Der unsymmetrische Kegel weist nach W und S zu ein stärkeres Gefälle auf als an seinem E-Abhang. Am Fuß umgibt ihn als auffallendste morphologische Erscheinung eine ringförmige Mulde, deren Sohle 50 - 300 m tiefer liegt als der angrenzende Tiefseeboden. Im Anschluß an die Vermessung wurden außerdem zwei benachbarte Bänke abgelotet: Lousy-Bank (φ = 60° 25' N, λ = 12° 25' W) und Bill-Baileys-Bank (φ = 60° 35' N, λ = 10° 20' W). Die Tiefenverhältnisse der Gipfelregionen beider Bänke werden ebenfalls beschrieben (Tafel 3 und 4). In the scope of a fishery biological investigation made with F.R.S. "Anton Dohrn" in the area of the Faeroer Islands in January 1964 the topography of the Rosemary Bank (φ = 59° 15' N, λ = 10° 10' W) was exactly sounded. Lowest depth of the seamount is 325 m. The nearly circular summit plateau has depths between 400 and 700 m compared with soundings of 1400 to 2100 m in the environment (table 1 and 2). The cone which is not absolutely symmetrical is more declinated to the westside than to the east. As the most destinctive morphological phenomenon a ringshaped depression is surrounding the base of thc cone directly. lt is reaching down 50 - 300 m deeper than the neighboring deep sea bottom. In addition the depths of two further banks in the neighborhood of the Rosemary Bank have been sounded and their topography is described as follows: Lousy Bank (φ = 60° 25' N, λ = 12° 25' W) and Bill Baileys Bank (φ = 60° 35' N, λ = 10° 20' W). Bathymetric charts and sounding profiles are given in table 3 and 4.

Description: Es wurden Nordsee-Exemplare von Carcinides maenas aus Meerwasser von 30‰ Salzgehalt und Ostsee-Exemplare aus Backwasser von 15‰ Salzgehalt vergleichend untersucht. Die Atmungsintensität ganzer Ostsee-Exemplare übertrifft ebenso wie ihre Gewebeatmung die der Nordsee-Exemplare. Dabei ist die Stoffwechselintensität des Kiemengewebes der Ostsee-Individuen auch unabhängig von der Salzkonzentration des Atmungsmediums erhöht. Der Eiweiß- und der Hämocyaningehalt des Blutes der Ostsee-Exemplare sind im allgemeinen größer als der der Nordsee-Exemplare. Durch gekreuzte Anpassungen an Nordseewasser (30‰ S) und Ostseewasser (15‰ S) ließ sich zeigen, daß die Atmungsunterschiede und in zweiter Linie auch der Eiweiß-und der Hämocyaningehalt des Blutes von der Anpassung an den Salzgehalt des Außenmediums abhängig sind. Der Eiweiß- und Hämocyaningehalt des Blutes werden außerdem vom Ernährungszustand der Tiere beeinflußt. Die Ergebnisse machen es wahrscheinlich, daß die genannten physiologischen Unterschiede nicht genetisch fixiert sondern umgebungsbedingt sind. Comparative investigations were made on North Sea specimens of Carcinides maenas from normal sea water (30 per 1,000 S) and on Baltic Sea specimens from brackish water (15 per 1,000 S). The oxygen consumption of whole Baltic Sea specimens and their tissue respiration exceed considerably the corresponding values of North Sea specimens. The respiration of the gill tissue of brackish water specimens is also increased independently from salt concentration of the respiratory medium. The protein as well as the hemocyanin contents of the blood of Baltic-Sea specimens are normally higher than the corresponding values of North-Sea specimens. By alternating adaptation to North Sea Water (30 per 1,000 S) and Baltic Sea Water (15 per 1,000 S) it could be proved that the respiratory differences and secondly also the protein and hemocyanin contents of the blood are influenced by the adaptation to the salinity of the external medium. Besides the hemocyanin content of the blood is influenced by nutritional conditions of the animals. The results suggest that the physiological differences mentioned are environmentally induced rather than genetically fixed.

Description: Es wird über marin-vegetationskundliche Untersuchungen in der westlichen Ostsee (Kieler Bucht) berichtet. Für die Vegetationsaufnahme wurde eine Unterwasserfernsehanlage eingesetzt. Die Arbeit befaßt sich mit der großräumigen benthischen Vegetationsgliederung in der Kieler Bucht unterhalb der 5-m-Linie. Es werden die ökologischen Vegetationsbedingungen in diesem Gebiet diskutiert und die vegetationsphysiognomisch hervorstechenden Bewuchstypen dargestellt. A report on a survey of the marine vegetation in the western Baltic (Kiel Bay) is given. An underwater television set was employed for the vegetational mappings. This paper deals with the spatial distribution of the benthic vegetation in the Kiel Bay below the 5 m line. The ecological conditions for the vegetation in this area are discussed and the particularities governing the vegetational physiognomy are lined out.

Description: Die Hartbodenfauna der Schwentinemündung - ein Brackgewässer im westlichen Ostseebereich wurde untersucht. Der Salzgehalt nimmt in diesem Gewässer besonders in der Oberflächenschicht von der Einmündung in die Kieler Förde bis zu einem 2,4 km entfernt gelegenen Wehr kontinuierlich ab. Die Schwentinemündung läßt sich in 3 gegeneinander abgegrenzte Halinitätszonen gliedern. Jeder dieser Bereiche läßt sich durch eine spezifische Bewuchszone charakterisieren. Das größte Areal nimmt die α-mesohaline Zone ein. Sie wird von einer verarmten arktisch-borealen marin-euryhalinen Hartbodengemeinschaft (Mytilus edulis - Balanus crenatus-Biozönose) besiedelt. Die β-mesohaline Zone wird von einer südlich-borealen, marin-euryhalinen (brackischen) Hartbodengemeinschaft (Balanus improvisus - Membranipora crustulenta-Biozönose) bewohnt. Im α-Oligohalinikum breitet sich eine Grün- und Braunalgenzone aus, die von einer Mikrophytalgemeinschart bevölkert wird, welche sich zum größten Teil aus Brackwasserarten zusammensetzt.

Description: Im eulitoralen Bereich ebenso wie im Sublitoral wurden aus den jahreszeitlichen Veränderungen der Abundanz- und Dominanzverhältnisse der verschiedenen Fucus bewohnenden Tiergruppen Aspektfolgen erkannt. Es konnte die Eigenständigkeit der einzelnen Aspekte für die eulitorale Fucus-Zone und den Tiefen-Fucus gezeigt werden. Als Aspektbestimmend fielen im Eulitoral die Halacariden auf, während am sublitoralen Fucus die Nematoden besonders dedeutsam waren. Im eulitoralen Bereich stellte sich die Fucus besiedelnde Mikrofauna weitgehend als eine verarmte Fauna des Tiefenphytals dar, wies jedoch auch Arten auf, die in der eulitoralen Facus-Zone ihren optimalen Lebensbereich haben. Nur die Fucus-Bestände des Eulitorals erfüllen die Vorbedingungen eines Eigenbiotopes, für den Tiefen-Fucus ist dies im Ostseeraum nicht der Fall. Einteilung des charakteristischen Artenbestandes der eulitoralen Fucus-Zone in Charakterarten, dominierende Arten und Gäste gestattete das Hervorheben einer Art als Charakterart 1. Ordnung nicht, da keine stenöken Formen auftraten. Solche fanden sich auch unter den Epizoen nicht. Beziehungen zwischen Schleimabsonderung der Algen, Salinität und Ansiedlung von Bryozoen an bestimmten Teilen der Einzelpflanzen wurden bemerkt. Die Verbreitung einiger Amphipoden, Isopoden und Polychaeten an Fucus wurde kurz erörtert.

Description: Das Eulitoral des Roten Meeres ist trotz des extrem ariden Klimas, der hohen Insolation und des hohen Salzgehaltes von einer reichen Mikrofauna besiedelt. Die stärkste Artenentfaltung liegt im Bereich der sandsammelnden Rotalge Digenia simplex, die bisher noch nicht bekannte Lebensbedingungen im Eulitoral schafft. Die Sandregionen haben eine interstitielle Fauna, die in Zusammensetzung und Artenreichtum der der übrigen Meere ähnelt. Auch das subterrane Küstengrundwasser, das hier nur aus salzreichem Wasser besteht, enthält ebenfalls eine reiche Fauna. Die Anwurfzone (Wrack-Region) der Küste ist dagegen infolge der raschen Austrocknung des angespülten Pflanzenmaterials artenarm.

Description: In der Umgebung der Biologischen Station von Al Ghardaqa am Roten Meer wurden in verschiedenen Uferzonen freilebende Nematoden gesammelt. 49 verschiedene Arten wurden identifiziert, davon erwiesen sich 8 als neu. Die neuen Arten werden zusammen mit einer Anzahl bisher unzureichend bekannter Formen beschrieben.

Description: Der Strommesser registriert selbsttätig photographisch Stromrichtung und Stromgeschwindigkeit im Meere, und zwar bis zu einer Meßdauer von vier Wochen in Abständen von fünf Minuten. Er besitzt Eigenauftrieb und ist deshalb einfach zu verankern. Er kann bis Meßtiefen von 50 m ausgelegt werden. Dieser neue Strommesser nutzt die Vorzüge des Schaufelradstrommessers von H. Rauschelbach, der sich seit 25 Jahrerr in vielen hundert Auslegungen bewährt hat. Er vermeidet einen wesentlichen Nachteil dieses Gerätes, der besonders in gezeitenstromarmen Meeren wie der Ostsee ins Gewicht fällt, nämlich die hohe Anlaufgeschwindigkeit. Das neue Gerät ist ein Propellerstrommesser, der bei nur 2,5 cm/sec Stromgeschwindigkeit anspringt. Selbst in Bodennähe randlicher Meeresbuchten wie der Eckernförder Bucht konnten brauchbare Strommessungen über längere Zeiträume erzielt werden.

Description: Es wird untersucht, in welcher Weise Potentialmessungen an Galvanischen Zellen geeignet sind zur Ermittlung von Ionenkonzentrationen in Meerwasser. An Hand verschiedener für die Bestimmung von Chloridkonzentrationen geeigneter Zellanordnungen wird betrachtet, wie Änderungen der Konzentration, der Temperatur und des Druckes die Elektromotorische Kraft einer Galvanischen Kette beeinflussen. The application of potential mcasurements in the determination of ionic concentrations in seawater is investigated. Different types of galvanie eells suitable for the determination of chlorid ions are discussed together with changes of concentration, temperature and pressure ancl their effects on the electromotive force of the electrode systems.

Description: Die elektrische Leitfähigkeit des Blutes von Crangon crangon ist in einem Bereich von 3,6‰ bis 23-25‰ S größer als die des Außenmediums. Oberhalb von 25‰ S ist die elektrische Leitfähigkeit des Blutes geringer als die des Außenmediums. Die ionemegulatorische Leistung, gemessen an den Differenzen zwischen den Leitfähigkeiten des Innenmediums und denen des Außenmediums, ist bei an 5° C angepaßten Tieren größer als bei an 15° C angepaßten. Diese Ergebnisse stimmen mit früheren Gefrierpunksbestimmungen überein. Bei Temperaturen unter 5° C (deutlich bei 2° C) nimmt die ionenregulatorische Leistung wieder ab. Ganz ähnlich verhält sich die Krabbe Carci1111s maenas. Unterhalb von 28-29‰ S ist die Konzentration der Blutflüssigkeit (durch eine größere elektrische Leitfähigkeit) hypcrtonisch zum Außenmedium. Oberhalb von 29‰ S ist das Blut dagegen hypotonisch. Auch bei Carcinus erwies sich der „ionenregulatorische Apparat" bei an 5° C angepaßten Tieren in einem Bereich von 5‰ S bis 29‰ S leistungsfähiger als bei an 15° C angepaßten. Oberhalb von 29‰ S waren die Unterschiede zwischen kaltadaptierten und warmadaptierten nicht eindeutig.

Description: Es wird eine schnelle, bordtaugliche Methode zur polarographischen Bestimmung von in Meerwasser gelöstem Sauerstoff beschrieben. Die Messungen werden mit einer schnelltropfenden Quecksilberelektrode mit mechanisch gesteuerter Tropfenfrequenz ausgeführt. Es wird die Abhängigkeit des polarographischen Stromes von der Temperatur, dem Salzgehalt und dem Gehalt der Probe an gelöstem Sauerstoff bestimmt. Die Genauigkeit der Methode entspricht der einer routinemäßig ausgeführten Sauerstoffbestimmung nach WINKLER. Bei Reihenmessungen wird für eine Bestimmung etwa 1 Minute benötigt. A rapid and for the use on bord suitable method for the polarographic determination of dissolved oxygen in sea water is described. The measuremcnts are made with a rapidly dropping mercury electrode with mechanically controlled dropping frequency. The relation between polarographic current, temperature, salinity and oxygen content of the samples is determinated. The error of the method is equal to that of a routine WINKLER determination. In serie determinations it will take 1 minute to analyse a single sample.

Description: Mit Hilfe der vorhandenen Kenntnisse über Hydrographie und Plankton des Nordmeeres wird der Versuch gemacht, die Planktonbilanz dieses Meeres zu berechnen: überwiegt die Einfuhr aus dem Atlantik, die Ausfuhr nach der Barentssee und dem Arktischen Meer oder besteht ein Gleichgewicht? Die vorhandenen Daten reichen jedoch für eine vollständige Berechnung dieser Art nicht aus; lediglich die durch den Faröer-Shetland-Kanal hereintreibenden Planktonmengen können beziffert werden. Die jährlichen Transporte betragen in Tausend Tonnen Trockenmasse an Phytoplankton etwa 440, an Ciliaten 15, an Copepoden 470. Beim Phytoplankton überwiegt die Einfuhr in das Nordmeer, für das Zooplankton kann ein Urteil nicht abgegeben werden. Die einströmenden Algenmengen gelangen nicht in die zentralen Regionen des Nordmeeres und sind von geringer Bedeutung für dessen Vegetation. Das Zooplankton hingegen kann im Herbst zu einem großen Teil aus atlantischen Tieren bestehen.

Description: Von März 1961 bis März 1962 wurden im Abstand von 2 Monaten an 9 Stationen in der Flensburger Förde hydrographische Untersuchungen durchgeführt, um die Auswirkungen der Abwassereinleitung auf den Sauerstoffgehalt und die Verteilung der Nährstoffe festzustellen. Die Ergebnisse der Bestimmungen von Temperatur, Salzgehalt, Sauerstoff, Gesamt-P, Ammoniak-N, Nitrit-N und Nitrat-N werden in Längsschnitten durch die Innenförde dargestellt und erörtert. Die Ausbreitung des von den Verschmutzungszonen ausgehenden Sauerstoffdefizits und der durch die Zersetzung organischer Stoffe freiwerdenden Phosphor- und Stickstoffverbindungen werden zu den Wetterbedingungen und der wechselnden Dichteschichtung in Beziehung gesetzt und näher erläutert. Die jahreszeitlichen Schwankungen der einzelnen Faktoren und ihre Beziehungen zueinander werden diskutiert. Besonders augenfällig ist der zur Wassertemperatur inverse Jahresgang des Nitrit- und Nitratgehaltes mit Höchstwerten im Winter und Tiefstwerten im Frühjahr und Sommer.

Description: Der experimentell ermittelte maximale Salzgehaltstoleranzbereich beträgt für Exemplare aus Brackwasser von 15‰ S (Kieler Förde) bei 1° C etwa 1 bis 55‰ S, bei 10° C hartes Süßwasser bis 55‰ S, bei 20° C etwa 0,5 bis 50‰ S. Die Kombination von niedrigem Salzgehalt mit Temperaturen um den Gefrierpunkt (unter 0,5° C) hat letale Wirkung. - Nach Voradaptation an die Versuchstemperaturen bzw. an den Versuchssalzgehalt ist die Toleranz der kritischen Grenzkonzentrationen gesteigert, insbesondere unter nichtoptimalen Temperaturbedingungen. - Die Überlebensfähigkeit in salzarmem Brackwasser (unter 2‰ S) ist am größten, wenn dieses etwa die gleiche Alkalinität wie normales Ostseewasser hat. Wesentlich niedrigere und höhere Alkalinitätswerte setzen die Überlebensfähigkeit in diesem Salzgehaltsbereich herab.

Description: In den Jahren 1954/55 und 1957/58 wurden vom Zoologischen Institut Kiel mehrere Fahrten zwecks Untersuchung der Bodenfauna der Fahrrinne des NO-Kanals unter Leitung von Herrn Professor Siewing2) unternommen. Die Untersuchungen wurden mit dem Forschungsschiff „Hermann Wattenberg" durchgeführt. Die Probenentnahme fand mit der Dredge statt, nur gelegentlich wurde mit dem Bodengreifer gearbeitet. Die Proben wurden mit 4% Formalin fixiert und im Institut unter dem Binokular bei 1OOfacher Vergrößerung ausgesucht 3). Da die Fahrten in großem zeitlichen Abstand erfolgten, konnte der Lebenszyklus der vorkommenden Arten nicht studiert werden. Die Arbeit beschränkt sich daher auf Aussagen über Verbreitung der Arten, Zusammensetzung der Biozönosen und deren Bindung an bestimmte Biotopverhältnisse.

Description: Es wird eine Methode zur kontinuierlichen Registriernng der mit einer künstlichen Lichtquelle meßbaren optischen Eigenschaften des Meerwassers (Extinktion, Streuung, Streufunktion) beschrieben, die es ermöglicht, in-situ-Messungen bis in größte Meerestiefen durchzuführen. Mit dem beschriebenen System können über ein Einleiterkabel bis zu 10000 m Länge 6 verschiedene Meßwerte übertragen sowie die Lichtquelle und die Meßwandler mit elektrischer Energie versorgt werden. Es werden 3 Meßwandler angegeben, die die Meßgrößen Lichtintesität, Temperatur und Druck in die vom System benötigten Frequenzänderungen von Wechselströmen umsetzen. Diese Meßwandler werden in einem Meßgerät benutzt, das kontinuierliche Registrierungen der Lichtextinktion und der Temperatur in Abhängigkeit von der Tiefe bis zu 6000 m liefert. Erste Messungen aus dem Skagerrak und dem Nordatlantik werden mitgeteilt.

Description: Es werden Registrierungen der Leitfähigkeit und der Temperatur als Funktion der Tiefe aus Messungen im Nordatlantik vorgetragen und zur Darstellung gebracht. Die Registrierungen wurden mit einer Bathysonde der Kieler Howaldtswerke im März 1963 erhalten. Zur Überprüfung der Genauigkeiten dieser Registrierungen wurden nach bekannten Methoden mit Kippwasserschöpfern Salzgehalt und Temperatur in Abhängigkeit von der Tiefe bestimmt. Aus diesen Daten konnten Vergleichswerte für die mit der Bathysonde aus den Registrierungen entnommenen Leitfähigkeiten und Temperaturen gewonnen werden. Der Vergleich ergab bei Benutzung der Bathysonde mit einem sogenannten Spreizgerät, daß die Meßgenauigkeit höher lag als der mittleren Ablesegenauigkeit entspricht, die für die Leitfähigkeit zu ± 0,005 mS/cm und für die Temperatur zu ± 0,005°C bestimmt wurde. Dies stimmt überein mit Messungen der Frequenzstabilität der Bathysonde im Labor, nach denen die relative Meßgenauigkeit, die über mehrere Stunden erhalten bleibt, bei ± 0,003 mS/cm für die Leitfähigkeit und ± 0,003°C für die Temperatursonde liegt. Für die Langzeitkonstanz, für deren Bestimmung ein Zeitraum von vier Monaten zur Verfügung stand, ergab sich aus den Registrierungen eine Absolutgenauigkeit von ± 0,02 mS/cm für die Leitfähigkeit und ± 0,02° C für die Temperatur. Des weiteren wurden Registrierungen der Schallgeschwindigkeit mit einem neuen speziellen Schallgeschwindigkeitsmesser auf mehreren Stationen durchgeführt. Sie ergaben in Übereinstimmung mit den Labormessungen eine Schwankungsbreite des Fehlers von O,7-1·10-5 der Schallgeschwindigkeit für die relative Meßgenauigkeit über mehrere Stunden entsprechend einem Fehler etwa 1-1,5 cm/sec und einer Schwankungsbreite für die Langzeitkonstanz entsprechend einem Meßfehler von ± 10-15 cm/sec.

Description: Die vorliegende Arbeit behandelt die Frage der Wassererneuerung in der Kieler Bucht unter besonderer Berücksichtigung der bodennahen Schichten aufgrund von 13 Untersuchungsfahrten mit F. K. "Hermann Wattenberg" 1960/61. Die Erneuerung des Wassers in Bodennähe ist fast ausschließlich von der Zufuhr sauerstoffreichen Wassers durch den Großen Belt abhängig. Das zuströmende Wasser breitet sich dabei zunächst im Ostteil der Kieler Bucht aus und fließt dann durch eine Rinne südlich Veisnäs Flak - in selteneren Fällen auch nördlich Veisnäs Flak - in die dem Kleinen Belt vorgelagerten Becken. Von hier aus wird auch das Wasser der Eckernförder Bucht erneuert. Die Erneuerung des Wassers durch Vertikalkonvektion, wie sie im Winter bei lange andauernden Einstromlagen erfolgen kann, beginnt am Nordostausgang der Kieler Bucht. Im Westteil der Bucht bleibt wegen des verhältnismäßig schmalen und flachen Ausgangs durch den Kleinen Belt stets eine halin bedingte Schichtung bestehen.

Description: Der in der organischen Mikroelementaranalyse angewendete Aufschluß im sauerstoffgefüllten Kolben wird mit einem modifizierten Aufschlußgefäß zur Phosphorbestimmung im Seston, das über ein Filter aus dem Wasser angereichert worden ist, benutzt. Das Verfahren zeichnet sich durch seine Einfachheit im Vergleich zur konventionellen Methode aus. Es wird auf die Möglichkeit hingewiesen, mit der Methode weitere Elemente, die in partikulärer Form im Meerwasser vorliegen, zu bestimmen. The combustion in oxygenfilled flasks known from microelementary analysis is applied to the determination of phosphorus in particulate matter (seston), concentrated from sea water on paper filters. This process is distinguished by its simplicity in comparison to the conventional method. lt is pointed out that there is a possibility to determine by means of this method further elements being present in sea water in particulate form.

Description: Die Filtrationsrate der Miesmuschel Mytilus edulis L. ist keine konstante Größe. Sie nimmt in reinem Meerwasser unter Hungerbedingungen und bei Fehlen von äußeren Reizen schnell ab (Sparbetrieb). Mechanische und andere Reize können dann eine bis mehrere Stunden anhaltende Steigerung der Filtrationsrate bewirken. Auch während der Erholungsatmung nach Anoxybiose ist die Filtrationsrate (ähnlich wie die Pumprate) erhöht. Nahrungsaufnahme und Zugabe gelöster Nahrungsstoffe zum Außenmedium bewirken Steigerungen der Filtrationsrate. Die gleichen anorganischen Verbindungen, welche direkt die Aktivität der Kiemencilien stimulieren (Nitrat und Jodid), bewirken auch Erhöhungen der Filtrationsrate. Im Frühjahr ist die Filtrationsrate erwachsener Miesmuscheln bei der gleichen Temperatur höher als Ende des Sommers. Im Temperaturbereich von 10-20° C zeigt die Filtrationsrate adaptierter Muscheln nur geringe Unterschiede. Ostsee- und Nordsee-Miesmuscheln zeigen ihre größten Filtrationsraten bei dem jeweiligen Salzgehalt ihres Standortwassers (15 bzw. 30‰ S). Die Unterschiede können durch 7-10tägige Anpassung der Muscheln an den veränderten Salzgehalt nicht vollständig zum Verschwinden gebracht werden. Miesmuscheln, die in der freien Natur bei Ebbe regelmäßig trockenfallen, zeigten im Laboratorium unter konstanten Bedingungen keinen entsprechenden Rhythmus der Filtrationsrate.

Description: Von November 1952 bis Dezember 1953 wurden 11 Fahrten unternommen und mit einem Van Veen-Bodengreifer an 19 Stationen mit Tiefen von 9-36 m Bodenproben entnommen. 106 Bodentierarten wurden vorgefunden: 52 Polychaeten, 28 Molluscen, 20 Crustaceen, 3 Echinodermen, 2 Priapuliden und 1 Anthozoon. Ihre Häufigkeit und Verbreitung werden unter besonderer Berücksichtigung der Größenverhältnisse und Bodenbeschaffenheit beschrieben. 4 Bodenarten werden unterschieden: Sand, schlickiger Feinsand, sandiger Schlick und schwarzer Faulschlamm. In den Zahlenangaben ist die große Muschel Cyprina islandica wegen ihrer sehr unregelmäßigen Verbreitung nicht mit einbezogen. Im Mittel aller Proben wurde ein Rohgewicht von 43 g/m2 lebender Tiere gefunden. Die größte Menge im Jahresdurchschnitt (72 g/m2) wurde auf schlickigem Feinsand festgestellt, es folgen sandiger Schlick (58g/m2), reiner Sand (32g/m2) und schwarzer Faulschlamm (11g/m2). Hinsichtlich des Rohgewichts überwiegen die Polychaeten, gefolgt von den Weichtieren. Krebse und Stachelhäuter machen nur einen geringen Teil der Biomasse aus. Hinsichtlich der Anzahl sind die Polychaeten ebenfalls führend, dann folgen die kleinen, aber sehr zahlreichen Krebschen, die Muscheln und schließlich die Echinodermen. In den jahreszeitlichen Veränderungen von Anzahl und Gewicht spiegeln sich Wachstum, Brutfall, Zehrung und Absterben älterer Individuen wider. Bei den Polychaeten kann man 2 Häufigkeitsmaxima, im Juni und September, feststellen. Die Veränderungen des mittleren Gewichts sind ähnlich, jedoch ausgeglichener. Die Molluscen zeigen ebenfalls einen Anstieg der Häufigkeit im Juni und Oktober, dem jedesmal eine langsame Abnahme folgt. Im Gegensatz hierzu sinkt das Rohgewicht bis zu einem Minimum im Juni, um dann bis zu den Höchstwerten im September wieder anzusteigen, eine Folge des Heranwachsens der Sommerbrut. Die Zahl der Krebse steigt im Juni infolge des Auftretens vieler junger Cumaceen plötzlich an, und dann nochmals im September (Amphipoden-Brut); zugleich erhöht sich das Gewicht, besonders im Mai, durch die Entwicklung der Embryonen in den Oostegiten der Weibchen. Die Echinodermen sind im Januar bis Mai relativ häufig, wenn die übrigen Gruppen ihren tiefsten Stand erreichen.

Description: Es wird von den Seichesperioden, die G. NEUMANN (1941) und W. KRAUSS und L. MAGAARD (l962) berechnet haben, ausgegangen. Abschnitt 1 gibt an Hand eines rechteckigen Meergebietes (x, z-Ebene) mit exponentieller Dichteverteilung, wie sie typisch für die westliche und mittlere Ostsee ist, die theoretische Konzeption an. Diese liegt Abschnitt 2 zugrunde, in dem das Seichessystem für eine reale Dichte- und Tiefenverteilung der Ostsee (ohne Bottnischen Meerbusen) berechnet wird. In Abschnitt 3 wird an einer Meßreihe gezeigt, daß sich die komplizierte Tiefenverteilung der horizontalen Strömungen durch interne Wellen l.-5. Ordnung interpretieren läßt, und daß die Strömungen, die zu den internen Wellen 2. -5. Ordnung gehören, jene der Oberflächenseiches übertreffen. Die Analyse zeigt, daß mit den Oberflächenseiches gleichzeitig interne Seiches derselben Periode aber mit sehr kurzer Wellenlänge auftreten, wie sie in den Abb. 42-45 dargestellt sind.

Description: Durch zweckmäßig angesetzte Experimente wurden die systematischen Fehler der chemischen Sauerstoffbestimmung in Meerwasser nach der WINKLER-Methode aufgedeckt und die Fehler der einzelnen Schritte quantitativ erfaßt. Dadurch kann der systematische Fehler bei der jeweils angewandten Modifikation abgeschätzt werden. Es werden die Möglichkeiten zur automatischen Titration bei der Sauerstoffbestimmung untersucht und ein Verfahren zur „dead-stop"-Titration beschrieben. Die Standardabweichung der automatischen Methode ist ± 0,03 ml 02/l bei Verwendung von 50 ml-Flaschen zur Probennahme. Die Methode ist schnell und genau. The systematic errors of the chemical determination of oxygen in sea water by the WINKLER method are pointed out by experiments and determined quantitively. By this it is possible to estimate the systematic error of the modifications applied in praxis. The possibilities of automatic titration in the WINKLER determination are investigated. A rapid and accurate method for automatic "dead stop" titration is described. If 50 ml sampling bottles are taken the standard deviation is ± 0,03 ml 02/l.

Description: An 71 weiblichen Dorschen aus der Kieler Bucht mit Längen von 40-95 cm und 49 Kabeljau aus den Gewässern bei Bergen mit Längen von 61-100 cm wurden Eizählungen durchgeführt. Die Eizahlen werden zu Länge und Gewicht der Fische in Beziehung gesetzt und die Ergebnisse in Diagrammen, Mittelwerten von 10-cm-Gruppen und Regressionsgleichungen dargestellt. Beim Ostseedorsch wurden Eizahlen von 0,2-7 Mill., beim norwegischen Kabeljau von 0,9 bis 8,5 Mill. ermittelt. Bei gleicher Länge und Gewicht kann die Fruchtbarkeit um das 2-3fache variieren. Um die beste mathematische Formulierung für die Beziehungen zwischen Eizahl, Länge und Gewicht zu finden, werden lineare und Exponentialgleichungen berechnet. Dabei ergibt sich, daß ihre Regressionslinien im Hauptuntersuchungsbereich dicht benachbart verlaufen und erst bei den höchsten Werten, die nur durch wenige Beobachtungen belegt sind, stärker divergieren. Als bester Ausdruck der Fruchtbarkeit wurde die Relation Eizahl/Gewicht gefunden. Die Eiproduktion setzt in der Norwegischen See bei den Erstlaichern (im Alter von 4 Jahren) mit 728 000/kg ein und steigt mit zunehmender Größe und Alter auf 850 000/kg. Bei den Erstlaichern in der westlichen Ostsee (im Alter von 3 Jahren) beginnt sie mit 512 000/kg und erhöht sich auf 790000/kg. Die Fruchtbarkeit des Kabeljau in beiden Meeren ist, bezogen auf die Fischlänge, etwa ebenso groß wie die des Schellfisches in der Nordsee.

Description: Die Anwendungsmöglichkeiten der elektrochemischen Sauerstoffbestimmung im Meerwasser werden diskutiert und die Verhältnisse bei der polarographischen (ampèrometrischen) Sauerstoffreduktion an einer planen, mit einer Cellophan- und Plastikfolie bedeckten Platinkathode näher beschrieben. Es werden genaue Angaben über die Konstruktion einer druckentlasteten Sauerstoffsonde zur Aufnahme von Vertikalregistrierungen der Sauerstoffverteilung im Meer bis in Tiefen von 350 m gemacht. In Laboruntersuchungen wurde die Beziehung zwischen Diffusionsstrom und Sauerstoffgehalt, der Temperaturkoeffizient des Diffusionsstromes, die Einstellzeit der Sonde sowie die Konstanz und Zuverlässigkeit der Messungen bestimmt. Bei einer Reproduzierbarkeit besser als 0,5% hat die Sonde eine Drift von 0,8 % in 5 Tagen. Die niedrigste Strömungsgeschwindigkeit bzw. Fiergeschwindigkeit der Elektrode beträgt ca. 2 m/min. Das Gerät registriert mit großer Empfindlichkeit ebenfalls Schwefelwasserstoff. Der Übergang von Sauerstoff- zur Schwefelwasserstoffanzeige ist an der Umkehr der Stromrichtung kenntlich. Von der ersten praktischen Anwendung der Sonde in der Ostsee sind Beispiele angegeben.

Description: Eine neue Methode zur Untersuchung der Pumprate von Mytilus edulis wird beschrieben. - Die Regulation der Pumprate der Muschel beruht auf einem komplizierten Zusammenspiel nervöser Reaktionen des Gesamttieres und zellulärer Reaktionen des Cilienepithels der Kiemen. - Bei hungernden Muscheln ist die Pumprate auf Grund einer geringeren Öffnungsweite der Schalen und einer verminderten Cilienaktivität der Kiemen reduziert ("Sparbetrieb"). - Hungertiere reagieren auf mechanische Reizung durch eine vorübergehende „versuchsweise" Erhöhung der Pumprate. Ebenso, aber für längere Zeitspannen, werden der Öffnungsgrad der Schalen sowie die Cilienaktivität der Kiemen und damit die Pumprate der Muscheln erhöht nach Anoxybiotischen Perioden, nach Aufnahme von Nahrungsstoffen und nach Stimulation des Kiemenepithels durch gelöste, im Außenmedium enthaltene Stoffe.

Description: Bei einer Wasserprobe sind von zahlreichen meßbaren physikalischen Eigenschaften jeweils nur drei voneinander unabhängig. Es wird daher vorgeschlagen, Funktionen von vier Variablen zu definieren, deren Wert charakteristisch für den jeweiligen Wasserkörper ist. In a water sample always but three of many measurable physical properties are independent from eachother. lt is therefore proposed to define functions of four variables, the values of which are characteristic for the specific water body.

Description: Mit Hilfe der von G. NEUMANN (1941) angegebenen Querschnitte der Ostsee werden für die Systeme Westliche Ostsee - Finnischer Meerbusen und Westliche Ostsee - Bottnischer Meerbusen die Eigenperioden bis zur 7. Seichesschwingung angegeben. Die Rechnungen basieren auf der CHRYSTALschen Gleichung.

Description: Um die mechanische Belastung des Einleiterkabels beim Betrieb einer Bathysonde in der Tiefsee festzustellen, wurden Zugkraftmessungen mittels eines induktiven Aufnehmers stetig registrierend durchgeführt. Man erkennt aus den Messungen, daß in erster Linie die Hievgeschwindigkeit und die Seegangsstörungen für die Belastung entscheidend sind, während Änderungen durch die Reibung am Kabel im allgemeinen zu vernachlässigen sind. Die bei den beschriebenen Registrierungen auftretende Maximalbelastung betrug 210 kg.

Description: In der folgenden Besprechung veröffentlichter Beobachtungen wird betont, daß die chemischen und autökologischen Methoden in der Produktionsbiologie einander ergänzen müssen. Am Beispiel der Frühjahrsblüte des Phytoplanktons wird darauf hingewiesen, daß bessere Kenntnisse der Umweltansprüche der dominanten Algen ein besseres Verständnis des Eintritts der Blüte ermöglichen würden. Eine Planktongerneinschaft kann wegen des Wechsels der Größe der Organismen nicht durch Individuenzahlen von Arten allein charakterisiert werden; die in Organismen gebundene Biomasse muß durch mikroskopische Messung abgeschätzt werden. Allerdings gibt erst die chemische Bestimmung die Gesamtmenge des suspendierten Eiweißes oder der suspendierten Substanz.

Description: Zur Bestimmung der jeweiligen Tiefe von geschleppten Geräten der meereskundlichen Forschung und von Fischereinetzen wurde ein registrierendes Tiefenmeßinstrument mit einem Druck-Frequenz-Meßwandler entwickelt, das mit relativ geringem technischen Aufwand eine Genauigkeit von 3-4% vom Bereichsendwert erreicht, wobei der Gesamtbereich beliebig durch die Wahl des Druck-Meßelements verändert werden kann. Es wird das Prinzip der Messung angegeben. In einer Diskussion des Übertragungsschemas wird die Güte der einzelnen Abschnitte der Anordnung und die daraus resultierende Genauigkeit erläutert. Anschließend werden Messungen beschrieben, die mit dem Schleppgerät „Hai" (High-speed plankton sampler Gulf III) durchgeführt wurden, um für geringe Fierlängen nachzuprüfen, ob die Annahme eines über die volle Länge der Schlepptrosse konstanten Drahtwinkels brauchbare Tiefenangaben liefert. Die Ergebnisse werden graphisch dargestellt. Ferner wird anhand einer Registrierung die Abhängigkeit der Tiefenlage des Schleppgeräts von der Schiffsbewegung gezeigt.

Description: Nach einer einleitenden Betrachtung über bislang bekannte Streufunktionen des Meerwassers wird über die Ausmessung der Streufunktion und der Polarisation von einigen geschöpften Proben aus der Beltsee berichtet. Im Bereich einer Trübungsschicht wird eine Verflachung der Streufunktion gefunden. Die Polarisation nimmt mit zunehmender Trübung ab und ist im Spektralbereich bei 700 nm immer kleiner als bei 400 nm. Die Streufunktion zeigt eine deutliche Farbdispersion, die bei klarem Wasser auf eine vorherrschende Teilchengröße von 0,5 µ bis 1,5 µ schließen läßt; d. h. diese Teilchengröße tritt häufiger auf, als nach einem Potenzgesetz zu erwarten wäre. Der Verlauf der Polarisation weicht bei klarem Wasser nur wenig von dem um einen konstanten Faktor verminderten Gang der Polarisation chemisch reinen Wassers ab. Bei größerer Trübung treten bei kleinen Streuwinkeln aber Abweichungen von diesem Verhalten auf. Bei klarem Wasser ist die Änderung der Polarisation mit dem Streuwinkel nahezu unabhängig von der Wellenlänge. In getrübten Schichten ist dagegen eine deutliche Dispersion der Polarisation zu beobachten.

Description: Aus Oberflächenproben und einigen Tiefenserien gefundene Sestonwerte sind mit dem Anteil von Phyto- und Zooplankton in den Abbildungen 1-6 zusammengestellt. Auch in Gebieten ohne direkten Landeinfluß muß man damit rechnen, daß der größte Teil der aus dem Meerwasser abfiltrierbaren Substanz unbelebt ist. Seston values (i.e. dry weight of particulate matter including plankton) were determined and analysed in watersamples from two cruises to Iceland in spring of 1953 and 1954. Results are summarized in figures 1-6. Dead particulate matter (tripton) is mostly exceeding plankton in weight - even in spring bloom periods and in areas not influenced by coastal waters.

Description: Die Familie der Paramesochriden wird durch die Aufstellung von vier neuen Gattungen (Kliopsyllus, Scottopsyllus, Intermedopsyllus und Apodopsyllus) weiter als bisher unterteilt. Während die Gattungen Remanea, Diarthrodella und Paraleptopsyllus in ihrem bisherigen Umfang bestehen bleiben, werden die Gattungen Paramesochra und Leptopsyllus enger gefaßt. Von der Küste SW-Afrikas wird eine neue Art (Apodopsyllus efricanus) beschrieben.

Description: Langjährige Erfahrungen lehren, daß die Forderungen, die von der Beobachtungstechnik der modernen Meeresforschung gestellt werden müssen, sich nur mit Forschungsschiffen erfüllen lassen, die als solche geplant sind. Das in der Bundesrepublik 1962 in Bau befindliche Forschungsschiff, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Deutschen Hydrographischen Institut gemeinsam betrieben werden wird, ist zum ersten Male die Verwirklichung eines solchen Planes in unserem Lande.

Description: Im Roten Meere und im Indischen Ozean, hauptsächlich im Archipel der Malediven, hat Dr. S. A. Gerlach während der "Xarifa-Expedition 1957 /58" (unter der Leitung von Dr. H. Haß), ungefähr 30 Arten von Crustacea Decapoda Brachyura gesammelt. Diese Krabben, aus Korallenbiotopen zwischen O und 40 Meter Wassertiefe stammend, sind typische Bewohner tropischer Korallenriffe. Die meisten gehören der Familie Xanthidae an. Die Bearbeitung dieser kleinen Sammlung gibt Gelegenheit zu einigen Betrachtungen zur Systematik und Biographie. So werden die Artverschiedenheiten zwischen Zosimus gemmula DANA und Z. gemmula ceylonica LAURIE sowie die Synonymie Leptodius (Xanthodius) cristatus BORRADAILE = Zozymodes pumilus (JACQUINOT) bestätigt. Das Zusammenleben in derselben Gegend und im selben Biotop würde für mehrere Arten beobachtet und untersucht; so z. B. für die zwei morphologisch verwandte Actaea-Arten, für A. lata BORRADAILE und A. remota RATHBUN, für die vier gemeinsten Arten von Chlorodiella: Chl. nigra (FORSKAL), Chl. barbata (BORRADAILE), Chl. cytherea (DANA) und Chl. laevissima (DANA), und für Domecia glabra ALCOCK und D. hispida EYDOUX et SOULEYET. Die geographische Verbreitung im Osten des Indischen Ozeans wurde für Philodius paumotensis RATHBUN und Globopilumnus globosus (DANA) festgestellt. Die Anwesenheit von Leptodius gracilis (DANA) in der Nähe der Indischen Küste wird zum ersten Mal erwähnt. Die karzinologische Fauna der Malediven, wie sie besonders durch die Arbeiten von L. A. BORRADAILE bekannt ist, umfaßt eine überwiegende Mehrheit solcher Arten die in Korallenbiotopen des ganzen Indopazifik vertreten sind und wahrscheinlich nur eine kleine Menge endemischer Formen.

Description: In der südlichen Nordsee wurden im Frühjahr 1955 durch drei deutsche Forschungsschiffe gleichzeitig Untersuchungen durchgeführt. Es wird versucht, unter stark vereinfachenden Annahmen eine Beziehung zwischen der Planktonentwicklung zu dieser Zeit und verschiedenen Außenfaktoren aufzustellen. Es zeigt sich hierbei, daß die Frühjahrsblüte mit zunehmender Stabilisierung beginnt, da dann das Wasser erheblich klarer wird.

Description: Es wird die Schichtung und die Zirkulation im nördlichen Teil der Ostmulde des Nordatlantischen Ozeans (60°-65° N, 10°-25° W; Abb. 1) auf Grund von Beobachtungen von F.F.S. "Anton Dohrn" 1958-60 behandelt. Die Strömungsverhältnisse sind nach drei Verfahren ermittelt worden: aus der Massenverteilung, aus direkten Strommessungen (G.E.K.) und aus der Druckverteilung. Nach den langjährigen Oberflächenbeobachtungen (Abb. 3 und 4) (1868-1960) treten vier Wassermassen auf: die Wassermassen des Nordostatlantischen Stromes, des Irminger-Stromes, des Ostisland-Stromes und des isländischen Küstenwassers. In sechs Vertikalschnitten wird die Verteilung von Temperatur, Salzgehalt und Dichte dargestellt Abb. 6-10, 26-28), die u. a. zeigt, daß noch eine Wassermasse in der Tiefe auftritt, das subarktische Tiefenwasser. Diese Wassermasse aus dem Europäischen Nordmeer strömt über den Island-Faröer-Rücken in den Nordostatlantischen Ozean, wo sie infolge ihrer hohen Dichte das Bodenwasser bildet. Die zunehmende Mächtigkeit des Bodenwassers gegen Süden in Schnitt III (Abb. 8) kann darauf hindeuten, daß Wassermassen aus der Labrador-See den Mittelatlantischen Rücken überströmen. Im Westen, auf der östlichen Seite des Reykjanes-Rückens, tritt in 1000 bis 1500 m Tiefe das Irminger-See-Wasser in Erscheinung (Abb. 6 und 7), das vermutlich weiter gegen Süden über den Mittelatlantischen Rücken vorgedrungen ist. Die zeitlichen Schwankungen an Dauerstationen im Vertikalaufbau der Wassermassen (Abb. 13-15) lassen auf interne Wellen von Gezeitencharakter (24,8 Std.) und Trägheitsschwingungen (13,5 Std.) schließen, deren Schwankungen von den Luftdruckgradienten abhängig zu sein scheinen (Abb. 15 bis 20). Direkte Strommessungen (mit G.E.K.) und langjährige Mittel des Windfeldes 1906-1939 ergaben eine N- bis NE-wärts gerichtete Strömungskomponente an der Meeresoberfläche von 0,3-0,5 Sm/Etmal. Aus dem beobachteten Massenfeld ist das innere Druckfeld und das Stromfeld bestimmt worden (Abb. 26-31). Die größten Geschwindigkeiten treten jeweils an der Meeresoberfläche (Nordostatlantischer Strom) und in Bodennähe (Subarktischer Bodenstrom) auf. Bemerkenswert sind die wesentlich andersartigen Stromverhältnisse an der Meeresoberfläche in diesen Regionen gegenüber älteren Vorstellungen. Für den Subarktischen Bodenstrom am Hang des isländischen Kontinentalsockels werden Volumentransporte von 1,5 bis 3,0 · 106 m3/sec. ermittelt. Die zeitlich veränderlichen Druckgradienten im Zusammenhang mit internen Wellen sind von der gleichen Größenordnung wie die stationären Druckgradienten in den Meeresströmungen.

Description: In dieser Arbeit wurden 37 Polychaeten-Arten bzw. -Unterarten untersucht, von denen 7 der Wissenschaft schon bekannt sind. 3 neue Subspezies, 27 neue Arten und 4 neue Gattungen wurden beschrieben. Aus der Familie der Sylliden wird vorgeschlagen, die Art Syllis palifica der Art Syllis gracilis einzuordnen. Die Gattung Capitita aus der Familie Capitellidae wird aufgelöst und ihre einzige Art der Gattung Mediomastus zugeteilt. Die Diagnosen der Gattungen Protomystides, Goniadides und Mediomastus wurden erweitert. Von den bekannten Arten sind 3 neu für Peru.

Description: Die Lebensbedingungen geschlossener Kultursysteme für marine Mikroorganismen weichen von denen des natürlichen Standortes erheblich ab. Die Anwendung der Methode der homokontinuierlichen Kultur ermöglicht es, bei ökologischen Untersuchungen mariner Mikroorganismen den kinetischen Gesetzmäßigkeiten ihres Wachstums in natürlichen offenen Fließsystemen Rechnung zu tragen. Anhand von Beispielen wird die Anwendung der Methode für die Untersuchung reiner und gemischter Populationen diskutiert. In the sea as their natural habitat, micro-organisms can be assumed to live under steady-state conditions for periods of time. On this basis, the continuous culture technique is shown to yield more satisfactory information on microbial ecology than batch culture experiments. The kinetics and applications of open culture systems for pure and mixed populations are discussed and demonstrated.

Description: Pilze sind im Meere häufig. Im Nordatlantik wurden sie z. B. an allen seinen Küsten und auch in seiner Tiefe, und zwar vom Ozeanboden bis an die Oberfläche, gefunden. Regelmäßige Erträge lieferten die Proben vom Grunde, des Trübungswassers und des Planktons. Die allgemeine Verbreitung, die Relation zwischen Besiedlungsdichte und Nahrungsangebot nach Art und Menge und die speziellen chemischen Aktivitäten einiger Pilzgruppen (als Vitaminerzeuger, als Partner in symbioseähnlichen Gemeinschaften mit Pflanzen und Tieren, als Parasiten u. a.) geben klare Hinweise auf die große Bedeutung der Pilze im Haushalt der Stoffe im Meere. Fungi are frequent under marine conditions. During the last years they were found in the Northern Atlantik at all its coasts and in its depth also, from the oceanfloor up to the surface. High yields resulted from samples of the soil, the turbidity-water and the plancton. By the general distribution, the abundance in relation to the kind and the amount of food and the chemical activities of certain groups (as vitamin-producers, as partner of symbiosis-like communities, as parasites etc.) is demonstrated, that the fungi play an important role in the metabolism of matters in the sea.

Description: Zur Anregung einer verstärkten marinen mikrobiologischen Forschung werden einige Daten verschiedener Untersucher betreffend Vorkommen, Verbreitung, Charakteristik und Aktivität von Meeresbakterien angeführt und auf die Bedeutung der Bakterien im Stoffkreislauf des Meeres hingewiesen. Die Methoden zur Bearbeitung ökologischer Probleme werden kritisch betrachtet. Data of different investigators regarding the occurence, distribution, characteristic and activity of marine bacteria are given to suggest an intensified research in the field of marine microbiology. Attention is directed to the significance of the bacteria in the cycle of substances in the sea. The applied methods to deal with ecological problems are examined critically.

Description: Anhand von Beispielen aus der Literatur und eigenen Untersuchungen werden einige Arbeitsgebiete experimenteller Forschung in der marinen Fischereibiologie besprochen. Neben den Laborexperimenten in Versuchsaquarien spielen Versuche in großen Freilandbecken und abgeschlossenen Gewässern sowie Markierungen, Vergleichsfischereien und Unterwasserbeobachtungen in See eine große Rolle. In vielen Fällen kann der Meeresbiologe auf Erfahrungen an Süßwasserfischen zurückgreifen. Einen breiten Raum nehmen ökologische und physiologische Experimente zur Bestandskunde ein. Als Beispiele werden u. a. Aquarienversuche über die kontrollierte Befischung von Modellbeständen, die optimale Nahrungsauswertung bei Schollen und die Überlebensfähigkeit der Heringsbrut genannt, sowie die Markierungsexperimente zur Ermittlung von Bestandsgröße und Sterblichkeit bei den Jungheringen der östlichen Nordsee erwähnt. Der Verbesserung der Fangtechnik dienen z. B. die Aquarienversuche über die Hinderniswahrnehmung beim Hering. Am Beispiel der experimentellen Beeinflussung der Ringstrukturen auf den Heringsotolithen und der Modifizierbarkeit der Wirbelzahl wird die Bedeutung des Experiments zur Überprüfung der in der Fischereibiologie üblichen Untersuchungsverfahren gezeigt.

Description: Verbreitung und jahreszeitliches Auftreten von Rathkea octopunctata und Bougainvillia superciliaris werden nach den Literaturangaben beschrieben. Die beiden metagenetischen und nahe verwandten Arten haben in der nördlichen Hemisphäre eine weite und annähernd übereinstimmende Verbreitung und sind circumpolar. Temperaturexperimente im Laboratorium und die vergleichende Prüfung der Wassertemperaturen im freien Meer haben gezeigt, daß die entscheidenden Lebensphasen beider Generationen temperaturabhängig sind und daß die Arten genau in die Temperaturverhältnisse ihrer Verbreitungsgebiete eingepaßt sind. Bei beiden Arten ist der Polyp vegetativ eurytherm, propagativ stenotherm, die Nieduse stenotherm. Verbreitung und jahreszeitliches Auftreten lassen sich daher vollständig aus den Temperaturansprüchen und örtlichen Temperaturverhältnissen erklären. Die nach der Lage der Arealgrenzen bestehenden Unterschiede in der Verbreitung der Arten werden ebenso wie die Unterschiede im jahreszeitlichen Auftreten durch die verschiedenen artspezifischen und genetisch fixierten Temperaturansprüche der Polypen hinsichtlich des Vorgangs der Medusenknospung bestimmt. Daraus ergibt sich die kausale Begründung für die Einordnung in verschiedene tiergeographische Gruppen: Rathkea ist eine boreal-arktische, Bougainvillia eine arktisch-boreale Form.

Description: Aus den Angaben der Statistik der FAO über die Erträge der Seefischerei 1960 und der Größe der Sehelfgebiete werden für die verschiedenen Regionen der Weltmeere ha-Erträge berechnet. Die dabei auftretenden Unterschiede erklären sich aus den unterschiedlichen hydrographischen, biologischen und wirtschaftlichen Gegebenheiten. Für nordeuropäische Fanggebiete ergeben sich 0,1-0,2% als Nutzungsquote der Primärproduktion durch die Fischerei. Legt man die Menge des in der trophogenen Schicht vorhandenen Gesamtphosphors als begrenzendes Maß für die Primärproduktion zugrunde, so beläuft sich der Jahresfang in der Nordsee auf 1 % der erzeugten organischen Substanz.

Description: In Aquarien wurde unter festgelegten Bedingungen eine Reihe chemischer Faktoren im Süß- und Seewasser untersucht. Im Kohlensäure-Kalk-System zeigt sich ein Tag-Nacht-Rhythmus, der durch die Photosynthese bedingt ist. Er zeigt im Süßwasser und Salzwasser einen ähnlichen Verlauf. Der Abbau der organischen Substanz führt in der Endphase über NH4 zu N02 und N03. Im Süßwasser geht er schneller vor sich als im Seewasser. Die Mengen von N02 und N03 sind im Seewasser größer als im Süßwasser. Im Brackwasser zeigen sich entsprechend dem Salzgehalt ähnliche Verhältnisse. Under certain conditions a number of chemical factors in freshwater and in seawater were investigated in aquariums. In the carbonic acid-lime system a day-night rythm is indicated resulting from the photosynthesis. The development in freshwater and in seawater occurs in a similar way. The deterioration of the organic substance leads, in the final phase, over NH4 to N02 and N03. lt develops more quickly in freshwater than in seawater. The amounts of N02 and N03 in seawater are greater than in freshwater. In brackish water similar conditions prevail depending on the salt content.

Description: Eine exakte Untersuchung der Lebensweise von Arenicola kann nur unter kontrollierten Bedingungen im Laboratorium erfolgen. Durch einen aus Glas bestehenden Kunstbau, der dem Wurm die Möglichkeit gibt, Sand zu fressen und in normaler Weise Kotstränge abzuwerfen, ist jetzt die Voraussetzung für derartige Untersuchungen gegeben. In den mit Sand gefüllten Rohren ist normalerweise die Pumptätigkeit fast kontinuierlich. Zur Ernährung der Würmer können Suspensionen von Chlorellen und Algendetritus dienen. Bei der Sandaufnahme scheint eine Auslese nach chemischen und mechanischen Eigenschaften zu erfolgen. The exact study of the biology of Arenicola will only be possible under corresponding conditions of control in the laboratory. By means of an artificial habitat, an observation tube of glass, enabling the worm to consume sand and to cast off faecal cylinders, it is now possible to conduct research to this end. Normally, the irrigative activity of the worms in the tubes filled with sand is continual, i. e. without quiescent spells. The worms may be fed with Chlorella or detritus of algae. Sand seems to be taken selectively accorcling to its chemical and mechanical properties.

Description: Während wir über die Zusammensetzung der anorganischen Salze im Meerwasser einigermaßen gut unterrichtet sind, stehen wir mit unserer Kenntnis über die im Meerwasser gelösten organischen Komponenten noch ganz am Anfang. Allenfalls zehn Verbindungen oder Verbindungsklassen sind es, die man auf analytisch-chemischem Wege im Meerwasser bisher isoliert oder bestimmt hat. Eine besondere Klasse bilden die auch im Meere vorhandenen humusartigen Endprodukte des Stoffwechsels, die sich durch ihre gelbe Farbe bzw. durch ihr Vermögen auszeichnen, bei Bestrahlung mit U.V.-Licht hellblau zu fluoreszieren. Optische Messungen deuten darauf hin, daß im Meerwasser die rein gelben Kohlenhydrat-Huminsäuren (Melanoidine) überwiegen, während die mehr bräunlich gefärbten Phenol-Huminsäuren bevorzugt kontinentalen Ursprunges zu sein scheinen. Der in allen Naturgewässern nachweisbare „Fluoreszenzstoff,' entsteht als selbständiges Nebenprodukt bei der Melanoidinbildung.

Description: Ausgehend von der Tatsache, daß ein Teil der Rügenschen Bodden bei schwach entwickeltem Netz-Phytoplankton ein dichtes Zooplankton und eine ausgesprochen reiche Bodenfauna besitzt, untersuchten wir Wasserproben der genannten Bodden mit den Zählkammern nach FUCHS-ROSENTHAL und THOMA auf ihren Nannoplanktongehalt. Es wurde hierbei festgestellt, daß das Nannoplankton das Netzplankton an Menge ganz erheblich übertrifft. Das Volumen-Verhältnis Netzplankton : Nannoplankton betrug 1 : 40 bis 1 : 1000. Ähnliche Verhältnisse wurden von anderen Autoren in marinen Gewässern festgestellt. Es handelt sich bei dem Nannoplankton in den Rügenschen Brackwässern größtenteils um unbewegliche Einzelzellen von 2,5 bis 5 μ Durchmesser. Kulturversuche mit einzelnen isolierten Formen bei abgestuftem Salzgehalt ergaben, daß die Nannoplankter deutlich an den Salzgehalt des natürlichen Standorts angepaßt sind. Der Salzgehalt scheint überhaupt der entscheidende ökologische Faktor für die Planktonverbreitung in den Rügenschen Gewässern zu sein. Abschließend werden unsere Ergebnisse mit den Angaben aus anderen Gewässern verglichen und die allgemeine Bedeutung der kleinsten Nannoplankter unterstrichen.

Description: Biotop und Biocoenose der Seen werden als Einheit physiologisch untersucht und neben den wichtigsten Nährstoffkomponenten insbesondere der Kohlenstoffkreislauf in den Aufbau- und Abbauprozessen verfolgt. Die Bioaktivität der Gewässer wird, getrennt nach Primärproduktion und biogener Dynamik aller Folge- und Mineralisationsvorgänge, in energetischer Fassung als Grundlage einer allgemeinen Stoffwechseldynamik dargestellt. Biotope and biocoenose of lakes as unity are physiologically investigated. The metabolic cycle of carbon involved in production and destruction processes as well as the main nutrient compouncls are followed. Bioactivity of lakes based on primary production and biogenic dynamics of all secondary and mineralisation processes are suggested to be the main features of a general energetical conception of metabolism-dynamics in water bodies.