Gruppe A: Primärproduktion Halbritter Aud, Urs Bitterlin.

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1 Gruppe A: Primärproduktion Halbritter Aud, Urs Bitterlin

2 Methode Radiocarbonmethode (C 14 -Assimilation) nach Steeman-Nielsen: Probennahme von Seewasser aus verschiedenen Tiefen. Zugabe von radioaktivem C 14 (HCO 3 ). Rückführung der Proben auf die ursprüngliche Tiefe. 4 stündige Inkubation. Einzelne Proben wurden mit UV-Schutz versehen. Die inkubierte Wasserprobe wird vom 14 C-Substrat (CO 3 2-,HCO 3 - ) befreit durch Ausblasen von CO 2 bei pH 3. Die zurückbleibende Aktivität ist assimilierter 14 C-Kohlenstoff. Photospektrometermessung der Proben und Berechnung der C-Assimilation.

3 C-Assimilation (mg C m -3 h -1 ) vs. Licht (PAR-Transparenz) Aufgrund der Lichtabnahme mit zunehmender Tiefe, sinkt die C-Assimilation. In der Tiefe zwischen 10 und 15m nimmt der PAR-Anteil sehr stark ab und verschwindet bei 15m vollständig. Das Maximum der C-Assimilation liegt ohne UV-Schutz bei ca. 2,5m, hier wird am meisten anorganischer Kohlenstoff in organischer Kohlenstoff umgewandelt via Photosynthese. Es ist genügend Licht vorhanden, und die UV-Konzentration ist bereits sehr niedrig. Mit UV-Schutz liegt das Maximum sehr nahe an der Oberfläche, wegen der hohen Lichtkonzentration. Die C-Ass. Kurve ohne UV-A sollte sich ab ca. 2,5m Tiefe mit der anderen Kurve decken, da ab dieser Tiefe keine UV-A Strahlung mehr vorhanden ist.

4 Chlorophyllkonzentration (mg m -3 ) vs. C-Assimilation Das Maximum Chlorophyllkonzentration auf ca. 7,5m Tiefe sollte mit dem Maximum der C-Assimilation übereinstimmen. Aufgrund von Messungenauigkeiten kann man dies leider nicht erkennen. Die Schwankungen der Chlorophyll-Kurve sind durch die unregelmässige Dynamik, die Verteilung der Biomasse, sowie durch Messfehler zu erklären. Chlorophyll

5 Assimilationszahl AN ist die C-Assimilation pro mg Chlorophyll a Berechnung: AN = C-ass / Chl a Die Assimilationszahl nimmt mit zunehmender Tiefe ab. Die AN-Kurve hat in unserem Fall eine ähnliche Form wie die C-Ass. Kurve, da die Chlorophyllkonzentration über das ganze Profil ziemlich konstant bleibt.

6 Chlorophyllkonzentration (mg m -3 ) vs. C-Assimilation Chlorophyll

7 Methode Vorteile: Erhalten eines Wertes zur Abschätzung der Photosynthese- Aktivität Sehr hohe Empfindlichkeit der Methode ermöglicht die Erfassung der Primärproduktion auch in oligotrophen Gewässern. Nachteile: Messungenauigkeit durch die Mitarbeit mehrerer Personen Aufwendiges Verfahren Annahme einer konstanten Einstrahlung

8 reale Einstrahlung Verwendeter Durchschnittswert: 210 µE m-2s-1 Auf dieser Grafik sieht man die Schwankungen der Einstrahlung während des Morgens vom 20.4. Aufgrund von täglich verschiedenen Strahlungsdurchschnitten dürfen die berechneten Daten nur vorsichtig, unter Berücksichtigung dieser Tatsache verglichen werden.

9 Primärprod. vs. Strahlung Auf dieser Grafik kann man sehr schön die direkte Beziehung der Einstrahlung zur Primärpoduktion sehen. Mit einer mathematischen Formel werden die C-Ass. Daten umgerechnet und eine Kurve für die Primärproduktion in den Tiefen von 0-25m während der Inkubationszeit berechnet und auf den ganzen Tag hochgerechnet. Das Maximum erreicht die Primarproduktion am Mittag, bei der stärksten Einstrahlung

10 Extrapolation der Primärprod. Auf dieser Darstellung sieht man die Primärproduktion im Tiefenprofil während des ganzen Tages.

11 Extrapolation der Primärprod. Man sieht sehr schön wie sich die Primärproduktion während der Mittagszeit bei verstärkter, und tieferer Einstrahlung, nach unten in tieferes Wasser verschiebt.

12 The End