Abteilung Oberflächengewässer

Baikalsee


Der Baikalsee in Sibirien ist das grösste Reservoir von flüssigem Süsswasser auf der Erde. Er beheimatet eine unglaubliche Vielfalt von endemischen Arten, und seine Sedimente beherbergen ein ausserordentliches Klimaarchiv.
In Zusammenarbeit mit dem Limnologischen Institut der sibirischen Abteilung der Russischen Akademie der Wissenschaften, dem Institut für Angewandte Physik der Irkutsk State University und weiteren Partnern untersuchten wir die Mischungsprozesse und die Kreisläufe von Nährstoffen und Methan im See.

Mischungsprozesse

Trotz seiner enormen Tiefe von mehr als 1600 m ist das Wasser im Baikalsee bis in die tiefsten Schichten sauerstoffreich. Dies hat zwei Ursachen. Einerseits ist die turbulente Mischung im See aufgrund der sehr schwachen Dichteschichtung ausserordentlich effizient. Andererseits tauchen regelmässig grössere Wassermassen aus der Oberflächenschicht ins Tiefenwasser ab. Wir untersuchten diese beiden Prozesse mit Hilfe von Temperatur-Messketten, Strömungsmessungen und zahlreichen Profilmessungen von Temperatur, Leitfähigkeit und Temperatur-Mikrostruktur.

Kreisläufe von Nährstoffen und Methan

Die Kenntnisse über die Mischungsprozesse im See ermöglichten uns, in Verbindung mit Messdaten aus dem Wasserkörper und von Sedimentfallen und Sedimentkernen, die Nährstoffkreisläufe im See zu quantifizieren. Der Baikalsee ist zudem der einzige See weltweit, welcher grössere Mengen Methanhydrate enthält. Frühere Studien deuteten darauf hin, dass der See grössere Mengen Methan an die Atmosphäre abgeben könnte. Basierend auf zahlreichen Messungen der Methankonzentrationen im See (Pazifisches Ozeanologisches Institut, Wladiwostok) und in der Luft (Institut für Atmosphärische Optik, Tomsk), konnten wir den Austausch von Methan zwischen dem See und der Atmosphäre quantifizieren.

Publikationen

Tsimitri, C.; Rockel, B.; Wüest, A.; Budnev, N. M.; Sturm, M.; Schmid, M. (2015) Drivers of deep-water renewal events observed over 13 years in the South Basin of Lake Baikal, Journal of Geophysical Research C: Oceans, 120(3), 1508-1526, doi:10.1002/2014JC010449, Institutional Repository
Schmid, M.; Budnev, N. M.; Granin, N. G.; Sturm, M.; Schurter, M.; Wüest, A. (2008) Lake Baikal deepwater renewal mystery solved, Geophysical Research Letters, 35(9), 1-5, doi:10.1029/2008GL033223, Institutional Repository
Schmid, M.; De Batist, M.; Granin, N. G.; Kapitanov, V. A.; McGinnis, D. F.; Mizandrontsev, I. B.; Obzhirov, A. I.; Wüest, A. (2007) Sources and sinks of methane in Lake Baikal: a synthesis of measurements and modeling, Limnology and Oceanography, 52(5), 1824-1837, doi:10.4319/lo.2007.52.5.1824, Institutional Repository
Müller, B.; Maerki, M.; Schmid, M.; Vologina, E. G.; Wehrli, B.; Wüest, A.; Sturm, M. (2005) Internal carbon and nutrient cycling in Lake Baikal: sedimentation, upwelling, and early diagenesis, Global and Planetary Change, 46, 101-124, doi:10.1016/j.gloplacha.2004.11.008, Institutional Repository
Wüest, A.; Ravens, T. M.; Granin, N. G.; Kocsis, O.; Schurter, M.; Sturm, M. (2005) Cold intrusions in Lake Baikal: direct observational evidence for deep-water renewal, Limnology and Oceanography, 50(1), 184-196, doi:10.4319/lo.2005.50.1.0184, Institutional Repository
Ravens, T. M.; Kocsis, O.; Wüest, A.; Granin, N. (2000) Small-scale turbulence and vertical mixing in Lake Baikal, Limnology and Oceanography, 45(1), 159-173, doi:10.4319/lo.2000.45.1.0159, Institutional Repository