Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Areal Extent and Volume of Anoxia and Hypnoxia in the Baltic Sea, 1960-2011
SMHI, Core Services.
SMHI, Core Services.
SMHI, Research Department, Oceanography.
2011 (English)Report (Other academic)
Abstract [sv]

En klimatologisk atlas av syresituationen i Östersjöns djupvatten från 1960 till 2011 har skapats baserad på all tillgänglig data från ICES. Ytterligare data från Baltic International Acoustic Survey (BIAS) har inkluderats separat för 2011. Förekomsten av hypoxi (syrebrist) och anoxi (helt syrefria förhållanden) under höstperioden har undersökts i varje mätprofil. Djupet då hypoxi eller anoxi först påträffas i en profil har interpolerats mellan provtagningsstationer och kombinerats med en djupdatabas för beräkning av utbredning och volym av hypoxiska och anoxiska förhållanden. Resultaten har överförts till kartor och diagram för att visualisera syresituationen i Östersjöns djupvatten. Utifrån analyserade data från perioden 1960-2011 har ett distinkt regimskifte skett 1999. Under den första regimen, från 1960 till 1999, påverkade hypoxi stora områden och volymer, medan anoxi enbart påverkade mindre djupområden. Efter regimskiftet 1999 har andelen hypoxi och anoxi förhöjts till nivåer som aldrig tidigare observerats i Östersjöns djupvatten. Utbredningen av bottnar påverkade av anoxi har i medeltal ökat från 5% av Egentliga Östersjöns (inklusive Finska viken och Rigabukten) bottenarea till 15%, i och med regimskiftet, d.v.s. med en faktor 3. Utbredningen av hypoxi har också ökat från 22% till 28% d.v.s. med en faktor ~1.3. Den största utbredningen av anoxi, 18%, i Egentliga Östersjön observerades 2005 och den största påverkade vattenvolymen, 10%, noterades 2001. Utvecklingen i Östersjön med fortsatt extrema syreförhållanden efter regimskiftet och dess orsaker och konsekvenser för Östersjöns ekosystem är idag inte helt klarlagd. Det finns emellertid flera troliga orsaker som kan samverka såsom; förändrade vindförhållanden, förändrad frekvens och karaktäristik av inflöden, ökad belastning av organiskt material till djupvattnet, förändrad vertikal omblandning samt skiktning och ändrad tillrinning till Östersjön. Historiskt så har syreförhållanden i Östersjön undersökts i detalj och de flesta processer, både fysiska och kemiska finns beskrivna. Men utvecklingen under 2000-talet är alarmerande och måste noggrant undersökas. Utbredningen och volymen av hypoxi har idag (2011) antagligen nått den övre gränsen för vad som är fysiskt möjligt med den permanenta skiktning som finns i Östersjön. De anoxiska förhållandena kan dock fortsatt öka om den negativa utvecklingen fortsätter, vilket ytterligare kan förvärra övergödningsproblematiken i Östersjön då mer fosfor kan frigöras från bottnar som tidigare varit syresatta.

Abstract [en]

A climatology atlas of the oxygen situation in the deep water of the Baltic Sea from 1960 to 2011 has been created based on all available data from ICES. Additional data collected during the Baltic International Acoustic Survey (BIAS) have been added to the year 2011. For the autumn period, each profile in the data set was examined for the occurrence of hypoxia (oxygen deficiency) and anoxia (total absence of oxygen). The depths of the onset of hypoxia and anoxia were then interpolated between sampling stations producing two surfaces representing the depth at which hypoxic and anoxic conditions are found. The volume and area of hypoxia and anoxia have been calculated and the results have then been transformed to maps and diagrams to visualize the annual autumn oxygen situation during the analysed period. From the analysed oxygen data 1960-2011 a distinct regime shift has been identified in 1999. During the first regime, 1960 to 1999, hypoxia affected large areas and volumes while anoxic conditions affected only minor deep areas. After the regime shift in 1999 both the areal extent and volume of hypoxia and anoxia are elevated to levels never recorded before. The bottom areas of the Baltic Proper (including the Gulf of Finland and the Gulf of Riga) affected by anoxic conditions have increased from 5%, before the regime shift, to 15% after, i.e. by a factor of 3. The extent of hypoxia has increased from 22% to 28%, i.e. by a factor of ~1.3. Excluding the results from 2011, which are preliminary, the largest areal extent of anoxia, 18%, in the Baltic Proper was recorded in 2005 and the largest affected water volume, 10%, was recorded in 2001. The cause and ecosystem effects of the new behaviour of the Baltic Sea that has been recognized after the regime shift, with continuously extreme oxygen conditions, are still not fully understood. However, there are several likely contributory and concurrent causes to the recent development such as changes in winds, changes in frequency and characteristics of inflows, increased loading of organic matter to the deep water, altered vertical mixing and stratification, and changed freshwater runoff. Historically, the oxygen development in the deep water of the Baltic Sea has been investigated in detail and most of the processes involved, both physical and chemical, have been described. But the development during the 2000s is alarming and should be investigated thoroughly. The areal extent and volume of hypoxia have today probably reached the maximal possible extent due to the permanent stratification in the Baltic Proper. However, the extent and volume of anoxic conditions can still increase, which further can enhance the eutrophication of the Baltic Sea due to released phosphorus from sediments that previously have been oxygenated. Sammanfattning En klimatologisk atlas av syresituationen i Östersjöns djupvatten från 1960 till 2011 har skapats baserad på all tillgänglig data från ICES. Ytterligare data från Baltic International Acoustic Survey (BIAS) har inkluderats separat för 2011. Förekomsten av hypoxi (syrebrist) och anoxi (helt syrefria förhållanden) under höstperioden har undersökts i varje mätprofil. Djupet då hypoxi eller anoxi först påträffas i en profil har interpolerats mellan provtagningsstationer och kombinerats med en djupdatabas för beräkning av utbredning och volym av hypoxiska och anoxiska förhållanden. Resultaten har överförts till kartor och diagram för att visualisera syresituationen i Östersjöns djupvatten. Utifrån analyserade data från perioden 1960-2011 har ett distinkt regimskifte skett 1999. Under den första regimen, från 1960 till 1999, påverkade hypoxi stora områden och volymer, medan anoxi enbart påverkade mindre djupområden. Efter regimskiftet 1999 har andelen hypoxi och anoxi förhöjts till nivåer som aldrig tidigare observerats i Östersjöns djupvatten. Utbredningen av bottnar påverkade av anoxi har i medeltal ökat från 5% av Egentliga Östersjöns (inklusive Finska viken och Rigabukten) bottenarea till 15%, i och med regimskiftet, d.v.s. med en faktor 3. Utbredningen av hypoxi har också ökat från 22% till 28% d.v.s. med en faktor ~1.3. Den största utbredningen av anoxi, 18%, i Egentliga Östersjön observerades 2005 och den största påverkade vattenvolymen, 10%, noterades 2001. Utvecklingen i Östersjön med fortsatt extrema syreförhållanden efter regimskiftet och dess orsaker och konsekvenser för Östersjöns ekosystem är idag inte helt klarlagd. Det finns emellertid flera troliga orsaker som kan samverka såsom; förändrade vindförhållanden, förändrad frekvens och karaktäristik av inflöden, ökad belastning av organiskt material till djupvattnet, förändrad vertikal omblandning samt skiktning och ändrad tillrinning till Östersjön. Historiskt så har syreförhållanden i Östersjön undersökts i detalj och de flesta processer, både fysiska och kemiska finns beskrivna. Men utvecklingen under 2000-talet är alarmerande och måste noggrant undersökas. Utbredningen och volymen av hypoxi har idag (2011) antagligen nått den övre gränsen för vad som är fysiskt möjligt med den permanenta skiktning som finns i Östersjön. De anoxiska förhållandena kan dock fortsatt öka om den negativa utvecklingen fortsätter, vilket ytterligare kan förvärra övergödningsproblematiken i Östersjön då mer fosfor kan frigöras från bottnar som tidigare varit syresatta.

Place, publisher, year, edition, pages
SMHI , 2011. , 63 p.
Series
RO, Report Oceanography, ISSN 0283-1112 ; 42
Keyword [sv]
Syrgaskartering i Östersjön 2011.
Identifiers
URN: urn:nbn:se:smhi:diva-2276Local ID: Oceanografi, Rapporter, Serie ROOAI: oai:DiVA.org:smhi-2276DiVA: diva2:947569
Available from: 2011-12-19 Created: 2016-07-08 Last updated: 2016-07-08Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(5942 kB)7 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 5942 kBChecksum SHA-512
66ac6112176955fe5e7f447d003fd4ee8c119e33b91b9d26e5cb670a0d3ea4d7436458a7038aa17f6cbfd097812298540dc32fdcfeff30a3f4acf78226dca262
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Hansson, MartinAndersson, LarsAxe, Philip
By organisation
Core ServicesOceanography

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 7 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 3 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
v. 2.26.0
|