Gotlandbecken

Das Gotlandbecken (engl. Gotland Basin) bildet das hydrographische Kernstück der zentralen Ostsee und ist das größte Tiefenbecken des Binnenmeeres. Der zugehörige Wasserkörper wird als „Gotlandsee“ bezeichnet. Das Becken wird in zwei Hauptbereiche unterteilt, die durch die Hoburgschwelle getrennt sind: das Östliche und das Westliche Gotlandbecken. Mit der größten Tiefe der Ostsee von 459 Metern im Landsorttief im westlichen Gotlandbecken stellt es die tiefste Region der Ostsee dar und ist Schauplatz der entscheidenden Prozesse einerseits der Tiefenwassererneuerung und andererseits der Stagnation, also des Verweilens des Wassers ohne Einstrom sauerstoff- und salzreichen Wassers.^[1] Dazu kommt als drittes das Nördliche Becken, das als „Verteilerzentrum“ für die Tiefenwassermassen der Ostsee fungiert. Seine Zirkulations- und Mischprozesse sind von fundamentaler Bedeutung für die ökologischen Bedingungen im Finnischen und im Bottnischen Meerbusen.

Das Gotlandbecken ist durch eine stabile zweigeteilte Schichtung geprägt. Eine permanente Halokline in 60-80 Metern Tiefe trennt das brackige Oberflächenwasser (ca. 6-8 Practical Salinity Units, PSU) vom salzreicheren Tiefenwasser (10-13 PSU).^[2] Diese Schichtung unterdrückt den vertikalen Austausch nahezu vollständig, wodurch die Belüftung der Tiefe fast ausschließlich von lateralen Salzwassereinströmen abhängt. Eine großräumige, wind- und dichtegetriebene zyklonale Zirkulation (gegen den Uhrzeigersinn) dominiert die Strömungsverhältnisse aller drei Teilbecken.^[3]

Das Östliche Gotlandbecken erstreckt sich von der Ostküste der Insel Gotland bis ans Baltikum; es ist das Hauptauffangbecken für salzreiches Tiefenwasser, das über die Stolper Rinne aus dem Bornholmbecken einströmt.^[1] Nach dem Passieren der Schwelle formt sich das Wasser zu einem konzentrierten, bodennahen Jet, der entlang der östlichen Hänge der Hoburgschwelle und des Beckens in nordöstlicher Richtung zirkuliert und dabei das Fårötief Fårö Deep speist.^[4] Dieses Becken zeigt die ausgeprägteste und stabilste zyklonale Zirkulationszelle der gesamten Ostsee.^[2] Aufgrund seiner Funktion als primärer Empfänger von Salzwassereinbrüchen sind die Auswirkungen großer Einströmungen (Major Baltic Inflows, MBIs) hier am unmittelbarsten spürbar und am stärksten messbar. Die Sauerstoffverhältnisse im Tiefenwasser des östlichen Gotlandbeckens gelten daher als zentraler Indikator für den Gesundheitszustand der zentralen Ostsee.^[5]

Das Westliche Gotlandbecken, zu dem das Landsorttief gehört, erstreckt sich von der Westküste Gotlands bis zur Ostküste Schwedens; es erhält sein Tiefenwasser hauptsächlich auf einem indirekteren Weg. Es wird nicht primär durch direkten Zustrom aus der Stolper Rinne gespeist, sondern erhält umgelagertes Tiefenwasser aus dem nördlichen Gotlandbecken, das entlang der schwedischen Küste nach Süden strömt und eine zyklonale Schleife im Westbecken bildet.^[6] Die Schichtung ist hier ähnlich ausgeprägt, die Wassermassen sind jedoch oft etwas älter, und die Sauerstoffverhältnisse in der Tiefe können sich aufgrund der geringeren direkten Zufuhr während kleinerer Einströme schneller verschlechtern.^[1] Das Landsorttief ist bekannt dafür, während längerer Stagnationsphasen große Gebiete mit schwefelwasserstoffhaltigem Wasser zu beherbergen – ein Anzeichen für Hypoxie.^[5]

Das Nördliche Gotlandbecken (engl. Northern Baltic Proper), auch als „nördliche eigentliche Ostsee“,^[7] manchmal auch als „Nördliches Zentralbecken“ bezeichnet,^[8] bildet den ausgedehnten nördlichen Teil des zentralen Ostseebeckens. Es ist das Gebiet nördlich des Fårö- und östlich des Landsorttiefs bis zu den Eingangsbereichen des Finnischen Meerbusens.^[9] Es schließt sich nordwestlich des Östlichen Gotlandbeckens an und stellt die hydrographische Übergangszone zu den nördlichen Randmeeren – dem Finnischen und – über die Ålandsee – zum Bottnischen Meerbusen – dar.^[1]

Hydrographisch ist das Becken durch eine stabile, aber im Vergleich zu den zentraleren Becken weniger tiefe Halokline in etwa 60-80 Metern Tiefe charakterisiert. Unter dieser Schicht zirkuliert salzreicheres Tiefenwasser, das aus dem südlicheren Gotlandbecken über das Fårö Deep und die Hoburgschwelle nach Norden transportiert wird.^[10] Die großräumige Zirkulation wird von einer beständigen zyklonalen (gegen den Uhrzeigersinn gerichteten) Beckenzirkulation dominiert, die entlang der Kontinentalhänge verläuft und den horizontalen und vertikalen Wasseraustausch steuert.^[6]

Eine der Hauptfunktionen des Nördlichen Gotlandbeckens ist die eines hydrologischen Knotenpunkts und Verteilers. Das aus dem Süden eintreffende Tiefenwasser spaltet sich hier in zwei Hauptströmungszweige auf: Ein Teil fließt weiter nach Nordosten in Richtung des Eingangs zum Finnischen Meerbusen, während ein anderer Teil entlang der schwedischen Küste nach Nordwesten in Richtung Ålandsee und Bottnischem Meerbusen abzweigt.^[1] Aufgrund dieser Aufspaltung ist die Region eine der aktivsten Zonen für aufwärts gerichtete vertikale Bewegungen (Advektion) in der gesamten Ostsee, wo Tiefenwasser langsam in die Deckschicht aufsteigt.

Als „Endregion“ des „salinen Förderbands“ der Ostsee ist das nördliche Gotlandbecken für die Belüftung der nördlichen Bereiche von entscheidender Bedeutung. Die hier stattfindende Vermischung, angetrieben durch winterliche Konvektion und starken Windeinfluss, führt zu den höchsten saisonalen Schwankungen im Salzgehalt der tieferen Schichten in der gesamten zentralen Ostsee.^[11]

Ökologisch ist das Nördliche Gotlandbecken ein sensibles Gebiet. Obwohl die vertikale Durchmischung hier stärker ist, sind die bodennahen Schichten dennoch anfällig für Sauerstoffmangel (Hypoxie), insbesondere nach längeren Stagnationsperioden ohne major inflows.^[5] Die Effizienz der Zirkulation und des vertikalen Transports in diesem Becken beeinflusst direkt die Sauerstoffversorgung und die Nährstoffverfügbarkeit in den angrenzenden, ökologisch wertvollen Randmeeren.

1. ↑ ^{a b c d e} Jüri Elken, Wolfgang Matthäus: Kap. A.1.1, Baltic Sea Oceanography. In: The BACC Author Team (Hrsg.): Assessment of Climate Change for the Baltic Sea Basin. Berlin/Heidelberg 2008, ISBN 978-3-540-72785-9, S. 379-386. PDF
2. ↑ ^{a b} Wolfgang Krauss: Baltic Sea Circulation. In: Encyclopedia of Ocean Sciences. 2. Auflage. Elsevier, 2011, Bd. 1, S. 288–298.
3. ↑ A. Lehmann, H.-H. Hinrichsen: On the wind driven and thermohaline circulation of the Baltic Sea. In: Physics and Chemistry of the Earth, Part B: Hydrology, Oceans and Atmosphere, Band 25, Ausgabe 2. Elsevier, 2000, S. 183–189. DOI:10.1016/S1464-1909(99)00140-9.
4. ↑ Victor Zhurbas, Tapani Stipa, Pentti Mälkki, Vadim Paka, Nikolai Golenko, Inga Hense, Vladimir Sklyarov: Generation of subsurface cyclonic eddies in the southeast Baltic Sea: Observations and numerical experiments. In: Journal of Geophysical Research: Oceans, Band 109 (2004), Ausgabe C5. DOI:10.1029/2003JC002074.
5. ↑ ^{a b c} State of the Baltic Sea – Second HELCOM holistic assessment 2011–2016 (= Baltic Sea Environment Proceedings, Heft 155). HELCOM – Helsinki Commission, Baltic Marine Environment Protection Commission, 2018 (PDF).
6. ↑ ^{a b} H. E. Markus Meier, Frank Kauker: Modeling decadal variability of the Baltic Sea: 2. Role of freshwater inflow and large-scale atmospheric circulation for salinity. In: Journal of Geophysical Research, Band 108, Ausgabe C11, 2003. DOI:10.1029/2003JC001799.
7. ↑ Norbert Wasmund, Falk Pollehne, Lutz Postel, Herbert Siegel, Michael L. Zettler: Biologische Zustandseinschätzung der Ostsee im Jahre 2006. In: Institut für Ostseeforschung Warnemünde (Hrsg.): Meereswissenschaftliche Berichte (Marine Science Reports) Nr. 71, 2007 (PDF).
8. ↑ Öko- und chronostratigraphische Korrelierung der Zentralen Ostsee mit der Kieler Bucht anhand organisch-wandiger Mikrofossilien. In: OceanRep. Geomar, abgerufen am 3. Oktober 2025.
9. ↑ Susanne Unverzagt: Räumliche und zeitliche Veränderungen der Gebiete mit Sauerstoffmangel und Schwefelwasserstoff im Tiefenwasser der Ostsee. In: Institut für Geographie und Geologie der Ernst-Moritz-Arndt Universität Greifswald (Hrsg.): Greifswalder Geographische Arbeiten, Band 19, 2001. DOI:10.23689/fidgeo-1953 (PDF).
10. ↑ Taavi Liblik, Michael Naumann, Pekka Alenius, Martin Hansson, Urmas Lips, Günther Nausch, Laura Tuomi, Karin Wesslander, Jaan Laanemets, Lena Viktorsson: Propagation of Impact of the Recent Major Baltic Inflows From the Eastern Gotland Basin to the Gulf of Finland. In: Frontiers in Marine Science, Band 5, Artikel 222, 2018. DOI:10.3389/fmars.2018.00222.
11. ↑ W. Matthäus: Climatic and seasonal variability of oceanological parameters in the Baltic Sea. In: Beiträge zur Meereskunde, Band 51, 1984, S. 29–49.

5719Koordinaten: 57° 0′ N, 19° 0′ O