1982 zusammengestellt von Dieter Adelung mit Beitragen von D. Adelung,

FLUOR IM NTARKTIS

DFG-Symposium November 1982

zusammengestellt von Dieter Adelung

mit Beitragen von D. Adelung, W. Balzer, F. Buchholz, 0. Christians, B. Culik, G. Hempel, A. Keck, G. Siebert, G. Troll, W. Zenk

Berichte zur PolarForschung Nr. 10 1 Juni 1983

Reports on Polar Research no 10 1 June 1983

Hinweis Notice

Die Berichte zur Polarforschung werden vom Alfred-Wegener-Institut fü Polarforschung in Bremerhaven* in unregelmäßig Abfolge her- ausgegeben.

Sie enthalten Beschreibungen und Ergebnisse der vom Institut oder mit seiner Unterstützun durchgeführte Forschungsarbeiten in den Polargebieten.

Die Beiträg geben nicht notwendigerweise die Auffassung des Instituts wieder.

Anschrift

Alfred-Wegener-Institut fü Polarforschung Columbus-Center D-2850 Bremerhaven Telefon (0471) 4900617 Telex 0238695 polar d

Telegramm: Polar Bremerhaven

The Reports on Polar Research are issued by the Alfred-Wegener-Institute for Polar Re- search, in Bremerhaven* Federal Republic of Germany. They appear in non-regular inter- vals.

They contain descriptions and results of in- vestigations in polar regions either conducted by the Institute or with its Support.

The papers contained in the Reports do not neccessarily reflect the opinion of the Institute.

*Address

Alfred-Wegener-Institute for Polar Research Columbus-Center D-2850 Bremerhaven Federal Republic of Germany Phone (0471) 49006/7 Telex 0238695 polar d Telegram: Polar Bremerhaven

Inhaltsverzeichnis

Seite

...

Zusammenfassung

4

Summary ... 5 Das Schwerpunktprogramm "Antarktisforschung" der

Deutschen Forschungsgemeinschaft und die logi- stischen Gegebenheiten fü Fluoriduntersuchungen

in Polargebieten (G. Hempel) ... ⁷

Einführung Zur Bedeutung des Fluors im antark-

tischen Ökosyste (D. Adelung) ... ^{1 0}

Anmerkung zur Hydrographie antarktischer Gewas-

ser (W. Zenk) ... ^{1 6}

Ãœbersich Ãœbe die Gehalte an Fluor und seine

Geochemie im Meer (W. Balzer) ... ²⁶

Die Dynamik des Fluoridgehalts im Hautungszyklus

der Euphausiiden (F. Buchholz) ... 34 Fluorid in Meerestieren und Fragen zur Fluorid-

akkumulation im Krill (A. Keck) ... ^{4 1}

Fluorstoffwechsel in Krillkonsumenten (Fische,

Pinguine, Robben etc.) (D. Adelung) ... ⁴⁶ ...

Fluorid aus humanbiologischer Sicht (G. Siebert) 54

Technologische Probleme der Krillverarbeitung

unter dem Aspekt hoher F-Gehalte

(0.

Christians) ...

⁵⁸

...

Diskussion und Ausblick (D. Adelung und B. Culik) 6 1 Anhang: Konzept der Untersuchungen zur Fluorver-

teilung in antarktischen Meeressedimenten und zum

biogenen Kreislauf des Fluors (G. Troll) ... ⁶⁴

Literaturverzeichnis ... ⁶⁶

Zusammenfassung

Die Bedeutung der Fluorakkumulation im Krill fü das antark- tische Ökosystem der Stand der Forschung und die Koordina- tion auf diesem Gebiet waren Gegenstand eines multidiszipli- näre Symposiums, das im Rahmen des Schwerpunktprogrammes

"Antarktisforschung" der Deutschen Forschungsgemeinschaft im November 1982 in Kiel abgehalten wurde. In zehn Einzelre- feraten wurden d i e ozeanographischen, meereschemischen, geologisch-sedimetologischen, biologischen, medizinischen und verwertungstechnologischen Probleme der Fluoridanreiche- rung im Krill erörtert

Die wenigen bisher vorliegenden Einzelergebnisse sprechen dafür da in den antarktischen Meeresgebieten ebenso wie in den anderen Teilen der Weltmeere eine ausgeglichene Fluorbi- lanz (ca.

1,3

mg F/l) besteht, wenn auch lokal Abweichungen auf Grund biologischer oder geochemischer Ereignisse möglic sein können Es ist wahrscheinlich, da der Krill das Fluor - möglicherweis auf abiotischem W e g e - direkt a u s dem Wasser heraus anreichert und in noch unbekannter Art und Weise bis zu 3000 ppm ( T G) und darübe in seinem Exoske- lett fixiert. Das native Muskelfleisch enthalt dagegen nur geringe Fluormengen. Bei den regelmäß erfolgenden Hautun- g e n geht d a s Fluor fü d a s Tier jeweils mit d e r Exuvie verloren und muà neu angereichert werden. Je nachdem welche Biomasse man fü den Krill zu Grunde legt (200 - ^{500 Mega-}

tonnen) werden durch den lebenden Krill 0,4 - 1 Megatonne Fluor im Bereich der Antarktis gebunden. Übe die Reminera- lisation des Fluors aus der Exuvie und den toten Tieren gibt es noch keine Angaben. Unbekannt ist bisher auch noch der Weg des Fluor in der antarktischen Nahrungskette, in der der Krill eine zentrale Stellung einnimmt und wie es trotz der hohen biologischen Fluoridbindung zu einer ausgeglichenen Fluorbilanz im Wasserkörpe kommt. Nach bisher vorliegenden Ergebnissen weist das Fluor im Krill fü Landwirbeltiere eine sehr gute Bioverfügbarkei auf, so da die Verwertung von unbehandeltem Krill fü den Menschen wegen der Giftig- keit des Fluors bei den vorliegenden Konzentrationen ausge- schlossen ist. Daher ist von Interesse, auf welche Weise die monophag krillfressenden antarktischen Wirbeltiere eine Intoxikation vermeiden.

Wenn auch in anderen, nicht antarktischen marinen Tiergrup-

pen vereinzelt eine Fluoranreicherung vorkommt, so ist sie

wegen der große Biomassse des Krills und seiner zentralen

Bedeutung e i n spezifisches P r o b l e m d e s antarktischen

Ökosystems dessen weitere Erforschung ein multidisziplina-

res Vorgehen bei genauer Methodenabstimmung und Koordination

der verschiedenen Arbeitsgruppen erfordert. A u s diesem

Grunde wurden im Abstand von 2 - 3 Jahren weitere Symposien

dieser Art vereinbart.

Summary

T h e s i g n i f i c a n c e o f f l u o r i d e a c c u m u l a t i o n i n k r i l l f o r t h e A n t a r c t i c e c o s y s t e m , t h e c u r r e n t l e v e l o f r e s e a r c h a n d t h e c o o r d i n a t i o n i n t h i s f i e l d w e r e s u b j e c t s o f a m u l t i d i s c i p l i - n a r y Symposium w h i c h w a s h e l d i n November 1 9 8 2 , i n K i e l , w i t h i n t h e f r a m e w o r k o f t h e A n t a r c t i c r e s e a r c h P r o g r a m m e o f t h e German R e s e a r c h S o c i e t y ( D F G ) .

T h e p r o b l e m s o f f l u o r i d e a c c u m u l a t i o n i n k r i l l w e r e d i s c u s - s e d i n t e n i n d i v i d u a l l e c t u r e s f o c u s s i n g o n o c e a n o g r a p h y , m a r i n e c h e m i s t r y , g e o l o g y a n d s e d i m e n t o l o g y , b i o l o g y , m e d i c i n e a n d p r o c e s s i n g t e c h n i c s .

T h e f e w s o f a r a v a i l a b l e r e s u l t s i n d i c a t e t h a t t h e a m o u n t o f f l u o r i d e d i s s o l v e d i n A n t a r c t i c w a t e r s ( - ' 1 , 3 mg F / l ) i s i n e q u i l i b r i u m w i t h t h a t o f o t h e r P a r t s o f t h e w o r l d o c e a n , e x c e p t f o r l o c a l d i f f e r e n c e s d u e t o b i o l o g i c a l o r g e o c h e m i - c a l e v e n t s . I t i s p r o b a b l e t h a t t h e A n t a r c t i c k r i l l a b s o r b s f l u o r i d e

-

p r o b a b l y o n a n a b i o t i c way

-

d i r e c t l y f r o m t h e s e a a n d f i x e s 3 0 0 0 ppm ( d r y w e i g h t ) a n d m o r e i n i t s e x o s c e - l e t o n , i n a y e t u n k n o w n m a n n e r . T h e " n a t i v e " m u s c l e , h o w e v e r , c o n t a i n s o n l y r e l a t i v e l y l o w a m o u n t s o f f l u o r i d e . D u r i n g t h e r e g u l a r l y o c c u r r i n g m o u l t s , t h e a n i m a l l o o s e s t h e f l u o r i d e w i t h t h e e x u v i a a n d m u s t a c c u m u l a t e i t a g a i n f r o m s e a w a t e r . U n d e r t h e a s s u m p t i o n t h a t t h e t o t a l k r i l l b i o m a s s r a n g e s b e t w e e n 2 0 0 a n d 5 0 0 m e g a t o n s , l i v i n g k r i l l b i n d s 0 . 4

-

¹ m e g a t o n o f f l u o r i d e .

U n t i l now, n o w o r k i s d o n e o n r e m i n e r a l i z a t i o n o f f l u o r i d e f r o m t h e e x u v i a a n d d e a d a n i m a l s . T h e p a t h w a y o f f l u o r i d e t h r o u g h t h e A n t a r c t i c f o o d - c h a i n , i n w h i c h k r i l l o c c u p i e s t h e c e n t r a l r o l e , i s a l s o u n k n o w n . T h e q u e s t i o n how a  £ l u o r i . d e q u i l i b r i u m i n t h e A n t a r c t i c w a t e r s c a n b e m a i n - t a i n e d , i n s p i t e o f t h e b i o l o g i c a l f i x a t i o n o f s u c h l a r g e a m o u n t s o f f l u o r i d e , a l s o r e m a i n s u n a n s w e r e d .

A c c o r d i n g t o a v a i l a b l e d a t a , k r i l l - Â £ l u o r i . d h a s a h i g h b i o - a v a i l a b i l i t y f o r t e r r e s t r i a l v e r t e b r a t e s , s o t h a t t h e u t i l i z a t i o n o f u n t r e a t e d k r i l l f o r h u m a n n u t r i t i o n i s i m p o s s i b l e c o n s i d e r i n g t h e t o x i c i t y o f f l u o r i d e i n s u c h h i g h c o n c e n t r a t i o n s . T h e r e f o r e i t i s i n t e r e s t i n q t o i n v e s t i - g a t e , how t h e m o n o p h a g e o u s k r i l l - e a t i n g A n t a r c t i c v e r t e b r a - t e s a v o i d i n t o x i c a t i o n .

A l t h o u g h t h e r e i s a l s o a c c u m u l a t i o n o f f l u o r i d e known i n a f e w n o n A n t a r c t i c m a r i n e a n i m a l s , t h e a m o u n t o f t o t a l a c c u m u l a t i o n b y k r i l l m a k e s i t a s p e c i f i c p r o b l e m o f t h e A n t a r c t i c e c o s y s t e m , c o n s i d e r i n g t h e b i o m a s s a n d t h e c e n t r a l r o l e o f k r i l l i n t h i s e c o s y s t e m . T h e r e f o r e , t h e r e i s a n e e d f o r a m u l t i d i s c i p l i n a r y a p p r o a c h , r e q u i r i n g t h e c o m p a t i b i - l i t y o f m e t h o d s a n d c o o r d i n a t i o n o f t h e d i f f e r e n t w o r k i n g g r o u p s . T h e p a r t i c i p a n t s a g r e e d t o m e e t e v e r y 2 t o 3 y e a r s f o r t h i s p u r p o s e .

G. Hempel, Alfred-Wegener-Institut fü Polarforschung, Bremerhaven

D a s Schwerpunktprogramm -Antarktisforschung" der D e u t s c h e n Forschungsgemeinschaft und die logistischen Gegebenheiten fü Fluoriduntersuchungen in P o l a r g e b i e t e k

Seit 1978 bemüh sich die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) intensiv um eine Förderun der deutschen Antarktis- forschung und deren Einbindung in den Rahmen internationaler Kooperation. D a s Antarktisprogramm der Bundesrepublik Deutschland, das im wesentlichen durch einen DFG-Ausschuà aufgrund von Absichtserklärunge zahlreicher Forschungs- institute und Universitäte erstellt wurde, ist i n z w i s c h e n durch eine lange Serie von wissenschaftlichen Rundgespräche der einzelnen D i s z i p l i n e n konkretisiert. Dabei gelang es, enge Kontakte zwischen den Übe die ganze Bundesrepublik verstreuten Wissenschaftlern herzustellen und sie z u Projektgruppen mit k l a r e n Arbeits- und Zeitpläne zusammenzu- schließen Dies ist die Voraussetzung fü die Realisierung der sehr kostspieligen und logistisch aufwendigen Unternehmen in der Antarktis.

Die D F G hat ein Schwerpunktprogramm "Antarktisforschung" ein- gerichtet, fü das jetzt zum 3. Mal zur Antragstellung aufge- fordert ist. Das Schwerpunktprogramm soll vor allem den Hoch- schul-Wissenschaftlern den Zugang zur Polarforschung eröffnen Etwa 3 Mill. DM stand 1982 hierfü zur Verfügung sie vertei- l e n sich auf alle Gebiete der Antarktisforschung von der P h y - sik der Hohen Atmosphär bis zur Mikrobiologie.

Das logistische Rückgra der Antarktisforschung in der Bundes- republik ist das Alfred-Wegener-Institut fü Polarforschung in Bremerhaven, das auch wesentliche Koordinationsfunktionen hat hinsichtlich der Teilnahme deutscher Wissenschaftler an deutschen und ausländische Projekten. Die Personalunion zwi- schen Institutsleiter und Koordinator des Schwerpunktprogram- mes soll eine enge Abstimmung zwischen den aus dem Hochschul- bereich kommenden Forschungswiinschen und den logistischen

7

G e g e b e n h e i t e n sicherstellen. Dafü w u r d e n P r i o r i t à ¤ t s k r i t e r i e entwickelt: Vorzug haben m u l t i d i s z i p l i n à ¤ r V o r h a b e n g r à ¶ à Ÿ e r F o r s c h u n g s g r u p p e n vor U n t e r n e h m e n e i n z e l n e r F o r s c h e r oder ein- z e l n e r Disziplinen. Solche E i n z e l u n t e r n e h m e n w e r d e n a b e r nach K r à ¤ f t e u n t e r s t à ¼ t z t w e n n sie im R a h m e n a n d e r e r , g r à ¶ à Ÿ e r Vor- haben o h n e große m a t e r i e l l e n Aufwand d u r c h g e f à ¼ h r w e r d e n kön nen.

P o l a r f o r s c h u n g , die s o w o h l in der A n t a r k t i s als auch in der Arktis d u r c h g e f à ¼ h r w e r d e n k a n n , soll s i c h aus K o s t e n g r à ¼ n d e i n den N o r d p o l a r g e b i e t e n abspielen. G e n e r e l l w e r d e n nur solche Arbeiten in der A n t a r k t i s g e f à ¶ r d e r t d i e sich auf s p e z i f i s c h a n t a r k t i s - o r i e n t i e r t e F r a g e s t e l l u n g e n beziehen oder auf globale P r o b l e m e , fü die die A n t a r k t i s e i n m a l i g e U n t e r s u - c h u n g s b e d i n g u n g e n bietet. Hier e r g e b e n s i c h fü die F o r - s c h u n g e n z u r Rolle des F l u o r i d s im m a r i n e n à – k o s y s t e g e w i s s e P r o b l e m e der Zuordnung. Fluorid k o m m t à ¼ b e r a l im M e e r w a s s e r v o r , a u c h ist es i n e i n e r R e i h e von M e e r e s o r g a n i s m e n a n g e r e i c h e r t , seine p h y s i o l o g i s c h e n W i r k u n g e n sind e b e n f a l l s ubiquitä festzustellen. Andererseits hat die E n t d e c k u n g hoher F l u o r i d - K o n z e n t r a t i o n e n i m K r i l l a l s d e m Z e n t r a l g l i e d der N a h r u n g s k e t t e der a n t a r k t i s c h e n O s t w i n d d r i f t der F l u o r i d - forschung neue Anstöà gegeben. D a r à ¼ b e h i n a u s s p i e l e n bei den B e m à ¼ h u n g e um eine k o m m e r z i e l l e N u t z u n g des K r i l l s die l e b e n s m i t t e l h y g i e n i s c h e n P r o b l e m e der F l u o r i d - B e s e i t i g u n g eine w i c h t i g e Rolle.

Ziel d e s R u n d g e s p r à ¤ c h e z u r F l u o r i d f o r s c h u n g s o l l a u s der Sicht des S c h w e r p u n k t p r o g r a m m e s " A n t a r k t i s f o r s c h u n g " eine in ihrem U m f a n g beschränkt und auf p o l a r s p e z i f i s c h e F r a g e n aus- g e r i c h t e t e F o r s c h u n g s p l a n u n g s e i n , d i e die v e r s c h i e d e n e n an der F l u o r i d f o r s c h u n g b e t e i l i g t e n D i s z i p l i n e n und I n s t i t u t e in s i n n v o l l e r W e i s e z u s a m m e n f a à Ÿ t D a z u g e h à ¶ r auch eine w e i t - g e h e n d e m e t h o d i s c h e und i n s t r u m e n t e l l e A b s t i m m u n g .

Das fü die Untersuchungen erforderliche Probenmaterial k a n n auf den Expeditionen von FS "Polarstern" gesammelt werden.

Ergänzende Material wär von der Arbeitsgruppe Adelung auf King George Island z u gewinnen und von FS "Polarstern" im Nordmeer zu sammeln. F a l l s erforderlich, besteht die M à ¶ g lichkeit zur Teilnahme von Analytikern oder Experimentatoren auf "Polarstern"-Expeditionen der nächste Jahre. FS " P o l a r - stern" wird Ãœbe festinstallierte und containerisierte L a b o r s fü chemische, biologische und mikrobiologische Arbeiten ver- fügen Sie wird in den nächste J a h r e n jeweils von N o v e m b e r bis Mär in der Antarktis (östlich Bellingshausen S e e , B r a n s - field Straße Scotia S e a , Weddell Sea) operieren und im Nord- sommer fü 2-3 Monate im Europäische Nordmeer und im Nord- polarmeer.

Die Teilnahme an den Antarktis- und Arktis-Expeditionen ist k o s t e n f r e i , nach Möglichkei übernimm das Alfred-Wegener- Institut auch die K o s t e n fü An- und Abreise. Spezialgerät müsse aber von den Forschungsgruppen selbst eingebracht werden.

Innerhalb des Schwerpunktprogrammes wird in steigendem M a à Ÿ auf die schnelle Auswertung und Publikation der Ergebnisse ge- drängt Hierauf sollten Antragsteller bereits frühzeiti bezug nehmen. In "Polar Biology" und "Meeresforschung" sind mehrere Aufsätz zu diesem Thema erschienen.

Die Veröffentlichun der Beiträg des Rundg e s p r à ¤ c h in einem der "Berichte zur P o l a r f o r s c h u n g - soll der Kommunikation unter den a m biologischen Fluoridproblem interessierten Wissenschaftlern dienen und Außenstehende auch den Einstieg

i n die relevante L i t e r a t u r und die Methoden erleichtern.

D. Adelung; I n s t i t u t fiir M e e r e s k u n d e , Kiel

E i n f à ¼ h r u n :

Z u r Bedeutung des F l u o r s im a n t a r k t i s c h e n à – k o s y s t e

I n biologischem M a t e r i a l w u r d e Fluor e r s t m a l s von M o r i c h i n i 1 8 0 3 bei der A n a l y s e fossiler E l e f a n t e n z à ¤ h n entdeckt. Aber e r s t in d i e s e m J a h r h u n d e r t und insbesondere in den l e t z t e n J a h r z e h n t e n w u r d e n V o r k o m m e n und W i r k u n g des F l u o r s e i n g e h e n - d e r untersucht und z w a r vorwiegend beim M e n s c h e n und a n Säu g e t i e r e n , die s i c h zur L a b o r t i e r h a l t u n g eignen. Das I n t e r e s s e begründet s i c h einerseits auf der S c h a d w i r k u n g des F l u o r s , d i e bei s t à ¤ n d i g e à ¼ b e r m à ¤ à Ÿ i A u f n a h m e z.B. i m B e r e i c h indu- s t r i e l l e r F l u o r i d v e r a r b e i t u n g auftritt und bei S à ¤ u g e t i e r e das K r a n k h e i t s s y n d r o m der F l u o r o s e h e r v o r r u f t , a n d e r e r s e i t s aber a u f der p o s i t i v e n W i r k u n g des F l u o r s , die es in n i e d r i g e r D o s i e r u n g bei der K a r i e s p r o p h y l a x e b e s i t z t -

W e n n auch längs noch nicht a l l e M e c h a n i s m e n g e k l à ¤ r s i n d , so f a l l e n doch beim A u f t r e t e n der F l u o r o s e z w e i P h à ¤ n o m e n beson- d e r s auf: e r s t e n s d e f o r m a t i v e V e r à ¤ n d e r u n g e in der S k e l e t t - s t r u k t u r und z w e i t e n s m a s s i v e S t o f f w e c h s e l s t à ¶ r u n g e d u r c h H e m m u n g v e r s c h i e d e n e r E n z y m e w i e z.B. der Enolase. D a g e g e n ist bisher k e i n E n z y m b e k a n n t , das F l u o r b e n à ¶ t i g t um w i r k s a m zu w e r d e n .

D i e Wirkung d e s F l u o r s im O r g a n i s m u s ist dosisabhängig D a b e i tritt als a u f f a l l e n d e s M e r k m a l beim F l u o r h e r v o r , da der T o l e r a n z b e r e i c h z w i s c h e n positiver und n e g a t i v e r W i r k u n g be- s o n d e r s s c h m a l ist. So wird eine t à ¤ g l i c h E i n n a h m e von l mg Fluorid fü E r w a c h s e n e als v o r t e i l h a f t , aber bereits 5 mg von v i e l e n A u t o r e n a l s bedenklich angesehen. Eine F l u o r o s e s c h e i n t a b e r erst bei e i n e r D a u e r e i n n a h m e von 2 0 mg täglic und d a r à ¼ b e a u s g e l à ¶ s z u werden. Noch h à ¶ h e r D o s i e r u n g e n w e r d e n g e l e g e n t l i c h z u r T h e r a p i e bestimmter F à ¤ l l von O s t e o p o r o s e eingesetzt. D i e s e w e n i g e n B e i s p i e l e w e i s e n b e r e i t s auf die U n s i c h e r h e i t bei der F e s t l e g u n g der W i r k g r e n z e fü das F l u o r hin.

10

Wenn auch schon seit längere Zeit Einzelbefunde Ãœbe g r à ¶ à Ÿ e Anreicherungen von Fluor in Hartstrukturen verschiedener m a r i - ner wirbelloser Tiere bekannt waren (z.B. im Statolith der M y s i d a c e a ; 3 % des T G der Nacktkiemerschnecke Archidoris brita- n i c a ; 11,5% des TG des Kieselschwammes Halichondria moorei), s o wurde das Interesse an Fluoranreicherungen in Meeresorga- nismen erst 1979 durch die Befunde von Soevik und Braekkan ge- w e c k t , die im antarktischen K r i l l (Euphausia superba) F l u o r - konzentrationen von 2.400 ppm im Ganztier (TG) f e s t s t e l l t e n , wobei der Hauptteil im Exoskelett fixiert ist. Damit e r g i b t s i c h , bezogen auf das Skelett, eine annähern 3000-fache An- reicherung gegenübe dem M e e r w a s s e r , in dem der Fluoridgehalt i n der Regel zwischen 1,3 und 1 , 4 ppm beträgt

Die hohen Fluorwerte im K r i l l stellen die Nutzung des K r i l l s zur regelmäßig menschlichen Ernährun wegen der damit ver- bundenen Fluorosegefahr in Frage. Untersuchungen der Bundes- forschungsanstalt fü Fischerei ergaben, da das Fluor bereits eine halbe Stunde nach dem Tod der Tiere in größer Menge aus der Schale i n den Weichkörpe Übertritt Eine Nutzung des Krills zur menschlichen Ernährun scheint daher nur dann mög lich zu sein, wenn unmittelbar nach dem F a n g die Schale vom Weichkörpe durch leistungsfähig Separatoren abgetrennt wer- d e n kann.

Aber nicht nur aus anwendungsbezogenen G r à ¼ n d e ist die Erfor- schung der Fluorakkumulation im Krill von Interesse, sondern auch fü die meeresbiologische Grundlagenforschung und unter medizinischen Aspekten.

Der K r i l l ist eines der bedeutensten Charaktertiere des ant- arktischen Ökosystems Er dient mit seiner große Biomasse direkt oder indirekt den meisten höhere T i e r e n der Antarktis als wichtigste Nahrungsgrundlage und reicht auf diese Weise auch das akkumulierte F l u o r in der Nahrungskette weiter.

Nach den Ergebnissen der eigenen Arbeitsgruppe k a n n es als sicher angesehen werden, da der K r i l l sein Fluor direkt aus d e m Wasser bezieht, wobei dies nicht als aktiver P r o z e s s be- trachtet werden muß D i e Anreicherung des Fluors in der Kuti- k u l a erfolgt bei der Häutung Eine Rückresorptio aus der al- ten Kutikula vor der jeweils folgenden Häutun s c h e i n t nicht stattzufinden, s o da das in der alten Kutikula gebundene Fluor mit der Exuvie verloren geht. Da der Krill sich im Som- m e r alle 2 Wochen häutet müsse bei der geschätzte große Biomasse des K r i l l s erhebliche Fluoridverschiebungen statt- finden. Hierbei ist zu berücksichtigen da der Krill sich im wesentlichen nur in den obersten 1 0 0 m der antarktischen Deckschicht aufhält Es ist daher interessant, den F l u à des Fluors im antarktischen Gkosystem zu verfolgen, da offenbar die Fluoridbilanz des Wassers ausgeglichen und konstant ist.

Fü die Biosphär läà sich aufgrund der Verhältniss in der Nahrungskette grob vereinfacht und ohne Berücksichtigun der Wechselbeziehungen zwischen den einzelnen peripher angeordne- ten Tiergruppen das in Abb. 1 wiedergegebene S c h e m a des Fluoridflusses aufstellen. Hierbei soll die Stärk der Pfeile die vermutete F-Verschiebung durch die Nahrung wiedergeben.

Nur fü den Krill wurde dabei eine wesentliche direkte Auf- nahme des Fluors aus dem Wasser angenommen. Möglicherweis nehmen aber in der Antarktis wie in anderen Meeren auch andere Organismen Fluor direkt aus dem Wasser auf. Wegen ihrer zum K r i l l vergleichsweise geringen Biomasse sind sie aber nur von sekundäre Interesse.

A b b . 1

M à ¶ g l i c h F l u o r v e r s c h i e b u n g e n im b i o l o g i s c h e n B e r e i c h des a n t - a r k t i s c h e n à – k o s y s t e m a u f g r u n d d e r F l u o r a k k u m u l a t i o n d u r c h d e n K r i l l .

D i e S t à ¤ r k d e r P f e i l e e r g i b t s i c h a u s d e n v e r m u t e t e n q u a n - t i t a t i v e n N a h r u n g s b e z i e h u n g e n z u m K r i l l . l J e c h s e l b e z i e h u n g e n d e r p e r i p h e r a n g e o r d n e t e n O r g a n i s m e n g r u p p e n w u r d e n n i c h t b e r i i c k s i c h t i g t .

Um die Fluor-Bilanz im marinen antarktischen System z u ver- vollständigen müsse die abiotischen Parameter beachtet wer- den. Fü die gleichmäßi Verteilung des Fluors im Wasserkör per ist die Kenntnis der S t r à ¶ m u n g s v e r h à ¤ l t d s von große Be- deutung, so da die ozeanographischen Bedingungen berücksich tigt werden müssen Von gleicher Bedeutung sind auch meeres- chemische Untersuchungen Ãœbe die Konstanz und die Zustands- formen des Fluors in den verschiedenen Wasserschichten. Hier liegen nur wenige Einzelmessungen vor, die nicht als reprä

sentativ fü das gesamte antarktische Meeresgebiet a n g e s e h e n w e r d e n dürfen

Fü die Kenntnis ob und w i e v i e l Fluor durch tote O r g a n i s m e n im Sediment gebunden wird bzw. o b Fluor aus dem Boden in das Wasser Übertrit oder andere Wechselwirkungen entstehen, sind entsprechende geochemische Untersuchungen notwendig. So ist der Weg der Anreicherung des Fluors im Krill noch völli unbekannt. Ebenso unklar ist e s , ob und wenn ja, welche Bedeutung das Fluor fü den K r i l l hat. Zur Beantwortung dieser F r a g e n müsse der strukturelle Aufbau der Krillkutikula und d i e Bindungsform des Fluors in der K u t i k u l a erforscht werden.

Dabei müsse auch die periodischen Veränderunge berücksich tigt werden, denen die K u t i k u l a durch den wiederholten Häu tungsprozess unterliegt.

Von besonderem Interesse aus vergleichend physiologischer Sicht ist die Untersuchung höhere W i r b e l t i e r e , wie Pinguinen, Robben oder Walen, da diese sich z . T. ausschließlic vom K r i l l ernähre und dabei s o hohe Fluoridmengen aufnehmen, da s i e nach den Maßstäbe wie sie fü Landsäuge gelten, aku te F l u o r o s e e r s c h e i n ~ n g e n a u f w e i s e n müßte E s stellt sich die F r a g e , wie sie trotz der h o h e n F l u o r a u f n a h m e , die sich U. a.

i n den hohen F-Werten im Skelett dokumentiert, entsprechende Erkrankungen vermeiden können

Zusammenfassend ergibt sich die Notwendigkeit eingehender Fluoruntersuchungen in der Antarktis aus den verschiedensten GrŸnde :

Zur Nutzung des Krills durch den Menschen muà der Krill w e i t - gehend F l u o r - f r e i gemacht werden. Hierzu ist die Kenntnis von Anreicherungsweise und Bindungsform des Fluors im K r i l l wichtig.

In keinem anderen Meeresgebiet läà sich die Verbreitung des Fluors im Ökosyste so gut beschreiben wie in der Antarktis.

Ihre weitgehend isolierte Biosphär ist dadurch geprägt da hohe Fluoranreicherungen in dem von seiner Biomasse w i c h - tigsten antarktischen NZhrtier, dem Krill auftreten.

Vergleichend physiologisch läà sich w e g e n der hohen Fluor- kontamination nur in der Antarktis die F r a g e beantworten : Wie werden niedere und höher Tiere mit der hohen Fluoraufnahme fertig und k a n n Fluor fŸ diese Tiere eventuell essentiell sein. Zusätzlic k à ¶ n n e an höhere antarktischen Wirbeltieren Fragen aus der medizinischen Grundlagenforschung Ãœbe Fluor besonders gut beantwortet werden.

Die aufgeworfenen Fragen lassen sich nur durch eine interdis- ziplinär Zusammenarbeit lösen wobei O z e a n o g r a p h e n , Meeres- chemiker, Geologen, Biologen der verschiedenen Disziplinen und Mediziner beteiligt sein müssen

Die folgenden Referate sollen einen Überblic Ÿbe den Stand der Forschung und einen Ausblick auf die notwendigen weiteren Forschungen zu dem P r o b l e m des Fluors in der Antarktis geben.

W. Zenk, Institut fü Meereskunde, Kiel

Anmerkung zur Hydrographie antarktischer G e w à ¤ s s e r

D i e thermische Schichtung aller Ozeane läà sich in niederen und mittleren Breiten in eine verhältnismäà dünn warme D e c k - und Sprungschicht und in eine sich darunter befindliche k a l t e Wassersäul gliedern. Die Grenze zwischen diesen b e i d e n Bereichen, genannt Warmwasser- und Kaltwassersphäre wird i . a. bei 8' C festgelegt. V o n gemäßigt Breiten k o m m e n d , beobachtet man in polaren Regionen eine sprunghafte A b n a h m e der Oberflächentemperature des Meerwassers um l - 2 ' C auf w e n i g e n Kilometern Fahrtstrecke. E i n typisches Beispiel (Wittstock und Z e n k , 1983) fü die Verteilung der Oberflächen temperatur in der Drake-Straß (Seegebiet zwischen Feuerland und der Antarktischen Halbinsel) im Frühjah und Sommer der Saison 1980/81 zeigt Abb.1. Die Sommeraufnahme läà im Vergleich zur Frühjahrsregistrierun neben einer allgemeinen Erhöhun der Temperatur auch eine Verschleifung (Maskierung) d e s Temperatursprunges erkennen. Eine Vertikalaufnahme der Temperatur im Bereich des Sprunges zeigt, da hier die Warmwassersphär ihre südlich G r e n z e erreicht hat und die Kaltwassersphär die gesamte Wassersäul ausfüll und in Wechselwirkung mit der Atmosphär treten kann. D i e s e Übergangszon nennt man die P o l a r f r o n t z o n ~ oder antarktische Konvergenz. Wie schon angedeutet, ist die örtlich Festlegung der Konvergenzen wegen der sommerlichen Erwärmun nicht immer eindeutig bestimmbar. Daher verwendet man in der Ozeanographie z u r Ortsbestimmung der P o l a r f r o n t z o n e im antarktischen S e k t o r der zirkumantarktischen See den Schnittpunkt der 2°C-Isotherm mit dem 200-m-Tiefenniveau. D i e s e Festlegung ist jahreszeitlich unabhängig Sie erfordert allerdings eine Vertikalaufnahme des Temperaturfeldes. Die Polarfrontzone ist

nachweisbar, wie Abb. 2 zeigt.

Besonders offenkundig wird die hydrographische Bedeutung der Polarfrontzone in einer Zusammenstellung von drei S t a t i o n e n im Bereich der Drake-Straß (Gordon et al., 1977) (Abb. 3).

Währen die physikalischen Parameter, Temperatur und Salzgehalt im Tiefenbereich unterhalb von Ca. 5 0 0 m k e i n e Unterschiede a u f w e i s e n , ist ihre Verteilung d a r à ¼ b e grundlegend verschieden. Man unterscheidet:

(1) Subantarktische Zone i m N o r d e n der Front mit fast isoha- liner Schichtung und mit negativen Temperaturgradienten (2) Polarfrontzone mit Mehrfachinversionen der vertikalen

Temperatur- und Salzgehaltsverteilung und mit einem insgesamt positiven Salzgehaltsgradienten

(3) Antarktische Z o n e im Süde der Front mit deutlich ausgeprägte M i n i m u m in den oberen 200 m der vertikalen Temperaturverteilung ( T i - S c h i c h t ) und sehr g e r i n g e n Temperatur- und Salzgehaltsgradienten unterhalb von 4 0 0 m Tiefe.

Nicht dargestellt in Abb. 3 ist wegen ihrer räumliche Ent- fernung von den Z o n e n 1-3 die Schichtungsverteilung der

(4)

Schelfzone, wie sie insbesondere charakteristisch fü das innere Weddellmeer ist. Im Temperaturprofil ist dort die Wassersäul soweit abgekühlt da k e i n intermediäre Mini- m u m wie in der Antarktischen Zone (Gordon et al., 1977) mehr existiert. D e r Temperaturverlauf liegt nahe dem Gefrierpunkt. Der Salzgehalt zeigt Schwankungen in weiten Grenzen.

Durch Zusammenfassung hydrographischer Erkenntnisse bei gleichzeitiger grober Verallgemeinerung gelangt man zu einer Blockdarstellung eines schematischen Meridionalschnittes durch d e n antarktischen Wasserring ( Z e n k , 1978) w i e er erstmals von

WUST

entworfen w u r d e (Abb. 4 ) .

Das mittlere Zirkulationsverhalten antarktischer Wassermassen läà sich aus Abb. 4 ablesen: Im Bereich stärkste Westwinde findet man die P o l a r f r o n t z o n e , wo es zur Bildung und z u m Ab- sinken von Antarktischem Zwischenwasser kommt. Diese Absink-

-

bewegung (Konvergenz) w i r d genähr vom Antarktischen Oberflä

c h e n w a ~ mit einer äquatorwärtsgerichtet Komponente. I m Bereich der Schelfzone kommt es durch Wechselwirkung mit der Atmosphär und mit dem Eisschelf zur Bildung von schwerem W a s - s e r , welches sich als Bodenstrom in Richtung Norden ausbrei- tet. Aus Kontinuitätsgründ muà das zirkumpolare T i e f e n w a s c eine aufwärt gerichtete Transportrichtung nach Süde auf- weisen. Der damit verbundene Aufquellvorgang wird an der Ober- fläch im Bereich der Antarktischen D i v e r g e n z sichtbar. Die Divergenzzone steht in Wechselwirkung mit dem Ostwindgürte nahe dem Antarktischen Kontinent. D a h e r k o m m t es zur Ausbil- dung des westwärt gerichteten P o l a r s t r o m s (Südpolar-Trift im Bereich des Kontinentalschelfes. H i e r beobachtet man die Festlandskonvergenz, welche mit der B o d e n w a s s ~ b i l d u n g ver- knüpf ist.

Das volumenmäß wichtigste Stromsystem im Blockdiagramm soll jetzt k u r z erläuter werden. Es handelt sich um den Zirkumpo- larstrom (Westwind-Trift)c Er stellt das größ Stromsystem des Weltmeeres dar und ist die einzige durch keine kontinen- tale Barriere getrennte Verbindung aller drei Ozeane unter- einander. Zu seiner Anfachung tragen stürmisch Westwinde mit Streichlänge von mehreren tausend K i l o m e t e r n bei. Intensive und langjährig Untersuchungen sind seit 1975 dem Zirkumpo- larstrom im Bereich der Drake-Straß gewidmet. Ein Beispiel fü die Gliederung des Zirkumpolarstromes (Nowlin et al., 1977) i n der Drake-Straß zeigt Abb. 5. Die wichtigsten Ergebnisse seien hier genannt:

1) S t à ¤ n d i g Gliederung i n drei Strahlström in à ¶ s t l i c h e Richtung mit einer Transportrate von

2) Charakteristische S k a l e n

A Vertikal

-

Tiefdurchgreifend bis 2 7 0 0 m T i e f e B Horizontal

-

O(10

-

6 0 km)

Halbtägig G e z e i t e n / T r à ¤ g h e i t s b e w e g u n g e C Zeitlich-

1

O(einige Tage

-

Wochen)

3) Bildung von Mzandern und Ablöse von Wirbeln z u b e i d e n S e i t e n der Polarfrontzone

4) Permanent vorhandener westwärt gerichtete T i e f e n s t r à ¶ m im subantarktischen T e i l und am nördliche Kontinentalabhang der Antarktischen H a l b i n s e l

5) Quantitativer Nachweis eines polwärt g e r i c h t e t e n Wärmetransporte

Weitere Stichworte zur Bedeutung der Fernwirkung antarktischer Gewässe auf die gesamte Hydrographie der Ozeane s e i e n genannt. Obwohl das W e d d e l l Meer nur 0,5 % des g e s a m t e n

Weltozeans beinhaltet, beeinfluß es mit seiner

Bodenwasserbildung d e n gesamten Atlantik bis in nördlich gemäßig Breiten. Noch erstaunlicher i s t , da das Weddell Meer-Bodenwasser mit seiner äquatorwärtsgerichtet K o m p o n e n t e wiederum nur 3 % des Gesamtvolumens des Weddell Meeres selbst ausmacht. Vergleichbar ist die Fernwirkung des antarktischen Zwischenwassers, welches sich durch sein intermediäre Salzgehaltsminimum l e i c h t in der Warmwassersphär des Atlantiks bis in die R e g i o n der Kapverden nachweisen läß Analoges gilt fü den Südpazifi und die Ausbreitung des R O S S Meer-Bodenwassers.

*

D e r Wert entspricht grob dem doppelten Volumentransport des

Florida-Stromes. 19

Generell gilt : Der Aufbau der hydrographischen Schichtung aller drei Ozeane ist ohne die Mitwirkung antarktischer Ge- wässe nicht erklärbar

In einer abschließende Anmerkung soll auf einige Schwierig- k e i t e n , denen der messende Ozeanograph in der Antarktis gegen- übersteht hingewiesen werden:

( 1 ) Wegen der im Vergleich zu anderen Meeresgebieten geringen

örtliche und zeitlichen Unterschiede in den physikali- schen Parametern werden höchst Anforderungen an die ab- solute Meßgenauigkei gestellt, um signifikante Signale erkennen zu können

(2) Wegen der Gröà der R e g i o n , ihrer Unwirtlichkeit und Fer- n e von den übrige Kontinenten ist der Vorrat an histo- rischem Beobachtungsmaterial gering. E r ist bei weitem zu gering, um kleinräumig PhEnomene untersuchen zu kön-nen D i e s gilt ganz besonders fü die Anzahl der B e o b a c h t u n g e n aus dem Südwinterhalbjahr

(3) Ein besonders wichtiges Areal im Entstehungsgebiet des Antarktischen Weddell Meer-Bodenwassers ist praktischun- erforscht: Es handelt sich um Phänomen und P r o z e s s e C- ter den E i s s c h e l f e n , welche durch die zuvor beschriebene Fernwirkung Übe das Bodenwasser einen E i n f l u à auf alle drei Ozeane nehmen.

A b b . l : T e m p e r a t u r v e r l a u f a n d e r O b e r f l à ¤ c h d e r S c o t i a S e e i m F r à ¼ h j a h a ) u n d S o m m e r b ) d e r S a i s o n 1 9 8 0 / 8 1 .

' ( ~ ~ e ~ f t j

- s

M ' f Jagv) 'iuajJno leiseoo x i ~ ~ e i u v a m o i uJni8.i Aaqi ~ a q : i a q ~ MOUY onueuodiu! s! .,ue!ppauJ inJaie.1, s!qi puoAaq i o u i n q '~,,o&-oz se ~ e 4 SB aeAJe1 II!J)I 10 uo!ieindod q a ! ~ e sa!JJeo S , , I J ~ Q ~ U! iuaJJno p ~ e ~ i s e a a m JauJLuns $0 p u a a q i iv 'uo!ielndod uJaqvou a 6 ~ e 1 e voddns eas IiappaM a m UOJJ Molfino a q i Aq pa!JJea asoql pue 'II!J>I JOJ puno.16 6 u i p a a ~ q e se iueuodoi! s! i u ~ ~ ~ ! i u o o 3 ! i o ~ e i u v a m 01 astiio g ! ~ p p u ! ~ - i s e a a m -ueaoo OJIOJ~IUV aq1 U ! II!J>I 40 uo!inqpis!a

A b b . 3 : C h a r a k t e r i s t i s c h e Z o n e n ( G o r d o n et al., 1 9 7 7 ) i m B e r e i c h a n t a r k t i s c h e r H y d r o g r a p h i e .

1.0. L a g e d e r M u s t e r s t a t i o n e n I n d e r S c o t i a S e e . 1 . u . T y p i s c h e V e r t i k a l v e r t e i l u n g v o n T e m p e r a t u r

u n d S a l z g e h a l t i n d e n o b e r e n 800 m d e r S u b - a n t a r k t i s c h e n (A), d e r P o l a r f r o n t ( B )

-

u n d d e r A n t a r k t i s c h e n Z o n e (C).

r . 0 . T e m p e r a t u r - S a l z g e h a l t s v e r t e i l u n g i n d e n g e - s a m t e n W a s s e r s X u l e n d e r M u s t e r s t a t I o n e n A-C.

A b b . 4 : B l o c k d i a g r a m m e i n e s s c h e m a t i s i e r t e n M e r i d i o n a l - s c h n i t t e s d u r c h d e n a n t a r k t i s c h e n W a s s e r r i n g ( N o w l i n et al., 1977). D i e P f e i l e s y m b o l i s i e r e n d i e m i t t l e r e Z i r k u l a t i o n , w i e s i e a u f g r u n d v o n W à ¤ r m e u n d M a s s e n t r a n s p o r t e n s o w i e a u s d e m W i n d s c h u b a n d e r M e e r e s o b e r f l à ¤ c h s i c h b e r e c h n e n l a s s e n ( n a c h : G o r d o n u n d G o l d b e r g , 1970).

A b b . 5 : V e r t i k a l v e r t e i l u n g d e r M e e r e s s t r à ¶ m u n n o r m a l z u e i n e m S c h n i t t d u r c h d i e D r a k e - S t r a à Ÿ ( N o w l i n et a l . , 1 9 7 7 )

W. B a l z e r , I n s t i t u t fü M e e r e s k u n d e , K i e l

à œ b e r s i c h Ãœbe die G e h a l t e a n F l u o r und seine G e o c h e m i e i m M e e r

I n den letzten J a h r e n hat sich das I n t e r e s s e am K r e i s l a u f des F l u o r s im M e e r vor allem im Z u s a m m e n h a n g mit mariner B i l d u n g v o n F l u o r a p a t i t e n und der P h o s p h o r i t - A k k u m u l a t i o n im S e d i m e n t , d e r Meeresverschmutzung n e b s t i h r e n Auswirkungen a u f M e e r e s o r g a n i s m e n und nicht z u l e t z t der A n r e i c h e r u n g von F l u o r i n a n t a r k t i s c h e m K r i l l verstärkt E s erscheint daher s i n n v o l l , d i e K e n n t n i s s e übe das A u f t r e t e n von F l u o r in v e r s c h i e d e n e n K o m p a r t m e n t s des m a r i n e n S y s t e m s z u s a m m e n z u f a s s e n , w o b e i b e s o n d e r e s G e w i c h t auf die E i n b e z i e h u n g jŸngere L i t e r a t u r g e l e g t werden soll.

M e e r w a s s e r : Fluorid ist ein H a u p t b e s t a n d t e i l des M e e r w a s s e r s mit G e h a l t e n i m Bereich von 1.3 m g / l , entsprechend ca. 7 0

~ ~ 1 1Im O z e a n verhäl sich F l u o r i d i m a l l g e m e i n e n k o n s e r v a t i v . mit e i n e m F/Cl-Verhältni von 6.75  0.03 * 1 0 5 ( W A R N E R , 1971), das zur C h a r a k t e r i s i e r u n g v o n F l u o r i d - G e h a l t e n s p e z i - f i s c h e r ist als eine a b s o l u t e K o n z e n t r a t i o n s a n g a b e . H i n s i c h t - lich der E i n b i n d u n g des F l u o r s in bio- und geochemische P r o - z e s s e ist das V e r s t à ¤ n d n i a u f t r e t e n d e r A n o m a l i e n von b e s o n d e - r e r B e d e u t u n g , die aus drei M e e r e s g e b i e t e n dokumentiert sind.

Aus d e m N o r d w e s t - A t l a n t i k b e r i c h t e n G R E E N H A L G H and R I L E Y (1963) R I L E Y (1965) und BREWER et al. (1970) eine lokale Z u - n a h m e von. F l u o r i d mit der W a s s e r t i e f e bis z u e i n e m F/Cl-Ver- h à ¤ l t n i von 9.0 * 1 0 - ~

.

D u r c h e i n e n V e r g l e i c h von k o l o r i m e - t r i s c h e n G e s a m t - K o n z e n t r a t i o n e n i n d i e s e n P r o b e n mit e l e k t r o - c h e m i s c h e n A k t i v i t à ¤ t s - B e s t i m m u n g e n die k o n s t a n t mit der Was- s e r t i e f e v e r l i e f e n , g e l a n g t e n l e t z t g e n a n n t e A u t o r e n z u d e r V e r m u t u n g , da die F l u o r i d z u n a h m e a u f v o m B o d e n r e s u s p e n d i e r t e K o l l o i d e z u r à ¼ c k z u f à ¼ h r s e i ; d i e s e H y p o t h e s e ließ sich rn. E.

d u r c h g e e i g n e t e P r o b e n v o r b e h a n d l u n g v e r i f i z i e r e n . Neben e i n e r A n o m a l i e in der S u e z - K a n a l - R e g i o n sind noch die A b w e i c h u n g e n i n der O s t s e e z u n e n n e n , die v o n K R E M L I N G ( 1 9 6 9 , 1 9 7 0 , 1972) s y s t e m a t i s c h u n t e r s u c h t wurden.Die im a l l g e m e i n e n p o s i t i v e A n o m a l i e in O s t s e e w à ¤ s s e r ist auf F l u à Ÿ w a s s e r e i n t r a (Newa,

Weichsel) zurückzuführe der wohl hauptsächlic auch fü die Abnahme in F / C 1 mit der T i e f e verantwortlich ist. Daneben tre- ten hier noch sehr groß geographische und saisonale V a r i a - tionen auf und sogar negative Anomalien, die eine Beteiligung von biologischen P r o z e s s e n vermuten lassen.

Bei einer Untersuchung finnischer Seen und Küstengewäss fanden B A R B A R 0 et al. (1981), da das F/Cl-Verhältni von 3 0 0 0 x 1 0 - ~ i n Seen linear auf 7.70 x 1 0 - ~ i n der Brackwasserzone abnahm.

Sedimente : Die Fluoridgehalte in den Sedimenten der drei groBen Ozeane liegen

-

bemerkenswert konstant

-

bei 5 4 0 - 5 5 0 ppm (SHISHKINA, 1966). Von Sedimenten des Schwarzen M e e r e s behauptet diese Autorin einen hohen Anteil von Fluorid- festlegung in Form von Kolloiden. à „ h n l i c h Fluorgehalte w u r d e n auch in limnischen Sedimenten und s o l c h e n aus vulkanischen Gegenden bestimmt. In seiner Monographie Ãœbe Phosphorite be- richtet BATURIN (1982, weitere Literatur dortselbst), da Fluor im Diatomeenschlamm vom SW-Afrikanischen Schelf (ca. 5 0 0 ppm F) bei Lithifizierung der K o n k r e t i o n e n bis auf 2 0 0 0 - 3 0 0 0 ppm ansteigt. Währen des Wachstums dieser Phosphorit- Konkretionen wird Fluorid jeweils vor P h o s p h a t aus dem umge- benden Porenwasser aufgenommen, allerdings nie mehr als dem stöchiometrische Anteil fü F-Apatit entspräche Nur 50-60 % des Fluor-Gehaltes pelagischer Sedimente werden in Sedimenten der produktiven Auftriebsgebiete vor P e r u / C h i l e gefunden : 1 9 0

-

4 6 0 ppm F (SHISHKINA et al., 1972); d i e s e Sedimente haben überdurchschnittlic viel Phosphor und an Stellen, die angereichert sind an Phosphoriten, Glauconiten und Knochen- Detritus, steigen die F-Gehalte bis auf 2 0 0 0

-

10 000 ppm.

Porenwasser : Als Durchschnittswert fü Fluorid in Porenwäs sern pelagischer Sedimente gibt S H I S H K I N A (1966) ein FICI- Verhältni von 13.8 * 1 0

-

5 a n , das dem Zweifachen des Meer- wasserwertes entspricht und auf intensive Mineralisations- und andere diagenetische Prozesse schließe läß Im Inter- stitialwasser der Sedimente vor P e r u I C h i l e finden SHISHKINA

et al. (1972) einen Anstieg des Fluorids bis auf 8

-

11 m g / 1

( Â ¥ F / C 1 = 31

-

5 7 - 1 0 5 ) , einem W e r t , der nahe der L à ¶ s l i c h k e i t von Fluorid (CaF2) im Meerwasser ist. Leider k o n n t e n diese Werte in antarktischen S e d i m e n t e n nicht bestätig w e r d e n ( M U L L E R , pers. Mitteilung). Die vorgenannten Autoren vermuten, da Fluorid aus dem Porenwasser i n biogene P h o s p h a t e aufgenommen wird bzw. zu CaF2 -Ausfällunge A n l a à gibt.

Konstante F/Cl-Verhältniss mit der Sedimenttiefe werden von F R O E L I C H et al. (1983) von pazifischem roten T i e f s e e t o n ,

"siliceous ooze" und "carbonate ooze" berichtet. Hingegen deuten die Gehalte der Porenwässe des hochproduktiven Auftriebsgebietes vor P e r u und Chile auf postsedimentär D i a g e n e s e : höher Konzentrationen als im darüberstehende Seewasser werden von SUESS (1981) durch Auflösun von Fischknochenresten erklärt FROELICH et al. (1983) finden in d i e s e m Gebiet eine Abnahme von Fluorid mit der Tiefe durch authigene Bildung von Fluorapatit und bezeichnen die asymptotische Grenzkonzentration von 35

-

4 5 pmol/l als Gleichgewichtswert fü natürlich Apatite. Hinweise auf möglich G l e i c h g e w i c h t s b e z i e h u n g e n zu CaF2 l a s s e n sich aus der Arbeit von NORDSTROM und J E N N E (1977) gewinnen, die fü heiß Q u e l l e n und Frischwassergebiete zeigten, da die CaF2-Löslichkei die Fluorid-Aktivitä kontrolliert.

"Speciation" von Fluorid im M e e r w a s s e r : Im Zusammenhang mit biologischen Untersuchungen, da Meeresorganismen sehr tole- rant gegenübe hohen, fü terrestrische Organismen nicht mehr erträgliche (OLIVEIRA et al., 1978) Fluorid-Konzentrationen sein könne (OLIVEIRA et al., 1 9 7 8 ; KLUT et al., 1981; ANTIA and K L U T , 1981), ist die Vermutung geäuße worden, da nur ein geringer T e i l des im M e e r w a s s e r vorhandenen Fluorids fü die Organismen verfügba und der Rest komplexiert wäre FŸ

die "speciation" von Fluorid ergibt sich jedoch übereinstim mend (WARNER, 1 9 7 1 ; MILLER and K E S T E R , 1976; vergl. auch E L G Q U I S T and WEDBORG, 1978), da bei S = 35 ppt und 25OC 5 0 % als freies F- mit einem A k t i v i t à ¤ t s k o e f f i z i e n t e von -0.57 (ROBINSON and BATES, 1979) v o r l i e g t , währen der Rest in Form von I o n e n p a a r e n komplexiert ist : 47

7

als M ~ F , 2.1 % als

C ~ F + und 1.1 % als N a F O

.

Übe die Komplexierung von F l u o r i d mit organischen Komponenten ist m. E. gegenwärti nichts be- kannt; auf Grund der Möglichkei zur direkten Aktivitätsbe bestimmung (mit Elektrode) läà sich die Bedeutung von der- gleichen K o m p l e x e n jedoch experimentell eingrenzen.

Fluorid in der Antarktis : Die gegenwärti verfügbare D a t e n aus Wassersäul und Porenwässer der Antarktis stammen sämt lich von Dr. P. Mülle (Geo1.-Paläontol Inst., Univ. Kiel) von der Expedition "Meteor 56". I n den 1 0 Proben zwischen 1 0 m und 3 3 6 0 m der Sta. 2 7 0 (50 s m W N W Elephant-Island) ergab sich ein übe die gesamte Wassersäul konstantes F/Cl-Verhältni von 6 . 6 7 * 1 0 - ~ (Standardabweichung 0.5 % ) . Aus den teilweise uneinheitlichen Ergebnissen der insgesamt 8 oxischen, suboxi- sehen und anoxischen Kerne erhäl man folgendes Bild : in oxi- schem und suboxischem Sediment-Milieu tritt eine Ca. 10-%ige Erhöhun des F/Cl-Verhältnisse dicht unter der Oberfläch a u f , das jedoch bei Einsetzen von Denitrifikation zumeist leicht abnimmt. Starke Abnahmen wurden im Sulfatreduktionsund Methanbildungsmilieu beobachtet mit F/C1, bis 3.7 1 0 5 im 11-m-Kern von Sta. 2 7 8 ; ausschlaggebend fü die Fluoridabnahme ist vermutlich der starke Anstieg im P h o s p h a t , der authigene Bildung von Calzium-Phosphaten unter Einbeziehung von Fluoridionen nahelegt.

Nachweisbarkeit von biogenem Fluorid-Entzug im antarktischen Meerwasser : Unter der Annahme, da i n der Antarktis groß Krillschwärm synchron sich häute und einen neuen P a n z e r an- legen (innerhalb von 36 Stunden), sollte abgeschätz werden, inwieweit dergleichen biogene Fluorid-Extraktion als Konzen- trationsänderun im Meerwasser nachgewiesen werden könnte Nach Gehaltsangaben von F im Krill von SOEVIK and BRAEKKAN (1979), SCHNEPPENHEIM (1980) und H E M P E L und MANTHEY (1981) wurde fü die Abschätzun z u g r u n d e g e l e g t , da die Tiere nach der Häutun auf ihr Muskelfleisch (mit F = 4 5 0 ppm) einen Panzer (mit F = 3000 ppm) bis z u einem Gehalt fü das ganze Tier von F = 2000 ppm (jeweils dry weigth) bauen. Um unter stationäre Bedingungen im umgebenden Wasser eine 10-%ige

E r n i e d r i g u n g der F l u o r i d - K o n z e n t r a t i o n z u e r z e u g e n , m à œ 5 t e 107 g d w K r i l l pro m synchron i h r e n P a n z e r aufgebaut haben. Ob 3 d i e s e K o n z e n t r a t i o n s à ¤ n d e r u n t a t s à ¤ c h l i c angetroffen w e r d e n k a n n , häng weiter von v e r s c h i e d e n e n V o r a u s s e t z u n g e n und R a n d b e d i n g u n g e n ab : z u n à ¤ c h s ist e r f o r d e r l i c h , d a 5 die a b g e w o r - f e n e S c h a l e hinreichend s c h n e l l das F-Aufnahmewasser v e r l à ¤ à bzw. entsprechend l a n g s a m s e i n F l u o r i d a n das u m g e b e n d e W a s s e r a b g i b t ; w e i t e r hzngt eine m à ¶ g l i c h N a c h w e i s b a r k e i t von der riiumlichen Ausdehnung des S c h w a r m s und s e i n e r Nettoortsveriinderung a b sowie dem d r e i d i m e n s i o n a l e n F e l d der turbulenten M i s c h u n g s p a r a m e t e r und der z e i t l i c h e n D i s t a n z z w i s c h e n Aufbau des P a n z e r s und (Wasser-) Probennahme.

D i e M g g l i c h k e i t , e n t s p r e c h e n d e V e r h à ¤ l t n i s s a n z u t r e f f e n , e r s c h e i n t g r u n d s à ¤ t z l i c g e g e b e n , da B I D I G A R E et al. (1981) u n l à ¤ n g s à œ b e einen v S u p e r - S c h w a r m " von K r i l l in der N X h e von Elephant-Island mit einer d u r c h s c h n i t t l i c h e n B i o m a s s e v o n 5 g / l u n d einer r à ¤ u m l i c h e A u s d e h n u n g von 5 k m 2 in einem T i e f e n b e r e i c h von 10 bis 200 m berichtete.

P o l l u t i o n : D i e Bedeutung a n t h r o p o g e n e n F l u o r i d s fŸ marine G e b i e t e wurde v e r s c h i e d e n t l i c h als l o k a l e s P h à ¤ n o m e u n t e r s u c h t : I n z w e i p a z i f i s c h e n K à ¼ s t e n g e b i e t e w u r d e F l u o r i d - K o n t a m i n a t i o n aus i n d u s t r i e l l e n E i n l e i t u n g e n i d e n t i f i z i e r t ( H A R B O et al., 1974); P A N K H U R S T et al. (1980) u n t e r s u c h e n die A u s w i r k u n g e n von F l u o r i d - E i n l e i t u n g e n auf m a r i n e O r g a n i s m e n (u.a. Krill); M U R R A Y (1981) b e s t i m m t e e r h à ¶ h t F-Gehalte in P f l a n z e n , T i e r e n und B o d e n a l s F o l g e von Stahlproduktion und H F - A u s s t o 5 i n s Hunter-Astuar (Australien) und d i s k u t i e r t den U m w e l t c y c l u s dieses F l u o r i d s . K N U T Z E N (1980) e r m i t t e l t e den E i n f l u 5 a n t h r o p o g e n e n F l u o r i d s auf Algen und P a t e l l a vulgata.

F Ã ¼ z w e i von C O N N E L L and A I R E Y (1982) u n t e r s u c h t e A m p h i p o d e n l a g die m a x i m a l a k z e p t a b l e t o x i s c h e K o n z e n t r a t i o n bei der Ca.

v i e r f a c h e n S e e w a s s e r k o n z e n t r a t i o n . D i e g l o b a l e B e d e u t u n g von i n d u s t r i e l l e r F l u o r - A b g a b e s c h à ¤ t z C A R P E N T E R (1969) z u m a x i m a l 10 %

-

20 % d e s F - G e h a l t e s im R e g e n a b ; f a l l s t a t s à ¤ c h l i c 89-90

% d e r F l u à Ÿ w a s s e r z u f u h ins M e e r z w i s c h e n S e e w a s s e r und R e g e n z i r k u l i e r e n w e r d e n (s. U. ) , w à ¤ r i n d u s t r i e l l e P r o d u k t i o n die b e d e u t e n d s t e Q u e l l e im g e o c h e m i s c h e n K r e i s l a u f des F l u o r s .

Fluor aus vulkanischer A k t i v i t à ¤ : O b w o h l F l u o r einen s e n s i b - l e n (lokalen) I n d i k a t o r fü aktiven V u l k a n i s m u s d a r s t e l l t , trzgt diese Q u e l l e g l o b a l nur z u weniger als 1 0 % z u m d u r c h - s c h n i t t l i c h e n F-Gehalt i m R e g e n bei ( C A R P E N T E R , 1969). U n t e r - m e e r i s c h e n V u l k a n i s m u s als möglich F-Quelle u n t e r s u c h t e n W I L K N I S S et al. (1971) n a h e H a w a i i an e i n e m (zeitweilig) a k - tiven V u l k a n in 5 0 0 m W a s s e r t i e f e sowie an F r i s c h w a s s e r , das durch v u l k a n i s c h e s G e s t e i n perkoliert. S i e s t e l l t e n k e i n e n E i n f l u B a u f die Z u s a m m e n s e t z u n g des M e e r w a s s e r s f e s t , w e n n a u c h eine A u s l a u g u n g von vulkanischem G e s t e i n in g e w i s s e m Un- f a n g m à ¶ g l i c ist. R O W E and S C H I L L I N G (1979) f a n d e n , da Ba- s a l t e , die o b e r h a l b von 5 0 0 m am R e y k j a n e s - R i d g e g e b i l d e t w e r d e n , fast alles F l u o r z u r à ¼ c k h a l t e im G e g e n s a t z zum A u s - g a s e n von Chlor und Brom. F l u o r in B a s a l t e n v e r s c h i e d e n e r M e e r e s g e b i e t e wird von A O K I et al. (1981) d i s k u t i e r t . D i e Verteilung von w a s s e r l à ¶ s l i c h e F l u o r i d und insbesondere h o h e G e h a l t e i n G r u n d w a s s e r w u r d e n in der F o l g e des A u s b r u c h s des H e k l a - V u l k a n s auf I s l a n d u n t e r s u c h t ( W I L K N I S S et al., 1 9 7 1 ; O S K A R S S O N , 1980)*

Zur G e o c h e m i e des F l u o r s im M e e r : U n t e r "steady state9'-Be- d i n g u n g e n l a s s e n sich P r o z e s s e , die dem M e e r F l u o r e n t z i e h e n (Sedimentbildung). d e n Q u e l l e n von F l u o r i d i n M e e r w a s s e r (Flußzufuh und k o n t i n e n t a l e E i n b r i n g u n g via Atmosphäre g e g e n à ¼ b e r s t e l l e z u m V e r s t à ¤ n d n i des K r e i s l a u f s und zur Berechnung d e r m i t t l e r e n R e s i d e n z z e i t des F l u o r s im Meer.

Senken : N e b e n dem A u f b a u von d e f i n i e r t e n F l u o r i d - V e r b i n d u n g e n a l s G e r à ¼ s t s u b s t a n d u r c h O r g a n i s m e n ( 2 . B . als C a F 2 d u r c h M o l l u s c a und A r t h r o p o d a (LOWENSTAM and M c C O N N E L L , 1968) o d e r durch G a s t r o p o d a (bis ca. 3 % d w als Fluorit-Nadeln); als K 2 SiF6 bis 11 % dw d u r c h den S c h w a m m H a l i c h o n d r i a m o o r e i (GREGSON et al., 1979); a l s K a r b o n a t - F l u o r o - A p a t i t (Francolit) i.n der S c h a l e durch den B r a c h i o p o d e n L i n g u l a spec. ( M c C O N N E L L , 1963) w i r d F l u o r i d aus dem M e e r w a s s e r vor allem durch E i n b a u i n , sowie S e d i m e n t a t i o n von K a l k - B i l d n e r n e n t f e r n t ; typische Gehalte v o n C o c c o l i t h o p h o r i d e n und F o r a m i n i f e r e n l i e g e n z w i s c h e n 2 0 0 und 4 5 0 p p m , w à ¤ h r e n O o l i t e (Aragonit) a u s u n g e k l à ¤ r t e G r à ¼ n d e bis 1 6 0 0 p p m besaßen (Dazu auch:

I C H I K U N I , 1979).

31

Als zweitwichtigste Senke wird der Einbau von Fluorid in Ca- Phosphate betrachtet, dem gegenübe andere P r o z e s s e quantitativ unbedeutend seien (CARPENTER, 1969). Quellen : Der Einbettung von Ca. 4

-

⁷ *10" g F / J i m Sediment stehen das 5-8 fache an Einbringung ins Meer gegenüber nämlic 3 2 *

10'' g F/J (CARPENTER, 1969), die sich aus dem mittleren Gehalt der wichtigsten Weltflüss von 1 0 0

-

²⁰⁰

(LIVINGSTONE, 1963) gut berechnen l2ßt Die D i s k r e p a n z zwischen Quellen und Senken im Meer ist vermutlich darauf zurückzuführ (CARPENTER

,

^{1969), da 8 0}

-

^{9 0 % der F-}

Zuflüss zwischen Meer, Atmosphär und Landzuflüsse zirkulieren. Fluor wird bevorzugt aus dem Meer a n die Atmosphär abgegeben, wie sich aus dem F/Cl-Anreicherungs- faktor (das 1 0

-

1OOOfache des Seewasser-wertes) in R e g e n und S c h n e e ersehen läß Mit dem R e g e n gelangt das Fluor auf die Kontinente und von dort Übe die Flüss wieder ins M e e r ; aus d e n ähnliche Konzentrationen von F in Flußwasse und R e g e n (50

-

¹⁰⁰ p g / l : CARPENTER 1969) läà sich ersehen, da das m e i s t e Fluor bereits im R e g e n vorhanden war. Aus den ähnliche

Fluor-Gehalten in Fluß-Tonen Meerwasser-Tonen und

atmosphärische Staub sowie in der Â¥ 2 p-Fraktion von haupt- s à ¤ c h l i c terrigenen und pelagischen Sedimenten wird ferner g e s c h l o s s e n , da Verwitterungsprozesse k e i n Fluorid in den g e l o s t e n Zustand überführ und da F l u o r , das an Tone gebun- d e n i s t , im wesentlichen unveränder vom Land Ÿbe Flüss und Meerwasser ins Sediment gelangt (vgl. mittlerer F-Gehalt in Fels-Material : 6 2 5 ppm. ROESLER and L A N G E , 1972). J e n a c h d e m , o b man die Residenzzeit von Fluorid im Meer auf die Zufuhr aus F l à ¼ s s e oder den Entzug durch Sedimentation bezieht, ergeben s i c h Zeiten von ca. 4 5 0 0 0 0 J a h r e n (TURNER et al., 1980) oder e i n i g e n Millionen J a h r e n (CARPENTER, 1969).

Analytik im Seewasser : Fü die Untersuchung von Seewasser- proben sind drei Verfahren beschrieben worden : die kolorime- trische M e t h o d e , auf der Bildung eines tertiäre Komplexes z w i s c h e n Alizarin-Komplexen, einem Lanthaniden-Element und Fluoridionen basierend, ist die genaueste mit einer Standard- abweichung von < 1%

.

Die potentiometrische Methode (Elek- trode) verbindet größe S c h n e l l i g k e i t mit der Möglichkeit s o w o h l Aktivitäte als auch K o n z e n t r a t i o n e n zu bestimmen, 32

liegt in der G e n a u i g k e i t aber unter vorgenannter M e t h o d e (St.

Dev. 3

-

^{5 % ) .} E i n e etwas aufwendigere p o t e n t l o m e t r i s c h e M e t h o d e fü die S e e w a s s e r a n a l y t i k wird von R I X et al. (1976) beschrieben. E i n e U n t e r s u c h u n g mgglicher F e h l e r q u e l l e n b e i der M e s s u n g mit E l e k t r o d e n und Vorschlage z u deren V e r m e i d u n g w u r d e kiirzlich von N I C H O L S O N (1983) veräffentlicht E i n e z e r s t g r u n g s f r e i e , aber w e n i g genaue M e t h o d e besteht i n der P h o t o n e n - A l c t i v i e r u n g s a n a l y s e . à œ b e r s i c h t s a r t i k e z u r A n a l y t i k w u r d e n erstellt von R I L E Y (1975) und W H I T F I E L D (1975).

F. B u c h h o l z , I n s t i t u t fü M e e r e s k u n d e , K i e l

D i e D y n a m i k d e s F l u o r i d g e h a l t s i m H Ã ¤ u t u n g s z y k l u der E u p h a u s i i d e n

D a s G e n e r a l t h e m a meiner U n t e r s u c h u n g e n lautet : " H à ¤ u t u n W a c h s t u m des a n t a r k t i s c h e n K r i l l s , E u p h a u s i a s u p e r b a " . E i n e r s e i t s w e r d e n H à ¤ u t u n g s f r e q u e n z e und j e w e i l i g e r Z u w a c h s b e s t i m m t , also D a t e n z u r E r m i t t l u n g der W a c h s t u m s g e s c h w i n d i g - k e i t gewonnen. D e r a n t a r k t i s c h e K r i l l häute s i c h in d e n S o m - m e r m o n a t e n regelmäß und in recht k u r z e n A b s t à ¤ n d e von 1 0 bis 1 4 Tagen. Andererseits i n t e r e s s i e r e n die s t o f f l i c h e n V e r à ¤ n d e r u n g e n wxhrend des H à ¤ u t u n g s z k y l u s V o r a u s s e t z u n g fü häu t u n g s p h y s i o l o g i s c h e U n t e r s u c h u n g e n ist ein S y s t e m , das es er- l a u b t , das Z e i t i n t e r v a l l z w i s c h e n d e n H à ¤ u t u n g e in d i s t i n k t e P h a s e n zu unterteilen. Wir v e r w e n d e n dazu morphologische K r i - t e r i e n ( B u c h h o l z , 1982).

I n z w i s c h e n ist es a l l g e m e i n b e k a n n t , da das Fluorid im K r i l l h a u p t s à ¤ c h l i c in der S c h a l e f i x i e r t ist. D i e s e s führ a b e r d a z u , da das a n g e r e i c h e r t e F l u o r i d etwa a l l e 1 2 T a g e dem T i e r m i t der E x u v i e w i e d e r verloren geht. D a r a u s e r g e b e n s i c h 3 F r a g e n , die hier behandelt werden sollen.

1.) W i e s c h n e l l wird das Fluorid nach der E c d y s i s e i n g e l a g e r t ? 2.) W i r d es aus dem W a s s e r , oder aus der N a h r u n g a u f g e n o m m e n ? 3.) G e h t a l l e s F l u o r bei der H Ã ¤ u t u n v e r l o r e n , oder f i n d e t vorher e i n e R Ã ¼ c k r e s o r p t i o o d e r gar S p e i c h e r u n g der sub- s t a n z im K Ã ¶ r p e s t a t t ?

Bei a l l e n b i s h e r i g e n q u a n t i t a t i v e n F l u o r i d b e s t i m m u n g e n im K r i l l w u r d e der H à ¤ u t u n g s z u s t a n n i c h t berücksichtigt D i e U n t e r s u c h u n g e n sind in der f o l g e n d e n T a b e l l e z u s a m m e n g e f a à Ÿ t A l l e M e s s u n g e n w u r d e n mit H i l f e der i o n e n s e l e k t i v e n E l e k t r o d e d u r c h g e f à ¼ h r t

Soevik 6 Braekkan 1 9 7 9

Schneppenheim, 1 9 8 0

Christians & Leinemann 1 9 8 0

Christians & Leinemann

& Manthey, 1 9 8 1

Szewielow, 1 9 8 1

Buchholz, Keck&

Adelung, 1 9 8 3 in Vorher.

anztier Exoskelett

3 3 3 0 ,

- .

9 0 0 0 - 1 4 0 0 0

1 2 9 0

1 3 3 0 - 4 0 1 1@

2 2 6 4 6 s 6 0 4 ( 2 3 0 n 7 8

z w i s c h e n - hhutunqs- stadien

arapax

1

Pleonmuskel konserviert

Pleonmuskel frisch przp.

Angaben in ppm Trockengewicht, E.superba

Soevik und Braekkan (1979) z e i g t e n , da 85 % d e s Fluorids in der Kutikula zu finden ist. D i e Werte von Schneppenheim (1980) und Christians und L e i n e m a n n (1980) sind vergleichbar, bis auf den hohen Gehalt in der S c h a l e , der vermutlich auf den Umstand zurückzuführ i s t , da die Proben der letzteren Autoren aus maschinell verarbeitetem Schalenmaterial stammen, das in seiner stofflichen Zusammensetzung veränder war. In der folgenden Veröffentlichun k o n n t e die gleiche Arbeitsgruppe (Christians et al., 1981) d e n Nachweis f à ¼ h r e n da der F- Gehalt im Muskelfleisch abhängi von der Lagerzeit ist : Frisch geschälte K r i l l weist nur geringe Fluoridwerte auf.

Offensichtlich wandert das Fluorid in gefrostetem K r i l l aus der Schale in das Fleisch. D i e Werte von Szewielow (1981) sind ebenfalls vergleichbar, liegen jedoch

-

methodisch bedingt

-

etwas niedriger. Die eigenen Bestimmungen wurden in Zusammenarbeit mit

A.

Keck ausgeführt Die erhaltenen D a t e n (Buchholz et al., 1983) l i e g e n fü Ganztier und Exoskelett in den gleichen Größenordnunge Die Muskelwerte sind