126 Sehulz: Die Durehliiffung der Nord- und Ostsee. [ Die Natur- [wissenschaften

Edison, s Arbeit am Tel.ephon und besonders die Erfindung seines Kohlentransmitters ist von praktisehem w~e yon wissensehaftliehem Wert. Als er Ne einer Sehli.egu,ngs- and 0fin:ungs- methode anhafte~den Fehler erkann:te und des- wegen eine Vorrieht'ung mit Kohtenteilehen an die Stelle setzte, die in Wirkliehkeit ein Ventil- prin,zip dars,tellte, in dem tier W, iderstand ,und da,her der .Strom mit der Xncteru~n,g des Drue~:es ver~n, derlieh war, gab er nns eine gro~te Verbesse- ruing in einer der nfitzlid~s@n unter den mo- dernen .Erfind,ungen - - eine Verbes,serun,g, die unn~itte~bar .die Erfin, d:ung des Telephons zu einem pra~ktischen ,~nd ko,mimerziellen E'r~oI,ge fi}hrte. Das war elb.en,falls eine wissenschaftliehe LMstung.

Edisons Erfindnng des Phonographea, der es mdglich maeht, .die Spraehe und jede Art 3£us,ik und Gerguseh ,auf toten Sc:heilben gnd Zylindern aufzuspeichern, belieb,ig oft zu wiederh,olen und ftir die Zukunft aufzubewahre~, is,~ eines der wissensehaftliehen Wunder de s letzten J~hr- hunderts. Diese E'ntd, eek ,umg gehdrt der Wissen- sehaft an und die dureh s,ie mdglLeh gewo.rdenen und bereits gemaehten A~wen,d.un,ge~n s,in,d yon wi~klicher wisse~seha~tllcher Bedeut:ung, wie sie such van, ,grogem votks¢~imli.c:hen Werte sin(]. Edisons akustische Untersnchung:en zur Verbesse- rung der Sprecl~nsschine um~assen ein weite s Fdd.

Seine e3ektroehemisehen Unte~s,u:ehung~en in Vm%indung n i t der E',rfin,c~ung und der E,nt- wi'e'ktu~g se.in.es Akkumulators fii.hrten zu tier E~n,tdee~kung chemiseher Ver,bin.dun~en, die die Herstellu~ng eiges pralktf.sch brauehbaren Akku- m.ulato,rs mit ein,em a~kalisehen Elektrolyten ge- statt, en; ein.e k.eines~a~egs kle~ne Wissensehaftliehe Leistu,ng. ~E;s gelang ihm ferner; ,einen ehemis.ehen gor,gang zu entdeeken,, der fast vdllig revers.i'bet verlgnft, so ,daft kein oder nur ein klei~n,er Vet- lust .der v.erwendeten Stoffe eintritt.

Eine andere wissens,chaftliehe Entdeekung yon

Eilison, die der Erw~hnung wert ist, betrifft die X~deru~g der Reibung, wenn pordse M aterialien n i t Elektrolyten ~befeuehtet und zwischen Elek- troden gebraeht werden. Er ben utzte dfese Ent- deekung in lent sprechendem Telepho,nen. Die Erfindung war bereits in der Ausstellung in Paris im Jahre 1881 zu sehen.

Edison hat zuerst entde&t, dat~ wolfram- saures K alzium in Rdntgenstrahlen sehr empfin.d- lieh. flnoresziert, u,n,d daranf :beruht seia Fhoro- skop. In dieser selben Riehtun:g nntersnehte er zahllose 3£ineralien u~d kristaltis.i,erte ,Salze und Miseku~gen, um ihre Fluores,ze~z ,auf Rdntgen- stra,hlen zu untersuehen. Er ~and, dad a]Ie Kristal]e yon organisehen ISalzen, die den Benzol- kern enthalten, in RSn~genstr~hlen fluoreszieren.

Edisons Beitr~ge znr reinen Wissensehaft sind kei~esweg's klein, ,~ber seine Beitrfige zur an- gewandte~ Wissen.sehaft sdnd weft grdl~er. Kein Mensch hat ihn in .~er Geschi.ekliehkeit f~,ber- tro,f£en, teeh,nlsche Seh~ier~gkeiten zu nmgehen, wenn es Gait, w,~gsenschafttieh'e Prin, zipien auf die Teehnik ,anzuwe~den. Von seiner wissermehaft- li,ehe~ Arbeit wird vie.les nie mals, b,e,kaln,nt wer- den, well es nfeht a'ufgeschri~ben ~ worden ist. Er war niema]s in erster LiMe u m d e r Wissen,sehaft willen an der Wissens.eka~t interess~ert und hat lreine rein. wiss,ens,ehaftli,ehe Unters,u, ehnng ange- stellt, die nieht zu sefinen Erfind.ungen in Be- ziehung grand. Ibm stand sein ganzes L,~ben, fang eine nicht zu ermi~dead,e Arb,eSts~gMgkeit zur Ver- fiigung und eine un.ii,bertroffene erfinlderi~sehe ~e- sehiekliehkeit. Er is~ ein&fan~t yon seharfem Urteil unl& hat ein z£h festhaltendes Gedgehtnis. U~n,d diese G~ben hat er w~hrend eine~ im h5ehsten Sinne t~ti~en Lebens dazu aufgewendet, der Welt neue Ideen un4 neue. Industri.en ~u geben.

(Dbersetzung aus den Original durch die Schriftleituag.)

Die Durchl i i f tung dor Nord- u n d Ostsee. Von Bruno Schu~z, Hamburg.

(SchluK) 4. Sauerstoffumwandlungsfal~tor und

respiratvrisvhe/r Quotient. Wie die a~gefiihrten Beispiele gezeigt ,haben,

ist eine 2~bnahme des relativen Saue rs~f~gehaites vo~ d n e r Zunahme des relat.iven Ko~lens~re- geha]tes 'beg]eitet und umgekehrt, wie es d, ureh die i~ Betr~a,cht komme~den bfol~s.ohen Vor- g~n,ge, Atmu~g nnd Assimilation, b ed,i~ngt ist. Es e~tsteht d.ie Fr.age, wle s{nd 4ie quantitati~ven Beziehun.gen zwi,sehen den Xn,derunge~ in den ]~[egge,n bei,der Gase. Sie ist ins,o~ern schwierig zu bea:nt~vortma, als wir wohl .die 3£enge tier im Wasser geldsten Gase zur Untersuehu,ngszeit be- st.immen kdnne~, aber nieht, wie grol~ die u,r- spriinglich im V~asser geldsten ?]fengen der Xo.m-

ponenten der Luft gewesen sin& Wit s~nd hier auf Vermu~unge~ ,angewies~n:, die aber als recht begrii~det an~usehen s i n & Wie bei tier Berech- nung des relativen Sauerstof£- und Kohlens.iiure- gehalts wi~d ngm, If,eh angenommen, ~4aB alas W~a,sser mit der gleiehen Temperature u~cl d,em- sdben JSalzgetmlt, wie sic in situ festgestell~ sind, a~ch urspriinglich einmal an der Oberflfiehe ge- wesen und mit der Atm.osphRre i'm Gle~ehgewieht gewesea ist. Di~se An~ahme ist n'ur angeniihert richtig. DaB sie ,a;ber ei~e Grundlage bild,e~ kann u~d die Ann"Maerung an die Wi, rkliehikeit meist sehr grog ist, ~olgt aus den .Stiekstoffbest~mmunlgen. Aus diesen .hat sieh er,geben, dab im VC2asser fast stets soviet Stict~stogf vo.r~han,dem: ~st, wie nach den

t t e f t 7. I 15. 2. 1924J

festg.estellten Warren yon Temper,atur und Salz- gehatt bei Ann~hme des Gleichgewichtszustandes mit &er Atmosphere zu erwarten ~ar . Dutch Differe~z,bild,un~g zwisehen den 'bereehneten und den beoh.aeh~ten S.aaerstoff- bew. Kohlen:s'fiure- me~gen t~gg sick also die Aroomalie des Sauer- stoff- bzw. Kohlensguregehaltes fin,den. Diese sind in der obere~ W~a.sserseahieht, die hiiufi,ger mit der Atmosphiire in Berfi~hrung ko.ramt, nur klein, so dal~ U~genaaigkeiten in der Analyse so- wie Beeinfl.ussnngen d'urch ]Kis.ehun.~svorg~nge ei~ne ver~hiil~n@mfig~g grol?e RoIle spielen. Bei den grol~en Werten tier Anomalie im ~[uldenwasser d.er Ostsee t reten diese Fa~kt,o,ren aJ~er sehr zur.iick, so d~ag mit den aus diesen Tiefen gewonnenen Werten mit Erfe]g der Vers~uch gemaeht wet,den konnte, die Beziehnngen. zwischen der Aao,malie der Ke~hlens~ure (AO0~) uad c~er d~s Saners t~ f s (AO~) ;~estzustellen ~ d eine~ Kohlenshuxe~Sa,uer-

/~ co~ / stof~qnotienten I -AOT! zu bilden. Das Ergebnis

war, ~4al~ in der Untersekieht der gan~en Os~see, ,mit EinsehluB des Fi~rdsehen un~d Bottalsehen Meerbasens im 3~ittel aller Fii]le, in denen die Anlomal~e cter Kohlensiiure gr58er a]s 0,50 cem/L w, ar, diese 'halb so grog war wie di.e c}es Sauer- stoffs, d. h. der Kohlensiiure*Sauerstvff-Quot, ieng war 0,5. Diese Fests tellu~g ,gi~b.~ d,ie 3£Sglichkeit, wenigstens Yiir die Unterschicht tier Ostsee arts dam Sa~erstoffdefizi t den Z~wach~s an a]s Gas

Sehulz: Die Dnrchliiftuag der Nord- und Ostsee. 127

unter der die :Summe der gebundenaa und freie~ Kohlen,s~ure ver.s~a.n~den wird. We.n~ wir nun zu- n~et~s-t .g~ durehl4iftetes ~'Easser ,betraehten, in dam also .die freie Kohlens.~ure ziemlich ko~stant egwa 0,3 b~s. 0,5 ecm/L be~rggt,.s,o, ist ,dort .der Wert .der Gesamtk~hlensiiu.re so g ~ wie allei~n dureh die Menge der Kar~bon,ate bedingt. Da nu~n a.ber der Salzge~alt des /~eeres .eine konstante Zu- s~mmen, se~zu~g hat-, l~gt s.ich die Gesamt~ohlen- s~v~re in ~ ,gue durehli~f~etem W~asser als Ahh~.ngi,ge ,des .S,a,lz,gehaltes &ar.ste]len. Dies wurde ftir die Ost, see durehgefiihrt.. Dami t w, ar d.4e >;[5.gliehkeit gese~af~en~, a ~ h fiir d,ws Wasser der grhl]eren Tie- fen, also ~iir s.ehledat, dnrehliiftetes Was,ser aus dem SalzgehMt Mnen bVert tier Gesamtk¢hlen- share zu errechn.ea ~bzw. airier gr,~p,h:isehen Dar- s~etlan.g zu en~ne~men, .tmt,er ¥oraus.setz'ung guten Dareh.liiftu~gszustandes. Der ta~sgehlieh dureh ]3eob,aetrttmg gefundene Wef t ist a..ber fiir der- artiges Wasser immer ,grhl]er als tier erreelanete, es is~ also in schtee~ durehli if tetem Wasse~ eine posifSve An'amMie der Gesam~ko.hlens:,ture ,zorh:an- ~d'en (h E CO~). Bildet mail nun den Quo~ien,ten aus der Zu~ahme der Gesamt:ko~lensik~re und dam

• . A E CO.~ Sauerst~ffdef~z~t --~O.~)~. so ein ergi~bt sieh mitt-

later Wert yon 0,9, d. h. ~/~o des verbrau~hten Sauerstoffs tret.en i~' tier Ko'hlens.~ure wie,der auf. Im einze~nen ireten die ,angev~a.n:dten Bega'i{fe in der folgenden Zusammenstellung ~lar hervor:

Tabelle 5. Sauerstoff, ~reie Kohlensgure and GesamtkohlensSure im Gotlandtief, 31. Juli 1922.

T ~ m -

T i e f e p e r a - fur m 0C

i~0 4,55 209 4,60

NS,1Z -

gehalt 0/~

10,90 12,81

Sauersfoff Freie K o h l e n s g u r e I G e s a m t k o h l e n s i l u r e relat. I Ano- relat. Ano- ] beob- auf0 °! Nor- An2- A CO~

eem/L Gehalt / malie ccm/LIGeh~lt t ~io~ l achier r~a~z.i m~l - t~8.~1 a o~ ccmlL ~ f ~ [ cem/LI ecru/L/ wart e ccm/L ] _ _ _ _ / °/o I z o ~

I I 3,62 43 --4,721 %7 640 ~ ~2,3 38,3L 38,77 34,45 ~-4,32 --0,48 2~45 30 --5,78 3,3 810 -[-2~9 40;38 40,84 35,82 + 5,021 --0,50

gelOster Kohlenshure za ber.eehnen, gi:bt a, ber noah ~icht .das Verhiilt~is zwisehen d,er gesamten ~eu- gebi:ldeten Ko,h,le.nsiiure and dam verbrau.ehten Sa.uerstoff. Denn naeh den ~keoretisehen Unte:.- sue'hun,gen verschiedener A~toren:, besonders vort K. Buch sowie i&en Experimenten yon A. Krogh ~ndert sich bei weetrsel~nden Ko~lens~turedru~eken das Yer:hiiltnis zwisehen Kar~bonaten und~ Bikar- bo'naten im Meere. Bei StSrung des v.orhandenen chemischen Gleichgew~ehtes dureh VergrSflerung des K.o,hlens~uredru~(~ks wi~d ein Tail tier neu ge- bildeten Xo~lens~ure znr U.mwandlung vein Xar- bonaten in Bi~k~rbenate verbraucht. Wenn also die Beslehung ewiscthen .de~ M.e~gen des ver- brau,chten ,Sauer,stoff- und der in,sgesaimt erze'ug - ten Xohlensiiuremenge fes~gestellt warden soil, so is4 ~icht n.ur der Zuwa.ehs tier aIs ~ Gas a~sgelSsten sag. ,,freien" K ohlenshure zu heriieksichtigen, sondern a:ueh tier Z,awachs der gebundeaen Ko,hlens~ure. Dies i st mSglieh d~urch Unter- snchung tier sog: ,,G~esamtkohlensgu,re (F, COs)",

A ~, COe A O~

- - 0,91 - - 0~87

A ~ CO~ , ,d.er vortei lhait als Der Quoi~ient A O.2 Sauerstoffumwandlungsfaktor zu ,bezeie'hn.en ist, weil e r a~gi:bt, wieviel Vol~mteile Sau.erst~)ff du,rch Kahlens~ure erset.zt sind, ist re cht kon- stan~t. Als mittlerer Wef t w'ur&e .a~s den .shmt- lichen bislang aus dam ~uld~n;wasser der Ostsee gesammelten glei.ch~eitige~ Beo,b.achtu~ge~ der &esamtkohlens~ure, des 'Sau.erst,o.ff- und des ,Salz- gehaltes die Zahl 0,9 ,M~geleitet. Diese ZakI ist gewissermafJen die Bilanz yon allen den Sauer- stoff- " und Kohlensiiuregehalt beeinflussenden Fal~toren. \r~crn' diesen ~st d.er weit, au~s wieh~igste zwelfe]10s der .&ie Lebensv.org~ng.e begleiten~de Oasweehse]. ~ber dias,en ]iegea Besti~mnzungen vor. Ffir F!ische ,hat man respirat, orische Quit:len- ten zwi's.chen 0fi4 und. 0,88 g efu~nden, fiir einige andere 5[eeresbew,ohner i£h.nliche Werte. Als mitt- ]eren respiratorischea Quotien~en fiir die das ]Keer bewo,Maen,de~a! Tiere kann naeh den bisher vorliegenden experimen:te~lerr Untersuc,h~m.gen

128

wnhl der Weft 0,8 bis 0,9 angese~.en werden. Der obe=n genamnte Wert 0,9 fiir den Sa.uer,sioff- umw~an.d'lungsf, akt.or im ]Y[ulden~wa.s.ser der Ostsee stimmt ~also ,der GrSl3e .hath re,it ~d~>m f~r die Tier- welt des ~eeres an~zuneh,menden raspiratori.sehen Quotdenten tiberein, und wir kSnnen ger.adezu sagen, daft hier .durel~ eine inc[irekte Moth,:de der mittlere respiratorische Quotient d.er die Unter- sehieht .der Ostsee bewohnenden Organismen an- genghert best£mmt wet.den ist.

Schulz: Die Durchliifmng der Nord- und Ostsee. F Die Natur- kwissensehaften

Aufnah~me weiterer Basenmengen dutch Auf- ]gsung von koh]ensaurem Kalk. Dal~ der erstere Faktor eine grol~e Bedeut, ung hat, wurde berMts erwiihn~ und ist dutch die Untersuchungen von A. Krogh un,d K. Yuch nachge~viesen, aus den in der OsSsee .gewonnenen Beobaehtun~gen liel] sich dies e,benfa]Is ~o]gern. l~[ehrere AnhMtspunkte sprec'hen ,aber dafiir, daft auch der zweite Faktor, niimlich die AuflSsung yon ko~alensaurem K,Mk, eine Rolte spielt. Ad, Jenssn stellte bei einigen

I0 ° Z O ° 3 0 °

A l k a l i n i f ~ des Oberfl§chenwassers der Os

im Au~lust (Milli~quivalente pro Lifer)

, U leabo r~

ChrisHania

Gofhenbur~O

L i b a u

M e m o /

J4ogmburg

g. Der Kallcgehalt des Meer wassers so,vie Kallc- aufl6su~vg am Meeresboden.

Wefi~n .die dutch den Aufbau und Abbau der Organismen ~im 3<[eere erz.eugte I(oh]ens~ure eirL= ~a,eh gelSst wiir.de, rr~iiBte d~e AnomMie der freien Ko~hlen:sgure gleieh der Anomalie ,d,er Ges,a,mt- kohlen.sgure seln. Das ist , wie d~s BMspiel in ~b~ger T, abel!e .ze~gt, ,durchau~s nieI~t der Fall, ~ie!- mehr gelter~die Beziehungeni ACO2 = 0,5 AO= u~n,d ANCO= = 0,9 AO2. -Dies ,besagt, dab ein Defizit an fr.eier K,~hlen.siiure Vor,banden i,st Un,d dab i~m Mitt.el war wenig mehr als drie II'glf~e-tier. erzeu.g'te~ Xo:hlens~ure als ~reie Ko'h.l,ensiiure auftritt , fasg .die Hglfte wir.4 ehemisch gebu:~den. Diese Bindulag kann b e i d e r Umwandlung des gelSsten K,arbo- hate in Bfl~arboa~ate erfo=lgen, a:ber aueh dureh

? _ 0 ° 3 0 °

Fig. 4.

~fuschelarten im Bornholmbecken bestim,mte EiJgenai'ten ira Bau der Schalen lest, die als eine Rea'ktdon gegen a~uflSsend 'wirkende Kr~fte auf- zufassen sind, aul~el~dem sind im gleiehen Gebiete ahgestorbene Muscheln, die anderswo viel zahl- reicher Ms lebende s.ind, Verh~ltnismgl3ig selten und aUl~erdem in ei.n~em sehlechten ErhaltuI~gs- z~st,an, de, so dab anzuneh, men ist:, dab auch bier A~uflgsung .stattfindet. Weiterlain ist in d.ieser Bezie~hung wiehtig, ,d:aB d,ie rezenten Ab!~ger.un- gea der Ostsee ,kalk, arm, j'a teilwMge ,ganz kalkfrei sind. E. Rupp~in stelIte 1907 i,m Bornh~lrabeeken einen Kallcgehal~ yon 1,18% lest, im Dan ziger Tier 1,06 % und in ~der Gotlandmulde 1,18, 0,38, 0,30, 0,27, 0,17 %. Der niedr~gste Wert yon 0>17 % wurde am gleiehen Orte ,beo:baehtet, an dem im

Heft 7. ] Schulz: Die Durchliiftung 15. 2. I924.1

J uli 1922 der grd~te Kohlens~uregeh, Mt der Got- lan,dmulde festgestellt w~rde. Im S:kagerr~k und Kattegat ,d,agegen, we der Kvhlens~uxegehult des \~dassers a n t ger ing i~st, sc~an 'k t , tier X,Mkgehsdt des Bo dens etwa zwische~ 5 a n d 13 %. Hier~aeh wird man ,der~ Schlug ziel~en k&~nen, 4ag des ko~hlensgurereiehe ~nldenwas,ser tier Ostsee tat- s~eMieh l~al~kauildse~.d vcirkt.

Von augerordentl i6hem ln:teresse ist nun in ddesem Zu, s am~men~hange, d,a,g n'~eh Munthe in be- zug a uf de~ Kal~,gehalt die rezenten A!blagerun- gen ,zu ~denen der YoMia- xnd Aneyluszeit im Gegensa~ stehem, indem Me ~veseatlieh ka]k- reieher sind. ~ a n darf hier,a~us sahlie£1en, dab des Bodenwasser der Ostsee ztz den ,genann~en Zeiten wesentlieh kohle~s~gnre~irmer ~a r als heute. Dies kana dadureh veru.rsacht ,gewes~n seiu, daf~ die VerM~dung des Os,t;seebeeke~s .m~it der Nordsee und dem Ozea~ weir ua,gehi~dm'ter und tiefer war als heute. Dad:urdx war aaeh ,der Wa,sser- a~stauseh ]eiehter mdgli:eh and ,~so a~eh der K~h]ensguregeha]t des Wassers tier bedenn,ahen Schliehten weir niedriger. Ein,e andere ~[dgtich- keit der Urssx~he ist, dad-,d~e Ostsee so gu t wie vdl]ig veto Ozean gbgesch]ossen war und g~nzlich m~it SfiB- oder ga.n~z sehwaeh sa}z~gem W asset er- fi i l l t war, in ,d, em d,ie wi, nt~rlielmn Kon~ektions- strSme his auf de~ Boden" reiehten. Wie dies Beispiel zeigt, verma,g &ne eingeihende Unter- suehnn, g der Bodenpro,ben i.n Verbind~ng ~ i t einer Dis'kussion vom ozea~ogr,aphisehen S tand , punkte .aus Gesie'htspunkte z~ ,lie~ern ~fir die Re- konstrukt ion des Reliefs des 3£eeresbedens fri iherer geo]ogi,seher Perioden. Die sehon friih'er yon Wol f f nnd Munthe bisher leider o~ne den gewfinsehten Erfolg er,ho~0ene ~Ferderun,g naeh einer eingehen, den geologisehe~ Erforsehung des Be,dens der Nord- u,nd Ostsee ist dasher naeh- driieklieh, st, zu wiederhoIen umt, als ei,ne ~Ss,sen- sehalt l iehe Notwend,igkeit zu 'bezMehn,en:, um so mehr, ats die hi,er gewo~nenen Ergebnisse u. a. A n~altspunlcte fiir ,die Ld~un, g des Pro~blems des Katkgeh*al±s der Tiefseeabl~ger'ungen zu liefer,n verspreehen.

Ob am Bode~ der Os'tsee Ka}k a,u~gelds,t wird, m~it~te dureh d,ie Fes~stell'nng einer Ym~rSt~erung des K,alggehalts in dem b,odeanahen Wasser direkt n~ae%wei,sbar se~m Wenn dies, wie u n ten ngher betr.ae~h~et wird, auch bis~her n ieh t gelu,n-

der Nord- und 0stsee t29

gml ist, so ist dieser Wed dveh nicht aussicA~slos. Der KalkgehMt eder vielmehr die Allsaliniffit, d. i. die an Kohlensgnre geb~ndene Basen:menge, ist s~hon se i t lgngerer Zeit eia~e wiehtige Bestim- mungsgrdt~e in der Meereskunde. Es hat sich hesausgeste]lt, dab 4% Al~kalinitgt im ~llgemeinen dem Sa~gehal t proportional ist. Sie wird, wen a wit yen der N or.d,see ausgehen xmd i n die Ostsee fortschreiten, i,mmer kleiner (vgl. Fig. 4). Ffir 4% o~fene Nordsee g i l t d,ie BezieGung A : 0,06788 S m~qu,./L ~). Wegdet m a n diese aber fiir die Ostsee un,d die ~,berga~gsgebiete zur N ordsee an, so ergeben s~oh, wie die fo]gende T'a:belle zeigt, betr~chtl~.ehe &bweielmngen vor~ den tats~chl~ch festgestetlten Werten, d,ie letzterer~ sind we sent]ieh hdher als d% bereehneten.

Tabelle 6. Typische Werte der Alka~initdt im Oberflf~chenwasser.

Offene Nordsee . . . . . . Skagerrak . . . . . . . . . . . Kattegat . . . . . . . . . . . . . Arkonabecken . . . . . . . . Bornholmtief . . . . . . . . . Gotlandmulde . . . . . . . . tqnnischer Meerbnsen. Bottnischer Meerbusen

(Nordquarken) . . . . .

~'0/0 0

35,0 30,0 21~0 8,3 7,8 6,8 3,5

4,0

A ~ S)

2,38 2,17 1,91 1,47 1 , 4 6

1,42 1,10

0,99

A" ~) A" - - A , ~)

9,38 i 0,00 %04 + 0,13 1,43 @ 0,48 0,53 + 0,91 0,53 I q- 0,93 0,46 ~ 0,96 0,~4 + 0,86

0,27 @ 0,72

Dies ist i n F:ig. 5 fiir die 5s¢liehe Nord.s,ee so,vie de~ Skag.err:ak, K.attegat un.d d% Ostsee eingehe:n- der da~gestel]t, tIim" t r i t t aber deutlich herver, dab die Anomalie der A]kalin~itgt ke~ne Funkti ,d~ des Salzgeha]ts i sG ,den~ s l e ~ m m t vo~. tier Nord~ee his i;n: die mitt}ere Os~see zu, ixm Fin~is¢hen u~c[ Bo%nisehen ~[eer,busen ,aber wieder .ab. T ats~teh- lioh ergibt sieh, d.aB die Al, kali'ndt~t i~ hohem Jvlal~e yon der ~3esck~fen;heit des z~flieflenden Wassers abhiingt. Da~s in den Kat tega t ~rt4 die siid}ishe und mit t lere Ostsee gelaagende Wasser

2) :~i'Bi:gqai~v~len~e ira Li,~er. Um d~e A~gsdben i,n m~qu./L. ,in can/L. Xohlensgm-e ~i.'berzufiihren, :ist IvIulti. pli~ti.on rMt 11,2 erf.ord~rtidh.

s) As = durch Be~bachtung gef~ndene ilkMindtgt. a) A ~ = mit der For~me~ A = 0,06788 S ~q~t.]L.

errechnet. ~) A ~ ~ A ~ = An~)ma,lie der AlkMinit~t.

Tabelle 7. Beziehungen zwischen Atkalinit?~t und Salzgehalt in der Nord- und Ostsee.

1, 9 .

3.

4.

5. 6.

Nw. 1924.

Geltungsgebiet Formel Geltnngsbereich Ffir Salzgehatte yon . . . bis

A ~-~ 0~06788 • S m~iqu/L 34,5 - - 35,5 0/® A -~ 1,30 -4- 0,0290 • S , 17,5 - - 33,5 °/00

Offene Nordsee . . . . . . . . . . . . . . . . . . Skagerrak und Kattegat . . . . . . . . . . Beltsee, siidliche und mittlere O s t -

s e e . . . . . . . i . . , . . . . . . . . . , . . . . . . . .

N~irdliche Ostsee . . . . . . . . . . . . . . . . •innischer ~¢Ieerbusen . . . . . . . . . . . Bottnischer Meerbusen . . . . . . . . . .

A -~ 1,17 q- 0,03667 • S , A -~ 0,36 q- 0,147 • S , A -" 0,68 + 0,117 ,~ , A : 0,24-}- 0,185 • ~ ,,

7,5 -- 17,5 0/00 5,5 - - 6,5 o/®

<60/o0 < 6 o & )

18

130

entstammt meist kal'krei,cheren Z,uflul]~gebieten, es vergrS~ert deswegen die AIkalin~it~tt. Des aus den arch~isehen ~eb,ie~e~ Fennoskandi~as, ~n~ den Bott- nischen und Finnischen Meer,busea ~bflie~ende W,a.sser ist meist ,ka~frei, es vermindert die Alka- li,nit~t, Fi~r die einzelnen Teile der Otstsee be- s~ehen &abet verseMedene Psezieh,~ngen zwisehen Satzgehalt and Atkati~,i~iig, ~.de Sie in Tabetle 7 n~her au£gefiihrt s~nd.

We~de~ man, nu,n die ~iir die Beltsee, siidliehe ~nd ,mittlere OsCsee ~hgeleitete Fermel aueh ~iir die iibr:igen Gebiete a n , so t r i t t deu~tLieh vor An, gen~ wi~ sehr des W, asser der s,fidliehen und mittlere~ Ostsee mit Xal, bona~n angereichert ist. Ringsum ist die Alka]i~it~t niedriger a~s, der aus

Schulz: Die Durchlfiftung der Nord- und 0stsee, [ Die N a t u r - k w i s s e n s c h a f t e n

der Alklalinit~it vorhand,en sei~ miiBte. Dies zeigen ,5i~e :bisherigen Beobaehtu~gen v;Ber nieht. Die &no,n~alie~ liegen innerhalb der Beoibachtu,ngs- ~ehler, so d, aB eine AuflSsung yon Xal, k v, om ~[eeresbodsn dutch Ver~sderun~g der Zusammen- setzu'ng de r gelSste~ Salze n, ie~,t n~ol~z:uweisen fst. Dies spriSht ~ber ndcht da,gegen, dal~ tats~chlieh KMk auigelSst Mrd. Die Sed£ms~ta~ion erfo,lgt sehr langsazn und tretz d:er ,ira ¥~rgleich mit dem Tiefenv;asser der Nordsee verh~lt, nis m~l]igen Stagnation des ]~£u}dsn,w~ssers der Igs{,see ~st c}essen Ern~u~erung doch ~ s ein sehr sehneller Vorgang gegenaber der 2~b~a~gm'u~ng der Boden- sed.imente anzusehen. Selbst eine in~n,erhalb .der Genaui,glkeitsgre~ze der b i s h e r ~ e n A~kalinit~ts-

s ° m :

Abweichung derAikalinit~it des 0berfl~ichen w a s s e r s

im A u g u s t yon deP Beziehung:A = 0.06788 S (Milli~quivalente pro Liter)

I5 ° 2 0 ° 2 5 ° 3 0 °

Christ iania

, M e m e /

5 ° 10 ~ ] 5 ° 2 0 ~ 2 5 ° ' 3 0 7

F i g . 5 .

dem SalzgehMt erreclmete Weft (v,gl. Fig. 6). Beso~ncIezs ist d~es im Bott~isohen' umt Fin~ischen 3£eerbusen der Fall.

Da fiir die einz~l~e~ kCegd~ne~ und fiir die verschi~edenen Salzgel~alte des~W~ssers der Ostsee die Bezieh'un, gen zwlschen S'atzgeh~alt wad Alkali- ~it'~t b ekan~t sind, 'tcan~ die A .lkalinit~t auch ffir das Boden~asser err:echnet wer&ea. ~ a n kSnnte nun vermuten, d~aB in£olge der Kalka~afl5snmig ,am Beden trotz Anwen, d~ng tier f[ir Region ,and Salz- gehalt giiltAgen Formel eine po.sitive Anomatie

~ m m u a g e n lie~ende VergrSBerung der Alkali- niter d~re~ Aufna~hme 'v~n Kal, k d~irfte ~us- reiohe~& se~n, um ,de~ Boden kal~arm zu ~ma~hen. So @ar~ m,a~ w~hl unter Beriiek~oht~u~n~ der ~o,ben angef~ihrten Tatsaohen den Schtu~ ziehen, d~a~ ~as ~ut~c~sn,~a~er tier O~tse~ ~etl~Eohtlich kal, k, au{15.se~d wd.~t, dooh i st dieser Vo,rgang im V,e~gleic~ ztt clen Bee~nflass,~n,gen ,cIes ~ s g e h a l t e s

.dee i~eerwassers durch (tle O r g a ~ m e ~ aul]er- o,~dentHe~ l:angsam und vergrSBert die All~,alin~t~t nicht met]~b:ar.

Heft 7. ] 15. 2. 1924J

6. Die Real~tion des Meerwassers. Parallel mit den k~d'erun~gen der Alkali~n~t~t

und des Gehaltes an freier Keh~e~sfiure gehen be- tr~chtliehe S.chw~nk~n~ge~t in der ReaCtion des Meerwassers. Von de~ g~elSsten Sa]zen beein- flussen die ~meisZen, weft s~ie a~n~hernd, Ne~tral- saIze sind, die R eaktion nut wen~g, in st~rker~m ]~[al]e ist dies ,~ber be~ den Kar,bo~naten und B,ikar- bon~a~en der Fall. Diese si~d Sa]ze starker Baseu u~ncl s chwaeher *S~u,ren, drureh ihre hydrolytisehe Zersqpaltu0ag w, lrd ~dema~a~h die Wasserstoffzahl vel~kleinert, ,&uroh d:ie freie Kohlensii,ure. da- gegen vergrSt~ert. Es wirtct also im Meerwasser

Schulz: Die Durchliiftung der Nord- und Ostsee. i31

dur.ch .den S~agerra~, Katt~gat, die O:stsee his in d*~s Innere 4er F.i,nnl~an~d begrenzen~den )£eere pa- rallel mit tier Ab~ahrme der A~alha;it~t la~gsam zu, wenn yon lokalen Bee£n~lussungen a~bgesehen wird. In tier o.ffe~en. ~or.dsee wurde~ im Juni 1921 Werte yon eut~va 6,5---7.10 -~ festges:~ellt, in 4er B.ottenwiek d~gegen :i~n Junl 1922 40--50.10 -~.

1Vfit ~vaehsender T iefe nimmt i~ beidera ]~eeren der Salzgeh.alt un4 4an~it auch ~ die Alkalinit~t zu, besonder.s is~ d'ies ~n tier Os%see der Fall, dadurch alleia ~st eine Verkleineru~g der Wasserstoffzahl bedingt. A~ber parallel ateigt tier G~hal~ a~ freier

~o ° ~ ° ~o~

l ~ A b w e i c h u n g

d e r A I k a l i n i t ~ des 0 b e r f l § c h e n w a s s e r s ~

im A u ~ ] u s f von d eP Bezieh u n 9 : A = i. 17 + 0.03667 S '

(Mi l l i~ iguivalente pro Liter)

) Ule~bor~

Chrisflan/a

G~enbur~

il I Libsu

Hsmbu~ ¥0 ° 2 0 ° 3 0 "

Fig. 6.

das Vorhandensein der l~ohlensauren Salze ~uf eine allcalische, das der freier~ Kohten, siiure a~u[ eine saute t~eak, tion des Meerwassers hi~. Iqtm iiberwiegt, yon wenigen Au~s'hmen ,aibgeseh~n, d.er Eiinfl'uB der K arb,onate, so d,a~ das Meer- wasser gan~ i~berwie~g'e~d alk, a~i~ch ist. Da nun ~n der l~[eeresoberf]~che der Gel~alt .an freier K ohlens~ure regional ~ur verh~tltnism~tBig weni.g schwan~kt, ist deft die Yer~nderu~g des ~Salzge- halts oder ,ge~uer der A~ka]inlt~t in erster Linie bestimmend fiir ~ie ~rS~e tier ~sserstoff icmen- konzen:tration. Danach nin~mt al~o die GrSl3e der Wassers.to.ffzahl vo .n der lqordsee ausgehend

Ko]l]e,ns~re, un,d zwar so betr~tchtlich, dab der Einflut~ .der Zun~.hme der Alkali~it~t bei weitem aufgew.ogea ~ird:, so daJ] aGgemein mit zuneh,men- der Tiefe d~ie W, asserstof~zahl ztm~mmt. Am B oden .der offenen No rdsee wu:r;&en £m Juni 1921 Vv:erte vein 9 - - 1 3 . 1 0 - 9 beo~bachtet, in 4er Ostsee abet, b ec~i.~gt dureh .die weir st~r, k ere Zunahme an freier Ko}~lenshltre, wesentliek ,hShe~e We rte (~gl. Fig. 7). Bes.on<}er.s v~ar dies :ill der Gotlandm~lde tier Fall. &m Bo de~ des Go¢landtiefs un4 west- lioh ~otlan~ ~ r die t~eaktian~ des ~eerwass.ers .im 3uli 1922 so@ar .s~uer. Dasselbe war a~m Bodea der Botte~wiek der F~I , deft geni~.gte loei ~ ~dem

132 Schulz: Die Durchliiftung der Nord- und 0stsee. I Die Natur- [wlssenschaften

geri,n~gen Salzgehal t und also kleinen Alka l in i th t z iehung stehenden hydrographischen F~ktoren die do r t vorhandene gerin,ge Vergr58erung des ni(~ht ot~ne Einf lu8 auf d ie Organismen sind. Ge-

R e a k t i o n d e s B o d e n w a s s e r s

der O s t s e e

Nai, duni, duli 1~22

Die Zablen 9eben die ~(onzen"rvation der Wassers*oFflenen an (y-lO -~)

[ ~ a l k a l i ~ c h e Reakrion ~ s a u r e ReaMion

, -Jl

~ 0 ~ 25"

Fig. 7.

K oMea~.s~iuregehalts berei ts , um saute Reak t ion zu erzengen,

~ s i s t zu vermuten, ,d, ag d i e i~ tier Ostsee ~est- gesf~ll ten aul~rgewi~l~nlie?a groBen C_~gens~tze im I)urcmtif tungszu, s tand un~ der daza in Be-

n,auer sin.d wir darii~ber n ieh t un te r r ich te t . Da abet an s~,mtlichen hydrGgraphischen S ta t ionen der ,,Pose~do.n"fa~hrt urrd. auch an e in lgen der ,,Sk, age~a~"fahrten %V, asserprebe~ z u r P l a n k t o n - unters~achung entnomman, sind, so wlrd nach Be-

HeR 7. ] 1 5 . 2 . 1921! Waldschmidt-Leitz: Uber Enterokinase. 133

endigung dece,n ]3earbeitung' ,aueh f~ber die ge- narrate biologi.seh un,d physiologiseh wiehtige F r a g e eJni,ger Aufsehlug zu e rwar ten sein.

Literat~r.

1. Johan Gehrke, ~3:ber die Saucnstoffverh~tRnis,se der Nordsee. Annalen d~er ttydxographie us.w. 19i6, S. 177--193.

- - B.eitrKge zur Hydrogra:p,hie ,&es O,sf,s.e.eb,a,s.sins. Publi- cati*ons ,de eireo~st.anee Nr. 52, Kopenh~g'en 1910.

2. Ksrt Buch, Ober die A1J~lini~it-, W*~ssers+~cfffienen- ko.nzentration, Kohten~,~t~re u'n,d Kot~lensgur.etens.ion im Wa,ss,er der Finnla.n,ct amgeb.enden Meere. Fi,nn- lgndiseh.e hyd,rogra;phSsch-,bi.ol.eg.ische Un4sersu.ehun- gen Nr. 14. Itelsingfors 1917.

3. Browne ~ehutz, MeLbogen und Ergebn.i~e der Unter- • suchung gas Kohlens~iur,agehat~s im Meerwa,sser. Annalen der I-Iydr,o,gralYhie u~sw. 1921, S. 273--293, d!as'el']ast ausffthrli.ehes Li~era.tur~erzeiehnis.

- - Die Luft 'i,m Wasser unserer hai.m.~sehen l~eere. An- naIen der IIydrograi~h.ie usw. 1922, S. 33--40.

- - t Iydrographisehe Be,o,ba.eh~u.ngen insbeso.ndere fiber d'ie Kohl.ensgure in der N.o,rd- und Os.tsee im. Som- mer 1921. Aus dem AreM.v tier Deutsehen Semvarte, XL. Ja.hn~ang, 1922, Nr; 2.

- - Ei niges fiber d'ie K,oMeneg~ref~ktx)ren in tier Nord- nnd 0stsee. FestskriR ~illggna,d~ professor 0t~o Pet- tersson. He~si~ngfors 1923. ,S. 68--89.

--- IIydr.ogra.phische Untersuehu~en, besonders fiber ,den Durchllfiftungszustaad in tier 0sbsee im Jahre 1922. Aua dem Archi~z der Deubschen Seewarbe, XLI. J~M~g'an.~, 1923, Nr. 1.

Uber Enterokinasel). Fen Ernst WaIdschmidt-Leitz, Miinchen.

Fi i r eine grebe Al~zahl yon Enzymen, ~ o f ~ehmlieh ft ir solehe tieri,seher H e r k u n R , ha t man ibi,s, in d~e neue.ste ZeR die Existena bestim~mter, en~zymat.isel) nnwir~ksamer ¥orsgufen, ,d'm: s,o.ge- n,a,n,nten Zymo.gecm an,g,eno.m'men :in Fiill.en, in denen der ~ussch.laggebende Einf lu~ gewiss,er Zu- satzsto,ffe ,au;{ d ie en,zymati~sche Leis tung erl~aant war. Diese sehematisehe Auffa.s,s~ung'~, der man aud~ in neueren Lehrbiich,ern ll.oc!h, vietfaeh be- .geg~et, ~h:at indessen in vielen F:al~Ien. einer kr i - tische,n P r t i fung n icht s tandzuhaRen vermo~eh~. So. sind yon .den wicht ige~ Enzym~n. d'er Pan~reasdr i ise , die h ierher g:ehSre~, d ie Ver~h~R - n.is,se bei d e n stgrkespaltend.en Fermemi, tier Pankre,a.s,amyla,se, am ei~f.aehste.n u.nd .4ur,ehsieh- tig.sten; sie bedarf , wie man sehon ]iinger weir , za i~hrer Wir,kung der G e g e n w a r t yon CMorio.nen, d e r e n Ei~fl.u£ auf dde AffinRiitsverJa~iRnisse d~s En~zyms d e n tier Wassers~tof{- un~d tI?~d~.~xylionen vergleielCbar s,ein ma,g. F i i r die Pa~nlkreaslipase ga l t bis in die jiing.st~e ZeR die Auf{assu.ng, dab sie ~als Zym~gen sezernier~ n,nd' erst im ¥ e r - d.a~uu~ngs$r.a,kt durc.h den Zutri t . t der GMlensa]lze in akt ives Enzym umgewar~deR w.e~de; die Un~er- suehnngen yon R. Witlstgtter, E. Waldschmidt- ],eltz nnd Ft. Memmen ~) ~ab,en indesse,n den Naehweis .er,br,aeh~ ,dab d ie Ak t iv i e ru~g der Li- pa.se gan~ uaspezif isch i s t und ]!ed:iglieh au,f der Einstel lun.g ei,ne,s ffi.r ihr.e W i r k ~ n g beson, gers gfmstiger~ Ads,orp~ion,szus,tgnde.s *beruht.

E in ganz beser~Jerer Fa l l sehien b e i - d e n l e t> gen der' dre i wiehtig~sten En~zyme des Ba.u.eh- speiehels, d e n Trypsin), vorzuliege.n. Sehon die i~l'~tere L R e r a t u r verzeiehnet BeoGaehLungen iiber ei.n.e inakt ive Vorstufe des p~n,kre,aiis,ehen Tryp- sins, s,ie flnd'en .sieh in den £vertv.ollen Untm'- suoh.angen yon W. Kiihne a) und vo~ R. Heiden- hain~): aus fr ischen, als~bald naeh der Sehlaeh-

*) V0rtrmg, g,~hMten in der 8itz:tmg cler lItinehener Cheraiseh.en Ges,el%scha.f~; a~m 4. Deze~ber 1923.

e) Zeit!sehr. f. pt~ysi~I. Chem,ie ,Bd ~. 125, S. 93 (1922/23).

s) Arch. (A.naL u.) Phys$oL B4% 39, S. 130 (1867). a) Pfliigens Archly Bd. 10, S. 557 (1875).

#ung' der Tim'e ver, arbelteten DrSsen er,hieit ,man in ,d'er Re:gel trypti,s~eh u.n!wi.r,ksame Infasa , wiih- re~d sleh aus gd'age,rtem Dri~senmaterial ~tar~k akt ive Au,szfige gewirmen lieBen. Ki~hne ver~rat die Ansi ebt, .d, al~ ,,,die iaaaktive Drase eine Su'b- stan~ en~h, a tCe, welehe ers t bei tier Digest ion n i t Si iare zerfalIe un te r A, bspaRung des Ferments" , Heidenhain sah in die,sen ¥ o r g a n g ,die Auf- hebung e iner ¥erbin@ung zwi.schen Tryps in ,u,nd einem EiweiB~kSrper der Drflse.

E r s t viel sp,~te.r, n i t der En.tdeektmg der spe- zif isehen W i r k u n g des Darmsaf tes , .gewaam die F.o~s-ehur~g n.ach d e n Wesen der Tryps inakt iv ie - rung neue, ent,s.eheldende Er'ke~nt:nisse; wi t ver- dan'k.en sie der Sch.ule J. P. Pawlows, aus ,dessert Labora tor ium N. P. SchepowMnikow ~) im Jah re 1899 die gru.~dlegen,de Untersu,chung ff~ber den

.spezifisehen A'kti~.a~or des T rypsitis i .mDuodenal- safg VerSffen~tliehie, de.rL er Enterokina.se nannte. Schepowalnilcow zeig~ce, dab reimer panlkreatischer Fistelsa,f t tryaptisch voll'kolmmer~ inakti,v war un, d dab er dure:h Zuga:be gerin,ger ~[engen ~arms,af t inteI~s.iv ak t . iv ier t wu,r'de, am be,s~en bei neutral:m:, ~b.er a~eh b,ei aNalis.eher u~nd sehwachsaurer Re- atGi,om Sodaam f.an,d er, daft die A'kt ivierung des Tryps,ins eine g ewi.sse Zei t benStigte nnd dab .d~er A,ktiv,ator du tch Ko,ehe~t zers tSr t wurde, un,d h~er.aus ,sehtot~ e r anf einen fe rmenta t iven Pro~zeiL au'f eine en~zymatische Bild;ung ,des Trypsins aus ~seinem Zym0gen.

Die E N e b n i s s e seiner Arbei.t wurden in. der Fotg.ezeR du,reh eine grSl3ere Anzahl ¥o:n Unter- .suehumgen bestSt igt und. ve r t i e f t ; ins~.eson,dere 5st die F r a g e n~aeh tier \~irkm~gsw.eise tier Entero- kinase in d:er p'hysiologisehen~ Fo.rs.eh~ng vim er- 5rt.ert w<)i~d.en, wiihrend sie iiber ihre ehemischen ~{er.k.r~ale n.ur spSrlic~e und s$ch wider,spreehende Ein,zdheRen verze idmet . Die Zus,ammenfassung der ¥orliegen~&en Be,ob.ach~ungen un,d' eingeh;ende eigene Unt.ersue.h~n,gen fffhrten~ W. M. Bayl.iss und

~) In.~t~g.~Diss. St.. Pefers.bu.rg, 1899; llegerat in R. Malys J~hr.e~berlch'~ iiher d4e F~rtschritte der Tier- chemie Bd'. 29, S. 378 (1899).