Der Attersee

Informationen zu Wasser- und Lufttemperatur

Die türkise Farbe des Attersees

Die milchig-türkise Färbung des Attersees ist eine Folge der biogenen Entkalkung.

Löslichkeit von Calcit in Wasser abh. von CO₂-Partialdruck und Temperatur

-.-.- Chlorophyll in mg/m³; -x-x- Bomasse in g/m³ unten: im Attersee gedeihende Algenfamilien in %

Kalziumkarbonat (mit der chemischen Formel CaCO₃) – früher als „kohlensaurer Kalk“ bezeichnet – ist das Calcium-Salz der Kohlensäure (H₂CO₃ aus H₂O + CO₂) und besteht im festen Zustand aus einem Ionengitter mit Ca²⁺-Ionen und CO₃^2--Ionen im Verhältnis 1:1.

Das Kalziumkarbonat im Wasser des Attersees stammt vom Kalk des Höllengebirges und löst sich im Wasser in seine beiden Bestandteile auf - wobei die Löslichkeit von den jeweiligen Umgebungszuständen abhängt.

Die Calcit-Löslichkeit in Wasser (vgl. die nebenstehende Abbildung) sinkt mit steigender Temperatur und – vor allem – sinkendem Kohlendioxid-Partialdruck. In der Grafik zeigt die obere Kurve die Ca²⁺-Konzentration der gesättigten Lösung (in mg/Liter Wasser) im Gleichgewicht mit nicht gelösten Calcitkristallen im Wasser bei einem CO₂-Partialdruck von 300 Pa; die untere Kurve das Gleichgewicht bei einem CO₂-Partialdruck von 30 Pa.

Der chemische Prozess lautet:

• CaCO₃ + H₂CO₃^- → Ca²⁺ + 2HCO₃^- (Lösung des Calcits)
• CaCO₃ + H₂O → Ca²⁺ + HCO₃^- + OH^- (Hydrolyse von Calcit)

Das Phytoplankton (= Algen) aber auch die Wasserpflanzen brauchen zur Photosynthese neben Lichtenergie vor allem Kohlendioxid. Die Pflanzen und das Plankton entziehen dazu dem Wasser gelöstes Kohlendioxid. Damit entziehen sie dem Wasser Kohlensäure, die aus Calciumhydrogencarbonat nachgeliefert wird. Dadurch steigt auch der pH-Wert und das Wasser wird alkalischer. Das Calciumhydrogencarbonat zerfällt in Wasser und wasserunlösliches Calciumcarbonat, also Kalk, der in Form winziger - weißer - Kalkkristalle ausfällt.

Diese Kalkkristalle geben dem Atterseewasser den milchigen Farbton. Das Grün des Chlorophylls des Phytoplanktons ergibt in Verbindung mit dem Blau des Himmels die türkise Grundfarbe.

Bei Wasserpflanzen (siehe z.B. in den Aufhamer Buchten) lagert sich das Calciumcarbonat als weißliche Kruste auf den Blättern und Stängeln ab. Durch die Tätigkeit des Phytoplanktons bilden sich im Wasser schwebende feine Kalkkristalle. Diese Kalkkristalle sinken ab und werden als Seekreide abgelagert.

Die Zunahme der Calcitlöslichkeit im Wasser mit steigendem Druck und sinkender Temperatur bedingt aber, dass unterhalb einer kritischen Wassertiefe (ca. 30 m) die Kalkkristalle aber wieder vollständig aufgelöst werden.

Literatur:

• Findenegg 1959, Ingo: → Das pflanzliche Plankton der Salzkammergutseen. Österreichs Fischerei 1959, S. 32-35
• Moog 1982, Otto: → Jahresgang von Phytoplankton und Chlorophyll a im Attersee 1981 – Arbeiten Labor Weyregg – 6_1982: 134–141 (Abb. S. 140)
• Butz 1996, Ilse, Schmid Anna-Maria: → Aqua-Schnee im Attersee?. Österreichs Fischerei 1996, S. 85–91. (Wasserchemie, Planktonarten, biologische Kalkausfällung)

Weitere Besonderheiten unseres Sees

Stehende Wellen am Attersee (und Traunsee)

Stehende Wellen am Attersee und Traunsee Attersee zeigt hier 3 Schwingungen pro Stunde

Stehende Wellen werden durch Luftdruckschwankungen ausgelöst, die eine Gleichgewichtsstörung der Wassermasse zur Folge haben; letztere ist bestrebt, den Gleichgewichtszustand wieder zu erreichen und pendelt nun um diesen mit einer ganz bestimmten Schwingungsdauer, die von der Form des Seebeckens abhängt, solange, bis wieder Ruhe eintritt, was oft erst nach Tagen der Fall ist. Vollständige Ruhe herrscht eigentlich kaum einmal, doch sind für gewöhnlich die Schwankungen so klein, daß sie nicht beachtet werden. Es werden auch Schwingungsknoten, sowie Längs- und Querschwingungen beobachtet. Die Schreibpegelanlagen des hydrographischen Dienstes haben lange Reihen solcher Schwingungen aufgezeichnet, von denen hier ein paar besonders schöne Beispiele wiedergegeben werden (s. Abb.).

Lit.: Rosenauer 1932, Franz: → Über das Wasser in Oberösterreich. JBOÖMV Abb. 8.

„Blasenwerfen“ eines Sees und Schlechtwettereinbruch?

Findenegg schreibt: "Bei uns in Kärnten gilt es als ein Vorzeichen kommenden Schlechtwetters, wenn der Seespiegel beim Rudern „Blasen wirft“ Es handelt sich bei dieser Erscheinung um Schaumblasen, die im Kielwasser des Bootes zurückbleiben und erst nach einigen Minuten bis zu einer halben Stunde wieder verschwinden. Die Erscheinung wird so gedeutet, daß die im Seewasser zu Millionen lebenden mikroskopisch kleinen Algen, das Phytoplankton, schleimartige Stoffe absondert, die sich unter gewissen Umständen, vor allem bei ruhigem Wasserspiegel, im Oberflächenhäutchen des Sees so stark anreichern, daß dieses die Eigenschaften etwa einer Seifenlösung erhält. Wird beim Rudern oder durch die Bugwellen des Bootes Luft ins Wasser gebracht, so kann diese nicht ohne weiteres wieder aus dem Wasser entweichen, sondern sammelt sich als Blase unter dem zähen Oberflächenhäutchen an, bis dieses wie eine Seifenblase „platzt“.

Ich habe einige Jahre hindurch gelegentlich nach Tagen besonders deutlichen Blasenwerfens auf den weiteren Wetterverlauf geachtet und diesen notiert. Es sind im ganzen 21 Fälle. Nur in 4 Fällen folgte in den nächsten 48 Stunden Eintrübung oder Regenwetter. In 5 Fällen folgten noch am selben Tage oder doch innerhalb von 48 Stunden kurze Gewitter, in den übrigen 12 Fällen blieb das Wetter schön, meist sogar viele Tage lang. Daraus kann man wohl den Schluß ziehen, daß das Blasenwerfen mit dem Eintritt schlechter Witterung nichts zu tun hat. Es tritt vielmehr dann auf, wenn sich in der obersten Wasserschichte große Mengen von Planktonalgen ansammeln, was bei Windstille zeitweise der Fall ist. Daß das Blasenwerfen nicht immer, sondern nur periodenweise auftritt, hängt offenbar mit der Menge und Art der jeweils im See vorhandenen Algen zusammen, die im Laufe des Jahres stark wechseln. Daß es sich um keine Reaktion dieser Algen auf eine bestimmte Wetterlage handelt, dürfte aus den mitgeteilten Zahlen hervorgehen."

Lit.: Findenegg 1954, Ingo: → Blasenwerfen und Schlechtwetter? – Österr. Fischerei – 7:36.

[Anm.: Das „Blasenwerfen“ der Seen vor Wetterverschlechterung hängt auch damit zusammen, dass bei sinkendem Luftdruck die im Wasser gelösten Gase ein neues Partialdruck-Gleichgewicht mit den Gasen der Luft anstreben, wodurch das „Ausgasen“ aus dem Seewasser begünstigt wird. Somit hat das „Blasenwerfen“ der Seen doch etwas mit kommendem Schlechtwetter zu tun – vor allem, wenn der Luftdruck sehr rasch sinkt.]

Die Entstehung des vierten – des heutigen – Attersees

Gliederung der Eiszeiten: Zeiten, Temperaturen, Umfang; unser warmes Holozän beginnt plötzlich vor 11.700 Jahren

Hermann Kohl (2001): → Das Eiszeitalter in Oberösterreich – Teil 1 – ÖKO.L Zeitschrift für Ökologie, Natur- und Umweltschutz – 2001_3: 18 - 28. (FARBBILD um den ATTERSEE !!!)

Hermann Kohl (2001): → Das Eiszeitalter in Oberösterreich – Teil 2 – ÖKO.L Zeitschrift für Ökologie, Natur- und Umweltschutz – 2001_4: 26 - 35. (BILD Abb. 2: Eisüberformtes Becken des Attersees. Die konkave Umformung der Hänge ist gut auf der rechten Bildseite (Umgebung NUSZDORF) zu erkennen.) (Korrekturen bei den Abb. von TEIL 1)

Ibetsberger 2010, H.; Jäger, P.; Häupl. M.: → Der Zerfall des Salzachgletschers und die nacheiszeitliche Entwicklung des Salzburger Gewässernetzes aus der Sicht der Wiederbesiedelung der Salzburger Gewässer mit Fischen. S. 7–54. Salzburger Landesregierung, Reihe Gewässerschutz Nr. 14. (auch ATTERSEE usw.)

Schadler 1959, Josef: → Zur Geologie der Salzkammergutseen – Österreichs Fischerei – 12:36–54.

Behbehani 1986, Ahmad; Müller, J.; Schmidt, R.; Schneider, J.; Schröder, H.; Strackenbrodk, I.; Sturm, M.: → Sediments and sedimentary history of Lake Attersee (Salzkammergut, Austria). Hydrobiologia 143, December 1986, p. 233–246. (Historia, Grafiken usw.) → S. 235: Grafik Delta: Flysch vs. Moränen !!! UND: 9.1 WIEDERBEWALDUNG

• Hydrobiologia articles are published open access under a CC BY licence (Creative Commons Attribution 4.0 International licence). → Creative Commons

Schneider 1987, J., Müller, J., & Sturm, M.: Die sedimentologische Entwicklung des Attersees und des Traunsees im Spät- und Postglazial. Mitt. d. Komm. f. Quartärforschung der ÖAW, 7, Wien, 51–78

Schneider 1990,J., Röhrs J., Jäger P.: → Sedimentation and Eutrophication History of Austrian Alpine Lakes. In: Tilzer m. (1990): Large Lakes. Ecological Structure and Funktion. Springer Berlin, ISBN 978-3-642-84079-1; p. 316-335. (ATTERSEE letzte 15.000 Jahre)

• Within Austrian prealpine lakes the first natural eutrophication can be identified about 6,000 yr B. P. The Neolithic and the Roman colonizations had nearly no influence on these large lakes.

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Der Attersee ist ein gutes Beispiel für einen See, der im nördlichen Vorland der Nördlichen Kalkalpen liegt und während des Postglazials von verschiedenen sedimentliefernden Prozessen beeinflusst wurde. Die Sedimente des Beckens bestehen aus mehreren Komponenten unterschiedlichen Ursprungs. Aus den Nördlichen Kalkalpen stammen Klastika, die hauptsächlich aus Dolomiten bestehen. Der klastische Eintrag von organischen und anorganischen Partikeln erfolgt durch Flüsse und Erdrutsche. Sie sind für den Haupteintrag von Silikaten wie Quarz, Feldspat und Glimmer verantwortlich. Ein großer Teil des Sediments stammt aus autochthonen biogenen Karbonatausfällungen. In den flachen sublitoralen Bereichen des nördlichen Teils des Sees dominiert die benthische Entkalkung durch verkrustende Makro- und Mikrophyten, während in den südlichen und zentralen Teilen des Sees die epilimnische Entkalkung durch die Blüte des Phytoplanktons im Sommer wichtiger ist. Die gesamte biogene Kalziumkarbonatproduktion erreicht etwa 11000 bis 12000 Tonnen pro Jahr.
Nährstoffe und Rückstände von Cyanophyten (Oscillatoria rubescens) aus dem eutrophen Mondsee wurden von der Mondseeache in den Attersee gespült. Hohe Phosphorgehalte in den Sedimenten des südlichen Beckens weisen auf eine lokale Eutrophierung im Mündungsbereich der Mondseeache hin. Die durchschnittliche Sedimentationsrate im Attersee kann durch verschiedene Datierungsmethoden bestimmt werden. Die Sedimentationsraten stiegen in den letzten 110 Jahren von 1 mm pro Jahr auf 1,8 - 2 mm pro Jahr als Folge menschlicher Aktivitäten. Es lassen sich fünf Hauptphasen in der nacheiszeitlichen Sedimentationsgeschichte erkennen: Würmmoränen und fein gebänderte Varven (vor 13 000 v. Chr.), das frühe Attersee-Stadium (von 13.000 v. Chr. bis 1200 n. Chr.) und das spätere Attersee-Stadium nach der bayerischen Besiedlung (ab 1200 v. Chr.). Mit Hilfe von Schwermetall- und Isotopenanalysen kann die Sedimentationsgeschichte für die letzten 100 Jahre genauer rekonstruiert werden.

Die sedimentologische Entwicklung des Attersees seit der Eiszeit OFFEN

Behbehani, A. R., 1984. Sedimentologische Untersuchungen im südlichen Teil des Attersees (Österr. Kt. 1:25 000, Bl. 64/4 Unterach, Salzkammergut, Oberösterreich). Diplomarbeit, Univ. Göttingen, 137 p.

Behbehanni 1986, A. et al.: → Sediments and sedimentary history of Lake Attersee (Salzkammergut, Austria). Hydrobiologia 143, 1986:233–246.

Älteste Vermessung des Attersees SIMONY OFFEN

Vertikale Temperaturverteilung im Atter-, Mond-, Traun-, Hallstättersee

Grims 1996, Franz: → Das wissenschaftliche Wirken Friedrich Simonys im Salzkammergut. Staphia Bd. 43, S. 43-71.

Simony 1850, Friedrich: → Die Seen des Salzkammergutes. Sitzung vom 10. Mai 1850; Sitzungsberichte der math.-naturwiss. Classe der Kaiserlichen Akademie der Wissenschaften Wien. (Sprungschicht im Hallstättersee usw.)

Simony, 1879, Friedrich: → Über Alpenseen Schriften des Vereins zur Verbreitung naturwissenschaftlicher Kenntnisse, Bd. 19, Wien 1879; 41 Seiten. (Tiefenmessungen; vertikale Temperaturmessungen usw.)
"Dieselbe Erhebung findet sich in der Nähe von Nussdorf, wo aus dem 100 bis 150 Meter tiefen Seegrunde ein ziemlich umfangreicher Hügel bis gegen 60 Meter unter dem Wasserspiegel sich erhebt."

Simony hat diese Messungen 1848 durchgeführt (vgl. die Tabelle).

Kartographische Kleinarbeit sind einige Tiefenkarten der von ihm ausgelotheten Seen, sie zeichnen sich durch minutiöse Zeichnung der Isobathen aus . Von Atter- und Mondsee liegen nur Pausen vor.

Müllner 1898, Johann: → Die Seen des Salzkammergutes und die österreichische Traun – Monografien Allgemein – 0197:1–114 (Attersee S. 21–25; Nußdorfer Berg im See (60 m); Niederschläge Attersee: S. 102–104).

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  Attersee - Längsprofil

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  Attersee - Querprofile

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  Attersee - See-Ende

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  Zellersee bis Attersee

Arbeiten aus dem Labor Weyregg zur Seereinhaltung OFFEN

Datenblatt → Attersee 2007–2009

Limnologische Bibliographie zum Attersee: → 26 Literaturstellen bis 1980; viel von Univ. Göttingen.

Moog , Otto: → Seenreinhaltung - Attersee. (Daten, Limnologie etc.)

Datenblatt → Attersee 2007–2009

WIKIWAND: → https://www.wikiwand.com/de/Region_Attersee

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6 Bände: → Arbeiten aus dem Labor Weyregg

Moog 1982, Otto: → Arbeiten aus dem Labor Weyregg 1982.

Schindlbauer, Gottfried: Agrargeographie des Atterseegebiets. Diss. 1981, Univ. Salzburg.

Schindlbauer 1982, Gottfried: → Das hydrographische Einzugsgebiet des Attersees – Geographische Untersuchungen als Grundlage für eine Nährstoffbilanzierung. Arbeiten aus dem Labor Weyregg Bd. 6, 1982. S. 17–56. (einzelne Bäche mit Fläche, Bevölkerung, Landwirtschaft usw.) HQ LITERATUR zu Geologie, Hydrologie, Landwirtschaft usw. [Desciption of surface structure taking in consideration geology and nature of soil.]

Schindlbauer 1986, Gottfried: → Das ländliche Siedlungsbild unter besonderer Berücksichtigung der Gehöftformen, dargestellt am Beispiel des Atterseegebietes. JBOÖMV 1986, S. 89–105.

Moog 1982, Otto: → Jahresgang von Phytoplankton und Chlorophyll a im Attersee 1981 – Arbeiten aus dem Labor Weyregg – 6_1982: 134–141 (Abb. S. 140)

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Klima und Wetter: → Das Klima und durchschnittliche Wetter das ganze Jahr über am Attersee

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Die häufigen Wasservögel am Attersee

Aubrecht 2003, Gerhard: → Höckerschwan – Denisia – 0007:124-125.

Aubrecht 2003, Gerhard: → Lachmöve Denisia – 0007:218-219.

Aubrecht 2003, Gerhard: → Haubentaucher – Denisia – 0007:110-111.

• Hemsen 1957, Jens: → Ist der Haubentaucher ein Fischereischädling? – Österreichs Fischerei – 10:139–141. (sie fressen zu 2/3 größere Weißfische, zu 1/3 kleine Barsche; ein Tier frisst pro Jahr rd. 40 kg)

Schuster 2003, Alexander: → Blässhuhn – Denisia 0007:202–203.

Müller 1979, Günther, Otto Moog (1979): → Nahrung und Verteilung des Bläßhuhns am Mondsee. – Egretta 1979:1-3.

Aubrecht 2003, Gerhard: → Stockente, Denisia 0007:144–145.

Aubrecht 2003, Gerhard: → Tafelente Denisia – 0007:152-153.

Aubrecht 2003, Gerhard: → Reiherente Denisia – 0007:154-155.

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Aubrecht 1978, Gerhard: → Ergebnisse von drei Wasservogelzählungen am Attersee im Winter 1977 – Arbeiten aus dem Labor Weyregg – 2_1978:128-136.

Aubrecht 1979, Gerhard; Gert Michael Steiner: → Wasservögel und Makrophyten am Attersee – Arbeiten aus dem Labor Weyregg – 3_1979:253-261.

Winkler 1984, Hans; Gerhard Aubrecht: → Zusammenhänge zwischen überwinternden Wasservögeln und die Beschaffenheit der Uferzone des Attersees. – Egretta – 27_1:23-30.

Aubrecht 1979, Gerhard: → Die Wasservögel des Attersees 1977 und 1978 - Diskussion der Ursachen für die zeitliche und räumliche Verteilung. – Jahrbuch OÖMV – 124a:193-238.

Aubrecht 1981, Gerhard; Otto Moog: → Die Entwicklung des Wasservogelbestandes im Attersee von Winter 78/79 bis Winter 80/81. – Arbeiten aus dem Labor Weyregg – 5_1981: 166 - 174.

Aubrecht 1982, Gerhard; Otto Moog: → Der Wasservogelbestand des Winterhalbjahres 1981/1982 am Attersee. – Arbeiten aus dem Labor Weyregg – 6_1982: 179 - 182.

Die Wasserpflanzen des Attersees

OÖ Landesregierung: → Phytoplankton im Attersee 2013. Attersee S. 10–39.

Pall 2010, Karin et al.: → Makrophytenkartierung Attersee – Bewertung nach WRRL. OÖ Landesregierung 2010, 38 Seiten.

• Makrophyten sind Gewächse, die mit bloßem Auge sichtbar sind. Diese umfassen die höheren Wasserpflanzen und die Armleuchteralgen. Zu den Wasserpflanzen werden nur die aquatischen Makrophyten, also die untergetaucht lebenden gezählt.

• Pall 2010, Karin et al.: → Makrophytenkartierung Attersee. OÖ Landesregierung 2010, 124 Seiten. (Die Wasserpflanzen des Attersees; alle Orte)

Jersabek 2021, Christian: → Ökologischer Zustand der Seen im Land OÖ; 198 Seiten. (Attersee-Phytoplankton; vorkommende Arten; Anzahl; OFFEN: Bilder)

Findenegg 1959, Ingo: → Das pflanzliche Plankton der Salzkammergutseen – Österreichs Fischerei – 12:32–35

Tauchparadies Attersee

Hois 2014, Harald, Kapfer Gerald: → Unterwasser - ein fotografischer Streifzug durch Seen, Flüsse und Bäche entlang der Ostalpen. Zs. Denisia Bd. 33:9–32. (schöne Unterwasser-Bilder)

Der Attersee gilt als Tauchmekka im Salzkammergut sowie im deutschsprachigen Raum. Der See gilt als das vielfältigste Tauchgewässer Österreichs und zählt zu den besten Süßwasser-Destinationen weltweit. Die Auswahl an Foto-Standorten richtet sich ganz nach den Wünschen der Fotografen: von der Architektur der Unterwasserkuppeln, Anlegestellen und Bootshäuser hin bis zu senkrecht abfallenden Steilwänden oder auch zu opulent bewachsenen Abhängen und Uferzonen reicht das Spektrum. Doch damit noch nicht genug: Schwarmphänomene wie der jährliche Laichzug der bis zu 1 m großen Perlfische (Abb. 27) oder die Millionen an Seelauben (Abb. 28) an den Hinkelsteinen sowie an weiteren Bachmündungen machen den Attersee einzigartig.

Wasser und dessen außergewöhnlichen physikalischen Eigenschaften

Das Wasser der Erde

Die Erde besitzt insgesamt 35 Milliarden km³ Wasser und bedeckt damit 71 % der Erdoberfläche – das sind 520 Millionen km².

Davon gibt es nur 24,3 Millionen km³ (= 0,7 ‰) in Form von Eis (Polareis, Gletscher, Schnee, Permafrost) und 10,5 Millionen km³ als Grundwasser. Nur 122.000 km³ sind in Süßwasserseen, Bodenfeuchte, Mooren/Sümpfen und Flüssen enthalten. Die Atmosphäre trägt 12.900 km³ Wasser.

Es lässt sich ermitteln, dass durch das Abschmelzen des Grönlandeises der Weltmeeresspiegel um rd. 6 m ansteigen würde. Unter der Annahme, dass alle Eismassen der Erde abschmelzen würden, stiege der Spiegel des Weltmeers um rd. 47 m an. (Anm.: Da der Meeresspiegel zum Höhepunkt der letzten Eiszeit um 120 m tiefer als heute lag, kann man schließen, dass damals gegenüber heute mehr als drei Mal so viel Wasser als Eis gebunden war.)

Dipol-Eigenschaft von Wassermolekülen

Wassermoleküle bestehen aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom (H₂O). Da die Wassersstoffatome bei der Elektronenpaarbindung ihre Elektronen an das Sauerstoffatom abgeben, zeigen sie elektrisch eine positive Ladung und das Sauerstoffatom eine doppelte negative Ladung.

Da sich die positiv geladenen Wasserstoffatome seitlich in einem Winkel von 104,5° an das negativ geladene Sauerstoffatom anlagern – und nicht entlang einer geraden Linie – wirkt das Wassermolekül elektrisch als ein Dipol.

Wasserstoffbrücken durch Dipol-Dipol-Wechselwirkungen

Wasserstoffbrücken durch Dipol-Dipol-Wechselwirkungen

Die Wassermoleküle richten sich nun so aus, dass die Plus- und die Minus-Teilladungen zueinander zeigen und damit die einzelnen Wassermoleküle durch die elektrischen Anziehungskräfte stark aneinander gebunden werden. Jedes elektropositive Wasserstoffatom eines Wassermoleküls versucht, möglichst in der Nähe eines elektronegativen Sauerstoffatoms eines anderen Moleküls zu sein (das sind die sogenannten "Wasserstoffbrücken"; vgl. die obige Abbildung).

Diese Wasserstoffbrückenbildung führt zu Clustern von Wassermolekülen. Je niedriger die Temperatur des Wassers, umso mehr lagern sich die Moleküle aneinander, je höher die Temperatur umso weniger Brücken gibt es.

Auswirkungen der Wasserstoffbrücken

Oberflächenspannung wegen Wasserstoffbrücken

Wie der nebenstehenden Grafik entnommen werden kann, heben sich die elektrischen Anziehungskräfte im Wasserinneren auf. Demgegenüber bildet sich an der Wasseroberfläche eine Schicht, bei der die Wassermoleküle für die (positiv geladenen) Wasserstoffatome keine Kompensation mehr finden und es bildet sich eine durch elektrische Kräfte gebildete Oberflächenspannung.

Glückhafte – überhaupt Leben ermöglichende – Aggregatzustände

Ohne diesen Dipolcharakter und die dadurch hervorgerufenen Wasserstoffbrücken, die die einzelnen Moleküle stärker aneinander binden, wäre Wasser bei normalen Temperaturen keine Flüssigkeit sondern längst verdampft. Wasser hätte seinen Schmelzpunkt bei –100 °C und den Siedepunkt bei –80 °C.

Dann gäbe gäbe es aber kein Leben auf der Erde.

Bildung von Wassertropfen und Regen

Der obigen Grafik ist auch einfach zu entnehmen, dass sich bei ersten gebildeten kleinen Tropfen z.B. in einer Wolke an der Oberfläche eine positive elektrische Anziehungskraft der Wasserstoffatome für elektrisch negativ geladene Wasser-Sauerstoffatome in deren Nähe besteht und sich diese Wassermoleküle gerne an bestehende Wassertropfen angliedern - und damit das Wachsen von Regentropfen bewirken. Ohne diese Oberflächenspannung gäbe es keinen Regen, da sich keine größeren Wassertropfen bilden würden, deren Gewicht die Voraussetzung für Regen sind.

Oberflächenspannung

"Wasserläufer" sinken nicht ein

Wie in der Abbildung zu sehen ist, nutzen „Wasserläufer“ diese Oberflächenspannung, sodass sie über das Wasser laufen können ohne einzusinken. Zusätzlich haben sie Luftpolster an ihren Füßen, die ihnen zusätzlichen Auftrieb verleihen.

Dichte-Anomalie des flüssigen Wassers

Dichteanomalie des flüssigen Wassers

Nur bei Wasser steigt die Dichte beim Erwärmen von 0°C auf 4°C zunächst etwas an und beginnt erst dann zu sinken. Dieser Umstand ist lebensnotwendig für das Leben in Gewässern, denn das 4°C kalte Wasser sinkt nach unten. Die Gewässer können dadurch im Winter nicht vollständig durchfrieren und die Wassertiere können in der Nähe des Gewässerbodens überleben.

Die Dichteänderung von Wasser nimmt mit steigender Temperatur (vgl. die Grafik) rasch zu: Der Unterschied zwischen 24 und 25 °C ist dabei ungefähr 26-mal so groß, wie jener zwischen 4 und 5 °C. Als Faustregel kann gelten, dass Wasser bei 25 °C um rund 0,5 % leichter ist als bei 4 °C. Bei Seen resultiert daraus die große vertikale Schichtungsstabilität im Sommer.

Gleichzeitig bedeutet dies, dass nur im Frühjahr und im Spätherbst – wenn das (sauerstoffreiche) Oberflächenwasser und das Tiefenwasser gleiche Temperatur und damit gleiche Dichte haben – es zu einer Umwälzung des gesamten Seewassers kommt; nur dadurch wird ermöglicht, dass auch in großer Wassertiefe genügend Sauerstoff für Lebewesen vorhanden ist.

Dichte-Anomalie von Eis/Wasser

Im Allgemeinen hat ein Stoff im festen Zustand eine größere Dichte als im geschmolzenen Zustand: Ein Eisenstück sinkt in einer Eisenschmelze genauso auf den Boden wie eine Kerze in flüssigem Wachs. Eis dagegen schwimmt auf flüssigem Wasser, denn die Dichte von Eis ist mit 0,92 g/cm³ geringer als die Dichte von flüssigem Wasser (1 g/cm³). Eis ist daher bei 0 °C um rund 8,4 % leichter als Wasser. Dies bedingt auch, dass Seen von oben her zufrieren. Diese Anomalie ist darauf zurückzuführen, dass sich beim Gefrieren eine Gitterstruktur mit Hohlräumen bildet. In Form von Eis sind dadurch die Wasser-Teilchen weniger dicht gepackt als im flüssigen Wasser oder, was das gleiche bedeutet, Wasser dehnt sich beim Übergang in Eis um rund ein Elftel aus. Daher auch die Sprengwirkungen von in Rissen und Spalten gefrierendem Wasser.

Spezifische Wärme, Schmelzwärme und Verdunstungswärme

Spezifische Warme ist die Energiemenge, um 1 kg eines Stoffes um 1 °C zu erwärmen. Bei Wasser ist das die Definition einer „Kilokalorie“ (1 kcal = 4,1868 kJ) für die Erwärmung von 1 kg Wasser von 14,5 auf 15, 5 °C. Die vergleichsweise hohe spezifische Wärme von Wasser bedeutet, dass hohe Wärmemengen gespeichert werden und damit z.B. große Wasserkörper das Klima stark beeinflussen. Zugleich ergibt sich daraus, dass Wasser ein hohes thermisches Puffervermögen gegenüber tages- und/oder jahreszeitlichen Temperaturschwankungen besitzt.

Gegenüber Wasser hat Eis eine geringere spezifische Wärme von nur 0,49 kcal/kg (= 2,04 kJ/kg) um (kaltes) Eis um 1 °C (z.B. von -8 °C auf -7 °C) zu erwärmen.

Demgegenüber beträt die spezifische Schmelzwärme von Eis zu Wasser mit 80 kcal/kg (= 335 kJ/kg) ein Vielfaches.

Da beim Verdunsten die Wasserstoffbrücken überwunden werden müssen, lässt sich Wasser nur mit sehr hohem Energieaufwand verdunsten: um 1 Liter Wasser zu verdunsten sind 539 kcal/kg (= 2.257 kJ/kg) Energie erforderlich.

Die spezifischen Wärmen je kg (und °C) von Eis-Erwärmen : Eis-Schmelzen : Wasser-Erwärmen : Wasser-Verdampfen verhalten sich zueinander wie 0,5 : 80 : 1 : 539.

Wassertemperatur und Gewässer

Butz 1985, Ilse: → Wassertemperatur und Gewässer 1. Teil – Österreichs Fischerei – 38:65-68. → 2. Teil – Seite:144–148; → 3. Teil – Seite:196–199; → 4. Teil – Seite 241–244

Zugefrorener Attersee und Bodensee 1962/63

Einsele 1963, Wilhelm: → Der Winter 1962/63, die Gewässer und die Fischerei – Österreichs Fischerei – 16: 67.

Einsele 1963, Wilhelm: → Am 31. März 1963 ging das Eis im Attersee unter! – Österreichs Fischerei – 16:68–72. (Eisbruch)

Wagner 1963, Gustav: → Die totale "Seegfrörne" des Bodensees im Winter 1962/63 – Österreichs Fischerei – 16:73–74.

Jährlich zweimalige Vollzirkulation des Atterseewassers

Das gesamte Attersee-Wasser durchmischt sich wegen der Tiefe des Attersees zwei Mal pro Jahr ("Vollzirkuation").

Im Sommer gibt es eine scharfe Trennung des warmen Oberflächenwassers gegenüber dem jahresdurchgängig 4 °C kalten Tiefenwasser.

Herbstliche Verdunstung am Attersee am 2.11.2023 bei Wassertemperatur 15 °C und Lufttemperatur 5 ° C

Im Herbst gibt der See seine Wärmeenergie vorrangig mittels Verdunstung an die kältere Luft ab. Da die Verdunstungswärme des Wassers sehr hoch ist, kommt diesem Effekt das Hauptgewicht der Wärmeabgabe zu (vgl. die nebenstehende Abbildung).

Im Verlauf des Winters kommt es dann zu einer Angleichung der Temperatur des Oberflächen- und des Tiefenwassers mit ca. 4 °C. Damit wird die erste Zirkulation des Wassers des gesamten Attersees ermöglicht, die durch Wind und Wellen begünstigt wird.

Im Verlauf des Winters kühlt das Oberflächenwasser weiter ab (von 4 °C auf bis zu 0 °C), sodass es wiederum zu einer Trennung von Oberflächen- und Tiefenwasser kommt.

Im Frühjahr kommt es mit der Erwärmung des Oberflächenwassers auf wiederum 4 °C zur gleichen Situation wie im Winter mit gleicher Temperatur von Oberflächen- und Tiefenwasser, sodass es zu einer zweiten Zirkulation des gesamten Atterseewassers kommt.

Diese zweifache Zirkulation des Seewassers bewirkt, dass auch in den kalten Tiefen des Attersees ganzjährig Wasser mit hohem Sauerstoffgehalt vorhanden ist.

Nur in diesem seit der Eiszeit ganzjährig kalten und sauerstoffreichen Tiefenwasser unseres Attersees konnten unsere eiszeitlichen Fischarten Reinanke und Kröpfling und Seesaibling bis heute überleben: diese beiden Fischarten sind seit rd. 12.000 Jahren die einzigen direkten Nachkommen der Fische der Eiszeit in unserem damals erst entstandenen Attersee.

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In Seen mit geringer Wassertiefe kommt es zu keiner scharfen Trennung von Oberflächen- und Tiefenwasser, wenn das warme Oberflächenwasser bis zum Grund des Sees reicht. Damit wird dieser Wasserkörper laufend bis zum Grund durchmischt und hat in seiner gesamten Tiefe ähnliche Temperatur. Die Nachkommen mancher eiszeitlicher Salmoniden in diesen Seen haben sich offenbar an solche Verhältnisse angepasst.

Da biologische Prozesse bei höheren Temperaturen rascher ablaufen – entsprechend einer Verdopplung je 10 ° Temperaturerhöhung – haben diese „Warmwasser-Salmoniden“ einen höheren Stoffumsatz und wachsen schneller als die „Kaltwasser-Salmoniden“ des Attersees.

[Anm. laut → Fischereirevier Attersee: "Die Fangtiefe für Attersee-Maränen liegt zw. 10 und 20 m. Tiefeneinstellung im Frühjahr 10–14 m; im Herbst 16–20 m. Im Frühjahr lohnt sich aber auch Flachwasser mit 5 m Wassertiefe."]