Dissolved oxygen strongly influences water quality and the transport of this critically important constituent is controlled by turbulence. The transport of dissolved oxygen in freshwater systems, from the surface through the stratified water column, the bottom boundary layer, and finally into the sediment is the key subject of this thesis.
To evaluate the effects of bottom boundary turbulence on sediment oxygen uptake rate, diffusive boundary layer thickness, and sediment oxic zone depth, highresolution microprofiles across the sediment-water interface and current data within the bottom boundary layer of Lake Alpnach were measured. During a full cycle of seiching, the dissolved oxygen flux was evaluated from both sides of the sedimentwater interface. The results showed that in response to decreased turbulence resulting from lower currents, the diffusive boundary layer thickness increased and the oxygen penetration depth as well as the dissolved oxygen flux into the sediment decreased over a time span of hours. These results reveal the transient nature of sediment oxygen uptake and the importance of accurately characterizing turbulence when estimating oxygen fluxes at the sediment. [...]

Die Wasserqualität von Seen und Flüssen wird massgeblich durch gelösten Sauerstoff beeinflusst. Der Transport von gelöstem Sauerstoff in Gewässern ist abhängig von der Turbulenz. Das Kernthema dieser Dissertation ist den Transportweg des gelösten Sauerstoffs von der Seeoberfläche durch die Wassersäule und die Bodengrenzschicht bis ins Sediment besser zu verstehen.
Im Alpnachersee wurden hoch aufgelöste Sauerstoff-Mikroprofile durch die Sediment-Wasser Grenzschicht und Strömungsgeschwindigkeiten in der angrenzenden Bodengrenzschicht gemessen. Damit konnten die Auswirkungen der Turbulenz in der Bodengrenzschicht auf den Sauerstoffverbrauch des Sediments, auf die diffusive Grenzschicht und die Sauerstoffeindringtiefe analysiert werden. Während eines vollständigen Seichezyklus (periodische interne Wellenbewegung) wurde der Sauerstofffluss über und im Sediment quantifiziert. Die Ergebnisse zeigen, dass aufgrund reduzierter Turbulenz resultierend aus der geringen Strömung bei der Strömungsumkehr der Seiche, die diffusive Grenzschichtdicke zunimmt und die Sauerstoffeindringtiefe sowie auch der Sauerstofffluss ins Sediment abnehmen und dies in einer Periode von wenigen Stunden. Diese Ergebnisse zeigen die periodischen Schwankungen des Sauerstoffverbrauchs im Sediment und die Bedeutung einer genauen Charakterisierung der Turbulenz, um die Sauerstoffflüsse in das Sediment quantifizieren zu können. [...]