Die Überwachung der Gewässerqualität an den Elbe-Messstationen des Hamburger Institutes für Hygiene und Umwelt (Bunthaus, Seemannshöft und Blankenese) erlaubt eine kontinuierliche Dokumentation der Temperatur- und Sauerstoffverhältnisse sowie der Algenzusammensetzung in diesen Elbabschnitten. Zur Beschreibung der räumlichen Entwicklung des Sauerstofflochs und der Phytoplanktonbiozönose im gesamten Hamburger Hafen dienen außerdem Hafenmessfahrten, in deren Rahmen auch der Nährstoffgehalt analysiert wird.
Durch eine vergleichende Auswertung der Ergebnisse der Messfahrten mit den kontinuierlichen Daten aus den automatischen Messstationen an der Stromelbe 
lässt sich die Abhängigkeit der Ausbreitung des Sauerstofflochs im Hamburger Hafen von Abflussmenge, Wetter, zusätzlicher organischer Belastung und der Möglichkeit des Wasseraustauschs zwischen einzelnen Hafenbecken sowie zwischen Hafenbecken und Stromelbe darstellen.
Die Untersuchungsergebnisse der letzten Jahre haben gezeigt, dass die Sauerstoffsituation während der Sommermonate in den Hafenbecken schlechter ist als in der Stromelbe. Besonders davon betroffen sind Waltershofer Hafen, Kuhwerder Hafen, Roßhafen, Ellerholzhafen, Oderhafen, Kaiser-Wilhelm-Hafen, Rugenberger Hafen, Travehafen und südlicher Reiherstieg. Eine Ursache für die schlechteren Verhältnisse in den Hafenbecken ist mangelnder Wasseraustausch zwischen der Stromelbe und den Hafenbecken. Eine zusätzliche Belastung mit sauerstoffzehrenden Substanzen erfolgt über Rücklösevorgänge aus dem Sediment und direkte Einleitungen. Von dieser zusätzlichen Belastung mit organischen Substanzen sind besonders der südliche Reiherstieg sowie der Rugenberger Hafen und der Travehafen betroffen. In diesen drei Becken treten im Sommer deutlich erhöhte Ammonium- und Nitritkonzentrationen auf, die hier zusätzlich zur Sauerstoffzehrung beitragen.
