Neuer Test für Grundel-Invasion

Grundeln aus dem Schwarzen und Kaspischen Meer breiten sich derzeit entlang der Schifffahrtsrouten in ganz Mitteleuropa und Nordamerika aus. Im Schweizer Rhein tummeln sich die Fische seit vier Jahren, im Raum Basel dominieren sie den Gewässergrund bereits deutlich. Über das Kraftwerk Rheinfelden hinaus sind die Tiere bisher nicht vorgestossen, eine weitere Ausbreitung scheint aber lediglich eine Frage der Zeit zu sein.

Aktuelle Methoden des Fischmonitorings sind nicht geeignet, die Ausbreitung der Schwarzmeer-grundeln angemessen zu erfassen; sie sind arbeitsintensiv und zu wenig empfindlich. Entsprechend werden Grundelpopulationen meist erst entdeckt, wenn sie bereits eine hohe Dichte erreicht haben und Eindämmungsbemühungen aussichtslos sind.

Forscherinnen des Departements Umweltwissenschaften der Universität Basel haben nun einen Test entwickelt, mit dem sich die Fische in fliessenden oder stehenden Gewässern aus Wasserproben nachweisen lassen.

Messung der Umwelt-DNA

Dabei werden mit Hilfe eines handelsüblichen, leicht modifizierten, Wasserprobensamplers Proben vom Gewässergrund genommen, wo die invasiven Grundeln leben. Die sogenannte Umwelt-DNA gelangt über den Kot oder die Schuppen der Tiere ins Wasser, wo sie mit der Strömung mitgetragen wird. Im Labor kann die «environmental DNA» aus dem Wasser isoliert und mit entsprechenden Tests nachgewiesen werden.

An der Universität Basel wurde nun ein spezifischer Test entwickelt, der ausschliesslich auf die Erbsubstanz der Schwarzmeergrundeln reagiert, auf einheimische Fischarten jedoch nicht.
Das Verfahren ist weniger zeit- und kostenintensiv als Abfischungen und die Proben können sogar von ungeschulten Helfern entnommen werden. Im Unterschied zur elektrischen Befischung stellt die Methode keine Belastung für die Fischfauna dar und kann deshalb auch in Schutzzonen und Brutgebieten zur Anwendung kommen.

Erster Test für Fliessgewässer

Fünf Arten der invasiven Schwarzmeergrundeln bevölkern mittlerweile grosse Teile der Frisch- und Brackgewässer Mitteleuropas – die in Basel häufigste Art, Neogobius melanostomus, wird gar zu den 100 schlimmsten Eindringlingen Europas gezählt.

«Unser Test ist einer der ersten Ansätze dieser Art, der in einem Fliessgewässer eine spezifische Fischart gezielt und erfolgreich nachweist», sagt die Erstautorin der Studie, Dr. Irene Adrian-Kalchhauser. «Wir hoffen, dass diese Studie dazu beiträgt, ‹environmental DNA› als Standardmethode im europäischen Gewässermanagement zu etablieren. In den USA werden ähnliche Tests schon seit einigen Jahren genutzt, um die Ausbreitung des invasiven Asiatischen Karpfens zu erfassen.»

Originalbeitrag
Irene Adrian-Kalchhauser, Patricia Burkhardt-Holm
An eDNA assay to monitor a globally invasive fish species from flowing freshwater
PLOS ONE 11 (1) | doi: 10.1371/journal.pone.0147558

Weitere Auskünfte
Dr. Irene Adrian-Kalchhauser, Universität Basel, Departement Umweltwissenschaften, Tel. +41 61 26704 10, E-Mail: irene.adrian-kalchhauser@unibas.ch.

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