Klimaerwärmung killt Fischbestände

Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven haben erstmals entdeckt, wie sich die Meereserwärmung auf die physiologischen Prozesse der Fische auswirkt. Am Beispiel der Aalmutter (Zoarces viviparus) aus der Nordsee konnten die Forscher deutlich zeigen, dass es einen direkten Zusammenhang zwischen der wärmebedingten Sauerstofflimitierung und den Veränderungen der Bestandsdichte der Fische gibt. Das berichteten die AWI-Forscher in der jüngsten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Science.

„Ziel der Untersuchung war es, jene physiologischen Prozesse der Fische zu ermitteln, die als erstes auf Temperaturveränderungen reagieren und die ökologischen Veränderungen bewirken“, so Studien-Autor Hans-Otto Pörtner im pressetext-Interview. Dass die Verschiebungen des Weltklimas vor allem in den flachen Randmeeren der Ozeane zu einer Veränderung der Artenzusammensetzung führen, war bekannt. Ebenso auch die Tatsache, dass davon auch die Fischbestände betroffen sind. Die bisherigen Untersuchungen haben sich jedoch lediglich auf statistische Daten gestützt. „Wir wollten die Klimavariabilität und die Abundanz – die Bestandsdichte – der Arten mit den Temperaturschwellenwerten vergleichen“, erklärt der Experte. Dazu hatte das Team um Pörtner untersucht, welchen Belastungen die Tiere ausgesetzt sind, wenn sich das Wasser erwärmt.

Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die Aufnahme und Verteilung von Sauerstoff über Atmung und Blutkreislauf die Toleranz der Tiere ganz wesentlich bestimmen und nur in einem begrenzten Temperaturfenster optimal funktionieren. „Das bedeutet, dass sich bei steigenden Temperaturen zunächst die Sauerstoffversorgung des Organismus verschlechtert, bevor andere biochemische Stressmechanismen reagieren. Schließlich bricht die Sauerstoffversorgung zusammen, der Organismus ist dann nur noch befristet lebensfähig“, erklärt Pörtner. „In den warmen Sommertemperaturen sterben zunächst die größeren Individuen.“ Die Forscher konnten auch feststellen, dass die Wärmetoleranz von Lebewesen in der Nordsee ohnehin größer ist als in den polaren Meeren. „Wenn es nach den Szenarien der Klimaexperten geht, werden sich die Temperaturen in den kommenden 50 bis 100 Jahren um drei bis vier Grad nach oben bewegen. Das bedeutet, dass Fische wie die Aalmutter aus diesen Regionen verschwinden werden.“

Durch den Vergleich der ökologischen Felddaten mit den Untersuchungen im Labor konnten die Forscher den Nachweis erbringen, dass die wärmebedingte Sauerstoffunterversorgung bei Fischen der entscheidende Faktor ist, der die Bestandsdichte beeinflusst. Diese Erkenntnisse sind ein wichtiger Schritt in der Erklärung klimatisch bedingter Veränderungen in den Ökosystemen der Meere.