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Klimawandel

Kleinere Fische durch Meereserwärmung

Winzige fossile „Gehörsteinchen“ von Fischen haben Forschern Hinweise auf die Größe der Bewohner der Dämmerzone während einer einstigen Warmphase geliefert. © Konstantina Agiadi

Aus einer paläontologischen Studie geht hervor, dass die Fische der Dämmerzone – wichtige Kohlenstoff-Transporteure im Meer – im Zuge der Klimaerwärmung kleiner werden könnten. In einer Warmphase vor etwa 800.000 bis 700.000 Jahren nahm demnach die durchschnittliche Größe der besonders wichtigen Laternenfische um bis zu 35 Prozent ab. Dieser auch in Zukunft drohende Effekt könnte dazu führen, dass die Meere weniger Treibhausgas aus der Atmosphäre aufnehmen können, sagen die Forscher.

Der Klimawandel wirkt sich in komplexer Weise auf viele Lebewesen aus, zeigen viele Studien. Besonderes Augenmerk gilt dabei denjenigen, die wiederum selbst eine wichtige Rolle im irdischen Kohlenstoffkreislauf spielen. Denn Beeinträchtigung können zu einem selbstverstärkenden Prozess im Rahmen der Klimaerwärmung führen. Große Bedeutung kommt dabei den Organismen der Ozeane zu. Es zeichnen sich dabei bereits kritische Wirkungen der Wassererwärmung ab. Über die Reaktionen einer sehr wichtigen Gruppe von Lebewesen ist bisher aber wenig bekannt: der Fische, die in der Dämmerzone der Ozeane in 200 bis 1000 Meter Tiefe leben – im sogenannten Mesopelagial. Vor allem durch ihre täglichen Wanderungen zwischen höheren und tieferen Wasserschichten sorgen sie für einen Transport von Kohlenstoff in Bereiche mit langfristigem Speicherpotenzial.

Warmwasser-Wirkungen auf der Spur

Aus früheren Studien geht bereits hervor, dass erhöhte Wassertemperaturen dazu führen können, dass Fische schrumpfen beziehungsweise kleinere Arten im Vorteil sind. Unter anderem kann dies daran liegen, dass in wärmerem Wasser andere Bedienungen für den Stoffwechsel der Tiere entstehen. Für Fische, die in oberen Wasserschichten der Ozeane leben, wurde bereits ein Größenrückgang im Zuge der steigenden Wassertemperaturen vorhergesagt. “Bisher gab es jedoch kaum Studien, die sich mit den Folgen der Klimaerwärmung auf die tieferen Meeresschichten, die Dämmer- oder mesopelagische Zone, befassten”, sagt Konstantina Agiadi von der Universität Wien.

Sie und ihre Kollegen sind der Frage nun durch einen paläontologischen Ansatz nachgegangen. In ihrem Fokus stand dabei eine Periode, die als Modell für die derzeitige Klimaerwärmung dienen kann: Aus früheren Studien geht hervor, dass es in einer milden Zwischeneiszeit im mittleren Pleistozän vor 800.000 bis 700.000 Jahren zu einer teilweisen Erwärmung von etwa vier Grad Celsius in den Ozeanen gekommen ist. Einblicke in die Körpergröße von Fischen der Dämmerungszone während dieser Zeit haben die Forscher nun anhand von winzigen Fossilien gewonnen, die aus einer Sedimentformation von der griechischen Insel Rhodos stammen.

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Größenabnahme im Spiegel fossiler Gehörsteinchen

Es handelte sich bei den Funden um sogenannte Otolithe: Gehörsteinchen aus dem Innenohr, die den Fischen die Wahrnehmung von Schall und Gleichgewicht ermöglichen. Die Merkmale der Otolithen sind spezifisch für Fischarten, und ihre Ausmaße spiegeln direkt die Größe des einstigen Individuums wider. „Anhand der Gehörsteinchen konnten wir dadurch die vergangenen Fischfaunen rekonstruieren”, sagt Agiadi. So zeigte sich: Im Vergleich zu den kälteren Zeiten vorher und nachher nahm die mittlere Größe bei den Laternenfischen im östlichen Mittelmeerraum während der Warmphase um etwa 35 Prozent ab. Vor allem war dies auf eine damals erhöhte Häufigkeit von kleineren Arten zurückzuführen, erklären die Forscher. Die Ergebnisse legen damit nahe, dass es im Zuge des aktuellen Klimawandels erneut zu ähnlichen Verschiebungen kommen könnte.

Eine durchschnittliche Größenabnahme könnte dabei wiederum mit Rückkopplungseffekten verbunden sein, sagen die Forscher. Denn die mesopelagischen Fische spielen nicht nur wegen ihrer gigantischen Gesamt-Biomasse eine erhebliche Rolle im marinen Kohlenstoffkreislauf: “Insbesondere Laternenfische leisten einen wichtigen Beitrag zur sogenannten biologischen Kohlenstoffpumpe – einem natürlichen Mechanismus zur Reduzierung des atmosphärischen Kohlendioxids”, erklärt Agiadi. Denn nachts wandern diese Fische Hunderte von Metern in obere Meeresschichten, um dort Plankton zu fressen. Indem sie anschließend wieder nach unten ziehen, transportieren sie dann den in dem Futter gebundenen Kohlenstoff in die Tiefsee.

“Eine Größenabnahme der mesopelagischen Fische könnte sich daher in näherer Zukunft negativ auf die Fähigkeit der Ozeane auswirken, atmosphärisches Kohlendioxid aufzunehmen – und das sind leider mit Bezug auf die aktuelle Klimaerwärmung schlechte Nachrichten”, sagt Seniorautor Martin Zuschin von der Universität Wien abschließend.

Quelle: Universität Wien, Fachartikel: Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, doi:10.1098/rspb.2022.1994

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