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Antarktis

Größtes Fischbrutgebiet der Welt entdeckt

Eisfische
Nester von antarktischen Eisfischen. (AWI OFOBS Team)

In der Nähe des Filchner-Schelfeises im Süden des antarktischen Weddellmeeres haben Forscher das größte bisher bekannte Fischbrutgebiet der Welt entdeckt. Mit Hilfe von Schleppkameras, die Bilder vom Meeresgrund aufnehmen, dokumentierten sie Tausende Eisfisch-Nester. Anhand der Größe des Brutgebiets von 240 Quadratkilometern schätzen sie die Gesamtzahl an Nestern auf etwa 60 Millionen. Die Fische leisten demnach einen entscheidenden Beitrag zum Nahrungsnetz im antarktischen Ökosystem. Auf Basis ihrer Ergebnisse sprechen sich die Forscher für die Einrichtung eines Meeresschutzgebiets im atlantischen Sektor des Südpolarmeeres aus.

Eisfische leben in Regionen, die eigentlich zum Überleben zu kalt sind. Aufgrund spezieller evolutionärer Anpassungen können sie jedoch polare Gewässer mit Wassertemperaturen im Bereich von minus zwei Grad Celsius bewohnen. Aufgrund der unzugänglichen Bedingungen ist ihr Lebensraum bislang nur in Ansätzen erforscht. Seit Anfang der 1980er Jahre unternimmt beispielsweise der deutsche Eisbrecher Polarstern regelmäßig Expeditionen in die Antarktis. Um Gebiete zu untersuchen, in die das Forschungsschiff nicht vordringen kann, nutzen Wissenschaftlern zudem mit Messgeräten ausgestattete Robben als Forschungshelfer.

Expedition im Antarktischen Ozean

Bei einer Expedition mit der Polarstern im Februar 2021 hat ein Team um Autun Purser vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven nun eine außergewöhnliche Entdeckung gemacht: „Im südlichen Weddellmeer haben wir eine Fischkolonie von weltweit beispiellosem Ausmaß entdeckt, in der Millionen von Eisfischen der Art Neopagetopsis ionah aktiv die mit Eiern gefüllten Nester über viele Quadratkilometer des Meeresbodens bewachen“, berichten die Forscher. „Anderswo in der Antarktis wurden ein paar Dutzend Nester beobachtet, aber dieser Fund ist um Größenordnungen größer“, so Purser.

Ursprünglich wollten die Forscher bei der Expedition den Meeresboden im Bereich des Filchner-Schelfeises kartieren. Dazu nutzten sie ein Schleppkamerasystem, das sie auf einer Höhe von etwa 1,5 bis 2,5 Metern über dem Meeresgrund mit einer Geschwindigkeit von ein bis vier Kilometern pro Stunde hinter ihrem Forschungsschiff herziehen. Die Kameras zeichnen dabei zum einen Bilder und Videos auf, zum anderen vermessen sie die Topographie des Meeresbodens. Der Bereich nahe des Filchner-Schelfeises war für die Forscher von besonderem Interesse, weil es dort eine Meeresströmung gibt, die mit bis zu null Grad Celsius rund zwei Grad Celsius wärmer ist als das umgebende Wasser. „Dass uns dort eine Art von Fischnest-Ökosystem erwarten würde, wussten wir nicht“, sagt Purser. „Das war für uns eine totale Überraschung.“

Millionen aktive Nester

In einer Tiefe von 535 bis 420 Metern nahmen die Kameras zahlreiche Fischnester auf. „Die meisten Nester waren jeweils von einem erwachsenen Fisch besetzt, der rund 1.700 Eier bewachte“, so die Forscher. Das sind rund 25 Prozent mehr Eier als in bisher bekannten Eisfisch-Nestern. „Das deutet darauf hin, dass die Bedingungen im Bereich des Filchner-Schelfeises für die Brut der Eisfische besonders vorteilhaft sind“, schreiben die Forscher. Auch die Dichte der Nester ist einzigartig: Pro Quadratmeter fanden Purser und seine Kollegen bis zu 1,5 aktive Nester, im Durchschnitt gab es ein Nest pro drei Quadratmeter. Neben den aktiven Nestern, die 79 Prozent aller entdeckten Brutplätze ausmachten, entdeckten die Forscher zudem Nester, die leer waren oder tote Fische enthielten.

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„Nach der spektakulären Entdeckung der vielen Fischnester haben wir uns an Bord eine Strategie überlegt, um herauszufinden, wie groß das Brutgebiet ist – es war buchstäblich kein Ende in Sicht“, sagt Purser. „Die Nester haben einen Durchmesser von einem dreiviertel Meter – sie sind also viel größer als die zum Teil nur zentimetergroßen Strukturen und Lebewesen, die wir normalerweise mit dem Schleppkamerasystem erfassen. So konnten wir die Höhe über dem Boden auf etwa drei Meter und die Schleppgeschwindigkeit auf bis zu 5,5 Kilometer pro Stunde erhöhen und damit das untersuchte Gebiet vervielfachen. Wir haben eine Fläche von 45.600 Quadratmetern abgedeckt und auf den Foto- und Videoaufnahmen unglaubliche 16.160 Fischnester gezählt.“

Weitere Forschungen geplant

Anhand der weiteren Kartierung des Gebiets mit Hilfe von Sonaren, die weiter reichen, aber eine geringe Auflösung haben, gehen die Forscher davon aus, dass das gesamte Brutgebiet eine Fläche von 240 Quadratkilometern umfasst und etwa 60 Millionen Nester enthält. „Die Vorstellung, dass ein so großes Brutgebiet von Eisfischen im Weddellmeer bisher unentdeckt war, ist absolut faszinierend“, sagt Purser. Nach aktuellem Forschungsstand handelt es sich bei dem neu entdeckten Brutgebiet um die größte zusammenhängende Fischbrutkolonie der Welt.

Schon frühere Studien mit Robben als Forschungshelfern hatten gezeigt, dass sich die Fischfresser gerne in der Region aufhielten, in der Purser und seine Kollegen nun die Brutkolonie entdeckt haben. Auch für die aktuelle Expedition statteten die Forscher wieder Robben mit Messgeräten aus – und tatsächlich: rund 90 Prozent der Tauchaktivitäten der Robben fanden im Bereich von aktiven Fischnestern statt. „Diese Fische stellen eine reichhaltige Nahrungsquelle für Raubtiere höherer Ordnung wie die Weddellrobbe dar“, schreiben die Forscher.

Um das einzigartige Ökosystem zu schützen, setzen sich die Forscher dafür ein, dass die Region als Meeresschutzgebiet eingestuft wird. Um die Eisfischnester zu überwachen, haben sie nun zwei Kamerasysteme installiert, die mehrfach täglich Fotos aufnehmen. Bei zukünftigen Forschungsexpeditionen wollen sie die Brutkolonie weiter erforschen.

Quelle: Autun Purser (Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Bremerhaven) et al., Current Biology, doi: 10.1016/j.cub.2021.12.022

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