Der Klimawandel wird die Meeresökosysteme auf unerwartete Weise umgestalten, so die Studie

Die Erwärmung der Ozeane aufgrund des Klimawandels wird dazu führen, dass in Zukunft weniger produktive Fischarten gefangen werden müssen, so eine neue Rutgers-Studie, die herausfand, dass bei warmen Temperaturen Räuber-Beute-Wechselwirkungen Arten daran hindern, mit den Bedingungen Schritt zu halten, unter denen sie gedeihen könnten.

Die neue Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Verfahren der Royal Society B, zeigt ein gemischtes Bild der Meeresgesundheit. Große Arten und kommerziell wichtige Fischereien werden nicht nur ihre historischen Verbreitungsgebiete verlassen, wenn sich das Klima erwärmt, sondern sie werden wahrscheinlich selbst in ihren neuen geografischen Verbreitungsgebieten nicht so häufig vorkommen. Ein Kabeljaufischer im Atlantik könnte beispielsweise in 200 Jahren noch Fische finden, aber in deutlich geringerer Zahl.

„Aus Sicht der Fischerei deutet dies darauf hin, dass die Arten, die wir heute fangen, morgen zwar dort sein werden, aber nicht in der gleichen Menge. In einem solchen Kontext wird die Überfischung einfacher, da die Wachstumsraten der Population gering sind“, so die Studie Co-Autorin Malin Pinsky, außerordentliche Professorin am Institut für Ökologie, Evolution und natürliche Ressourcen von Rutgers. „Die Erwärmung in Verbindung mit der Dynamik des Nahrungsnetzes wird so sein, als würde man die biologische Vielfalt der Meere in einen Mixer geben.“

Frühere Studien zur Verschiebung der Lebensraumbereiche konzentrierten sich auf die direkten Auswirkungen des Klimawandels auf einzelne Arten. Während diese „Eins-zu-eins“-Artenprojektionen Einblicke in die Zusammensetzung von Meeresgemeinschaften in einer sich erwärmenden Welt bieten, haben sie weitgehend versäumt zu berücksichtigen, wie sich die Wechselwirkungen zwischen Nahrungsnetzen auf das Tempo des Wandels auswirken werden.

Die neue Studie untersuchte trophische Wechselwirkungen – den Prozess der Ernährung einer Art auf Kosten einer anderen – und andere Dynamiken von Nahrungsnetzen, um zu bestimmen, wie sich der Klimawandel auf die Verbreitungsgebiete von Arten auswirkt.

Mithilfe ausgeklügelter Computermodelle stellten die Forscher fest, dass Räuber-Beute-Wechselwirkungen dazu führen, dass viele Arten, insbesondere große Räuber, ihre Verbreitungsgebiete langsamer verschieben als das Klima.

„Das Modell legt nahe, dass sich die Arten in den nächsten 200 Jahren der Erwärmung ständig neu mischen und dabei sein werden, ihre Verbreitungsgebiete zu verschieben“, sagte der Hauptautor EW Tekwa, ein ehemaliger Rutgers-Postdoktorand für Ökologie, Evolution und natürliche Ressourcen, der jetzt am ist Universität von British Columbia. „Auch nach 200 Jahren hinken die marinen Arten den Temperaturschwankungen hinterher, und das gilt besonders für diejenigen an der Spitze des Nahrungsnetzes.“

Während sich das Klima erwärmt, verschieben sich Millionen von Arten in einer dramatischen Umstrukturierung des Lebens auf der Erde polwärts. Unser Verständnis dieser Dynamik hat jedoch ein Schlüsselmerkmal des Lebens weitgehend außer Acht gelassen – Tiere und andere Organismen müssen essen. Die Forscher haben diese Wissenslücke geschlossen, indem sie untersucht haben, wie sich das Grundbedürfnis nach Nahrung auf die Bewegungen der Arten auswirkt.

Die Forscher entwickelten ein „räumlich explizites Nahrungsnetzmodell“, das Parameter wie Stoffwechsel, Körpergröße und optimale Temperaturbereiche umfasste. Durch die Berücksichtigung des Klimawandels zeigte ihr Modell, dass dynamische trophische Wechselwirkungen die Fähigkeit von Arten beeinträchtigen, schnell auf Erwärmungstemperaturen zu reagieren. Sie fanden auch heraus, dass großwüchsige Top-Raubtiere länger in historischen Lebensräumen bleiben als kleinere Beutetiere, teilweise aufgrund der Ankunft neuer Nahrungsquellen in ihren Vorwärmgebieten.

„Diese Dynamik wird nicht nur an einem Ort, sondern weltweit stattfinden“, sagte Pinsky. „Das verheißt nichts Gutes für das Meeresleben, und dies ist kein weithin anerkannter Effekt.“