Aussterben könnte die Folge sein, wenn Fische als Reaktion auf steigende Temperaturen ihr Nahrungssucheverhalten ändern

Einer neuen Studie zufolge ändern Fische ihre Art und Weise, wie sie in wärmeren Gewässern nach Beute suchen und diese fressen. Modelle deuten darauf hin, dass das Aussterben aufgrund dieser Verhaltensänderung wahrscheinlicher wird veröffentlicht In Natur Klimawandel.

Unter der Leitung von Forschern des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Friedrich-Schiller-Universität Jena fanden die Forscher heraus, dass Fische in der Ostsee auf Temperaturerhöhungen reagieren, indem sie die erste Beute, auf die sie stoßen, verzehren. Diese Veränderung im Futtersuchverhalten führte dazu, dass die Fische Beute auswählten, die tendenziell häufiger und kleiner war. Zu den kleinen Beutetieren, die sich bei allen Temperaturen in ihrer Umgebung aufhielten, gehörten Schlangensterne, kleine Krebstiere, Würmer und Weichtiere.

Fische benötigen, wie viele andere Verbraucherarten auch, bei steigenden Temperaturen mehr Nahrung, da auch ihr Stoffwechsel ansteigt. Obwohl reichlichere Beutetiere eine unmittelbare Energiequelle darstellen, führt dieses sogenannte flexible Futtersuchverhalten dazu, dass Fische Gelegenheiten verpassen, ihren langfristigen Energiebedarf durch den Verzehr größerer Beutetiere zu decken, die mehr Kalorien liefern.

Modellberechnungen des Nahrungsnetzes zeigen, dass dieses Missverhältnis zwischen dem Energiebedarf eines Fisches und seiner tatsächlichen Nahrungsaufnahme unter wärmeren Bedingungen zu mehr Aussterben führen könnte, wobei die Fische letztendlich verhungern, weil sie nicht genug fressen, um ihren Energiebedarf zu decken.

Das Modell, das auch auf andere Verbraucherarten angewendet werden kann, legt nahe, dass dies insbesondere für Arten gilt, die weiter oben in der Nahrungskette stehen. Die Autoren gehen davon aus, dass dieses flexible Futtersuchverhalten die Gemeinschaften insgesamt anfälliger für den Klimawandel machen könnte.

„Üblicherweise geht man davon aus, dass Arten ihre Nahrungssuche so anpassen, dass sie möglichst viel Energie verbrauchen“, erklärt Erstautor Benoit Gauzens von iDiv und der Universität Jena. „Aber diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Fische – und auch andere Tiere – möglicherweise auf unerwartete und ineffiziente Weise auf den Stress des Klimawandels reagieren.“

Daten aus Fischmägen

Die Forscher analysierten zehn Jahre lang Daten über den Mageninhalt von sechs kommerziell wichtigen Fischarten mit unterschiedlichen Fressstrategien in der Kieler Bucht. Beispielsweise neigen Plattfische wie die Flunder (Platichthys flesus) dazu, lauernde Raubtiere zu sein, wohingegen Atlantischer Kabeljau (Gadus morhua) aktiver auf Nahrungssuche ist.

Diese Daten wurden das ganze Jahr über von 1968 bis 1978 gesammelt und lieferten Einblicke in die Ernährung der Fische – was sich in ihren Mägen befand – und welche Beute bei unterschiedlichen Temperaturen in ihrer Umgebung vorhanden war. Der Mageninhalt deutete darauf hin, dass die Fische mit zunehmender Wassertemperatur ihren Fokus allmählich von weniger reichlich vorhandener Beute auf mehr reichlich vorhandene Beute verlagerten.

„Fischarten in der Ostsee und anderswo sind einer Vielzahl von vom Menschen verursachten Belastungen wie Überfischung oder Verschmutzung ausgesetzt“, fügt Co-Autor Gregor Kalinkat vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) hinzu. „Der Effekt eines ineffizienteren Beutesuchverhaltens während der Erwärmung könnte ein weiterer bisher übersehener Faktor sein, der dazu führt, dass sich die Fischbestände nicht erholen können, selbst wenn der Fischereidruck deutlich verringert wird.“

Anhand dieser Erkenntnisse berechneten die Forscher anschließend mithilfe mathematischer Nahrungsnetzmodelle, die auf theoretischen Gemeinschaften basieren, wie sich diese Änderung des Futtersuchverhaltens bei unterschiedlichen Temperaturen auf andere Arten und das Ökosystem insgesamt auswirkt. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Änderung des Futtersuchverhaltens bei steigenden Temperaturen zu einem stärkeren Aussterben von Konsumarten wie Fischen führt. Dieses Aussterben hat wiederum Auswirkungen auf andere Arten in der Gemeinschaft.

„Die Anpassung des Futtersuchverhaltens an lokale Umweltbedingungen ist normalerweise ein Schlüssel zur Erhaltung einer hohen Artenvielfalt in Ökosystemen“, fügt Gauzens hinzu. „Es ist daher rätselhaft zu sehen, dass dies im Zusammenhang mit dem Temperaturanstieg möglicherweise nicht ganz zutrifft.“

Auch wenn die Auswirkungen der Ergebnisse auffallend sind, werden sie geschätzt, da sie derzeit auf theoretischen Modellen basieren. In Zukunft wollen die Forscher den Mechanismus in einer natürlichen Umgebung testen und verschiedene Organismen daraufhin untersuchen, ob sie ähnliche oder unterschiedliche Veränderungen in ihrem Futtersuchverhalten aufweisen.