Meereshitzewellen scheinen eine frühere Fortpflanzung, eine hohe Sterblichkeit in frühen Lebensstadien und weniger überlebende junge pazifische Kabeljaue im Golf von Alaska auszulösen, wie eine neue Studie der Oregon State University zeigt.
Diese Veränderungen im Schlupfzyklus und den frühen Wachstumsmustern blieben auch in den Jahren nach den Hitzewellen im Meer bestehen, was Auswirkungen auf die Zukunft des Pazifikkabeljaus im Golf von Alaska haben könnte, einer wirtschaftlich und kulturell bedeutenden Art, sagte Jessica Miller von der Coastal Oregon Marine Experiment Station der OSU am Hatfield Marine Science Center in Newport und leitender Autor der Studie.
„Wir haben herausgefunden, dass die Fische zwei bis drei Wochen früher geschlüpft sind. Zu sehen, wie dramatisch sich die Schlüpfdaten einer Art aufgrund eines ein- oder zweijährigen Ereignisses verschieben, ist ziemlich bemerkenswert“, sagte Miller. „Dass diese Veränderungen weiterhin anhalten, deutet darauf hin, dass Hitzewellen im Meer langfristige Auswirkungen haben könnten, die auch die wahrscheinliche Entwicklung der Arten unter dem Klimawandel beeinflussen.“
Die Ergebnisse, die waren gerade veröffentlicht im Tagebuch Elementa: Wissenschaft des Anthropozänskönnte auch Auswirkungen auf die künftige Bewirtschaftung der Fischerei haben.
Pazifischer Kabeljau, vielleicht am besten bekannt als Hauptzutat in Fish and Chips, ist der zweitgrößte kommerzielle Grundfischfang vor der Küste Alaskas. Die kommerzielle Ernte im Jahr 2022 belief sich laut NOAA Fisheries auf insgesamt 403 Millionen Pfund und hatte einen Wert von 225 Millionen US-Dollar. Der Bestand im Golf von Alaska ist einer von vier pazifischen Kabeljaubeständen. Es hat eine lange Geschichte in der Kultur Alaskas und ist wichtig für die indigenen Gemeinschaften in der Region.
Von 2014 bis 2016 und im Jahr 2019 führten Meereshitzewellen, bei denen es sich um Perioden ungewöhnlich hoher Meerestemperaturen handelt, zu einem starken Rückgang der Häufigkeit erwachsener Kabeljaue im Golf von Alaska im Pazifik. Infolgedessen wurde die Fischerei im Jahr 2020 geschlossen und im Jahr 2022 eine Bundeskatastrophe ausgerufen.
Um besser zu verstehen, wie sich diese Hitzewellen auf die Population des pazifischen Kabeljaus im Golf von Alaska auswirkten, untersuchten die Forscher Otolithen oder Ohrsteine von jungen pazifischen Kabeljauen. Die winzigen Knochenstrukturen beginnen im embryonalen Entwicklungsstadium zu wachsen und zeichnen das Leben eines Fisches auf, ähnlich wie Ringe an Bäumen.
Die meisten Fische sterben im Larvenstadium. Die Ereignisse im ersten Lebensjahr des Tieres wirken sich auf sein Überleben und seine Fortpflanzungsfähigkeit aus. Zu verstehen, wie sich Meereshitzewellen auf den frühen Wachstumszyklus des Fisches auswirken, liefert wichtige Informationen für Forscher und Fischereimanager, sagte Miller.
„Die Steine sind ein häufiges Werkzeug in der Fischökologie. Sie sind eine Zeitkapsel, die sehr nützlich sein kann, um zu verfolgen, was die Fische gefressen haben und wie schnell sie im Laufe der Zeit gewachsen sind“, sagte Miller, Professor an der Abteilung für Fischerei, Wildtiere und Naturschutzwissenschaften am College of Agricultural Sciences der OSU.
Die Forscher fanden heraus, dass der pazifische Kabeljau während und nach Beginn der Meereshitzewelle 2014–2016 früher schlüpfte und dass dieser frühere Schlüpfvorgang auch dann anhielt, als die Meerestemperaturen in den Jahren 2017 und 2018 abkühlten.
„Fische reagierten während und nach den Hitzewellen im Meer unterschiedlich auf die Temperatur“, sagte Zoe Almeida, die als Postdoktorandin an der Oregon State an der Forschung arbeitete und jetzt an der Cornell University ist. „Wärmere Temperaturen erklärten nur teilweise die früheren Schlüpftermine in den Jahren 2017 und 2018, und ein schnelleres Wachstum war nicht immer mit wärmeren Temperaturen verbunden, wie wir oft annehmen.“
Insgesamt überlebten bei Meereshitzewellen weniger Jungtiere das erste Lebensjahr.
„Dies sind einige komplexe, unerwartete Konsequenzen, die wir sehen und auch in Zukunft sehen werden, wenn sich das Klima verändert“, sagte Miller. „Es handelt sich nicht nur um einfache Veränderungen im Wachstum, bei denen die jungen Fische schneller wachsen, weil der Ozean wärmer ist, wie von mehreren Modellen vorhergesagt. Die Verschiebungen im Schlüpfzeitpunkt beeinflussten ihre Körpergröße genauso stark, wenn nicht sogar stärker, als das mäßig schnellere Wachstum, das.“ kann die Überlebensfähigkeit des pazifischen Kabeljaus über das erste Jahr hinaus beeinträchtigen. Es kann auch zukünftige Auswirkungen auf die Fortpflanzungszeiträume geben.“
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Fischereimanager die Ereignisse von Hitzewellen im Meer weiterhin überwachen und in den Folgejahren, wenn die Fischbestände voraussichtlich zurückgehen werden, einen konservativeren Ansatz verfolgen möchten, sagte Miller. Zukünftige Überwachungsprogramme müssen möglicherweise auch hinsichtlich ihres Zeitpunkts oder der Art der verwendeten Netze neu gestaltet werden, um Änderungen im Laichzeitpunkt und der Körpergröße zu berücksichtigen.
Die Forscher arbeiten außerdem an drei weiteren Projekten, um die Auswirkungen von Hitzewellen im Meer auf den pazifischen Kabeljau weiter zu untersuchen, einschließlich der Merkmale von Fischen, die das erste Jahr nach einer Hitzewelle im Meer überlebt haben, und der kaskadierenden Auswirkungen von Änderungen der Wachstumsmuster, wenn die Fische älter werden.
Weitere Co-Autoren sind Hillary Thalmann von der Oregon State und Benjamin Laurel vom Alaska Fisheries Science Center der National Oceanic and Atmospheric Administration.
Mehr Informationen:
L. Zoe Almeida et al., Wärmer, früher, schneller: Kumulative Auswirkungen der Hitzewellen im Golf von Alaska auf die frühe Lebensgeschichte des pazifischen Kabeljaus, Elem Sci Anth (2024). DOI: 10.1525/elementa.2023.00050