Invasive Wasserarten sind in Wisconsin weiter verbreitet als bisher angenommen

Ein Bericht über mehr als 40 Jahre Forschung an den Seen von Wisconsin hebt einige der Erkenntnisse hervor, die Wissenschaftler über invasive Wasserarten gewonnen haben. Dazu gehört auch, dass weit mehr Ökosysteme nichtheimischen Arten als bisher angenommen als Lebensraum dienen.

Die Forscher weisen jedoch darauf hin, dass diese Arten für ihren neuen Lebensraum nicht unbedingt schädlich seien und dass in manchen Fällen die negativen „Auswirkungen der Kontrolle invasiver Arten größer sein könnten als die Auswirkungen der invasiven Arten selbst“.

Das bedeute jedoch nicht, dass sich die Wissenschaftler keine Sorgen über die Einwanderung verschiedener Arten in neue Ökosysteme machten, sagt Jake Vander Zanden, Direktor des Zentrums für Limnologie an der University of Wisconsin–Madison und Hauptautor des Berichts.

„Es gibt viele Beispiele dafür, dass invasive Arten erhebliche Auswirkungen auf das Ökosystem haben. Sie können zu einem Rückgang der Fischbestände, einer Verschlechterung der Wasserqualität und vielem mehr führen, was sich negativ auf Mensch und Umwelt auswirkt“, sagt Vander Zanden.

Doch die ökologische Zerstörung ist im Zusammenhang mit invasiven Arten alles andere als eine ausgemachte Sache.

Die Forscher, die ihre Analyse kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Biowissenschaftenheben mehrere Erkenntnisse hervor, die im Rahmen von vier Jahrzehnten Datenerfassung, Forschung und Experimenten im Rahmen des North Temperate Lakes Long-Term Ecological Research-Programms gewonnen wurden.

Forschungsstipendien finanzieren die Arbeit normalerweise über mehrere Jahre, erklärt Vander Zanden. „Aber damit ließen sich derartige Veränderungen nie erkennen. Nur durch langfristige Forschung können wir Erkenntnisse zu den großen Fragen gewinnen, etwa wo sich invasive Arten aufhalten, wie sie unsere Ökosysteme verändern und wie das alles mit Dingen wie dem Klimawandel zusammenhängt.“

Eine dieser Erkenntnisse besteht darin, dass das Vorkommen nichtheimischer Wasserarten in den Seen von Wisconsin weiter verbreitet ist als Wissenschaftler und Ressourcenmanager zunächst dachten.

Das langfristige Forschungsprogramm hat seit den 1990er Jahren dazu beigetragen, dem Wisconsin Department of Natural Resources Karten und Datensätze zu sechs Zielarten zu erstellen: Tausendblatt, Zebramuschel, Wasserflöhe, Rostkrebs, Chinesische Apfelschnecke und Gebänderte Apfelschnecke.

Durch die Kombination von Langzeitüberwachungsaufzeichnungen der elf untersuchten Hauptseen mit Feldforschung und gemeindebasierter Wissenschaft an Dutzenden anderer Gewässer konnten die Forscher feststellen, dass die bestehenden Schätzungen, wonach etwa 8 % der Seen in Wisconsin eine oder mehrere der sechs Arten aufweisen, weit danebenliegen. Tatsächlich liegt die Zahl eher bei 39 %.

Darüber hinaus sind bestimmte invasive Populationen schon viel länger in Gewässern vorhanden als zunächst angenommen. So entdeckten Forscher 2009 im Lake Mendota stachelige Wasserflöhe, doch Wissenschaftler, die Sedimentkerne und alte Proben durchkämmten, entdeckten, dass die störenden invasiven Arten schon mindestens ein Jahrzehnt früher im See vorhanden waren und ihre Populationen erst aufgrund günstiger Klimaveränderungen in jenem Sommer sprunghaft anstiegen. Diese Erkenntnisse legen nahe, dass invasive Arten oft einfach in einem Ökosystem vorhanden sind, ohne negative Auswirkungen auszulösen.

Und wenn invasive Arten tatsächlich negative Auswirkungen haben, dann sind diese Auswirkungen laut Jake Walsh, einem Co-Autor der neuen Studie und Postdoktorand am Institut für Fischerei, Wildtiere und Naturschutzbiologie der University of Minnesota, oft mit bereits bestehenden Problemen verknüpft.

„Der Lake Mendota war besonders anfällig für große und kostspielige Auswirkungen durch die Stachelwasserflöhe“, sagt Walsh. „Sie verschlimmerten bereits vorhandene Probleme mit der Wasserqualität, die auf einen Nährstoffüberschuss im See zurückzuführen waren.“

Dieses umfassendere Bild zu sehen, sei nur durch langfristige Forschung möglich gewesen, fügt Walsh hinzu. „Solange wir dieses langfristige Programm haben, sind Invasionen Experimente, die uns lehren können, wie Ökosysteme funktionieren und wie wir sie am besten verwalten können“, sagt er. Dies hat uns ein tiefes Verständnis der Wasserqualitätsprobleme des Lake Mendota und einen „Fahrplan“ gegeben, dem wir folgen können, um die Auswirkungen der Stacheligen Wasserflöhe auszugleichen.“

Langfristige Forschung hilft Wissenschaftlern nicht nur, die Geschichte des Umweltwandels zu rekonstruieren, fügt Vander Zanden hinzu. Forscher können damit auch auf sich abzeichnende Fragen aufmerksam machen und Studien entwerfen, um diese zu beantworten. Von der Verwendung von Umwelt-DNA bis hin zur Erforschung der langfristigen Vorteile der Entfernung invasiver Arten stehen weitere Entdeckungen bevor.

Und nicht nur die Wissenschaft profitiert von diesem langfristigen, interdisziplinären Ansatz. Aus Feldtechnikern, die ihre Sommer damit verbrachten, immer wieder an denselben Standorten Proben zu nehmen, wurden später Professoren, die ihre eigenen Forschungsprojekte beaufsichtigen und ihre eigenen Studenten betreuen. Datenwissenschaftler und Mitarbeiter widmen einen großen Teil ihrer Zeit der öffentlichen Verfügbarkeit und Zugänglichkeit ihrer Datensätze für andere Forscher in den Süßwasserwissenschaften.

Es ist ein Geist der Zusammenarbeit und Entdeckung, der, so hofft Vander Zanden, auch auf andere Bereiche ausgeweitet werden kann.

„Ich frage mich, ob einige dieser Muster, die wir aus Langzeitdaten ableiten, für jemanden relevant sein könnten, der sich mit Boden, Graslandblumen oder Meeresbiologie beschäftigt“, sagt er. „Wenn invasive Arten bereits vorhanden und weiter verbreitet sind, als wir denken, könnten Dinge wie menschliches Handeln und der Klimawandel bald weitere Bevölkerungsverschiebungen auslösen.“