Im Meer ernähren sich Fische von Arten, die weiter unten in der Nahrungskette stehen. Können dieselben Arten die Grundlage einer neuen Futtermittelindustrie bilden, die den Fischzuchtsektor beliefert?
„Das ist sehr gut möglich“, sagt Ingrid Ellingsen, wissenschaftliche Mitarbeiterin bei SINTEF. Eine solche Industrie wird die Notwendigkeit verringern, Soja zu importieren.
Machen wir einen einfachen Vergleich. In freier Wildbahn ernähren sich Tiere entweder von Gras und anderen Pflanzen oder jagen kleinere Tiere. Landwirte hingegen ernähren ihre Haustiere mit Nahrungsmitteln, die zunächst geerntet und dann verarbeitet werden, aber oft auf den gleichen Rohstoffen basieren, die auch Wildtieren zur Verfügung stehen.
Wir können diese Denkweise auch auf domestizierte Meeresarten anwenden. Es klingt naheliegend, mit der Suche nach Lachsfutterressourcen im Meer zu beginnen, wo die Fische auf natürliche Weise ihre Nahrung finden würden. Derzeit basiert jedoch ein Großteil des Lachsfutters auf importierten Agrarprodukten wie Soja.
„Eine wachsende Weltbevölkerung muss ernährt werden, daher sollten wir Tieren kein Futter geben, das von Menschen gegessen werden kann“, argumentiert Ellingsen. „Stattdessen sollten wir die Rohstoffe für Fischfutter weiter unten in der marinen Nahrungskette beziehen“, sagt sie. Ellingsen forscht derzeit bei SINTEF Ocean über biomarine Ressourcen.
Eine wenig erforschte Ressource
Das klingt offensichtlich, ist aber nicht einfach zu lösen. Denn wir wissen zu wenig über die Auswirkungen, die der Fang von heute weitgehend ungenutzten Arten auf die Meeresökosysteme haben wird.
Aus diesem Grund arbeiten Ellingsen und ihre Kollegen am SFI Harvest (einem Zentrum für forschungsbasierte Innovation) daran, diese große Wissenslücke zu schließen. Ihre Berechnungen zeigen, dass in allen Weltmeeren die Biomassemengen in der sogenannten mesopelagischen Zone in Tiefen zwischen 200 und 1.000 Metern enorm sind. Mesopelagische Fischpopulationen gehören jedoch zu den am wenigsten untersuchten Bestandteilen des biomarinen Ökosystems.
Eine der in der norwegischen Wirtschaftszone identifizierten mesopelagischen Arten ist der Ruderfußkrebs Calanus finmarchicus. Dieses winzige Lebewesen ist Teil des Zooplanktons, das von Meeresströmungen entlang der norwegischen Küste nach Norden und dann weiter nach Norden in arktische Gewässer getragen wird. Es ist ein wichtiger Bestandteil der Ernährung kommerzieller Fischpopulationen wie Kabeljau, Seelachs und Makrele.
„Eine wachsende Weltbevölkerung muss ernährt werden, deshalb sollten wir Tieren kein Futter geben, das von Menschen gegessen werden kann.“
Die Fettsäurezusammensetzung von C. finmarchicus kann 60 % überschreiten. Daher stellt es potenziell eine fantastische Futterquelle dar. Doch wie können wir dieses Potenzial nutzen? Und was bringt die Zukunft?
„C. finmarchicus wird heute kommerziell gefischt, allerdings mit einer Fangquote, die weniger als zehn Tausendstel der geschätzten Biomasse der Art im Norwegischen Meer beträgt“, sagt Ellingsen. „Wir brauchen mehr Daten, bevor wir wissen können, ob es nachhaltig ist, einen höheren Anteil der Biomasse zu gewinnen“, sagt sie.
Wie bei anderen mesopelagischen Arten beginnt sich die Futterqualität von Copepoden rapide zu verschlechtern, sobald sie an Bord eines Schiffes gebracht werden. Aktive Enzyme starten einen Prozess des Fettsäureabbaus, der gestoppt werden muss, damit der Rohstoff seine Qualität als potenzielles Fischfutter behält. Es ist üblich, den Fang einzufrieren, aber das SFI Harvest Center experimentiert mit der Entwicklung effektiverer, weniger energieintensiver Technologien.
Ein wertvoller Fettsack
Eva Chamorro Garrido ist Ph.D. Student an der Unit Arctic University of Norway und forscht in Zusammenarbeit mit Ingrid Ellingsen am SFI Harvest über C. finmarchicus.
„C. finmarchicus weist einen einjährigen Lebenszyklus auf“, erklärt Garrido. „Die Individuen schlüpfen im Frühjahr und verbringen den Sommer im oberen Teil der Wassersäule, wo es reichlich Nahrung gibt. Da es hier jedoch mehr Licht gibt als in größeren Tiefen, ist der Ruderfußkrebs für möglicherweise jagende Arten besser sichtbar.“ es“, sagt sie.
Es scheint, dass C. finmarchicus dieses Risiko verringert, indem er nachts zur Nahrungsaufnahme in die Wassersäule aufsteigt und sich dann tagsüber in größere Tiefen bewegt. Wenn der Herbst naht, wandert er vertikal in noch größere Tiefen und geht bis zum Frühjahr in eine Art Winterschlaf (Diapause), in dem er sich von den in einem Fettsack angesammelten Nahrungsreserven ernährt.
„Dann kehrt es in flachere Tiefen zurück, vermehrt sich und stirbt“, erklärt Garrido und fügt hinzu, dass das vertikale Migrationsverhalten in Regionen, in denen die Mitternachtssonne scheint, offenbar anders ist. „In solchen Gebieten scheint der Zugang zu Nahrung der entscheidende Faktor für die vertikalen Bewegungen des Ruderfußkrebses zu sein“, sagt sie.
Physik und Biologie vereint
Wer bei der Ausbeutung mariner Ruderfußkrebse erfolgreich sein möchte, muss wissen, wo und wann die Tiere am wahrscheinlichsten zu finden sind, und dies hängt teilweise von den Bewegungen der Meeresströmungen ab. Hier setzt die Arbeit von Ingrid Ellingsen an – sie bietet fortschrittliche Modelle, die die Physik und Biologie der Meeresumwelt beschreiben.
Wie bewegt sich Wasser in den Weltmeeren und was beeinflusst diese Bewegungen? Das ist Physik und kann mit einem Modell simuliert werden. Durch ihre Zusammenarbeit mit SFI Harvest möchte Eva Chamorro Garrido den Grad des biologischen Inputs im physikalischen Modell verbessern, um einige der Geheimnisse des Meeresökosystems zu erschließen.
„Mit unserem Modell lässt sich vorhersagen, wo wir die besten Möglichkeiten für kommerzielle Fänge bei minimalem Treibstoffverbrauch finden.“
„Die horizontalen Strömungen in den Ozeanen sind sehr stark und es ist für Ruderfußkrebse unmöglich, gegen sie oder über sie hinweg zu schwimmen“, erklärt Ellingsen. „Wir können also zunächst vorhersagen, dass sie von den vorherrschenden Strömungen getragen werden. Vertikale Strömungen sind jedoch weniger stark und durch Heben und Senken in der Wassersäule können Ruderfußkrebse immer noch ihre Migrationsmuster beeinflussen“, sagt sie.
Garrido arbeitet an der Erstellung einer Datenbank, die es dem Modell ermöglichen wird, sowohl die geografische als auch die Tiefenverteilung der Ruderfußkrebse anzuzeigen. Diese Daten stammen aus Probenahmen in unterschiedlichen Tiefen und Lasermessungen an Schiffen.
Migrationsmuster sind entscheidend
„Wir wissen noch nicht, ob es ökologisch nachhaltig ist, die Fangquoten für Ruderfußkrebse zu erhöhen“, sagt Ellingsen.
„Wenn wir jedoch herausfinden, dass die Antwort „Ja“ lautet und wir diese Ressource sicher nutzen können, müssen Fischereifahrzeuge wissen, wo sie ihren Fang finden. Unser Modell kann verwendet werden, um vorherzusagen, wo wir die besten Möglichkeiten für kommerzielle Fänge finden mit einem Minimum an Treibstoffverbrauch. Dadurch kann dies zum möglichen Ausbau einer sowohl ökologisch als auch kommerziell nachhaltigen Copepodenfischerei beitragen“, sagt sie.
Der norwegische Aquakultursektor plant, bis 2050 ein jährliches Produktionsvolumen von fünf Millionen Tonnen zu erreichen. Dafür werden sechs Millionen Tonnen Trockenfutter benötigt. Wenn wir einen Anstieg der Sojaimporte verhindern wollen, müssen 75 % des Proteins in künftigen Futtermitteln aus noch unbekannten oder ungenutzten Quellen stammen. Ruderfußkrebse könnten ein wichtiger Teil der Lösung sein.