Studie gibt Anlass zur Hoffnung für die Widerstandsfähigkeit der amerikanischen Hummerfischerei

Einer Studie von Forschern der Batten School of Coastal & Marine Sciences der William & Mary University zufolge ist der Amerikanische Hummer möglicherweise widerstandsfähiger gegen die Auswirkungen des Klimawandels als erwartet. Erstmals wurde in Experimenten am Virginia Institute of Marine Science (VIMS) dokumentiert, wie weibliche Amerikanische Hummer ihren Nachwuchs pflegen. Dies liefert den Beweis, dass dieses Verhalten nicht wesentlich von den für die Küstengewässer von Maine bis Ende des Jahrhunderts prognostizierten Temperatur- und Säurewerten beeinflusst wird.

Die Ergebnisse sind veröffentlicht im Journal Fortschrittsreihe zur Meeresökologie.

Obwohl es sich um einen der größten kommerziellen Fischereibetriebe in den USA handelt und der jährliche wirtschaftliche Einfluss allein in Maine mehr als 460 Millionen US-Dollar beträgt, gibt es nur wenige Studien zum Fortpflanzungsverhalten weiblicher amerikanischer Hummer. Da sich der Golf von Maine schneller erwärmt als fast jede andere Meeresoberfläche auf dem Planeten, ist es wichtig zu verstehen, wie sich die Auswirkungen des Klimawandels auf die Nachhaltigkeit der Art und der von ihr unterstützten Fischerei auswirken.

„Die Brutpflege weiblicher Hummer wurde anekdotisch beobachtet, aber bisher nicht quantitativ erfasst“, sagte Abigail Sisti, die gerade ihren Doktor in Meereswissenschaften an der Batten School macht und Hauptautorin der Studie ist. „Bei anderen Krustentieren können diese Verhaltensweisen einen erheblichen Einfluss auf das Überleben ihrer Nachkommen haben. Da sich die Umgebung, in der die Hummerfischerei betrieben wird, schnell ändert, wollten wir verstehen, wie sich dies auf die Art und Weise auswirken könnte, wie sie sich um ihre Nachkommen kümmern.“

Weibliche Amerikanische Hummer können Tausende von Eiern produzieren, die sie während der Embryonalentwicklung über einen langen Zeitraum von fünf bis zwölf Monaten unter ihrem Schwanz halten. Bei anderen Krebstieren hilft das Putzverhalten dabei, Parasiten zu beseitigen, tote Eier zu entfernen und den Fluss von Wasser, das Sauerstoff und Nährstoffe transportiert, durch die dicht gepackten Eimassen zu erleichtern.

Die Studie war Teil einer größeren Anstrengung, um herauszufinden, wie sich verschiedene Stressfaktoren auf den Fortpflanzungserfolg der Art auswirken. In dieser Studie untersuchten die Forscher, ob sich ein Anstieg der Wassertemperatur und des Säuregehalts auf das Putzverhalten und das Überleben der Embryonen auswirkte.

„Der langfristige Charakter dieses Experiments erforderte eine Art Mondlandung“, sagte Rivest, dessen Meerwasseraquariumlabor am VIMS speziell dafür ausgelegt ist, mehrere Umweltvariablen über lange Zeiträume hinweg zu kontrollieren. „Die Bedingungen unserer Kontrollgruppe wurden so eingestellt, dass sie den aktuellen Bedingungen im Golf von Maine entsprechen, während unsere Versuchsgruppen den Temperatur- und pH-Vorhersagen für das Ende des Jahrhunderts entsprachen.“

Zusätzlich zu ihren Forschungsergebnissen erstellten Sisti und andere einen Lehrplan, um Schüler und Lehrer in die Forschung einzubeziehen. Die Forschung sowie die Unterrichtspläne werden durch ein Story-Map erstellt vom Sea Grant and Ocean Acidification Program der US-amerikanischen National Oceanic and Atmospheric Administration.

Dokumentation des Putzverhaltens

Die Forscher arbeiteten mit Beamten des Ministeriums für Meeresressourcen des Staates Maine zusammen, um Hummer aus kommerziellen Betrieben für die Studie zu beschaffen. Sie besorgten weibliche Hummer in marktfähiger Größe mit intakten Beinen, die in der Wildnis oder beim Fang häufig verloren gehen. Insgesamt beobachteten sie das Verhalten von 24 Hummern fünf Monate lang oder bis die Embryonen heranreiften. Sisti und andere Studenten hatten die gewaltige Aufgabe, Dutzende Stunden an Aufnahmen von Unterwasserkameras zu sichten und die Häufigkeit und Art des Putzverhaltens sowie das Gesamtüberleben der Embryonen zu dokumentieren.

Die Hummer in den Versuchsgruppen erlebten einen Temperaturanstieg von 4 Grad Celsius und einen Versauerungsgrad von -0,5 pH gegenüber den aktuellen Bedingungen. Der Sauerstoffgehalt blieb bei allen Tieren konstant, um die Auswirkungen von Temperatur und Versauerung zu isolieren.

Rivest, Sisti und andere erwarteten, mehrere unterschiedliche Verhaltensweisen bei der Körperpflege zu beobachten und vermuteten, dass die Körperpflege als Reaktion auf Umweltstressoren zunimmt.

„Wir haben eine Reihe von Putzverhaltensweisen beobachtet, die während der Embryonalentwicklung häufiger wurden“, sagte Sisti. „Allerdings verursachten weder die Wassertemperatur noch die Versauerung auf dem Niveau unserer Experimente signifikante Verhaltensänderungen oder beeinträchtigten das Überleben der Embryonen. Das ist ermutigend, denn es zeigt, dass Hummer möglicherweise reproduktiv widerstandsfähig gegenüber prognostizierten Umweltveränderungen sind.“

Die Forscher beobachteten drei unterschiedliche Verhaltensweisen bei der Fellpflege:

Trotz der optimistischen Ergebnisse bleiben Fragen

Die Forscher sind optimistisch, was die Ergebnisse der Studie für die Zukunft der Fischerei angeht. Sie weisen jedoch darauf hin, dass noch viele andere Variablen zu berücksichtigen sind.

„Während sich diese Studie hauptsächlich auf das Verhalten der Mutter konzentrierte, werden künftige Studien auch andere Faktoren untersuchen, wie zum Beispiel, wie die Embryonen selbst im Laufe der Zeit von verschiedenen Stressfaktoren beeinflusst werden“, sagte Rivest. „Wir möchten auch untersuchen, wie sich diese Faktoren auf das allgemeine Wohlbefinden der eierlegenden Hummerweibchen auswirken und welche Bedingungen in den von Hummern frequentierten Mikroumgebungen herrschen.“

Die Variablen der Studie wurden anhand von Vorhersagen für die Bedingungen im offenen Meer ermittelt. Allerdings bevorzugen wilde Hummer oft bestimmte Lebensräume wie Felsspalten und Sandhügel, die ihnen Schutz vor Raubtieren bieten. Dort können die Bedingungen dramatisch von denen im offenen Meer abweichen.

„In unseren Experimenten entsprachen die Kontrolltemperaturen den Frühlings- und Sommerbedingungen im Golf von Maine, was die Embryonalentwicklung beschleunigt haben könnte. Wir empfehlen, in zukünftigen Experimenten Verhaltensänderungen während winterlicher Bedingungen zu untersuchen“, sagte Sisti.

Obwohl noch Fragen offen bleiben, handelt es sich hierbei um positive Ergebnisse für den amerikanischen Hummer. Sie stehen jedoch im Widerspruch zu den Ergebnissen bei anderen Krustentierarten.

„Unsere Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit artspezifischer Untersuchungen des Verhaltens und der Fortpflanzung unter den Bedingungen des Klimawandels“, sagte Rivest. „Ein besseres Verständnis davon, wie gleichzeitig auftretende Umweltfaktoren alle Aspekte der Fortpflanzung beeinflussen, wird für die Vorhersage und Steuerung des langfristigen Erfolgs der amerikanischen Hummerfischerei von entscheidender Bedeutung sein.“