Untersuchungen haben ergeben, dass die geochemische Landschaft den Fortpflanzungserfolg von Moschusochsen beeinflusst

Forscher haben grönländische Moschusochsen, die seit 25 Jahren beobachtet werden, untersucht, um herauszufinden, wie sich ihre Ernährungsgewohnheiten auf ihren Fortpflanzungserfolg auswirken. Und es stellt sich heraus, dass sie mehr Kälber bekommen, wenn sie in Gebiete mit mehr Kupfer und Selen im Boden gehen.

Einer der Forscher hinter der neuen Studie, der leitende Forscher Floris M. van Beest vom Department of Ecoscience der Universität Aarhus, erklärt, warum die Ergebnisse für unser Verständnis von Wildtieren wichtig sind.

„Normalerweise schauen sich Forscher die Qualität der Pflanzen an, die die Tiere fressen. Sie messen wichtige Bestandteile der Pflanzen, wie zum Beispiel Stickstoff. Aber wir graben etwas tiefer. Wir schauen uns Spurenelemente wie Kupfer und Selen in den Pflanzen an, sondern auch, wenn sie im Boden unter den Pflanzen vorhanden sind.“

Die Studie ist veröffentlicht im Tagebuch Wissenschaft der gesamten Umwelt.

Erste Studie dieser Art

Die Studie ist das erste Mal, dass die chemische Zusammensetzung des Bodens mit dem Fortpflanzungserfolg von Tieren gekoppelt wurde.

Aufgrund der besseren Technologie zur Messung sehr geringer Konzentrationen dieser Elemente ist es jetzt möglich, diese Art von Studien durchzuführen, erklärt Sophia V. Hansson, Forscherin am Centre National de la Recherche Scientifique in Toulouse, Frankreich. Sie ist auch eine der Forscherinnen hinter der Studie.

„Aus geochemischer Sicht ist es interessant, essentielle und nicht-essentielle Elemente gemeinsam zu betrachten. Normalerweise konzentrieren sich Studien auf die Schadstoffe oder die Hauptelemente wie Kohlenstoff und Stickstoff, aber hier betrachten wir die wesentlichen kleineren Komponenten – Spurenelemente wie z wie Kupfer und Selen – auch.“

„Dank technologischer Verbesserungen können wir heute selbst sehr geringe Konzentrationen solcher Elemente nachweisen. Besser als vor 10 Jahren.“

Sie hofft, dass diese Studie nur die erste einer langen Reihe ähnlicher Forschungsprojekte ist, die die chemische Zusammensetzung des Bodens und deren Auswirkungen auf Tiere untersuchen.

„Es ist eine wirklich interdisziplinäre Studie, die Chemie, Geologie und Ökologie verbindet, und ich hoffe, dass der Ansatz auch in anderen Bereichen Anwendung findet. Hier haben wir nur 25 Quadratkilometer Grönlands kartiert, aber viel mehr vom arktischen Gebiet.“ könnte auf ähnliche Weise abgebildet werden“, sagt sie.

Wie konnten die Forscher also zeigen, wie sich die Chemie des Bodens auf den Fortpflanzungserfolg der Moschusochsen auswirkt?

Dazu benötigten sie vier Datensätze. Sie mussten wissen, wo sich die Moschusochsen zu unterschiedlichen Zeiten befanden. Sie mussten wissen, wie viele Tiere es gab und wie sich die Population im Laufe der Zeit vergrößerte oder verringerte. Sie mussten wissen, welche Pflanzen in den verschiedenen Gebieten reichlich vorhanden waren. Und sie mussten die chemische Zusammensetzung des Bodens und der Pflanzen kennen.

Glücklicherweise werden die Moschusochsen in Grönland seit 25 Jahren intensiv untersucht. Einige der Tiere tragen GPS-Tracker, sodass die Forscher wissen, wohin die Tiere gehen, um Futter zu suchen. Außerdem führt ein Feldteam von Forschern jeden Sommer eine visuelle Zählung aller Moschusochsen durch, die sie in der Gegend finden, und notiert, wie viele Erwachsene, Männchen, Weibchen und Kälber sie sehen.

Die Daten aus 25 Jahren der Untersuchung von Moschusochsen wurden dann mit Karten gepaart, die aus der chemischen Zusammensetzung der Vegetation und Bodenproben erstellt wurden, die an 50 verschiedenen Stellen gesammelt wurden.

Schlechte Chemikalien in der Tundra

Nicht alle Gebiete in der Tundra Südgrönlands, in denen Moschusochsen Futter erhalten, sind mit guten Chemikalien gefüllt. Die Forscher fanden auch Bereiche, in denen höhere Mengen an Schadstoffen wie Arsen und Blei vorhanden waren.

Und das ist nicht gut für die Ochsen; Floris M. van Beest erklärt: „In einigen Gebieten haben wir Arsen und Blei gefunden und wir wissen, dass es den Fortpflanzungserfolg der Moschusochsen beeinträchtigen kann. Einen ursächlichen Effekt konnten wir hier jedoch nicht feststellen. Normalerweise würde es dazu führen.“ Fortpflanzungsorgane kollabierten, aber es sind immer noch Moschusochsen vorhanden, also haben sie irgendwie einen Weg gefunden, zu überleben.

Typischerweise sind Schadstoffe wie Blei und Arsen in den Heidegebieten weiter oben in den Bergen stärker konzentriert. Normalerweise halten sich die Moschusochsen lieber in den Tälern auf und fressen Gras und Zwergweiden. Aber nicht immer. „Wir können sehen, dass der Fortpflanzungserfolg der Moschusochsen höher ist, wenn sie in den Tälern bleiben und Gras fressen. Wenn sie in die Berge ziehen und auf Heideflächen nach Futter suchen, bekommen sie weniger Kälber“, sagt er.

Dies gilt auch für andere Tiere

Obwohl sich die Ergebnisse nur auf Moschusochsen in Grönland beziehen, betonen sowohl Floris M. van Beest als auch Sophia V. Hansson, dass andere Tiere in ähnlicher Weise von der Chemie des Bodens betroffen sein müssen.

„Wir wissen nicht viel darüber, wie das in freier Wildbahn funktioniert. Aber von Tierärzten und Zoos wissen wir etwas. Sie geben den Tieren schon lange Ergänzungsfutter und kennen einige Auswirkungen. Aber natürlich ist es anders.“ für wilde Tiere“, sagt Sophia V. Hansson.

Der nächste Schritt wäre die Untersuchung anderer Tiere und anderer Bereiche mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung im Boden.

„Nicht jedes Tier benötigt die gleiche Menge an Elementen. Aber man kann den Ansatz auch in anderen Bereichen anwenden. Jetzt wissen wir etwas mehr darüber, wie sich diese Elemente im Ökosystem verbreiten und wie sie sich auf die Tiere auswirken. Der nächste Schritt wäre die Verwendung.“ Wir verfolgen den gleichen Ansatz, um andere Gebiete in Europa zu kartieren“, sagt Floris M. van Beest.