Unter der schlammigen Oberfläche des Chicago River schwamm ein Blaukiemen kilometerweit von einem Ende des Flusssystems zum anderen hin und her.
Neben einem ruhigen, ungenutzten Kahnliegeplatz in der Nähe von Bubbly Creek blieb Anfang des Sommers während derselben zweiwöchigen Zeitspanne ein weiterer Blaukiemen sicher versteckt.
Diese Fischart ist nicht als Wanderfisch bekannt. Daher haben die auffallend unterschiedlichen Verhaltensweisen Forscher des Shedd Aquariums, der Purdue University und des Illinois-Indiana Sea Grant fasziniert, die die Bewegungen von 80 einzelnen Fischen im Chicago River-System verfolgen.
Die Fische wurden markiert und geben seit einigen Monaten etwa jede Minute akustische Signale ab. Die Signale, die für jeden Fisch einzigartig sind und wie Pings klingen, werden von mehr als 30 akustischen Empfängern entlang der „Wild Mile“ des Flusses im North Branch, Bubbly Creek im South Branch und am Riverwalk in der Innenstadt von Chicago empfangen.
Die Abhörgeräte wiederum ermöglichen es den Forschern, den Fischen zu folgen, während sie sich in diesen Wassersystemen bewegen, und zu beobachten, wie sie auf neue Initiativen zur Wiederherstellung von Lebensräumen, Überschwemmungen und Abwasserüberläufe sowie auf saisonale Veränderungen reagieren.
„Benutzen sie diese Kahnanlegestellen, die nicht mehr von der Industrie genutzt werden? Sind sie heute ein wichtiger Lebensraum für Fische, entweder während der Laichzeit oder als Zufluchtsort bei schlechter Wasserqualität?“ sagte Austin Happel, Forschungsbiologe bei Shedd. „Ich interessiere mich auch sehr dafür, was im Winter passiert. Der Winter ist eine Zeit, die im Allgemeinen wenig erforscht wird, weil niemand draußen sein möchte, wenn es extrem kalt ist.“
Der Fisch des Chicago River
An einem Wochentagmorgen im Park Nr. 571 in Bridgeport – dort, wo sich der Südarm des Chicago River in Bubbly Creek und den Sanitary and Ship Canal teilt – ließ Happel eine lange Schnur aus und tauchte ein Mikrofon unter Wasser.
„Dies ist ein Handmikrofon, das diese Codes tatsächlich abhört, sie entschlüsselt und ausspuckt“, sagte er. In einer orangefarbenen Box verfügt der mit dem Unterwassermikrofon verbundene Computer über ein GPS, das den Forschern mitteilt, welcher der markierten Fische (wenn überhaupt) in der Nähe ist. Je lauter der Computer piept, desto näher ist der Fisch.
Sechs kurze Pings unterbrachen Happel während seiner Rede.
„Das war also einer“, sagte er. „Es hat bereits einen aufgenommen.“
Der Computer zeigte an, dass es sich bei dem Tag-Typ um einen der kleineren handelte, die die Forscher verwendeten – etwa so groß wie ein normales Tylenol oder Advil.
„Der Fisch selbst ist 17917, also werde ich mal sehen, ob ich herausfinden kann, was das ist“, sagte Happel, während er sein Handy herausholte, um einen Blick auf die Datenbank zu werfen. „Ich habe sie nicht auswendig gelernt“, lachte er, „aber wir würden sie gerne benennen.“
Dies hier war ein Forellenbarsch, etwas kürzer als 12 Zoll und wahrscheinlich bis zu 14 Unzen schwer – eher kleiner für seine Art. „Es dauert sehr lange, bis ein Barsch die sogenannte Trophäengröße erreicht“, sagte er.
Mitte Juni gingen Happel und andere Forscher zum Fluss, um die Fische zu fangen und zu markieren, darunter 32 Forellenbarsche, 24 Karpfen, 17 Blaue Kiemen, drei Kürbiskerne, zwei schwarze Crappies, ein Zander und ein Mondbarsch.
Die Gruppe ist auf der Suche nach Blaukiemen und Forellenbarschen, um mehr über Fische zu erfahren, die Menschen gerne zum Spaß fangen.
„Am ersten Tag, als wir im Park Nr. 571, wo die Leute angeln gehen, Fische markierten, hatten wir einige Angler, die sich für unsere Arbeit interessierten“, sagte Luke McGill, ein Doktorand am College of Agriculture und Department of Forestry in Purdue und natürliche Ressourcen.
„Ich bin selbst Angler“, sagte McGill. „Deshalb bin ich immer daran interessiert zu sehen, was die Bässe machen und wo sie sich aufhalten und vielleicht sogar, wo ich sie erwischen kann.“
Vor dem Markieren der Fische hatte das Team die akustischen Empfänger an vorhandenen Objekten unter einigen Brücken befestigt und angekettet und die Geräte dann im Fluss versenkt.
Seitdem sind die Forscher einmal im Monat mit dem Boot auf den Fluss gefahren, um die Empfänger zu holen, und haben einen Schlüssel eingeführt, mit dem sie Daten – Hunderte und Aberhunderte Zeilen einer Excel-Tabelle – in nur einer Minute drahtlos herunterladen können.
McGill sagte, der Chicago River sei aufgrund seiner städtischen Umgebung und seiner Industriegeschichte im Gegensatz zu eher natürlichen Wasserstraßen eine ungewöhnliche Umgebung für diese Art von Arbeiten.
„Wir waren im nördlichen Teil des Flusses an der Wild Mile und es war einfach eine wirklich coole Kulisse, Fische zu markieren und mit Karpfen, Barschen und Blaukiemen zu arbeiten und den Sears Tower – den Willis Tower – im Hintergrund zu haben.“ ,“ er sagte.
Möglicher Zufluchtsort in schwimmenden Feuchtgebieten
Forscher sagen, sie seien sich nicht sicher, was sie über die Bewegung ihrer Probanden lernen könnten.
„Anders als bei einem normalen Projekt, bei dem wir etwa drei Hauptfragen aufstellen, die wir beantworten wollen, ist dies eher so: Lassen wir uns von den Fischen sagen, welche Lebensräume für sie am wichtigsten sind“, sagte Happel.
Tomas Höök, Professor am Purdue Department of Forestry and Natural Resources und Direktor des Illinois-Indiana Sea Grant, sagte, das Projekt sei weitgehend explorativ und er erwarte, von den Erkenntnissen überrascht zu sein.
„Ich denke, eine Möglichkeit besteht darin, dass wir sehen könnten, dass diese schwimmenden Inseln, die im Nordarm gebaut wurden, beim Laichen Fische anlocken“, sagte Höök. „Vielleicht werden wir im Frühjahr sehen, dass sie sich in diesem Gebiet versammeln. Das würde darauf hindeuten, dass diese Projekte zur Verbesserung des Lebensraums von Nutzen sind.“
Das Aquarium der Stadt und die örtliche Non-Profit-Organisation Urban Rivers begannen 2018 mit der Installation von künstlichen schwimmenden Feuchtgebieten im Chicago River, zunächst in der Wild Mile des North Branch und dann im South Branch. Die Lebensräume würden im Idealfall die Rückkehr einheimischer Wildtiere fördern und verunreinigtes Wasser filtern.
Die neuen Lebensräume und ihre Wurzelsysteme könnten auch physische Barrieren für Fische darstellen, die versuchen, sich vor Schadstoffen wie Abwässern zu schützen, die bei starken Regenfällen in den Fluss fließen können.
Da die schwimmenden Feuchtgebiete jedoch relativ neu sind, kann es eine Weile dauern, bis sich die Fische an diese Lebensräume gewöhnt haben und sie nutzen können.
Durch Abwasser verdrängt
Der Monat Juli war in Illinois besonders regnerisch und unzählige Keller und Straßen wurden überschwemmt, was die lokalen, staatlichen und bundesstaatlichen Regierungen dazu veranlasste, Katastrophenausrufe für bestimmte Regionen zu erlassen. Der Schaden könnte jedoch tiefer gehen.
„Alle diese Nachrichtenartikel sind wie ‚Der Regen hat so viele Keller überschwemmt‘ und ‚Es hat hier solche Schäden an der Küste verursacht‘“, sagte Happel. „Aber keiner von ihnen spricht darüber, was unter der Wasseroberfläche passiert.“
Wenn es in der Stadt Chicago zu besonders starken Regenfällen kommt, kann es vorkommen, dass Regen- und Abwasser aus Abwasserrohren in die örtlichen Wasserstraßen überläuft, bevor es zur Desinfektion in eine Kläranlage gelangt.
Aufgrund heftiger Regenfälle wurden in diesem Sommer einige Male Abwässer in den Chicago River eingeleitet, teilte der Metropolitan Water Reclamation District zuvor der Tribune mit.
„Eine Sache, die wir bisher gefunden haben, ist ein Hinweis darauf, dass Fische bei Abwasserüberläufen aus wirklich degradierten Gebieten abwandern“, sagte Höök.
Er sagte, wenn Abwasser in den Fluss fließt, sinke der Sauerstoffgehalt erheblich. Der Sauerstoffmangel zwingt Fische dazu, in andere, weniger kontaminierte Gebiete abzuwandern.
„Während dieser heftigen Regenfälle im Juli und dieser Überschwemmungen wurde diese Abwasserpumpstation eingeschaltet und wir sahen, dass so ziemlich alle Fische in diesem Bach dieses Gebiet verließen“, sagte McGill über Bubbly Creek, wo es während der Regenfälle am 2. Juli zu Abwasserüberläufen kam die Pumpstation Racine Avenue. „An einem Tag hatten wir acht oder neun Fische und am nächsten einen.“
Aufgrund ihrer Ernährung kann die Verdrängung einiger dieser Fische die Nahrungskette beeinträchtigen. Allesfresser wie Karpfen, Blaukiemen, Meerschweinchen und Sonnenbarsche fressen Wasserpflanzen, Krebstiere und kleine Fische, können aber auch fleischfressenden Forellenbarschen und Zandern zum Opfer fallen.
„Fisch kann ein wirklich wichtiger Teil eines Nahrungsnetzes sein“, sagte Höök. „Sie sind sozusagen die größten Raubtiere in einem Wassersystem … sie können alle möglichen ökologischen Auswirkungen haben.“
„Wir wissen nicht, inwieweit sie wegziehen. Kurzfristig, und dann kommen sie zurück? Das hoffen wir durch dieses Projekt zu lernen“, sagte er.
Untersuchung von Ersatzarten
Während die Untersuchung von Blaukiemen und Forellenbarschen den Forschern viel über die Freizeitfischerei im Fluss verraten kann, entschied sich das Team auch für die Verfolgung von Karpfen, einer Karpfenart, die als lästig gilt und seit über 100 Jahren im Land heimisch ist.
„Der Karpfen ist ein gebietsfremder Karpfen, der in den Vereinigten Staaten so weit verbreitet ist, dass er tatsächlich in jedem Bundesstaat eingeführt wurde“, sagte Höök. „Es ist also überall, aber technisch gesehen ist es immer noch eine nicht heimische Art.“
In den 1960er Jahren wurden andere invasive Karpfenarten eingeführt, um Algen ohne Chemikalien in Aquakulturanlagen und Abwasserteichen zu entfernen. Nach Überschwemmungen in den 1980er und 1990er Jahren gelangten diese invasiven Karpfen in das Einzugsgebiet des Mississippi – das drittgrößte der Welt – und verbreiteten sich in 31 Bundesstaaten. Einige wurden auch nach gescheiterten Zuchtversuchen wieder freigelassen.
Silberkarpfen und Dickkopfkarpfen dringen seit langem in Richtung Michigansee vor und haben zahlreiche kreative Strategien von Bürgern und Wissenschaftlern inspiriert, um zu verhindern, dass sie die Großen Seen erreichen und dort möglicherweise einheimische Fischpopulationen zerstören.
„Viele Menschen sind sich bewusst, dass invasive Karpfen quasi vor der Haustür des Chicago River und der Großen Seen leben“, sagte Happel. „So können wir diese Karpfenart als Ersatz verwenden, um zu sehen, wie sich invasive Karpfen im Fluss bewegen könnten.“
Da es schwierig ist, die Bewegungen invasiver Fische zu untersuchen, ohne sie in ein System einzuführen, in dem sie nicht heimisch sind, können Wissenschaftler, die Silber- und Karpfenkarpfen aufspüren möchten, den Karpfen als biologische Indikatorart untersuchen.
„Wenn wir uns anschauen, wohin sie sich bewegen und welche Lebensräume sie besiedeln, könnten wir vielleicht ein besseres Gefühl dafür bekommen, welchen Schadstoffen und welchen verschiedenen Stressfaktoren sie ausgesetzt sind“, sagte Höök. „Ich denke, das ist ein Wert bei der Verfolgung einheimischer und nicht heimischer Fische und Fischarten, nach denen Menschen fischen.“
Wenn man versteht, was die Bewegungen und das Verhalten verschiedener Arten von Süßwasserfischen antreibt, kann dies zu besseren Schutzpraktiken führen, die den Stress, den menschliche Aktivitäten auf diese Populationen ausüben, verringern.
Es besteht immer die Gefahr, dass Fische in der Studie, insbesondere Forellenbarsche und Blaukiemen, von Anglern gefangen werden. In diesem Fall würden die Geräte keine akustischen Signale mehr empfangen.
„Dann wissen wir, dass es aus dem System entfernt wurde, was sich wirklich schlimm anhört“, sagte Happel, „aber wenn wir 80 Fische markieren können und wenn wir eine weitere große Menge markieren können, können wir tatsächlich anfangen zu verstehen, wie es heißt.“ Erntedruck – wie viel fischen und ernten Menschen aus der Bevölkerung, was schwer einzuschätzen ist.“
Obwohl die Forscher keine Rettungspläne für den Fall haben, dass ein Fisch gefangen wird, verlassen sie sich auf das Wohlwollen derjenigen, die ihn finden könnten.
„Wir würden hoffen, dass sie beim Filetieren des Fisches das Etikett finden“, sagte Happel. „Da sich das Etikett in der Körperhöhle befindet und nicht im Fleisch, das sie essen werden, sollten sie es finden. Idealerweise würden sie die Firma anrufen, die darauf aufgeführt ist. Aber wer weiß?“
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