Ein prognostizierter Anstieg der Dürreperioden könnte das Wasser für Buntschildkröten und einige andere im Süßwasser lebende Reptilien trüben, heißt es in 11 Jahren Daten, die von über 50 Studenten der University of Nebraska-Lincoln gesammelt wurden.
Zwei aktuelle Studien, die auf den Daten basieren, deuten darauf hin, dass Dürre die Überlebenschancen verringern, das Wachstum verlangsamen und sogar das Verhältnis von weiblichen zu männlichen Schildkröten verzerren kann, die in den Teichen des Cornhusker State leben. Diese Ergebnisse wurden erzielt, obwohl der Wasserstand eines beprobten Teichs im Südwesten Nebraskas während der beobachteten Dürreperioden relativ konstant blieb.
„Ich muss zugeben: Als die Studenten damit begannen, war ich mir nicht sicher, ob wir Auswirkungen der Dürre feststellen würden“, sagte Larkin Powell, Professor an der School of Natural Resources, der die Studien beaufsichtigte. „Ich finde es interessant, dass wir die Auswirkungen der Dürre festgestellt haben, vor allem angesichts der Tatsache, dass es sich hier nicht um einen Teich handelt, der völlig ausgetrocknet ist.“ Larkins Forschung ist veröffentlicht in Ökologie des Klimawandels.
Wie bei vielen anderen Reptilien- und Fischarten hängt das Geschlecht der Nachkommen bemalter Schildkröten von der durchschnittlichen Umgebungstemperatur während der Brutphase der Eier ab. Während bei niedrigeren Temperaturen bebrütete Eier tendenziell männliche Schildkröten hervorbringen, bringen Temperaturen über einem bestimmten Schwellenwert im Allgemeinen weibliche Schildkröten hervor.
Da Dürre normalerweise mit höheren Temperaturen einhergeht, könnte eine mit der Erwärmung verbundene Zunahme trockenerer Bedingungen möglicherweise das Gleichgewicht zwischen weiblichen und männlichen Schildkröten verzerren. Die Husker-Absolventen Ellen Dolph und Charrissa Neil fanden heraus, dass in Abwesenheit von Dürre die Männchen etwa 60–85 % der bemalten Schildkrötenprobe ausmachten. Stattdessen schlüpften fast 60 % dieser Probe als Weibchen in den Jahren, in denen Temperatur, Grundwasserbedingungen und andere Variablen auf den größten Einfluss der Dürre hinwiesen.
Frühere Untersuchungen deuten darauf hin, dass eine extreme Verlagerung hin zu von Frauen dominierten Ökosystemen – die Art, die in den in den kommenden Jahrzehnten zu erwartenden heißeren und trockeneren Klimazonen eher entstehen wird – eine existenzielle Bedrohung für Schildkröten und andere Reptilienarten darstellen könnte. Für die Buntschildkröte, die in weiten Teilen Nordamerikas vorkommt und kurzfristig nicht vom Aussterben bedroht ist, sei diese Bedrohung weniger dringlich, sagte Powell. Aber andere, gefährdete Arten, die viele Gemeinsamkeiten mit der Buntschildkröte haben, könnten am Ende stärker von der unmittelbaren Hauptlast betroffen sein.
„Verglichen mit den anderen Schildkröten – Blanding-Schildkröten, Schlammschildkröten, Landschildkröten –, die in Flüssen und Seen leben, ist eine bemalte Schildkröte nichts verrückt Einzigartiges“, sagte er.
Zum ersten Mal zeigten Powell und Alumna Allyson Beard auch, dass Dürre die Überlebenswahrscheinlichkeit in einem intakten Teich verringern kann – um etwa 7 % bei weiblichen Buntschildkröten und 10 % bei männlichen. Und eines der Modelle des Teams deutete darauf hin, dass in zukünftigen Klimaszenarien jeder Anstieg der Dürrewahrscheinlichkeit um 10 % mit einem Rückgang der jährlichen Überlebensrate einhergehen könnte. Ihre Studie ist veröffentlicht in Diversität.
Durch die Berechnung der Längenänderungen von Panzern entdeckten Dolph und Neil außerdem, dass die bemalten Schildkröten, insbesondere die Weibchen, in Dürrejahren langsamer wuchsen. Das sei wichtig, sagte Powell, auch weil die Größe eines Panzers die Fortpflanzungsfähigkeit eines Weibchens erheblich einschränken könne.
„Weibchen wachsen schneller als Männchen“, sagte er, „und einer der Gründe dafür, dass sie für ein schnelleres Wachstum ausgewählt wurden, ist, dass sie sich erst vermehren können, wenn in ihrer Schale genügend Platz für die Eier ist.“
Obwohl das Team nicht genau weiß, welche dürrebedingten Faktoren für die verringerte Überlebensrate verantwortlich sein könnten, weist Powell darauf hin, dass die gleichzeitige Verlangsamung des Wachstums darauf hindeutet, dass die Schildkröten möglicherweise stärkerer Konkurrenz um weniger Nahrung, insbesondere Insekten, ausgesetzt sind.
Schildkrötenkraft
Als Ökologe, dessen Forschungskarriere sich hauptsächlich mit Vögeln beschäftigte – Präriehühner, wilde Truthähne, Kanadagänse, Drosseln, Spechte und dergleichen – betrachtete sich Powell kaum als Schildkrötenexperte, als er sich 2005 zum ersten Mal auf den Weg zum bekannten Husker-Feld machte als Cedar Point Biological Station.
Dort, inmitten einer über 900 Hektar großen Prärie, die von den Sandhills von Nebraska begrenzt wird, wurde Powell damit beauftragt, einen Sommerkurs für Studenten über Wildtiermanagementtechniken zu leiten. Eine dieser Techniken: Exemplare einer bestimmten Art zu fangen und zu markieren, um deren Populationsgröße abzuschätzen. Um jedoch zu einer gültigen Schätzung zu gelangen, müssten über mehrere Tage hinweg Proben gefangen, der Anteil der markierten mit den nicht markierten Tieren verglichen und dann einige theoretisch fundierte Berechnungen angewendet werden. Powell wusste, dass es sich als zu schwierig und zeitaufwändig erweisen würde, seine geliebten Vögel zu fangen, um eine ausreichend große Stichprobe zu erhalten, als dass diese Mathematik ihre Wirkung entfalten könnte.
Also wandte er sich der bemalten Schildkröte zu, einer der häufigsten Arten in Nebraska und dank ihrer langsamen und stetigen Natur „ein perfektes Studientier“. Nach Rücksprache mit einem örtlichen Grundbesitzer entdeckte er in der Nähe von Keystone, Nebraska, einen Teich, der voller geschälter Exemplare war.
„Normalerweise verwende ich Vögel für meine Populationsstudien“, sagte er. „Aber es war schwer, mit der Arbeit mit bemalten Schildkröten aufzuhören, weil sie so einfach einzufangen sind.“
„Jedes Jahr habe ich eine Woche lang so getan, als wäre ich Herpetologe.“
Powell und seine Schüler fangen die Schildkröten normalerweise mit quadratischen Fallen, die aus einem Drahtkorb bestehen, der von einem leeren PVC-Rohr umrahmt ist, das so schwimmfähig ist, dass es schwimmen kann. Wenn die Schildkröten so groß geworden sind, dass sie nicht mehr durch den Draht entkommen können – normalerweise etwa fünf bis sechs Jahre alt –, verbringen sie oft Stunden am Tag damit, sich in der Sonne zu sonnen. Die schwimmenden Geräte bieten genau den richtigen Platz und, wenn die Schildkröten ausreichend Sonne getrunken haben, die Möglichkeit, vom Sonnenbad in den Korb zu wechseln.
Um eine Schildkröte von einer anderen zu unterscheiden, bohren die Schüler unterschiedlich viele kleine Löcher in die Randrillen jeder Schildkröte: die inselartigen Platten, die der Oberseite eines Panzers sowohl Schutz als auch Muster verleihen. Powell führte später auch injizierbare Erkennungsmarken ein, wie sie zur Überwachung von Katzen und Hunden verwendet werden.
Im Jahr 2007 unterrichtete Powell zum zweiten und letzten Mal den Grundstudiengang in Cedar Point. Im nächsten Sommer beschloss er, trotzdem zurückzukehren, wiederum mit Schülern, die auf der Suche nach Schildkröten waren. Bevor er es wusste, war er schon seit mehr als einem Jahrzehnt dabei, Tendenz steigend. Die etwa eine Handvoll Studenten, die ihn jeden Sommer begleiten, scheinen die Chance zu schätzen, nasse Füße zu bekommen, sagte Powell.
„Studenten beschweren sich darüber, dass sie selbst bei Einstiegsjobs den Eindruck erwecken, dass sie Erfahrung von einem erwarten“, sagte er. „Also versuchen wir, ihnen das zu geben. Normalerweise haben die Studenten, die mich begleiten, noch nie zuvor ein Sommerforschungsprojekt durchgeführt.“
„Es dauert drei oder vier Tage, bis ein Student, wenn er noch keine Erfahrung mit der Tierwelt hat, rausgehen und ein wenig davon in seinen Lebenslauf schreiben kann.“
Schließlich nutzten Dolph, Neil und Beard, damalige Studenten, die vor ihrem Abschluss am University Honours Program Abschlussarbeiten schreiben mussten, die Daten, die ihre Vorgänger zusammen mit den Schildkröten gesammelt hatten.
Powell sagte, er hoffe, dass die Ergebnisse des Trios als Leitfaden für Schutzpläne dienen könnten, möglicherweise indem sie genau bestimmen, wann es sinnvoll wäre, die Teichbedingungen zu optimieren, um mehr Beute anzulocken und bemalte Schildkröten in magereren, trockeneren Jahren zu erhalten. Im weiteren Sinne könnten die dürrebedingten Überlebenschancen und Geschlechterverhältnisse in Modelle einfließen, mit denen die Wahrscheinlichkeit abgeschätzt wird, dass Arten in einem bestimmten Zeitraum aussterben. Diese Modelle wiederum steuern häufig die Entscheidungsfindung darüber, ob und wann Arten, die vom Aussterben bedroht sind, in Gefangenschaft gezüchtet werden sollen.
„Es hat eine Weile gedauert, bis wir herausgefunden haben, was wir tatsächlich mit Daten machen können, die so bedeutsam sind, dass wir eine Arbeit darüber schreiben können“, sagte er. „Aber es stellte sich heraus, dass es sich um ziemlich wichtige Papiere handelte, denke ich.
„Als ich das auf Facebook gepostet habe: Viele dieser ehemaligen Studenten sind da draußen, und ich denke, sie haben es genossen zu sehen, dass Powell endlich auch etwas mit diesen Daten gemacht hat.“
Mehr Informationen:
Larkin A. Powell et al., Dürre beeinflusst Geschlechterverhältnis und Wachstum bemalter Schildkröten in einer Langzeitstudie in Nebraska, Ökologie des Klimawandels (2023). DOI: 10.1016/j.ecochg.2023.100072
Allyson N. Beard et al., Dürre beeinflusst das jährliche Überleben von Buntschildkröten in West-Nebraska, Diversität (2023). DOI: 10.3390/d15050597