Wassertiere, die bei Hitzestress näher am Rand leben: Studie

Flohkrebse verfügen über einen viel geringeren Sicherheitsspielraum, um mit wärmerem Wasser in Flüssen zurechtzukommen, als bisher angenommen wurde. Außerdem müssen sie sich nach und nach an wärmeres Wasser gewöhnen. Dies zeigen die Untersuchungen von Wilco Verberk von der Radboud-Universität und Ökologen. Die Arbeit wird in der Zeitschrift veröffentlicht Biologie des globalen Wandels.

Die Studie stellt eine neue Methode zur Messung der Hitzetoleranz von Tieren vor, die es einfacher macht, das Labor mit der Feldarbeit zu verknüpfen. Verberk erklärt: „Die Hitzetoleranz wird oft dadurch gemessen, dass man die Tiere aus dem Wasser ins Labor nimmt, sie ein bis zwei Stunden lang immer wärmerem Wasser aussetzt und die Temperatur bestimmt, bei der sie zu sterben beginnen.“ Für die Flohkrebsarten in dieser Studie waren es etwa 34 Grad.

„In unseren Flüssen ist es in der Regel nicht wärmer als 27 Grad, daher ging man davon aus, dass es einen Sicherheitsabstand von 7 Grad gibt, bevor die Tiere sterben. Aber die kurze Zeitspanne überschätzt vielleicht: Eine Stunde in der Sauna verträgt der Mensch zum Beispiel locker, aber wir sollten nicht den ganzen Tag dort bleiben.

Akklimatisierung

Verberk untersuchte, wie gut Amphipoden mit extremer Hitze über einen Zeitraum von mehr als ein paar Stunden hinweg zurechtkommen. Im neuen Ansatz wird das Überleben als Überlebenswahrscheinlichkeit und nicht als kritische Temperatur ausgedrückt. „Mathematisch gesehen sind Wahrscheinlichkeiten viel flexibler und ermöglichen einfache Berechnungen darüber, was über einen längeren Zeitraum passiert.“

Es schien, dass die komfortable Sicherheitsmarge von 7 °C schnell verschwindet, wenn man das Überleben über Zeiträume von Wochen statt von Stunden berechnet. Darüber hinaus machte es einen großen Unterschied, ob die Tiere zuvor an warmes oder kaltes Wasser gewöhnt waren und ob sie in sauerstoffreichem oder sauerstoffarmem Wasser gehalten wurden.

„Wie alle anderen Kaltblüter benötigen Flohkrebse mehr Sauerstoff für ihren Stoffwechsel, wenn sie sich in warmem Wasser aufhalten. Daher könnten die Flohkrebse mit extremer Hitze besser zurechtkommen, wenn sie zuvor an Bedingungen gewöhnt worden wären, unter denen sie mehr Sauerstoff benötigen (also warm). Wasser) oder wenn die Sauerstoffgewinnung schwierig ist (sauerstoffarmes Wasser)“, erklärt Verberk.

Es war bereits bekannt, dass extreme Hitze für Flohkrebse eine Belastung darstellt. Die Forscher zeigten jedoch, dass es nicht nur um die Temperatur geht. Auch die Zeit ist ein wichtiger Faktor: Je länger die Flohkrebse Hitze ertragen müssen, desto stressiger ist es.

„Man kann Hitzetoleranz also nicht einfach in Form einer bestimmten Schwellentemperatur ausdrücken; man muss auch die Zeit und die Menge an Sauerstoff im Wasser berücksichtigen. Der neue Ansatz wurde angewendet, um Überlebenswahrscheinlichkeiten aus tatsächlichen Daten von Rijkswaterstaat zu berechnen „Exekutivbehörde des Ministeriums für Infrastruktur und Wasserwirtschaft. Diese Daten umfassen Schwankungen der Wassertemperatur und des Sauerstoffgehalts“, sagt Verberk.

Neuer Ansatz

Die Erkenntnisse der Forscher sind relevant für Berechnungen darüber, was Flusstiere, nicht nur Flohkrebse, bewältigen können. Welchen Temperaturen und Sauerstoffgehalten können sie standhalten und welche sind tödlich? Verberks Berechnungen zeigen, dass die Todesfälle durch Hitzestress in Flüssen heute vielleicht beherrschbar sind, aber in 100 Jahren – wenn die Temperaturen aufgrund des Klimawandels weiter steigen – könnten sie um 60 bis 100 % ansteigen.

„Diese neue Berechnungsweise kann nützlich sein, wenn wir bestimmte Tierarten schützen wollen. Wir haben jetzt eine bessere Vorstellung davon, wann die Temperaturen für Tiere auf dem Feld kritisch werden. Im Labor arbeiten wir oft mit Kurzversuchen, bei denen die Tiere es nicht schaffen.“ Ich habe keine Zeit, mich daran zu gewöhnen, was nicht die Realität auf diesem Gebiet widerspiegelt.

„Wir können jetzt schneller handeln, indem wir beispielsweise etwas gegen den Sauerstoffgehalt im Wasser unternehmen. Die globale Erwärmung ist schwierig zu bekämpfen, auch weil sie auf globaler Ebene auftritt, aber die Wasserqualität kann verbessert werden, indem Maßnahmen auf der Ebene ergriffen werden.“ regionaler Ebene.“