Fische haben Temperatur Korridore, innerhalb derer sie existieren können. Eine brisante Studie des Alfred Wegener Institutes (AWI) zeigt jetzt: Bisherige Berechnungen unterschätzen den Einfluss des Klimas! Der Korridor ist für Laicher und Fisch Embryos so eng, dass bis zum Jahr 2100 bis zu 60 % aller Fische bedroht sind.
Fische im Flaschenhals
Temperatur ist ein begrenzender Faktor auch für Fische. Wechselwarmen Fische verteilen sich entsprechend ihrem Wohlfühlbereich über die Erde bzw. sind an diesen angepasst. Einer kürzlich im Science Magazin erschienen Studien ändert sich die Temperaturtoleranz der Fische jedoch mit den Lebensphasen und ist bei Laichern und Embryos am geringsten.
Bisherige Berechnungen, die den Einfluss des Klimawandels auf Fische untersucht haben, hätten jedoch die recht robusten Toleranzbereichen erwachsener Fische verwendet, so Studienleiter Flemming Dahlke. Der Einfluss der Klimaerwärmung dürfte also weit stärker sein, als bisher gedacht. Das Forscherteam wollten herausfinden, wie die Bestände durch Klimaerwärmung wirklich bedroht sind.
Temperaturtoleranz unter der Lupe
Für ihre Forschung haben die Hamburger Wissenschaftler die Temperaturtoleranz von 694 Fischarten aus dem Süß- und Salzwasser sowie allen Klimazonen untersucht. Dabei überprüften sie die Empfindlichkeit aller Lebensstadien. Während viele ausgewachsene Fische Temperaturunterschiede von 11 – 14 °C aushalten konnten, waren es bei Laichern und ihren Eiern häufig nur noch 2 – 4 Grad. Diese Ergebnisse waren konsistent über alle Arten, Salzgehalte und Klimazonen. Gerade Fische mit einer niedriger Temperaturtoleranz (stenotherm) leiden dabei am meisten unter dem Klimawandel.
Die empfindlichsten Arten lebten dabei in der Antarktis und die größte Toleranz war in Frischwasserseen gemäßigter Breiten (bspw. Killifische) zu beobachten und war im Mittel 1 °C breiter als bei Meeresfischen. Laut Forschungsergebnissen sind Embryos dabei 24 % empfindlicher gegenüber Temperaturschwankungen als geschlüpfte oder erwachsene Fische.
Laicher und Fischeier sind somit anscheinend das schwächste Glied in der Kette und künftige Berechnungsmodelle müssen sich an diesen Lebensstadien orientieren. In ihrer Studie prognostizieren die Forscher bei einer Erwärmung um 1,5 °C bis zum Jahr 2100 einen Verlust von bis zu 10 % aller Fischarten und bei 5°C Erwärmung stufen sie sogar 60 % als gefährdet ein.
Warum der Flaschenhals?
Der enge Temperatur Korridor von Laichern ist eng mit der Jahreszeit bzw. passenden Wassertemperatur verknüpft. Während dieser Zeit finden die Fische optimale Voraussetzungen in ihrem Gewässer und die Wassertemperatur bleibt vermutlich verlässlich innerhalb dieses engen Toleranzbereichs. Ein fragiles Wechselspiel, dass durch eine Klimaerwärmung um wenige Grad leicht gestört werden kann.
Während der reproduktiven Phase steige der Sauerstoffbedarf rasant an, so die Forscher. Fische legten hier bis zu 20 % ihres Körpergewichts zu und steigerten ihren Stoffwechsel und ihren Sauerstoffbedarf rapide. Temperaturschwankungen würden den Stoffwechsel stärker beanspruchen als bei anderen Lebensstadien, sodass die kritische Lebensstadien dann zu wenig Sauerstoff zur Verfügung hätten. So haben die Embryos in den Einer beispielsweise noch keine Kiemen und nur wenig Spielraum für Sauerstoff Schwankungen.
Anpassen oder auswandern?
Trotz dieses Flaschenhalses können Fische der Klimaerwärmung auch ausweichen. Eine Möglichkeit wäre, sich (genetisch) an diese neuen Temperaturen anzupassen jedoch dürfte dieser evolutive Prozess viel zu lange dauern. Alternativ könnten Fische ihre Fortpflanzung in eine andere Jahreszeit verschieben oder in einen anderen Lebensraum “umziehen”, was auch bereits zu beobachten ist.
Seit Beginn der Klima Aufzeichnungen wird laut Studie ein Temperaturanstieg von mittlerweile 1 °C verzeichnet und Fische verbreiten sich bereits jetzt immer weiter nordwärts. Jedoch sind die verschiedensten Fische oft auf spezielle Umweltbedingungen angewiesen, die sie an anderen Standorten nicht vorfinden können. Dazu gehören beispielsweise bestimmte Pflanzenarten oder Steine als Laichsubstrat, Futtertiere für die Fischbrut, Salzgehalte oder Strömungsverhältnisse. Nicht jedes Ersatzhabitat kann diese Bedingungen erfüllen. Zudem dürfte es in Süßwasser Seen noch einmal schwerer für die Fische sein, den Temperaturschwankungen auszuweichen. Vor allem in der reproduktiven Phase.
Fazit
Fische haben spezifische Temperatur Korridore, gemäß denen sie sich über den Planeten ausbreiten und dem Klimawandel ausweichen können. Dabei wird die Thermotoleranz während des Lebenszyklus’ breiter. Jedoch ist die Sensitivität während der Fortpflanzung maximal und stellt hinsichtlich der Klimaerwärmung den Flaschenhals im Lebenszyklus der Fische dar. Angesichts der zu befürchtenden Erwärmung des Planeten scheint es unausweichlich, dass sich die Zusammensetzung der Arten ändern und einige Arten wohl ganz verschwinden werden.
Dabei dürften Fische mit niedriger Temperaturtoleranz wohl zuerst verschwinden. Bei einer weiteren Erwärmung der Atmosphäre, könnte dann für 10 – 60% aller Fischarten zum Ende des Jahrhunderts Schluss sein. Darum scheint ein Umdenken und ein Stopp der Erwärmung dringend geboten.
