Folgen von Klimawandel-verursachter phänologischer Entkopplung im Nahrungsnetz des Bodensees
Forschungsansatz
Aufgrund von Anpassungen, die sie im Laufe ihrer Evolution erworben haben, sind einige Arten nicht für die physiologischen Herausforderungen geeignet, die steigende Temperaturen mit sich bringen. Eine Gruppe von Fischarten, auf die diese Beschreibung zutrifft, sind die kaltwasserlebenden, stenothermen Coregonen (Salmonidae; Coregoninae): eiszeitliche Reliktarten, die gut an kühlere Bedingungen angepasst sind. Im Bodensee sind die Coregoninen seit Jahrhunderten die Hauptstütze der lokalen Fischerei; sie sind ein lokales Kulturgut und eine Schlüsselart im See. Eine auffällige Beobachtung, die in letzter Zeit bei den Coregoninen im Bodensee gemacht wurde, ist, dass erwachsene Fische im Sommer an Gewicht verlieren (DeWeber et al. 2022), während sie in der Vergangenheit im Sommer an Gewicht zunahmen. Ist es möglich, dass die Wechselwirkung zwischen steigenden Wassertemperaturen im Epilimnion des Bodensees und den jüngsten Veränderungen in der Zooplanktongemeinschaft die Ursache für diese sommerliche Unterernährung ist?
In den letzten Jahren ist ein anhaltender Trend zu Temperaturen zu beobachten, die über den historischen Normen liegen. Höhere Temperaturen erhöhen die metabolischen Anforderungen an kaltwasserangepasste Arten. Daher meiden die Coregonen des Bodensees möglicherweise wärmer werdende Oberflächengewässer, da die Temperaturen dort ihren bevorzugten Bereich überschreiten. Jüngste Veränderungen in der Zooplankton-Zusammensetzung des Bodensees könnten den Stressfaktor steigender Temperaturen noch verstärken, indem sie das Nahrungsangebot für Coregonen verringern. Seit 2016 hat die Biomasse von Daphnia cucullata drastisch zugenommen. Andere, zuvor dominante Daphnienarten zeigten eine vertikale Wanderung durch das Epilimnion, so dass Coregonen, selbst wenn sie das wärmste Wasser nahe der Oberfläche meiden, auf Daphnien als Nahrung zugreifen können, wenn diese Arten in der Wassersäule absteigen. Die heute vorherrschende Daphnia cucullata wandert jedoch im Laufe des Tageszyklus nicht vertikal, sondern hält sich eher im wärmsten Oberflächenwasser auf. Daher meiden die Coregonen möglicherweise die höchsten Dichten einer wichtigen Nahrungsquelle.
Ziele
Um diese Hypothese zu testen, wird die akustische Telemetrie die Tiefen- und Temperaturpräferenz von Bodensee-Coregonen aufzeichnen. Wir werden wildlebenden Coregonen Sender implantieren, während eine Reihe von strategisch platzierten Empfängern Echtzeit-Tiefen- und Temperaturmessungen aufzeichnet. Die Analyse des Mageninhalts von Coregonen in Kombination mit Informationen über die Tiefenverteilung des Bodensee-Zooplanktons wird Aufschluss darüber geben, welches Zooplankton diese Fische fressen und welche Beutetypen sie bevorzugen. Die Synthese von raumzeitlichen Daten zur Temperaturpräferenz der Coregonen mit Daten zur Ernährung wird Aufschluss über die Prozesse geben, die zur schlechten Sommerkondition der Coregonen im Bodensee beitragen.
Zusammenarbeit im SeeWandel-Klima Projekt
Planktondynamiken (Universität Konstanz, Teilprojekt 3A).
Wasserflohgemeinschaften (Universität Innsbruck, Teilprojekt 4).
In Zusammenarbeit mit
Dr. J. Tyrell DeWeber, Institut für Binnenfischerei e.V., Potsdam-Sacrow, Deutschland
Modellierung Energieströme pelagisches Nahrungsnetz