Teilprojekt 2

Forschungsansatz | Ziele | Projektteam

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.

Positionen der Empfangsstationen im Bodensee-Obersee.
(© FFS)

Felchen-Mageninhalt.
(Foto: Barnaby Roberts, FFS)

Bodensee-Wassertemperaturen im Monat Juli, gemessen an der Wasseroberfläche und in 20 m Wassertiefe.
(© FFS)

Zusammenarbeit im SeeWandel-Klima Projekt

Planktondynamiken (Universität Konstanz, Teilprojekt 3A).

Wasserflohgemeinschaften (Universität Innsbruck, Teilprojekt 4).

Projektteam

Fischereiforschungsstelle Baden-Württemberg (FFS) des Landwirtschaftlichen Zentrums Baden-Württemberg (LAZBW), Deutschland

  PD Dr. Alexander Brinker – Projektleitung

  Dr. Jan Baer – Projektleitung

  Barnaby Roberts – Wissenschaftler

In Zusammenarbeit mit

Dr. J. Tyrell DeWeber, Institut für Binnenfischerei e.V., Potsdam-Sacrow, Deutschland
Modellierung Energieströme pelagisches Nahrungsnetz

Wissenschaftliche Mitarbeitende

M.Sc. Steffen Bader

Fischereiforschungsstelle Langenargen (FFS-LAZBW)

Forschungsgebiete:
Fischmonitoring, Fischökologie Fließgewässerrevitalisierung, urbane Fischgemeinschaften, fischbasierte Gewässerbewertung
Teilprojekt: L12

steffen.bader@lazbw.bwl.de
+49 (0)7543 930 8331

Dr. Maria Cuenca Cambronero (Alumna)

Eawag, Fischökologie & Evolution

Forschungsgebiete:
evolutionäre Ökologie, Zooplankton-Gemeinschaften, phänotypische Plastizität, genetische Anpassung
Teilprojekt: L13

Dr. Stuart Dennis (Alumnus)

Eawag, Aquatische Ökologie

Forschungsgebiete:
Evolutionsbiologie, phänotypische
Plastizität, Genomik
Teilprojekt: L10

Dr. J. Tyrell DeWeber (Alumnus)

Fischereiforschungsstelle Langenargen (FFS-LAZBW)

Forschungsgebiete:
Fischereiökologie und -management, statistische Modellierung ökologischer Prozesse, Entscheidungswissenschaft
Teilprojekt: P2

Dr. Iris Dröscher (Alumna)

Inst. für Seenforschung (ISF-LUBW) 

Forschungsgebiet:
Limnologie
Teilprojekt: P7

Dr. Cameron Hudson

Eawag, Fischökologie & Evolution

Forschungsgebiet:
phänotypische Evolution invasiver Arten
Teilprojekt: L13

cameron.hudson@eawag.ch
+41 (0)58 765 2120

Dr. Benjamin Kraemer

Universität Konstanz, Limnologisches Institut

Forschungsgebiet:
Reaktionen der Seen auf den Klimawandel
Projekt: Synthese

ben.m.kraemer@gmail.com

Dr. Moritz Lürig (Alumnus)

Eawag, Fischökologie & Evolution

Forschungsgebiete:
Artinteraktionen, phänotypische Evolution, ökologische Informatik, Computervision, Zeitreihen
Teilprojekt: L13

name

M.Sc. Barbara Scholz (Alumna)
Fischereiforschungsstelle Langenargen (FFS-LAZBW)

Forschungsgebiet:
Fischökologie in Seen
Teilprojekt: L12

name

Dr. Bernd Wahl
Inst. für Seenforschung (ISF-LUBW) 

Forschungsgebiet:
Seenphysikalische Fragestellungen
Teilprojekt: P7

bernd.wahl@lubw.bwl.de
+49 (0)7543 304 170

name

Dr. Simone Wengrat Ribeiro
Universität Konstanz, Limnologisches Institut

Forschungsgebiet:
Paläolimnologie
Teilprojekt: P8

simone.wengrat-ribeiro@uni-konstanz.de
+49 (0)177 9223 743

name

PD Dr. Elizabeth Yohannes (Alumna)
Universität Konstanz, Limnologisches Institut

Forschungsgebiete:
stabile Isotopenökologie, Tierbewegung und Migration, invasive Arten
Teilprojekte: P8, L9

Mit Unterstützung von

SeeWandel-Klima
Überlandstrasse 133
CH-8600 Dübendorf
E-Mail: seewandel@seewandel.org
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