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Der Winterschlaf Arktischer Erdhörnchen in Alaska ist heute zehn Tage kürzer als noch vor 25 Jahren. Allerdings gilt das nur für die Weibchen, die Männchen schlafen noch genauso lang — nicht die besten Voraussetzungen für die Fortpflanzung.
Die Zeitspanne, in der sich paarungsbereite weibliche und männliche Arktische Erdhörnchen begegnen, verkürzt sich pro Jahrzehnt um vier Tage, wie ein Forschungsteam unter der Leitung von Cory Williams, Assistenzprofessor am Fachbereich Biologie der Colorado State University, herausfand.
Für die Studie, die in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurde, nutzten die Forschenden Langzeitdatensätze aus einem Zeitraum von 25 Jahren. Sie kombinierten Luft- und Bodentemperaturdaten im arktischen Alaska mit Daten aus Messungen der Körpertemperatur von 199 freilebenden Erdhörnchen und stellten fest, dass die Weibchen jedes Jahr früher aus dem Winterschlaf erwachen. Sie bringen dies mit dem durch den Klimawandel verursachten früher einsetzenden Tauwetter in Verbindung. Die Männchen hingegen reagieren nicht auf die zeitigen steigenden Temperaturen und verharren ebenso lang in ihrem Winterschlaf wie früher.
«Ich denke, das Besondere an unserer Studie ist, dass wir einen Datensatz betrachten, der lang genug ist, um die Auswirkungen des Klimawandels auf ein Säugetier in der Arktis zu zeigen», sagt Williams, Hauptautor der Studie, in einer Pressemeldung. «Wir können einen direkten Zusammenhang zwischen Temperaturveränderungen und der Physiologie und Ökologie dieser Tiere aufzeigen.»
Helen Chmura, Forscherin an der Rocky Mountain Research Station des USDA Forest Service und Erstautorin der Studie, fügt hinzu: «Unsere Daten zeigen, dass die aktive Schicht, also die Bodenschicht über dem Permafrost, im Herbst später gefriert, in der Mitte des Winters nicht mehr so kalt wird und im Frühjahr etwas früher auftaut. Diese Veränderungen, die sich auf eine Verkürzung der Zeit, in der der Boden in einem Meter Tiefe gefroren ist, um etwa 10 Tage belaufen, sind in nur 25 Jahren eingetreten, was ziemlich schnell ist.»
Bevor sich die globale Erwärmung so stark auf die Arktis auswirkte, schliefen die Weibchen etwa einen Monat länger als die Männchen. Letztere hatten so genügend Zeit, ihre Hoden, die zu Beginn des Winterschlafs schrumpfen, in einem jährlichen Pubertätszyklus nachwachsen zu lassen. Diese Zeitspanne verkürzt sich allerdings.
«Wenn sich dies fortsetzt, erwarten wir, dass die Weibchen zur Paarung mit den Männchen bereit sind, bevor diese ihre volle Geschlechtsreife erlangt haben», erklärt Williams, Hauptautor der Studie, gegenüber AFP.
Arktische Erdhörnchen sind einzigartig unter den Säugetieren. Sie verbringen acht Monate des Jahres im Winterschlaf und senken während dieser Zeit ihre Körpertemperatur von etwa 37°C auf bis zu -3°C ab, wobei Gefrierschutzproteine verhindern, dass weder Blut noch Zellgewebe durch Eiskristalle zerstört werden. In diesem Zustand, der als Torpor bezeichnet wird, verlangsamt sich ihre Gehirn- und Organaktivität drastisch. Gleichzeitig sind sie noch in der Lage, ausreichend Energie aus Fettreserven bereitzustellen, um Wärme zu erzeugen, damit das Gewebe nicht einfriert. Im Frühjahr kommen sie wieder aus ihren mehr als einen Meter tiefen Höhlen hervor — ausgehungert und bereit, sich zu paaren.
Kürzerer Winterschlaft bringt Vor- und Nachteile
Die Weibchen profitieren wahrscheinlich vom verkürzten Winterschlaf. Sie verlieren weniger Fett über den Winter und im Frühjahr können sie zeitiger mit der Suche nach Wurzeln, Trieben, Beeren und Samen zum Anlegen neuer Reserven beginnen. Auf die Gesundheit und Überlebensrate ihrer Würfe könnte sich dies positiv auswirken.
Allerdings müssten die Männchen dafür ebenfalls ihre Gewohnheiten ändern. Sollte sich die Zeitspanne der möglichen gemeinsamen «Rendezvous-Nächte» weiter verkürzen, verschlechtern sich die Voraussetzungen für ausreichend Nachwuchs.
Für die Erdhörnchen erhöht sich mit einer längeren aktiven Zeit aber auch das Risiko, von Raubtieren wie Füchsen, Wölfen und Adlern gefressen zu werden, für die sie eine wichtige Nahrungsquelle sind. Dies könnte Auswirkungen auf die gesamte Nahrungskette haben, wenn Raubtiere ihre Brutzeit vorverlegen, weil ihre Beute früher im Jahr verfügbar ist.
Welche Folgen die Verkürzung der Winterschlafperiode der Weibchen auf die Population der Erdhörnchen haben wird, kann das Forschungsteam noch nicht absehen. Daher ist es so wichtig, langfristig Daten zu sammeln, um zu verstehen, wie Ökosysteme auf den Klimawandel reagieren, betont Williams.
Julia Hager, PolarJournal