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Mit Hilfe von sogenanntem DNA-Metabarcoding stellten Forschende des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) fest, dass scheinbar wenig nahrhafte Quallen einen beträchtlichen Teil der Ernährung von Flohkrebsen während der Polarnacht ausmachen.
Ob Schirmquallen, Hydrozoen oder Rippenquallen — während der Polarnacht stellen diese selbst in der wissenschaftlichen Gemeinschaft weniger beachteten Organismen offenbar eine wichtige Nahrungsquelle dar. Aus einer aktuellen Studie eines AWI-Forschungsteams, die gestern in Frontiers in Marine Science erschien, geht hervor, dass mehrere Arten von Flohkrebsen während des arktischen Winters auf eine Reihe von Quallenarten als Nahrungsquelle angewiesen sind. Flohkrebse wiederum gelten als Schlüsselorganismen und spielen eine wichtige Rolle im arktischen Nahrungsnetz.
Die Quallenarten, die das Forschungsteam im Verdauungstrakt der Flohkrebse nachweisen konnte, sind jedoch keine Ureinwohner des Arktischen Ozeans. Sie gelangen mit warmem, salzigerem Atlantikwasser, das aufgrund des Klimawandels immer häufiger in die Arktis strömt, aus der borealen Zone in den hohen Norden.
Auch der Svalbard-Archipel steht unter dem Einfluss dieser «Atlantifizierung». Im Kongsfjord an der Westküste Spitzbergens herrschen bereits atlantische Bedingungen, wobei dort die Wassertemperatur in der Polarnacht um 2° C pro Jahrzehnt angestiegen ist. Diese Veränderungen bleiben nicht ohne Folgen für die Artenzusammensetzung.
«Besonders einige Quallenarten neigen dazu, sich polwärts und in der Arktis auszubreiten», sagt Dr. Charlotte Havermans, Leiterin der Nachwuchsgruppe ARJEL am Alfred-Wegener-Institut, in einer Pressemitteilung. «Als wir in der Polarnacht 2022 im Kongsfjord waren, wimmelte es zu unserer Überraschung im Fjord nur so vor Quallen verschiedener Arten und Lebensstadien. Sie schienen im Winter das dominierende Zooplankton zu sein.»
Für die Bestimmung des Nahrungsspektrums der Flohkrebse nutzte das Forschungsteam die hochmoderne Methode des DNA-Metabarcodings, wobei kurze Genfragmente aus dem Magen der Tiere ausreichen, um deren Beutetierarten zu identifizieren. «Wir fanden eine große Anzahl von Quallen-Sequenzen in den Mägen der Amphipoden (Flohkrebse, Anm. d. Red.), von den größten Quallen im Fjord bis hin zu winzigen Nesseltierchen», erklärt Dr. Havermans. «Wir konnten zum ersten Mal zeigen, dass sich Amphipoden-Aasfresser von den Überresten von Quallen ernähren. Das wurde bisher nur in experimentellen Umgebungen gezeigt.»
Vor allem bei den beiden Flohkrebsarten der Unterordnung Gammaridea machten Quallen einen Großteil der Nahrung aus. Bei den beiden Aas-fressenden Arten hingegen fanden die Forschenden wesentlich weniger Quallen-DNA. Diese ernährten sich hauptsächlich von Fisch sowie von Würmern, Krustentieren und Weichtieren. Bei allen vier Arten waren auch Makroalgen wichtige Bestandteile der Nahrung.
Die als wenig nahrhaft angesehenen Quallen galten in der Vergangenheit als Sackgasse in marinen Nahrungsnetzen. Erst neuere Studien zeigen, dass sie für Wirbellose und Fische wahrscheinlich eine bedeutende Nahrungsquelle darstellen. «Wir sind immer davon ausgegangen, dass der Nährwert von Quallen gering ist, aber das ist bisher nur für weniger als eine Handvoll Arten erforscht und hängt auch von den untersuchten Geweben ab», so Dr. Havermans.
Die Studie bietet ganz neue Einblicke in das arktische Nahrungsnetz während der Polarnacht und weist erstmals die Bedeutung der Quallen nach. «Bisher wussten wir noch nichts über die Rolle von Quallen als Beutetiere in diesem Gebiet. Es war auch nicht bekannt, dass sich beispielsweise die Art Gammaridea überhaupt von Quallen ernährt, nicht in der Arktis, aber auch nicht anderswo», sagt Dr. Havermans. «Mit dieser Studie decken wir entscheidende Verbindungen im arktischen Nahrungsnetz auf, die bisher nicht bekannt waren. Das ist elementar, denn wir müssen verstehen, wie sich Quallen in Nahrungsnetze einfügen und sich in einer Arktis verbreiten, die sich rasend schnell wandelt. Das gilt auch für die angrenzenden Schelfmeere, da in diesen Gebieten zehn Prozent des weltweiten Fischereiwesens stattfinden.»
Als nächstes plant die Forschungsgruppe ARJEL, die Rolle der Quallen in den anderen Jahreszeiten zu erforschen. «Quallen könnten zu den Gewinnern des Klimawandels gehören, die sich bei steigenden Temperaturen weiter ausbreiten werden. Auch für die Arktis gehen wir davon aus, dass Quallen bei weiterer Erwärmung häufiger vorkommen werden.»
Julia Hager, PolarJournal
Beitragsbild: Charlotte Havermans, AWI
Link zur Studie: Annkathrin Dischereit, Jan Beermann, Benoit Lebreton, Owen S. Wangensteen, Stefan Neuhaus, Charlotte Havermans. DNA metabarcoding reveals a diverse, omnivorous diet of Arctic amphipods during the polar night, with jellyfish and fish as major prey. Frontiers in Marine Science, 2024; 11 DOI: 10.3389/fmars.2024.1327650