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Antarktischer Krill ist die Schlüsselkomponente im antarktischen Nahrungsnetz, da alle Meeresbewohner im Südlichen Ozean direkt oder indirekt von ihm abhängen. Geht es ihm gut, haben alle anderen, zumindest theoretisch, genügend Nahrung. In den vergangenen 200 Jahren erfuhren die Krillbestände durch menschliche Eingriffe erst ein Auf und in neuerer Zeit ein Ab. Und diese Wechsel müssen auch die von ihm abhängigen Tiere überstehen. US-amerikanische Forscher haben sich die Auswirkungen auf zwei nah verwandte Pinguinarten, Kehlstreif- oder Zügelpinguin und Eselspinguin, genauer angeschaut.
Die Studie von Professor Michael Polito und seinen Co-Autoren ist Anfang Dezember im Fachjournal Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht worden.
“Obwohl die Antarktis abgelegen ist, hat sie eine lange Geschichte menschlicher Einwirkungen mit Folgen für ihre Ökosysteme und Tiere aufzuweisen. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts hatten die Menschen viele der Robben und Wale fast bis zur ihrer Auslöschung gejagt. Die Robben- und Walpopulationen erholen sich jetzt, aber die in den letzten Jahrzehnten zunehmenden Folgen des Klimawandels und die wachsende kommerzielle Fischerei haben die Umwelt weiter geschädigt”, erklärt Polito, der an der Louisiana State University forscht.
Die Forscher um Professor Polito wollten verstehen, wie Eingriffe des Menschen in antarktische Ökosysteme im letzten Jahrhundert die Verfügbarkeit von Antarktischem Krill (Euphausia superba) für Pinguine verändert hat. Krill ist ein garnelenartiges Krebstier, das in der Vergangenheit in riesigen Schwärmen vorkam. Und zwei nah verwandte Pinguinarten, Kehlstreifpinguine (Pygoscelis antarctica) und Eselspinguine (Pygoscelis papua), teilen nicht nur den Lebensraum, sondern auch ihre Vorliebe für Krill.
Neben Pinguinen hängen auch Robben und Wale von Krill als Nahrungsquelle ab. “Als die Robben- und Walpopulationen aufgrund der übermäßigen Jagd schrumpften, kam es in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts zu einem Überschuss an Krill, so nimmt man an. In jüngerer Zeit geht man davon aus, dass der Rückgang der Krillbestände auf das Zusammenwirken von kommerzieller Krillfischerei, vom Klimawandel und von den sich erholenden Robben- und Walpopulationen zurückzuführen ist”, so Polito.
In der Studie bestimmten die Wissenschaftler die Nahrung von Kehlstreif- und Eselspinguinen, indem sie die Stickstoff-Isotopenverhältnisse von Aminosäuren in Pinguinfedern analysierten. Hierbei griffen sie auf Federn zurück, die während der Erkundungen der antarktischen Halbinsel im letzten Jahrhundert gesammelt wurden.
“Wir alle kennen das Sprichwort ‘du bist, was du isst’. Alle Lebewesen speichern in ihrem Gewebe ein chemisches Signal der Nahrung, die sie fressen. Wir haben die stabilen Isotopenwerte von Pinguinfedern als chemisches Signal genutzt, um nachvollziehen zu können, was die Pinguine in den letzten 100 Jahren gefressen haben”, sagt Professor und Co-Autor Kelton McMahon von der University of Rhode Island.
Da Pinguine nie kommerziell bejagt bzw. entnommen wurden, erwarteten Polito und Kollegen, dass Veränderungen in ihrer Nahrungszusammensetzung und der Populationsgröße Änderungen in der Verfügbarkeit von Krill widerspiegeln würden. Das Team konzentrierte die Forschung auf Kehlstreif- und Eselspinguine, da auf der antarktischen Halbinsel die Population der Kehlstreifpinguine stark abnahm und die der Eselspinguine in den letzten 50 Jahren zugenommen hat.
Tom Hart von der University of Oxford erläutert: “Da Eselspinguine gemeinhin als Gewinner und Kehlstreifpinguine als Verlierer des Klimawandels angesehen werden, wollten wir untersuchen, wie Unterschiede in der Ernährungsweise es einer Art ermöglichen, mit einem veränderten Nahrungsangebot fertig zu werden und einer anderen Art nicht.”
Das Team fand heraus, dass beide Pinguinarten während des Überschusses an Krill in den Robben- und Walfangzeiten hauptsächlich Krill fraßen. Im Gegensatz dazu zeigten Eselspinguine in der zweiten Hälfte des letzten Jahrhunderts zunehmend eine Verschiebung von reinen Krillfressern hin zu einer Ernährung, die auch Fische und Tintenfische beinhaltet. Dagegen ernährten sich die Kehlstreifpinguine weiterhin ausschließlich von Krill.
“Unsere Ergebnisse zeigen, dass der historische Walfang und der aktuelle Klimawandel das Nahrungsnetz der Antarktis im vergangenen Jahrhundert verändert haben. Darüberhinaus deuten die unterschiedlichen Reaktionen auf Änderungen in der Ernährung und der Population, die wir bei den Pinguinen beobachtet haben, darauf hin, dass Arten wie Kehlstreifpinguine mit ihrer speziellen Ernährungsweise und einer starken Abhängigkeit von Krill wahrscheinlich weiterhin schlecht abschneiden werden, da sich der Klimawandel und andere menschliche Einflüsse verstärken”, beschreibt Polito.
Die Autoren prognostizieren, dass die antarktische Halbinsel auch im nächsten Jahrhundert ein Hotspot für den Klimawandel und für menschliche Einflüsse bleiben wird. Sie glauben auch, dass ihre Forschung nützlich sein wird bei der Vorhersage, welche Arten es wahrscheinlich schwer haben werden und welche den zukünftigen Veränderungen standhalten oder sogar davon profitieren werden.
“Indem wir verstehen, wie frühere Ökosysteme auf Umweltveränderungen reagierten, können wir unsere Vorhersagen zu zukünftigen Reaktionen auf Veränderungen verbessern und die Wechselwirkungen zwischen Mensch und Umwelt in der Antarktis besser steuern”, so Mc Mahon.
Die Studie wurde vom Office of Polar Programs der National Science Foundation und Antarctic Science Bursary finanziert.
Quellen: Science Daily, Nature