Können kommerziell genutzte Schalentiere im Klimawandel bestehen?
Man rechnet damit, dass stark verkalkte Schalen mit der zunehmenden Versauerung der Meere dünner werden. Dies führt dazu, dass die darin lebenden Tiere für Schäden und Raubtiere anfälliger werden. Das ökologische Gleichgewicht und die Biodiversität werden dadurch durcheinandergebracht. Nachhaltiges Wachstum und Beschäftigung in der blauen Wirtschaft Die EU ist der viertgrößte Produzent von Pazifischen Austern und für rund 86 % der weltweiten Miesmuschelproduktion verantwortlich. Da Weichtiere einen erheblichen Anteil der kommerziellen Erzeugung von Meeresfrüchten in Europa ausmachen, wären nicht nur mögliche Auswirkungen auf die Lebensmittelsicherheit zu erwarten, sondern auch auf die Beschäftigung und Nachhaltigkeit im ländlichen Raum. Die Aquakulturwirtschaft der EU beschäftigt direkt und indirekt rund 80 000 Menschen, viele davon in ländlichen Gebieten, in denen die Beschäftigungsmöglichkeiten begrenzt sind. Noch ist erstaunlich wenig darüber bekannt, wie Calcium bei Meerestieren reguliert wird, um die Schale zu bilden, wie diese Vorgänge durch veränderte Umweltbedingungen beeinflusst werden könnten und welche Folgen dies für die Populationen hätte. „Diese Wissenslücke wirkt sich erheblich auf unsere Fähigkeit aus, präzise Prognosen über die zukünftige Biodiversität und die Konsequenzen für die kommerzielle Aquakulturwirtschaft zu erstellen“, sagt Professor Melody Clark, Projektkoordinatorin des EU-finanzierten Projekts CACHE. Im Rahmen von CACHE wurden 13 Nachwuchsforscher ausgebildet. 10 davon waren als Doktoranden an 10 Partnerinstituten in 6 Mitgliedstaaten immatrikuliert. Außerdem wurden drei erfahrene Forscher engagiert. Sie untersuchten die Bildung und Regulation von Schalen bei vier der wichtigsten kommerziell genutzten Arten von Meeresschalentieren: Austern, Miesmuscheln, Venusmuscheln und Kammmuscheln. Das übergeordnete Ziel war ein besseres Verständnis der Calciumregulation und Schalenbildung in der natürlichen Meeresumwelt. Widerstandsfähigkeit von Schalentieren gegenüber dem Klimawandel Die Stipendiaten konnten die Theorie widerlegen, dass der intrazelluläre Transport von amorphem Calciumcarbonat in Vesikeln an der Bildung von Molluskenschalen beteiligt ist. Sie identifizierten ein evolutionär konserviertes extrazelluläres Matrixprotein in der Schale und erkannten das Potenzial für die Auswahl von Mollusken-Stämmen, die gegenüber den Folgen des Klimawandels widerstandsfähig sind. Das Team konnte außerdem die breite phänotypische Plastizität der Schalenmorphologie bei fehlender genetischer Differenzierung nachweisen und die Umweltfaktoren, die auf die Schalenbildung Einfluss nehmen, belegen. Die Arbeit der Forscher hat bisher 19 Artikel in internationalen Fachzeitschriften hervorgebracht. Mindestens weitere 40 sollen noch folgen. Das CACHE-Projekt hat beträchtliche genetische Ressourcen für die vier untersuchten Arten erarbeitet und diese, zusammen mit Daten zu weiteren sequenzierten Weichtierarten, auf Mollusc-DB öffentlich verfügbar gemacht, um die Sichtbarkeit und Nutzbarkeit des Projekts im Bereich der Schalentierforschung zu steigern. Es wurden vier Berichte zu den Themen Schalenabfälle, Biomimetik und Zukunft der Aquakultur vorgelegt, die öffentlich verfügbar sind und sich insbesondere an die Aquakulturwirtschaft und wichtige Interessenträger richten. Darin werden die Verwendungsmöglichkeiten von Schalenabfällen in der Kreislaufwirtschaft sowie für biomimetische Zwecke analysiert. Prof. Clark merkt an, das Projekt habe durch die Ausbildung einer neuen Generation von Meereswissenschaftlern einen „erheblichen Beitrag zur Strukturierung der Forschungsausbildung auf dem Gebiet der Meeresbiologie auf europäischer Ebene“ geleistet. Ein verbessertes Gesamtverständnis darüber, wie Weichtiere Schalen bilden, ist auch für die Fischereipraktiken der Zukunft von Relevanz. „Dank CACHE liegen nun deutlich aufschlussreichere Erkenntnisse über die Populationsgenetik kommerziell genutzter Schalentierarten und den Einfluss von Faktoren wie Temperatur, Salzgehalt und Säuregehalt auf die Schalenstruktur und -qualität vor“, erklärt sie. Laut Prof. Clark ist dies für die Schalentierzucht von allerhöchster Relevanz. Die Bestimmung kosteneffektiver schalenmorphologischer Metriken könnte es Fischzüchtern erleichtern, invasive Arten oder eine erhöhte Anfälligkeit zu erkennen. Vor allem aber könnte die Ermittlung von Möglichkeiten zur selektiven Züchtung dieser Arten dazu beitragen, eines Tages ihre Widerstandsfähigkeit zu steigern.
Schlüsselbegriffe
CACHE, Muscheln, Schalentiere, Weichtiere, Calcium, Aquakulturwirtschaft, Klimawandel