Neue Art bei arktischer Studie zu Kopffüßern und dem Klimawandel entdeckt
Kopffüßer wie Tintenfische und Oktopoden kommen in der Arktis häufig vor, als Beute für Fische und Raubtiere und als Räuber selbst, die Fische, Krebstiere und andere Kopffüßer jagen. In der Arktis sind die Folgen des Klimawandels mit am deutlichsten. Durch die kurze Lebenszeit und den schnellen Generationswechsel sind Kopffüßer eine wertvolle Vertretergruppe zur Überwachung dieser Folgen. Dennoch sind arktische Kopffüßer kaum erforscht. Das sollte über das Projekt ArCeph geändert werden, das über die EU unterstützt wurde. Das Team hat das Wissen zur Verbreitung, der Jäger-Beute-Dynamik, dem Verhalten und den Lebensgeschichten der arktischen Kopffüßer ausgeweitet. Erstmals seit den 1930er Jahren hat das Team auch zwei neue Arten der arktischen Kopffüßer entdeckt, und eine formal beschrieben. „Wir fanden heraus, dass Kopffüßer die Folgen des Klimawandels über bedeutende historische Zeiträume hinweg aufweisen! Beim Vergleich der Ökologie von Kopffüßern in der heutigen Zeit mit der Vergangenheit – spätes 19. und frühes 20. Jahrhundert – entdeckten wir Veränderungen der trophischen Ökologie aufgrund von klimabedingten Ökosystemveränderungen“, erklärt der Projektkoordinator Alexey Golikov vom GEOMAR, dem Projektträger.
Die biologische Vielfalt, Lebensgeschichten und ökologische Bedeutung der Kopffüßer
Im Projekt sollten drei Thesen geprüft werden. Erstens, dass die biologische Vielfalt und Verbreitung der arktischen Kopffüßer sich aufgrund von Klimafaktoren veränderten. Hier griff das Team auf 15 Jahre durchgängiger Erhebungen von Abundanz- und Biomasseproben aus der norwegischen Region und der Barentssee zurück. Durch Ergänzung taxonomischer Arbeiten zu morphologischen und molekularen Daten wurde eine neue Art der Kopffüßer beschrieben. Zweitens wurde mit Analysen stabiler Isotope zum Vergleich historischer und heutiger Exemplare geprüft, ob sich aus den Umwelt- und Trophiebedingungen (wie Ernährung) einzelner Kopffüßer Folgen des Klimawandels ableiten lassen. Schließlich wurde bei Unterwasserbeobachtungen (mit dem Schleppkamerasystem PELAGIOS und ferngesteuerten Fahrzeugen) das bisher unbekannte Verhalten arktischer Tiefseekopffüßer erfasst, um ihre Bedeutung für das arktische Nahrungsnetz festzuhalten. Die trophischen Interaktionen werden jetzt am GEOMAR mit Computern modelliert. Das ArCeph-Team hat herausgefunden, dass sich die Biomasse und Verbreitung der Kopffüßer in der Barentssee – dem arktischen Gebiet, das am stärksten vom Klimawandel betroffen ist – und das Nahrungsverhalten der am weitesten verbreiteten Art arktischer Kopffüßer Ende der 1990er bzw. zu Beginn der 2000er Jahre veränderte. Das fällt mit dem Zeitpunkt zusammen, zu dem sich die Auswirkungen des Klimawandels bekanntermaßen in der Arktis verschärften. Bei der vergleichenden historischen Studie, und bei anderen, kam heraus, dass die Arten vieler Taxa (einschließlich der Kopffüßer) aus borealen bis subtropischen Regionen in die Arktis kamen. Das lässt auf klimabedingte Ökosystemveränderungen schließen. Aus diesem Zustrom ergab sich eine Nahrungsquelle für die einheimischen Kalmare, die auch Richtung Osten in Gebiete umzogen, die zuvor zu kalt waren. Ein weiteres wichtiges Ergebnis ist die Entdeckung eines neuen trophischen Pfads. Tiefsee-Oktopoden leben zwar 500-2 600 Meter über dem Meeresboden, ernähren sich jedoch vom Meeresboden. Kopffüßer werden oberhalb des Meeresbodens von Raubfischen und Zahnwalen gejagt, sie übertragen also Kohlenstoff vom kleinen Benthos zu großen pelagischen Raubtieren. „Dieses Verhalten des Lebens in der Wassersäule, aber der Ernährung vom Meeresboden, war bei Kopffüßern bisher nicht bekannt“, so Golikov.
Ein Modellorganismus zur Dokumentation des Klimawandels in der Arktis
Teils aufgrund des opportunistischen Jagdverhaltens, das eine flinke Anpassung erlaubt, sind Kopffüßer ein ausgezeichneter Modellorganismus zur Erforschung des Ökosystems Meer, wie über ArCeph gezeigt wurde. Die Ergebnisse aus dem Projekt können auch in Managementstrategien der EU für die Arktis einfließen. „Einige der Gebiete, in denen die neu entdeckte Kopplung zwischen Benthos und pelagischen Arten durch Kopffüßer auftritt, liegen teils in und teils außerhalb der Zonen für die kommerzielle Fischerei. Das gilt auch für die Gebiete mit der neu beschriebenen Kopffüßerart und solchen mit äußerst vielen Kopffüßern. Daraus lassen sich Erkenntnisse zum Erhalt einzigartiger, aber zu wenig erforschter maritimer Ökosysteme ableiten“, ergänzt Golikov. Diese Forschungsarbeit wurde im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützt.
Schlüsselbegriffe
ArCeph, Arktis, biologische Vielfalt, trophisch, Klimawandel, Kopffüßer, Ökosystem, Art
