Eine Langzeitstudie im Südlichen Ozean zeigt einen eindeutigen Zusammenhang zwischen der Erwärmung der Gewässer, dem Rückgang des Meereises und dem Rückgang der antarktischen Silberfischchen. Diese kleinen, reichlich vorkommenden Fische sind eine wichtige Beute für Pinguine, Robben und andere regionale Meeresbewohner und spielen eine ähnliche Rolle wie Sardellen oder Sardinen in gemäßigteren Gewässern.
Die Studie wurde in der Ausgabe vom 3. Februar in Communications Biology veröffentlicht, einer frei zugänglichen Zeitschrift von Nature Portfolio. Der Hauptautor Andrew Corso, Doktorand am Virginia Institute of Marine Science von William & Mary, sagt: “Dies ist der erste statistisch signifikante Zusammenhang zwischen dem Meereis und dem langfristigen Vorkommen einer antarktischen Fischart. Bei fortgesetzter regionaler Erwärmung könnten diese Fische ganz aus der Region verschwinden, was zu erheblichen Veränderungen im marinen Ökosystem führen würde.”
Mitautoren der Studie sind Dr. Deborah Steinberg und Eric Hilton vom VIMS sowie Dr. Sharon Stammerjohn vom Institut für Arktis- und Alpenforschung an der Universität von Colorado, Boulder.
Die Studie basiert auf Corsos Analyse von mehr als 7.000 Fischlarven, die im Laufe von 25 Jahren (1993-2017) im Rahmen der Teilnahme des VIMS an dem von der NSF finanzierten Palmer Antarctica Long-Term Ecological Research Program gesammelt wurden. Im Rahmen des Palmer LTER werden die Auswirkungen des Klimawandels auf das Nahrungsnetz der Ozeane entlang der Westküste der antarktischen Halbinsel kontinuierlich untersucht.
Steinberg, der die VIMS-Beteiligung am Palmer LTER-Programm leitet, sagt: “Unser Untersuchungsgebiet ist eine der sich am schnellsten erwärmenden Regionen der Erde, in der der Anstieg der Luft- und Wassertemperaturen zu einem erheblichen Rückgang der Meereisbedeckung im letzten halben Jahrhundert geführt hat.” Von 1945 bis 2009 ist die durchschnittliche Winterlufttemperatur in der Region um 6 °C (10,8 °F) gestiegen, während die jährliche Meereisdauer um fast 2 Monate abgenommen hat.
Die Larvenproben werden in der Nunnally Ichthyology Collection am VIMS aufbewahrt, die mit mehr als 40.000 Exemplaren die weltweit zweitgrößte – und weiter wachsende – Sammlung von Fischen aus der Antarktis beherbergt. Hilton, der die Sammlung kuratiert, sagt, dass die in der Studie berichteten Forschungen ein “großartiges Beispiel für den Wert kuratierter, katalogisierter und archivierter naturhistorischer Sammlungen sind, die in Synergie mit langfristigen ökologischen Programmen arbeiten”.
Anfälligkeit für Eisverlust
Die Anpassungen, die es den antarktischen Silberfischchen ermöglichen, in den kalten Gewässern der Region zu gedeihen – sie können mehr als 90 % der Fischbiomasse in den Küstengebieten des Südlichen Ozeans ausmachen – machen sie auch anfällig für die Erwärmung der Ozeane und den Verlust des Meereises.
“Das Meereis spielt eine einzigartige Rolle in der Lebensgeschichte dieser Fische”, sagt Corso. “Sie legen ihre Eier im Meereis ab, das auch als Kinderstube für die frisch geschlüpften Larven dient, so dass ein Verlust des Meereises für sie mit dem Verlust von Milchkraut für Monarchfalter vergleichbar ist.
Auch die Gesundheit dieser Fische, sowohl der Larven als auch der erwachsenen Tiere, dürfte durch die wärmeren Wassertemperaturen beeinträchtigt werden. Frühere Experimente mit eng verwandten antarktischen Fischen haben gezeigt, dass ein Anstieg der Wassertemperatur um 5 °C (9 °F) für einige Arten tödlich sein kann und auch die Geschwindigkeit, mit der diese Fische ihre Nahrung aufnehmen, verringert.
“Wir zeigen, dass wärmere Meeresoberflächentemperaturen und abnehmendes Meereis mit einem geringeren Larvenvorkommen einhergehen”, sagt Corso. Andere Studien in der Region unterstützen und erweitern diese Entdeckung, da sie seit mehreren Jahrzehnten eine geringere Abundanz erwachsener Silberfischchen im nördlichen Teil der Westantarktischen Halbinsel festgestellt haben.
“Unsere Ergebnisse belegen eine enge Meereis- und Temperaturtoleranz für adulte und larvale Silberfischchen und zeigen, dass sie eine ausreichende Meereisbedeckung benötigen, um erfolgreich zu laichen”, sagt Corso. “Angesichts des rasanten Klimawandels, der sich auf die westliche antarktische Halbinsel auswirkt, könnte diese Art ganz aus der Region verschwinden, was zu Veränderungen im gesamten Nahrungsnetz führen würde.
Diese Veränderungen haben möglicherweise bereits begonnen. Andere Wissenschaftler, die am Palmer LTER-Programm beteiligt sind, haben einen erheblichen Rückgang der Adélie-Pinguine in der Region mit einem langfristigen Rückgang der Silberfischchen in ihrer Ernährung in Verbindung gebracht. Dieselben Forscher haben auch herausgefunden, dass Silberfischchen wichtig für das Flüggewerden und Überleben von Adélie-Küken sind.
Datum: February 8, 2022
Quelle: Virginia Institute of Marine Science
Andrew D. Corso, Deborah K. Steinberg, Sharon E. Stammerjohn, Eric J. Hilton. Climate drives long-term change in Antarctic Silverfish along the western Antarctic Peninsula. Communications Biology, 2022; 5 (1) DOI: 10.1038/s42003-022-03042-3