Rätselhafte Wanderfische

Die 100 drängendsten Fragen zur Zukunft der Fischwanderungen haben Forscherinnen und Forscher für eine Veröffentlichung im Fachjournal Frontiers in Ecology and Evolution zusammengetragen.

Fischwanderungen sind wichtig für die Ökologie von Meeren sowie von Flüssen und Bächen bis weit in die Landschaften hinein, durch die sie fließen. Für viele Menschen hängen Ernährung und Existenzgrundlage davon ab, dass große Mengen Fisch regelmäßig wandern. Trotzdem beinträchtigen Wasserverschmutzung, Fischerei, Sperren in Flüssen und Bächen und viele andere Stressfaktoren jeden Tag die Wanderung von Fischen, sagt Robert Lennox von der norwegischen Forschungsorganisation NORCE.

„Die Bedrohungen für wandernde Fische nehmen schneller zu als unser Wissen über diese Arten und ihr Verhalten.“ (Robert Lennox, Fischbiologe)

Robert Lennox arbeitet in Bergen am NORCE-Labor für Süßwasserökologie und Binnenfischerei. In einem internationalen Team von Forscherinnen und Forschern hat er die Sammlung und Auswahl der 100 Fragen geleitet. Sie sollen „die Grundlage für zukünftige Forschungen über Wanderungen der Fische bilden, die Wissenslücken schließen und helfen, diese wichtigen Arten besser zu schützen.“

Was ist überhaupt ein Wanderfisch?

Spektakulär sind die weiten Wanderzüge von Arten wie Lachs oder Aal zwischen Meer, Flüssen und Bächen tief im Binnenland. Solche Langstreckenwanderer legen teilweise tausende Kilometer zurück; einzelne Stadien der Wanderung können Jahre dauern. So stammen die Aale in den Flüssen, Bächen und Seen Europas alle aus dem Sargassomeer, einem Seegebiet östlich von Florida. Von dort gelangen sie noch als Larven über tausende Kilometer quer durch den atlantischen Ozean an die Mündungen der Flüsse in Europa. Einige Fische bleiben im Mündungsgebiet. Doch viele ziehen flussaufwärts zum Teil bis tief ins Binnenland hinein, wo sie in Bächen, Flüssen und Seen leben, bis sie geschlechtsreif sind. Dann treten sie die Rückreise durch die Flüsse bis ins Sargassomeer an. Ein Jahr brauchen sie für diese Strecke von gut 5000 Kilometern. Sie fressen auf dieser Reise nichts. Deren einziger Zweck ist die Fortpflanzung. Nach dem Laichen in den Tiefen des Sargassomeeres sterben die weitgereisten Fische.

Langstrecken- und Langzeitwanderer bilden nur einen kleinen Anteil an den Wanderfischen. Es gibt sehr viel mehr Arten, die darauf angewiesen sind, im Lauf ihres Lebens zwischen verschiedenen Lebensräumen zu wechseln. Solche Wanderungen unternehmen Fische im Meer, zwischen Meeren, Flüssen, Bächen und Seen, innerhalb von Fließgewässern stromauf- und stromabwärts oder aus den Flüssen heraus in überschwemmte Auen und andere Feuchtgebiete.

„Fischwanderung ist ein sehr wichtiger und unterschätzter Teil im Lebenszyklus der meisten Fische“, sagt Kim Aarestrup von der Dänischen Technischen Universität (DTU). Bislang sei diese Migration definiert durch einen Wechsel der Lebensräume über große Entfernungen und für lange Zeit. Das ist für Kim Aarestrupp zu eng gefasst. Er spricht lieber von Bewegungen. „Da geht es nicht darum, dass eine Plötze zum Fressen gerade mal 15 Meter nach rechts oder links schwimmt. Das Ziel so eines Zuges können Laichplätze sein, gute Futterplätze oder Verstecke, in denen sie vor Räubern geschützt sind oder anderen ungünstigen Bedingungen entkommen.“ Einige Fische in Seen steigen im Winter vom Seegrund, wo ihnen dann der Sauerstoff zum Atmen fehlt, nach oben unters Eis, wo es noch ein bisschen Sauerstoff gibt. Sie würden sonst ersticken. Auch der Umzug in der Senkrechten ist eine überlebenswichtige Wanderung. Kim Aarestrups Kollegin Kim Birnie-Gauvin sagt:

„Wir können nicht behaupten, dass alle Süßwasserfische Wanderungen unternehmen, weil wir nicht alle Arten kennen, aber es wird sicherlich ein großer Anteil sein, viel größer als man denkt.“ (Kim Birnie-Gauvin)

Kim Aarestrup ist Professor an der Sektion für Fischerei-Ökologie der DTU in Silkeborg. Kim Birnie-Gauvin hat dort für ihre Doktorarbeit geforscht. Beide gehören zum Team der 31 Autorinnen und Autoren aus elf Ländern, die die 100 drängendsten Fragen zu Fischwanderungen zusammengetragen haben.

Wie Fischwanderungen natürlicherweise funktionieren, lässt sich an vielen Orten nicht mehr untersuchen, erläutert Kim Birnie-Gauvin: „Die Systeme, die wir beobachten, sind oft schon durch Einflüsse der Menschen verändert.“

In vielen Gegenden ist es zum Beispiel schwer, ökologische Auswirkungen zu untersuchen.

Wenn ein Fluss mit Wanderfischen durch eine Landschaft mit gut gedüngten Äckern fließt, kann man nicht mehr nachvollziehen, was es bedeutet, dass Wanderfische selbst schwimmende Düngerquellen sind. Für solche Fragen müssen Forscher möglichst unberührte Plätze finden.

Wanderfische verbinden Welten

Wenn Wanderfische Lebensräume vernetzen, profitieren auch andere Tiere davon. Einige fallen auf der Reise buchstäblich unter die Räuber. Dann sind sie Nahrung für Vögel, für andere Fische, Wölfe oder Bären. Manche Tiere haben es auch auf den Laich der Wanderer abgesehen.

Wanderfische tragen zudem indirekt zur Nahrungskette in Ökosystemen bei, die sie verbinden. In Wäldern an der Westküste Kanadas treten Singvögel vermehrt auf, wenn viele Lachse dort in den Flüssen und Bächen schwimmen. Außerdem nimmt die Vielfalt der Singvögel zu. Dazu muss kein einziger von ihnen einen Lachs auch nur zu Gesicht bekommen. Es reicht, wenn Bären oder Wölfe Lachse erbeuten und nach dem Verzehr die Reste irgendwo im Wald am Ufer des Flusses liegen lassen. Mitunter werden die Kadaver auch vom Hochwasser aufs Land getragen. Hier gibt es nahezu unberührtes Land. Es ist eine entlegene Gegend, in der Marlene Wagner und John Reynolds von der Fraser-Universität in der Provinz British Columbia die Auswirkungen von Lachswanderungen auf die Singvogelwelt erforscht haben. Nur vom Meer aus, per Boot, sind die Wälder mit den Lachsflüssen und -bächen erreichbar. Die Wälder wachsen auf kargen Böden mit wenig Nährstoffen.

Wo während der Hauptlaichzeit viele Lachse die Flüsse und Bäche hochschwimmen, sind die Singvögel zahlreicher und in größerer Artenvielfalt vertreten, als an Flüssen mit wenigen oder gar keinen Lachsen, berichten Marlene Wagner und John Reynolds in der renommierten Public Library of Science.

Mit den Wanderfischen gelangen Nährstoffe schneller von einem Lebensraum in den anderen als mit Wind, Strömungen oder Gezeiten. Ein pazifischer Lachs, der aus dem Meer kommt, hat sich dort 99 Prozent seiner Körpermasse angefressen. Was ein Bär oder Wolf davon übrig lässt, nachdem er ihn aus dem Fluss gefischt und verspeist hat, enthält immer noch so viel Stickstoff und Phosphat, dass es als Dünger Pflanzen sprießen lässt, die ansonsten nicht oder nur spärlich auf den kargen Böden der Wälder wachsen könnten. Diese Vegetation lockt pflanzenfressende Insekten an: Feines Futter für viele Vögel. Eher vegetarisch orientierte Vogelarten werden von den Früchten der Pflanzen angezogen.

Wie navigieren Wanderfische? Wie wirken sich unterschiedliche Arten der Fortbewegung auf die Wanderung aus? Welche äußeren Einflüsse sind wichtig? Das sind Beispiele für insgesamt neun Themen, nach denen das internationale Autorenteam die 100 drängendsten Fragen geordnet hat.

Darüber, wie fit Fische für eine Wanderung sein müssen, ist noch viel zu wenig bekannt

„Interner Status“ haben die Autorïnnen des Fragenkatalogs einen Themenkomplex überschrieben. Allein dazu haben sie 17 offene Fragen zusammengetragen. Offen ist zum Beispiel, welche Faktoren Fischen das Signal zum Aufbruch oder zum Beenden einer Wanderung geben. Auch über die Rolle von Genen oder des Ernährungszustandes herrscht in der Fachwelt noch Unklarheit. Allenfalls einzelne Aspekte sind für einige Arten geklärt.

Bekannt ist zum Beispiel der Einfluss von Stress auf wandernde Fische. Dazu haben Kim Birnie-Gauvin und Kim Aarestrup von der DTU zusammen mit ihrem Institutskollegen Hugo Flavio und Wissenschaftlerïnnen von der kanadischen Carleton-Universität in Ottawa geforscht. Sie interessierten sich für Lachse und Meerforellen, die aus dem Meer in Flüsse und Bäche in Jütland gewandert waren und dort gelaicht hatten.

Laichen zehrt an den Kräften der Tiere. Für Lachse gibt es dazu Zahlen: Bei der Wanderung stromaufwärts zum Laichplatz, bei Eiablage und Besamung verlieren atlantische Lachse 60 bis 70 Prozent der Energiereserven, die sie hatten, bevor sie – ohne zu fressen – ihren Weg gegen die Strömung in Flüssen und Bächen antraten. Im günstigsten Fall reicht die Kraft der Tiere nach dem Laichen noch für eine Rückwanderung ins Meer. Wer es bis dorthin schafft, kann sich, wenn alles gut geht, genug Reserven für eine weitere Laichwanderung anfressen. Das bedeutet für den einzelnen Fisch, dass er länger lebt; und es ist gut für den Fischbestand. Denn Tiere, die mehrmals laichen, tragen auch mehrmals mit Nachwuchs zur Population bei.

Bei der Stressforschung in Jütland haben die Wissenschafterïnnen Fischen vor der Rückwanderung Blutproben entnommen. Sie wollten wissen, wieviel Cortisol die Tiere im Blut hatten. Dieses Hormon spielt eine Rolle, wenn sich der Körper der Fische vom Leben im salzigen Meerwasser auf Süßwasser umstellt. Und es gilt als Stresshormon. Nach der Blutentnahme verfolgten die Forscherïnnen den Weg der Fische. Es zeigte sich: je mehr Stresshormon im Blut, desto geringer die Wahrscheinlichkeit, dass die Fische das Meer erreichten.

Zusätzlich zum Stress haben es die Tiere in vielen Bächen und Flüssen sehr oft noch mit Hindernissen zu tun. „Wenn ein Lachs in sehr schlechter Verfassung auf dem Rückweg aus dem Fluss in Richtung Meer auf eine Stauanlage trifft, “ erläutert Kim Aarestrup, „wird seine Reise verzögert. Dann bekommt er womöglich nicht schnell genug Futter und stirbt.“

Das meiste Wissen über Wanderfische beschränkt sich auf wenige Arten

Lachse und Forellen gehören zu den meistbeforschten Fischarten. „Aber es gibt viele andere Fische, über die wir nicht viel wissen“, sagt Kim Birnie-Gauvin.

Allein im Mekong und seinem Einzugsgebiet wurden bislang mindestens 599 Fischarten nachgewiesen, mindestens 213 kommen nur dort vor, von 135 ist sicher bekannt, dass sie wandern. Die einzige Art, von der man bislang weiß, dass sie aus dem Meer zum Laichen in den Fluss wandert, ist ein Haiwels mit dem wissenschaftlichen Namen Pangasius krempfi. Im Februar treten diese Welse ihre Reise aus dem Meer stromaufwärts durch den Mekong an. Sie dauert vier Monate und führt sie mindestens 720 Kilometer bis über die Mekong-Wasserfälle in Laos hinaus. Nach dem Schlüpfen wandern die Jungfische ins Meer ab. Doch ob sie wiederkommen, wenn sie nicht mehr wandern können, ist fraglich. Im gesamten Mekongbecken sind mehr als 130 Staudämme geplant, 11 davon direkt im Unterlauf des Hauptstroms, u.a. auf der Strecke, die für die Welse überlebenswichtig ist. Bislang konnten sich Fischer darauf verlassen, dass die Welse jedes Jahr kommen. Bis zu 12 Kilo bringt solch ein Fisch auf die Waage, zu 8 US Dollar das Kilo. Und es ist nur eine von vielen Fischarten. Für 60 Millionen Menschen im unteren Mekongbechen in Laos, Kambodscha, Thailand und Vietnam ist Fisch die wichtigste Eiweißquelle und Existenzgrundlage. Würden bis 2030 die Dämme im Hauptstrom und 77 weitere in Nebenflüssen Fischen ihre Wanderwege verstellen, müssten Landwirtschaftsflächen um bis zu 63 Prozent erweitert werden, damit der Ausfall der Fischerei kompensiert werden könnte. Das haben die WWF-Experten Stuart Orr und Ashok Chapagain zusammen mit den Ökonomen Jamie Pittock und David Dumaresq von der australischen Nationaluniversität in Canberra für eine Studie im wissenschaftlichen Journal Global Environmental Change eruiert.

Das Mekongbecken ist nur ein Beispiel für ein Flussgebiet, in dem Dammbau Fischreichtum und Artenvielfalt beeinträchtigen kann. Ähnliches gilt für das Kongobecken in Afrika und für Amazonien. Flussreporter hat darüber berichtet.

Staudämme gehören zu den Gefahren, die das Leben von Wanderfischen direkt bedrohen, ebenso wie beispielsweise Wasserverschmutzung und Fischerei. Den Bedrohungen für die Wanderungen ist in der 100-Fragen-Studie ein eigenes Themenfeld gewidmet, ebenso wie dem Naturschutz-Management für Fischwanderungen und politischen Fragen.

Auch der Klimawandel wirft viele Fragen auf. Dass längere Dürre- und Hitzeperioden manche Bäche und Flüsse stellenweise austrocknen lassen, ließ sich in Mitteleuopa in vergangenen Jahren vor der Haustür beobachten. Klar, dass es für Wanderfische in einem ausgetrockneten Fluss- oder Bachbett nicht weitergeht. Aber auch, wenn der Wasserstand zu niedrig ist, kann das zum Problem werden. In der Sieg, einem Nebenfluss des Rheins, war das im heißen und trockenen Sommer und Herbst 2018 der Fall. In dem Jahr haben viele Lachse ihre Laichplätze in der Sieg und ihren Zuflüssen nicht erreicht. Höhere Temperaturen können auch dazu führen, dass bislang reiche Jagdgründe sich verlagern oder verschwinden.

Die Bedrohung der Wanderfische durch den Klimawandel ist eines der Themenfelder im Katalog der 100 drängendsten Fragen. Aber für Kim Birnie-Gauvin hat der Klimawandel beim Schutz von Fischwanderungen nicht die höchste Priorität. „Auch, wenn der Klimawandel einen Effekt darauf hat, wie und wohin Fische wandern, können wir ihn als Fischökologen kaum beeinflussen.“ Das sei eine Aufgabe für die ganze Welt. „Wo wir jetzt handeln können, das sind Dinge wie Staudämme, denn wir wissen, wie Staudämme Fische beeinträchtigen.“ Kim Aarestrup spricht sich dafür aus, die Fragen nach Dringlichkeit zu bearbeiten. „Wenn wir Probleme, die wir heute haben, nicht angehen, wird es keine Rolle spielen, was das Klima mit den Fischen macht. Sie werden so oder so verschwunden sein.“

Dank an Kim Birnie-Gauvin und Kirk O. Winemiller für ihre Fotos.