Forschung: Artenvielfalt und Klimawandel

Wenn man seit 25 Jahren in die Antarktis und Arktis fährt, kann man den Auswirkungen des Klimawandels kaum entgehen: das Artenspektrum ändert sich, neue, eher wärmeliebende Arten tauchen auf. Kälterestente Spezies wandern noch weiter nach Süden oder Norden, wenn sie können. Auch die Populationsgrößen verändern sich, einige Arten prosperieren andere werden weniger. UND Arten verschwinden auch. 

Aspekte, die man in hohen Breiten besonders gut beobachten kann, weil sowohl in Grönland, wie auch auf der westlichen Antarktischen Halbinsel die Durchschnittstemperaturen in den letzten 30-40 Jahren pro Dekade um ein ganzes Grad Celsius gestiegen sind. Wir haben hier also ein Klimalabor vor uns, was heute schon zeigt, was wir weltweit in den nächsten 30-80 Jahren, also bis 2050, resp. 2100 erwarten können!

 

Als ein gutes Beispiel für ozeanographische Veränderungen durch die Temperaturerhöhung der oberen 20 Meter Wassersäule des Nordatlantiks kann der Papageitaucher herangezogen werden:

von RENATE KOSTRZEWA (2015)

Textauszug - In den vergangenen 40 Jahren haben sich die Gefährdungsursachen für Seevögel im Nordatlantik deutlich verändert. In den 1970er Jahren bedrohten DDT und PCB sowie die rasche Entwicklung der Öl- und Gasindustrie die Bestände und deren Bruterfolg. In den 1980 und 1990er Jahren folgte die industrielle Fischerei. Seit 2000 spielt die Erhöhung der Wasseroberflächentemperatur eine Schlüsselrolle für ozeanografische Veränderungen.

Ausblick

Bei einer Vielzahl von Taxa zeigt sich schon heute eine Verschiebung ihres Verbreitungsgebietes polwärts [2]. Im marinen Ökosystem bedingt die Erwärmung eine Verschiebung der Planktongesellschaften von 9,26– 21,75 km pro Jahr nordwärts. Das macht über den gemessenen Zeitraum von 46 Jahren (1960–2005) bis zu 10 Breitengrade aus (= 1.110 km; [18]). Hält dieses Tempo an, dann wäre für 2100 folgendes Szenario denkbar: Alle südlichen Papageitaucher-Kolonien in der Bretagne, in Irland, Wales, England und Südschottland sind verlassen; in Nordnorwegen und Spitzbergen bilden sich mehr Kolonien und Franz-Joseph-Land auf 80 Grad nördlicher Breite könnte neu besiedelt werden [4]. Für die Zukunft stehen daher große Veränderungen an, die sich grob mit Ausweichen, Anpassen oder Aussterben umschreiben lassen (Abbildungen 11 und 12).

Auf der Südhalbkugel findet schon heute eine spiegelbildliche Entwicklung statt: Esels- und Zügelpinguine breiten sich nach Süden entlang der Antarktischen Halbinsel aus, wo Adeliepinguine wegen der Erwärmung Brutgebiete bereits verlassen [19].

 

Artikel über aktuelle Pinguinbiologie:

Im Zuge der zahlreichen Reisen zwischen 1995 - 2008 und 2018 wurden Koloniezählungen gemacht, mit Kollegen diskutiert, die Literatur verfolgt und Resultate aus der Freilandarbeit gezogen, die in vier Übersichtsartikeln verarbeitet wurden.

aus der Naturwissenschaftlichen Rundschau 11/2011. (siehe weiter unten)

aus Biologie in unserer Zeit 2/2010. (siehe weiter unten)

aus der Naturwissenschaftlichen Rundschau 8/2007 -  NR 710: S. 397 - 403

aus der Biologie in unserer Zeit 1/2020 (im Druck).  

                                                                              

     

Titelbild 8/2007 – Adéliekolonie (Pygoscelis adéliae) an der Hope Bay im Abendlicht. Eine der großen Koloniecluster von mehr als 20.000 Paaren [6] dieser Frackträger liegt in der Umgebung der Argentinischen Station „Esperanza“ an der Spitze der Antarktischen Halbinsel in der Westantarktis. Solche Cluster bestehen aus benachbarten Einzelkolonien von vielleicht wenigen bis zu tausenden von Brutpaaren, je nach schneefreiem Platzangebot. Nach anderen, jedoch bislang unbestätigten Quellen [16], könnte dies sogar Teil einer der größten Kolonien dieser Art in der ganzen Antarktis sein: 120.000 Brutpaare. Diese Zahl wurde von Argentinischen Ornithologen in Umlauf gesetzt, wird aber von der SCAR-Seevogelgruppe* seit über 20 Jahren nicht bestätigt. Überhaupt sind die Zählergebnisse in Pinguinkolonien oft umstritten [22], entsprechen sie doch vielfach nicht der international vereinbarten und anerkannten Zählpraxis, über die spezielle Wissenschaftlerteams zur Qualitätssicherung [11]wachen.

(* SCAR = Scientific Committee for Antarctic Research. Die Zahlen im Text [11] beziehen sich auf die dort genannte Literatur: z.B. [22]  A. Kostrzewa: Volkszählung bei Pinguinen. In: R. Kostrzewa, A. Kostrzewa: Antarktis für Kreuzfahrer. CD-ROM Buch. ISBN 3-00-016060-4. Zülpich (2005).

Titelfoto: © Dr.Achim Kostrzewa, Januar 2002

 

Foto: © Dr.Renate Kostrzewa, Januar 2006: Adelie auf King George Island, Süd-Shetlandinseln

Unser Fazit des Artikels: Verlierer und Gewinner der Erwärmung – ein Ausblick

Wir möchten an dieser Stelle für die westliche Antarktische Halbinsel und den Inselbogen der Südshetlands einen Ausblick wagen. Wie geht es weiter mit den Pinguinkolonien, wer sind die Gewinner, wer die Verlierer der globalen Erwärmung in diesem Teil der Antarktis? Wenn der Trend der Temperatur und der Eisentwicklung so weiter anhält, werden die Adéliepinguine im Norden weniger werden, aber vielleicht südlich des Polarkreises neue Brutgebiete erschließen können, wie auch historische Daten aus Bodenanalysen für die letzten 6 000 Jahre belegen. Diese basieren auf archäologischen Methoden mit Radiocarbon bestimmtem Alter und DNA bestimmten Knochenfunden an aktuellen und historischen Koloniestandorten [4]. Die konkurrenzstarken Eselspinguine drängen nach, soweit ihre Temperaturtoleranz es zulässt und die Nahrungsbedingungen ein Brüten weiter polwärts erlauben. Die Zügelpinguine könnten die Verlierer sein, denn sie brüten später als Adélie- und Eselspinguin und sind auch kleiner. Für sie hängt es von den lokalen Gegebenheiten ab, wie und wo sie weiterleben werden. Ihre Kolonien sind derzeit noch die bei weitem größten im Bereich der Antarktischen Halbinsel, manche wie der Supercluster am Baily Head machen bis zu 120 000 Tiere aus, aber sie tun sich etwas schwerer mit Kolonieneubildungen. Die lokalen und regionalen ökologischen Bedingungen werden weiter die Prosperität der einzelnen Kolonien und Spezies im Bereich der Antarktischen Halbinsel bestimmen, auch wenn sich die Verhältnisse in Zukunft weiter verschieben können.

Wenn Sie sich genauer informieren wollen, können Sie hier den gesamten Artikel kostenlos per E-Mail bestellen. (© Dres.Achim & Renate Kostrzewa, Naturwissenschaftliche Rundschau 2007) .

Einige Kollegenstimmen dazu:

Dr.H.-U.Peter, Polar & Bird Ecology Group, Uni Jena: "...sehr interessanter Artikel, habe einmal eine (bei weitem nicht so gute) Übersicht angefügt." (28.9.07)

Dr. K.Pütz, Antarctic Research Trust, Falkland: "...ich beglückwünsche Sie zu dem Artikel über die Pinguin-Forschung. Eine wirklich gute Zusammenfassung." (21.8.07)

Prof.Dr.H.Kanz, Uni Bonn: "über Ihren exzellenten Beitrag habe ich mich sehr gefreut und bedanke mich freundlichst. Was Sie erforscht und zusammengefasst haben, ist wirklich bewundernswert. Vor allem ich als Geisteswissenschaftler bin sehr beeindruckt... (21.9.07)

Prof.Dr.Ch.Spaeth, Uni Hamburg: "...erhielt vor kurzem Euren hervorragenden Artikel von der Redaktion der Naturwissenschaftlichen Rundschau, die um ein Statement bat..." (18.9.07)

 

aus Biologie in unserer Zeit 2/2010

Klimawandel:

Pinguine – Überlebenskünstler in der Antarktis

ACHIM KOSTRZEWA

Die Westantarktis ist eine der Regionen der Erde, in der sich der Klimawandel besonders deutlich auswirkt. So wird es auch für die Sympathieträger im Frack Veränderungen in ihrem Lebensraum geben. Einige sind heute schon sichtbar: Weniger Meereis im Sommer bedeutet weniger Krill. Weniger Nahrung und geringerer Bruterfolg lässt die Kolonien der Adelies bereits deutlich schrumpfen. Aber es gibt auch Profiteure: Eselspinguine dehnen ihr Brutgebiet bis weit in die westliche Antarktis aus.

Ausriss aus dem achtseitigen Hauptthema von Heft 2/2010:

Fotos: © Dr.Achim Kostrzewa & CJ Bucher Verlag

Neueste Erkenntnisse und Daten zeigen: Wenn der Trend der Temperatur und der Eisentwicklung so weiter anhält, werden die  Adeliepinguine im Norden weniger werden und lokal aussterben. Unklar bleibt derzeit, ob Adelies vielleicht südlich des Polarkreises neue Brutgebiete erschließen können. Die konkurrenzstarken Eselspinguine drängen nach, soweit ihre Temperaturtoleranz es zulässt und die Nahrungsbedingungen ein Brüten weiter südlich erlauben. Aktuell sind sie mit drei neuen Kolonien bis zum Cape Tuxen knapp nördlich des Südpolarkreises vorgedrungen. Die Zügelpinguine könnten die Verlierer sein, denn sie brüten später als Adelie- und Eselspinguin und sind auch kleiner. Für sie hängt es sehr von den lokalen Gegebenheiten ab, wie und wo sie weiterleben werden.

Biologie in unserer Zeit  2/2010 (40): 102-109

Wenn Sie sich genauer informieren wollen, können Sie hier den gesamten Artikel kostenlos per E-Mail bestellen. (© Dr.Achim Kostrzewa/BIUZ 2010)

 

NEU:  Königspinguine bald Opfer der globalen Erwärmung ?

NR 761: S. 564-570 (Nov. 2011)

  (3 von 8 Seiten)

Fotos: © Dr.Achim Kostrzewa 2008

Mein Fazit aus den Beobachtungen (Textausriss): 

Im 18. Jahrhundert kam der Königspinguin als Brutvogel auch an der Spitze Südamerikas in Feuerland auf der Insel Hornos (Chile) und der Staateninsel (Argentinien) sowie auf den Falkland-Inseln vor [20]. Um 1870 galt die Art in diesen Gebieten als ausgestorben. Einzig auf den Falkland-Inseln wurden 1933 erstmals wieder Bruten beobachtet [21]. Heute gibt es dort 7 Kolonien, die größte liegt derzeit am Volunteer Point, wo 1995 mindestens 300 Paare gezählt wurden [22]. Derzeit ist die Kolonie auf ca. 700 Brutpaare angewachsen und erbrütet ca. 500 Junge pro Jahr [19].Wenn infolge von Klimaveränderungen (z. B. häufigere El Niño-Einflüsse) die Wassertemperatur um die Brutinseln nun stiege – was sie jahresweise ganz offensichtlich tut –, hätte dies Änderungen der Zusammensetzung der Primärproduktion und der Fischfauna zur Folge, mit direkten Auswirkungen auf die Endglieder dieses sehr kurzen Nahrungsnetzes, die Königspinguine. Die sommerliche Lage der Konvergenzzone scheint dabei relevant für den Bruterfolg zu sein. Die Messungen von Moore et al. belegen (Kasten 1), dass diese Zone ungefähr fünfmal variabler ist als bisher angenommen [23]. Durch eine Klimaerwärmung würde sich die Antarktische Konvergenzzone weiter nach Süden verschieben, was die Königspinguine empfindlich treffen dürfte, sind sie doch für die Jungenaufzucht auf die dortigen nahrungsreichen Jagdgründe angewiesen. Eine Verschiebung der Zone um wenige Hundert Kilometer würde bereits ausreichen, eine erfolgreiche Brut unmöglich zu machen. Dies stützt meiner Ansicht nach die Hypothesen von Yvon LeMahos Arbeitsgruppe entscheidend [11].

Im Bereich der neuseeländischen und afrikanischen Sektoren der Subantarktis können die Pinguine nicht auf weiter südlich gelegene Inseln ausweichen, um diese Verschiebung zu kompensieren. Nur im atlantischen Verbreitungsraum im Bereich der Falkland-Inseln und entlang des Scotiabogens (Abb.2) könnten sich Brutkolonien auf weiter südlich positionierte Inseln bis auf die Antarktische Halbinsel und die ihr vorgelagerten Südshetland-Inseln ansiedeln. Ähnliches beobachtet man seit etwa 20 bis 30 Jahren für die Adélie- und Eselspinguine [4].

Gerade im Druck, erscheint im Feb. 2020:

   In der vorliegenden Fahne sind noch Druckfehler!

hier auch ein kleines Update zum Königspinguin enthalten (BIUZ 2020, Jg. 50, Heft 1: im Druck).

Aktueller Textauszug:

Beispiel Königspinguin:

Für die Königspinguine hat sich die negative Prognose, die schon vor über zehn Jahren aufgestellt wurde, bereits bewahrheitet [25], die Crozet Islands verzeichnen schon heute einen dramatischen Rückgang der Brutversuche: Von über 500.000 Brutpaaren in den 1980er Jahren ist die Population nach aktuellen Luftbildauswertungen auf der subantarktischen Île aux Cochons auf nur noch 60.000 Brutpaare gesunken [13]. Wir vermuten, dass dieser Verlust im Zusammenhang steht mit dem Verschieben der antarktischen Konvergenzzone durch die Klimaerwärmung soweit nach Süden [25], dass die Nahrungssituation immer ungünstiger für die Kükenaufzucht auf den Crozet Inseln geworden ist [26]. In der Praxis bedeutet das: Die Königspinguine müssen immer weiter schwimmen, bis sie ihre Nahrungsgründe erreichen. Sie verbrauchen dann für die Wegstrecke zu den Nahrungsgründen und wieder zurück zu ihren Jungen so viel Energie, das zum Füttern der Jungen nicht mehr genug übrigbleibt bzw. die Küken aufgrund des erhöhten Zeitbedarfs seltener gefüttert werden. Die Eltern kommen quasi mit „leerem Tank“ wieder zu Hause an. Die Arbeitsgruppe von Weimerskirch & Barbraud bezeichnet die Gründe hierfür seriöserweise als noch unbekannt und diskutiert alles von Krankheiten bis zu klimatischen Events, wie von ihren Mitarbeitern Charles Bost beschrieben und schon 2004 von Karine Delord vermutet [12, 26]. Man müsste halt mal wieder praktisch vor Ort untersuchen, wie dies Klemens Pütz [27] in den 1980/90er Jahren gemacht hat.“

 

 

Interessierte Leser können die gesamten Artikel kostenlos per E-Mail bestellen. (© Dr.Achim Kostrzewa)  Kommt kostenlos als PDF.

 

Zurück zur Startseite