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Helfen Makroalgenhabitate bei der Erhaltung der Fischpopulationen im Mittelmeer?

Dr. Hilmar Hinz vom LINKFISH-Projekt erklärt, wie diese Forschungsarbeiten Wissenschaftlern helfen werden, besser zu verstehen, wie die besonderen Eigenschaften von Makroalgenhabitaten zum Gedeihen von Jungfischpopulationen beitragen können.
Helfen Makroalgenhabitate bei der Erhaltung der Fischpopulationen im Mittelmeer?
Während die Bedeutung von Phytoplankton (Mikroalgen) als Hauptproduzent für Küstenökosysteme und somit die Fischproduktion gut dokumentiert ist, bleibt die Bedeutung von Makroalgen und Seealgen bei der Erhaltung von Fischbeständen unklar. Dank des LINKFISH-Projekts verstehen Wissenschaftler nun besser, wie bestimmte Eigenschaften von Makroalgenhabitaten zum Gedeihen von Jungfischpopulationen beitragen können.

Laut Dr. Hilmar Hinz, Marie-Curie-Stipendiat beim spanischen Institut für Meereskunde, dessen Forschungsarbeit vom von der EU-finanzierten Projekt LINKFISH (Investigating the link between sub-littoral algae habitats and fish communities in the Mediterranean Sea) unterstützt wird, ist der Mangel wissenschaftlichen Verständnisses von Makroalgen-Ökosystemen die Folge beschränkter wissenschaftlicher Beachtung. Die meisten Forschungsanstrengungen im Mittelmeer haben sich bisher auf Seegräser oder tiefer gelegene Grundsysteme konzentriert, während Algenhabitate weniger untersucht wurden, obwohl sie gleichermaßen weit verbreitet sind.

Um diese Wissenslücke zu schließen und einen Beitrag zum Ökosystemansatz für die Fischereiwirtschaft zu leisten – deren Ziel darin besteht, wichtige Fischlebensräume zu identifizieren, zu erhalten und wiederherzustellen, um ihre Bestände zu regenerieren und aufrechtzuerhalten – hat Dr. Hinz Forschung im Labor betrieben und Tauchvorgänge im Mittelmeer durchgeführt, um diese Lebensräume, ihre Produktivität und die Biodiversität verbundener Benthalfauna zu untersuchen und zu ermitteln, wie Energie von Algen auf Jungfische übertragen wird.

Das im Mai abgeschlossene Projekt konzentrierte sich bei seiner Versuchsarbeit aufgrund seiner Rückverfolgbarkeit auf Flachwassersystem-Habitate (Cystoseira), untersuchte jedoch auch zwei Tiefwassersysteme (Osmundaria – Phyllophora und Peyssonnalia), die im Mittelmeer weit verbreitet sind. In diesem Interview mit dem Magazin research*eu Ergebnisse geht Dr. Hinz näher auf die Bedeutung seiner Forschung ein und wie sie unser Verständnis der Ökologie von Makroalgenlebensräumen erhöht.

Was sind die Hauptziele dieses Projekts?

Das Hauptziel des Projekts besteht darin, die Bedeutung von Makroalgen als wesentlichen Lebensraum für Jungfische in Küstensystemen des Mittelmeers zu verstehen.
Wir wissen, dass die meisten Küstenökosysteme im Mittelmeer oligotroph sind, das bedeutet, dass es sehr wenige Nährstoffe im Wasser gibt und dass daher die Produktion von Plankton (Mikroalgen) relativ gering ist verglichen mit anderen Bereichen wie z. B. nordeuropäischen Meeren. Makroalgen und Seegräser repräsentieren die Haupterzeuger organischer Substanzen und sind somit die Hauptquelle biologischer Produktion, die die Küstennahrungsketten erhalten. Sie beheimaten eine vielfältige Mikrofauna, die hautsächlich aus kleinen Krustentieren besteht, die Hauptnahrungsquelle für Jung- und Kleinfische sind, und sie bieten auch strukturellen Schutz vor größeren Raubfischen.
Unsere Forschung versucht zu beurteilen, welche Algenspezies und welche Art verbundener Fauna besonders wichtig für die Übertragung von Energie auf Jung- und Kleinfische ist. Küstenalgenhabitate unterliegen derzeit zunehmender Belastung, und ein detailliertes Verständnis ihrer funktionalen Bedeutung ist bisher nur vage. Wir hoffen, dass unser Projekt einige wichtige Details liefern kann, die künftig für die Beurteilung der Lebensraumqualität in den Gewässern des Mittelmeerraums von Nutzen sind.

Wie erklären Sie sich das derzeitige Fehlen von Forschung, die sich mit Makroalgenhabitaten befasst?

Im Mittelmeerraum konzentrierte sich die Erforschung von Küstensystemen hauptsächlich auf Seegraswiesen, tiefer gelegene Grundsysteme und Meeresschutzgebiete. Felsige Rifflebensräume, wo trotz ihrer Nähe zur Küste und der intensiven menschlichen Nutzung Algen dominieren, wurden nicht so intensiv untersucht, insbesondere hinsichtlich ihrer Bedeutung für Fische. Dies liegt daran, dass die Beobachtung von Jungfischen an felsigen Küsten mit beträchtlichen logistischen Herausforderungen verbunden ist: Jungfische mit einer Größe von 2 bis 6 cm lassen sich nicht leicht fangen, und traditionelle Fischfangmethoden mit Schleppnetzen oder Kiemennetzen können nicht verwendet werden.

Was war Ihre Methodik für diese Forschung?

Das Projekt bestand aus verschiedenen Komponenten. Wir haben versucht, Beobachtungsstudien im Feld mit Laborexperimenten zu kombinieren. Der Beobachtungsteil der Studie wurde abgeschlossen, während der experimentelle Teil noch läuft und von unserer Gastinstitution am Ende meines finanzierten Marie-Curie-Stipendiums fortgesetzt wird.
Die Durchführung der Beobachtungsstudien erforderte mehrere intensive Feldstudien mit der Sammlung von Algen und Fischproben durch Freitauchen. Neben Tauchtransekten erfolgten In-situ-Beobachtungen von Fischen und Algen, um die verschiedenen Algenhabitate zu identifizieren, in denen Jungfische vorkommen, und die Ernährungsweise, der Zustand und die isotopische Signatur verschieden großer Jungfischklassen wurden für Bereiche mit bestimmtem Algenbelag bestimmt.
In den Laborexperimenten versuchen wir nun, auf kontrolliertere Weise die Muster zu testen, die wir vor Ort beobachtet haben, um ein besseres Verständnis der kausalen Beziehung zwischen Algen, ihrer verbundenen Fauna und Fischen zu erlangen.

Was haben Sie hinsichtlich der Abhängigkeit von Jungfischen von Makroalgen entdeckt?

Die Ergebnisse sind noch sehr vorläufig, und wir sind noch beim Analysieren, es scheint jedoch, dass manche Algenarten – insbesondere Algen, die langlebig und strukturell komplex sind, wie beispielsweise Cystoseira – eine höhere Dichte von Beute enthalten als weniger strukturierte Algenmorphotypen. Das bedeutet, dass das Ernährungspotenzial und damit die Lebensraumqualität für Jungfische mit der Algenzusammensetzung zusammenhängt. Bisher scheinen unsere Beobachtungen darauf hinzuweisen, dass eine reichhaltigere und komplexere Algengemeinschaft eine höhere Dichte an Beute und Jungfischen mit sich bringt. Wir müssen noch die Mechanismen hinter dieser Tatsache bestimmen, da Algen den Fischen auch als Schutz dienen können, und die Beobachtung höherer Dichten in diesen komplexeren Lebensräumen könnte auch mit weniger Räubertum verbunden sein. Wir hoffen, dass die Ergebnisse unserer laufenden Laborversuche Aufschluss darüber geben werden.

Wie sieht es mit potenziellen Bedrohungen für diese Makroalgen aus?

Makroalgen sind vorrangig an felsigen Küsten anzutreffen. Aufgrund ihrer Nähe zu menschlichen Aktivitäten sind sie zunehmenden anthropogenen Belastungen ausgesetzt und daher eher von Umweltveränderungen betroffen. Manche Algen, wie die oben genannte Gattung Cystoseira, gehen zurück und sind von vielen Küsten des Mittelmeers verschwunden. Grund dafür ist die schlechtere Wasserqualität, die wiederum durch eine zunehmende Urbanisierung von Küstenregionen verursacht wird.
Darüber hinaus sind die Algengemeinschaften Belastungen durch die Einführung nicht heimischer Arten im Mittelmeer ausgesetzt. Der Kaninchenfisch, beispielsweise, ein pflanzenfressender Fisch, der sich sehr gerne von Algen ernährt, kann Bereiche zuvor gesunder Algen in karge Felsen mit nur einer dünnen Grasschicht verwandeln – mit offensichtlichen Konsequenzen für andere Fische. Die Einführung nicht heimischer Algenarten hat auch Folgen für die einheimische Zusammensetzung von Algengemeinschaften insgesamt, mit bisher noch unbekannten Folgen für andere Ökosystemkomponenten.

Das Projekt endet im Mai. Wie werden sich Ihrer Erwartung nach die Ergebnisse auf den Ökosystemansatz für die Fischereiwirtschaft auswirken?

Wir werden hoffentlich in der Lage sein, die Bedeutung bestimmter Algenhabitate für Jungfische hervorzuheben. Auf Grundlage dieser Arbeit können wir die Lebensraumqualität an Küsten für Jungfische in größerem Umfang klassifizieren und dies in Raummanagementpläne integrieren. Durch die Förderung dieses Wissens hoffen wir, in der Lage zu sein, marine Interessensgruppen und die Allgemeinheit bezüglich des Werts dieser Lebensräume zu sensibilisieren und auf diese Weise Schutzbemühungen zu initiieren, die dazu beitragen würden, diese Ökosysteme und eine sichere künftige Fischproduktion zu erhalten.

Wie sehen Ihre Pläne für künftige Forschung aus, sofern vorhanden?

Ich werde in Spanien bleiben, um meine Forschung fortzusetzen, da ich mich erfolgreich um ein nationales Stipendium von Ramón y Cajal beworben habe. Ich plane, diese neue Untersuchungsreihe fortzusetzen, die sich mir aufgrund des Marie-Curie-Stipendiums eröffnet hat. Darüber hinaus habe ich vor, mein Engagement in fischereibezogenen EU-Projekten fortzusetzen und meine Forschungsarbeit hinsichtlich der Auswirkungen des Fischfangs auf benthische Ökosysteme weiterzuverfolgen.

Quelle: Basierend auf einem Interview aus Ausgabe 43 des Magazins research*eu Ergebnisse.

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