Meeresfronten und Temperatur: Wie Fische getrennt werden

Eine neue Studie zeigt, dass Meeresfronten häufig weniger als ergiebige Fanggebiete wirken, sondern vielmehr wie unsichtbare Wände, die Fische nach ihrer bevorzugten Temperatur voneinander trennen.

Damit wird ein bewährter Anhaltspunkt auf See zu einer wandernden Grenze, die Fänge, Risiken für den Artenschutz und Entscheidungen im Fischereimanagement beeinflussen kann.

Eine wandernde Grenze im Meer

Auf täglichen Karten der Meeresoberfläche zeigte sich das deutlichste Muster dort, wo warmes und kaltes Wasser aufeinandertrafen.

Qinwang Xing, Gastforscher am Institut für Atmosphären- und Meeresforschung der Universität Tokio (AORI, UTokyo), verglich diese Grenzen mit Fangaufzeichnungen. Dabei zeigte sich, dass sich die Fischerei auf den beiden Seiten häufig stark unterschied.

Innerhalb der Fronten kamen Fanggebiete nur um 5 % bis 20 % häufiger vor als außerhalb. Das war ein deutlich schwächerer Effekt, als die Vorstellung besonders ergiebiger Fangzonen nahelegte.

Zwischen der warmen und der kalten Seite lagen die Unterschiede dagegen bei 15 % bis 70 %. Das zeigt, weshalb die Barrierewirkung genauer untersucht werden sollte.

Warum der frühere Hinweis funktionierte

Seit Generationen achten Fischerinnen und Fischer auf Meeresfronten, weil rasche Veränderungen im Wasser häufig Meereslebewesen in der Nähe ihrer Boote zusammenführen.

Wenn Strömungen unterschiedliche Wassermassen zusammendrückten, stieg nährstoffreiches Wasser aus der Tiefe auf. Es versorgte Plankton, also winzige treibende Organismen, die Fischen als Nahrung dienen.

Das größere Angebot an kleinen Beutetieren gab wiederum Raubfischen einen Grund, nahe der Kontaktzone auf Nahrungssuche zu gehen.

Die ältere Vorstellung eines Hotspot-Effekts, wonach sich Fische an Fronten sammeln, war hilfreich. Probleme durch Temperaturunterschiede berücksichtigte sie jedoch nicht.

Beide Seiten der Meeresfronten im Blick

Frühere Karten stellten eine Front meist als einen einzigen Streifen dar. Dadurch floss das Verhalten auf der warmen und der kalten Seite in einen gemeinsamen Durchschnittswert ein.

Xings Team teilte jede Frontalzone, also den Bereich rund um die Kontaktlinie, in eine wärmere und eine kältere Hälfte.

Karten zur industriellen Fischerei von Global Fishing Watch ermöglichten es, die Untersuchung über lokale Fangbücher hinaus auszuweiten. Sie stammten von einer gemeinnützigen Organisation, die Schiffe verfolgt.

Der direkte Vergleich der beiden Seiten machte ein Muster sichtbar, das Durchschnittswerte in zahlreichen Fischereien weltweit verdeckt hatten.

Vier Arten, vier Reaktionen

Im Nordwestpazifik, in den Gewässern östlich von Asien, zeigten vier bekannte Fischereien, weshalb sich nicht jede Front mit derselben Regel beschreiben lässt.

Bei Japanischer Sardine und Pazifischer Makrele lagen die Werte innerhalb der Fronten um etwa 50 % höher. Das passte gut zur bisherigen Vorstellung ergiebiger Fangzonen.

Beim Pazifischen Makrelenhecht betrug der Zuwachs lediglich 17 %, während der Neon-Flugkalmar innerhalb derselben Art von Zone um etwa 13 % zurückging.

Nach der Trennung der beiden Seiten zeigte sich: Der Makrelenhecht bevorzugte kaltes Wasser um etwa 40 %, der Kalmar warmes Wasser um etwa 70 %.

Die Temperatur bestimmt die Wahl

Fische überquerten diese Linien nicht zufällig. Die Temperatur beeinflusst, wozu ihr Körper fähig ist und welche Bedingungen er verträgt.

Ist das Wasser zu warm oder zu kalt, müssen Fische mehr Energie aufwenden, um Sauerstoff durch ihr Gewebe zu transportieren. Dadurch nimmt ihre Leistungsfähigkeit ab.

Jede Art brachte ihre Temperaturvorliebe in die Front mit: einen örtlichen Temperaturbereich, in dem ihre Fänge am höchsten waren.

Bei Sardine und Makrele veränderte sich diese Vorliebe mit der Jahreszeit. Bei Kalmar und Makrelenhecht blieb sie während der Fangmonate dagegen gleichmäßiger.

Ein weltweites Muster

Über die Gewässer Japans hinaus umfasste derselbe Test 11 Regionen, sechs Fangmethoden und 25 wichtige Fischbestände. Das sind bewirtschaftete Populationen, auf die Fischereien abzielen.

In 53 von 57 regionalen Fischereifällen traten Barriereeffekte auf, während in 43 Fällen Hotspot-Effekte festgestellt wurden.

Über die 25 Bestände hinweg unterschied sich die Fischereiaktivität zwischen warmer und kalter Seite um etwa 36 %, innerhalb und außerhalb der Fronten dagegen um 12 %.

Blieb die Vorliebe für eine Seite unberücksichtigt, wurden die durch Fronten bedingten Veränderungen in der Fischerei um rund 55 % bis 75 % unterschätzt. Für Prognosen ist das ein erhebliches Problem.

Fischereimanagement könnte sich anpassen

Verantwortliche im Fischereimanagement ziehen auf Karten meist feste Grenzen, obwohl sich Fische und Wassermassen ständig bewegen.

Wenn eine Front die Zielfische von geschützten Tieren trennt, könnten Vorschriften stattdessen auf der risikoreichen Seite gelten.

In der Wissenschaft heißt dieser Ansatz dynamisches Meeresmanagement: Schutzmaßnahmen werden dabei an veränderte Bedingungen im Meer angepasst.

Solche Regeln könnten den Beifang verringern, also den unbeabsichtigten Fang unerwünschter Arten, ohne sämtliche ertragreichen Fanggebiete zu sperren.

Grenzen der Daten bleiben wichtig

Fischereidaten erfassen nicht nur die Aufenthaltsorte von Fischen, sondern auch menschliche Entscheidungen. Das Muster muss daher sorgfältig geprüft werden, bevor politische Maßnahmen daraus folgen.

Kapitäninnen und Kapitäne können sich unter anderem nach Temperaturkarten, Treibstoffpreisen, Fangquoten und dem Zugang zu Häfen richten. Das kann das Bild verzerren.

Auch die von großen Schiffen gemeldeten Positionen müssen nicht genau mit den Orten übereinstimmen, an denen jeder einzelne Fisch ins Fanggerät geriet.

Trotz dieser Einschränkungen stützten Forschungsuntersuchungen in den örtlichen Gewässern für die Zeit vor August das Muster auf der warmen Seite bei Makrele, Sardine und Kalmar.

Eine genauere Karte des Meeres

Die Erkenntnis verändert die Bedeutung einer Front: Statt lediglich ein besonders ergiebiges Fanggebiet anzuzeigen, liefert sie nun Hinweise auf zwei unterschiedliche Seiten eines Lebensraums.

Prognosen können genauer werden, wenn Modelle nicht nur fragen, ob an einem bestimmten Tag eine Front vorhanden ist, sondern auch, welche Seite eine Art bevorzugt.

Für die Fischerei könnte das weniger erfolglose Fahrten bedeuten, wenn das passende Wasser nahe bei der falschen Seite liegt.

Naturschutzteams könnten damit wertvollen Fang von gefährdeten Tieren in Gewässern mit rasch wechselnden Bedingungen trennen, bevor Schutzregeln zu spät kommen.

Was sich nun ändert

Meeresfronten sammeln weiterhin Nahrung und Fische. Die wichtigere Erkenntnis ist jedoch, dass sie Arten auf warmes und kaltes Wasser verteilen.

Bessere Karten, saisonale Modelle und Regeln für die jeweilige Seite könnten die Fischerei effizienter machen und zugleich zeigen, wo dieser Blick auf die Grenze noch nicht funktioniert.