Einer neuen Studie zufolge unterdrücken immer häufiger auftretende Hitzewellen im Meer die Fortpflanzung von Seeigeln bei Temperaturen weit unter tödlichen Werten. Dies bedeutet, dass es häufiger zu Populationsabstürzen kommen könnte als von Biologen vorhergesagt, was erhebliche Auswirkungen auf das empfindliche Gleichgewicht der Kelpwald-Ökosysteme entlang der Pazifikküste hätte. Die Ergebnisse stellen die lange gehegte Annahme in Frage, dass hitzebedingtes Seeigelsterben nur bei extremen Temperaturen auftritt.
Der unerwartete Zusammenhang zwischen Erwärmung des Wassers und Fortpflanzungsversagen
Seit Jahrzehnten beobachten Meeresbiologen schwankende Seeigelpopulationen nach Hitzewellen im Meer, doch die genauen Mechanismen, die diese Zyklen antreiben, blieben unklar. Während extreme Hitze Larven und erwachsene Tiere tötet, zeigt die neue Studie, dass selbst eine mäßige Erwärmung – etwa 18 °C (64 °F) – die Eiproduktion erwachsener weiblicher Seeigel zum Erliegen bringen kann. Diese Fortpflanzungsunterdrückung erfolgt, bevor die Sterblichkeitsrate ansteigt, was bedeutet, dass ein Rückgang junger Seeigel einem weitverbreiteten Tod vorausgehen kann.
Die von Daniel Okamoto von der University of California in Berkeley geleitete Studie analysierte 30 Jahre lang Daten zur Küstentemperatur und zur Seeigelpopulation und kombinierte sie mit Laborexperimenten. Die Ergebnisse zeigen, dass anhaltend erhöhte Temperaturen, selbst unterhalb der tödlichen Schwellen, die Eiproduktion sowohl bei roten als auch bei violetten Seeigelarten wirksam stoppen.
Warum das wichtig ist: Das Kelpwald-Ökosystem in Gefahr
Seeigel spielen eine entscheidende Rolle in den Ökosystemen der Kelpwälder. In Boomjahren können sie Kelpwälder dezimieren und lebendige Unterwasserlebensräume in karge Landschaften verwandeln. Diese Überweidung führt dazu, dass andere Meerestiere, deren Überleben auf Seetang angewiesen ist, ausgehungert werden. Die neuen Erkenntnisse deuten darauf hin, dass die Unterdrückung der Fortpflanzung durch die Erwärmung des Wassers diese Zyklen verschärfen könnte, was zu einem häufigeren und stärkeren Rückgang der Kelpwälder führen könnte.
Die Studie zeigt ein regionales Muster auf: In Südkalifornien korrelieren Hitzewellen mit dem Verschwinden der Larvenvorräte, während in Nordkalifornien erhöhte Larvenzahlen aus wärmeren Gewässern zur Überweidung beitragen. Dies unterstreicht das komplexe Zusammenspiel von Temperatur, Fortpflanzung und Ökosystemgesundheit.
Das Geheimnis der Larvenverbreitung und der Populationsschwankungen
Eine der größten Herausforderungen bei der Untersuchung von Seeigelpopulationen ist die Verfolgung ihrer Larvenstadien. Seeigellarven breiten sich wochen- oder monatelang im offenen Ozean aus und ernähren sich von Phytoplankton, bevor sie sich wieder an Riffen niederlassen. Den Wissenschaftlern fehlt immer noch ein klares Verständnis darüber, wohin diese Larven wandern und warum sich die Populationsmuster so stark unterscheiden.
Der kritische Zeitpunkt von Hitzewellen
Auch der Zeitpunkt von Meereshitzewellen ist entscheidend. Die Erwärmung im Sommer hat weniger Auswirkungen als anhaltende Hitzeereignisse, die sich bis in den Herbst und frühen Winter (September bis Dezember) erstrecken, wenn erwachsene Weibchen aktiv Eier produzieren sollten. Dies deutet darauf hin, dass anhaltender Temperaturstress während kritischer Fortpflanzungsperioden den größten Einfluss auf die Populationsdynamik hat.
Implikationen für Erhaltung und Management
Das Verständnis des Zusammenhangs zwischen der Erwärmung des Wassers und Fortpflanzungsversagen hat wichtige Auswirkungen auf den Naturschutz und das Fischereimanagement. Durch die Erkenntnis, dass es zu Populationsabstürzen kommen kann, *bevor es zu einem Massensterben kommt, können Biologen und Erntehelfer Veränderungen im Ökosystem besser vorhersehen und darauf reagieren.
Die Ergebnisse der Studie deuten auch darauf hin, dass die Unterdrückung der Fortpflanzung ein weit verbreitetes Phänomen bei anderen Meeresarten sein könnte, darunter Abalonen, Korallen, Austern und Muscheln. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um die Anfälligkeit dieser Organismen gegenüber subletalem Temperaturstress zu beurteilen.
Zusammenfassend zeigt diese Forschung, dass Meereshitzewellen die Fortpflanzung von Seeigeln bei niedrigeren Temperaturen als bisher angenommen stören und die Stabilität der Kelpwald-Ökosysteme gefährden. Die Ergebnisse unterstreichen die Dringlichkeit, den Klimawandel anzugehen und seine Auswirkungen auf das Meeresleben abzumildern
