Food Falls im Südpolarmeer – Schlemmermenu aus Gammel-Wal, -Pinguin und -Fisch

Food Falls sind also auf den Meeresboden gesunkene Kadaver und wichtige Nahrungsquellen für viele Meereswesen. Die erste wissenschaftliche Beschreibung solch eines wimmelnden Ökosystems an einem im kalifornischen Santa Catalina Tiefseebecken Küste versenkten toten Wal durch ein Forscher-Team um den Tiefseeexperten Craig R. Smith war 1991 eine Sensation. Je nach Art des Kadavers gibt es Whale Falls, Alligator Falls bis hin zu kleineren Fish Falls. Sogar tote Baumstämme, die ins Meer geschwemmt und von Strömungen in die Tiefsee verfrachtete werden, werden zu Wood Falls, wie der Tiefseeökologe Craig McClain für den Golf von Mexiko beschrieb. Kadaver treiben oft eine Weile an der Oberfläche, schließlich aber sinken sie nach unten, oft bis in die nahrungsarme Tiefsee. Solche großen Haufen voll organischem Abfall auf eng begrenztem Raum sind wichtige Nahrungsquelle für die dort lebenden, wenig verwöhnten Aasfresser-Gemeinschaften des Meeresbodens. Gerade in der Tiefsee ist es nicht nur dunkel und kalt, auch Nahrung ist Mangelware. Schließlich findet dort ohne Sonnenlicht keine Primärproduktion durch das Phytoplankton statt. Da Tiefseeorganismen auf diese Nährstoffeinträge von der Oberfläche angewiesen sind, haben sie, um den Kadavern schnell auf die Spur zu kommen, einen feinen Geruchssinn. Die Food Falls werden innerhalb von Tagen, Wochen und Monaten aufgefressen, je nach Region, Tiefe, Kadavergröße und Aasfresser-Community.

Die Whale Falls der Nordhalbkugel-Ozeane sind mittlerweile gut erforscht: Mit dem Fortschreiten des Abknabberns fallen verschiedene Aasfresser in über den Kadaver her. Schnappen sich zunächst Haie und Schleimaale dicke Nahrungsbrocken, übernehmen immer kleinere Organismen das Abnagen des Fleisch- und Fettbergs, ganz zum Schluss fallen hoch spezialisierte Zombiewürmer über das abgenagte Skelett her und durchlöchern es wie einen Schweizer Käse (Mehr dazu hier).
Auf der Südhalbkugel gibt es auch Food Falls, allerdings sind dort vollkommen andere Lebensgemeinschaften aktiv, wie 2012 ein Team um die deutsche Tiefseeforscherin Kathrin Linse (British Antarctic Survey) erstmals beschrieben hatte: Statt der bekannten Krebse, Würmer und Schleimaale fanden die Forschenden eine ganz andere Community um die neu entdeckte nur 3,7 Millimeter kleine Tiefseeassel Jaera herum.

Das große Fressen am Boden des Weddell-Meers

Jetzt hat ein Team um Julian B. Stauffer (GEOMAR) Bilder des Meeresbodens östlich der Antarktischen Halbinsel gezielt nach Food Falls durchsucht: „Um die Vielfalt und Menge der Nahrungsfälle im nordwestlichen Weddellmeer zu untersuchen, haben wir 8476 Bilder vom Tiefseeboden analysiert“, schreiben die Autoren. Die Bilder stammen von der Expedition PS118 auf FS Polarstern und wurden 2019 vom Kamerasystem OFOBS (Ocean Floor Observation and Bathymetry System) aufgenommen. Dazu hat das Schiff OFOBS in 1,5 m über Höhe dem Meeresboden auf fünf Transekten (400 bis 2200 m Meeresbodentiefe) geschleppt, entlang des Abhangs des Powell-Beckens. Mit einer spezifischen Geschwindigkeit des Schiffs bleibt das Kamerasystem in einer spezifischen Höhe über dem Meeresboden, dieser gleichmäßige Abstand ermöglicht dann bei der Bildauswertung neben der qualitativen auch die quantitative Analyse. Die Bilder zeigten die Kadaver von einem Bartenwal, einem Pinguin und vier Fischen in Tiefen von 647 m, 613 m, 647 m, 2136 m, 2165 m bzw. 2112 m und das Gewimmel der aasfressenden Fauna. Damit hatte die Kamera erstmals Aasfresser an Pinguin- und Fisch-Kadavern im Südpolarmeer ertappt.

Figure 3 Whale fall of a baleen whale as observed on the slopes of the Powell Basin during the cruise PS118. For better visibility, the skeleton was cropped from its image, dropped on a black background and a black-and-white filter was applied.
(Aus: “Food falls in the deep northwestern Weddell Sea; Front. Mar. Sci., 17 November 2022
Sec. Deep-Sea Environments and Ecology)

Der Walkadaver war schon recht weit gefressen, am Skelett waren keine sichtbaren weichen Gewebereste mehr erkennbar und die Knochen waren voneinander getrennt  – „Zwischenstadium der Sukzession“ nennen die Autoren die bleich schimmernden Gebeine des Meeressäugers. Am Schädel ist erkennbar, dass es sich um einen Bartenwal handelt. Rippen und Beckengürtel sowie andere Teile fehlten oder waren zumindest nicht sichtbar. In diesem Fall mussten die Aufnahmen aus mehreren Metern Höhe gemacht werden, darum waren sie dunkel und von geringerer Auflösung. So konnten die Forscher keine Aasfresser identifizieren. Wegen des Reliefs des Meeresbodens am Hang des Powell-Beckens war die genaue Vermessung per Laser leider nicht möglich.
Neben dem großen Walkadaver waren in tieferen Bereichen noch einzelne Knochen-Ansammlungen zu sehen, die aufgrund ihrer Größe auch zu Meeressäugern gehören.

Sukzession an Pinguin und Fischen

Der Pinguin (Abb. 2 B) und ein Fisch (Abb. 2 A) waren noch nicht ganz skelettiert. Da diese kleinen Kadaver schneller abgefressen werden als ein Wal, vermuten die Autoren, dass die beiden Leichen noch nicht so lang auf dem Meeresboden gelegen haben.
Der Pinguin war weitgehend skelettiert, aber an Kopf und Flippern waren noch schwärzliche Gebewereste erkennbar. Zwei Aalmuttern lungerten nahe der Pinguinreste herum, vermutlich auf der Suche nach noch einem Häppchen. Die Stachelhäuter-Verwandtschaft aus Seeigeln, Seesternen und den grazilen Schlangensternen saß auf den Pinguinresten und nagte mit ihren kleinen bezähnten Mäulern auf der Körperunterseite daran.

Figure 2 Medium-sized food falls and associated scavengers detected on the slopes of the Powell Basin during cruise PS118. (A) Fish carcass (”Fish_3”) at 2112 m scavenged by zoarcid fish. (B) Penguin carcass found at 613 m accompanied by echinoderms and zoarcid fish. (C) Fish carcass (“Fish_4”) at 647 m. (D) Fish remains (“Fish_2”) found at 2165 m with scavenging amphipod burrowed into its gill slit. (E) Fish carcass (“Fish_1”) from 2136 m. Images were cropped and light correction was applied if necessary.
(aus: “Food falls in the deep northwestern Weddell Sea; Front. Mar. Sci., 17 November 2022 Sec. Deep-Sea Environments and Ecology)

Um diesen Fischkadaver (Fisch 4) vermutlich eines Eisfisches (Channichthyidae) – die Maulform deutet darauf hin – hatte sich eine ganze Gruppe von mindestens sieben Aalmuttern versammelt, die kaulquappenartigen Fische sind als Tiefenbewohner ähnlich bleich wie die Walknochen. Eisfische haben drachenähnliche Köpfe und „Frostschutzmittel“ im farblosen Blut. Im vergangenen Jahr hatten sie Schlagzeilen gemacht, weil Autun Purser und ein Team mit dem OFOBS-Kamerasystem eine Brutkolonie voller Nester entdeckt hatte. Dass diese Fische überhaupt solche Nester bauen und dann auch noch in Kolonien brüten, war bis dahin völlig unbekannt.

Die Fische 1, 2 und 3 sind vermutlich Grenadierfische (Macrouridae) , typische Tiefseebewohner, die auch lebendig oft auf den Bildern auftauchen. Sie waren noch so frisch, dass sie möglicherweise aus Rückwürfen aktueller Fischerei stammten (nicht erwünschte Arten (Beifang) werden aus dem Fang wieder ins Meer zurückgeworfen; Grenadierfische sind üblicher Beifang der Fischerei auf Antarktischen Seehecht). An einem der noch recht frischen Fischkadaver sind die räuberischen antarktischen Flohkrebse aktiv, die hier durch den Kiemenspalt in den toten Leib hineingeschlüpft sind. Diese drei Kadaver zeigten noch viel Gewebe, die Knochen waren alle noch miteinander verbunden, sie mussten also noch recht frisch sein. An Fisch 3 fressen einige Aalmuttern.
Auch wenn der Datensatz klein ist, zeigt er, dass eine Vielzahl von Nahrungsfällen die Hänge des Powell-Beckens mit Nährstoffen versorgen und eine ganze Reihe von antarktischen Aasfressern anzieht.

Quelle:
Julian B. Stauffer, Autun Purser, Huw J. Griffiths, Craig R. Smith and Henk-Jan T. Hoving:
“Food falls in the deep northwestern Weddell Sea; Front. Mar. Sci., 17 November 2022
Sec. Deep-Sea Environments and Ecology; https://doi.org/10.3389/fmars.2022.1055318

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Auf dem Science-Blog „Meertext“ schreibe ich über meine Lieblingsthemen: Biologie, Zoologie, Paläontologie und das Meer. Wale, Fische und andere Meeresgetüme. Tot oder lebendig. Fossile Meere, heutige Meere und Meere der Zukunft. Die Erforschung, nachhaltige Nutzung und den Schutz der Ozeane. Auf der Erde und anderen Welten. Ich berichte regelmäßig über Forschung und Wissenschaft, hinterfrage Publikationen und Statements und publiziere eigene Erlebnisse und Ergebnisse. Außerdem schreibe ich über ausgewählte Ausstellungen, Vorträge, Bücher, Filme und Events zu den Themen. Mehr über meine Arbeit als Biologin und Journalistin gibt´s auf meiner Homepage “Meertext”.

10 Kommentare

  1. Mal so als Laie:

    Wenn zwei durch tiefe Ozeane getrennte Kontinente vollkommen unterschiedliche Faunen bevölkern können, dann ist es nur logisch, dass “Nord”meer und “Süd”meer, die durch Temperaturen, Salzgehalt, Strömungen, unterseeische Gebirge und weitere geologische Besonderheiten uvam getrennt sind, ebenso unterschiedliche Tiergemeinschaften aufweisen.

    Ich liege sicher nicht mit meiner Annahme falsch, dass der Ozeanboden bei Madagaskar oder Borneo wieder ganz andere Lebewesen beherbergt. Man müsste halt nur die Zeit und das Geld haben, dort nachzuforschen.

  2. @Bettina

    Zu RPGs Vermutung und deiner Bestätigung: Gibt es eigentlich Untersuchungen dazu, inwieweit Meeresströmungen dazu beitragen, z. B. Foraminiferen-Arten zu verbreiten? Ich komme darauf, weil die Viecher ja in der Paläontologie gern als Leitfossilien verwendet werden, aber eine Spezies doch bestimmt auch in früheren Zeiten nicht weltweit verbreitet war, sondern nur, sagen wir, vor der Südostküste von Laurussia vorkam (um mal ein Beispiel aus dem Devon zu nennen).

  3. Die Tiefsee scheint immer noch wenig erforscht. Doch mit immer intelligenteren autonom navigierenden Unterwasservehikeln könnte sich das bald ändern.

    Wobei hier, in diesem Beitrag ja nicht exklusiv von der Tiefsee die Rede ist, denn die beginnt erst ab 800 Metern und hier wird ja über Tierkadaver zwischen 600 und über 2000 Metern Tiefe berichtet.

    Die ausgedehnten Tiefseetafeln liegen noch wesentlich tiefer, nämlich zwischen 3000 und 5500 Metern Tiefe.
    Wenn es dort unten Tiere gibt die vorwiegend von Aas leben, dann müssen die wohl über so etwas wie einen Hungerschlaf (analog zu Winterschlaf) verfügen um die langen Pausen zwischen dem Ankommen neuer Tierkadaver zu überstehen. Das zu erforschen wäre sicher lohnenswert, wäre doch mehr Neues zu erwarten als bei der millionsten Studie über Antilopen in der Savanne.

    Die Tiefsee könnte durchaus aus mehreren Gründen wichtig werden für die Zukunft der Menschheit
    1) wegen den Rohstoffvorkommen dort
    2) wegen dem Potenzial in der Tiefsee CO2 zu deponieren und zwar in Form von abgestorbenem Pflanzenmaterial, vor allem Algen (etwa Sargassum).

    Heute im Jahr 2022 ist bereits sicher, dass die globalen Temperaturen noch vor 2070 um 2 Grad höher sein werden als 1850, was ganze Regionen klimatisch umgestalten wird – oft hin zum schlechteren.. Umkehren kann man diesen Prozess nur durch eine Kombination von 2 Massnahmen:
    1) durch Verzicht auf Kohle, Öl, Erdgas und konventionellen Zement sowie durch eine klimaneutralere Landwirtschaft und
    2) durch Entfernung von CO2 aus der Atmosphäre, denn nur so können wir Klimata vor langfristigen Veränderungen bewahren, die es selbst bei gleichbleibenden, nicht mehr steigenden Temperaturen gibt

    Eines der potenziell grössten Senken für CO2 ist die Tiefsee. Die Hoffnung ist die, das Pflanzenüberreste, die in der Tiefsee versenkt werden dort bleiben, dass sie also nicht zersetzt werden ( womit sie das in ihnen enthaltene CO2 wieder freigäben).
    .
    Das jetzt für die Zeit nach 2050 zu erforschen scheint mir lohnenswert. Denn frühestens ab 2050 werden CO2 absenkende Massnahmen im grossen Stil zum Zuge kommen.

    • @Martin Holzherr: Ja, ja, ja und ja : )
      Die Rohstoffausbeutung ist absolut kritisch zu sehen. Zum Einen werden über Jahrhunderte langsam wachsende Ökosysteme komplett zerstört. Damit fallen sie als NAhrungsquelle weg, was zu weiterem Sterben führt.
      Zum Anderen wird durch das Manganknollen/Multimetallknollen-Sammeln extrem viel Sediment aufgewirbelt und beim Hieven bis zur Oberfläche weit gestreut. In der Tiefsee liegt feines Tonsediment. Diese Sedimentschleier sind Grabtücher für einen erheblichen Teil der driftenden Biodiversität im sogenannten Mesopelagial (Twilightzone zwischen oberen und Tiefseeschichten. Die sind wiederum die Basis der Nahrungsnetze, die letztendlich auch von Menschen gefangene Fische ernähren. Tiefseebergbau dürfte also zum Zusammenbruch der Biologie ganzer Meeresregionen führen.
      https://www.sueddeutsche.de/wissen/meeresbiologie-1.5378561?reduced=true

      Zur Sequestrierung von CO2 durch Kelp (teils i d Tiefsee) und auch Seegras (i d Rhizomen) hatte ich hier mehr geschrieben:
      Bild der Wissenschaft 01/22: “Wertvoller Algendschungel” (BdW gibt´s in Büchereien)

      Ansonsten möchte ich zu diesem komplexen Thema 2 Bücher empfehlen, an denen ich mitgeschrieben habe:
      “Tiefsee – Vielfalt in der Dunkelheit” | Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung (die SNG-WissenschaftlerInnen haben fachlich auf hohem Niveau geschrieben – speziell, aber exzellente Info-Quelle)
      “Ozeane als Quelle des Lebens” (BdW, WBG, gerade eben erschienen)
      https://www.wissenschaft.de/sonderausgaben-bdw/ozeane-als-quelle-des-lebens/

      Es ist zu befürchten, dass das in der Tiefsee gespeicherte CO2 durch Aufwühlen wieder freigesetzt würde, das wäre extrem schlecht.

  4. Wenn man sich mal überlegt was für ein uralter Lebensraum der Meeresboden sein muss und wie vielen geologischen Wandlungen er unterworfen ist, und wie attraktiv so eine ökologische Nische in der nährstoffarmen Tiefsee sein muss, dann muss man ja eigentlich vermuten, dass es dort auch evolutiv hochdynamisch zugehen muss. Evolutionär betrachtet: wie alt sind denn beispielsweise diese “Zombiewürmer” (B-movie incoming 😉 )? treiben die das schon seit Mrd. von Jahren oder sind sie nur der jüngste Gast am Tiefseebuffet?

    Ich steh auf Seafood (inzwischen) aber bei nicht frischem Fisch vom Meeresboden vergeht mir leicht der Appetit. Naja, wem’s schmeckt…

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