Für einen Blick in die Zukunft ist manchmal ein Blick in die Vergangenheit wichtig. So auch bei der Frage, was höhere Wassertemperaturen mit den Fischbeständen im Meer machen. Die These lautet: Je wärmer die Meere werden, desto kleiner werden die dominierenden Fischarten.

Wenn man dazu nur über die letzten Jahrzehnte Studien machen würde, könnte man aber leicht ein verfälschtes Ergebnis erhalten. Denn in ähnlichem Maße wie die Temperaturen in den Ozeanen hat im Industriezeitalter auch der Fischfang zugenommen. Und gefangen werden vor allem die größeren Arten, was zur Unsicherheit führt, ob es nun am Klimawandel oder am zunehmenden Fischfang (oder an beidem) liegt, dass größere Arten anteilig auf dem Rückzug und kleinere auf dem Vormarsch sind.

Deshalb der Blick in eine viel weiter zurückliegende Vergangenheit, als es noch keinen Fischfang gab. Ein internationales Forscherteam, darunter mehrere Wissenschaftler der Christian-Albrechts-Universität und des Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung in Kiel, hat diesen Blick gewagt, 130.000 bis 116.000 Jahre zurück. Damals herrschte die letzte globale Warmzeit zwischen zwei Eiszeiten – mit noch etwas höheren Temperaturen als derzeit.

Ort der Forschung war der Humboldtstrom, eine (noch) relativ kalte, salzarme und oberflächennahe Meeresströmung vor der Westküste Südamerikas. Im nördlichen Teil dieser Strömung vor der Küste Perus wimmelt es von Sardellen, die Fänge dort machen heutzutage etwa 15 Prozent des globalen Fischfangs aus.

Nahaufnahme von Peruanischen Sardellen (Engraulis ringens). Sardellen sind ca. 14 cm große Futterfische und werden fast ausschließlich zur Herstellung von Fischmehl und Fischöl verwendet. Peru ist der weltweit größte Produzent von Fischmehl und Fischöl, die wichtige Bestandteile von Futtermitteln für Aquakulturen und Nutztiere sind. Bildrechte: Arnaud Bertrand, IRD

Modellprognosen deuten aber darauf hin, dass der Humboldtstrom bis zum Ende des 21. Jahrhunderts immer höhere Temperaturen und immer niedrigere Sauerstoffwerte aufweisen wird. In etwa so, wie es in der Zeit zwischen den letzten beiden Eiszeiten war.

Was das für das Fischvorkommen und damit für den Fischfang bedeuten könnte, wollten die Forscher herausbekommen. Dazu untersuchten sie Sedimentkerne, also Meeresgestein mit Ablagerungen aus der damaligen Zeit, zum Beispiel Kieselalgen, Fischwirbel (Gräten) und Fischschuppen.

Dieses Bild zeigt einen Sedimentkern, der während der Meteor-Expedition 135 im Jahr 2017 vor Peru gesammelt wurde. Der Kern misst 7,3 Meter und wurde in 1-Meter-Abschnitte geschnitten und dann in Längsrichtung geöffnet. Ähnliche Kerne wurden für die aktuelle Studie verwendet. Bildrechte: Renato Salvatteci, Uni Kiel

Aufwändige Analysen führten zu recht eindeutigen Ergebnissen: Das Sardellen-Vorkommen war damals äußerst gering, stattdessen dominierten grundelähnliche Fischarten, diese machten etwa 60 Prozent aus. Zu erklären ist das relativ einfach: Grundelartige Fische haben im Vergleich zum eigenen Körpervolumen deutlich größere Kiemen und kommen deshalb auch in sauerstoffärmeren Gebieten zurecht. Mit zunehmender Wassererwärmung müssen sie damals die größeren Fische (auch ihre Fressfeinde) verdrängt haben.

Mehrere Fischwirbel, die in Meeressedimenten vor Peru gefunden wurden, darunter grundelartige Wirbel (links oben) und Sardellenwirbel (2. und 3. Spalte). Bildrechte: Renato Salvatteci, Universität Kiel

Und genau so könnte es nach Ansicht der Wissenschaftler wieder kommen. Zurückgehende Fangzahlen bei den Sardellen gibt es schon jetzt, obwohl das Fischereimanagement immer moderner und besser wird. Die Bedingungen im Humboldtstrom sind schon nahe an einem Kipppunkt, bei dem es kein Zurück mehr gibt, vermuten die Forscher.

Weil grundelähnliche Fische viel kleiner, schwieriger zu fangen und auch weniger schmackhaft sind, müssen aus Sicht der Studienautoren Anpassungsstrategien für den Fall entwickelt werden, dass die Sardellen-Nahrungsquelle im Humboldtstrom versiegt. Und gleichzeitig müsse weltweit das Bewusstsein geschärft werden, dass es auch an anderen Fischereistandorten zu ähnlichen Effekten kommen kann, wenn sich die Wassertemperatur deutlich erhöht.

rr

• Renato Salvatecci et al.: "Smaller fish species in a warm and oxygen-poor Humboldt Current System"