Umwelt: Aufwühlende Fischschwärme

Ein Sturm peitscht das Wasser nicht nur an der Oberfläche auf, sondern durchmischt es bis in große Tiefe. Einen ähnlichen Effekt können Fischschwärme haben - allerdings nicht überall.

Fische können in Küstengewässern erhebliche Turbulenzen erzeugen und ähnlich wie ein Sturm die Wasserschichten durchmischen. Forscher beobachteten dies beim nächtlichen Laichen von Sardellen in einer Bucht der Iberischen Halbinsel. Die "Biodurchmischung" habe vermutlich eine größere Bedeutung für die Ökologie der Küstengewässer als bislang angenommen, schreiben die Forscher im Fachmagazin Nature Geoscience.

Das Wasser der Ozeane ist von der Oberfläche bis zum Grund geschichtet: Oben ist das Wasser wärmer und besitzt eine geringere Dichte als in größerer Tiefe. Wind und die Gezeiten seien die wesentlichen Kräfte, die das Wasser der Ozeane durchmischten, schreiben die Wissenschaftler um Bieito Fernández Castro von der University of Southampton in ihrer Studie. Dabei werden Nährstoffe, Sauerstoff, Wärme und auch Schadstoffe über die Wassersäule verteilt. Die Durchmischung beeinflusst das Ökosystem also erheblich.

Bereits seit Längerem werde diskutiert, ob auch schwimmende Organismen - vom winzigen Zooplankton über Fische bis hin zu großen Meeressäugern - substanzielle Turbulenzen erzeugen könnten, zumindest auf regionaler Ebene, schreiben die Forscher weiter. Messungen dazu seien allerdings extrem schwierig, etwa weil man zur richtigen Zeit am richtigen Ort sein muss. Bisherige Ergebnisse deuteten darauf hin, dass der Effekt allenfalls klein ist.

Fernández Castro und sein Team hatten nun für insgesamt 15 Tage Messungen in der Bucht Ría de Pontevedra in Nordostspanien gemacht. Sie bestimmten Temperatur und Strömung des Wassers in unterschiedlichen Wassertiefen. Jede Nacht registrierten sie auf diese Weise erhebliche Turbulenzen - obwohl es keine starken Winde gab. Akustische Signale deuteten darauf hin, dass sich in der Nähe der Messgeräte ein großer Fischschwarm befunden hatte. Und tatsächlich holten die Wissenschaftler bei Probennahmen schließlich Eier von Sardellen aus dem Wasser.

Die Turbulenzen wurden von den Fischen beim Laichen erzeugt, folgern die Forscher. "Frühere Studien legen nahe, dass biologische Turbulenzen nur eine geringe Durchmischung verursachen, weil die kreisförmigen Bewegungen des Wassers, die die Fische beim Schwimmen erzeugen, zu klein sind", erläutert Fernández Castro. "Dies trifft sicherlich auf den offenen Ozean zu, wo Temperaturschwankungen über Dutzende Meter auftreten. Wir haben jedoch gezeigt, dass die Sardellen in Landnähe, wo sich die Schichten über eine viel kürzere Distanz verändern, in der Lage sind, sie zu vermischen."

Die besonderen Bedingungen vor Ort spielten dabei vermutlich eine wesentliche Rolle: "Wir glauben, dass die biologische Durchmischung bei unseren Beobachtungen stark war, weil die Bucht stark geschichtet ist - die Temperatur und andere Eigenschaften variieren in verschiedenen Tiefen erheblich." Während die Biodurchmischung auf dem offenen Meer vermutlich keine große Rolle spiele, sei sie für die Küstenökosysteme von erheblicher Bedeutung.