Biologie: Zugvögel unter Beobachtung aus dem Weltraum

Jäger, Leoparden, Klimaveränderungen: Während der Reise in den Süden lauern etliche Gefahren auf Zugvögel. Um die Risiken besser zu verstehen, werden die Vögel nun aus dem Weltraum überwacht.

Für Louis ist es das erste Mal. Mit 20 Artgenossen fliegt der junge Storch an Bern vorbei und südlich von Lyon bis zur französischen Mittelmeerküste, der er bis nach Spanien folgt. Dort überwintert er. Andere fliegen weiter bis Nordafrika und legen bis zu 4000 Kilometer zurück. Die Gruppe steht unter Beobachtung, denn noch bevor sich die Störche das erste Mal in die Höhe schwangen, schnallten ihnen Forscher der Vogelwarte Radolfzell am Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie kleine, nicht mal 60 Gramm schwere Messgeräte auf den Rücken. Einmal am Tag verbinden sich die Geräte mit dem Handynetzwerk und schicken GPS-Koordinaten und Unmengen von zusätzlichen Messdaten wie Geschwindigkeit und Beschleunigung der Vögel an die Forscher. Eingespeist werden die Informationen in die Online-Datenbank "Movebank". Die Datenmenge ist enorm groß, teilweise aber noch lückenhaft. Der Direktor des Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie und Professor der Universität Konstanz, Martin Wikelski, sagt: "Wir haben noch nicht die richtige Technologie, um Tiere zu beobachten, die sich quer über Kontinente fortbewegen und auch an Orte ziehen, wo es kein Handynetz gibt."

Fünf Gramm wiegen die Messgeräte, die die Vögel tragen

Um die Datenerhebung in Zukunft zu erleichtern, ist im Frühjahr die Mission Icarus gestartet. Die Tiere sollen damit direkt aus dem Weltraum beobachtet werden. Nachdem die mehrmonatige Testphase des Projekts abgeschlossen ist, hat im September der Pilotbetrieb begonnen. Mit Sendern, die speziell für Icarus entwickelt wurden, können erstmals auch sehr kleine Vögel ausgestattet und global beobachtet werden - vorausgesetzt das Gewicht der Sender macht nicht mehr als fünf Prozent des Körpergewichts eines Tieres aus. Andernfalls könnten Verhalten und Überlebensfähigkeit beeinflusst werden. Heimische Amseln sind die erste Vogelart, an denen die fünf Gramm leichten Messgeräte befestigt wurden. Mit ihnen können mehr und bessere Daten als bisher erhoben werden, die Messungen sind genauer und unabhängig vom Handynetz übertragbar.

Gemessen werden Beschleunigung, Temperatur, Flughöhe sowie Geschwindigkeit. Magnetfeldsensoren erkennen die Körperhaltung der Vögel und bestimmen, ob ein Tier noch lebt oder gestorben ist. Ein Gyroskop bestimmt Richtungsänderungen und in Kombination mit GPS auf wenige Meter genau den Standort. "Das Gerät schickt ausgewählte Signale vom Boden aus zu einer Antenne an der Internationalen Raumstation ISS", erklärt Projektleiter Wikelski. "Wenn Tiere verschwinden, können wir herausfinden, wo genau das geschieht und was das Tier gemacht hat, bevor es gestorben ist."

Eine wichtige Frage, denn die Zahl der Brutvögel in Europa geht drastisch zurück. "Mit den Messdaten von Icarus erstellen wir eine weltweite Karte des 'Lebens und Sterbens'. Wir fragen uns, wo es den Tieren gut und wo es ihnen schlecht geht. Daraus leiten wir ab, wo wir sie besser schützen müssen", sagt Wikelski. Der Verhaltensbiologe und seine Kollegen wissen zwar, welche Umstände das Leben von Vögeln erschweren, doch welche Gefahren den größten Anteil am Vogelsterben haben, können die Forscher bisher nicht genau sagen. Feldvögeln wie dem Kiebitz macht etwa die intensive Landwirtschaft zu schaffen. Ihnen fehlen geschützte Plätze zum Brüten, und auch das Futter ist knapp. Getreidekörner sind oft mit giftigen Pestiziden belastet, und an Insekten mangelt es zunehmend.

In Agrarlandschaften leben immer weniger Vögel

Laut Katrin Böhning-Gaese vom Senckenberg-Biodiversität-und-Klima-Forschungszentrum ist der Bestand an Vögeln in der Agrarlandschaft in den vergangenen 25 Jahren um 35 Prozent zurückgegangen. Ein weiterer Grund für den massiven Rückgang ist die Jagd auf Vögel. "Die Tiere werden direkt aus dem Ökosystem entnommen", so Böhning-Gaese. Somit brüten im Frühjahr insgesamt weniger Vögel. Das trifft besonders große Vogelarten wie den Wespenbussard, die weniger Junge als kleinere Vögel bekommen und die Verluste dadurch kaum ausgleichen können. Doch auch die Jagd auf kleine Vögel hat Folgen: Schieferfalken zum Beispiel brüten, sobald Kleinvögel quer übers Mittelmeer ziehen, weil sie diese an ihre Jungen verfüttern. Fehlt diese Nahrung, gerät das System in Schieflage.

Auf Storch Louis warten auch natürliche Gefahren. Einen seiner besenderten Artgenossen hat in der südlichen Sahelzone ein Leopard erwischt. Ranger vor Ort haben das an Bissspuren erkannt. Die Untersuchungen des Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie zeigen allerdings, dass viel mehr Störche Elektroleitungen zum Opfer fallen oder in Bürgerkriegsgebieten, wo Menschen an Hunger leiden, geschossen werden - vor allem wenn sie auf der östlichen Route über den Bosporus nach Ostafrika fliegen und dabei Syrien überqueren.

"Seit die Winter in Mitteleuropa milder werden, fliegen viele Zugvögel weniger weit in den Süden."

Vögel, die wie Storch Louis über die Westroute gen Süden ziehen, haben einen kürzeren und damit weniger gefährlichen Weg. Er führt über Frankreich, Spanien und die Meerenge bei Gibraltar bis nach Nordafrika. Die meisten Störche aus Bayern, Baden-Württemberg und Hessen wählen diese Route, ihr Bestand nimmt in den letzten 30 Jahren zu. Der Bestand der in Ostdeutschland brütenden und über den Bosporus ziehenden Vögel ist dagegen rückläufig. Die mittlere Zugroute über Italien ist besonders bei Kleinvögeln beliebt. Doch egal welche Route Vögel wählen, auf keinem Weg sind sie wirklich sicher und obwohl die Jagd auf Vögel insgesamt abnimmt, gibt es auch in Europa nach wie vor viele Opfer.

Um die Routen der Zugvögel und ihr Verhalten besser zu verstehen, wurden Vögel bisher meistens nicht mit Sendern ausgestattet, sondern beringt. Diese Methode hat einen Vorteil: Auch sehr kleine Vögel können einen Ring aus Metall oder Aluminium um das Beinchen tragen. Ehrenamtliche, die zuvor einen Kurs absolviert haben, dürfen Vögel fangen und die Ringe anbringen. Finden Ornithologen solche Vögel, können die Daten in eine Datenbank eingegeben werden. "Zwar werden die Sender leichter und in Zukunft häufiger eingesetzt werden, die Beringung werden sie dennoch nicht vollständig ablösen", ist Wikelski überzeugt.

Besonders der Einfluss des Klimawandels lässt sich aus den gewonnenen Daten ablesen. "Seit die Winter in Mitteleuropa milder werden, fliegen viele Zugvögel weniger weit in den Süden oder bleiben sogar hier", erklärt Katrin Böhning-Gaese. Rotkehlchen zum Beispiel gehören zu den sogenannten Teilziehern, schon seit jeher fliegen nicht alle Vögel dieser Art gen Süden. Und warum die Reise überhaupt antreten, wenn die Winter in Deutschland nicht mehr so kalt sind und es ganzjährig Futter gibt?

Im Winter im Brutgebiet zu bleiben, hat zudem einen Vorteil. "Wer als erster da ist, kann sich das Revier mit dem besten Futterangebot und Witterungsschutz aussuchen", erklärt Böhning-Gaese. "Kurzstreckenflieger profitieren von beiden Welten: Sie entgehen den kalten Temperaturen, kehren aber früh genug zurück, um sich einen guten Brutplatz zu sichern." Die Verlierer des Klimawandels sind Langstreckenzieher wie der Trauerschnäpper. Wenn der Singvogel im April oder Mai aus seinem Winterquartier zurückkehrt, sind die meisten Brutplätze besetzt. Auch Schmetterlingsraupen für die hungrigen Jungvögel suchen die Eltern mittlerweile vergebens. Die meisten Raupen gibt es, wenn im Frühling die Bäume treiben. Doch dies passiert aufgrund des Klimawandels nun deutlich früher im Jahr.

Feldexperimente sollen klären, ob sich Vögel am Magnetfeld orientieren

Wann und wohin Vögel ziehen, ist auch genetisch bedingt. Je nach Art prägen weitere Faktoren die Entscheidung. Storch Louis lässt sich stark durch sein soziales Umfeld beeinflussen. Er schaut bei älteren Artgenossen ab und schließt sich Gruppen mit erfahreneren Vögeln an, die schon öfter Richtung Süden aufgebrochen sind. Von ihnen hängt ab, welcher Route Louis folgt.

Manche Fragen lassen sich kaum durch die Beobachtung aus dem Weltraum klären - etwa wie sich Vögel orientieren. Um die Richtung zu halten, achten etwa Störche auf den Sonnenstand. Nachts ziehende Singvögel orientieren sich dagegen möglicherweise am Nordstern. Forschergruppen haben im Labor das Firmament des Himmels simuliert und daraus diesen Schluss gezogen. "Draußen ist aber alles anders", gibt Wikelski zu bedenken. Er setzt deshalb auf Feldexperimente. Mit seinen Kollegen hat er in den USA Drosseln auf ihrem Zug begleitet. Das Team ist den Vögeln mit dem Auto gefolgt und war dabei nie mehr als zwölf Kilometer von ihnen entfernt. Dass die Tiere auch beim Flug durch Wolken nicht die Orientierung verlieren, deutet darauf hin, dass sie das Magnetfeld der Erde nutzen.

Ein Versuch des Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie mit Heringsmöwen belegt, dass den Vögeln auch ihr Geruchssinn bei der Navigation hilft. "Landschaften haben unterschiedliche Gerüche und die Tiere wissen dadurch, wo sie sind", sagt Wikelski. Storch Louis prägt sich bei seinem ersten Flug außerdem Merkmale der Landschaft ein, die unter ihm hinwegzieht. In Zukunft kann er sich an den Bergen, Seen, Flüssen und Küsten orientieren. Auf diese Weise findet er Winter für Winter seinen Weg ins Warme und im Frühjahr zurück zu seinem Brutplatz in Deutschland.