Historische Ökologie der lessepsschen Migration

Ca. 6% der im Mittelmeer lebenden Arten wurden durch Schiffe, Aquakultur und die Öffnung des Suezkanals aus tropischen und temperierten Meeren eingeführt. Die Invasionen dieser sogenannten Neobiota gelten als eine der größten Bedrohungen für marine Ökosysteme weltweit. Unsere Einflussmöglichkeiten auf diese Prozesse sind aufgrund des Fehlens direkter Beobachtungen in der frühesten Invasionsphase stark eingeschränkt. Häufig haben sich Neobiota bereits im neuen Lebensraum etabliert, bevor sie zum ersten Mal entdeckt werden. Ihre tatsächliche Ausbreitungsgeschwindigkeit im Mittelmeer wird oft verkannt, und unser Wissen über den ursprünglichen Zustand mariner Lebensräume vor der Ansiedlung fremder Arten wird dadurch stark eingeschränkt. Solange eine Einwanderung unerkannt bleibt, fehlen Problembewusstsein und Managementbemühungen. Die Einführung von Neobiota kann jedoch weitreichende Folgen haben: negative Einflüsse auf die Fischerei, Veränderung von Schlüsselhabitaten, in denen marine Arten reproduzieren, Schädigung der von Menschen geschaffenen Infrastrukturen und Beeinträchtigung von Küstengebieten, denen als Tourismus- und Erholungsgebiete eine große Bedeutung zukommt. Die neue Forschungsrichtung der Naturschutz-Paläobiologie ermöglicht es erstmals, die Problematik fehlender direkter Beobachtungen im Frühstadium mariner Invasionen zu umgehen. Diese Disziplin stützt sich auf Methoden, die von Paläontologen entwickelt wurden, um Probleme des Umwelt- und Artenschutzes zu lösen. Unter anderem werden dabei die am Meeresboden zahlreich vorkommenden leeren Muschel- und Schneckenschalen ins Zentrum der Untersuchung gerückt. Solche Schalen haben ein hohes Erhaltungs- und Informationspotential und können dazu genutzt werden, um Langzeitveränderungen in marinen Vergesellschaftungen zu rekonstruieren. Der Forschungsansatz, der diesem Projekt zugrunde liegt, ist hochinnovativ: Im Gegensatz zu früheren Versuchen erlaubt er es, die Einführung von Neobiota genau zu datieren und damit deren Einwanderungsdynamik völlig neu zu beurteilen. Das östliche Mittelmeer ist besonders stark von invasiven Arten betroffen und somit ein idealer Ort, um neue Ansätze zur präzisen Erfassung von Invasionsabläufen zu entwickeln und zu testen. Im Rahmen des Projekts ist eine intensive Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern aus Israel geplant. Nach paläontologischem Vorbild wird die Artenzusammensetzung der Schalengemeinschaften analysiert und deren Veränderung entlang von Sedimentkernen nachverfolgt; die Schalen werden mit unterschiedlichen Verfahren datiert, und die Diversität und Struktur der lebenden Molluskengemeinschaft wird mit jener der Schalenansammlungen in den oberen Sedimentschichten verglichen. Ziel der Studie ist es, i) den Zeitpunkt der tatsächlichen Erstansiedelung von Mollusken-Neobiota zu ermitteln und damit die zeitliche Abweichung von den Erstbeschreibungen in der wissenschaftlichen Literatur zu quantifizieren, ii) die Geschwindigkeit der Ausbreitung von Neobiota abzuschätzen, iii) ein Bild der ursprünglichen Lebensgemeinschaft nachzuzeichnen, so wie sie sich vor der Etablierung fremder Arten darstellte, und iv) festzustellen, in welchem Ausmaß die Ansammlungen toter Schalen dabei helfen können, die durch Neobiota verursachten Lebensraumveränderungen zu verstehen.

Das Mittelmeer ist durch eine Vielzahl menschengemachter Stressoren wie Klimaerwärmung und biologische Invasionen bedroht. Das östliche Mittelmeer wurde vor 150 Jahren durch den Suez Kanal mit dem Roten Meer verbunden, wodurch hunderte tropische Arten in ersteres einwandern konnten. Lange wurde angenommen, dass diese tropischen Arten der Hauptgrund für den Rückgang mediterraner Arten sind. Unsere Forschungsarbeit hat neue Erkenntnisse zu diesem Phänomen geliefert, indem sie sich auf die israelische Küste konzentriert, welche zu den wärmsten und am meisten von tropischen Arten besiedelten Regionen im Mittelmeer gehört. Wir haben einen Verlust von 90% aller Mittelmeerarten, welche ehemals im Flachwasser des Untersuchungsgebiets vorgekommen sind, festgestellt. Im Gegensatz dazu sind tropische Arten auf dem Vormarsch, begünstigt durch die fortschreitende Erwärmung des Meerwassers. Wir haben außerdem gezeigt, dass direkte Konkurrenz mit tropischen Arten wahrscheinlich kein wesentlicher Treiber des Biodiversitätsverlusts ist, was die Klimaerwärmung als Hauptursache nahelegt. Darüber hinaus haben wir festgestellt, dass Arten der Gezeitenzone, welche nahe der Wasserlinie leben, und Arten, die in tieferem Wasser vorkommen, nur wenig betroffen sind. Erstere bewohnen eine extreme Umgebung, die regelmäßig Luft und Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist; Organismen der Gezeitenzone sind daher in der Lage, mit hohen Temperaturen zurechtzukommen. Tiefwasserarten hingegen leben in Tiefen, in denen es wesentlich kühler als im Flachwasser ist, und sind daher auf natürlichem Wege vor der Erwärmung geschützt. Unsere Schutzbemühungen sollten sich auf diese Lebensräume konzentrieren. Zudem hat unser Projekt eindeutig die verheerenden Auswirkungen der Klimaerwärmung auf die marine Artenvielfalt gezeigt, was die Notwendigkeit, Treibhausgasemissionen einzudämmen, weiter verdeutlicht.