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N° 40 - Februar 2004
  UMWELT  -  Wenn die Forscher „großen Fischen“ nachgehen

Die Fischer beobachten seit langem das Verhalten der Thunfische und machen sich sogar eine ihrer Eigenheiten zunutze, um sie leichter zu fangen. Davon haben sich die Wissenschaftler des Projekts Fadio inspirieren lassen, wenn auch mit anderen Absichten. Ausgeklügeltes, eigens für ihre Zwecke hergestelltes Material soll ihnen helfen, das geheimnisvolle Verhalten dieser Fische zu untersuchen, ihre Bestände, ihr Kommen und Gehen zu ermitteln und mehr über ihre Rolle im Meeresökosystem – und allfällige Gefahren, die ihnen lauern –herauszufinden. 

Eine Gruppe von Delphinen - Indischer Ozean © Bertrand Wendling
Eine Gruppe von Delphinen - Indischer Ozean © Bertrand Wendling
Ein dicker Ast schwimmt verloren mitten im indischen Ozean. Vielleicht hat ihn ein Fluss mit seinem Hochwasser angeschwemmt oder ein Zyklon ihn von einem Baum in Tansania gerissen, und nun treibt er seit Wochen. Die Wissenschaftler des Projekts Fadio, die ihn eben entdeckt haben, schicken sich aufgeregt an, ein beeindruckendes Arsenal von Instrumenten und Sonden ins Wasser zu lassen. Denn neben diesem scheinbar harmlosen Ast schwimmen Tausende von Thunfischen.

Was die Forscher interessiert, ist das Verhalten dieses Fischs, ein athletischer Jäger und unermüdlicher Wanderer, der ganze Ozeane zu durchqueren vermag. Warum gerade der Thunfisch? Wegen seiner wirtschaftlichen Bedeutung natürlich, aber vor allem auch wegen seiner ökologischen Funktion. Als letztes Glied in der Nahrungskette spielt dieser große Räuber eine Schlüsselrolle im pelagischen Ökosystem(1). Angesichts der Intensität, mit der er gefischt wird, sind alle Hinweise wertvoll, die eine präzisere Einschätzung der Bestände und ihres Zustands erlauben. 

Darüber hinaus ist das Verhalten des Thunfischs ein spannendes Rätsel, in dessen Mittelpunkt die Bank steht. Diese Fische – wie viele andere in den Meeresgewässern, auch viel kleinere wie Sardellen und Sardinen – bilden geheimnisvolle Gruppen. Haben diese Schwärme mit der Ernährung zu tun, mit der Reproduktion, der Jagd oder der Notwendigkeit, sich zu orientieren? Wie lange bleiben sie zusammen, wie häufig erneuern sie sich? Welche Umweltfaktoren (Temperatur, verfügbare Nahrung, potenzielle Gefahren) tragen dazu bei, diese Bänke zu vergrößern oder aufzulösen? Darüber weiß man kaum etwas. 

Die Bildung von Schwärmen anregen
Erste Mission des Projekts Fadio vor den Seychellen – Befestigung eines Echolotgeräts auf dem Schiffsrumpf.© IRD/C. Girard
Erste Mission des Projekts Fadio vor den Seychellen – Befestigung eines Echolotgeräts auf dem Schiffsrumpf.
© IRD/C. Girard
Die Bewegungen dieser Fische zu verfolgen ist übrigens keine leichte Sache. Ihr Lebenszyklus ist lang. Sie ziehen weit herum, verschwinden und tauchen am anderen Ende des Ozeans wieder auf, wo man sie am wenigsten erwarten würde. Eine ihrer Verhaltensweisen erleichtert allerdings den Forschern die Aufgabe: ihre Neigung, sich um schwimmende Objekte zu scharen. Das kann ein Stück Holz, ein Tau, ein Reifen oder auch nur eine Kokosnuss sein. Lauter Objekte, die die Wissenschaftler auf Englisch FAD (Fish aggregating device, Fisch-Aggregierungsgerät) nennen und die in der Lage sind, Fische in oftmals beeindruckender Zahl anzuziehen.

Dieses Phänomen ist den Fischern nicht entgangen, die sich zunächst mit natürlichen FAD begnügt hatten, dann aber dazu übergingen, eigenes Material zu werfen. So gibt es zahlreiche Bojen, die rund um die Inseln des Pazifiks, des Atlantiks oder des Indischen Ozeans verankert sind und gewöhnlich von der ortsansässigen Bevölkerung für den Eigenbedarf, d.h. in begrenztem Umfang genutzt werden. Doch es gibt auch manche „schwimmende“ Bojen, die mitten im Meer von den Seinerbooten ausgesetzt werden, diesen Fischerbooten, die mit Netzen von 1600 m Länge und 200 m Tiefe ganze Thunfischbänke einzufangen suchen. Bei über der Hälfte der tropischen Thunfische, die heute weltweit gefangen werden (3,8 Millionen Tonnen pro Jahr), kommen FAD zum Einsatz. 

Oberstes Ziel der Forscher des Projekts Fadio ist es, das natürliche Umfeld zu wahren und zu managen, was die Kenntnis seiner Funktionsweise voraussetzt. So erwägen sie insbesondere die Möglichkeit, FAD als Fenster zu nutzen, durch welche sie die pelagischen Ökosysteme beobachten können. Da FAD die Fische anziehen und um sich scharen, stellen sie bevorzugte Beobachtungspunkte dieser so schwer zu verfolgenden Fauna dar. Doch um zu beobachten, was sich unter der Oberfläche abspielt, muss man über geeignete Hilfsmittel verfügen.

Hightech-FAD auf Maß
Beispiel eines FAD (Fish aggregating device, Fisch-Aggregierungsgerät). Als natürliches Treibgut aus Holz oder Bambus kann es Fische in oftmals beeindruckender Zahl um sich scharen.©IMR/L.Nottestad
Beispiel eines FAD (Fish aggregating device, Fisch-Aggregierungsgerät). Als natürliches Treibgut aus Holz oder Bambus kann es Fische in oftmals beeindruckender Zahl um sich scharen.
©IMR/L.Nottestad
Fadio hat somit den Auftrag, ganz besondere, mit Instrumenten gespickte FAD, die ein Maximum an Informationen liefern, zu entwickeln und herzustellen. Bojen mit einfachen vertikalen Sonden gibt es bereits. „Diese Art Gerät, das ziemlich einfach einzusetzen ist, hat einen Nachteil“, erklärt Laurent Dagorn, Koordinator des Projekts: „Es liefert wenig Informationen über die Thunfische selbst, da diese die leidige Angewohnheit haben, sich nur ungern unter die FAD zu begeben, sondern viel lieber neben ihnen her schwimmen.“ Solche Sonden sind immerhin wichtig, um die Zusammensetzung der Fauna kennen zu lernen, insbesondere die kleineren Fische, die die natürliche Beute der Thunfische sind.

Die künftigen Bojen werden stattdessen mit einem ungerichteten Sonar versehen sein. Dieses Gerät wird Aufschluss darüber geben, was rund um die Boje abläuft, wie viele Thunfische zugegen sind, in welcher Tiefe sie sich befinden und allenfalls auch über ihre Art und Größe. „Sobald das Bündel horizontal ist, sind die Daten viel komplexer und erfordern eine raffinierte Software für ihre Auswertung“, fährt Laurent Dagorn fort. „Mit der Zeit stellen sich auch Probleme der Regulierung, die zu lösen sind. Die Ingenieure, die das Material vorbereiten, müssen zum Beispiel wissen, ob man 300, 500 oder 800 Meter weit schauen muss, um 80 % der Biomasse zu erfassen. Da werden wir Kompromisse eingehen müssen, denn je weiter man blickt, desto mehr Energie braucht man.“

Die Bojen, kleine technologische Wunderwerke, werden darüber hinaus mit Hydrophonen, die Geräusche (eine wichtige Informationsquelle) aufnehmen, und einer Abhörstation bestückt sein: Geräte zum Ablesen der Daten, die von den Markierungen, die die Forscher auf einer bestimmten Zahl von Fischen anbringen, abgegeben werden.

Vom Nutzen der Markierungen
Bei den Markierungen handelt es sich um kleine Sender, die dem Thunfisch entweder angehängt oder in die Bauchhöhle eingepflanzt werden. Sie liefern Informationen über einen bestimmten Fisch und stellen eine logische Ergänzung zum Sonar dar, der Auskunft über das Verhalten der Gruppe gibt. Diese Markierungen teilen nicht nur mit, dass man einen Fisch mit einer bestimmten Herkunft vor sich hat, sondern auch, in welcher Tiefe und Temperatur er sich bewegt. Fadio versucht auch, neue Empfänger zu entwickeln, die vielleicht bald angeben werden, ob der markierte Fisch nüchtern oder gut ernährt, allein oder in einer Gruppe ist. 

Kim Holland von der Universität Hawaii ist einer der Pioniere dieses Systems, der sich auf diesem Gebiet ein außergewöhnliches Know-how zugelegt hat. Seine Universität, die eng mit dem Projekt Fadio verknüpft ist, war, zusammen mit dem IRD, lange Zeit die einzige Institution, die sich mit dem Verhalten der Thunfische rund um solche FAD beschäftigte. Sie hat ein beeindruckendes Becken eingerichtet, das erlaubt, diese Tiere in Gefangenschaft zu beobachten.

Insgesamt sollten diese Instrumente ermöglichen, einen wertvollen Wissensstock über das Verhalten der Thunfische zusammenzutragen. Das Projekt Fadio konzentriert sich auf die instrumentelle Ausrüstung schwimmender Bojen, während die Universität Hawaii an verankerten Bojen arbeitet. Doch zu dem Problem der Datensammlung gesellt sich die Schwierigkeit, diese bis zum Abholen zu speichern und die verschiedenen Geräte mit Energie zu versorgen. Für welche Lösung man sich am Ende auch entscheiden wird – es ist sicher von Vorteil, wenn diese Apparate nicht dauernd in Betrieb sind, sondern nur dann, wenn etwas Bedeutungsvolles geschieht. Es ist nun Sache der Forscher, herauszufinden, welches diese Zeitabschnitte sind. Man weiß beispielsweise, dass viele kleine, in den oberen Schichten schwimmende Fische ihre Bänke während des Tages bilden und sich mit Einbruch der Dunkelheit verteilen. Wenn dies auch auf Thunfische zutrifft, ist es sinnlos, während der Nacht Daten zu sammeln. 

Mitarbeit der Fischer
Links im Bild der Skipjack Tuna (Katsuwonus pelamis, 2-5 kg, 40-50 cm), eine der Arten, die sich am häufigsten um FAD scharen. Rechts ein Yellowfin Tuna (Thunnus albacares, 4-5 kg, 50 cm, kann aber über einen Meter lang werden), der ebenfalls oft bei treibenden Gegenständen zu finden ist. © IRD/P.Opic
Oben der Skipjack Tuna (Katsuwonus pelamis, 2-5 kg, 40-50 cm), eine der Arten, die sich am häufigsten um FAD scharen. Unten ein Yellowfin Tuna (Thunnus albacares , 4-5 kg, 50 cm, kann aber über einen Meter lang werden), der ebenfalls oft bei treibenden Gegenständen zu finden ist.
© IRD/P.Opic
Die erste Mission von Fadio hatte zum Ziel, in das Untersuchungsgebiet vor den Seychellen zu gehen, FAD zu finden, das Material zu testen und zu eichen sowie Kontakt mit den Fischern aufzunehmen. „Wir erwarteten keinen unfreundlichen Empfang, dennoch wir waren überrascht über die Bereitwilligkeit, mit der uns die Fischer halfen“, sagt der Koordinator. „Sie haben uns vor allem auch mitgeteilt, wo ihre Bojen lagen – eine Information, die in diesem Berufsfeld natürlich jeder eifersüchtig für sich behält. Dies ist ein gutes Vorzeichen für die Zukunft, denn wahrscheinlich werden wir in nächster Zeit diejenigen, die eine unserer Bojen finden, bitten, sie uns zu bringen, damit wir die Informationen sichern können.“ 

Der Kontakt wurde erleichtert durch die Anwesenheit französischer und spanischer Forscher (die beiden hauptsächlichen Nationalitäten der Fischer in jener Gegend). Fadio vereinigt auch griechische, belgische und norwegische Wissenschaftler, alle mit ihren eigenen Spezialgebieten und Fachkenntnissen. „Wir arbeiten beispielsweise mit einem Team der Universität Las Palmas auf den Kanarischen Inseln zusammen, das auf Fernerkundung spezialisiert ist“, erklärt Laurent Dagorn. „Wir benötigen genaue Satelliteninformationen über die Gebiete, in denen unsere FAD liegen. Zudem brauchen wir so viele Daten als möglich über die Umgebung der Bojen – Temperatur, Planktondichte usw. –, denn wenn eine der Bojen eine Verhaltensänderung anzeigt, müssen wir herauszufinden versuchen, ob die Erklärung dafür in der Umwelt liegt.“

Verstehen, wie und auf welche Distanz die Fische die FAD aufspüren (die Rede ist von 10 km), warum und wann sie Bänke bilden und diese wieder verlassen, wie ihre Ernährung ihr Verhalten beeinflusst – all dies ist von wissenschaftlichem Interesse. Doch Fadio könnte mit der Zeit auch zu einer besseren Kontrolle der Bestände beitragen und mithin eine Wegmarke zu einer nachhaltigeren Fischerei darstellen. Derzeit stammen die einzigen ernst zu nehmenden Angaben, die eine Einschätzung der Bestände erlauben, von den Fischern. Doch diese Informationen sind oft unvollständig und unterliegen vielerlei Verzerrungen. Akustische Daten bieten demgegenüber den Vorteil, dass man nicht mehr allein auf die Angaben der Berufsfischer angewiesen ist, sondern eine ergänzende Informationsquelle zu den Fischereistatistiken hat, die erlaubt, die Populationen der ausgebeuteten Fische zu studieren.

Auf längere Frist – in dem Maße, wie die Thunfische die Geheimnisse ihres Verhaltens preisgeben und die instrumentenbestückten Bojen häufiger werden – hoffen somit die Forscher, Aufschluss über den Zustand dieser Populationen, ihre räumliche Dynamik usw. zu erhalten. Lauter Elemente, die für den Schutz einer freigiebigen, aber fragilen Ressource unabdingbar sind. 

(1) In den Oberflächengewässern gelegen, im Unterschied zum benthonischen Ökosystem, das den Meeresboden bevölkert.


  Eine selektivere Fischerei  
  Instrumentenbestückte Bojen, selbst weniger ausgeklügelte als die von Fadio, könnten einer nachhaltigeren Fischerei Vorschub leisten. Denn die Berufsfischer stehen vor dem Problem der Zusatzfänge – Fische von unerwünschten Arten oder Altersklassen. Diese werden gewöhnlich tot oder in sonstwie erbärmlichem Zustand ins Wasser zurückgeworfen, was die ökologische Belastung der Fischerei erhöht. FAD, die, noch vor dem Auswerfen der Netze darüber Auskunft gäben, ob die gesuchten Fische an einer bestimmten Stelle auch wirklich vorhanden sind, und zwar ohne andere Arten, wären ein Fortschritt. Solche Hilfsmittel könnten als mögliches Nebenprodukt des Projekts Fadio, an dem auch ein Unternehmen (ein Bojenfabrikant), beteiligt ist, anfallen. 

 


  Eine „ökologische Falle“?  
  Wie lange bleiben die Thunfische bei den Bojen? Die Forscher hoffen, dank der instrumentenbestückten FAD auf diese scheinbar harmlose, in Wirklichkeit jedoch entscheidende Frage antworten zu können. Die Seinerboote setzen nämlich FAD aus, die sie während einem oder zwei Monaten treiben lassen, bevor sie an die Stelle zurückkehren. Diese Bojen könnten jedoch wie ökologische Fallen wirken, die die Fische während mehrerer Wochen an Ort „festhalten“ – bis die Fischer sie ernten kommen. Umgekehrt ist es möglich, dass die Fische nur daran vorbeiziehen, vielleicht ein paar Stunden oder Tage dort verbringen, bis sie sich wieder auf den Weg machen. In letzterem Fall wären die FAD in puncto Nachhaltigkeit weniger problematisch.  

Die derzeit verfügbaren Daten über verankerte FAD scheinen eher für die optimistischere der beiden Hypothesen zu sprechen. Die Wissenschaftler haben beispielsweise einen Thunfisch verfolgen können, der an einem Tag drei verschiedene Bojen aufsuchte. Doch mitunter scheint es auch vorzukommen, dass manche Thunfische lange bei ein und demselben FAD bleiben. Warum? Vor allem weiß man nicht, ob treibende FAD das gleiche Verhalten auslösen wie verankerte.  

 


  Partner des Projekts Fadio  
 
  • Institut de Recherche pour le Développement (FR) – Koordinator
  • Institut français de recherche pour l’exploitation de la mer (FR)
  • Instituto Tecnologico Pesquero y Alimentario (ES)
  • Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ES)
  • Institute of Marine Research (NO)
  • University of Aegean (GR)
  • Université Libre de Bruxelles (BE)
  • University of Hawaii (USA)
  • SERPE-IESM - Société d’Études et de Réalisations de Protection Électronique (FR)