Die Forelle und der Klimawandel

Menschliche Störungen von Ökosystemen können einen starken kurzfristigen Selektionsdruck auf empfindliche Arten ausüben, der die Ökosystemfunktionen stört. Solche störenden Prozesse können den Erfolg bestimmter europäischer Umweltrichtlinien gefährden.

Das EU-finanzierte Projekt ECOEVOLCLIM (Conservation and management of Mediterranean freshwaters under climate change: An eco-evolutionary and socio-economic modelling framework) untersuchte die Auswirkungen des Klimawandels und von menschlichen Stressoren auf ökologisch-evolutionäre Rückkopplungen.

Als Ausgangspunkt für allgemeinere ökologische Schwellenwertstudien konzentrierten sich die Forscher auf die Forelle. Ziel der Studie war es, die Dynamik der verschiedenen ökologischen und genetischen Aspekte von Forellenpopulationen unter verschiedenen Szenarien von Klimawandel, Flussgebietsmanagement und Störungen durch den Menschen zu modellieren. Darüber hinaus sollte die Modellierung andere ökologische Prozesse, insbesondere Rückgewinnungsbahnen, umfassen.

Die Forscher entwickelten, implementierten, testeten und validierten das Modell mit der Bezeichnung inSTREAM-Gen. Gestützt auf Forellenpopulationsdaten aus 12 Jahren aus jüngster Vergangenheit prognostizierte das Modell die Populationsentwicklungen bis 2100. Die Simulation umfasste die ökoevolutionäre Populationsdynamik in Bezug auf den Klimawandel und in Verbindung mit der Fischerei- und Landnutzungsänderungen.

Das Modell sagte voraus, dass der Klimawandel allein die Forellenpopulationen nicht zu Ausrottung bringen würde. Allerdings würden solche Umstände Dichte und Biomasse reduzieren und gleichzeitig die Populationsstruktur in Richtung Dominanz der Jungtiere verschieben. Der erwartete evolutionäre Trend zu kleineren Größen und früher Reifung wird voraussichtlich die Populationszahlen stabilisieren.

Allerdings hängt die Wahrscheinlichkeit einer evolutionären Rettung von den anfänglichen Populationsbedingungen und der Geschwindigkeit der Veränderung der Umwelt ab. Die evolutionäre Reaktion wäre bei einer Kombination von wärmeren Gewässern mit kleinen, altersgestörten Populationen nicht schnell genug, um das Aussterben zu verhindern.

Angesichts von Umweltveränderungen sowohl bei Wassertemperatur als auch bei Durchfluss kann eine schnelle Anpassung das Aussterben in der nahen Zukunft nicht verhindern. In dieser Situation wäre selbst eine kleine Zahl von Freizeitfischern ein zu starker zusätzlicher Druck, der wahrscheinlich zum Aussterben führen könnte. Daher wäre der Fischfang nicht machbar.

Wäre die Erwärmung der einzige Faktor, würde die Fischerei Populationen nur gefährden, wenn eine intensive Ausbeutung starken Selektionsdruck auslösen würde. Unter den meisten Management-Optionen würde Fischerei nicht zum Aussterben führen, obwohl die evolutionäre Reaktion in Richtung kleinerer Fischgrößen den Fischbestand wirtschaftlich entwerten würde.

Die Modelle von ECOEVOLCLIM sagten Klimaeffekte auf Forellenbestände voraus und helfen so, die Population zu schonen und geeignete Managementziele zu setzen. Die Studie ergab neue Umweltparameter, die, im Vergleich zu herkömmlichen Messdaten, Änderung effektiver vorhersagen.