in die Sargasso-See

Expedition

Walther Herwig III, Seetagebuch der 373. Reise

Dauer der Reise: 1. März bis 23. April 2014

Fahrtgebiet: Sargasso-See (West-Atlantik) 

Zweck der Reise:  Untersuchungen zur Reproduktionsbiologie des Europäischen Aals. In der zentralen Sargasso-See sollen, wie bereits bei einer vorhergehenden Reise der Walther Herwig im Jahr 2011, die Verbreitung und Abundanz der frühen Entwicklungsstadien des Europäischen Aals (Anguilla anguilla) erforscht werden. Dazu werden neben planktologischen Untersuchungen auch ozeanographische Daten erhoben, um das potenzielle Laichgebiet des Aals weiter einzugrenzen und die relevanten abiotische Faktoren zu charakterisieren. In weiterer Folge soll mit einem pelagischen Schleppnetz die Zusammensetzung der Fischfauna in den Laichgebieten erhoben werden.

Fahrtleiter: Reinhold Hanel, Thünen-Institut für Fischereiökologie

Am 1. März hatte die Walther Herwig III ihren Heimathafen Bremerhaven verlassen, noch ohne wissenschaftliche Besatzung. Diese sollte in Saint Georges Town, Bermuda, an Bord gehen. Das ist nun geschehen. Durch die schlechte Wetterlage auf der Hinfahrt hat sich der ursprüngliche Termin für das Auslaufen um etwa 12 Stunden verschoben. Deshalb hatten die Wissenschaftler noch etwas mehr Zeit, die Insel zu erkunden.

Dann ist es soweit: Die Walther Herwig läuft aus dem Hafen von St. Georges Town aus – die zweite Expedition des Thünen-Instituts für Fischereiökologie in das Laichgebiet der Europäischen und Amerikanischen Aale kann beginnen.

Die letzten Vorbereitungen werden getroffen und das Schiff macht sich mit seiner Besatzung auf den Weg zur ersten Probenahmestation auf 70°W, 30°N, etwas westlich der vermuteten Kernlaichgebiete des Europäischen Aals. Vergleichsfänge außerhalb der vermuteten Kernzonen sind wichtig, um die tatsächlichen Häufigkeiten einschätzen und die Laichgebiete eingrenzen zu können. Immerhin erstreckt sich die Sargasso-See über eine Fläche etwa von Mitteleuropa, und eine detaillierte Ortung der Laichgebiete ist bisher nicht gelungen.

Viele Grüße von Bord der Walther Herwig III,
Marko Freese

Die erste Probenahmestation auf 70°W und 30°N ist erreicht. Hier beginnen wir mit den ersten Planktonfängen, noch etwas nördlich der Frontensysteme, in denen die Orte des Laichgeschehens der atlantischen Aale und mit ihnen des Auftretens ihrer jüngsten Lebensstadien, den Weidenblattlarven (Leptocephalus-Larven), vermutet werden.

Obwohl die exakten Wanderrouten geschlechtsreifen Aale noch nicht genau bekannt sind, konnten Wissenschaftler durch die Auswertung aller bisherigen Fänge besonders junger Aallarven das Laichgebiet des Europäischen und Amerikanischen Aals auf jene Frontensysteme der Sargasso-See eingrenzen, in denen die Oberfächentemperaturen zwischen 22° bis 24°C liegen.


Einschub: Zur Lebensgeschichte des Aals

Die Lebensgeschichte eines jeden Aals in Europa nimmt ihren Anfang und – wenn ihm nicht der Mensch in die Quere kommt – auch ihr Ende in den Tiefen und Weiten des südlichen Nordatlantiks. Genauer, in der Sargasso-See, einem Seegebiet größer als Mitteleuropa.

Die Route der Aallarven aus dem Laichgebiet, ihre Verdriftung mit dem Nordatlantikstrom an Europas Küsten, konnte durch mehrere Untersuchungen in den letzten hundert Jahren stückweise rekonstruiert werden. Basierend auf der Längenverteilung der Aallarven in verschiedenen Abschnitten des Nordatlantikstroms konnte man deren Ursprung - also deren Schlupf aus dem Ei - so weit rekonstruieren, dass man mit einiger Sicherheit sagen kann, dass das Laichgebiet in der Sargasso-See liegt. Das große Rätsel bleibt aber nach wie vor, wie die erwachsenen Aale aus Europa zur Fortpflanzung in dieses Gebiet kommen.

Ohnehin versetzt dieser Fisch jeden, der sich genauer mit ihm befasst, in Erstaunen. Die Larve des Aals, aufgrund ihres Aussehens Weidenblattlarve genannt, wächst während ihrer vermutlich mehrjährigen Reise mit dem Nordatlantikstrom heran, bevor sie sich kurz vor Erreichen der Küstengewässer zum Glasaal wandelt. Dieser bleibt entweder im Küstenbereich und im Brackwasser oder wandert über Flussmündungen in Flüsse und Seen ein. In den jeweiligen Habitaten verbringen die Aale dann als Gelbaale viele Jahre ihres räuberischen Lebens, bevor sie irgendwann die Nahrungsaufnahme einstellen und sich zum Blank- oder Silberaal umwandeln. Während dieses Stadiums nimmt die letzte Reise der Aale, ihr Weg zu ihren Laichgründen, ihren Anfang. Erst während des Wegs in die Sargasso-See reifen die Blankaale zur Geschlechtsreife heran – und hier endet auch weitgehend der heutige Kenntnisstand!


Ziel der jetzigen Reise ist es, über Planktonuntersuchungen das Auftreten und die Häufigkeit von Larven des Europäischen und Amerikanischen Aals zu erfassen und die gewonnenen Daten mit den Erkenntnissen früherer Studien zu vergleichen. Nach dem dramatischen Bestandsrückgang des Europäischen Aals ist es weiterhin unklar, welche Faktoren hauptsächlich dafür verantwortlich sind. Während vielerorts überhöhte Sterblichkeiten von Aalen während ihrer kontinentalen Wachstumsphase als Grund angenommen werden, könnten auch Veränderungen im Ozean als Ursache infrage kommen. Bislang lässt sich die Frage nach den Ursachen des Rückgangs nicht schlüssig klären. Wiederholte Untersuchungen im Laichgebiet mit standardisierten Methoden sollen es nun ermöglichen, Schwankungen in der Häufigkeit des Auftretens von Aallarven im Laichgebiet frühzeitig zu erkennen.

Begleitend zu den Untersuchungen der Planktonfauna ist es wichtig, ozeanografische Daten wie Tiefe, Wassertemperatur und Salzgehalt zu erfassen, um die komplexen Zusammenhänge zwischen diesen Parametern und dem Auftreten von Aalen besser zu verstehen.

Die ersten Stationen entlang der Temperaturfronten in der Sargassosee sind abgearbeitet und das IKMT (Isaac-Kid Midwater-Trawl) leistet gute Arbeit. Neben einer Vielzahl von Weidenblattlarven aalverwandter Fische konnten wir nun auch bereits die ersten Larven der Gattung Anguilla identifizieren. Ob es sich bei ihnen um Nachwuchs des Europäischen oder des Amerikanischen Aals handelt, müssen jetzt weiterführende Untersuchungen zeigen.

An Bord ist bei dieser Reise auch Professor Katsumi Tsukamoto von der Nihon Universität, Japan. Prof. Tsukamoto ist eine bekannte Größe in der Aalforschung, von dem unter anderem auch die „Neumondtheorie“ stammt. Diese Hypothese besagt, dass die Aale vor allem während der Dunkelheit der Neumond-Phasen ablaichen. Für den Japanischen Aal (Anguilla japonica) konnte Tsukamotos Team diese Theorie durch den Fang von Aaleiern sowie laichreifen Aalen in deren Laichgebiet, der Marianensee nördlich des Marianengrabens, bestätigen. Ob die Neumondtheorie auch für den Europäischen (Anguilla anguilla) und den Amerikanischen Aal (Anguilla rostrata) zutrifft, muss sich noch zeigen.

Zum ersten Mal auf dieser Reise kam jetzt auch das pelagische Schleppnetz zum Einsatz. Dieses Fanggerät erlaubt durch seine drei Netz-Enden mit zeitgesteuertem Verschlussmechanismus das Fischen in drei unterschiedlichen Tiefenzonen. In Folge kann die Artenzusammensetzung der Fänge im Nachgang jeweils einem bestimmten Tiefenbereich zugeordnet werden. Das „Trawl“ wird vor allem nachts eingesetzt, da ein großer Teil der Fischfauna im Pelagial tagsüber in größeren Tiefen verbleibt und nur in den Nachtphasen nahe zur Oberfläche aufsteigt. 

Das Pelagial gliedert sich in unterschiedliche Zonen, die mit zunehmender Tiefe immer weniger dem Sonnnenlicht ausgesetzt sind. Nur noch wenig blaues Licht ist hier noch vorhanden. In fast vollkommener Dunkelheit haben sich die hier beheimateten Lebewesen den vorherrschenden Bedingungen angepasst: Farbarmut, das Ausbilden von Leuchtorganen, große Augen und Mäuler sind Beispiele dieser evolutionären Entwicklung und häufige Merkmale von Fischen aus Tiefen zwischen 200 und 1000 m.

Zehn Tage sind jetzt nach den ersten Probenahmen an Bord der Walther Herwig III vergangen - Zeit, eine erste Bilanz zu ziehen: Bisher hat das Team mehr als 50 Stationen auf drei Transekten in der Sargasso-See bearbeitet, 32-mal wurde das IKMT und viermal das pelagische Schleppnetz eingesetzt. Hierbei konnten wir 1.800 Leptocephalus-Larven fangen. Mehr als 145 davon waren Larven Amerikanischer und Europäischer Aale. Begleitend dazu wurden 55 ozeanographische Tiefenprofile mit der CTD-Multisonde erstellt.

Mit diesem Gerät werden vertikal über einen bestimmten Tiefenbereich Salzgehalt, Temperatur und Sauerstoffsättigung bestimmt, was uns zu einem besseren Verständnis der Schichtung des Wasserkörpers und damit den präferierten Tiefenzonen von (Fisch-) Larven und Eiern verhelfen kann.

Insgesamt erinnert die Suche nach dem genauen Laichgebiet ein wenig an die polizeiliche Ermittlungsarbeit in einem Krimi. Stetig müssen die letzten, aktuellen Indizien zusammengetragen werden. Die aktuelle Wetterlage, die vertikale Verteilung von Salzgehalt, Wassertemperatur und Sauerstoff müssen ebenso wie die Temperaturfronten der aufeinandertreffenden Wasserkörper im Auge behelten werden, um den Aalen in der vermuteten Kernzone des Laichgebietes auf der Spur zu bleiben.

Aber selbst an Orten mit vergleichsweise hoher (Aal-)Larvendichte machen diese nur einen verschwindend kleinen Teil der Planktonfänge aus. Weitaus zahlreicher sind verschiedene Krebstiere, Weichtiere wie Flügelschnecken und winzig kleine Tintenfische, Quallen, Salpen, pelagische Vielborster sowie Larven anderer Fische wie Leuchtsardinen, Thunfische, Mondfische und vieler anderer mehr.

Das Wort Plankton stammt aus dem Griechischen und bedeutet „Das Umherirrende“. Es beschreibt die Abhängigkeit dieser Gemeinschaft von den Strömungen des Meeres: Die meisten dieser Organismen sind in ihrem Wasserkörper „gefangen“ und nicht in der Lage, das Ziel ihrer Reise selbst zu bestimmen. 

Das Sortieren der IKMT-Fänge macht einen großen Teil der Arbeit an Bord aus. (© Thünen-Institut)

Für die Analyse der Artengemeinschaften aalartiger Fische im Plankton der Sargasso-See ist es entscheidend, die Fänge direkt an Bord zu sortieren und die Weidenblattlarven nach Bestimmung und Vermessung für weitere Analysen zu konservieren. Mit Kopflupen und viel Geduld wird dafür jeder Hol, aufgeteilt in kleine Portionen, bis zum letzten Tier gesichtet - eine der Hauptaufgaben der Wissenschaftler während ihrer 12-Stunden-Schichten.

Die Sargasso-See gilt als eines der nährstoffärmsten Meeresgebiete des Atlantischen Ozeans und wird bisweilen sogar als „blaue Wüste“ bezeichnet. Zu Unrecht, denn die Vielfalt an Formen und Farben der hier lebenden Tierarten ist beeindruckend, und eine genauere Betrachtung ihrer Anpassungen an diesen Lebensraum lässt staunen. 

Größere räuberische Fische haben aufgrund der geringen Produktivität kaum eine Möglichkeit, die zentrale Sargassosee zu besiedeln. Stattdessen dominieren kleinere Arten in der mittleren Wassersäule. Tagsüber ziehen sie sich in Tiefen von mehreren hundert Metern und teilweise noch tiefer zurück. Nur nachts kommen sie näher an die Oberfläche, um dort zu fressen. Ihre Schwarzfärbung und oft auch die Ausbildung von Leuchtorganen verrät viel über ihre Lebensweise.

In den oberen Wasserschichten dominieren vor allem fliegende Fische, die beim Eintauchen des Bugs unseres Schiffes oft in Scharen aus dem Wasser flüchten. Erst in sicherer Entfernung setzen sie wieder zur Landung an. Das Fehlen großer Räuber wird als einer der möglichen Gründe genannt, warum sich die atlantischen Aale diese Meeresregion noch immer als Laichgebiet und „Kinderstube“ bewahrt haben – umso erstaunlicher, wenn man weiß, dass in den Jahrmillionen ihrer Entwicklung der Atlantische Ozean ständig an Breite zugenommen hat. Die Distanz von den Laich- zu den Aufwuchsgebieten ist für die Aale also immer größer geworden. Daneben spielt aber sicher auch die Nahrung eine wichtige Rolle. Doch darüber weiß man noch wenig: Niemand kann bisher mit Sicherheit sagen, wovon sich die frisch geschlüpften Aale ernähren.

Mit an Bord der Walther Herwig III ist bei dieser Fahrt auch Holger Ossenbrügger. Der junge Biologe aus Kiel beschäftigt sich im Rahmen seiner Doktorarbeit mit einer weiteren faszinierenden Tiergruppe, den Weichtieren oder Mollusken. Hierzu schreibt er:

„Mollusken sind nach den Kerbtieren, zu denen Krebse, Insekten und Spinnen zählen, die artenreichste Tiergruppe überhaupt. Zu ihnen zählen unter anderem Muscheln, Tintenfische und Schnecken.Interessanterweise hat aber nur eine geringe Zahl an Arten das Leben am Meeresboden komplett aufgegeben, um ihr gesamtes Leben frei schwimmend in der Hochsee zu verbringen. Nichtsdestotrotz sind die hier lebenden Tintenfische und Schnecken ein wichtiger Teil des ozeanischen Nahrungsnetzes und füllen verschiedenste ökologische Nischen aus. Das geht von Algenfressern, den Flügelschnecken, über kleinere Räuber, wie Kielfüßern und kleineren Tintenfischen, die eine Vielzahl anderer Planktonorganismen erbeuten, bis hin zu wahren Riesen, wie dem bis über 20 m langen Riesenkalmar.“ 

Viele dieser Organismen reagieren empfindlich auf wechselnde Umweltbedingungen wie Temperatur und Salzgehalt, Sauerstoff und pH-Wert des Wassers. In Zeiten des Klimawandels und der Ozeanversauerung stellen deshalb die in der Sargassosee zu beobachtenden Fronten mit ihren Gradienten ein besonders spannendes Gebiet dar, um hier ihre Auswirkungen auf die Weichtiergemeinschaften zu untersuchen.

Forschungsreisen und -expeditionen gehören in der Freilandforschung dazu wie die Pipette zum Labor. Aber wie läuft so eine Forschungsreise eigentlich ab? Technikerin Tina Blancke berichtet von einem typischen Tag auf der Walther Herwig III:

5:45 Uhr, der klingelnde Wecker beendet gnadenlos den schaukeligen Schlaf. Ab in die Arbeitsklamotten, die sich aufgrund der hiesigen Temperaturen meist auf T-Shirt und kurze Hose beschränken. Auf einem Schiff sind die Wege glücklicherweise kurz, und so schafft es jeder aus der Tagschicht, pünktlich zum Arbeitsbeginn im Sortierlabor zu erscheinen. Denn dort wartet bereits die Nachschicht auf ihre wohlverdiente Ablösung.

Bei der Schichtübergabe werden Besonderheiten der nächtlichen Fänge erläutert, Protokolle auf den aktuellen Stand gebracht und angefangene Kreuzworträtsel überreicht. Ein typischer Arbeitstag auf dieser Forschungsreise beginnt. Das Netz - das IKMT - geht bereits wieder Richtung Wasseroberfläche. "Achtung, noch 100 Meter!" Der kurze Funkspruch an die Mannschaft versetzt auch die wissenschaftliche Crew in Alarmbereitschaft. Der Sortiertisch wird eifrig vorbereitet: Glasschalen mit Schöpfkellen, Pinzetten, Pipetten, Petrischalen und Kopfbandlupen werden auf dem mit Antirutschmatte präparierten Tisch bereit gelegt. Das Klappern und Klirren erinnert dabei schon fast an das Decken eines Esstisches und löst in der IKMT-Überwachungszentrale bereits Vorfreude unter den zwei Netz-Einholern aus, die sich in ihr Ölzeug schwingen und Helme und Westen anlegen. Noch 25 Meter: nun aber ab an die Bordwand, um - mit Sicherheitsleine am Schiff befestigt und unter den wachsamen Augen des Bootsmanns - das hochkommende Netz in Empfang zu nehmen und sorgfältig zu spülen.

Mit dem tropfenden Netzbeutel in der Hand geht es wieder ins Schiffsinnere, vorbei an der gerade aussetzenden CTD-Sonde, zurück an den Sortiertisch. Die Suche nach Larven und Eiern beginnt. Mit Schöpfkellen nimmt sich jeder Sortierer kleine Portionen der klaren Planktonsuppe, bis auch der letzte Tropfen akribisch beäugt worden ist.

07:30 Uhr, endlich Frühstück. Brötchen, Rührei und ein ordentlicher Pott Kaffee stärken die Schicht für die folgende Probenbearbeitung. Larven bestimmen, messen, konservieren, eintüten, dokumentieren, Sortiertisch aufräumen, Restprobe sammeln - nach den bereits absolvierten drei Wochen laufen die Handgriffe wie am Fließband. Sowohl Tag- als auch Nachschicht sind mittlerweile eingespielte Teams, so dass neben der hauptsächlichen Arbeit mit den Leptocephalus-Larven auch immer wieder Zeit ist, die anderen kleinen faszinierenden Fischlarven oder Krebstierchen unter die Lupe zu nehmen und zu bestaunen.

Das Ausbringen und Hereinholen der Netze erfordert Aufmerksamheit und ist eine anstrengende Arbeit. (© Thünen-Institut)

"In 10 Minuten auf Station" hallt es durchs Schiff. Noch gerade den letzten Happen vom Mittagessen verputzt, geht es nun für die zwei Netzauswerfer wieder raus an die frische Seeluft. Der Netzbeutel wird befestigt, und dann geht das IKMT wieder über Bord. "Fieren mit 0.5" ist das Signal aus unserer Überwachungszentrale an den Windenführer. Während dieses Doppel-Schräg-Hols wird das IKMT von uns gut überwacht. Temperatur und Uhrzeit halten wir bei unterschiedlichen Tiefen in einem Protokoll fest und kommunizieren sie per Sprechanlage sowohl an die Brücke als auch an den Windenstand (mehr oder weniger gut verständlich). Während dieser meist dreistündigen Prozedur werden nun die handgeschriebenen Larven-Daten aus dem vorigen Hol am Computer abgetippt, Protokolle vervollständigt und sich so langsam wieder auf das nächste Sortieren vorbereitet.

17:30 Uhr, Abendessen. Die wieder gut erholte Nachschicht scharrt schon mit den Hufen und ist nur noch eine Tasse Tee von der anstehenden Schichtübernahme entfernt. Die Tagschicht hat jetzt nur noch einen Programmpunkt abzuarbeiten: das Feierabendbier mit dem obligatorischen Sonnenuntergang im Hintergrund.

Nach 29 Tagen auf See, acht Transekten und 62 IKMT-Hols geht die diesjährige Expedition in die Sargasso-See erfolgreich zu Ende. Während der gesamten Fahrt kam es zu keinen nennenswerten Verzögerungen oder Zwischenfällen, so dass sogar Zeit blieb, zusätzliche IKMT-Hols während der Überfahrt aus dem Untersuchungsgebiet durchzuführen. Dennoch, am Ende lief die Walther Herwig III dank gutem Wetter einen Tag vor der geplanten Ankunft am 14. April in den Hafen von Ponta Delgada auf der Azoren-Insel Sao Miguel ein. Glücklich über den Sonnenschein und festen Boden unter den Füßen hatten alle noch ein wenig Zeit, um Stadt und Insel zu erkunden.

++23.04.2014++ Bremerhaven

Am 16. April verließ das Schiff Ponta Delgada mit Ziel Bremerhaven. Elf der zwölf mitgereisten Wissenschaftler waren bereits von Bord gegangen und hatten die Heimreise angetreten. Ganz im Gegensatz zum Beginn der Reise war die See glücklicherweise ruhig und die Walther Herwig III erreichte am 22. April sicher ihren Heimathafen.

Nun ist endgültig klar, dass die diesjährige Expedition in die Sargassosee ein voller Erfolg war. Das Fahrtprogramm ist übererfüllt, das Lager und die Froster voller wertvoller Proben und - am wichtigsten - alle Teilnehmer sind gesund nach Hause zurückgekehrt. Für das Gelingen der Reise, die hervorragenden Zusammenarbeit und die gute Stimmung an Bord danken wir Schiff und Besatzung unter Kapitän Hans-Otto Janßen.