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Der "Fish Disease Index"

Projekt

 (c) Thomas Lang

Wie beschreibt und bewertet man den Gesundheitszustand von Meeresfischen? Um diese Frage zu beantworten, muss man viele Daten sammeln. Der Gesundheitszustand eines Fisches ist abhängig von der Summe seiner Krankheiten, deren Auswirkungen auf den Fisch und dem Risiko zu erkranken. Wir haben mit dem "Fish Disease Index" ein Werkzeug entwickelt, das diese komplizierten Wechselwirkungen berücksichtigt und es ermöglicht, regionale Muster und Trends im Rahmen der Meeresumweltüberwachung zu erfassen und zu bewerten.  

Hintergrund und Zielsetzung

Seit den 1980er-Jahren untersucht das Thünen-Institut für Fischereiökologie (als Bestandteil seines Überwachungsprogramms zum Zustand der Meeresumwelt) in Nord- und Ostsee, wie häufig Fische krank sind und wie sich diese Krankheiten ausbreiten. Dafür setzen wir international standardisierte ICES-Methoden ein, die auch von anderen Ländern mit ähnlichen Monitoringprogrammen angewendet werden. In der Vergangenheit wurden in der Regel räumliche Muster und zeitliche Trends einzelner Krankheiten betrachtet und mit Umweltstressoren, wie z. B. Schadstoffen, Temperatur, Sauerstoff- und Salzgehalt in Beziehung gesetzt. Dabei ergaben sich unterschiedlichste und teilweise widersprüchliche Beziehungen, was eine umfassende Bewertung des Zustands der Meeresumwelt erschwert. Aus diesem Grund arbeiten wir an der Entwicklung eines "Fish Disease Index" (FDI), der a) Informationen zu allen Krankheiten eines Fisches sowie zu Einflussfaktoren mathematisch zusammenfasst und b) zulässt, räumliche und zeitliche Veränderungen im Gesundheitszustand der Fische festzustellen und zu bewerten. Für die Kliesche (Limanda limanda) ist der FDI nahezu abgeschlossen, für Kabeljau (Gadus morhua) und Flunder (Platichthys flesus) ist er in Arbeit.    

Vorgehensweise

Um den "Fish Disease Index" (FDI) zu berechnen, berücksichtigen wir das Auftreten (ja/nein), den Schweregrad (dreistufig) und die Auswirkung der Krankheit auf den Fisch (gemäß erfolgter Expertenbefragung). Der FDI für die Kliesche umfasst beispielsweise insgesamt 9 regelmäßig erfasste äußerlich sichtbare Krankheiten und Parasiten und wird derzeit ausgeweitet auf Lebertumore und histopathologische Leberveränderungen. Da das Risiko zu erkranken von Geschlecht, Alter, Länge des Fisches sowie von der Jahreszeit abhängt, fließen diese aus empirischen Daten berechneten Variablen als Adjustierungsfaktoren mathematisch in die Berechnung des FDI ein. Für jeden Fisch berechnen wir einen FDI-Wert. Daraus lassen sich Mittelwerte für repräsentative Gruppen von Fischen errechnen, die Aussagen zum Gesundheitszustand der Population ermöglichen. Um den Gesundheitszustand (gut/mittel/ schlecht) zu bewerten, setzen wir den FDI in Beziehung zu Langzeitdaten zum FDI aus dem jeweils betrachteten Untersuchungsgebiet. Wir berücksichtigen, ob der FDI Grenzwerte überschreitet, bei denen die Fitness der Fische (gemessen als Konditionsfaktor) nachweislich beeinträchtigt ist. Eine Bewertung anhand solcher Bewertungskriterien ist wichtig, damit der FDI als Indikator verwendet werden kann und die Vorgaben der internationale Mereresschutzkonventionen (OSPAR, HELCOM) und der EU-Meeresstrategierichtlinie erfüllt.    

Daten und Methoden

Grundlage für die Berechnung des FDI sind Langzeitdaten des Thünen-Instituts für Fischereiökologie zu Krankheiten von Meeresfischen der Nord- und Ostsee sowie angrenzender Meeresbereiche. Seit Anfang der 1980er-Jahre werden sie auf Seereisen in standardisierter Weise gemäß internationaler Standardverfahren erhoben. Die Daten übertragen wir zurzeit in die sich im Aufbau befindende Datenbank der TI-Fischereiforschungsinstitute.   

Unsere Forschungsfragen

Wie lässt sich der Gesundheitszustand von Meeresfischen mathematisch beschreiben und bewerten?

Welche Einflussfaktoren müssen in der Berechnung berücksichtigt werden?

Anhand welcher Informationen lassen sich numerische Bewertungskriterien festlegen?

Vorläufige Ergebnisse

Die Ergebnisse des Projekts sind in zahlreiche Publikationen eingeflossen.

Ein Beispiel: Unsere FDI-Auswertungen zeigen, dass sich der Gesundheitszustand von Nordseeklieschen regional unterscheidet. In der Mehrzahl der Untersuchungsgebiete spiegelt der FDI derzeit einen guten oder mittleren Gesundheitszustand wider; es gibt aber auch Gebiete, in denen der Gesundheitszustand der Klieschen schlecht ist und sich weiter zu verschlechtern scheint. 

Thünen-Ansprechpartner


Zeitraum

Daueraufgabe 1.2010 - 12.2018

Weitere Projektdaten

Projekttyp:
Projektstatus: läuft

Publikationen

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  1. Dabrowska H, Kopko O, Lehtonen KK, Lang T, Waszak I, Balode M, Strode E (2017) An integrated assessment of pollution and biological effects in flounder, mussels and sediment in the southern Baltic Sea coastal area. Environ Sci Pollut Res 24(4):3626-3639, DOI:10.1007/s11356-016-8117-8
  2. Vethaak AD, Davies IM, Thain JE, Gubbins MJ, Martinez-Gomez C, Robinson CD, Moffat CF, Burgeot T, Maes T, Wosniok W, Giltrap M, Lang T, Hylland K (2017) Integrated indicator framework and methodology for monitoring and assessment of hazardous substances and their effects in the marine environment. Mar Environ Res 124:11-20, DOI:10.1016/j.marenvres.2015.09.010
  3. Lang T, Kruse R, Haarich M, Wosniok W (2017) Mercury species in dab (Limanda limanda) from the North Sea, Baltic Sea and Icelandic waters in relation to host-spacific variables. Mar Environ Res 124:32-40, DOI:10.1016/j.marenvres.2016.03.001
  4. Lang T, Feist SW, Noguera PA, Bruno D (2015) Hyperpigmentation of common dab (Limanda limanda L.). Copenhagen: ICES, 5 p, ICES Ident Leafl Dis Paras Fish Shellfish 62
  5. Lang T, Feist SW, Wosniok W, Vethaak AD (2012) Background document: externally visible fish diseases, macroscopic liver neoplasms, and liver histopathology. ICES Coop Res Rep 315:84-103

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