Der Antarktische Krill legt auf Wanderungen im Südpolarmeer große Strecken zurück. Wie sich die Krebstiere dabei orientieren, wollen Forschende des Exzellenzclusters NaviSense auf den Südlichen Shetlandinseln untersuchen.
Eine der größten Tierwanderungen der Erde läuft weitgehend im Verborgenen ab. Vor den Küsten der Antarktis ziehen unter Wasser gewaltige Schwärme aus fingergroßen, garnelenförmigen Krebstieren umher. Alle Individuen des Antarktischen Krills erreichen zusammen ein Gewicht von 300 bis 500 Millionen Tonnen, eine so große Biomasse wie kaum ein anderes wildlebendes Tier auf der Erde. Zu bestimmten Jahreszeiten wandern Milliarden der filigranen Wesen über hunderte von Kilometern von einem Ort zum anderen, vermutlich vor allem, um sich fortzupflanzen.
Wie sie ihren Weg finden, ist größtenteils unbekannt. „Angesichts der Bedeutung dieser Art für den Südlichen Ozean ist es erstaunlich, dass niemand weiß, wie sie navigieren, welche Mechanismen ihre saisonalen Wanderungen steuern und ob sie dabei vielleicht das Erdmagnetfeld nutzen“, sagt Prof. Dr. Bettina Meyer. Die Biologin will dieses Rätsel im Exzellenzcluster NaviSense lösen, zu dessen leitenden Wissenschaftlerinnen sie gehört. Kürzlich hielt sie sich gemeinsam mit dem NaviSense-Sprecher und Tiernavigationsexperten Prof. Dr. Henrik Mouritsen auf der Antarktisinsel King George Island auf – mitten in den besonders krillreichen Gewässern nördlich der Antarktischen Halbinsel. „‚Wann ist der Krill wo?‘ ist eine fundamentale Frage, die wir in NaviSense untersuchen“, erklärt die Forscherin, die eine gemeinsame Professur der Universität Oldenburg und des Alfred-Wegener-Instituts in Bremerhaven innehat.
Die Krillfischerei ist ein wichtiger Wirtschaftsfaktor
Mit dem Antarktischen Krill (Euphausia superba) untersucht der Exzellenzcluster eine Schlüsselart im Nahrungsnetz des Südlichen Ozeans: Die Krebstiere ernähren sich von winzigen Algen, kleineren Krebsen und Resten anderer Lebewesen. Gleichzeitig dienen sie selbst wichtigen Arten wie Pinguinen, Sturmvögeln, Robben und Bartenwalen als Nahrung. Ihre zum Meeresboden sinkenden Ausscheidungen und Kadaver speichern einer 2024 veröffentlichten Studie zufolge insgesamt rund 20 Millionen Tonnen Kohlenstoff pro Jahr, was in etwa den Emissionen von Rumänien entspricht. Immerhin etwa ein knappes Prozent der Kohlenstoffspeicherung im Meer geht demnach auf das Konto des Krills. Die Krillfischerei ist überdies ein wichtiger Wirtschaftsfaktor. „Die Navigation des Krills hat erhebliche Auswirkung auf das antarktische Ökosystem, den Kohlenstoffzyklus und das Fischereimanagement im Südlichen Ozean“, erläutert Meyer.
Langzeitstudien deuten darauf hin, dass Krillschwärme nicht nur passiv mit den Strömungen driften, sondern aktiv schwimmen – anders lassen sich die großräumigen Wanderungen nicht erklären. Unklar ist, ob Krill zu dem exklusiven Kreis von Tieren gehört, die das Erdmagnetfeld wahrnehmen. Erste Experimente mit einer eng verwandten Art, dem norwegischem Krill, die ein Team um Meyer 2021 durchgeführt hat, deuten darauf hin. Klare Anhaltspunkte gebe es hingegen dafür, dass die großräumigen Wanderungen, aber auch die tägliche Migration des Krills aus tiefen Wasserschichten an die Oberfläche durch innere Uhren reguliert werden, sagt Meyer.
Das Team von NaviSense will nun genauer herausfinden, welche Umweltreize die Tiere für die Navigation nutzen, und insbesondere, ob das Erdmagnetfeld oder der Sonnenstand eine Rolle dabei spielen. Dafür haben die Forschenden eine spezielle Experimentiervorrichtung entwickelt, in der sich ein künstliches Magnetfeld erzeugen lässt. „Wir wollen testen, wie einzelne Individuen und Gruppen von Krill auf verschiedene Navigationsreize reagieren“, berichtet Meyer.
Wenn man in regelmäßigen Abständen Feldforschung in der Antarktis betreibt, lassen sich die Folgen des Klimawandels nicht übersehen.
Bettina Meyer, Biologin
Gemeinsam mit Mouritsen hat Meyer nun vor Ort erkundet, was nötig ist, um in den antarktischen Sommern 2027/28 und 2028/29 Experimente in den Gewässern vor King George Island durchführen zu können. Es ging etwa darum, einen geeigneten Platz zu finden, zu sehen, welche Ausrüstung vorhanden ist und zu überlegen, wie das Equipment zum Untersuchungsort kommt und der Krill für Experimente gefangen werden kann. „King George Island gilt als inoffizielle Hauptstadt der Antarktis, mit einer hohen Dichte an Forschungsstationen“, berichtet Meyer, die die Antarktis schon vielfach bereist hat. Die meisten Stationen liegen entlang einer weitgehend eisfreien Bucht im Südwesten, die mit dem Flugzeug aus Chile erreichbar ist.
Aufgrund des Reichtums an Krill beherbergt die Insel zahlreiche Pinguinkolonien und verschiedene Robbenarten, darunter Weddellrobben, Seeleoparden und Seeelefanten. „Ich bin zum ersten Mal in der Antarktis und finde die Landschaften mit ihrer rauen Schönheit sehr beeindruckend“, sagt Mouritsen. Auch Meyer ist immer wieder von der einmaligen Natur fasziniert. Gleichzeitig nimmt sie Veränderungen wahr: „Wenn man in regelmäßigen Abständen Feldforschung in der Antarktis betreibt, lassen sich die Folgen des Klimawandels nicht übersehen.“ Auch der Krill ist davon betroffen: Durch zunehmende Wassertemperaturen wird sein Lebensraum immer weiter nach Süden in Richtung des Festlandes gedrängt. Zudem schwindet das Meereis, das den Larven Schutz und Nahrung liefert. Meyer betont: „Die Umweltveränderungen wirken sich auf die Physiologie, das Verhalten und vermutlich auch auf die Wanderungen des Krills aus – und damit auf das gesamte antarktische Ökosystem.“