Kraken im Südpolarmeer: eine herausragende Rolle im Ökosystem

von Dr. Uwe Piatkowski, GEOMAR

Das Südpolarmeer beherbergt eine im Ozean einzigartige Lebensgemeinschaft, bisher charakterisiert durch die kurze Nahrungskette Phytoplankton - Krill - Räuber. Neue Forschungsergebnisse dokumentieren aber, dass hier auch Tintenfische - und besonders Kraken (= Octopoden) eine wesentliche Rolle einnehmen. Sie zeichnen sich durch eine unerwartet große Artenvielfalt aus, die auch Spekulationen über die Evolution dieser Tiergruppe im Südpolarmeer breiten Raum lässt.

Forschungen am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel und seinen Vorgängeinstitutionen beschäftigen sich intensiv mit der Ökologie von Tintenfischen in antarktischen Meeresgebieten, insbesondere mit ihrer Biogeographie und ihrer Rolle als Schaltstellen im marinen Ökosystem. Sie liefern damit einen wichtigen Beitrag zur Biodiversitätsforschung im Weltozean.

Während der Polarstern-Expedition ANT XIX/3, in die Gewässer um die Antarktische Halbinsel, wurden über 2.400 Tintenfische im Rahmen von Untersuchungen der Fischbestände für das "Council for the Conservation of Antarctic Marine Living Resources" (CCAMLR) gefangen. Diese Forschungsarbeit fand in Zusammenarbeit mit Kollegen aus Großbritannien und den USA statt und wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanziell unterstützt. Erste Ergebnisse werden hier vorgestellt.

An der Expedition war auch eine Schülergruppe vom Gymnasium Aurich beteiligt, einige Schüler waren mit an Bord. Der Gymnasiast Markus Seemann hat an den hier dargestellten ersten Forschungsergebnissen aktiv und mit großem Engagement mitgewirkt. Offenbar sind antarktische Tintenfische nicht nur für die Fachwelt von großem wissenschaftlichen Interesse, sondern faszinieren auch die breite Öffentlichkeit und den wissenschaftlichen Nachwuchs.

Die kurze Nahrungskette im Südpolarmeer

Nach klassischer Lehrbuchmeinung ist das Südpolarmeer gekennzeichnet durch eine Lebensgemeinschaft, die auf einer kurzen Nahrungskette (Phytoplankton - Krill - Meeressäuger und -Vögel) beruht. Durch die intensive Bejagung der Wale im vorigen Jahrhundert, gefolgt von einer starken Ausbeutung des Krills und der Überfischung der Fischbestände, hat sich das traditionelle Bild der marinen antarktischen Lebensgemeinschaft in den letzten Jahren jedoch entscheidend verändert. Andere Tiergruppen spielen heute eine wesentlich wichtigere Rolle im Ökosystem und wurden daher für die Forschung von weitreichendem Interesse.

Ein herausragendes Beispiel sind dabei die Tintenfische, die zu Zeiten der "klassischen" Antarktisforschung kaum Beachtung fanden. Sie rücken jetzt mehr und mehr in den Mittelpunkt. Tintenfische (vor allem Sepien, Kalmare und Kraken ) sind eine im Weltmeer weitverbreitete Tiergruppe. In vielen Regionen werden sie vom Menschen intensiv befischt und sind in Fernost ein essentieller Bestandteil der menschlichen Ernährung. Sie sind gekennzeichnet durch ein im Tierreich einzigartig schnelles Körperwachstum, durch enorme sinnesphysiologische Leistungen und durch eine faszinierende Biologie, die sie als Weichtiere weit von den verwandten Muscheln und Schnecken abhebt. Mit weltweit etwa 800 beschriebenen Arten sind sie eine relativ artenarme Tiergruppe. Dennoch sind die Verbreitungsmuster der meisten Arten sowie unsere Artenkenntnis dieser Tiergruppe immer noch sehr bruchstückhaft.

In antarktischen Gewässern sind unsere Kenntnisse über diese Tiergruppe besonders spärlich. Dies ist umso mehr verwunderlich, da sie im Nahrungsnetz des Südpolarmeeres eine Schlüsselposition innehaben: Einerseits sind sie die Hauptnahrungsquelle vieler Fische, Seevögel, Robben und Zahnwale; andererseits üben sie ihrerseits einen starken Fraßdruck auf Fische, Krill und andere wirbellose Tiere aus. Derzeit wird geschätzt, dass in der Antarktis etwa zehn Kalmare und mindestens zwanzig Octopoden endemisch sind, das heißt, dass diese Arten nur südlich der Polarfront vorkommen. Über ihre Biologie und Verbreitung liegen aber bis heute nur sehr vorläufige Informationen vor. Sehr kompliziert ist außerdem eine sichere taxonomische Einordnung: Die meisten Arten sind noch nicht beschrieben, sie werden in der Wissenschaft nur grob als "Typen" geführt, und ständig kommen neue Formen hinzu.

Forschungsaktivitäten während der Polarstern-Expedition ANT XIX/3

Das Zielgebiet während der Polarstern- Expedition konzentrierte sich auf die Gewässer um Elephant Island und die nördliche Antarktische Halbinsel (Abb. 1). Alle Tintenfische wurden mit einem Grundschleppnetz in Tiefen bis zu circa 500 Metern gefangen. Bereits an Bord wurden alle Tiere genau vermessen und - wenn möglich - bis zum Artniveau bestimmt. Ferner wurden Geschlecht und Reifegrad bestimmt. Alle Arten beziehungsweise Typen wurden photographisch dokumentiert, um taxonomische Kriterien wie zum Beispiel Farbmuster und Hautbeschaffenheit für eine möglichst genaue Identifizierung zu gewinnen. Gewebeproben für genetische Untersuchungen wurden fixiert und Mageninhaltsanalysen zur Dokumentation des Beutespektrums durchgeführt. Außerdem wurde ein Bestimmungsschlüssel für die Kraken des Fanggebiets entwickelt.

Neue Kraken vor Elephant Island

Insgesamt wurden während der Expedition bei Elephant Island 2.411 Kraken gefangen (Abb. 2). Dies ist die bisher umfangreichste Sammlung von Kraken aus dem Südpolarmeer. Die häufigsten Kraken gehörten der Gattung Pareledone an, einer Gruppe, die im gesamten Südpolarmeer dominiert. Über diese Tiergruppe herrscht noch eine große Ungewissheit, denn bisher sind nur sieben Arten eindeutig beschrieben. In unseren Fängen befanden sich mindestens weitere sieben Arten, die sich morphologisch von den bekannten Arten deutlich unterscheiden. Erst weiterreichende genetische Untersuchungen werden eine klare Artdiagnose zulassen. Zwei dieser neuen Arten, die noch keinen offiziellen wissenschaftlichen Namen besitzen, sind in Abb. 3 dargestellt. Wir haben sie einstweilen P. "albimaculata" und P. "weirdo" genannt.

Zur großen Freude nicht nur der eingefleischten Teuthologen - das sind Tintenfischforscher - gelang auch der Fang des bisher größten antarktischen Riesenkraken (Megaleledone setebos). Mit einem Gesamtgewicht von über 27 Kilogramm war der Fang dieses Tieres ein besonderes Highlight der gesamten Expedition (Abb. 4).

Die im Südpolarmeer häufigsten Vertreter der Gattung Pareledone gehörten auch in unseren Fängen zu den vorherrschenden Formen: Pareledone charcoti, Pareledone polymorpha und Pareledone turqueti. Die dominierende Form war dabei der antarktische Warzenkrake Pareledone charcoti, der sich durch enorme Farbmustervariationen auszeichnet (Abb. 5). Diese im flachen Küstengewässer der Antarktis beheimatete Art ist ein wichtiges Beutetier für Robben und einige Pinguine. Sie stellt damit ein wesentliches Schlüsselglied im antarktischen Ökosystem dar.

Neben den weiterführenden taxonomischen Arbeiten werden die genauen Verbreitungsmuster der Kraken im Untersuchungsgebiet detailliert beschrieben. Erste Ergebnisse zeigen, dass die Kraken im Gebiet um Elephant Island weitaus häufiger auftraten als in den angrenzenden Gebieten an der Antarktischen Halbinsel. Wegen der starken Überfischung der Fischbestände in den Küstengewässern um Elephant Island in den 1970ern und 1980ern durch internationale Fangflotten ist zu vermuten, dass zumindest einige Kraken-Arten hier seither eine Position im Schelfökosystem eingenommen haben, die vor wenigen Jahren noch von den kommerziell bedeutenden Fischarten besetzt war. Interessant ist in diesem Zusammenhang auch die Tiefenverteilung der Kraken (Abb. 6). Dabei zeichnen sich deutliche Präferenzen für bestimmte Wassertiefen ab. Dem antarktischen Warzenkraken als ausgewiesene Flachwasserform kommt hier wiederum eine entscheidende Rolle zu.

Unter den vielen verschiedenen Krakenformen war der im freien Wasser lebende Cirroctopus glacialis ein besonders auffälliger Vertreter (Abb. 7). Es war der einzige Krake, der sich durch eine deutliche Flossenbildung auszeichnet. Durch seine violette Färbung und die gallertige Körpermasse ist unschwer abzuleiten, dass diese Art eine Tiefenwasserform ist, die nur gelegentlich in den oberen Wasserschichten anzutreffen ist. Über die Biologie und Lebensweise dieses Tieres gibt es bisher nur Spekulationen.

Die Nahrung der Kraken: ein erstaunlicher Speisezettel

Eine wesentliche Forschungsaufgabe während der Expedition bestand in der Analyse des Beutespektrums der gefangenen Kraken. Viele Informationen existieren über die Bedeutung der Kraken als Beute für Robben und Seevögel, aber nichts ist bekannt über ihre eigenen Fressgewohnheiten. Im Laufe der Expedition wurden deshalb etwa 400 Kraken der häufigsten Arten seziert und ihre Mageninhalte genauer analysiert. Dabei wurden für die Wissenschaft völlig neue Ergebnisse gewonnen: Flohkrebse und Schlangensterne waren ihre häufigsten Beutetiere (Abb. 8). Somit wird klar, dass die hohe Anzahl an Kraken im Untersuchungsgebiet einen entscheidenden Fraßdruck auf die bodenlebenden Tiere, das sogenannte Benthos, ausübt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass während dieser Expedition das bisher wohl einmaligste Material an antarktischen Tintenfischen gefangen wurde.

Weiterführende Fachliteratur:

Mark Norman (2000): Tintenfischführer Weltweit. Jahr Verlag Hamburg, 320 Seiten.

Links:

CCAMLR: www.ccamlr.org
CEPHBASE: www.cephbase.utmb.edu
Gymnasium Aurich: www.ulricianum-aurich.de/news/polar