Umweltverschmutzung stresst arktische Tierwelt

Vom Menschen verursachte Umweltverschmutzung kann weitreichende Folgen für die Fortpflanzung und das Überleben von Tieren haben. VerhaltensbiologInnen Isabella Scheiber von der Universität Wien und Brigitte Weiß von der Universität Leipzig haben gemeinsam mit WissenschafterInnen der Universität Groningen und der Universität Wageningen gezeigt, dass sich Verschmutzungen durch längst aufgegebene Kohleminen negativ auf Stressverhalten und physiologische Prozesse junger Gänse auswirken. Die Ergebnisse dieser Studie erscheinen aktuell in der renommierten Zeitschrift "Proceedings of the Royal Society B".

Umweltverschmutzungen können das Verhalten und die Physiologie von Tieren beeinträchtigen. In Stresssituationen wie der Begegnung mit einem Fressfeind entscheiden angemessene Reaktionen jedoch unmittelbar über Leben und Tod. Im Rahmen einer aktuellen Studie untersuchte das ForscherInnenteam daher den Einfluss von Schadstoffen auf Verhalten und physiologische Prozesse von jungen Nonnengänsen in akuten Stresssituationen.

Ihre Studie führten sie rund um den Ort Ny-Ålesund in Norwegen auf dem arktischen Spitzbergenarchipel durch, wo vor mehr als 50 Jahren eine Kohlemine implodierte. Während die resultierenden Verschmutzungen direkt im Ort beseitigt wurden, wurde das Gebiet um die mittlerweile verlassene Mine in verunreinigten Zustand belassen. Eine seit den 1980er Jahren kontinuierlich erforschte Nonnenganspopulationen zieht in dem Gebiet ihren Nachwuchs auf und nutzt unter anderem das Gebiet der alten Mine als Nahrungsfläche. "Wir wissen durch eine von Nico v. d. Brink geleitete Begleitstudie, dass sowohl der Boden als auch die Vegetation in der verlassenen Mine noch immer erhöhte Schwermetallkonzentrationen aufweisen, und dass diese Schwermetalle von den Vögeln beim Fressen aufgenommen werden", erklärt Verhaltensbiologin Scheiber.

Die WissenschafterInnen verglichen junge Gänse (sogenannte Gössel), die in den ersten Lebenstagen in der schadstoffbelasteten Mine Futter suchten mit solchen, die in unbelasteten Gebieten fraßen und erfassten dabei das Verhalten sowie die Stresshormonwerte nach etablierten Stresstests. Bei diesen Tests waren die Gössel für kurze Zeit von ihren Familienmitgliedern isoliert oder in ihrer Bewegung eingeschränkt, was bei hochsozialen Tieren wie Gänsen eine Stressreaktion hervorruft.

Schadstoff-exponierte Gössel verhielten sich während dieser Tests durchwegs unruhiger und zeigten eine stärkere Erhöhung der Stresshormonwerte als ihre nicht-exponierten Geschwister. "Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass exponierte Gössel die Tests tatsächlich als stressvoller wahrgenommen haben. Insgesamt waren die Reaktionen der exponierten Gössel zudem weniger vorhersagbar", erläutert Brigitte Weiß.

Um sicherzustellen, dass die exponierte Gruppe im Gebiet der Mine und die Kontrollgruppe in einem sauberen Gebiet frisst, sammelten die ForscherInnen 16 Eier aus Nestern auf unbelasteten Inseln vor Ny-Ålesund und zogen die Gössel selbst auf. Für etwa drei Wochen führten sie eine Hälfte der Gössel zum Fressen in das verlassene Minengebiet, während deren Geschwister in unbelasteten Gebieten grasen durften. Den Rest des Tages verbrachten alle Gössel gemeinsam in Begleitung ihrer menschlichen Zieheltern, um die Aufzuchtbedingungen für alle Tiere so gleich wie möglich zu gestalten.

"Unsere Studie zeigt, dass die Schadstoffe aus vergangenen Umweltverschmutzungen langfristig auf einem Niveau bleiben, das ausreicht, um die Stressreaktionen der Tiere entscheidend zu verändern", folgert Scheiber. "Es bleibt zu untersuchen, welche Auswirkungen die frühe Aufnahme der Schadstoffe langfristig auf den Reproduktionserfolg und das Überleben der Tiere hat", schließt Weiß, "besonders in fragilen Ökosystemen wie den Polarregionen".

Publikation in "Proceedings of the Royal Society B":
Scheiber, I. B. R., Weiß, B. M., de Jong, M. E., Braun, A., van den Brink, N. W., Loonen, M. J. J. E., Millesi, E. & Komdeur J. Stress behaviour and physiology of developing Arctic barnacle goslings (Branta leucopsis) is affected by legacy trace contaminants.
DOI: 10.1098/rspb.2018.1866

Weitere Informationen zur Forschung in NyÅlesund: https://kingsbay.no