Tiere als Beobachter des globalen Klimawandels

Fliegende, schwimmende und laufende Tiere können auf der ganzen Welt das Wetter für alle Lebewesen messen

Die Wissenschaftler der Welt verlassen sich bisher auf ein ausgeklügeltes Netz von Satelliten, Ozeanbojen, Wetterstationen und Ballons, um das Wetter vorherzusagen und die Auswirkungen des globalen Klimawandels zu Lande, in der Luft und im Meer zu beurteilen. Dabei übersehen sie oft die empfindlichsten und aussagekräftigsten Instrumente überhaupt - die Tiere der Welt - so die Forscher des Yale Center for Biodiversity and Global Change und des Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie. Fische, Vögeln, Robben und Landtiere werden seit kurzem mit hochentwickelten Sensoren ausgestattet, die den Forschern zeitnahe Daten über die vom Klimawandel betroffenen Umweltbedingungen liefern. Die Wissenschaftler beschreiben diese neue Form der Erdbeobachtung in einem Artikel, der am 18. September in der Zeitschrift Nature Climate Change veröffentlicht wurde.

„Fliegende, schwimmende und laufende Tiere können auf der ganzen Welt das Wetter für alle Lebewesen messen", sagt Diego Ellis Soto, Doktorand in Yale und Erstautor der Studie. "Tiere, die mit modernen Sensoren ausgestattet sind, könnten für die Menschen des einundzwanzigsten Jahrhunderts lebenswichtige Umweltindikatoren sein."

In der Veröffentlichung beschreiben die Wissenschaftler die Unzulänglichkeiten der derzeitigen Methoden zur Erfassung von Wetter- und Klimadaten. Sie skizzieren dann die Vorteile, die sich ergeben, wenn man die Tiere selbst die Lufttemperatur, den Salzgehalt der Ozeane, die Luftverschmutzung und ihren eigenen Stoffwechsel messen läßt. So können Satelliten zwar die Temperaturen an der Oberfläche eines wolkenverhangenen Dschungeldaches messen, nicht aber die Bedingungen am Boden. Ein Affe, der mit modernen GPS-Sensoren ausgestattet ist, kann dies jedoch tun, und auch sein Stressniveau, das durch die Erwärmung der Temperaturen verursacht wird, kann beobachtet werden.

Die meisten Wetterstationen werden auf dem flachen Land und in den entwickelten Gebieten der Welt errichtet, aber nur selten in entlegenen Bergregionen, die am stärksten vom Klimawandel betroffen sind. Sensoren auf Gämsen, die sich an Hängen hinauf- und hinunterbewegen, können jedoch das Temperaturprofil sehr detailliert beschreiben.

Über dem Atlantischen Ozean warnen teure Wetterballons die Piloten vor Turbulenzen auf ihren Routen, aber über dem Pazifischen Ozean, "wenn man von Japan nach Chile fliegt, gibt es wenig bis gar keine solchen Informationen", so Ellis Soto.

Deshalb hat die japanische Regierung damit begonnen, hochfliegende Vögel mit Sensoren auszustatten, um die Windstärke in verschiedenen Höhen zu messen und die Messungen der Schildkröten in ozeanografische Modelle für Wettervorhersagen zu integrieren.

"Tiere können unsere fein abgestimmten biologischen Wetterstationen sein", sagt Martin Wikelski, Direktor am Max-Planck-Institut für Tierverhalten und Mitautor des perspektivischen Beitrags.

Dank der Initiativen des Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie werden bereits Tausende von Vögeln und anderen Tieren mit modernsten Sensoren ausgestattet, die aufzeichnen sollen, wo und warum es Wildtieren gut geht und wo sie auf ihren vom Klimawandel beeinträchtigten Wanderrouten Probleme haben. Diese von Tieren getragenen Sensoren können nicht nur dazu beitragen, die Auswirkungen extremer Wetterereignisse auf die Tiere vorherzusagen, sondern sie können auch die Auswirkungen des Klimawandels auf Tiere selbst nahezu in Echtzeit messen.

So liefern beispielsweise mit Sendern ausgestattete Seeelefanten bereits 80 Prozent der verfügbaren Informationen über die Eistiefe und den Salzgehalt der Ozeane in der Antarktis, was bei der Vorhersage des Anstiegs des Meeresspiegels im Rahmen des derzeitigen und künftigen Klimawandels hilfreich ist, so Ellis Soto.

Satelliten können eine grobe Annäherung an die Bedingungen in Afrika südlich der Sahara mit einer Auflösung von einem Quadratkilometer liefern, aber "ein Weißstorch mit Sensoren gibt uns in Sekundenschnelle eine Vogelperspektive der Bedingungen am Boden", fügte er hinzu.

Seegras ist eine der wichtigsten Möglichkeiten der Natur, Kohlenstoffemissionen, die den Klimawandel anheizen, einzufangen. Wissenschaftler konnten viele Konzentrationen von Seegras aufspüren, indem sie die Bewegungen von mit Sensoren ausgestatteten Tigerhaien verfolgten, die bekanntermaßen von Mangroven und Seegras angezogen werden. Durch die Kombination von Kenntnissen über die Ökologie der Tiere mit technologischen Fortschritten können die Forscher schwer zugängliche Regionen auf der ganzen Welt aus der Ferne beobachten.

Und die Vorteile sind nicht auf rein wilde Gebiete der Welt beschränkt. In einer Welt, die im Sommer von extremer Hitze geplagt wird, könnten markierte Brieftauben dazu beitragen, gefährliche städtische Hitzeinseln und die Luftverschmutzung in dicht besiedelten Gebieten zu ermitteln."Wir wollen ein Umdenken in der Zusammenarbeit von Biologen und Meteorologen anregen, um die bereits weltweit gesammelten Daten moderner GPS-Ortungsgeräte auf Tieren nutzbar zu machen, für Tier und Mensch", sagte Ellis Soto. "Diese Daten sind bisher eine ungenutzte Goldmine an detaillierten meteorologischen Informationen, die für die Wettervorhersage und die Biologie gleichermaßen von Bedeutung sind."