Globale Klimatrends und das Aussterben von Meeressäugern

Der Klimawandel, einschließlich der Erwärmung und Versauerung der Ozeane, wird wahrscheinlich erhebliche negative ökologische Folgen für Meeressäuger haben, obwohl die Zeiträume und räumlichen Muster der Auswirkungen im Allgemeinen unbekannt und schwer vorherzusagen sind. Bei den Meeressäugern konzentrieren sich die meisten aktuellen Diskussionen, die den Klimawandel mit dem Aussterberisiko in Verbindung bringen, auf Arten in den hohen Breitengraden, insbesondere auf solche, die ökologisch zwingend an das Meereis gebunden sind (z. B. Moore und Huntington, 2008). Ein großflächiger Rückgang der Meereisbedeckung in den hohen Breiten ist seit mindestens zwei Jahrzehnten bekannt, und es gibt keine Anzeichen dafür, dass sich dieses Muster in absehbarer Zukunft ändern wird.

Wir gehen davon aus, dass fünfzehn holozäne Meeressäugerarten, von denen bekannt ist, dass sie obligatorische ökologische Beziehungen zum Meereis haben, bei fortschreitender globaler Erwärmung ein erhebliches Risiko der Populationsverringerung, möglicherweise sogar des Aussterbens, haben. Obwohl Meeressäuger in niedrigen und mittleren Breitengraden in der Lage sein könnten, langfristige Klimatrends zu überleben, indem sie ihre Verbreitungsgebiete und Lebensraumnutzungsmuster anpassen, haben eisabhängige Arten keine alternativen Lebensraumoptionen, sobald die prognostizierten Meereisverluste kritische ökologische Schwellenwerte erreichen. Nachfolgend sind die eisabhängigen Arten aufgeführt, die aufgrund der globalen Erwärmung in naher Zukunft erheblich gefährdet sind, mit einem Hinweis auf die Art des Eises, das typischerweise mit jeder Art assoziiert ist:

Die Liste der gefährdeten Arten ist in der Arktis länger und vielfältiger als in der Antarktis, was mit zwei Mustern korreliert, die als Erklärung dienen können. Erstens liegt der marine Lebensraum der Arktis in unmittelbarer Nähe zu den kontinentalen Landmassen Nordamerikas und Asiens, was möglicherweise die Bandbreite der Möglichkeiten für evolutionäre Übergänge von terrestrischen zu marinen Lebensformen auf evolutionärer Ebene beeinflusst. Im Gegensatz dazu sind die marinen Ökosysteme der Antarktis weit von den eisfreien kontinentalen Landmassen entfernt. Zweitens ist die arktische Meeresumwelt eine ozeanische Wassermasse, die weitgehend von Land umgeben ist, während die Antarktis eine Landmasse ist, die vollständig von ozeanischen Gewässern umgeben ist.

Antarktische Meeresökosysteme werden intensiv von Blau-, Finn- und Zwergwalen sowie von Schwertwalen genutzt. Obwohl ein Rückgang des Eises wahrscheinlich negative Folgen haben wird, haben Finn-, Blau-, Zwerg- und Schwertwale flexiblere Lebensraumoptionen und eine höhere Wahrscheinlichkeit, einen katastrophalen Rückgang des Meereises zu überleben, als die drei arktischen Walarten, die zwingend an das Meereis gebunden sind. Ein aufschlussreiches Beispiel sind die geografischen Veränderungen im Nahrungsverhalten der Grauwalpopulation im östlichen Nordpazifik in den letzten Jahrzehnten. Als offensichtliche Reaktion auf die kürzlich dokumentierten Veränderungen in der Verteilung und Produktivität der Grauwalbeute in der Beringsee haben Grauwale ihr Nahrungsspektrum weiter nach Norden ausgedehnt, mit verstärkter Präsenz und Fütterung in der Tschuktschen- und der Beaufortsee, und weiter nach Süden, wobei Gruppen für die Nahrungssuche häufig eine Reihe von Orten nutzen, einschließlich des Kodiak-Archipels in Alaska und Gebieten entlang der Küsten von British Columbia, Washington, Oregon und Nordkalifornien. Andere Faktoren als klimatische Verschiebungen können die Veränderungen im Nahrungshabitat teilweise erklären, einschließlich der postulierten Annäherung der Population an die Tragfähigkeit (siehe Abschnitt „Grauer Wal im östlichen Nordpazifik: E. robustus (Lilljeborg, 1861)“). Es ist jedoch klar, dass sich die Art erfolgreich an eine sich verändernde Beutelandschaft anpassen kann.

Wir vermuten, dass Eisbären und die südliche nordpazifische Fleckenrobbenpopulation, die im Japanischen Meer und im nördlichen Gelben Meer im äußersten Westen des Nordpazifiks lebt, wahrscheinlich zu den ersten der obligaten eisassoziierten Meeressäuger gehören, die im Zuge der fortschreitenden globalen Erwärmung einen erheblichen Populationsrückgang erleiden werden. Die südliche Fleckenrobbenpopulation befindet sich auf einem niedrigeren Breitengrad als andere Eisrobben und könnte zu den ersten gehören, die einen tiefgreifenden Verlust ihres Lebensraums im Eis erfahren. Jüngste Beobachtungen deuten darauf hin, dass die Welpen dieser Population vom Packeis an Land wandern und dass abhängige Jungtiere gesehen wurden, die ihre Verstecke verlassen und ins Wasser gehen, bevor sie entwöhnt werden. Beide Verhaltensweisen sind für die Art ungewöhnlich und könnten auf den Beginn von Belastungen der Population im Zusammenhang mit den klimatischen Entwicklungen hinweisen. Die südliche Fleckenrobbenpopulation ist gemäß ESA als „bedroht“ gelistet, aber nicht im RLTS. Es ist auch bekannt, dass die Packeisverluste in der Davisstraße (zwischen Grönland und der Baffininsel, Kanada) und entlang der Ostküste Grönlands hoch sind, was die Gefährdung der dort ansässigen Populationen von Sattelrobben und Mützenrobben begünstigt.

Eisbären sind möglicherweise bereits einem Stress auf Populationsebene ausgesetzt, der mit negativen Trends der Meereisbedeckung in der Arktis zusammenhängt. Eisbären kommen in Alaska, Kanada, Grönland, Norwegen und Russland vor, wobei die Gesamtpopulationen zwischen 20.000 und 25.000 Individuen betragen. Populationstrends lassen sich für Eisbären nur schwer beschreiben (siehe Allgemeine Faktoren, die eine wirksame Identifizierung und Überwachung von vom Aussterben bedrohten Meeressäugerpopulationen behindern), aber es besteht der allgemeine Eindruck, dass die Populationen in einem Muster zurückgehen, das in etwa dem beobachteten Rückgang der Eisbedeckung entspricht. Die Eisbären in Alaska sind gemäß ESA als „bedroht“ und die weltweiten Populationen gemäß RLTS als „gefährdet“ eingestuft. Die Verringerung der Eisausdehnung stellt die Eisbären vor mindestens drei große ökologische Probleme. Erstens ist das Packeis der wichtigste Lebensraum für Ringelrobben, die wichtigste Beutetierart für Eisbären im Hinblick auf ihre Ernährung. Daher führt eine geringere Eisbedeckung zu einer Verringerung des Lebensraums für die Nahrungssuche der Eisbären und zu einer Verringerung der Beutetiere in dem Maße, in dem sich der Verlust der Eisbedeckung negativ auf die im Eis lebenden Robben auswirkt. Zweitens, wie Eisdecke schwindet, werden Eisbären gezwungen, die Menge der Schwimmen erforderlich, um geeignete Lebensraum für die Futtersuche zu erreichen erhöhen. Eisbären müssen auf der Eisoberfläche sein, anstatt im Wasser, um Ringelrobben effizient zu jagen. Schwimmen ist stoffwechseltechnisch aufwändiger als das Gehen oder Laufen auf der Eisfläche, um sich fortzubewegen. Daraus folgt, dass Eisbären mit abnehmender Eisbedeckung mehr Energie pro Zeiteinheit aufwenden müssen, um produktive Futtergebiete zu erreichen, und dass sie bei ihrer Ankunft kleinere und verstreut liegende Futtergebiete vorfinden werden, in denen sie nach Nahrung suchen können. Schließlich wird ein signifikanter Verlust an Meereis zu längeren Fastenzeiten an Land in wärmeren Jahreszeiten führen, möglicherweise über die Stoffwechseltoleranz hinaus, was negative Auswirkungen auf lebenswichtige Populationsparameter hat (z. B. Molnár et al., 2011).

Wir gehen davon aus, dass auch andere oben aufgeführte obligat eisassoziierte Arten mit fortschreitender globaler Erwärmung wahrscheinlich ernsthafte Bestandsrückgänge erleben werden. Für diese Arten hat das Meereis entscheidende Auswirkungen auf die Funktion des Ökosystems und die Produktivität der Beutetiere, von denen die obligat eisassoziierten Wale und Tümmler stark abhängig sind. Für die Pinnipeden ist das Meereis auch als Brut- und Rasthabitat lebenswichtig. Die physikalische Beschaffenheit des Meereises hat erhebliche Auswirkungen auf Schlüsselmerkmale der von eisbewohnenden Robbenarten genutzten Fortpflanzungssysteme auf evolutionärer Ebene, einschließlich der Intensität des Wettbewerbs zwischen Männchen und Weibchen, der Verhaltensmuster bei der Territorialverteidigung durch Männchen, des Ausmaßes des sexuellen Größenunterschieds und des Grades der Polygynie oder Polyandrie. Wir vermuten, dass eine drastische Verringerung oder ein Verlust des Meereises die Anpassungsfähigkeit der aufgelisteten Arten überfordern und die Wahrscheinlichkeit eines kollektiven Rückgangs stark erhöhen wird, was in einigen oder allen Fällen zum Aussterben führen könnte.

Zusätzlich zu der bereits begonnenen Ausweitung der Ölförderung und -erschließung im Meer wird der Verlust des Meereises in der arktischen Region voraussichtlich eine dramatische Zunahme anderer Formen menschlicher Aktivitäten begünstigen, einschließlich der Einführung des Schiffsverkehrs, der Aktivität von Fischereifahrzeugen und anderer Formen menschlicher industrieller Entwicklung in Lebensräumen mit einer weitgehend unberührten Vergangenheit. Mit solchen Maßnahmen wird eine vorhersehbare Reihe von Schutzrisiken für die vom Eis abhängigen arktischen Meeressäuger eingeführt, darunter Schiffsunfälle, Beifang in der Fischerei, Konkurrenz mit der Fischerei um gemeinsame Beute, chemische Verschmutzung, einschließlich Ölverschmutzung, und Lärmbelästigung. Störungen der antarktischen Ökosysteme mit dem daraus resultierenden erhöhten Risiko des Aussterbens von Meeressäugerpopulationen werden ebenfalls mit der Verringerung oder dem Verlust des Meereises einhergehen, obwohl die wahrscheinlichen Folgen der Einführung der industriellen Präsenz des Menschen in der Antarktis schwieriger vorherzusagen sind. In Anbetracht der Tatsache, dass die Vorhersagen über die ökologischen Auswirkungen der Klimatrends in den mittleren und niedrigen Breiten unklar sind, sehen wir von spezifischen Vorhersagen über die Auswirkungen auf Meeressäuger in eisfreien Regionen ab. Wir erkennen an, dass die Folgen des Klimawandels in niedrigeren Breitengraden für Meeressäuger erheblich sein könnten und wahrscheinlich die Anpassungsfähigkeit der Arten in niedrigeren Breitengraden auf die Probe stellen werden.