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Experten schätzen, dass es weltweit nur noch 60.000 Buckelwale gibt.

60.000 Buckelwale gibt es nur noch weltweit, so schätzen Experten. - Foto © picture alliance / WaterFrame

Neue Forschung

Wunder der Meere

Die Wolke aus glitzernden Leibern zieht vorbei. Ein Schwarm Blaustreifen-Schnapper schwimmt seine Runde im tiefblauen Wasser der Sodwana-Bucht vor der Ostküste Südafrikas. Plötzlich ändert die Wolke ihre Richtung – alle ziehen mit. Der Herdentrieb eines Fischschwarms fasziniert und gibt zugleich Rätsel auf: Schwimmt da eine tumbe Masse oder ein kluges Kollektiv?

Schwärmen ist schlau, das ist die feste Überzeugung des Fischforschers Prof. Jens Krause. "Ein einzelner Fisch muss alles selber machen und hat daher nur eine begrenzte Übersicht", sagt der Verhaltensbiologe der Humboldt-Universität in Berlin. "Im Schwarm dagegen verhält es sich wie bei einem Brainstorming: Viele Ideen verdichten sich zu einem guten Ergebnis.“ Feiner Unterschied: Ein Brainstorming unter Wasser läuft in Sekundenbruchteilen ab. Unter Menschen kann es Stunden dauern, weil alle Meinungen nacheinander Gehör finden müssen.

Fischschwärme: Fünf Prozent entscheiden über Richtungswechsel

Ein Fisch in einer Gruppe schaut auf seine nächsten Nachbarn und kopiert sie. Ändern fünf Prozent eines Schwarms ihre Richtung, lösen sie einen Dominoeffekt bei der gesamten Gruppe aus. "Fünf Prozent sind genau der Schwellenwert, bei dem ein Verstärkereffekt einsetzt", erklärt Krause. In einem Versuch mit ferngesteuerten Roboterfischen führte er eben dies vor: Der Fischforscher dirigierte mit fünf Prozent Fischrobotern einen ganzen Fischschwarm. Die Tiere folgten den elektronischen Anführern sogar in gefährliche Regionen – etwa in die Nähe eines Räubers.

Schrumpfte dagegen der Anteil der Roboter, zogen nur wenige oder gar keine Tiere mit. "Bei dem Schwellenwert von fünf Prozent haben die Fische eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass sie nicht dem Irrtum von einzelnen aufsitzen", erklärt Krause die Statistik – die Fische intuitiv beherrschen. Die Fünf-Prozent-Regel lässt sich auch auf den Menschen übertragen. So löst derjenige, der als Erster über eine rote Ampel geht, einen Nachahmereffekt aus. Auch wenn nach einem Konzert ein paar Menschen zielstrebig in eine bestimmte Richtung gehen, folgen ihnen die anderen, weil sie glauben, dass die ersten den Weg zum Ausgang kennen. Nach dem Schwarmprinzip ist eine Menschenmenge kaum klüger als eine Schule Sardinen.

Aber treffen die Vorpreschenden wirklich auch die besseren Entscheidungen? In einem Experiment mit Moskitofischen ließ Krause einzelne Fische gegen Fischschwärme antreten. An einer T-Kreuzung mussten die Versuchstiere den Weg wählen. Sie konnten entweder zur Attrappe eines Raubfischs schwimmen oder eine sichere Strecke wählen. Ergebnis: Der Schwarm wählte fast immer den sicheren Weg – zu 90 Prozent. Der einzelne Moskitofisch wäre dem Räuber in über der Hälfte (55 Prozent) der Versuche in die Falle gegangen.

Bewegungsmotive von Fischschwärmen: Feinde meiden, Futter suchen

"Kollektive Entscheidungen sind meist besser, weil ein Schwarm einen größeren Raum scannt als ein einzelner Fisch", sagt Krause. Viele Augen sehen mehr. "Dabei ist jeder Fisch ein kleines Mess-Instrument." Im Schwarm ist jeder Fisch mal Anführer, mal Mitläufer. Es herrscht eine Demokratie von Blitzentscheidern, die sich von zwei Motiven leiten lässt: Feinde meiden, Futter suchen. Eines der größten Meeresforschungs-Projekte der Welt befasst sich im Großen mit dem, was der Verhaltensbiologe Krause im Kleinen beleuchtet: mit den Bewegungsprofilen von Fischschwärmen und anderen Meerestieren.

Im Jahr 2000 begannen amerikanische Forscher der kalifornischen Universitäten Stanford und Santa Cruz, große pazifische Fische, Vögel und Meeressäuger mit Biologgern zu markieren. Diese zum Teil nur scheckkartengroßen Sender liefern je nach Bauart via Satellit Daten zu Standort, Wassertiefe, Salzgehalt und Temperatur. Die Mitarbeiter des Projekts TOPP (Tagging of Pacific Predators) statteten insgesamt 4036 Wale, Thunfische, Haie, Schildkröten, Schwertfische, Mondfische, Seelöwen und andere Meerestiere mit Biologgern aus und zeichneten ihre Bewegungen über Jahre nach.

Phytoplankton: Nahrungsgrundlage von Millionen Fischen

Die TOPP-Untersuchung ist Teil des Census of Marine Life, jener weltweiten Volkszählung der Meere, an der von 2000 bis 2010 über 2700 Wissenschaftler aus 85 Nationen beteiligt waren. Die Census-Forscher entdeckten über 6000 potenziell neue Spezies, vor allem Plankton, Kraken und Fische der Tiefsee. Je tiefer es geht, desto weniger gibt es für Schwarm-Experten wie Krause zu tun. "Die Tiefsee ist ein extrem konstantes Ökosystem", sagt Krause. "Es gibt weniger Nahrung, weniger Konkurrenz, weniger Jäger, und das Leben verläuft sehr langsam." Schwärme schwimmen in den oberen paar Hundert Metern der Ozeane. Ab 200 bis 300 Meter, wo die Tiefsee beginnt, gedeiht durch das Fehlen des Sonnenlichts kein Phytoplankton mehr – die Nahrungsgrundlage von Millionen Fischen.

"In der Tiefe nutzen manche Lebewesen sehr kreativ alternative Energie- und Nahrungsquellen", so Biologe Krause. Bei der Tiefseeforschung geht es bis heute nur um Stichproben. Übertragen auf das Festland ist das erforschte Terrain der Tiefsee kaum größer als ein paar Fußballfelder – auch nach dem Census. In den oberen Regionen der Meere können die Forscher mit dem Biologger-Monitoring dagegen viel umfassender arbeiten. Noch nie wurden über einen so langen Zeitraum artübergreifende Karten von Routen, Tauchprofilen und Treffpunkten erstellt. Ihr Zweck: Nur wer die Wanderwege und Futterstellen der Meeresbewohner und der Fischschwärme kennt, kann sie auch schützen.

Wasserstraßen für Fische

"Wir wollten etwa wissen, ob es unter Wasser etwas Ähnliches gibt wie in der afrikanischen Savanne“, sagt TOPP-Projektleiterin Prof. Barbara Block von der Universität Stanford. "Wir suchten Wasserlöcher, Weiden und feste Wanderkorridore.“ Bei der Auswertung Tausender Daten entdeckten die Forscher im Pazifik Ozean wirklich zwei regelrechte Autobahnen, die Langstreckenschwimmer wie Wale, Haie, Thunfische und Schildkröten in bestimmten Jahreszeiten immer wieder ansteuern. Die eine ist die Kalifornische Strömung, die an Amerikas Westküste kühles, nährstoffreiches Wasser gen Süden führt, die andere die gewaltige Nordpazifische Übergangszone. Sie liegt zwischen dem 32. und 42. Breitengrad auf mittlerer Höhe zwischen Hawaii und Alaska, verbindet West- und Ostpazifik.

"Beide Regionen sind wie fruchtbare Weiden im Pazifik", sagt Meeresforscherin Block. Überraschende Neuigkeiten gibt es auch über einen Meeresbewohner, der lange als "einsamer Wolf" galt und sich nun als "geselliger Typ" entpuppt: der Weiße Hai. In jedem Winter steuern Hunderte von ihnen eine kleine Region im offenen Meer zwischen Hawaii und Mexiko an. Warum sie den Treffpunkt aufsuchen, ist bislang unbekannt. Die Forscher tauften ihn aber schon launig "Café zum Weißen Hai".

Aloha vor Hawaii: das "Café zum Weißen Hai"

Treffpunkt der großen Raubfische entdeckt

2000 Kilometer vor Mexiko treffen sich in jedem Winter Hunderte Weiße Haie. Obwohl die Pazifikregion als karge "blaue Wüste" gilt, machen sie tiefe Tauchgänge. Der Treffpunkt, auch "Café zum Weißen Hai" genannt, wurde durch markierte Tiere entdeckt. Ihr Verhalten ist bis heute rätselhaft.

Autor: Dagmar Weychardt