Ein Team von Forschenden an der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) hat ein innovatives Frühwarnsystem entwickelt, das es ermöglicht, bis zu drei Wochen im Voraus vor Hitzestress für Flussfische in der Schweiz zu warnen. Angesichts der Tatsache, dass Hitzewellen aufgrund des Klimawandels zunehmend auftreten, bietet dieses System eine wertvolle Möglichkeit, frühzeitig Maßnahmen zu ergreifen, um die Fischpopulationen zu schützen.
Das neue Prognosetool beurteilt die zukünftige Gefährdung von Flussfischen, indem es die Wassertemperaturen und die Hitzeempfindlichkeit lokaler Fischarten analysiert. Die wissenschaftlichen Daten und Prognosen sind online verfügbar, um den verantwortungsbewussten Umgang mit Fischpopulationen zu fördern.
Die Frage, wann Flüsse in der Schweiz für Fische zu warm werden, ist von großer Bedeutung. Um diese Vorhersagen zu treffen, haben Ökologen und Klimatologen der WSL gemeinsam mit anderen Experten ein Prognosetool entwickelt. Die Ergebnisse dieses Projekts wurden im Journal of Ecological Modelling veröffentlicht. Das Tool wird regelmäßig aktualisiert und die Prognosen sind auf der Website drought.ch zugänglich.
Fische sind besonders anfällig für Hitze, da sie ektotherm sind, das heißt, ihre Körpertemperatur wird durch die Umgebungstemperatur bestimmt. Sie können sich nicht aktiv abkühlen, was sie in Zeiten extremer Hitze besonders verletzlich macht. Camille Albouy, eine der beteiligten Forscherinnen, erklärt, dass steigende Wassertemperaturen die chemischen Reaktionen in den Zellen der Fische beeinflussen, was als Hitzestress bezeichnet wird.
Das Frühwarnsystem ist in der Lage, die Gefährdung von Fischpopulationen in der ganzen Schweiz präzise vorherzusagen, basierend auf drei wesentlichen Faktoren: den prognostizierten Wassertemperaturen, der Physiologie der Fische und der Verbreitung der Arten. Die hydrologische Vorhersagegruppe der WSL hat die Wassertemperaturprognosen erstellt, wobei ein maschinelles Lernmodell verwendet wurde, das auf Daten der letzten zehn Jahre basiert. Dieses Modell sagt die Flusstemperaturen anhand aktueller Messungen und Wettervorhersagen vorher.
Die Empfindlichkeit der verschiedenen Fischarten gegenüber Hitze variiert erheblich. Die Forscher haben umfassende Daten zu 59 in der Schweiz vorkommenden Fischarten gesammelt, um die kritischen Temperaturgrenzen zu bestimmen, bei denen die Schwimmfähigkeit der Fische beeinträchtigt wird. Es wurde festgestellt, dass nicht heimische Arten im Durchschnitt eine höhere Temperaturtoleranz aufweisen als heimische Arten. So kann der Marmorkarpfen Temperaturen von bis zu 32,3 °C überstehen, während die Quappe bereits bei 24,1 °C an ihre Grenzen stößt.
Ein weiterer Aspekt, der in die Prognosen einfließt, ist die ungleiche Verteilung der Fischarten in der Schweiz. Durch die Berücksichtigung dieser Verbreitung können die Vorhersagen spezifischer auf lokale Gegebenheiten abgestimmt werden. Albouy hebt hervor, dass es wichtig war, ein Gleichgewicht zwischen der Komplexität des Modells und seiner Benutzerfreundlichkeit zu finden, um eine Risikokarte für die gesamte Schweiz zu erstellen.
Um die Genauigkeit der Vorhersagen zu überprüfen, haben die Wissenschaftler das Tool auf Daten aus dem Sommer 2018 angewandt, in dem in der Schweiz eine signifikante Anzahl von Flussfischen starb. Die Ergebnisse zeigten, dass das System die Fischsterblichkeit in zwei von drei Fällen korrekt vorhersagte und in anderen Regionen eine Erfolgsquote von 70 % aufwies, indem es Gebiete mit geringem und mittlerem Risiko identifizierte.
Trotz dieser Erfolge gibt es auch Herausforderungen, da in einigen Fällen das Risiko überschätzt wurde. Dies könnte darauf zurückzuführen sein, dass wichtige Informationen über lokale Fischpopulationen oder kühle Rückzugsorte in den Flüssen nicht ausreichend berücksichtigt wurden. Albouy zeigt sich optimistisch und betont, dass diese ersten Ergebnisse eine vielversprechende Grundlage für die Entwicklung eines langfristigen Schutzsystems für die Flüsse der Schweiz darstellen.
Für weitere Informationen zu diesem Projekt und den Ergebnissen stehen die Forschenden gerne zur Verfügung.
