Die Farbe von Pinguinkot enthüllt, wie der Klimawandel die Speisekarte eines ikonischen Antarktis-Bewohners bedrohlich verändert

Was verrät ein Fleck aus Pinguinkot auf dem Eis über die Speisekarte der Adéliepinguine? Mehr, als sein Anblick vermuten lässt. Die Ausscheidungen der Tiere enthalten Spuren ihrer letzten Mahlzeiten. Ihre Farbe verändert sich danach, ob die Pinguine vor allem Fisch oder Krill gefressen haben. Selbst Satelliten können diese Unterschiede aus dem All erfassen.

Nun hat ein Forschungsteam die Kotspuren von Adéliepinguinen über fast die gesamte Antarktis hinweg ausgewertet. Auf den Satellitenbildern zeichnet sich ein auffälliges Muster ab: Wo das Meereis zurückging, fraßen die Tiere häufiger Krill statt Fisch. Kolonien mit einem besonders hohen Krillanteil in der Nahrung verloren langfristig zudem eher an Größe.

Pinguinkot macht den Klimawandel aus dem All sichtbar

Grundlage der Analyse waren Landsat-Aufnahmen aus den Jahren 1984 bis 2013. Beteiligt waren unter anderem die Clemson University, die Stony Brook University, die NASA und die University of California in Santa Cruz. Gemeinsam rekonstruierten sie die Ernährung der Tiere über nahezu ihr gesamtes Verbreitungsgebiet.

Ein gewöhnlicher Blick auf die Bilder reichte dafür nicht aus. Die Forscher untersuchten die spektrale Signatur des Kots. Sie beschreibt, wie stark eine Oberfläche sichtbares und infrarotes Licht in verschiedenen Wellenlängen zurückwirft. Je nachdem, ob ein Pinguin vor allem Krill oder Fisch gefressen hatte, veränderte sich dieses Muster.

Die Farbe verrät erstaunlich genau die Nahrung

Casey Youngflesh von der Clemson University sammelte Kotproben direkt in antarktischen Kolonien. Im Labor bestimmte das Team ihre Farbe und ihre spektralen Eigenschaften. Michael Polito von der University of California in Santa Cruz untersuchte dieselben Proben anschließend mithilfe stabiler Stickstoffisotope.

Diese Isotope halfen dabei, die Nahrung auf einer Skala zwischen Krill und Antarktischem Silberfisch einzuordnen. Krill steht weiter unten in der Nahrungskette und hinterlässt deshalb andere Messwerte als Fisch. Aus beiden Analysen entstand ein Modell, das die optischen Spuren des Kots mit dem Speiseplan der Tiere verknüpfte.

Satelliten rekonstruieren drei Jahrzehnte Speiseplan

Dieses Modell wandte das Team auf die jahrzehntelangen Landsat-Aufnahmen an. „Wir haben Pinguine aus dem All beobachtet und mithilfe von Satellitenbildern ermittelt, was sie rund um die Antarktis fressen“, sagt Polito.

So ließ sich verfolgen, wie sich die Nahrung über große Entfernungen und viele Jahre hinweg veränderte. Mit Expeditionen allein wäre das kaum möglich. Zahlreiche Kolonien liegen weit entfernt von Forschungsstationen. Manche Küsten sind nur wenige Wochen im Jahr erreichbar. Eine regelmäßige Kontrolle fast aller Brutplätze über Jahrzehnte wäre deshalb kaum zu bewältigen.

Weniger Meereis verdrängt Fisch vom Speiseplan

Die Auswertung ergab deutliche Unterschiede zwischen Regionen und einzelnen Jahren. Wo sich mehr Meereis hielt, fraßen Adéliepinguine häufiger Fisch. Bei geringerer Eisfläche stieg dagegen der Anteil von Krill.

Eine mögliche Erklärung liegt im Lebensraum des Antarktischen Silberfischs. Vor allem junge Tiere halten sich eng am Meereis auf. Unter der Eisdecke finden sie Nahrung und Schutz. Schrumpft dieser Lebensraum, kann der Fisch auch für jagende Pinguine schwerer erreichbar werden.

Fisch gibt Küken bessere Überlebenschancen

Krill gehört zwar seit jeher zur Nahrung der Adéliepinguine. Fisch liefert jedoch offenbar mehr Energie. Frühere Untersuchungen ergaben, dass Küken mit einem höheren Fischanteil größer wurden und bessere Überlebenschancen hatten als Jungtiere, die stärker mit Krill gefüttert wurden.

Für die Eltern steigt bei einer krillreichen Nahrung der Aufwand. Sie müssen größere Mengen Beute sammeln, um ihren Nachwuchs ausreichend zu versorgen. Während der kurzen antarktischen Brutsaison bleiben dafür nur wenige Wochen. Eine geringere Energieausbeute kann sich deshalb rasch auf Wachstum und Überleben der Küken auswirken.

Krillreiche Nahrung begleitet schrumpfende Kolonien

Auch die langfristige Entwicklung der Bestände hing mit der Ernährung zusammen. Kolonien mit einem höheren Krillanteil gingen häufiger zurück. Bestände, deren Speiseplan stärker von Fisch geprägt war, entwickelten sich im Vergleich günstiger.

Die Daten belegen jedoch keinen einfachen Ursache-Wirkungs-Zusammenhang. Krill allein lässt eine Kolonie nicht zwangsläufig schrumpfen. Auch regionale Temperaturen, Meereis, Brutplätze und das übrige Nahrungsangebot beeinflussen die Bestände. Die Ernährung liefert deshalb einen wichtigen Hinweis, aber keine vollständige Erklärung.

Auch Krill wird in einigen Regionen knapper

Der Wechsel von Fisch zu Krill bietet den Pinguinen zudem keinen verlässlichen Ersatz. Laut Studie nimmt Krill in einigen Teilen der Antarktis ab. Neben dem Klimawandel verändert auch der wachsende Nahrungsbedarf von Robben und Walen die verfügbare Menge.

Viele Bestände dieser Meeressäuger haben sich nach dem Ende der intensiven Jagd erholt. Damit steigt auch ihr Bedarf an Krill. Adéliepinguine treffen bei der Nahrungssuche deshalb auf mehr Konkurrenz, während sich zugleich ihr Lebensraum verändert.

Kurz zusammengefasst:

• Die Farbe von Pinguinkot verrät per Satellitenbild, ob Adéliepinguine vor allem Fisch oder Krill gefressen haben.
• Weniger Meereis hängt mit einem höheren Krillanteil zusammen, während bei mehr Meereis häufiger Fisch auf dem Speiseplan steht.
• Kolonien mit stärker krillbasierter Nahrung gingen häufiger zurück; die Daten belegen jedoch einen Zusammenhang, keine eindeutige Ursache.

Übrigens: Pinguinkot verrät nicht nur, was die Tiere fressen – er könnte über Ammoniak und neue Wolken sogar die Luft über der Antarktis abkühlen. Wie dieser überraschende Klimaeffekt entsteht, mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © Michael Polito, UC Santa Cruz