Zoologie mariner Organismen, Elba, Italien Einführung

Transcrição

Zoologie mariner Organismen, Elba, Italien
Einführung
Lukas Schärer
2.5.2006
Marine Zoologie SS 06
1
Zusammenfassung
! Ozeanographie
! Meeresbiologie
! Lebensräume
! Meereszoologie
! Grundbaupläne der Tiere
! wichtige Organismengruppen
2.5.2006
2
Ozeanographie
2.5.2006
3
Ozeanographie
! Ozeanographie
! Physik und Chemie der Meere
! Wasserhaushalt, Temperaturverhältnisse, Salinität, Strömungen,
Wellen und Gezeiten
! werden zum Teil durch biotische Vorgänge beinflusst
2.5.2006
4
Ozeanographie: Wasserhaushalt
36.2‰
38.4‰
nährstoffreich
2.5.2006
5
Ozeanographie: Salinität
2.5.2006
6
Ozeanographie: Temperatur
2.5.2006
7
Ozeanographie: Saisonalität
2.5.2006
8
Ozeanographie: Gezeiten
2.5.2006
9
2.5.2006
10
2.5.2006
11
Meeresbiologie
! marine Mikrobiologie, marine Botanik, marine Zoologie,
marine Ökologie
! nur grobe Kategorien
! z.B. viele Kleinkrebse fressen Algen deren Abundanz stark von
Bakterien beeinflusst wird
2.5.2006
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Meeresbiologie: Lebensräume
! es gibt in fast so viele Gliederungen wie Authoren
! wichtige Dimensionen
! Entfernung von der Küste (neritische Provinz vs. ozeanische Provinz)
! Entfernung vom Substrat (Pelagial vs. Benthal)
! Beschaffenheit des Substrates (Schlamm, Stein, biogenes Substrat)
! Stärke des Lichtes (Primärproduzenten vs. Konsumenten)
! Wasserenergie und Steilheit der Küste (Watt vs. Klippen)
! Süsswasser- und Sedimenteintrag (trübes Brack- vs. klares Seewasser)
! überlegt Euch auch
! wie sehen diese Lebensräume im Hochsommer, bei einem
Wintersturm, bei einem Kälteeinbruch, oder bei einem Sommergewitter
aus?
! was machen diese Tiere bei diesen Verhaltnissen?
2.5.2006
13
2.5.2006
14
! in Elba vorhandene Lebensräume
! Primäre Hartböden (steile Küste, wenig Sediment)
! Sekundäre Hartböden (hier meist durch enkrustierende Rotalgen)
! Sedimentböden (Sedimentart hängt vom der Exposition ab)
! Phytal der Sedimentböden (auf Sedimentböden in einer gewissen
Tiefe)
! Pelagial (weg vom Boden)
! in Elba nicht vorhandene Lebensräume
! Sandflats und Watten (Sedimentböden an sehr flachen Küsten)
! Salzmarschen und Mangroven (Phytal der Sedimentböden an sehr
flachen Küsten)
! Tiefsee (wenig Primärproduktion, Pelagial und Sedimentböden)
! Korallenriffe (warm und wenig Nährstoffe, sekundärer Hartboden)
2.5.2006
15
Marine Zoologie: Eukaryoten
Keeling & al 2005
2.5.2006
16
Marine Zoologie: Animalia (Metazoa)
modifiziert von Rieger und Reiter 2002
2.5.2006
17
Marine Zoologie: phylogenetische Klassifikation
! es gibt fast so viele Klassifikationen wie Authoren
! Also wieso ist das interessant? Es änders sich ja doch laufend!
! das Leben ist nur einmal entstanden
! es gibt also eine Klassifikation welche die wirklichen
Verwandschaftsverhältnisse beinhaltet!
! momentan haben wir nicht genügend Information um die Enstehung
der biologischen Vielfalt fehlerfrei zu rekonstruieren
2.5.2006
18
Marine Zoologie: phylogenetische Klassifikation
! ursprünglich nur morphologische Merkmale
! erlaubt in vielen Fällen eine korrekte Klassifikation
! kann zu Problemen führen wenn Organismen Merkmale verloren
haben
! zunehmend molekulare Merkmale
! Analysen von Gensequenzen und -anordnungen, Unterschiede in
den genetischen Codes, Genom-Evolution
! teilweise sehr viel leichter zu vergleichen als die morphologischen
Merkmale
! aber auch viel Unsicherheiten
2.5.2006
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Marine Zoologie: wichtige Tiergruppen
! Basale Metazoa (Parazoa)
! Porifera (Schwämme)
! Diploblastische Eumetazoa
! Cnidaria (Nesseltiere)
! Ctenophora (Rippenquallen)
2.5.2006
20
Marine Zoologie: wichtige Tiergruppen
! Bilateria (triploblastische Eumetazoa)
! Ecdysozoa (Tiere welche ihr Exoskelett abwerfen)
! Arthropoda, Priapulida, Loricifera, Kinorhyncha, Nematomorpha,
Nematoda, Gastrotricha?
! Lophotrochozoa (Tiere die ursprünglich eine Trochophoralarve oder
eine Lophophore haben)
! Spiralia (Tiere welche Spiralfurchung haben)
! Annelida, Echiura, Cycliphora, Kamptozoa, Sipuncula, Mollusca, Nemertini,
Gnathifera (Acanthocephala, Rotatoria, Micrognathozoa, Gnathostomulida),
Platyhelminthes, Xenoturbella?
! Tentaculata (Lophophorata)
! Brachiopoda, Bryozoa, Phoronida
! Deuterostomia
! Chordata, Echinodermata, Hemichordata (Enteropneusta,
Pterobranchia), Chaetognatha?
2.5.2006
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Marine Zoologie: Coelomtypen
! acoelomat
! kein einheitlicher extrazellulärer und
flüssigkeitgefüllter Raum (ausser dem
Darmkanal)
! pseudocoelomat
! flüssigkeitsgefüllter Hohlraum zwischen
Epidermis und Darm, der aber nicht
von einer eigenem Epithel begrenzt ist
(Lumen genzt an Basis der Epithelien)
! sehr verschiedene Ursprünge
! coelomat
! Coelom ist umschlossen von einem
eigenen Epithel (Lumen genzt an den
apikalen Teil eines Epithels)
2.5.2006
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Marine Zoologie: Lagebezeichnungen
2.5.2006
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Marine Zoologie: Protostomia-Deuterostomia
2.5.2006
24
Zusammenfassung
! Ozeanographie
! Meeresbiologie
! Lebensräume
! Meereszoologie
! Grundbaupläne der Tiere
! wichtige Organismengruppen
2.5.2006
25
Primäre Hartböden
Lukas Schärer
3.5.2006
1
Zusammenfassung
! Felslitoral
! Supralitoral
! Eulitoral
! Sublitoral
3.5.2006
2
3
Küstenprofile
! Felsküste
! mit starken bzw.
schwachem Tidenhub
! Sandküste
! Sommer bzw. Winter
3.5.2006
Felslitoral: Zonierung
! Sprühwasserzone
! hoher Salzeintrag
! Supralitoral
! regelmässig feucht
! über mittlerem Hochwasser
! Eulitoral
! taglicher Wechsel
! zwischen mittlerem Hochund Niedrigwasser
! Sublitorlal
! selten trocken
! unter mittlerem Niedrigwasser
3.5.2006
4
Felslitoral: Sprühwasserzone
! selten Spritzwasser, aber bei schweren Stürmen auch
Wellenschlag
! sehr lebensfeidlich
! oft auskristallisiertes Salz
! bei Regen kann das Habitat aber schnell ausgesüsst werden
! hohe Temperaturschwankungen
! Halophyten und Flechten (weisse Zone)
! salzresistente Algen, Ostracoda und Diptera-Larven
3.5.2006
5
Felslitoral: Supralitoral
! regelmässig feucht
! oben wenige Blaualgen
(graue Zone)
! Littorina
! Spritzwassertümpel
! viele Spezialisten
! unten dichtere Blaualgen
(schwarze Zone)
! Patella, Chthamalus
3.5.2006
6
Felslitoral: Eulitoral
! täglich feucht aber variabel
! oben oft flächendeckend
Cirripedia
! in Spalten Mytilus und Fucus
! um Mittelwasserlinie
Kalkrotalgen
! können Trottoirs bilden
(sekundäre Hartsubstrate)
! Fluttümpel
! primär sublitorale Arten
! Hohlkehle (Endolithion)
! Cliona, Lithophaga
3.5.2006
7
Felslitoral: Endolithion
! Bohrtätigkeit führt oft
zu einer Hohlkehle
! Höhlenbildung
! schattenliebende
Organismen
3.5.2006
8
Felslitoral: Sublitoral
! fast immer von Aufwuchs
bedeckt
! oben meist dominiert durch
Algen (Starklichtzone)
! Habitat für viele Tierarten
! sedentäre Tiere in den
Schattengebieten
! Porifera, Cnidaria, Tunicata
3.5.2006
9
! Phytalbestände des Felslitorals
3.5.2006
10
3.5.2006
11
Felslitoral: Tieferes Sublitoral und Höhlen
! Licht- und Strömumgs
gradienten beeinflussen
die Verteilung der
Organismen
! von Algen zu sessilen
Tieren
! von passiven zu aktiven
Filtrierern
! ähnliche Fauna wie in
Hohlen findet man
teilweise unter Steinen
3.5.2006
12
Felslitoral: Anpassungen
!
!
!
!
!
Festhaltevorrichtungen
Stromlinienform
Austrocknungsresistenz
Temperaturesistenz
'Luftatmung'
3.5.2006
13
Sekundäre Hartböden
Lukas Schärer
4.5.2006
1
Zusammenfassung
! Sekundäre (biogene) Hartböden
! Lithophyllum-Trottoirs
! Vermetus-Trottoirs
! Coralligene
! Muschelriffe
! Korallenriffe (durch Steinkorallen)
4.5.2006
2
Lithophyllum-Trottoirs
! durch die Kalk-Rotalge Lithophyllum
! v.a. Lithophyllum tortuosum
! an wellenexponierten Stellen
! können an gezeitenarmen Felsküsten
sehr gross werden
4.5.2006
3
Lithophyllum-Trottoirs
! darunter oft schattenliebende (sciaphile) Fauna
4.5.2006
4
Vermetus-Trottoirs
! durch Wurmschnecken (Vermetus)
! und Polychaeten (Serpulidae)
4.5.2006
5
Vermetus-Trottoirs
! verschiedene Ausprägungen bei
unterschiedlichen Küstenformen
4.5.2006
6
Coralligène
! durch enkustierende Rotalgen
4.5.2006
Pseudolithophyllum
expansum
Neogoniolithon
mammilosum
Pseudolithophyllum
expansum
Mesophyllum
lichenoides
Coralligène auf Felsen
7
Poc Posidonia oceanica
Psq Peysonnellia squamata
Htu Halimeda tuna
Eca Eunicella cavolinii
Pcl Paramuricea clavata
! primär durch Mesophyllum
lichenoides
! entsteht in der Tiefe oder im
Schatten
! Klarheit des Wassers wichtig
4.5.2006
8
Plattformcoralligène
! primär durch Lithophyllum-Arten
! entsteht auf Sedimentböden in Tiefen von 20-60m
! bietet Substrat für das Wachstum sessiler Fauna
4.5.2006
9
Coralligène
! konstanter Auf- und Abbau
! Aufbau durch die Kalkdeposition der Rotalgen
! Abbau durch bohrende Organismen (z.B. Lithophaga)
4.5.2006
10
Sekundäre Hartböden: Tierarten
! die biogenen Hardsubstrate sind sehr Artenreich
! viele sedentäre Arten
! Porifera, Anthozoa (u.a Hornkorallen), Hydrozoa, Bryozoa,
! viele lückenbewohnende Arten
! Platyhelminthes, Nemerini, Sipunculida, Echiurida
! viele vagile Arten
! Mollusca, Polychaeta, Crustacea, Echinodermata, Ascidia, Pisces
4.5.2006
11
Sedimentböden
Lukas Schärer
5.5.2006
1
Zusammenfassung
! Sedimentböden
! Litoral
! Sandflats und Watten
! Hochenergiestrände
! Marschen und Mangroven
! Sublitoral
! Sublitorale Sandböden
! Sublitorale Schlammböden
! Phytal der Sedimentböden (Seegraswiesen)
5.5.2006
2
Charakteristika des Sedimentes
5.5.2006
3
5.5.2006
4
5.5.2006
5
5.5.2006
6
Hochenergiestrände
! relativ grobkörniges Sediment
! Sand, Kies oder Geröll
! Porenkörper teilweise ständig wassergefüllt
! Hochstrand
! Spühlsaum
! Gezeitenstrand
! Fauna wandert mit
! Sandriffs und Troge
! saisonal
5.5.2006
7
Hochenergiestrände
5.5.2006
8
Hochenergiestrände
! Makrofauna des
Sandstrandes
! grabende Organismen
! folgen oft dem Wassersaum
! v.a. Bivalvia, Crustacea
und Polychaeta
5.5.2006
9
Graben im Sand
! Wanderung mit den
Gezeiten
! Ausweichen von Feinden
! Oft erstaunlich schnell!
5.5.2006
10
Sublitorale Sandböden
! 40% der Schelfebene, meist in
geringen Tiefen
! teils Rippelmarken
! tiefer biogene Sedimentstrukturen
! Strömung und Biotubation
beeinflussen die Oxigenierung
! wenig Primärproduktion
! v.a. Bivalvia, Mollusca,
Scaphododa, Crustacea,
Echinodermata, und Pisces
5.5.2006
11
Sublitorale Schlammböden
! in der Schelfebene meist in
Mündungsgebieten und Buchten
! in gechützten Buchen bis ins
Eulitoral (Watt)
! oxigenierte Schicht meist dünn
! Stark durch Biodeposition beeinflusst
! oberste Schicht of primär aus
Pellets
! obere Schichten werden oft
umgeschichtet
! praktisch keine Primärproduktion
! v.a. Cnidaria, Bivalvia,
Priapulida, Polychaeta, Ophiurida
5.5.2006
12
Biogene Gestaltung der Sedimentböden
!!
5.5.2006
13
Anpassungen an Sedimentböden
! grabende Lebensweise
! Verhinderung des Einsinkens durch Anhänge und
Ornamente
! viele Ophiuriden und Schnecken
! wurzelartige Verankerungsorgane
! z.B. Seefedern
5.5.2006
14
Sandlückensystem
Lukas Schärer
6.5.2006
1
Zusammenfassung
! Sandlückenfauna
! Sandlückensystem
! Definition von Meiofauna
! Anpassungen
6.5.2006
2
Sandlückensystem
6.5.2006
3
Sandlückenfauna
! Makrofauna
! > 500 µm
! gräbt oder bildet Wohnröhren
! Meiofauna
! zwischen 500 und 60 µm
! bewegt sich im Porensystem
! Mikrofauna
! > 60 µm (e.g. Bakterien, Pilze)
! besiedelt Oberfläche der
Sandkörner
! Grenzen unscharf
6.5.2006
4
Taxon
Sandlückenfauna
! Vertreter vieler Grossgruppen
! im Mittel 1-2 Mio. Individuen/m2
6.5.2006
marin
x
x
x
x
x
freilebend
limnisch terrestrisch
x
symbiontisch
Porifera
Placozoa
Cnidaria
x
x
Ctenophora
Platyhelminthes
x
x
x
Orthonectida
x (marin)
Rhombozoa
x (marin)
Cycliophora
x (marin)
Acanthocephala
x
Nemertea
x
x
x
x
Nematomorpha
x
Gnathostomulida
x
Kinorhyncha
x
Loricifera
x
Nematoda
x
x
x
x
Rotifera
x
x
x
x
Gastrotricha
x
x
Entoprocta
x
x
x
Priapulida
x
Pogonophora
x
Echiura
x
Sipuncul a
x
x
Annelida
x
x
x
x
Arthropod a
x
x
x
x
Tardigrada
x
x
x
Onychophora
x
Mollusca
x
x
x
x
Phoronida
x
Bryozoa
x
x
Brachiopoda
x
Echinodermata
x
Chaetognatha
x
Hemichordata
x
Chordata
x
x
x
x
modifiziert nach www.biol.sc.edu/~coull_lab/phyla.html
5
Sandlückenfauna
6.5.2006
6
7
Sandlückenfauna
6.5.2006
Sandlückenfauna: Anpassungen
! schlanke, fadenförmige Körperform
! abhängig von der Porengrösse
! in Schlick müssen auch meiobenthische Organismen wühlen
! kann die Trennung zwischen Meio- und Makrofauna verwischen
! oft Bewegung mit Cilien
6.5.2006
8
! Statozysten und Klebedrüsen
6.5.2006
9
! holobenthische Entwicklung
! oft zwittrig und intern befruchtend
6.5.2006
10
! extreme klimatische Schwankungen im Litoral
! Encystierung
6.5.2006
11
Phytal der Sedimentböden
Lukas Schärer
8.5.2006
1
Zusammenfassung
! Phytal der Sedimentböden
! Algenbestände
! primär Caulerpa prolifera und die eingeschleppte C. taxifolia
! Seegraswiesen
! Seegrasarten
! Seegraswiesen-Fauna
! vagile Fauna
! Epibionten
! Konsumenten
8.5.2006
2
Algenbestände: Caulerpa
! Caulerpa prolifera
! ursprüngliche Art
! an geschützten Stellen
! in ca. 1 m - 40 m Tiefe (lichtlimitiert)
! bevorzugt wärmeres Wasser
! sandig-schlickige Böden
8.5.2006
3
Algenbestände: Caulerpa
! Caulerpa taxifolia
! invasive tropische Art
! 1984 vom Aquarium in Monaco
! ganzer Bestand nur ein Klon
! konkurriert stark mit lokalen Arten
! keine lokalen Fressfeine
! Verschleppung durch Anker und Netze
! starker Rückgang der Biodiversität
8.5.2006
4
Seegraswiesen: Seegrasarten
! monocotyle Gefässpflanzen (5 Arten im Mittelmeer)
! Posidonia oceanica (Neptungras)
! endemisch (auf Sand)
! Zostera marina (Kleines oder Echtes Seegras)
! Atlantik, Mittelmeer, Schwarzes Meer (auf Schlick und Schlamm)
! Zostera noltii (=nana) (Zwerg-Seegras)
! Atlantik, Mittelmeer, Schwarzes Meer (auf Schlick und Schlamm)
! Cymodocea nodosa (Tanggras)
! Atlantik, Mittelmeer (auf Sand, Pionier)
! Halophila stipulacea (Geschnäbelte Salde)
! Rotes Meer, primär östliches Mittelmeer (auf Sand und Schlamm)
! Lesseps'sche Migrante
! Seegraswiesen sind meist monotypisch
! Cymodocea Pionier, dann Posidonia
! selten in Brackwasser
8.5.2006
5
Seegraswiesen: Posidonia
! Rhizom mit echten Wurzeln
! Blätter mit
! basalem Meristem
! apikalem Verlust
! durch Absterben oder Frass
! Photosynthese apikal schächer
! wegen Epibionten
8.5.2006
6
! Fortpflanzung primär asexuell
! durch Rhizome
! aber auch sexuell
! Pollen wird vom Wasser verdriftet
! Kontakt durch 'Zweikomponentenkleber'
! Blüten
! Früchte
! Samen
8.5.2006
7
8.5.2006
8
8.5.2006
9
Seegraswiesen-Fauna: vagile Fauna
8.5.2006
10
Seegraswiesen-Fauna: Anpassungen
8.5.2006
11
Seegraswiesen-Fauna: Epiphyten
8.5.2006
12
Seegraswiesen-Fauna: Epiphyten
8.5.2006
13
Seegraswiesen-Fauna: Konsumenten
Idotea sp.
Paracentrotus lividus
Sarpa salpa
auch Schildkröten!
8.5.2006
14
Fischerei und Aquakultur
Dita B. Vizoso und Lukas Schärer
Übersicht
Fischerei Fakten
Überfischung
Fakten
Gründe
Folgen
Fangmethoden
Auswirkungen der Fangmethoden
Beifang
Beeinträchtigung des Meeresbodens
mögliche Lösungen (und ihre Probleme)
Fischzucht
Druck durch Konsumenten: Eco-labels, MSC
Die Entwicklung der Fischerei
Fisch ist seit historischen Zeiten eine sehr wichtige Eiweissquelle. Der
Konsum von Fisch war aber ursprünglich primär auf die Küstengebiete
bechränkt.
Die Industrialisierung der Fischerei beginnt Anfang des 19. Jhrd.
Dieselaggregate ersetzen nach dem 1. Weltkrieg die Dampfkraft
(Erhöhung der Reichweite).
Nach dem 2. Weltkrieg kamen Tiefkühler, Radare und akkustische
Fischecholote dazu (höhere Effizienz).
Heute ist die Fischerei meist eine hochtechnologische Industrie
from SPC Trolling Handbook
Die UN-Organisation für Ernährung und Landwirtschaft (FAO) wurde 1950
gegründet, unter anderem um die weltweite Fischproduktion zu
überwachen.
FAO, 2004
Noch vor 15 Jahren war man der Auffassung, dass die Anlandungen der
weltweiten Fischerei sich weiter steigern lassen.
Aber die Fangmengen haben sich seit den 90er Jahren bei jährlich etwa
80 Mio t eingependelt.
Während die Nachfrage nach Nahrung aus dem Meer weiter ansteigt,
scheint die globale Fischerei trotz intensivierten Fischfangs die Grenzen
des Wachstums längst überschritten zu haben.
Fischerei heute
2002 hat die globale Fischproduktion (inkl. Binnenwasser und Zucht, aber
exkl. China) circa 101 Mio t Nahrungsmittel geliefert (ca. 16 kg pro
Person).
FAO, 2004
Fischerei heute
Fischerei ist von zentraler Wichtigkeit für den Lebensunterhalt und die
Ernährungssicherheit von ca. 200 Mio Personen, vor allem in den
Entwicklungsländern. Für jede fünfte Person auf der Erde ist Fisch die
prrimäre Eiweissquelle (UN, 2006).
Allerdings dienen über 30% des angelandeten Fisches (ca. 30 Mio t) nicht
direkt der menschlichen Ernährung sondern werden zu Fischmehl und
Fischöl verarbeitet. Diese dienen primär als Tierfutter in der
Massentierhaltung.
Probleme der Fischerei
Überfischung
direkte Bedrohung der Zielarten
Unterbrechung oder Störung der Nahrungskette
Ökosystem-Destabilisierung und evtl. Zusammenbruch
Beifang
Überfischung
Es gibt wahrscheinlich schon seit tausenden von Jahren Überfischung
durch den Menschen.
Auch die vorindustrielle Küstenfischerei hatte starke Auswirkungen auf die
Küstenökosysteme (Jackson & al. 2001).
Trotz dieser Tatsache wurde allgemein angenommen, dass die
Produktivität der Meere sehr viel höher ist, als man nun beobachtet.
Das führte zu massiven Investitionen in die Fischereiindustrie im 20 Jhrd.
Die technologischen Fortschritte erlauben nun eine extrem effiziente
Fischerei, welche in kurzer Zeit ganze Gebiete praktisch leerfischen
können.
Überfischung
2003 wurden nur 24% der überwachten Fischbestände unter ihrem
maximalen nachhaltigen Fangmengen befischt.
52% wurden maximal befischt, 16% überfischt, 7% waren erschöpft.
Nur 1% waren im Zustand der Erholung nachdem sie vorher bis zur
Erschöpfung befischt wurden.
FAO, 2004
Überfischung
Fischerei, welche vomm Erhalt von natürlichen Populationen abhängt,
kann mit der Jagd auf dem Land verglichen werden. Es ist also klar, dass
eine Industrialisierung kaum nachhaltig sein kann.
Zudem ist es oft einfacher den Status von Landpopulationen
einzuschätzten und zu managen, da sie einfacher zugänglich und weniger
vernetzt mit andere Lebensräumen sind.
Weiter sind Landpopulationen oft in Gebieten, welche nur einer
Interessensgruppe gehören, was das Management sehr vereinfacht.
'Tragedy of the Commons'
Fangmethoden
Fangmethoden: Baumkurre
Zielfang: Meeresfrüchte wie
Miesmuscheln, Krabben, und Fische
wie Seezunge, Scholle.
Baumkurre
(beam-trawl / dredge)
Habitat: Verringert die
Habitatkomplexität, Biodiversität und
Biomasse. Verändert die
Artzusammensetzung. Zerstört
sessile Lebewesen (inkl. Seegras und
Korallen). Führt zur Umschichtung
und Resuspension von Sedimenten.
Exponiert überlebende Organismen
der Prädation
Beifang: Viel Beifang, besonders
bentische Fische, Schwämme,
Weichkorallen und Algen. Beifang
stirbt meistens.
Fangmethoden: Grundschleppnetz
Zielfang: Bentische Fische wie
Kabeljau, Wittling, Heilbutt, Seehecht,
Seelachs
Habitat: Verringert die Habitatkomplexität, Biodiversität und
Biomasse. Verändert die
Artzusammensetzung. Führt zur
Umschichtung und Resuspension von
Sedimenten. Vermindert die Grösse
und Dichte von Schwämmen und
Korallen, welche als Nahrungsquellen
und Refugien für viele Arten dienen.
Beifang: bentische Fische, Krabben,
Seesterne, Seeigel, Muscheln,
Weichkorallen, usw. Viel Beifang: z.B.
7 Kilo für 1 Kilo Seezungen. Beifang
stirbt meistens.
Grundschleppnetz
(bottom-trawl)
Fangmethoden: pelagisches Schleppnetz
Zielfang: Schwarmfische wie Sardinen
pelagisches Schleppnetz
Habitat: kaum, nur durch 'ghost fishing'
(midwater-trawl)
Beifang: Viel Beifang (pelagische
Netze sind nicht sehr selektiv). Die
Beifang enthält oft noch nicht
geschlechtsreife Jungfische (der
Zielart und anderer Arten), bedrohte
Meerestiere (z.B. Schildkröten), und
andere Fische (welche oft auch
essbar sind, aber nicht gefangen
werden dürfen).
Der Beifang hängt stark von der
Zielart und der Tiefe ab.
Fangmethoden: Treibnetz
Zielfang: Schwarmfische wie Hering,
Makrele, Sardine und Lachs.
Thunfisch und pelagische Tintenfische
Habitat: gering, aber 'Ghost'-Netze
können Riffe und Seegraswiesen
zerstören.
Beifang: Viel Beifang, dazu gehören
Meeressäuger, Haie, Seevögel und
Schildkröten. Auch Fische die nicht
zur Zielarten gehören.
Lange Treibnetze sind unterdessen
weltweit weitgehend verboten, bleiben
aber eine wichtige illegale
Fangmethode
Treibnetz
(driftnet)
Fangmethoden: Stellnetz
Zielfang: Wandernde Fische wie
Lachs, Saibling, Zander, Sardine,
Barsch, usw.
Stellnetz
(set gillnet)
Habitat: gering, aber 'Ghost'-Netze
können Riffe und Seegraswiesen
zerstören
Beifang: Stellnetze können sehr
selektiv sein (Maschenweite), und
der Beifang ist deswegen gering.
Jedoch können Stellnetze für
Seevögel, Haie, Schildkröten und
Meeressäuger gefährlich sein.
'ghost fishing' ist sehr hoch.
Fangmethoden: Ringwade
Zielfang: Schwarmfische, von
Sardine bis Thunfisch. Auch Hering
und Lachs
Habitat: nur durch Missbrauch an
seichten Stellen
Beifang: Nicht-Zielarten, besonders
Raubfische die die Zielfische fangen
(z.B. Haifische bei Stachelmakrelen
und Delphine bei Thunfischen). Die
Benutzung von FAD (Fish Aggregation Devices), wie Lichter und
Treibgut, erhöht den Beifang
Verantwortungsvolle Fischereien
haben weniger Beifang
Kaum 'ghost fishing'
Ringwade
(purse-seine)
Fangmethoden: Reusen
Zielfang: Krabben, Hummer,
Garnelen und Grundfische
Reusen
(pots and traps)
Habitat: Kann Bodenfauna- und
flora schädigen (z.B. durch Stürme
und Gezeitenströmungen).
Beifang: Wenig Beifang.
Ungewünschte Arten können oft
freigelassen werden (wenn sie
nicht zu tief gefangen wurden).
Grösse Organismen können sich
in der Hohlleine verfangen. Viel
'ghost fishing'
Fangmethoden: Langleine
Zielfang: Grosse pelagische Fische
wie Thunfisch, Schwertfisch und Haie
Habitat: gering, aber tiefe Langleinen
können sich mit benthischen
Organismen verheddern.
Beifang: Besonders Seevögel, Haie
und Schildkröten
Veranwortungsvolle Fischereien
haben weniger Beifang.
Mechanisches Einholen und
Abangeln verhinden das Überleben
von Beifang.
'ghost fishing' bis die Köder verloren
gehen
Langleine
(longline)
Fangmethoden: Schleppangelei
Zielfang: pelagische Raubfische,
z.B. Makrele, Lachs, mehrere
Thunfischarten, Barracuda
Schleppangelei / Darrfischerei
(trolling)
Habitat: Verheddern in
benthischen Strukturen
Beifang: Kaum Beifang, da die
Leinen meist einzeln eingeholt
werden, und unerwünschte Arten
wieder freigelassen werden können
Fangmethoden: Harpune
Zielfang: Grosse pelagische
Fische wie Roter Thunfisch, Hai
und Schwertfisch. Auch Säuger
wie Wale und Robben
Habitat: Keine!
Beifang: Keine!
Harpune
(harpoon)
Überfischung: Gründe
Unwissenheit über den aktuellen
Bestand
z.B. Orange Roughy
Hoplostethus atlanticus
komplexe Ökologie
keine Technologie for Bestandeskontrolle
keine unahängige Forschung (Daten
kommen primär von der Fischerei selbst)
demerser Fisch aus 800-1500 m Tiefe
langsames Wachstum (wird über 100 Jahre alt,
geschlechtsreif erst mit 30 Jahren)
werden in ihren Paarungsaggregationen
systematisch durch Schleppnetze abgefischt
Die Fischerei auf diese Art wurde erst 1977
begonnen aber einzelne Fanggründe sind meist
nur 4 Jahre lang produktiv
Schleppnetzfang in 2005 vor Tasmanien
Australian Museum of Ichtyology
Überinvestition
(Investitionen höher als
Return aus nachhaltiger
Fang)
'tragedy of the commons'
e.g. Dorsch oder Kabeljau
Gadus morhua
der Fang auf dem industriellen Fischerboot ist
grösser als das ganze traditionelle Fischerboot
Monopole
Subventionen, historische
Komponenten,
Gewerkschaften
industrielles Schleppnetz
traditionelles Kiemennetz
http://www.erin.utoronto.ca/~w3env100y/env/ENV100/hum/cod.htm
Ilegal, Unreported and
Unregulated fishing (IUU)
'tragedy of the commons'
e.g. Pacific Toothfish
Chilean Seabass
Dissostichus eleginoides
21-tägige Jagd
socio-economische Faktoren
langsam-wachsender
Grundfisch
Flags of Convenience (FOC)
offiziell überfischt
mehrere
Verhandlungen
ca. 50% des Handels
ist illegal
IUU Fischerei hat oft größeren
Beifang und hält sich nicht an
Quotas
Schätzungsweise 20 Mio t pro
Jahr sind IUU
Überfischung: Folgen
Direkt: kommerzielle und ökologische
Ausrottung
e.g. Pazifische Sardine in Kalifornien
Reduktion oder Verschwinden von wichtigen
Nahrungsquellen durch Überfischung
Reduktion oder Verschwinden von
Arbeitsplätzen, Investitionen und anhängigen
Wirtschaftszweigen
e.g. Pazifische Sardine, Dorsch, Blauflossen
Thunfisch u.v.a.
Kann andere Fischereien beeinträchtigen
Habitatzerstörung
Verkauf der Flotten und Infrastruktur
Überfischung: Folgen
Indirekt: Habitatzerstörung
Reduzierung der Anzahl Trophiestufen und
Entwaldung durch die Entfernung von
Prädatoren welche die Herbivoren kontrollieren
e.g. Pazifische Tang Wälder
z.B. Tangwälder
Schwächung der Stabilität eines Ökosystems
durch Entfernen von wichtigen Topprädatoren
und Herbivoren führt zu erhöhter Anfälligkeit für
Krankheiten oder klimatische Veränderungen.
z. B. Korallensterben aufgrund von starker
Konkurrenz mit Algen, welche durch ein
Massensterben des wichtigsten verbleibenden
Herbivoren Überhand nehmen können
Probleme der Fischerei
Überfischung
direkte Bedrohung bzw. Aussterben von Zielarten
Unterbrechung der Nahrungskette
Ökosystem-Destabilisierung und evtl. Zusammenbruch
Beifang
e.g. Karibische Riffe
Beifang
Organismen, die zusätzlich zu
den Zielarten gefangen werden.
Grosse Teile des Beifangs
werden einfach zurück ins Meer
geworfen.
Die Menge und Art des Beifangs
variiert je nach Fangmethode und
Zielart, und ist schwer abzuschätzen. Laut WWF, sind es
mehr als 27 Mio t pro Jahr, also
fast ein Drittel des weltweiten
Fischfangs
Beifang ist oft das Ergebnis
unselektiver Fangausrüstung und
Fischereimethoden.
Seevögel
juvenile der Zielart,
andere essbare
Fischarten
("regulatory"
Beifang)
Delphine
Haie
bentische Wirbellose
Schildkröten
Beifang: Folgen
Erhöht den Druck auf Resourcen welche von anderen Fischereien
genutzt werden
Verschlimmert bereits vorhandenes Überfischen
Gefährdet teilweise massiv schon bedrohte oder geschützte Arten
Erschwert das Management, weil Beifang nicht gut quantifiziert
wird
Beifang: Beispiele
Top-5:
%
range
Garnelen Schleppnetz
62.3
0-96
Thunfish & Co. Langleine
28.5
0-40
Baumkurre
28.3
9-60
Mobile Trap / Pot
23.2
0-61
Grundschleppnetz
9.6
0.5-83
%
range
Hand collection
0.1
0-1
Squid jig
0.1
0-1
Tuna pole and line
0.4
0-1
Handline
2.0
0-7
Tuna purse-seine
5.1
0.4-10
Bottom-5 :
(1992-2002 Kelleher, 2005)
shrimp-trawl Beifang: 62.3% im Durchschnitt
Reduktion von Habitatkomplexität
vorher
Schädigung von bentischer Fauna
Exponiert überlebende
Organismen der Prädation
nachher
Baumkurre-Auswirkung
Die benthische Fauna ist ausserordentlich
divers (98% der marinen Arten sind
benthisch).
Ein grosser Teil der marinen Produktivität
findet im Benthos statt.
Viele wichtige Organismengruppen sind
primär benthisch, sowie Porifera,
Anthozoa, Annellida, Bivalvia, Decapoda,
Echinodermata, und viele Pisces.
Benthische Orgamismen sind durch
Fischereigerät besonders leicht zu
schädigen. Sie sind oft sessil und langsamwachsend, und leben in einem Habitat das
normalerweise selten massiven Störungen
ausgesetzt ist.
'Ghost fishing'
Der Verlust von Fischereiausrüstung kann
den Schaden durch die Fischerei noch
vergrössern (sog. 'ghost fishing')
Verlorene Netze können weiterfischen und
erhebliche Schäden am Grund
verursachen.
Treibende Netze werden durch Epibionten
zunehmend schwerer und reissen die
gefangen Tiere mit dem Netz in die Tiefe.
Durch Wellen- oder Strömungsbewegungen können verlorene Netze über
lange Zeiträume grössflächgige Schäden
anrichten.
Mögliche Lösungen (und ihre Probleme):
Entwicklung nachhaltiger Fischereimethoden
Ausbildung und Bewustsein der Konsumenten und Produzenten
Konsumentenvereinigungen (Ökolabels)
direkte staatliche Programme
Etablierung und Überwachung von nachhaltigen Fangquoten
Forschung zur Bestimmung der nachhaltigen Fangquoten
Internationale Abkommen benötigt
Marine Schutzgebiete
Vorteile liegen oft nicht direkt beim Schutzgebiet
Vorteile liegen oft nicht direkt beim Schutzgebiet
Fischzucht
Aber aquatische Ökosysteme sind oft sehr viel stärker vernetzt (net
pen vs. Kuhstall)
Fischzucht
Einige marine Organismen können kultiviert werden.
Aquakultur kann, wenn sie richtig gemacht wird, helfen den Druck
auf Wildfänge zu reduzieren und sie birgt ökonomische Vorteile für
Küstengebiete.
Aquakultur wächst seit 1970 um ca. 9% pro Jahr, und ist damit der
schnellst wachsende Bereich der Nahrungsmittelindustrie (im
Vergleich Wildfangfischerei: 1.2%; Fleischproduktion: 2.8%).
Ein Drittel des weltweit konsumierten Fisch stammt unterdessen
aus Zuchten.
Über die Hälfte ist heute noch aus dem Süsswasser, aber die
marine Aquakultur hat die höchsten Wachstumsraten.
Fischzucht: Probleme
Platzprobleme
Garnelenzuchten haben
bisher ca. 1.5 Millionen
Hektaren Mangrovenwald zerstört
Aerial view of shrimp farms surrounded by mangrove forests,
Madagascar. WWF
Verschmutzung
Unbehandelte Abwässer werden in oft fragile Ökosysteme
abgeleitet (z.B. Mangroven und Riffe) und tragen zur
Überdüngung und Verschmutzung bei.
Wichtige Verschmutzungen sind Futterreste, Fäkalien, Antibiotika,
Hormone und Pesticide.
Entwischte Zuchtfische
Gezüchtete Fische sind in der Natur oft gefährtet
(deshalb werde sie ja gezüchtet). Somit können
entwischte Zuchtfische einen starken Einfluss auf
die Populationsgenetik der wilden Populationen
haben.
Atlantic Salmon Farm,
Canada. WWF
Parasiten und Krankheiten
Duch dichte Haltung der Zuchtfische kann sich die
Infektivität und Virulenz von Parasiten erhöhen,
was die Wildpopulationen weiter belasten kann
(auch Einschleppung von exotischen Parasiten).
z. B. der wilde Norwegische Lachs wird massiv von
Branchiura (Karpfenläusen) der Zuchtlachse
beeinträchtigt.
Überfischung
Ironischerweise werden durch Aquakultur die Wildfische teils noch
stärker belastet
Fischfutter
Die meisten Zuchtfische sind Carnivoren und werden
mit Fischmehl und -öl aus wildgefangenen Fischen
gefüttert.
Die weltweite Aquakultur verbraucht 70 % des
Fischöls und 34% des Fischmehls (Quelle: WWF)
Thunfisch frisst ca. 22x seines Eigengewichts
Lachs ca. 4x
marine Garnelen ca. 2x
Überfischung
Wildgefangene Zuchtfische
Gewisse Fische sind schwierig zu
züchten, und werden deshalb wild
gefangen und dann gemästet.
Thunfisch-Farm,
Kroatien. WWF
Die Wildfänge finden oft in schon
überfischten Populationen statt (z.B.
Blauflossenthunfisch im Mittelmeer).
Der Fang von Thunfisch für die Mast wird
regulatorisch nicht als Wildfang betrachtet
und umschifft damit das Regelwerk der
Thunfischfangquoten. Es werden, da es
sich um 'Aquakultur' handelt, sogar EU
Subventionen gegeben.
Blauflossenthunfisch, Fischmarkt Tokio,
Japan. WWF
Fischzucht
Gute Aquakultur
Geschlossene Systeme, in welchen das Wasser
wiederaufbereitet wird und welche verhindern,
dass Zuchtfische entkommen.
Diese Systeme sind teuer und energieintensiv.
Muschelzuchten können helfen eutrophiertes
Wasser zu reinigen.
Vorteile oft nicht direkt beim Schutzgebiet
Fischzucht
Aquatische Ökosysteme sind sehr viel stärker vernetzt (net pen vs.
Kuhstall)
kann nachhaltig sein
Druck durch Konsumenten: Öko-Labels
MSC (Marine Stewardship Council)
Unabhängige Non-profit Organisation.
Philosophie: braucht Marktmittel um
verantwortungsvolles Verhalten und nachhaltige
Fischerei zu fördern.
Customer Licence Code
MSCI0243
MSC Prinzipien
1. Eine Fischerei muss so betrieben werden, dass
sie nicht zu Überfischung und Erschöpfung der
Zielpopulationen führt. Für (kommerziell) erschöpfte
Populationen muss sie so durchgeführt werden,
dass sich die Population nachweislich erholen kann.
MSCI0243
2. Die Fischerei muss die Struktur, Produktivität, Funktion und
Diversität des Ökosystems (inklusive der abhängigen und
ökologisch vernetzten Arten) auf welcher sie basiert erhalten.
3. Die Fischerei geschieht unter einem effektivem Managementsystem, welches lokale und internationale Gesetze und
Regelwerke respektiert und welches die Resource verantwortlich
und nachhaltig gebraucht.
MSC
Accreditation
Flowchart
Certifier visits fishery and
prepares a confidential
pre-assessment report
for the client
Client contacts the MSC for
information about our
certification scheme
Client
reviews
pre-assessment report
and decides to proceed
to a full
assessment
Client evaluates details of
MSC certification scheme
No
No further
action
No
Certificate
is not
awarded
Yes
Client
formally agrees to
proceed with MSC
certification
of fishery
Yes
Client chooses to appoint a
certifier from list available on
MSC website
Fees are negotiated between
certifier and client for preassessment and budget for
full assessment
Certifier undertakes full
assessment of fishery against
the MSC Standard
No
STOP
Expert
Review of
certifier
report
Certification
team reviews
assessment results and
decides to award
certification
Yes
If appropriate
certifier sets timescale for
issues arising from
certification to be addressed
Certification to the MSC
Standard is granted by the
certifier
Wichtige Komponenten
Externe Experten begutachten das Gutachten,
MSC entscheided und die Resultate werden
publiziert, und können öffentlich eingesehen und
kritisiert werden. Korrigierende Massnahmen bei
Einwänden.
MSCI0243
Die Fischerei wird zertifiziert (nur für 5 Jahre mit
jährlichen Begutachtungen).
Die ganze Vertriebskette wird unabhänghig
zertifiziert und erst dann kann ein Produkt mit dem
MSC-Label verkauft werden.
Weltweite MSC Produkte
Zur Zeit nur 17 zertifizierte Fischereien (davon
werden 5 momentan wieder untersucht) (13 Arten).
z.B. Makerele, Lachs, Kabeljau, Seezunge,
Riesengarnelen, 'Toothfish'
MSCI0243
19 weitere Fischereien werden zur Zeit begutachtet und könnten
13 weitere Arten bringen.
z.B. Albacore Thunfisch, 'Pink Shrimp'
MSC Limiten und Herausforderungen
Bis jetzt sehr lokal und mit kleinem Einfluss
Begutachtungsprozess langsam
bisher nur wenige Fischereien (wichtige Arten
fehlen)
Konkurrenz mit Dephin-Labels (welche oft
ungenügend sind
MSCI0243
Nur teilweise unterstützt von anderen NGOs
neue MSC Regeln könnten das ändern
Bisher beschränkt auf marine Wildfänge
Label für Aquakultur in Vorbereitung: BAP (Best
Aquaculture Practices) der Global Aquaculture
Alliance
Quellen
FAO Fisheries Department 2002. Stopping Illegal, Unreported and Unregulated Fishing.
FAO PMS, Rome.
FAO Fisheries Department. 2004. The State of the World Fisheries and Aquaculture. FAO
PMS, Rome.
FAO Fisheries Global Information System (FIGIS): http://www.fao.org/fi
Galbraith RD & Rice A. 2004. An Introduction to commercial fishing gear and methods
used in Scotland. 3d Ed. Scottish Fisheries Information Pamphlet No. 25. FRS, Aberdeen.
Jackson, J. et al. 2001. Historical overfishing and the recent collapse of coastal
ecosystems. Science. 293: 629-638.
Kelleher, K. 2005. Discards in the world's marine fisheries: An update. FAO Fisheries
Technical Paper 470. FAO PMS, Rome.
Marine Stewardship Council: http://www.msc.org
Monterrey Bay Aquarium: http://www.seafoodwatch.org
Quellen
Morgan, L. E. & Chuenpagdee, R. 2003. Shifting Gears: Addressing the
collateral impacts of fishing methods in US waters. Pew Science
Series. Island Press, Washington.
Pauly, D. et al. 2002. Towards sustainability in world fisheries. Nature.
418: 689:695.
Porrit, J. 2005. Fishing for Good. Beacon Press & Forum for the Future,
London.
WWF Schweiz. 2004. Fische und Meeresfrüchte: Hintergründe der
Bewertung im Einkaufsführer. WWF Schweiz, Zürich
Online Quellen
Forum for the Future: http://www.forumforthefuture.org.uk
Marine Stewardship Council: http://www.msc.org
Aquacultrue Certification Council:
http://www.aquaculturecertification.org/accnews.html
WWF Einkaufsführer:
http://www.wwf.ch/de/derwwf/wiewirarbeiten/konsum/essenundtrinken/fisch/eink
aufsfuhrerfisch/index.cfm
Monterrey Bay Aquarium: http://www.seafoodwatch.org
FAO Fisheries Department: http://www.fao.org/fi
Fishonline, Marine Conservation Society: http://www.fishonline.org
World Wildlife Fund, Marine Programe:
http://www.panda.org/about_wwf/what_we_do/marine/problems/index.cfm

Zoologie mariner Organismen, Elba, Italien Einführung

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