Entgegen der landläufigen Meinung ist die Entdeckung neuer Arten nicht ungewöhnlich. Tatsächlich kennen wir nur etwa 15 % der Biodiversität der Erde und weniger als 10 % der Meereslebewesen <sup>1</sup> . In extremen Umgebungen lassen sich neue Arten sogar leichter entdecken. Insbesondere Unterwasserhöhlen weisen eine hohe Endemismusrate auf – das heißt, manche Arten kommen nur in wenigen oder sogar nur einer einzigen Höhle vor <sup>2</sup> . Ein Teil des Problems liegt darin, dass die Beschreibung von Arten ein langwieriger Prozess ist, der oft innovative Techniken wie Elektronenmikroskopie und Genanalysen erfordert. Das Hauptproblem ist jedoch der Mangel an Taxonomen (Spezialisten für die Beschreibung und Klassifizierung der Fauna).
Überraschenderweise gibt es unbeschriebene Arten, die bereits vom Aussterben bedroht sind. Zwar ist das Aussterben ein natürlicher Prozess, doch menschliche Einflüsse zählen zu den Hauptursachen. Ein Teil meiner Forschung befasst sich mit dem Gesundheitszustand der Unterwasserhöhlenfauna auf der Halbinsel Yucatán und damit, wie natürliche Phänomene und anthropogene Aktivitäten diesen Zustand beeinflussen.
Die einzige Methode, um ökologische Studien in Unterwasserhöhlen durchzuführen, ist das Höhlentauchen. Dies erfordert höchste Konzentration, um die Sicherheit des Teams zu gewährleisten. Glücklicherweise konnte ich auf die unschätzbare Unterstützung lokaler Höhlentauchlehrer und Tauchbasen wie German Yañez, Michel Vázquez, Under the Jungle und Protec zählen, die hauptsächlich als Sicherheitstaucher fungieren. Sobald wir den Untersuchungsort erreicht haben (was in manchen Höhlen fast eine Stunde dauern kann), wende ich eine aus der Korallenriffforschung adaptierte Monitoring-Technik an, die als „Gürteltransekte“ bekannt ist. Alle Individuen auf einer Fläche von 15 m² werden gezählt und vermessen. Die Erhebung wird an drei Stationen pro Untersuchungsort wiederholt, um die Variabilität zu berücksichtigen. Die Daten werden anschließend in die Dichte pro m² umgerechnet, verschiedene Bereiche innerhalb einer Höhle werden verglichen und die Dichte pro Art wird anhand der von Höhlentauchern erstellten Karten auf die Fläche der Höhle hochgerechnet. Daraus ergibt sich eine Schätzung der Populationsgröße . Dieser Prozess wurde für fast 60 Arten in vier Höhlen auf der Insel Cozumel abgeschlossen und ist in vier weiteren Höhlen in der Nähe von Playa del Carmen im Gange.
Fernando zählt und vermisst die Höhlenfauna, um das Aussterberisiko einzuschätzen. Foto mit freundlicher Genehmigung von Sandra Clopp.
Einige der untersuchten Arten sind endemisch und kommen nur in bis zu zwei Höhlen vor. Daher bezieht sich die Populationsschätzung auf die gesamte Art. Dies trifft beispielsweise auf den Weißen Seestern Asterinides sp. zu, dessen Beschreibung noch läuft. Asterinides sp. bewohnt lediglich zwei Höhlen mit einer Population von 256 ± 341 Individuen. Das bedeutet, dass es weltweit nicht mehr als 600 dieser Art auf einer Fläche von weniger als 0,09 km² gibt! Die mit Abstand populationsreichste Art in denselben Höhlen ist Ophionereis commutabilis , ein Schlangenstern, der erst im April 2019 mit 268.365 ± 131.735 Individuen beschrieben wurde – alle in einer einzigen Höhle. Andere Arten, wie die eigentümlichen Remipeden, sind in den Höhlen dieses Projekts so selten, dass ihre Populationsgröße mit dieser Methode nicht geschätzt werden kann, wahrscheinlich weil sie meist in kleinen Spalten leben, die für Höhlentaucher unzugänglich sind, oder weil ihre Population unglaublich gering ist.
Dieser kleine weiße Seestern ( Asterinides sp.) lebt in zwei Höhlen, während der Schlangenstern ( Ophionereis commutabilis ) nur in einer einzigen Höhle vorkommt.
Um Ihnen eine Vorstellung vom Aussterberisiko zu geben: Als der Vaquita-Schweinswal ( Phocoena sinus ) vor 20 Jahren als vom Aussterben bedroht eingestuft wurde , gab es schätzungsweise weniger als 1.073 Individuen in einem Verbreitungsgebiet von 2.000 km². Daher ist leicht nachvollziehbar, dass Asterinides sp. als stark gefährdet eingestuft werden sollte, während Ophionereis commutabilis anscheinend nicht gefährdet ist. Das Aussterberisiko hängt jedoch nicht nur von der Populationsgröße ab, sondern auch von anderen Faktoren wie dem Verbreitungsgebiet. Eine Art, die in zwei Höhlen lebt, ist beispielsweise weniger gefährdet als eine, die nur in einer einzigen vorkommt.
Es stellt sich also die Frage: Wie kann es sein, dass unbekannte Arten vom Aussterben bedroht sind? Unterwasserhöhlen bilden ein Ökosystem mit begrenztem Nahrungsangebot, niedrigem Sauerstoffgehalt und Lichtmangel – Eigenschaften, die sie zu einem lebensfeindlichen Ort machen. Daher weisen Höhlentiere, ähnlich wie in der Tiefsee, tendenziell eine lange Lebensdauer, geringe Fortpflanzungsraten und von Natur aus niedrige Populationsgrößen auf. Doch genau diese Eigenschaften, die dieser Fauna das Überleben ermöglichen, machen sie im Falle einer gravierenden Veränderung ihres begrenzten Lebensraums, beispielsweise durch menschliche Einflüsse, auch verwundbar. Einleitungen von Abwässern in den Grundwasserleiter und der Einsatz von Pestiziden und Herbiziden an Land gelangen aufgrund der natürlichen Porosität des Kalkgesteins in die Unterwasserhöhlen. Weitere Belastungen sind Müll, der in den Cenoten landet und dann in die Höhlen gelangt, sowie Einstürze, die durch Bauwerke verursacht werden, die die Existenz von Höhlen nicht berücksichtigen – und diese Liste ließe sich noch lange fortsetzen.
Leider schädigen wir die Höhlenumwelt, ohne es zu wissen. Foto mit freundlicher Genehmigung von Sandra Clopp.
Was wir jedoch nicht vorhergesehen hatten, war, dass der Klimawandel die Höhlenfauna durch veränderte Häufigkeit und Stärke der Niederschläge gravierend beeinträchtigen kann. Die Temperatur in den Höhlen wurde über ein Jahr lang alle zehn Minuten gemessen. Dabei zeigte sich, dass sie um ein Vielfaches stärker sank als die jährlichen Schwankungen. Im Vergleich zu den Niederschlägen wurde deutlich, dass Stürme mit mehr als 30 mm Niederschlag die Höhlentemperatur verändern können. Leider wurden wir im Oktober 2015 während eines Tauchgangs Zeugen der Folgen langer und heftiger Stürme. Die in die Höhle eindringende Süßwassermenge drückte die Halokline, eine wichtige Mischungsschicht zwischen Süß- und Meerwasser in diesen Höhlen, um fünf Meter nach unten. Diese fünf Meter Tiefe reichten aus, um die Meerwasserschicht in einem großen Bereich der Höhle verschwinden zu lassen. Dieses Ereignis tötete Tausende von Organismen , die die extremen Veränderungen von Salzgehalt und Temperatur nicht tolerieren konnten. In einigen Fällen waren über 80 % der Organismen betroffen. Seitdem wurden einige Meeresarten (die nicht vollständig an den Höhlenlebensraum angepasst sind) nicht mehr nachgewiesen, während andere, darunter endemische Arten wie Asterinides sp., ihre Population nicht erholen konnten. Selbst wenn diese Ereignisse natürlichen Ursprungs sind, kann ihre Häufigkeit aufgrund des Klimawandels so stark zunehmen, dass Arten aussterben.
Bei starken Stürmen sinkt die Temperatur schnell im gleichen Ausmaß wie die jährlichen Schwankungen.
Weitere Forschung ist notwendig, um das Aussterberisiko der Unterwasserhöhlenfauna zu beschreiben und zu bewerten, insbesondere da die Ergebnisse dieses Projekts darauf hindeuten, dass ein Großteil der Unterwasserhöhlenfauna bereits vom Aussterben bedroht sein könnte. Wir müssen aber auch darauf achten, wie unsere Aktivitäten diese einzigartige Biodiversität dauerhaft schädigen können. Kleinigkeiten wie die ausschließliche Verwendung biologisch abbaubarer Produkte beim Schwimmen oder Tauchen in Cenoten, die ordnungsgemäße Müllentsorgung und die Installation von Biogasanlagen zur Abwasserreinigung können einen entscheidenden Unterschied machen.
1. Mora, C., Tittensor, DP, Adl, S., Simpson, AGB & Worm, B. Wie viele Arten gibt es auf der Erde und im Ozean? PLoS Biol. 9, 1–8 (2011).
2. Culver, DC & Pipan, T. Die Biologie von Höhlen und anderen unterirdischen Lebensräumen. (Oxford University Press, 2009).
3. Calderón-Gutiérrez, F., Sánchez-Ortiz, CA & Huato-Soberanis, L. Ökologische Muster in Anchialine-Höhlen. PLoS One 13, 1–19 (2018).
4. IUCN. Die Rote Liste gefährdeter Arten der IUCN. (2019). Verfügbar unter: http://www.iucnredlist.org/. (Zugriff: 7. Mai 2019)
5. Mercado-Salas, NF, Morales-Vela, B., Suárez-Morales, E. & Iliffe, TM Erhaltungszustand der Binnenwasserkrebse auf der Halbinsel Yucatán, Mexiko: Mängel einer Schutzstrategie. Aquat. Conserv. Mar. Freshw. Ecosyst. 23, 939–951 (2013).
---
Verfasst von Fernando Calderón Gutiérrez
Fernando Calderón Gutiérrez ist ein Mexikaner, der sich leidenschaftlich für die Biodiversität und den Schutz von Unterwasserhöhlen einsetzt. Er begann 2011 mit der Erforschung der Höhlenfauna und promoviert derzeit an der Texas A&M University in Galveston. Fernando ist zertifizierter Höhlentaucher (FMAS-CMAS) und PSAI-Tauchlehrer. Er ist außerdem Mitglied der speläologischen Vereinigung Circulo Espeleológico del Mayab.
