Einleitung
Thünen erklärt:Der Hering in der KlimafalleWarum dem Hering der westlichen Ostsee der Nachwuchs ausgeht
Eine Multimediareportage von Nadine Kraft, Patrick Polte, Annemarie Schütz und Christopher Zimmermann
Der Hering - Silber der Ostsee
Systematisch haben wir seither nach den Gründen für die nachlassende Produktivität des Herings gesucht. Mittlerweile stehen zwei Hauptgründe fest, wahrscheinlich als unmittelbare und schon heute messbare Folge des menschengemachten Klimawandels: Zum einen ist es die Erwärmung des Meeres (Quelle Nr. 1) entlang der Laichwanderroute. Zum anderen hat sich die jahreszeitlichen Abfolge, die sogenannte Phänologie, verschoben (2).
mehr zur Bestandsentwicklung
Bedeutung für die Küstenfischerei
Bedeutung für die Küstenfischerei
Einfluss des Klimawandels auf Fischbestände
Die Auswirkungen des Klimawandels auf die Fischereien unterscheiden sich je nach Region erheblich. Ein Überblick:
Heringsforschung
Die Heringsfischerei
Der Rügen-Heringslarven-Survey
Der Rügen-Heringslarven-Survey
Dr. Patrick Polte
Arbeitsgruppe Heringsrekrutierung am Thünen-Institut für Ostseefischerei
Der Rügen-Heringslarven-Survey
Datengrundlage für Fangquoten
Für den Hering der westlichen Ostsee hat die Politik die Fangmengen nach 2006 zunächst zögerlich reduziert. Zwischen 2011 und 2017 ist sie der wissenschaftlichen Empfehlung aber genau gefolgt. Seit 2018 setzt der EU-Ministerrat die Fangmengen im südlichen Bewirtschaftungsgebiet so fest, dass der Bestand sich innerhalb von wenigen Jahren erholen könnte. Auf diesen Ansatz haben sich die EU und Norwegen nun auch für das nördliche Bewirtschaftungsgebiet ab 2022 geeinigt.
Warum gibt es weniger Heringsnachwuchs?
Die Ostsee ist zu warm
Die Ostsee ist zu warm
Die Ergebnisse der Modellierungen erlauben es uns, dies auf die schwächeren und verspäteten Kälteperioden in der Ostsee zurückführen: Die Temperaturveränderung erklärt mehr als 50 Prozent der nachlassenden Nachwuchsproduktion des Bestandes und ist damit der wichtigste Einzelfaktor. Die übrigen rund 50 Prozent verteilen sich auf mehrere andere Faktoren (1).
In den vergangenen 30 Jahren war die Oberflächentemperatur der Ostsee im Februar nie höher als 2020. Zugleich wurde in dem Jahr der niedrigste Larvenindex N20 der vergangenen 30 Jahre bestimmt.
Vom Laich zum Hering
In der Folge benötigen die Larven rund drei Wochen früher als noch vor 30 Jahren anderes Futter. Das ist für sie der winzige Nachwuchs von Zooplankton. Dieser allerdings, so erste Ergebnisse weiterer Studien, scheint zu diesem frühen Zeitpunkt noch nicht in ausreichendem Maße vorhanden zu sein. Denn während die Laichaktivität der Heringe vor allem durch die Temperatur beeinflusst wird, entsteht der Zooplankton-Nachwuchs zumindest indirekt lichtgesteuert. Die meisten Heringslarven verhungern also, die Zahl erwachsener und damit laichbereiter Heringe geht von Jahr zu Jahr zurück.
Aber auch den spät geschlüpften Larven droht Unheil durch die warmen Winter: Weil sich das Wasser schneller wieder erwärmt als noch vor 30 Jahren, bekommt der Nachwuchs zum Beispiel Herz-Rhythmus-Störungen und stirbt (13).
Vom Laich zum Hering
Dr. Christopher Zimmermann
Leiter des Thünen-Instituts für Ostseefischerei und deutsches Mitglied in ICES-ACOM
Auswirkungen auf die Fischerei
- Der Heringsbestand der westlichen Ostsee kann nachhaltig bewirtschaftet werden, auch wenn die Nachwuchsproduktion niedrig bleibt. Dann könnten aus der westlichen Ostsee rund 20.000 Tonnen pro Jahr gefischt werden. Das ist zwar nur halb so viel wie vor 30 Jahren, aber mehr als zehn Mal so viel wie 2021.
- Mit dem Wissen um die Ursachen der verringerten Produktivität haben wir
es in der Hand, die ökologischen Bedingungen für den Hering so zu
verbessern, dass es trotz Klimawandel künftig wieder mehr Nachwuchs
geben wird.
- Ohne Hering steht die Küstenfischerei in
Mecklenburg-Vorpommern vor dem Aus. Es lohnt sich, jede Anstrengung zu
unternehmen, sie zu erhalten – aus wirtschaftlicher ebenso wie aus ökologischer
und kultureller Sicht.
So kann sich der Hering erholen
So kann sich der Hering erholen
- Wird der Fischereidruck in allen Fanggebieten dieses Bestandes deutlich reduziert, kann sich der Hering auch bei fortgesetzt niedriger Produktivität erholen und in einigen Jahren wieder nachhaltig bewirtschaftet werden. Er liefert dann ungefähr die Hälfte des früheren Ertrags.
- Die Produktivität lässt sich steigern, indem andere Stressoren reduziert werden: Schon die regional begrenzte Verringerung des Nährstoffeintrags im Wassereinzugsgebiet der Laichgründe kann helfen, den Bestand widerstandsfähiger zu machen.
Quellen und Abbildungen
Quellen
Quellen
DOI:10.1002/lno.11042
(Eigenmittel Thünen-Institut und EU Data Collection Framework)
(2) Polte P, Gröhsler T, Kotterba P, Nordheim L von, Moll D, Santos J, Rodriguez-Tress P, Zablotski Y, Zimmermann C (2021) Reduced reproductive success of Western Baltic herring (Clupea harengus) as a response to warming winters. Front Mar Sci 8:589242,
DOI:10.3389/fmars.2021.589242
(Eigenmittel Thünen-Institut und EU Data Collection Framework)
(3) Cheung WWL, Reygondeau G, Frölicher TL (2016) Large benefits to marine fisheries of meeting the 1.5°C global warming target. Science 354 (6319): 1591-1594,
DOI: 10.1126/science.aag2331
(4) Kniebusch M, Meier HEM, Neumann T, Börgel F (2019) Temperature variability of the Baltic Sea since 1850 and attribution to atmospheric forcing variables. J. Geophys. Res. Oceans 124: 4168-4187,
DOI: 10.1029/2018JC013948
(5) Oeberst R, Klenz B, Gröhsler T, Dickey-Collas M, Nash RDM, Zimmermann C (2009) When is year-class strength determined in western Baltic herring? – ICES Journal of Marine Science, 66: 1667–1672.
DOI: 10.1093/icesjms/fsp143
(Eigenmittel Thünen Institut und EU-Data Collection Framework)
(6) Kanstinger P, Beher J, Grenzdörffer G, Hammer C, Huebert KB, Stepputtis D, Peck M (2018) What is left? Macrophyte meadows and Atlantic herring (Clupea harengus) spawning sites in the Greifswalder Bodden, Baltic Sea. Estuar Coast Shelf Sci 201:72-81,
DOI:10.1016/j.ecss.2016.03.004
(Projekt Umweltgutachten DONG-Kraftwerk)
(7) Bauer RK, Stepputtis D, Gräwe U, Zimmermann C, Hammer C (2013) Wind-induced variability in coastal larval retention areas: a case study on Western Baltic spring-spawning herring. Fisheries Oceanogr 22(5):388-399, DOI:10.1111/fog.12029
(Eigenmittel Thünen-Institut)
(8) Kotterba P, Moll D, Hammer C, Peck M, Oesterwind D, Polte P (2017) Predation on Atlantic herring (Clupea harengus) eggs by the resident predator community in coastal transitional waters. Limnol Oceanogr 62(6):2616-2628, DOI:10.1002/lno.10594
Kotterba P, Kühn C, Hammer C, Polte P (2014) Predation of threespine stickleback (Gastrosteus aculeatus) on the eggs of Atlantic herring (Clupea harengus) in a Baltic Sea lagoon. Limnol Oceanogr 59(2):578-587, DOI:10.4319/lo.2014.59.2.0578
(EU-Projekte BONUS Bio-C3 und Inspire)
(9) Moll D, Kotterba P, Nordheim L von, Polte P (2018) Storm-induced Atlantic herring (Clupea harengus) egg mortality in Baltic Sea inshore spawning areas. Estuaries Coasts 41(1):1-12, DOI:10.1007/s12237-017-0259-5
(EU Data Collection Framework)
(10) Nordheim L von, Kotterba P, Moll D, Polte P (2020) Lethal effect of filamentous algal blooms on Atlantic herring (Clupea harengus) eggs in the Baltic Sea. Aquatic Conserv 30(7):1362-1372, DOI:10.1002/aqc.3329 (Stipendium Deutsche Bundesstiftung Umwelt)
(11) Finke A et al in prep
(Stipendium der Studienstiftung des deutschen Volkes) (12) Līvdane L et al in prep
(Eigenmittel Thünen-Institut und EU Data Collection Framework)
(13) Moyano M, Illing B, Polte P, Kotterba P, Zablotski Y, Gröhsler T, Hüdepohl P, Cooke SJ, Peck M (2020) Linking individual physiological indicators to the productivity of fish populations: A case study of Atlantic herring. Ecol Indic 113:106146,
DOI:10.1016/j.ecolind.2020.106146
Abbildungen
2. Silber der Ostsee: ©Daniel Stepputtis/Thünen-Institut
3. Heringsnachwuchs N20-Index: ©Christopher Zimmermann/Thünen-Institut
4. Bestandsentwicklung: ©www.fischbestaende-online.de
5. Verbreitungs- und Managementgebiete: ©Christopher Zimmermann/Thünen-Institut
6. Heringsfischer Gr. Zicker: ©Andrea Müller/Thünen-Institut
7. Bedeutung für Mecklenburg-Vorpommern: ©Christopher Zimmermann/Thünen-Institut
8. Westl. Ostsee von der ISS: Image courtesy of the Earth Science and Remote Sensing Unit, NASA Johnson Space Center,
http://eol.jsc.nasa.gov, file STS099-751-33_3.JPG, accessed 13 Feb 2021
9. Gewinner und Verlierer des Klimawandels: nach Cheung et al 2016, nachgezeichnet und verändert
10. Kutter vor Lofoten: ©lowe99/stock.adobe.com
11. Lofoten-Kabeljaufischer: ©Ulf Berglund/MSC
12. Tropenfischerei: ©MSC
13. Wolfsbarsch: ©ILYA AKINSHIN/stock.adobe.com
14. Strandfischer Ostsee: ©Christopher Zimmermann/Thünen-Institut
15. Ostsee-Herings-Pairtrawlfischerei: ©Lena Ganssmann/MSC
16. Heringshol: ©Christopher Zimmermann/Thünen-Institut
17. Bongo-Larvennetz: ©Harry Strehlow/Thünen-Institut
18. RHLS-Stationskarte: ©Christopher Zimmermann/Thünen-Institut
19. Interview P.Polte, FFS Clupea: ©Annemarie Schütz/Thünen-Institut, unter Verwendung von Videomaterial von Annemarie Schütz/Thünen-Institut und einer Grafik von Christopher Zimmermann/Thünen-Institut
20. ICES-Logo: ©ICES.dk
21. Heringslarven: ©Dagmar Stephan/Thünen-Institut
22. Karten Wasserpflanzen-Ausdehnung GWB 1938: Map based on species distribution reported by Seifert (1938), Subklew (1955) and Munkes (2005), zitiert in Kanstinger et al 2018
23. Wasserpflanzen-Ausdehnung GWB 2009: Görres Grenzdörffer/Univ. Rostock, zitiert in Kanstinger et al 2018
24. Sturm Ostsee: ©Daniel Stepputtis/Thünen-Institut
25. Larvenverdriftung: ©Robert Bauer/Thünen-Institut & Ulf Gräwe/IOW
26. Fressversuche Stichlinge: ©Paul Kotterba/Thünen-Institut
27. Laichballen am Strand: ©Dorothee Moll/Thünen-Institut
28. Überwachsene Heringseier: ©Lena von Nordheim/Thünen-Institut
29. Hüpferlinge und Nauplien: ©Gesche Winkler/UQAR
30. Blaualgenblüte Ostsee: ©NASA Ocean Color Image Gallery (2020, August), https://eoimages.gsfc.nasa.gov/images/imagerecords/147000/147135/baltic_oli_2020228_lrg.jpg, accessed 12 Feb 2021
31. Ostseeküste Prerow: ©Cornelius Hammer/Thünen-Institut
32. Februar-Oberflächentemperaturen: ©Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie/Remote Sensing Group
33. Phänologie-Verschiebung: ©Christopher Zimmermann/Thünen-Institut
34. Animation Phänologie-Verschiebung: ©Annemarie Schütz, Nadine Kraft/Thünen-Institut
35. Video C.Zimmermann: ©Annemarie Schütz/Thünen-Institut, unter Verwendung einer Grafik von Christopher Zimmermann/Thünen-Institut, Videomaterial von Annemarie Schütz/Thünen-Instituts, eines Fotos von ©Lena Ganssmann/MSC
36. Hering im Schleppnetz: ©Annemarie Schütz/Thünen-Institut
37. Herings-Rekrutierungsstressoren: ©Christopher Zimmermann/Thünen-Institut
38. Podcast Klimawandel und Meer: Jan Kerckhoff für Thünen-Institut
Klimawandel und Meeresfisch
Auswirkungen des Klimawandels auf Fischbestände weltweitGewinner und Verlierer
Auswirkungen des Klimawandels: Nordpolarmeer
Auswirkungen des Klimawandels: Nordpolarmeer
Auswirkungen des Klimawandels: Tropische Fischereien
Am stärksten spürbar wird die Verschiebung der Verbreitungsgebiete in den tropischen Regionen: Dort ziehen die Fischbestände polwärts, ohne dass Arten nachrücken können, die an noch wärmeres Wasser angepasst sind. Zudem ist die Abhängigkeit der Menschen von Fisch als Quelle für tierisches Protein in den Tropen am größten.
Auswirkungen des Klimawandels: Küstenfischereien
Auswirkungen des Klimawandels: Ostsee
Auswirkungen des Klimawandels: Ostsee
Zwei Beispiele: Führt der Klimawandel zu mehr Niederschlägen über dem Land, transportieren die Flüsse mehr Süßwasser in die Ostsee. Der Salzgehalt sinkt. Meeresfische wie Dorsch und Scholle sind aber an höhere Salzgehalte angepasst, sie werden daher weniger produktiv im ausgesüßten Wasser.
Nimmt hingegen durch den Klimawandel starker Wind aus westlicher Richtung im Herbst zu, könnte mehr Salzwasser aus der Nordsee einströmen. Dadurch steigt der Salzgehalt der Ostsee, Meeresfische bringen erheblich mehr Nachwuchs auf die Welt.
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Hypothesen zum Nachwuchsrückgang
Vergleich des Wasserpflanzen-Bewuchses im Greifswalder Bodden 1938 und 2009
Gibt es zu wenige Wasserpflanzen?
Werden die Larven aus dem Bodden gespült?
Doch in den vergangenen Jahren haben die Stürme in der Kinderstube zugenommen. Die Überlegung: Werden mehr Larven als früher in die Pommersche Bucht gespült und verhungern dort?
In einer Forschungsarbeit haben wir nachgewiesen, dass die Larven zwar durch die Stürme schneller herumgewirbelt werden (7). Aber aus dem Bodden werden sie nicht gespült. Diese Hypothese fällt daher als Erklärung für den schwachen Nachwuchs aus.
Gibt es mehr Laichräuber?
Bleiben Fischräuber, zum Beispiel die Stichlinge: Sie sind klein, wirtschaftlich wenig bedeutsam und vertilgen große Mengen Heringslaich. Hatten sich Stichlinge in den frühen 2000er Jahren so vermehrt, dass sie dem Hering gefährlich werden konnten?
Da es keine Vergleichsdaten aus den Jahren vor 2006 zur Anzahl der Stichlinge gibt, lässt sich diese Hypothese nicht verifizieren.
Klar ist dank der Untersuchung nun aber, dass der Stichling als Laichräuber eine viel größere Rolle spielt als bisher angenommen (8). Außerdem fressen Stichlinge offenbar um so mehr Heringseier, je kleiner die Fläche ist, auf der die Eier abgelegt wurden.
Werfen die Stürme den Laich an Land?
Von Stürmen abgerissenes Laichkraut mit Heringseiern wurde durchaus am Ufer gefunden (9). Doch auch diese These kann als alleiniger Grund nicht bestätigt werden, weil es keine Vergleichsdaten aus den Jahren vor 2006 gibt.
Sind die Nährstoffe Schuld?
Die sichtbarste Auswirkung dieses Nährstoffüberangebots ist eine starke Zunahme von schwebenden Algen im Greifswalder Bodden. Das sogenannte Phytoplankton behindert den Lichteinfall in die tieferen Wasserschichten. Dort gibt es deshalb keine Wasserpflanzen mehr. Die Folge: Laichkräuter finden die Heringe nur noch im flachen Wasser in Ufernähe.
Ebenfalls durch die Eutrophierung bedingt vermehren sich fädige Algen und Pilze. Sie überwachsen die Laichkräuter und sogar die Eiballen des Herings und hindern diese am Wachstum.
Es gab zudem die Vermutung, dass bestimmte dieser wuchernden Algen giftige Substanzen absondern, die die Weiterentwicklung des Heringslaichs verhindern. In einer Forschungsarbeit haben wir diese These nachgewiesen (10). Eine Schlussfolgerung daraus: Würde der Nährstoffeintrag aus der Landwirtschaft etwa über den Peenestrom zur Laichzeit gestoppt, hätte dies sofort messbare positive Auswirkungen auf das übermäßige Algenwachstum.
Oder gibt es zu wenig Nahrung für die Larven?
So haben wir erstmals untersucht, wie groß die zum Zooplankton gehörenden Kleinkrebse überhaupt sein dürfen, damit sie in das Maul der Heringslarven passen. Das vorläufige Ergebnis: nicht größer als das erste Larvenstadium der Kleinkrebse (11). Sind die Beutetiere größer, verhungern die Heringslarven sozusagen am gedeckten Tisch.
Tauchen die Heringslarven nun aber knapp drei Wochen früher im Bodden auf, gibt es noch keinen Zooplankton-Nachwuchs. Denn die Nachwuchsproduktion der Kleinkrebse hängt ab von den einzelligen Algen, dem sogenannten Phytoplankton. Das allerdings ist von der Erwärmung der Ostsee nicht betroffen. Es vermehrt sich, wenn die Tage lang genug sind. Die Mikroalgen sind also zum üblichen Zeitpunkt vorhanden – die Heringslarven sind aber früher da und verpassen das Zooplankton.
In einer umfangreichen weiteren Studie wird derzeit die Menge des Zooplanktons in allen Entwicklungsstadien im Greifswalder Bodden ausgewertet. Erste Ergebnisse zeigen, dass seit einigen Jahren erheblich weniger Kleinkrebse vorkommen (12). Warum das so ist, muss noch geklärt werden. Ziemlich wahrscheinlich ist jedoch auch hier, dass die zu warmen Winter eine Rolle spielen.
Fazit: Viele Faktoren wirken auf das Ökosystem
Für den Stichling ergeben sich durch diese hohe Laichkonzentration offenbar ganz neue Möglichkeiten: Er frisst viel mehr Laich als früher. Zugleich werden Wasserpflanzen in Ufernähe leichter durch Stürme abgerissen und an Land geworfen. Nicht zuletzt vermehren sich fädige Algen und Pilze ungebremst durch das Überangebot an Nährstoffen, das die Flüsse in die Ostsee und den Greifswalder Bodden transportieren. Die Sterblichkeit der Heringseier wird weiter erhöht.
Am Ende dieser Kette aus einzelnen Faktoren gibt es einen Verlierer: den Hering, der sich nicht schnell genug an die veränderten Bedingungen anpassen kann.
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Bestandsentwicklung
Entwicklung des Heringsnachwuchses
Entwicklung des Heringsnachwuchses

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Bestandsentwicklung des Herings der westlichen Ostsee
Bestandsentwicklung des Herings der westlichen Ostsee

Seit Beginn der 1990er Jahre hat dieser Heringsbestand abgenommen (Abb. links oben). Nach jetziger Wahrnehmung ist er viel zu klein: Die sogenannte Biomasse liegt seit 2006 dauerhaft unter dem Referenzpunkt nach maximalem nachhaltigen Dauerertrag (engl. MSY). Sie ist inzwischen nur noch halb so groß wie der Limit-Referenzwert (B lim), also der Wert, unter den die Größe des Bestandes keinesfalls fallen sollte.
Der Fischereidruck war seit Beginn der Berechnung viel zu hoch (Abb. rechts oben). Er liegt erst seit 2020 unter dem Referenzwert nach MSY (F msy).
Die Fänge aus dem Gesamtbestand wurden in den vergangenen 30 Jahren von fast 200.000 Tonnen auf unter 5.000 Tonnen reduziert (Abb. links unten).
Die Werte für die Nachwuchsproduktion weichen von denen des Nachwuchs-Larvenindex ab, weil sie das Ergebnis der Bestandsberechnung darstellen, in die weitere Informationen eingehen (Abb. rechts unten). Der abnehmende Trend ist jedoch identisch.
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Verbreitung und Management
Bestandsentwicklung des Herings der westlichen Ostsee
Bestandsentwicklung des Herings der westlichen Ostsee

Seit Beginn der 1990er Jahre hat dieser Heringsbestand abgenommen (Abb. links oben). Nach jetziger Wahrnehmung ist er viel zu klein: Die sogenannte Biomasse liegt seit 2006 dauerhaft unter dem Referenzpunkt nach maximalem nachhaltigen Dauerertrag (engl. MSY). Sie ist inzwischen nur noch halb so groß wie der Limit-Referenzwert (B lim), also der Wert, unter den die Größe des Bestandes keinesfalls fallen sollte.
Der Fischereidruck war seit Beginn der Berechnung viel zu hoch (Abb. rechts oben). Er liegt erst seit 2020 unter dem Referenzwert nach MSY (F msy).
Die Fänge aus dem Gesamtbestand wurden in den vergangenen 30 Jahren von fast 200.000 Tonnen auf unter 5.000 Tonnen reduziert (Abb. links unten).
Die Werte für die Nachwuchsproduktion weichen von denen des Nachwuchs-Larvenindex ab, weil sie das Ergebnis der Bestandsberechnung darstellen, in die weitere Informationen eingehen (Abb. rechts unten). Der abnehmende Trend ist jedoch identisch.
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Die Werte für die Nachwuchsproduktion weichen von denen des Nachwuchs-Larvenindex ab, weil sie das Ergebnis der Bestandsberechnung darstellen, in die weitere Informationen eingehen (Abb. rechts unten). Der abnehmende Trend ist jedoch identisch.
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Verbreitung und Managementgebiete
Verbreitung und Managementgebiete
Während seiner jährlichen Wanderungen durchquert der Bestand mehrere Bewirtschaftungsgebiete (Abb. rechts): die westliche Ostsee, Kattegat und Skagerrak sowie die Nordsee. An den Rändern kommt es zur Vermischung mit den Nachbarbeständen der Nordsee und der zentralen Ostsee.
Für jede dieser Bewirtschaftszonen wird eine getrennte Höchstfangmenge festgesetzt. Der Fischereidruck auf den Gesamtbestand resultiert jedoch aus der Summe der Fänge in allen Bewirtschaftungsgebieten.
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