Sie wurden durch Dämme, Dürre, extreme Hitze und sogar das Aufflammen von Waldbränden an den Rand des Aussterbens getrieben, aber jetzt scheinen Kaliforniens vom Aussterben bedrohte Chinook-Lachse im Winter einer völlig neuen Bedrohung ausgesetzt zu sein – ihrem eigenen Heißhunger auf Sardellen.
Nach der schlimmsten Laichzeit aller Zeiten im Jahr 2022 vermuten Wissenschaftler nun, dass der steile Rückgang der Art auf ihre Meeresernährung zurückzuführen ist.
Forscher vermuten, dass die Lachse sich zu stark an Sardellen ernähren, einem Fisch, der jetzt in Rekordzahlen an der kalifornischen Küste vorkommt. Unglücklicherweise für den Lachs enthalten Sardellen ein Enzym namens Thiaminase, das Thiamin abbaut – ein Vitamin, das für die Zellfunktion aller Lebewesen unerlässlich ist.
„Das sind Fische, die Anfang dieses Jahres in den Fluss zurückgekehrt sind und dann im Frühjahr und Frühsommer gelaicht haben. Sie hatten wirklich wenig Thiamin“, sagte Nate Mantua, ein Fischereiforscher beim National Marine Fisheries Service in Santa Cruz. Die Konzentrationen seien „schlimmer als im Vorjahr“.
Beim Menschen kann ein kritischer Mangel an Thiamin oder Vitamin B1 zu Herzversagen und Nervenschäden führen. Bei weiblichen Lachsen, die zum Laichen in Flüsse und Bäche zurückkehren, kann ein Thiaminmangel an ihre vielen Jungtiere weitergegeben werden, die Probleme beim Schwimmen haben und eine hohe Sterblichkeitsrate haben, sagen Forscher.
Jetzt, da Regierungsbehörden und Indianerstämme den Zusammenbruch der im Winter lebenden Chinook befürchten, starten Wissenschaftler eine Kampagne, um herauszufinden, warum die Sardellenpopulation vor der kalifornischen Küste explodiert ist und warum die im Winter lebenden Chinook scheinbar alle anderen Beutetiere ignorieren .
“Das sehr Ungewöhnliche an ihrer Ernährung ist, dass sie sich so auf Sardellen konzentriert und so wenig andere Dinge enthält, dass sie in der Vergangenheit beim Essen gefunden wurden”, sagte Mantua. “Es ist etwas, worüber wir keine großartigen Informationen haben.”
Forscher der National Oceanic and Atmospheric Administration, des kalifornischen Department of Fish and Wildlife und der UC Davis setzen neue Technologien wie Umwelt-DNA-Proben und Isotopenanalysen von Fischaugenlinsen zusammen mit älteren Methoden ein – wie Plankton-Probenahme und Untersuchungen von Fischohrknochen – um besser zu verstehen, wie und warum sich die Ernährung des Lachsmeeres verändert hat.
Wissenschaftler entdeckten erstmals im Jahr 2020, dass Lachse an einem Vitaminmangel litten, nachdem Brütereiarbeiter bemerkt hatten, dass sich Junglachse seltsam verhielten – sie schwammen wiederholt in engen, korkenzieherartigen Mustern, bevor sie am Boden der Tanks in den Tod wirbelten. Sie erfuhren, dass es in den 1960er Jahren in den Großen Seen zu einer ähnlichen Situation gekommen war, als Seeforellen ähnliche Verhaltensweisen zeigten, nachdem sie sich an Alewives, einem anderen Fisch voller Thiaminase, gefressen hatten.
Forscher auf Staats-, Bundes- und UC Davis behandelten die wirbelnden Lachsbrut schnell mit Thiamin – indem sie das Wasser in ihren Tanks mit dem Vitamin anreicherten; Der Lachs erholte sich bald.
Aber in den letzten drei Jahren sind die Thiaminkonzentrationen in Lachseiern weiter gesunken.
„Wir dachten zunächst, es wäre nur eine einjährige Sache, vielleicht so, wie wir uns COVID vorgestellt haben“, sagte Rachel Johnson, Fischereibiologin bei der National Oceanic and Atmospheric Administration und UC Davis. „Ich war vorsichtig optimistisch, dass sich der Ozean wieder normalisieren würde. Und das haben wir einfach nicht gesehen.“
Chinook-Lachse beginnen ihr Leben in den Flüssen von Zentral- und Nordkalifornien, bevor sie flussabwärts in den Pazifischen Ozean wandern. Dort verbringen sie normalerweise die nächsten zwei bis drei Jahre damit, sich von einer Vielzahl von Fischen und wirbellosen Tieren – wie Tintenfischen – vor der Küste zu ernähren.
Aber seit die Zahl der Sardellen im Jahr 2016 zu steigen begann, haben sie bei Lachsen und anderen Raubtieren einen Fressrausch ausgelöst. Buckelwale und Grauwale wurden in Rekordzahlen beim Fressen von Futterfischen gesehen, und im vergangenen Sommer beschwerten sich Einwohner von San Francisco über vom Himmel fallende Fische – wahrscheinlich das Ergebnis von Vögeln, die Fische aus ihren überfüllten Krallen oder Schnäbeln fallen ließen.
Mantua und Johnson untersuchen, ob es eine saisonale Komponente in der Vorliebe für Sardellen des winterbetriebenen Chinook gibt.
„Einige der Ernährungsdaten, die wir aus den 50er, 70er und 80er Jahren haben, zeigen, dass Lachse, die vor Zentralkalifornien gefangen wurden, in der Winter- und Frühjahrsdiät typischerweise Hering, Krabben und Krill bekamen. Dann würden jugendliche Drachenköpfe im Frühjahr und Frühsommer zu einer größeren Komponente. Und erst im August und September waren Sardellen und Sardinen die dominierenden Beutetiere“, sagte Mantua.
Johnsons Labor versucht das herauszufinden, indem es die Linsen von Fischaugen untersucht.
Wie eine Zwiebel sammeln sich die Linsen im Laufe des Lebens eines Lachses Schicht für Schicht an. Durch die Untersuchung der chemischen Isotope in jeder Schicht können Johnson und ihre Kollegen sich ein Bild davon machen, welche Art von Nahrung die Lachse wann gefressen haben.
„Es ist so etwas wie ein Ernährungstagebuch … das es uns ermöglicht, die Lebenszeit eines Lachses zu überprüfen“, sagte sie.
In der Zwischenzeit behandeln sie und ihre Kollegen in den Brütereien weiterhin Jungfische mit Thiamin und injizieren das Vitamin in eiertragende Weibchen.
Der Winterlauf-Chinook ist einer von vier unterschiedlichen saisonalen Lachsläufen, die den Sacramento River und seine Nebenflüsse bevölkern, aber der einzige ist, der von der Landes- und Bundesregierung für gefährdet erklärt wurde. Der Name „Winterlauf“ bezieht sich auf die Jahreszeit, in der Seelachse in die Bucht von San Francisco zurückkehren, um ihre lange Reise zum Laichen in den Quellgewässern der Vorfahren anzutreten.
Diese kühlen Oberläufe sind jedoch seit langem durch Dämme blockiert, und die Fische waren gezwungen, ihre Eier in der Hitze des Sommers in den Gewässern des Central Valley abzulegen, wodurch viele Eier starben. Heute überleben die im Winter lebenden Chinooks nur durch das Eingreifen staatlicher Brütereien und die regelmäßige Freisetzung von kaltem Wasser aus denselben Dämmen, die ihre Passage stromaufwärts blockieren.
In den letzten Jahren haben Dürre, extreme Hitze und Trümmerströme von Brandnarben durch Waldbrände zusammen mit Thiaminmangel einen enormen Tribut von ihrer Zahl gefordert.
Laut Bundesdaten betrug die Gesamtzahl der im Winter gefangenen Chinook-Jugendlichen, die 2022 flussabwärts am Red Bluff Diversion Dam vorbei geschwommen waren, 181.000 – die niedrigste seit Beginn der Aufzeichnungen. 2021 waren es 558.000, 2020 knapp über 2 Millionen.
Das Überleben von Eiern zu Braten war ebenfalls gering, sagte Michael Milstein, ein Sprecher der Bundesbehörde. Trotz der Tatsache, dass die Flusstemperaturen im Jahr 2022 kühler blieben und die meisten Eier überlebten, kämpften die jungen Lachse nach dem Schlüpfen. Ein kürzlich veröffentlichter vorläufiger Überlebensprozentsatz betrug 1,94 % – wieder einmal der niedrigste jemals aufgezeichnete Wert. Im Jahr 2021 betrug der Überlebensprozentsatz vom Ei zum Braten 2,56 %. 2020 waren es 11,46 %
Um den gefährdeten Fischen eine bessere Überlebenschance zu geben, haben Staats- und Bundesbeamte Möglichkeiten untersucht, Lachse wieder in ihre traditionellen Kaltwasserlebensräume flussaufwärts von Dämmen wie dem McCloud River flussaufwärts des Shasta Lake zu bringen.
Von letztem September bis Anfang Dezember arbeiteten Biologen und Mitglieder des Winnemem-Wintu-Stammes gemeinsam an einem experimentellen Projekt am McCloud-Fluss, bei dem sie Tausende von jungen Winterlachsen freisetzten und später einige von ihnen wieder einfingen.
Bis Mitte Dezember waren mehr als 1.600 der Fische wieder eingefangen, in belüftete Kühler verladen und flussabwärts des Damms transportiert worden, wo sie für die Fortsetzung ihrer Reise freigelassen wurden.
„Sie sahen großartig aus“, sagte Matt Johnson, ein leitender Umweltwissenschaftler beim California Department of Fish and Wildlife. Der Fisch, sagte er, sah größer aus als in der Brüterei gezüchteter Lachs. „Es war ein starker Beweis dafür, dass der McCloud einen großartigen Lebensraum für junge Chinook bietet – keine Überraschung für uns angesichts der Qualität und Quantität des Lebensraums in diesem Flusssystem.“
Er bezeichnete das Projekt als Erfolg.
Jason Roberts, ein Umweltprogrammmanager des Ministeriums für Fisch und Wildtiere, sagte, die Teilnahme des Stammes der Winnem Wintu an dem Projekt sei von entscheidender Bedeutung. Er sagte, dass die Beamten der Abteilung das Projekt im nächsten Jahr wiederholen wollen und mit Stammesführern und Bundesbeamten über eine gemeinsame Leitung der Bemühungen sprechen.
„Angesichts des Klimawandels müssen wir Winteraustriebe vom Talboden zurück in ihren historischen Lebensraum bringen, wenn sie eine Überlebenschance haben sollen“, sagte Roberts.
Für die Winnemem Wintu steht der Lachs im Mittelpunkt der kulturellen und spirituellen Traditionen, und die Anführer haben lange versucht, den Lachs in den Fluss zurückzubringen, in dem ihre Vorfahren lebten.
Caleen Sisk, Häuptling und spirituelle Führerin des Stammes, sagte, die diesjährige Anstrengung sei ein guter Schritt gewesen.
„Ich denke, es hat das Potenzial, die Lachse in Flüssen oberhalb der Dämme wiederherzustellen – nicht nur McCloud, aber dies ist ein Paradebeispiel dafür, was passieren könnte und was gut für Fische wäre“, sagte Sisk.
Seit Jahren befürwortet der Winnemem-Wintu-Stamm einen Ansatz zur Wiedereinführung von Lachsen, der die Entwicklung eines „Schwimmwegs“ beinhalten würde, damit Fische selbstständig flussaufwärts und flussabwärts um den Shasta-Staudamm herum reisen können. Der Stamm möchte auch Lachse verwenden, die einst im Sacramento River lebten, aber vor mehr als einem Jahrhundert nach Neuseeland verpflanzt wurden. Der Lachs gedeiht in Gebirgsflüssen in Neuseeland, und Stammesführer sagen, dass diese Eier zurückgebracht werden sollten.
„Wir glauben, dass alles, was mit Lachs passiert, auch uns passiert“, sagte Sisk. „Vielleicht ist dies ein Schritt, um auch zum Fluss zurückzukehren.“