„Die Wiederbelebung der Austern“ könnte die Fischerei schützen — Ein Mechanismus zur Unterbrechung der Krankheitskette

„Die Wiederbelebung der Austern“ könnte die Fischerei schützen — Ein Mechanismus zur Unterbrechung der Krankheitskette

Wenn man an Austern denkt, kommt einem der Begriff "Wasserfilter des Meeres" in den Sinn. Sie saugen Meerwasser auf, filtern Phytoplankton und überschüssige Nährstoffe heraus und klären das Wasser – so das gängige Bild. Doch neueste Forschungen zeigen, dass Austern möglicherweise nicht nur "Trübung" entfernen. Sie filtern auch unsichtbare Infektionsstadien, also "Krankheitserreger".


Die Bühne ist die Ostküste der USA, rund um die Chesapeake Bay, bekannt für die wichtige Fischereiressource der Blauen Krabbe (eine Art der Schwimmkrabben). Diese Krabben, insbesondere die Jungkrabben, werden von der Infektion mit dem parasitären Dinoflagellaten Hematodinium perezi geplagt. In der warmen Jahreszeit steigt der Infektionsdruck in salzhaltigen Küstenbuchten, und an manchen Orten kann die Infektionsrate der Jungkrabben extrem hoch sein. Gefangen werden hauptsächlich die ausgewachsenen Krabben, aber wenn diese gefangen werden, füllen die jüngeren Generationen die Lücke. Wenn jedoch diese "Nachrücker" anfällig für Krankheiten sind, wird das Ressourcenmanagement erheblich erschwert.


Schon die Anwesenheit von Austern reduziert Infektionen

Ein Forscherteam (von der William & Mary Universität / Virginia Institute of Marine Science = VIMS) untersuchte in einem Feldexperiment, ob Jungkrabben in der Nähe von Austern weniger anfällig für Infektionen sind. In einer Umgebung mit hohem Salzgehalt und vielen Parasiten wurden nicht infizierte Jungkrabben für einen bestimmten Zeitraum "platziert". Es wurden mehrere Platzierungsmethoden verwendet.


  • Jungkrabben zwischen lebenden Austern platzieren (Bedingung, bei der Austern tatsächlich filtern)

  • Jungkrabben zwischen Austernschalen platzieren (nur der "Versteckeffekt" als Struktur wird untersucht)

  • Kontrollgruppe ohne Platzierung


Die Ergebnisse waren eindeutig. Nur unter der Bedingung "lebende Austern" sank die Infektionswahrscheinlichkeit der Jungkrabben. Schalen allein zeigten keine Wirkung. Das bedeutet, dass nicht nur die Unebenheiten der Austernriffe den Wasserfluss verändern oder den Krabben einen ruhigen Aufenthaltsort bieten, sondern dass das "aktive Filtern" der Austern selbst der Schlüssel zu sein scheint. Der Bericht zeigt, dass Jungkrabben in der Nähe von Austern im Vergleich zu solchen ohne Austern weniger anfällig für Infektionen sind, und der Unterschied beträgt etwa ein Drittel.


Dieser Kontrast zwischen "Schalen sind nicht ausreichend, aber lebende Organismen wirken" ist wichtig. In der Praxis der Erhaltung und Wiederherstellung werden oft "Strukturerholung" und "Wiederherstellung lebender Populationen" verwechselt. Fische sammeln sich, Wellen werden abgeschwächt, der Boden wird stabilisiert – die physischen Effekte von Riffen sind sicherlich vorhanden. Andererseits deutet die aktuelle Diskussion darauf hin, dass die "physiologischen Funktionen" des Lebens, wie das Atmen, Fressen und Filtern der Austern, die Krankheitskette stören können.


Auch im Labor bestätigt: "Über 60% in einer Stunde entfernt"

Im Freiland besteht immer die Möglichkeit von Zufällen. Daher überprüfte das Forscherteam im Labor, ob Austern tatsächlich die Infektionsstadien der Parasiten entfernen können. Der Fokus lag auf den sogenannten Dinosporen, einem "schwimmenden" Stadium, das den Wirt infizieren kann. Diese werden von infizierten Krabben freigesetzt, treiben im Wasser und verbreiten sich auf andere Jungkrabben.


Die Ergebnisse zeigten, dass Austern die Dinosporen schnell reduzieren. Im Durchschnitt entfernten sie über 60% der Parasiten aus dem Wasser innerhalb einer Stunde. Zudem war die Entfernungsgeschwindigkeit vergleichbar mit der Geschwindigkeit, mit der Austern bekanntes Phytoplankton, ihre übliche Nahrung, entfernen. Das bedeutet, dass Dinosporen für Austern wahrscheinlich Partikel sind, die aufgrund ihrer Größe und Beschaffenheit leicht im "Filternetz" hängen bleiben.


Es ist wichtig zu verstehen, dass es nicht darum geht, dass Austern die Krankheiten der Krabben vollständig heilen. Auch in der Forschung zeigte sich ein Trend zu einer geringeren Sterblichkeit, aber aufgrund der vielen Variablen kann der Effekt nicht ausschließlich den Austern zugeschrieben werden. Wenn jedoch die "Eintrittswahrscheinlichkeit" für Infektionen gesenkt wird, könnte dies auf Populationsebene einen großen Unterschied machen.


Funktioniert der "Verdünnungseffekt" auch im Meer? Ein Ökosystem, das Krankheiten verdünnt

In der Krankheitsökologie gibt es das Konzept des Verdünnungseffekts. Dabei verringern andere Organismen als der Wirt die Wahrscheinlichkeit, dass der Krankheitserreger auf einen anfälligen Wirt trifft, indem sie die frei lebenden Stadien des Erregers (wie Sporen oder Larven, die in der Umwelt treiben) fressen oder abfangen, was letztlich die Infektion reduziert. Während dieses Konzept an Land relativ häufig diskutiert wird, gibt es im Meer, insbesondere bei "mikroskopisch kleinen Krankheitserregern", nicht viele Beispiele, die dies auch in Feldexperimenten zeigen. Diese Forschung ist bedeutend, weil sie konkret aufzeigt, dass Austern, als repräsentative Filtrierer, möglicherweise als "Krankheitserregerfilter" fungieren.


Besonders interessant ist, dass es nicht einfach hieß, dass kleinere Jungkrabben gefährdeter sind. Die Forschung berichtete von einem bisher wenig dokumentierten Trend, dass größere Jungkrabben häufiger neu infiziert werden. Aus der Perspektive des Ressourcenmanagements steigt die Erwartung an die Generation, die die Lücke füllen soll (größere Jungkrabben bis junge Individuen), je mehr ausgewachsene Tiere gefangen werden. Wenn diese durch Infektionen ausfallen, könnte die Erholungskapazität der Ressourcen schwächer sein als angenommen.


Der nächste Schritt: "Mathematisch skalieren"

Austern reduzierten die Infektion bei Jungkrabben um 30%. Austern entfernten über 60% der Dinosporen in einer Stunde. Aber wie stark werden die Fischereiresourcen geschützt, wenn die Austernriffe in der gesamten Bucht wiederhergestellt werden? Umgekehrt, wie groß ist der "Verlust der Filterkapazität" angesichts des aktuellen Zustands, in dem Austern weit unter ihrem historischen Niveau liegen?


Diese Frage ist allein durch Feldexperimente schwer zu beantworten. Salzgehalt, Wassertemperatur und Strömungen unterscheiden sich je nach Ort, und auch die Dichte der Parasiten und die Bewegung der Wirte sind nicht einheitlich. Daher geht die Forschungsgruppe in Richtung einer Bewertung der Parasiten-Wirt-Interaktionen im Fischereimaßstab, indem sie Feldökologie- und Labordaten mit mathematischen Modellen (angewandte Mathematik und Biostatistik) kombiniert. In welchen Meeresgebieten, zu welchen Jahreszeiten und in welcher Menge müssen Austern vorhanden sein, um die Infektionskette "in bedeutendem Maße" zu schwächen? Angesichts der Möglichkeit, dass der Sommer durch den Klimawandel länger heiß bleibt, könnte diese Modellierung direkt in politische Entscheidungen einfließen.


Austern-Wiederherstellungsaktivitäten wurden in vielen Regionen mit Werten wie "Verbesserung der Wasserqualität", "Biodiversität" und "Küstenschutz" in Verbindung gebracht. Wenn nun die "Minderung des Krankheitsrisikos" als Achse hinzukommt, ändert sich das Diskussionsbild. Denn es gibt mehr Gründe, Fischereimanagement und Ökosystemwiederherstellung am selben Tisch zu diskutieren.


Wie sind die Reaktionen in den sozialen Medien? (Beobachteter Bereich + typische Diskussionsthemen)

Das Thema verbreitet sich über Beiträge von Forschungseinrichtungen und Medien. Im beobachteten Bereich lassen sich die Reaktionen in drei Hauptkategorien einteilen.


1) "Austern sind erstaunlich": Nicht nur ein Wasserfilter

  • "Dass Austern sogar Krankheitserreger entfernen, macht sie zu einer Art Luftreiniger des Meeres."

  • "Der Wert von Austernriffen wurde möglicherweise unterschätzt."
    Tatsächlich wird in Medienbeiträgen betont, dass Austern nicht nur Algen und Nährstoffe, sondern auch die Ausbreitung von Krankheiten reduzieren, was positiv aufgenommen wird.


2) "Kann es angewendet werden?": Aufzucht, Fischerei, Wiederherstellungsprojekte

  • "Wenn es in das Design von Aufzuchtanlagen integriert wird, könnten Verluste reduziert werden."

  • "Die Idee, Austernwiederherstellung und Krabbenressourcenmanagement zusammen zu betrachten, ist vernünftig."
    Auch die Forschung denkt an die Verbindung zu Fischereimanagement und Wiederherstellungsstrategien und plant, die Diskussion mit mathematischen Modellen über "wo und wie viel" voranzutreiben.


3) "Dennoch Vorsicht": Übermäßige Erwartungen und Nebenwirkungen

  • "Weniger Infektionen = sicherer Verzehr, das ist nicht der Fall (Krankheiten der Krabben und Lebensmittelsicherheit sind unterschiedlich)."

  • "Was passiert mit den Krankheitserregern, nachdem Austern sie 'entfernt' haben? Werden sie inaktiviert oder akkumuliert?"

  • "Funktioniert es auch bei anderen Krankheitserregern? Die Bedingungen scheinen stark abhängig zu sein."
    Diese Kategorie dient als gesunde Bremse gegen das eigenständige Fortschreiten von "guten Nachrichten" in wissenschaftlichen Berichten. Die aktuelle Forschung zeigt die Möglichkeit, in einen Teil der Infektionswege einzugreifen, ist jedoch kein Allheilmittel. Daher sind weitere Untersuchungen (Unterschiede zwischen Meeresgebieten, saisonale Unterschiede, andere Krankheitserreger, Schwellenwerte der Austernpopulation) wichtig.

Eine Ära, in der Austern als "Infrastruktur zur Krankheitsbekämpfung" betrachtet werden

Meereskrankheiten sind unsichtbar und die Kausalzusammenhänge sind komplex. Wassertemperatur, Salzgehalt, Wirtsdichte, Bewegung, Ernährungszustand, Koexistenz mehrerer Krankheitserreger... Daher sind Gegenmaßnahmen selten ein Allheilmittel. Aber wenn bereits vorhandene Organismen wie Austern durch ihr natürliches Fressverhalten Infektionsstadien reduzieren können, ist das ein starkes Hebelwerkzeug.


Darüber hinaus haben Austern auch andere Werte. Sie verbessern die Wasserqualität, schaffen Verstecke für Meereslebewesen und unterstützen Küstenökosysteme. Wenn die "Unterdrückung der Krankheitsübertragung" hinzukommt, wird die Wiederherstellung von Austernriffen zu einem überzeugenderen Ansatz, der die Grenze zwischen "Umweltschutz" und "Industriepolitik" überschreitet.


Diese Forschung ist der Einstieg, um Austern von "Nährstofffiltern" zu "Krankheitserregerfiltern" zu bewerten. Der nächste Schritt besteht darin, die Bedingungen für die Wirksamkeit zu klären und sie in eine Form zu übersetzen, die vor Ort umgesetzt werden kann (wo, in welcher Dichte, zu welcher Jahreszeit). Die Zusammenarbeit zwischen Mathematik und Ökologie wird zu diesem Übersetzungswerkzeug.


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