Neues Leben im Weltnaturerbe Wattenmeer

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1 DOI: /biuz Globalisierung unter Wasser CHRISTIAN BUSCHBAUM KARSTEN REISE Neues Leben im Weltnaturerbe Wattenmeer A B B. 1 Probenahme im dauerüberfluteten Bereich des Wattenmeeres. Mit Ernennung des Wattenmeeres zum Weltnaturerbe durch die UNESCO wird das größte Wattgebiet der Erde nachhaltig geschützt und international ausgezeichnet. Allerdings verändert sich die Ökologie des Wattenmeeres zur Zeit tiefgreifend. Verantwortlich dafür sind aus wärmeren Meeren eingeschleppte Arten, die an der Nordseeküste zu Nutznießern der globalen Erwärmung werden. Dramatisch ausgebreitet haben sich diese Exoten dort, wo das Wasser häufig zu trübe zum Tauchen, zu tief für eine Wattwanderung und zu flach für Forschungsschiffe ist (Abbildung 1). Aus Algen und Wirbellosen hat sich eine Gemeinschaft von erstaunlicher Vielfalt und Schönheit etabliert. Was sind die Folgen für die biologische Einzigartigkeit und für das Ökosystem im Wattenmeer? Auf den ersten Blick ist es so wie immer, wenn sich an der Nordseeküste das Wasser im stetigen Rhythmus der Gezeiten zurückzieht und der Meeresboden zweimal täglich aus den Fluten auftaucht. Sichtbar werden ausgedehnte Wattflächen, die von instabilen Sedimenten geprägt sind. Diese werden von der offenen See mit der Flut an die Küste gespült und lagern sich dort ab. So ist die größte zusammenhängende Wattenküste der Welt entstanden. Beginnt man eine Wattwanderung am Spülsaum und schaut auf den bei Ebbe frei fallenden oberen Gezeitenbereich, ist das Erscheinungsbild bekannt: Kot- schnüre des Wattwurmes prägen die Oberfläche des Bodens und zeugen von der hohen Fraßaktivität der darunter in U-förmigen Röhren lebenden Tiere.Wattwürmer fressen Sand, verdauen die ihm anheftenden Kleinstalgen und Bakterien und scheiden die unverdaulichen Sedimente wieder aus. Darin sind sie unermüdlich. Mit einer Siedlungsdichte von rund fünfunddreißig Millionen Tieren pro Quadratkilometer passieren die oberen Sedimentschichten des Bodens etwa zwanzigmal im Jahr den Darm der Würmer. Zudem pumpen sie bei Flut Wasser durch ihre Gänge und versorgen damit auch tiefer liegende Bodenschichten mit Sauerstoff. Sie bewirken damit das Gleiche wie die Regenwürmer an Land. 202 Biol. Unserer Zeit 3/2010 (40) 2010 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

2 WELTNATURERBE WATTENMEER IM FOKUS ab Die Aktivität der Wattwürmer als Tunnelgräber,Bagger und Wasserpumpe hält die obersten Bodenschichten in Bewegung, ohne die Würmer würde das Watt ganz anders aussehen. Das hat eine großflächige Untersuchung auf den Wattflächen im Norden der Insel Sylt verdeutlicht. Mittels eines in den Wattboden eingegrabenen feinmaschigen Netzes wurde der Wattwurm daran gehindert, seine Gänge zu bauen (Abbildung 2). Die Flächen blieben wattwurmfrei.nun konnte untersucht werden, wie der Wattboden besiedelt wird, wenn der sonst dominierende Wattwurm fehlt. Es hat sich gezeigt, dass vor allem andere röhrenbauende Würmer profitieren. Sie kamen in deutlich höheren Dichten vor, wenn der unruhestiftende Wattwurm sie nicht beim Ausbilden ihrer Bauten behindert [1]. Abgenommen haben dagegen die Tiere, die tiefer im Untergrund leben und für die der Wattwurm einen höheren Sauerstoffgehalt im Sediment bereitstellt, der ihnen ohne die Aktivität der Wattwürmer fehlt. Die bei einer Wattwanderung so beschaulichen Sandwattflächen sind also alles andere als friedlich,sondern vielmehr Kampfplätze der hier lebenden Arten. Hier wird gebuddelt,um Platz gerangelt und verborgen im Untergrund wird so manches Gefecht zwischen den Tieren ausgetragen. Diese vielen Interaktionen der ansässigen Arten sind aber nicht neu und finden schon seit Jahrtausenden statt, also seit das Wattenmeer nach der letzten Kaltzeit entstanden ist. Umwälzend und völlig neu sind dagegen Vorgänge, die sich tiefer im Gezeitenbereich ausbreiten. Dort, wo sich bei Ebbe das Wasser nur kurz zurückzieht, verändert sich das Wattenmeer derzeit so schnell wie nie zuvor.hauptverantwortlich dafür sind Organismen, die ursprünglich im Wattenmeer nicht vorkamen, sondern als Folge des menschlichen Wirtschaftens eingeführt wurden.die zunehmende Globalisierung unseres Planeten macht auch unter Wasser nicht halt:immer mehr Organismen gelangen aus Übersee durch den zunehmenden transozeanischen Warenverkehr an die heimischen Küsten. An der Außenhaut der Schiffe angeheftet oder versteckt im Ballastwasser, überleben die blinden Passagiere die immer schneller werdenden Passagen und sind dann bereit, einen neuen Lebensraum mit geeigneten Bedingungen zu erobern.sie sind es,die neue Artengefüge im Wattenmeer ausbilden und dadurch das Ökosystem revolutionär verändern. Krieg der Würmer Auch der Wattwurm muss sich mit den neuen Mitbewohnern abfinden. Einige sind klein und für ihn unerheblich. Aber auf dem Weg durch das Wattwurmwatt Richtung Niedrigwasserlinie nehmen seine Kotschnüre und somit sein Vorkommen sichtbar ab (Abbildung 3). Dafür erscheinen bei genauem Hinsehen ovale Löcher im Boden.Ein Spatenstich bringt einen doppelt so großen Wurm zu Tage, der den Kampf mit dem Wattwurm aufgenommen hat. Die Bauchseite ist rot-orange, der Rücken metallisch grün. Sein Name ist Nereis virens (Abbildung 4). Experimente im Aquarium zeigten sein aggressives Verhalten. Mit zwei vorstülpbaren Kieferzangen beißt er den Wattwurm, treibt ihn aus dem Bau und nimmt seinen Platz ein. Anders als der Wattwurm verschlingt der Eindringling nicht große Mengen Sediment, sondern sucht bei Flut die Umgebung nach organischem Material ab und verschmäht dabei auch nicht andere Würmer, kleine Muscheln und Krebse. Manchmal zieht er Algen in seinen Bau und lässt sie dort verrotten, bis sie sich für ihn besser verdauen lassen. Nereis virens wurde im 19. Jahrhundert von der norwegischen Küste beschrieben und breitete sich von dort im 20. Jahrhundert bis ins Wattenmeer aus. Zuerst hatte er sich nur in den tieferen Bereichen ausgebreitet, doch seit wenigen Jahren dringt er auch im Gezeitenbereich vor, wo er nun den Wattwurm verdrängt. Die genetische Übereinstimmung mit Artgenossen aus Nordamerika legt nahe, dass er ursprünglich von dort stammt. Möglicherweise sind viele Arten schon mit Schiffsballast verschleppt worden, bevor sich die Biologie mit ihrer Verbreitung befasste. Das erschwert die Unterscheidung zwischen natürlichen Verbreitungsarealen und der durch Verschleppung ermöglichten Ausbreitung. Es ist sogar zu vermuten, dass alle kosmopolitisch über die Küsten verbreiteten Arten dies nicht ohne Zutun des Menschen realisieren konnten. Die mit einem grünen Pfeil markierten Begriffe werden im Glossar auf Seite 208 erklärt. Neue Inseln im Sand Sichtbarer als der versteckte Zweikampf zwischen den Würmern im Boden sind die durch exotische Arten verursachten Veränderungen des Wattenmeeres auf der Sedimentoberfläche. Schon seit 1964 wurden Pazifische Austern Crassostrea gigas zur Kultivierung nach Frank- ABB. 2 Kotschnüre des Wattwurms dominieren die bei Ebbe freifallenden Watten. Auf einer Fläche von 20x20 Metern verhinderte in diesem Feldversuch ein feinmaschiges Netz im Boden die U-förmigen Gänge der Würmer. So konnte erforscht werden, was aus einem Watt ohne Wattwurm wird Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 3/2010 (40) Biol. Unserer Zeit 203

3 8 NWL ABB. 3 Watten oberhalb und unterhalb der mittleren Niedrigwasserlinie (NWL) im Norden der Insel Sylt mit den hier vorherrschenden Organismen. 1 Wattwurm Arenicola marina, 7 Amerikanische Schwertmuschel Ensis americanus, 2 Seeringelwurm Nereis virens, 8 Asiatischer Gespensterkrebs Caprella mutica, 3 Pazifische Auster Crassostrea gigas, 9 Große Schlangennadel Entelurus aequoreus, 4 Amerikanische Pantoffelschnecke Crepidula fornicata, 10 Manteltier Styela clava, 5 Borstenwurm Neoamphitrite figulus, 11 Manteltier Molgula manhattensis, 6 Japanischer Beerentang Sargassum muticum, 12 Australische Seepocke Elminius modestus ABB. 4 Der schillernde Seeringelwurm Nereis virens vertreibt den Wattwurm aus seinen Gängen. reich und in die Niederlande gebracht. Nach etwa zehn Jahren hatte sich in der Rheinmündung eine wildlebende Population etabliert [2, 3]. An der deutschen Küste hatte man daraus nicht gelernt und die Pazifischen Austern 1986 auch bei der Nordseeinsel Sylt in Kultur genommen.das Resultat war dasselbe.die erste Auster wurde 1991 außerhalb der Kultur entdeckt. Seit Anfang der 2000er Jahre breiten sich die Tiere dramatisch aus und erreichen nun Dichten von bis zu 2000 Individuen pro Quadratmeter und mehr. Mit der Verbreitung der Austern ist eines der wichtigsten Habitate im Watt grundlegend verändert worden.wie viele Meerestiere haben Austern Larven, die mehrere Wochen treibend im Wasser verbringen, bis sie zum Bodenleben übergehen und sich dort in stecknadelgroße Miniaustern verwandeln. Dazu brauchen die Larven eine harte Unterlage am Boden,auf der sie sich festsetzen können. Das ist im von instabilen Sedimenten geprägten Wattenmeer schwierig. Nur die Schalen der auf dem Boden lebenden Miesmuschel Mytilus edulis standen dafür an richtiger Stelle zur Verfügung und wurden von den Austern intensiv genutzt. Da Austern schneller wachsen und größer werden als Miesmuscheln, haben sich die Muschelbänke innerhalb weniger Jahre in Austernriffe umgewandelt (Abbildung 5). Miesmuschelbänke gehören zu den artenreichsten Habitaten im Wattenmeer, denn sie bieten einen Lebensraum für eine Vielzahl assoziierter Algen und Tiere [4], die ohne die Muschelbänke im Wattenmeer gar 204 Biol. Unserer Zeit 3/2010 (40) Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

4 WELTNATURERBE WATTENMEER IM FOKUS EISWINTER IM WATTENMEER Strenge Winter mit Eisbedeckung bewirken eine hohe Sterblichkeit der im Gezeitenbereich lebenden Wattorganismen, die hier Frost und treibenden Eisschollen direkt ausgesetzt sind. Dies trifft insbesondere für die meist an wärmere Gebiete angepassten Exoten zu. Der vergangene Winter 2009/2010 war der kälteste seit über zehn Jahren und verursachte bei den auf freifallenden Wattflächen lebenden Pazifischen Austern eine Sterberate von etwa 85%. Viel geringer dagegen waren die Effekte für die Auster und andere Exoten im dauerüberfluteten Bereich des Wattenmeeres, wo die Wintereffekte abgepuffert werden. Das hohe Vorkommen nicht heimischer Arten in diesem Bereich lässt vermuten, dass von hier eine schnelle und erfolgreiche Wiederbesiedlung des Gezeitenbereiches stattfinden wird. Der letzte Winter war zwar in Nordeuropa vergleichsweise kalt, global nimmt die Temperatur aber weiterhin zu, so dass mit einem Rückgang der einschneidenden Wintereffekte zu rechnen ist. ABB. 5 Innerhalb von wenigen Jahren wurden aus Bänken der heimischen Miesmuschel (Mytilus edulis) Riffe Pazifischer Austern (Crassostrea gigas) im Wattenmeer. nicht vorkommen würden. Alle diese Organismen hatten mit dem Wandel von der Miesmuschelbank zum Austernriff keine Probleme, denn sie haben die neuen Strukturen auf dem Wattboden in gleichem Maße angenommen [5]. Zwar haben sich die Häufigkeiten einiger Arten verschoben, aber die Zusammensetzung der Gemeinschaft ist die gleiche geblieben. Auch die Miesmuschel selbst wurde nicht völlig verdrängt, sondern hat ihr Refugium zwischen den Austern gefunden (Abbildung 6). Hier erreicht sie sogar ähnlich hohe Dichten, ABB. 6 Im Schutz der aneinanderwachsenden Austern (Crassostrea gigas) finden Miesmuscheln(Mytilus edulis) ihre Nischen. wie vor der Austerninvasion. Nun muss sie sich aber den Platz und die Nahrung mit den neuen Nachbarn teilen.miesmuscheln und Austern ernähren sich als Filtrierer von Planktonorganismen aus der Wassersäule. Je weiter sich die Tiere vom Grund erheben, desto mehr Nahrung bekommen sie. Da die Pazifischen Austern sich aufeinander ansiedeln und damit langsam in die Höhe wachsen, sind sie gegenüber der am Boden bleibenden Miesmuschel im Vorteil. Die Nahrungskonkurrenz auf engsten Raum führt dazu, dass Miesmuscheln nun im Mittel kleiner bleiben. Verändert hat sich auch das Nahrungsnetz. Miesmuscheln sind bevorzugte Nahrung von Krebsen, Seesternen und unter den Vögeln von Eiderenten Somateria mollissima und Austernfischern Haematopus ostralegus. Diese haben aber mit der viel dickschaligeren und scharfkantigen Pazifischen Auster ihre Schwierigkeiten. Die Miesmuscheln finden gute Deckung zwischen den größeren Austern und sind für ihre Feinde dort schwer erreichbar. Ihre Räuber müssen deshalb auf andere Nahrungsangebote ausweichen. Oasen unter Wasser Zu Anfang beschränkte sich die Ausbreitung der Austern auf den Gezeitenbereich des Wattenmeeres. Zunehmend erobern die Tiere nun aber auch das flache Sublitoral, also wo auch bei Niedrigwasser der Meeresboden bedeckt bleibt. Hier werden sie besonders groß bis 26 cm lang und bilden geweihartige Aggregate, die vielen weiteren Organismen einen neuen Lebensraum bieten. Auf den Austernschalen wachsen Algen, Schwämme und Seepocken. In Spalten und Höhlen zwischen den Austern finden Taschenkrebse Schutz. Vor allem hier, wo die ständige Wasserbedeckung für ausgeglichene Lebensbedingungen sorgt, fühlen sich auch Einwanderer besonders wohl Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 3/2010 (40) Biol. Unserer Zeit 205

5 a) b) c) ABB. 7 Pazifische Austernbänke im flachen Sublitoral des Wattenmeeres sind Schmelztiegel heimischer (links) und eingeschleppter Organismen (rechts). a) Gekerbte Seepocke Balanus crenatus und Australische Seepocke Elminius modestus; b) Taschenkrebs Cancer pagurus und Asiatische Felsenkrabbe Hemigrapsus sanguineus; c) Rotalgen Polysiphonia nigrescens mit Ceramium nodulosum und Japanischer Beerentang Sargassum muticum. Die Ausbreitung der Austern hat zu einem Zuwanderungsstrom in dieses neue Habitat geführt. So finden sich für fast alle hier lebenden heimischen Organismengruppen auch jeweils Vertreter von anderen Küsten (Abbildung 7).Damit ist zwar eine sehr artenreiche Lebensgemeinschaft entstanden. Die Folge sind aber vielseitige Wechselwirkungen zwischen heimischen und eingeschleppten Organismen, die wir erst ansatzweise verstehen und deren langfristige Auswirkungen kaum absehbar sind. Die bisherigen Untersuchungen geben aber keine Hinweise darauf, dass der hohe Anteil an fremden Arten zu einem Ausschluss heimischer Organismen geführt hat. Ganz im Gegenteil: Noch scheint der Lebensraum Austernbank nicht voll besetzt zu sein und immer mehr Arten können beobachtet werden. Für den hohen Zustrom sind vor allem die hier schon lebenden Exoten verantwortlich, denn sie bilden die Eingangspforten für weitere Aliens. Eindrucksvoll zeigt das der Japanischen Beerentang Sargassum muticum. Diese bis zu vier Meter lang werdende pazifische Braunalge wird seit den 1990er Jahren im Wattenmeer beobachtet, wobei ihr Vorkommen aber auf wenige Standorte beschränkt war. Mit der Expansion der Austern in das flache Sublitoral nahm auch der Japanische Beerentang stark zu. Nun hat die Alge ein geeignetes Substrat zum Festheften im flachen Wasser, soweit noch genügend Licht für die Photosynthese zur Verfügung steht. Für sie sind die Bedingungen so günstig,dass sich auf den Austernbänken dichte Wälder des Blasentangs ausgebildet haben.dieser Dominoeffekt ist aber nicht zu Ende.Nun sind es die Algen, die weiteren Arten günstige Bedingungen bieten.so konnte im Sommer 2009 erstmals ein asiatischer Gespensterkrebs im Sargassum-Wald beobachtet werden. Diese feingliedrigen Tiere wurden zwar schon vorher an Hafenanlagen angetroffen [6], aber den Sprung ins Freiland hat ihnen erst der Beerentang ermöglicht (Abbildung 8a). Auch heimische Tierarten profitieren zunehmend von dem neuen Algenwald. So wurden im Sommer 2006 bei Tauchuntersuchungen in Nordfriesland vermehrt Schlangennadeln Entelurus aequoreus beobachtet. Diese den Seepferdchen nah stehende Fischart gilt im Wattenmeer als bedroht.das dichte Vorkommen des Japanischen Beerentanges bietet den Schlangennadeln nun aber Schutz vor Räubern und beste Nahrungsbedingungen (Abbildung 8b). Sie konnten dadurch ihre Bestände deutlich erhöhen und etwa jede zweite Alge ist von einem Fisch besetzt [7].Darüber hi- a) b) c) ABB. 8 Der Japanische Beerentang bietet nicht nur weiteren Exoten, wie dem Asiatischen Gespensterkrebs Caprella mutica (a) Lebensraum, sondern auch heimischen Arten, wie der Schlangennadel Entelurus aequoreus (b). Heringe kleben ihre Eier an die Algen (c). 206 Biol. Unserer Zeit 3/2010 (40) Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

6 WELTNATURERBE WATTENMEER IM FOKUS naus nutzen Heringe den Beerentang als Laichsubstrat, indem sie ihre Eier an die Algen kleben (Abbildung 8c). So ist in nur wenigen Jahren im flachen Sublitoral des Wattenmeeres ein völlig neues Habitat entstanden, das vielfältige Funktionen und eine für das Wattenmeer einzigartige Diversität und Schönheit aufweist. Klimaveränderung und Exoten Vielen eingeschleppten Arten spielt noch ein weiterer Trumpf in die Hand. Global steigen die Temperaturen an und dies macht sich auch in der Nordsee bemerkbar. Seitdem hier vor etwa 150 Jahren mit den Messungen begonnen wurde, waren die Wassertemperaturen nie so hoch. Vor allem die Sommertemperaturen sind im globalen Vergleich in der Nordsee besonders gestiegen [8]. Dies begünstigt vor allem einwandernde Arten aus wärmeren Meeresgebieten,die nun im Wattenmeer optimale Lebensbedingungen vorfinden.aber auch Arten, die schon seit Jahrzehnten in der Nordsee vorkommen und unter den kühlen Verhältnissen eher ein Schattendasein geführt haben, kommen immer häufiger vor. Besonders deutlich wird diese Entwicklung bei einer kälteempfindlichen Krebsart aus dem Pazifik. Die Australische Seepocke Elminius modestus lebt seit den 1950er Jahren in der Nordsee (Abbildung 7). Kalte Winter haben aber immer wieder dazu geführt, dass ihre Bestände auf einem niedrigen Niveau geblieben sind. Ganz anders entwickelt sich die Australische Seepocke, seitdem es an der Nordsee keine längeren winterlichen Frostperioden mehr gab (Abbildung 9). Seit mehr als ABB. 9 Dichte von Elminius modestus (Anzahl m -2 ) DIE AUSTRALISCHE SEEPOCKE PROFITIERT VOM KLIMAWANDEL Jahr Die Australische Seepocke Elminius modestus zeigt seit Mitte der 1990er Jahre einen exponentiellen Dichteanstieg im nördlichen Wattenmeer. zehn Jahren zeigt sie ein exponentielles Populationswachstum und ist zur häufigsten Seepockenart avanciert [9]. Ganz ähnlich verhält es sich mit einer Schneckenart, die mit Austern aus Nordamerika nach Europa eingeschleppt wurde. Die Populationsdichten der Amerikanischen Pantoffelschnecke Crepidula fornicata wurden maßgeblich durch kalte Wintertemperaturen bestimmt (Abbildung 10). Mit der zunehmenden Erwärmung ist auch dieser ökologische Schläfer erwacht. In vergangenen zehn Jahren hat seine Siedlungsdichte im nordfriesischen Wattenmeer um das achtfache zugenommen [10]. Pantoffelschnecken sind festsitzende Tiere, die sich auf Miesmuscheln, Austernschalen und anderen Individuen ihrer Art ansiedeln, wodurch Ketten aus vielen Tieren entstehen. Diese Ketten finden sich in hoher Anzahl zwischen den Austernriffen im flachen Sublitoral, so dass hier stellenweise der Wattboden dicht mit Pantoffelschnecken bepflastert ist. Neben den Austernbänken ist so ein weiteres Habitat in dieser Gezeitenzone entstanden, das wiederum durch einen Einwanderer geprägt ist und seine ganz eigene Lebensgemeinschaft aufweist. So findet sich im Boden unter den Pantoffelschnecken der heimische Wurm Neoamphitrite figulus, der in der Roten Liste für bedrohte Tierarten in Wattenmeer und Nordsee als potentiell gefährdet eingestuft wird. Pro Quadratmeter kommen im Mittel 150 Tiere des bis zu 15 cm langen Wurmes vor,der von dem reichhaltigen organischem Material profitiert, das sich zwischen den Schnecken ablagert und von den Tentakeln der Würmer eingesammelt wird (Abbildung 11). ABB. 10 Pantoffelschnecken (Crepidula fornicata) gelangten huckepack auf amerikanischen Austern nach Europa. Sie bilden Tierketten und ernähren sich als Filtrierer Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 3/2010 (40) Biol. Unserer Zeit 207

7 ABB. 11 Zu den großen Borstenwürmern im Wattenmeer gehört die rosafarbene Neoamphitrite figulus. Sie lebt in einem U-förmigen Gang und sammelt mit langen Tentakeln ihre Nahrung. Ausgegraben rollt sie sich spiralig zusammen. Die fein verästelten Kiemen sind rot. GLOSSAR Schließlich gehört auch die Pazifische Auster selbst zu den Nutznießern der Klimaerwärmung. Zum Wachsen wurden sie in offenen Kulturen gehalten, weil man glaubte, die Nordsee sei für ihre Vermehrung viel zu kalt. Das aber änderte sich zum Vorteil der Austern. Liegt die Wassertemperatur in den Monaten Juli und August über 18 C, dann erfolgt meist eine erfolgreiche Vermehrung und Ansiedlung von Jungaustern [11]. Das war in den letzten Jahren im Wattenmeer regelmäßig der Fall und trug wesentlich zum Erfolg der Austerninvasion bei. Diese Beispiele zeigen, dass vor allem die Kombinationswirkung zwischen ansteigenden Temperaturen und der Einschleppung exotischer Arten für die grundlegenden Veränderungen im Wattenmeer verantwortlich ist. Hierdurch haben sich neue Lebensgemeinschaften entwickelt, welche die Wechselwirkungen zwischen den Organismen im gesamten Lebensraum neu strukturieren. Gezeitenbereich: Der Gezeitenbereich des Wattenmeeres umfasst die Zone, die bei Ebbe frei fällt, wenn das Wasser seinen niedrigsten Stand erreicht hat und bei anschließender Flut wieder unter Wasser gerät. Niedrigwasserlinie: Die Wasserlinie, die bei Ebbe bei dem niedrigsten Stand des Wassers erreicht wird. Sublitoral: dauerüberflutete Gebiete des Wattenmeeres. Das Wattenmeer ist per Definition von der Nordsee durch die Linie der vorgelagerten Inseln abgegrenzt. Deshalb gehören zum Wattenmeer auch ständig unter Wasser gelegene Bereiche. Weltnaturerbe: Ein von der UN-Organisation für Bildung, Wissenschaft und Kultur (UNESCO) verliehener Status für Naturdenkmäler mit weltweit herausragendem Wert. In Deutschland ist das Wattenmeer die erste Naturlandschaft mit Weltnaturerbe-Status. Biologische Filter Auffallend ist der hohe Anteil unter den eingeschleppten Arten, die sich filtrierend ernähren. Dazu zählen die erwähnte Amerikanische Pantoffelschnecke, die Australische Seepocke und auch die Pazifischen Austern. In den Austernriffen leben zudem noch weitere Exoten, wie die Manteltiere Styela clava und Molgula manhattensis, die sich ebenfalls von Nahrungspartikeln aus der Wassersäule ernähren. Im Sublitoral kommt noch die Amerikanische Schwertmuschel Ensis americanus dazu, deren Larven mit Ballastwasser 1978 in die Nordsee gelangten und welche heute die häufigste Muschelart im dauerüberfluteten Bereich des Wattenmeeres darstellt (Abbildung 12). War ursprünglich die Miesmuschel der effektivste Filtrierer im Gebiet, teilt sie sich nun diese wichtige biologische Funktion mit einer Reihe exotischer Arten [10]. Die Gesamtfiltrationsleistung des Ökosystems ist damit vermutlich deutlich angestiegen [12], was wesentlich zur Klarheit des Meerwassers beiträgt, denn ein hoher Anteil organischer Substanz ist so in den Organismen gebunden.dies verdeutlicht,dass sich die Zuwanderung und Ausbreitung neuer Arten nicht nur auf einzelne Teilgebiete und einzelne Arten des Wattenmeeres auswirkt,sondern das gesamte System maßgeblich beeinflusst. Mit der starken Zunahme filtrierender Organsimen stellt sich die Frage, ob es nicht irgendwann zu einer Nahrungsknappheit kommt, welche dann die Ausbreitung und das Vorkommen exotischer, aber auch heimischer Organismen bestimmen kann. Dies ist umso mehr von Bedeutung, da weitere Anstrengungen der Anrainerstaaten gemacht werden, die Nährstofffrachten über die Flüsse in die Nordsee zu reduzieren [13]. Angestrebt wird hierbei der vorindustrielle Zustand. Es soll eine geringere Eutrophierung erreicht werden, was eine Reduzierung des Wachstums planktischer Algen nach sich zieht. Diese sind wiederum Nahrungsgrundlage der filtrierenden Organismen. Bisher scheint aber keine Nahrungsknappheit zu bestehen und damit auch großräumig keine Konkurrenz zwischen den Organismen, welche die eine oder andere Art jeweils deutlich benachteiligt. Ob dies auch in einer zukünftig vielleicht nährstoffärmeren Nordsee der Fall ist und wie sich das auf die Interaktionen und den Erfolg einzelner Arten auswirkt, ist noch völlig offen. Ausblick Lokal nimmt die Biodiversität durch eingeschleppte Arten oft beträchtlich zu. Mit zunehmender biologischer Globalisierung können sich aber weit voneinander entfernte Lebensgemeinschaften der Küsten immer ähnlicher werden. Dieser Prozess beschleunigt sich durch Arten, die sich leicht verschleppen lassen oder die, wie die Pazifische Auster, weltweit für Kulturzwecke eingeführt wurden. Außer in ihrem Ursprungsgebiet entlang der japanisch-chinesischen Küsten ist sie nicht nur in Europa zur dominanten Auster geworden, sondern auch in Nord- und Südamerika, Südafrika, Australien und Neuseeland. Der Japanische Beerentang ist inzwischen sowohl an den Küsten Nordamerikas wie Europas in dichten Beständen weit verbreitet. Das ähnelt dem globalisierten Angebot in den Fastfood-Res- 208 Biol. Unserer Zeit 3/2010 (40) Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

8 WELTNATURERBE WATTENMEER IM FOKUS ABB. 12 Die lang gestreckten Schwertmuscheln Ensis americanus entwickelten sich schnell zum wichtigsten Filtrierer im flachen Sublitoral. Wellen spülten hier die Schalen auf ein Riff Pazifischer Austern. taurants und wurde deswegen auch schon als,macdonaldization bezeichnet. Mit der Etablierung der neuen Arten entstehen immer wieder lokalspezifische Durchmischungen mit ansässigen Populationen. Diese können positive Effekte für heimische Organismen bewirken, wie das im Fall des Japanischen Beerentanges im Wattenmeer beobachtet wird. Dennoch besteht die Gefahr, dass regionale Besonderheiten zunehmend schwinden. Darüber hinaus ist nicht auszuschließen, dass eine zukünftig einwandernde Art gravierende Effekte auf den heimischen Lebensraum und die Lebensgemeinschaften ausübt. Dies ist eine Art ökologisches Roulette mit unvorhersehbarem Ausgang. Das Wattenmeer wurde 2009 zum Weltnaturerbe ernannt, gerade weil es sich durch so viele einzigartige Naturwerte auszeichnet. Die Globalisierungsfolgen kennen aber keine Grenzen und in Kombination mit der weltweiten Erwärmung hat das Veränderungstempo in den Lebensgemeinschaften des Wattenmeeres revolutionäre Ausmaße angenommen. Internationale Abkommen zur Eindämmung der Verschleppung von Meeresorganismen durch Schiffe und die Aquakultur gibt es zwar, aber die Umsetzung erweist sich als ebenso schwierig wie bei der angestrebten Reduzierung der CO 2 -Emissionen. Dennoch sind es vor allem vorbeugende Maßnahmen, die unerlässlich sind, um dem Zuwanderungsstrom exotischer Arten in heimische Küstengewässer entgegenzutreten. Zusammenfassung Neue Untersuchungen im Wattenmeer decken eine Überflutung durch eingeschleppte Arten auf, die sich in den vergangenen Jahren vor allem im Flachwasserbereich direkt unterhalb der Gezeitenzone ausbreiten konnten. Hier sind sie Nutznießer der durch den globalen Klimawandel verursachten ansteigenden Wassertemperaturen. Entstanden ist eine diverse Lebensgemeinschaft von Algen und Wirbellosen, die sich fortlaufend weiter verändert. Neben der strukturellen Komplexität der biogenen Habitate hat besonders die funktionelle Gruppe der filtrierenden Organismen zugenommen. Insgesamt ist das gesamte Ökosystem in einen Umbruch geraten, der nicht mehr umkehrbar ist. Summary Globalization under water: Alien species in the Wadden Sea World Heritage Recent investigations reveal an increasing number of nonnative species in the Wadden Sea which profit from warmer water temperatures caused by global change. These exotic species achieve highest occurrence and densities in shallow waters near the low tide water level. In this tidal zone, a highly diverse species community of algae and invertebrates became established and will continue to alter in composition. This leads to enhanced complexity of biogenic habitats and to a prevalence of filter feeding organisms. Thus, we observe a fundamental change of the whole Wadden Sea ecosystem which is without return Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 3/2010 (40) Biol. Unserer Zeit 209

9 Schlagworte Weltnaturerbe,Wattenmeer, Neobiota, Klimawandel Literatur [1] N. Volkenborn, K. Reise, Effects of Arenicola marina on polychaete functional diversity revealed by large-scale experimental lugworm exclusion, J. Sea. Res. 2007, 57, [2] K. Reise, Pacific oysters invade mussel beds in the European Wadden Sea, Senckenbergiana maritima 1998, 28, [3] K. Reise, Oysters: Natives gone and aliens coming. In: W. Rabitsch, F. Essl, F. Klingenstein (Hrsg.), Biological Invasions-from Ecology to Conservation, Neobiota 2007, 7, [4] C. Buschbaum, B. Saier, Biodiversität und nachhaltige Nutzung Ballungszentrum Muschelbank. Biol. Unserer Zeit 2003, 33, [5] J. Kochmann, C. Buschbaum, N. Volkenborn, K. Reise, Shift from native mussels to alien oysters: differential effects of ecosystem engineers, J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 2008, 364, [6] C. Buschbaum, I. Schrey, Gespensterkrebse aus Fernost erobern die Nordsee, Biol. Unserer Zeit 2005, 35, [7] P. Polte, C. Buschbaum, Native pipefish Entelurus aequoreus are promoted by the introduced seaweed Sargassum muticum in the northern Wadden Sea, North Sea, Aquat. Biol. 2008, 3, [8] B. R. MacKenzie, D. Schiedeck, Long-term sea surface temperature baselines - time series, spatial covariation and implications for biological processes, J. Marine Systems 2007, 68, [9] S. Witte, C. Buschbaum, J. E. E. van Beusekom, K. Reise, Does climatic warming explain why an introduced barnacle finally takes over after a lag of more than 50 years? Biol. Invas. 2010, submitted. [10] K. Reise, Nordseeküste: Klimawandel und Welthandel komponieren Lebensgemeinschaften neu. In: Warnsignal Klima: Gesundheitsrisiken, Gefahren für Menschen, Tiere und Pflanzen (Hrsg. J. L. Lozan et al.), GEO 2008, [11] S. Diederich, G. Nehls, J. E. E. van Beusekom, K. Reise, Introduced Pacific oysters (Crassostrea gigas) in the northern Wadden Sea: Invasion accelerated by warm summers? Helgol. Mar. Res. 2005, 59, [12] K. Reise, S. Olenin, D. W. Thieltges, Are aliens threatening European aquatic coastal ecosystems? Helgol. Mar. Res. 2006, 60, [13] K. Reise, J. E. E. van Beusekom, Interactive effects of global and regional change on a coastal ecosystem. Helgol. Mar. Res. 2008, 62, Danksagung Untersuchungen im flachen Sublitoral durchzuführen hat uns vor neue logistische Herausforderungen gestellt, die nur durch den Erfindungsreichtum und das handwerkliche Geschick von Reimer Magens gelöst werden konnten. Elisabeth Herre war eine große Hilfe bei den Abbildungen. Die Autoren Christian Buschbaum, geboren 1968, arbeitet als Meeresbiologe an der Wattenmeerstation Sylt des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung. Er beschäftigt sich intensiv mit den Effekten eingeschleppter Arten in marinen Ökosystemen und führt weltweit vergleichende Untersuchungen zur Küstenökologie durch. Karsten Reise, geboren 1946, ist Leiter der Wattenmeerstation Sylt des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung. Nach Studium und Promotion im In- und Ausland habilitierte er sich 1982 an der Universität Göttingen und unterrichtet heute Küstenökologie an der Universität Kiel. Korrespondenz: Dr. Christian Buschbaum Prof. Dr. Karsten Reise Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung Wattenmeerstation Sylt Hafenstraße List/Sylt Christian.Buschbaum@awi.de 210 Biol. Unserer Zeit 3/2010 (40) Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim