Fremde Fische in Flüssen und Seen

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Im 19. Jahrhundert wurden viele Tiere und Pflanzen in andere Regionen gebracht, um die Fauna und Flora „zu bereichern“. Ein weiterer Beweggrund war das Aussetzen von Arten, die als Nahrungsmittel genutzt wurden. In unsere Breiten gelangten in dieser Zeit beispielsweise verschiedene Fische aus Nordamerika, so der Bachsaibling (Salvelinus fontinalis) und der Katzenwels (Ameiurus nebulosus). Im ausgehenden 19. Jahrhundert wurde in den mitteleuropäischen Ge- wässern die Regenbogenforelle (Oncorhynchus my- kiss) eingeführt, und umgekehrt die bei uns heimische Mit der Globalisierung hat die Zahl invasiver Pflanzen und Tiere massiv zugenommen. Das gilt auch für unsere Süßgewässer. Nicht-heimische Organismen können für folgenreiche Beeinträchtigungen der Ökosysteme und für ökonomische Schäden sorgen. Ein aktuelles Beispiel sind die Schwarzmeergrundeln. Ihre Ausbreitungswege und mögliche Maßnahmen zu ihrer Eindämmung werden zur Zeit erforscht. Schwarzmundgrundel & Co. Fremde Fische in Flüssen und Seen PATRICIA HOLM | I RENE K ALCHHAUSER | P HILIPP HIRSCH DOI:10.1002/biuz.201410552 392 | Biol. Unserer Zeit | 6/2014 (44) © 2014 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Online-Ausgabe unter: wileyonlinelibrary.com D as Wandern von Arten ist ein natürlicher Vorgang, und das Verbreitungsgebiet einer Art wird durch biogeografische Grenzen – wie zum Beispiel Wander- hindernisse oder Temperaturunterschiede – definiert. Diese können sich innerhalb erdgeschichtlicher Zeit- räume ändern. Natürliche Verschiebungen treten bei- spielsweise mit großen klimatischen Veränderungen auf. So wanderten zahlreiche Arten nach dem Rückzug der Gletscher der letzten Eiszeit vor 11.000 Jahren nach Nord- und Mitteleuropa ein. Erst durch die Aktivitäten des Menschen ist die Ver- frachtung von Tieren und Pflanzen über biogeografi- sche Grenzen hinweg in größerem Maßstab erfolgt. Bei der Verschleppung limnischer Arten ist dies besonders offensichtlich. Das Gewässer eines Fluss-Einzugsgebie- tes ist unter natürlichen Bedingungen von einem an- grenzenden Einzugsgebiet vollständig isoliert. Diese Hürde können die meisten Tiere und Pflanzen aquati- scher Ökosysteme nur überwinden, wenn sie über die Einzugsgebietsgrenzen hinweg transportiert werden oder die Grenzen zwischen den Einzugsgebieten, zum Beispiel durch Kanäle, durchlässig werden. Seit Jahrtau- senden umgeben sich Menschen auf ihren Wanderun- gen mit den ihnen vertrauten Arten, sei es als Nah- rungslieferant oder aus Freude an Tieren und Pflanzen aus der Heimat. So ist der Karpfen ursprünglich wohl in Ostasien beheimatet gewesen, wurde aber bereits von den Griechen und Römern in Teichen gehalten, und die ersten Karpfenzuchten sind in Europa unter Karl dem Großen um das Jahr 800 entstanden. ABB. 1 Die Schwarzmundgrundel (Neogobius melanosto- mus) breitet sich aus. Bild: Universität Basel.

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Im 19. Jahrhundert wurden viele Tiere und Pflanzenin andere Regionen gebracht, um die Fauna und Flora„zu bereichern“. Ein weiterer Beweggrund war das Aussetzen von Arten, die als Nahrungsmittel genutztwurden. In unsere Breiten gelangten in dieser Zeit beispielsweise verschiedene Fische aus Nordamerika,so der Bachsaibling (Salvelinus fontinalis) und derKatzenwels (Ameiurus nebulosus). Im ausgehenden19. Jahrhundert wurde in den mitteleuropäischen Ge-wässern die Regenbogenforelle (Oncorhynchus my-kiss) eingeführt, und umgekehrt die bei uns heimische

Mit der Globalisierung hat die Zahl invasiver Pflanzen und Tiere massiv zugenommen. Das gilt auch für unsereSüß gewässer. Nicht-heimische Organismen können für folgenreiche Beeinträchtigungen der Ökosysteme und füröko nomische Schäden sorgen. Ein aktuelles Beispiel sind die Schwarzmeergrundeln. Ihre Ausbreitungswege und mögliche Maßnahmen zu ihrer Eindämmung werden zur Zeit erforscht.

Schwarzmundgrundel & Co.

Fremde Fische in Flüssen und SeenPATRICIA HOLM | IRENE KALCHHAUSER | PHILIPP HIRSCH

DOI:10.1002/ biuz.201410552

392 | Biol. Unserer Zeit | 6/2014 (44) © 2014 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, WeinheimOnline-Ausgabe unter:wileyonlinelibrary.com

Das Wandern von Arten ist ein natürlicher Vorgang,und das Verbreitungsgebiet einer Art wird durch

biogeografische Grenzen – wie zum Beispiel Wander-hindernisse oder Temperaturunterschiede – definiert.Diese können sich innerhalb erdgeschichtlicher Zeit-räume ändern. Natürliche Verschiebungen treten bei-spielsweise mit großen klimatischen Veränderungenauf. So wanderten zahlreiche Arten nach dem Rückzugder Gletscher der letzten Eiszeit vor 11.000 Jahrennach Nord- und Mitteleuropa ein.

Erst durch die Aktivitäten des Menschen ist die Ver-frachtung von Tieren und Pflanzen über biogeografi-sche Grenzen hinweg in größerem Maßstab erfolgt. Beider Verschleppung limnischer Arten ist dies besondersoffensichtlich. Das Gewässer eines Fluss-Einzugsgebie-tes ist unter natürlichen Bedingungen von einem an-grenzenden Einzugsgebiet vollständig isoliert. DieseHürde können die meisten Tiere und Pflanzen aquati-scher Ökosysteme nur überwinden, wenn sie über dieEinzugsgebietsgrenzen hinweg transportiert werdenoder die Grenzen zwischen den Einzugsgebieten, zumBeispiel durch Kanäle, durchlässig werden. Seit Jahrtau-senden umgeben sich Menschen auf ihren Wanderun-gen mit den ihnen vertrauten Arten, sei es als Nah-rungslieferant oder aus Freude an Tieren und Pflanzenaus der Heimat. So ist der Karpfen ursprünglich wohl inOstasien beheimatet gewesen, wurde aber bereits vonden Griechen und Römern in Teichen gehalten, und dieersten Karpfenzuchten sind in Europa unter Karl demGroßen um das Jahr 800 entstanden.

A B B . 1 Die Schwarzmundgrundel (Neogobius melanosto-mus) breitet sich aus. Bild: Universität Basel.

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Bachforelle (Salmo trutta fario) nach Nordamerikaund Neuseeland gebracht. Die genetischen Spuren sindnoch heute sichtbar, so sind in den Schweizer Bachfo-rellen die Gene eines Stammes aus einer Fischzucht inDänemark nachweisbar. Heute zählen beide Arten zuden schlimmsten Invasoren in den neuen Lebensräu-men.

Nicht alle Neozoen sind InvasorenZahlreiche der bei uns eingeführten Fischarten habensich in verschiedenen Ländern etabliert, so die Regen-bogenforelle (31 Länder), der Graskarpfen (27 Länder)und der Bachsaibling (26 Länder). Von invasiven Artenspricht man, wenn Neozoen relevante ökologische,und/oder wirtschaftliche Schäden verursachen, dochwann sie das in dem jeweiligen neu eroberten Lebens-raum tun, ist kaum vorhersehbar. Deshalb verzichtenviele Wissenschaftler auf diese Unterscheidung. VieleNeozoen werden nicht entdeckt, besonders wenn sieklein und unauffällig sind oder in verborgenen Habita-ten leben. Die meisten Neuankömmlinge sind unpro-blematisch, sie verschwinden wieder. So konnten sichvon den angenommenen 39 Fischarten, die von Nord-amerika nach Europa gelangten, 19 Arten etablierenund 12 davon breiteten sich aus, während umgekehrtvon den geschätzten 25 Fischarten, die von Europanach Nordamerika gelangten, nur 9 sich etabliertenund 5 sich ausbreiteten. In den Gewässern derSchweiz wurden 15 und in Österreich 28 eingeführteFischarten gezählt. In Deutschland konnten sich von93 registrierten nicht-heimischen Fischarten (Süßwas-serfische und wandernde Arten) 14 Arten sicher etab-lieren.

Werden Arten invasiv, folgt die Populationsentwick-lung oft einem typischen Verlauf. Auf eine Phase derEtablierung auf niedrigem Niveau der Populations-größe folgt eine starke Populationsentwicklung unddann eine Sättigungsphase, in der die Populationsgrößeum die Kapazitätsgrenze oszilliert. Diese Phasen kön-nen je nach Art und den anzutreffenden Bedingungensehr unterschiedlich lange dauern. Zum Beispiel zeig-ten die Populationsdichten eingeschleppter Karpfen inAustralien erst circa 15 Jahre nach dessen Etablierungeinen sprunghaften Anstieg, während sich die Popula-tionen der unten näher beschriebenen Schwarzmeer-grundeln (Abbildung 1) sehr rasch nach ihrer „Entde-ckung“ im Rhein stark entwickelten. Die Wahrschein-lichkeit, dass sich eingeführte Arten etablieren undinvasiv werden, ist je nach Taxon und Lebensraum sehrunterschiedlich. Die Etablierungswahrscheinlichkeitliegt für Fische bei 55 %, von denen wiederum 60 % in-vasiv werden. Bei Pflanzen liegen diese Zahlen zum Ver-gleich deutlich niedriger (22 bzw. 17 %) [1]. Die Gründehierfür sind noch unklar. Möglicherweise werden Tiereeher an für sie passende Orte und in geeignete Lebens-gemeinschaften verschleppt als Pflanzen.

Wie breiten sich nicht-heimische Fische ausund was erleichtert ihre Ausbreitung?

Fische werden in viele Gewässer aktiv eingesetzt, umden Ertrag zu erhöhen und die Bestände zu „verbes-sern“. In deutschen Gewässern ist das ein Hauptwegfür die Einführung fremder Arten. Unbeabsichtigt wer-den oft kleine Fische oder Jungfische in Besatzgewäs-ser ausgebracht: Besatzmaterial umfasst meist großeMengen juveniler Fische, zwischen denen sich schwererkennbar so genannte Nicht-Zielfischarten tummelnkönnen. Die Aquaristik ist ein weiterer wichtiger Wegfür die Verbreitung nichtheimischer Arten. Weltweitsind 115 erfolgreich eingeführte Süßwasserfischartenauf die Freisetzung aus Aquarien zurückzuführen [2].Falsch verstandene Tierliebe und Mitleid sowie Un-kenntnis über artgerechte Tötungsmethoden führenhäufig dazu, dass überzählige, aggressive, kranke oderzu groß gewordene Fische aus dem Hobby-Aquarium indie Gewässer entlassen werden [3].

Weniger offensichtlich ist, dass der Mensch schonseit vielen Jahrhunderten durch den Bau künstlicherWasserstraßen nicht nur gute Transportwege für sichund seine Güter einrichtet, sondern damit auch was-serlebenden Organismen das Überschreiten der Gren-zen biogeografischer Regionen ermöglicht. Ein Blickauf die Karte von Mitteleuropa zeigt, dass die ehemalsgetrennten Einzugsgebiete der Flüsse heute durch eineVielzahl von Kanälen miteinander in Verbindung ste-hen. Solche Wasserstraßen sind ideale Ausbreitungs-wege für aquatische Arten. Fische können durch dieseKanäle entweder aktiv wandern oder passiv, zum Beispiel mit der Strömung, verbreitet werden. IhrSchwimmvermögen und -verhalten sind je nach Art un-terschiedlich. Auch Schiffe können Fische transportie-ren, sei es, dass Laich angeheftet wird, oder dass Eieroder Juvenile mit Ballastwasser transportiert werden.

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I N K Ü R Z E

– In Deutschland konnten sich jetzt 14 nicht-heimische Fischarten sicher etablieren. – Seit den späten 1990er Jahren erleben Deutschland und Österreich eine Invasion

von Grundeln aus dem Schwarzen und Kaspischen Meer, diese Arten werden als„Schwarzmeergrundeln“ zusammengefasst. Fünf Grundelarten wurden zwischen-zeitlich in Deutschland nachgewiesen.

– Sie sind bodenlebende, vorzugsweise nachtaktive Fische, und erreichen ihre Ge-schlechtsreife mit 7–12 cm Körperlänge. Ihre Bauchflossen sind zu einem Saugnapfverwachsen.

– Die Grundeln stehen mit heimischen Fischarten in Konkurrenz um Habitate undNahrung. Außerdem ernähren sie sich räuberisch von dem Laich und den Jung -fischen anderer Arten.

– Durch verschiedene Maßnahmen ließe sich die enorme Ausbreitung der Schwarz-meergrundeln eindämmen. Diese sollten mit anderen Maßnahmen zur Eindäm-mung nicht heimischer Wasserorganismen koordiniert werden.

– Für die erfolgreiche Umsetzung bedarf es jedoch eines frühzeitigen Dialogs mit denAkteuren, also Personen aus den Handlungsfeldern Fischerei, Gewässermanage-ment, Aquaristik und Schifffahrt.

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TA B . N I C H T- H E I M I S C H E F I S C H A R T E N I N D EU T S C H L A N D, Ö S T E R R E I C H U N D D E R S C H W E I Z

Fischart Ursprungsregion Jahr der Einführung/ Einführungs-/ Länder mit Einwanderung Einwanderungs- etabliertem(Land) weg Bestand

vor 1900Karpfen (Cyprinus carpio) Asien 15. Jh.. Fischerei D, Ö, CHGoldfisch (Carassius auratus) Ostasien 17./18. Jh.. Zierfisch D, Ö, CHRegenbogenforelle (Oncorhynchus mykiss) Nordamerika 1880er Fischerei D, Ö, CHBachsaibling (Salvelinus fontinalis) Nordamerika 1880er Fischerei D, Ö, CHBrauner Katzenwels (Ameiurus nebulosis) Nordamerika 1880er Fischerei D, Ö, CHAmerikanischer Seesaibling Nordamerika 1886 (CH), Fischerei –, Ö, CH(Salvellinus namaycush) 1962 (Ö) Schwarzer Katzenwels (Ameiurus melas) Nordamerika 1890 (CH), Fischerei D, Ö, CH

1987–93 (D, Ö)Sonnenbarsch (Lepomis gibbosus) Nordamerika 1890er (D, CH), Zierfisch D, Ö, CH

1952 (Ö)Forellenbarsch (Micropterus salmoides) Nordamerika 1890 (CH), Fischerei –, Ö, CH

1911 (Ö)1900 bis vor 1990Peipus-Maräne (Coregonus maraenoides) Osteuropa 1904 Fischerei D, –, –Amerikanischer Zwerghundsfisch Nordamerika 1919 Zierfisch D, –, –(Umbra pygmaea)Juwelencichlide (Hemichromis letourneauxi) Afrika 1970 Zierfisch –, Ö, –Guppy (Poecilia reticulata) Südamerika 1973 Zierfisch D, –, –Blaubandbärbling (Pseudorasbora parva) Ostasien 1980–90 Fischerei D, Ö, CHab 1990Chinaschlammpeitzger Ostasien 1990 Zierfisch D, –, –(Misgurnus anguillicaudatus)Marmorgrundel (Proteorhinus semilunaris) Osteuropa 1997 Wasserstraßen D, (in Ö

heimisch), –Schwarzmundgrundel Osteuropa 1998–99 (D, Ö), Wasserstraßen D, Ö, CH(Neogobius melanostomus) 2012 (CH)Kesslergrundel (Ponticola kessleri) Osteuropa 1994 (Ö),1999 (Ö), Wasserstraßen D, Ö, CH

2011 (CH)Nackthalsgrundel (Babka gymnotrachelus) Osteuropa 1999 (Ö) Wasserstraßen D, Ö, –Flussgrundel (Neogobius fluviatilis) Osteuropa 2008 Wasserstraßen D, –, –In Deutschland, Österreich und der Schweiz sicher etablierte Fischarten mit Zeitraum der Einführung / Einwanderung. Kleinräumige Einbürgerungen ausNachbarländern und Fischarten mit unbekanntem Status sind nicht berücksichtigt. Daten für Deutschland (D) und Österreich (Ö) aus [4]. Daten für dieSchweiz (CH) aus [5, 6] und eigene Erhebungen.

A B B . 2 a) Kesslergrundel mit dem für die Schwarzmeergrundeln typischen Bauchsaugnapf (b). c) Metallreusen, mitHundefutter in einem Teesieb bestückt (Pfeil) und mit Steinen beschwert, zur Befischung von Schwarzmeergrundeln imHafen von Kleinhüningen, Basel. Bild: Universität Basel.

a)

b)

c)

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Neuankömmlinge – heuteEine beachtliche Zunahme der invasiven Süßwasser -fische in den deutschsprachigen Ländern lässt sich imZuge der Globalisierung feststellen (siehe auch die Tabelle auf S. 394). Seit den späten 1990er Jahren er-leben Deutschland und Österreich eine Invasion vonGrundeln aus dem Schwarzen und Kaspischen Meer,diese Arten werden als „Schwarzmeergrundeln“ zu-sammengefasst. Sie gehören zu den Gobiiden und da-mit zu den barschartigen Fischen (Perciformes). Siesind boden lebende, vorzugsweise nachtaktive Fische,und erreichen ihre Geschlechtsreife mit 7–12 cm Kör-perlänge. Ihre Bauchflossen sind zu einem Saugnapfverwachsen (Abbildung 2), mit dem sie sich am Grundfesthaften können [7] – ein Merkmal, das keine in Mit-teleuropa einheimische Art besitzt. Die Schwimm-blase fehlt diesen Arten. Schwarzmeergrundeln rich-ten sich gerne gegen die Strömung aus und können imSchwimmkanal durch kurze, kraftvolle Schwimm-stöße beträchtliche Geschwindigkeiten erreichen.Von einer dieser Arten, der Schwarzmundgrundel,weiß man, dass sie bis zu 35 cm/s erreichen kann, inruhigem Wasser bis zu 163 cm/s [8]. Kombiniert mitRuhephasen im Strömungsschatten von Steinen sinddie Grundeln so zu beachtlichen Schwimmleistungenfähig.

Fünf Arten, die Marmorgrundel (Proteorhinus se-milunaris), die Kesslergrundel (Ponticola kessleri), dieSchwarzmundgrundel (Neogobius melanostomus), dieFlussgrundel (Neogobius fluviatilis) und die Nackt-halsgrundel (Babka gymnotrachelus) wurden zwi-schenzeitlich in Deutschland nachgewiesen. Der Erst -ankömmling war die Marmorgrundel, die via Main-Do-nau-Kanal in das Rheineinzugsgebiet einwanderte undsich rasch stromabwärts ausbreitete, während die Aufwärts-Wanderung langsamer vonstatten ging. DieSchwarzmundgrundel wurde hingegen 1990 erstmalsim Golf von Danzig (Polen) [9] und dann 2004 im nie-derländischen Rheindelta gesichtet, und verbreitetesich erst von dort im Rhein stromaufwärts. Die rascheAusbreitung und das oft sprunghafte Auftreten in Häfenund deren Umgebung, während die dazwischenliegen-den Abschnitte augenscheinlich langsamer und nach-träglich besiedelt werden, deutet auf eine Rolle vonSchiffen als Transportmittel hin. In den Great Lakes inNordamerika beispielsweise sind die Schwarzmeer-grundeln in Häfen umso näher miteinander verwandt,desto mehr Schiffsverkehr zwischen den Häfen besteht[10]. Das ist ein starker Hinweis auf die Rolle von Schif-fen als Transportvehikel für Schwarzmeergrundeln.

Seit drei Jahren wird von Kessler- und Schwarz-mundgrundeln auch im Rhein bei Basel berichtet [11].Wir befischen seit Beginn ihres Auftretens den Hafenvon Kleinhüningen (Basel) regelmäßig mit Metallreu-sen (Abbildung 2). Ende 2013 stellten diese Grundeln80 % der Fische in den Reusen. Bei der Beurteilung die-

ser Zahl ist jedoch zu berücksichtigen, dass nicht alle Fische mit Reusen gefangen werden können. So istdiese Art der Fischerei beispielsweise für pelagische Fi-sche nicht geeignet. Die Populationsentwicklung derSchwarzmeergrundeln hingegen lässt sich mit dieserMethode gut verfolgen. Zählten wir im Jahr 2012 erst190 Kesslergrundeln, sind es im Jahr 2013 bereits 674 Tiere gewesen. Bei den Schwarzmundgrundeln no-tieren wir sogar eine exponentielle Zunahme (von 55auf 1444)!

Welche Auswirkungen habenSchwarzmeergrundeln auf das Ökosystem?

In bereits länger besiedelten und gut untersuchten Stel-len wird von einer anfangs exponentiellen Populati-onszunahme und dichten Besiedlung durch die Grun-deln berichtet. Dichten von 10–100 Individuen/m2 sindbekannt. Im Niederrhein stellen Grundeln mittlerweilefast 90 % der Fischartengemeinschaft [12]. Aus diesenhohen Abundanzen und aus den Ernährungsgewohn-heiten lässt sich ein deutlicher Effekt auf das Ökosys-tem postulieren. Erstens treten die Grundeln in reinräumliche Konkurrenz mit solchen heimischen Fi-schen, die wie sie Habitate mit Blocksteinufern bevor-zugen. In Experimenten wurden einheimische Grop-pen, die ähnliche Unterstände nutzen wie Grundeln,von diesen verdrängt. Die ausgeprägte Konkurrenz umLaichplätze zwischen invasiven Grundeln und einhei-mischen Groppen führte im Lake Michigan zum na-hezu vollständigen Verschwinden der einheimischenBodenfische [13]. Zweitens stehen Grundeln auch be-züglich der Nahrung in Konkurrenz zu einheimischenArten: Unsere ersten Studien zeigten eine substantielleNischenüberlappung mit kleinen Barschen (in Vorbe-

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A B B . 3 Magenanalysen von Schwarzmeergrundeln zeigen einen Ausschnittihres Nahrungsspektrums: kleine Fische, Fischlarven und Fischeier. Bild: Univer-sität Basel.

reitung). Und drittens ernähren sich Grundeln räube-risch. Unsere Beobachtungen zeigten, dass Jungfischedie etwa halb so groß wie Grundeln sind, von diesen ge-fressen werden können. Im Rhein stehen Rotaugen,kleine Barsche und der Laich von Stichlingen nebenwirbellosen Bodenlebewesen auf dem Speiseplan (Ab-bildung 3). In Gewässern mit Salmoniden muss zudemmit massivem Laichfraß durch die Grundeln gerechnetwerden – in den USA wurde von einem fast vollständi-gen Reproduktionsausfall durch Wegfraß des Seesaib-ling-Laichs berichtet [14]. Die Laichzeiten einheimi-scher Fischarten wie zum Beispiel der Äsche und derNase fallen in eine Periode des Frühjahrs, in der nicht-heimische Grundeln in der Donau bereits aktiv jagenund fressen [15].

Verursachen Schwarzmeergrundelnwirtschaftlichen Schaden?

Um Schäden zu berechnen, die durch invasive Fischar-ten entstehen, werden verschiedene ökonomische Mo-delle herangezogen. So wurden für die USA die Kostendurch Verluste und Schäden in der Umwelt durch alleinvasiven Fischarten auf 5,4 Mrd. US-$ pro Jahr veran-schlagt. Wenn die Kosten, die durch erhöhten Treib-stoffverbrauch aufgrund des vermehrten Reibungswi-derstandes, Verstopfen von Zuleitungen und andere Beeinträchtigungen entstehen sowie die Kosten für dieregelmäßige Untersuchung von Ballastwasser bei Schif-fen und die Entfernung von aquatischen Invasoren ge-gen die Erträge aus der Schifffahrt aufgerechnet wer-den, wären die Gesamtverluste durch schiffsbedingteInvasoren in den nächsten 50 Jahren um 750 Mio US-$höher als die Gewinne [16].

Für unsere Studien wurde eine Expertenbefragungmit einer ökonomischen Modellierung gekoppelt. Ineine solche Modellierung fließt beispielsweise ein, wiestark durch das Auftreten der Grundeln die Ausübungdes Hobbys „Angeln“ oder des Berufs „Fischerei“ be-einträchtigt wird, die verringerten Gewinne durch denVerkauf von Lizenzen und von Fischen, aber auch dieKosten, die durch das Management der Invasoren ent-

stehen. Grundlage der Abschätzung sind auch biologi-sche und ökologische Daten: Neben der oben genann-ten Raum- und Nahrungskonkurrenz und dem Schadendurch Wegfraß muss auch berücksichtigt werden, dassmöglicherweise andere Arten im Ökosystem profitie-ren. So berücksichtigt eines unserer Szenarien eine Zu-nahme der Raubfische Zander, Trüsche und Hecht. DieExperten aus Verwaltung und Fischerei wurden nachihrer Einschätzung zu Veränderungen in der Mengeund Artenzusammensetzung der Fänge, der Lizenzver-käufe und möglicher Gründe für diese Veränderungenbefragt. Zusammengenommen berechneten wir Kostenvon zirka 300.000 CHF pro Jahr für die Berufsfischerei,beziehungsweise circa 100.000 CHF pro Jahr für dieAngelfischerei für den bisher nicht betroffenen Zürich-see, sollten sich die Tiere dort ausbreiten und die Fi-scherei schädigen [17].

Welche Maßnahmen sind möglich und erfolgversprechend?

Die Biodiversitätskonvention verpflichtet die interna-tionale Staatengemeinschaft, Vorsorge gegen invasive Ar-ten zu treffen und diese gegebenenfalls zu bekämpfen.Die oben erwähnten Zahlenverhältnisse zwischen Ein-führung, Etablierung und Ausbreitung weisen daraufhin,dass besonders die Einführung in einen neuen Lebens-raum der kritische Schritt ist. Haben die Fische dieseneinmal bewältigt, sind Etablierung und Ausbreitung eherzu meistern. Daraus folgt auch, dass die größten An-strengungen gemacht werden sollten, um die Einfüh-rung neuer Fischarten zu unterbinden. Voraussetzungfür zielgerichtete Maßnahmen ist das Wissen um die Re-levanz der Einwanderungswege, was beispielsweise fürdie Schwarzmeergrundeln in unseren Gewässern heutenoch unklar ist. Zunächst sind Monitorings unerlässlichum zu klären, ob die Verbreitung (1) durch Schiffe (Bal-lastwasser,Anheften an Schiffsrümpfe); (2) durch aktiveWanderung (auch über Fischpässe, Umgehungsgewäs-ser und Schleusen hinweg) oder (3) durch Verschlep-pung mit Besatz in der Fischerei und Aquakultur, sowie(4) über die Aquaristik geschieht.

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A B B . 4 a) Laichfallen aus Tontöpfen und PVC-Röhren in einem Fahrradkorb, die auf den Grund des Gewässers (hier: Hafen Kleinhüningen) gelassen und 2x wöchentlich auf Grundellaich hin untersucht werden. b) Ein Gelege von Schwarz-mundgrundeleiern, angeheftet an das Innere des Tontopfs und c) die unverwechselbaren angehefteten Grundel eier. Bild: Universität Basel.

a) b) c)

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Vorläufige Handlungsempfehlungen für Maßnah-men zur Eindämmung der Ausbreitung der Schwarz-meergrundeln können wir schon heute abgeben. Der-artige Maßnahmen sind sinnvollerweise mit solchenzur Eindämmung anderer, nicht heimischer Wasseror-ganismen (wie Krebse, Muscheln, Algen, etc.) zu koor-dinieren. Wichtige Handlungsansätze sind Aufklärung,Information sowie Aus- und Weiterbildung von Akteu-ren in den verschiedenen Handlungsfeldern (Schiff-fahrt, Fischerei, Aquaristik, Gewässermanagement). Gesetzliche Grundlagen sind zu schaffen, beziehungs-weise ihr Vollzug ist zu gewährleisten um die Verwen-dung lebender Köderfische zu unterbinden, um denHandel (auch online-Handel) mit invasiven Fischen zubeschränken oder mit Auflagen zu versehen sowie dieunbeabsichtigte Verschleppung beim Fischbesatz vonGewässern zu vermeiden. Die Inspektion und Reini-gung von Bootsrümpfen, die transportiert und in an-dere Gewässer eingesetzt werden, ist eine relativ un-aufwändige, rasch umzusetzende Maßnahme, die in vielen Gewässern üblich ist (http://www.nonnative-species.org/checkcleandry/index.cfm) – in Deutsch-

land, Österreich und der Schweiz jedoch nicht vorge-schrieben ist.

Verbreitungsstadien der Fische sind vor allem Eierund Larven. Diese stehen im Fall von Schwarzmeer-grundeln reichlich zur Verfügung: Sie laichen in unse-ren Gewässern dreimal von März bis August und legenhunderte bis tausende Eier pro Gelege. Alle invasivenGrundeln benötigen zur erfolgreichen ReproduktionHöhlen unter Steinen oder anderen Gegenständen.Auch künstliche Habitate werden von invasiven Grun-deln dabei gerne angenommen. Durch die Entnahmevon Laich in betroffenen Gebieten kann im Idealfalldas Populationswachstum gebremst und die Popula-tion klein gehalten werden. Unsere Versuche, den Tie-ren Laichfallen anzubieten und den Laich zu entneh-men, sind sehr ermutigend (Abbildung 4): Bereitsnach kurzer Zeit im Wasser werden die versenktenTontöpfe und PVC-Röhren als Laichhabitat akzeptiertund so konnten wir im Sommer 2013 mit nur fünf Fal-len in den Hafenbecken von Kleinhüningen etwa34.000 Schwarzmund- und 8.000 Kesslergrundeleierentfernen.

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Mehr zu diesenForschungs -ergebnissen im Internet unterwww.programm-mgu.ch

A B B . 5 Die Schweiz mit dem Einzugsgebiet des Rheins und einem ihrer größten Nebenflüsse, der Aare, sowie der Stau-stufe am Kraftwerk Rheinfelden (rot). An diesem „Nadelöhr“ könnte eine weitere Ausbreitung der Schwarzmeergrun-deln eingeschränkt werden. Karte: verändert nach Wikimedia.

OberrheinStaustufe Rheinfelden

Aare

Rhein

Da bei diesen Fischen die Schlupfrate bei 95 % liegt,können wir auf diese Weise also eine hohe Zahl anNachkommen entfernen. Wir sind deshalb überzeugt,dass eine Reihe effizienter und effektiver Möglichkei-ten besteht, der Verbreitung invasiver Fischarten in un-seren Gewässern Einhalt zu gebieten. Der politischeWille ist allerdings ebenso gefragt wie die gezielte undadressatengerechte Information, Aus- und Weiterbil-dung.

Durch Verringerung der Ausbreitungseinheitenwürde dann auch die Weiterverbreitungswahrschein-lichkeit in neue, nicht befallene Gewässer sinken. AmBeispiel der Schweiz wird eindrucksvoll klar, was dasbedeuten kann: Die Schwarzmeergrundeln werden imMoment im gesamten Nieder-, Mittel-, und Oberrhein,bis Kaiseraugst a. Rhein gefangen, weiter stromaufwärtsgibt es sie wohl noch nicht. Die nächste, stromaufwärtsgelegene Barriere ist das kürzlich neugebaute Kraft-werk Rheinfelden. Hier endet die Handelsschifffahrtauf dem Rhein. Da es hier keine Schleuse gibt, müssenalle Schiffe und Boote, die oberhalb von Rheinfeldenauf dem Rhein unterwegs sind, entweder über denDamm des Kraftwerks Rheinfelden gehievt werdenoder vom Land aus eingesetzt werden. Falls dieSchwarzmeergrundeln über das Kraftwerk Rheinfeldenin den oberhalb gelegenen Rheinabschnitt gelangenwürden, könnten sie sich leicht im gesamten SchweizerRheineinzugsgebiet ausbreiten. Zwar gibt es auchstromaufwärts noch acht weitere Kraftwerke, doch wirvermuten, dass eine kleinräumige Ausbreitung derGrundeln aktiv möglich sein wird. Das Rheineinzugs-gebiet erstreckt sich über den größten Teil des Schwei-zer Gewässernetzes und über den Rhein entwässernknapp 70 % der Fließgewässer und alle Mittellandseender Schweiz (Abbildung 5).

Die naturwissenschaftliche Forschung kann Mög-lichkeiten zur Eindämmung von Ausbreitung und Po-pulationswachstum der invasiven Grundeln herausar-beiten und entsprechende Handlungsempfehlungenvorschlagen. Für die erfolgreiche Umsetzung konkreterMaßnahmen bedarf es jedoch eines frühzeitigen Dia-logs mit den Akteuren, also Personen aus den Hand-lungsfeldern Fischerei, Gewässermanagement, Aquaris-tik und Schifffahrt. So genannte transdisziplinäre Dia-loge zielen darauf ab, Betroffene und Beteiligte schonin der Ausarbeitungsphase von Maßnahmen und Um-setzungen in das Projekt zu integrieren. So könnenMaßnahmen auf dem vorhandenen Wissen aller Betei-ligten aufbauen, was die Chancen einer erfolgreichen,fachgerechten Umsetzung und hoher „Compliance“enorm steigert.

ZusammenfassungMit der Globalisierung steigt auch die Zahl nicht-heimischerFischarten in unseren Gewässern. Sie kommen über künst-liche Kanäle, werden mit Ballastwasser verschleppt oder

heften ihre Eier an Schiffe und andere Gegenstände. Vieledieser Arten bleiben unbemerkt, einige können sich jedochetablieren und sogar Schaden anrichten. Wir zeigen amBeispiel der bei uns eingewanderten Grundeln aus demSchwarzen Meer, insbesondere der Kesslergrundel und derSchwarzmundgrundel, wie vorgegangen werden kann, umdie Biologie und Ökologie dieser Arten zu charakterisieren,und den Schaden abzuschätzen. Mit dem Einsatz einfacherLaichfallen zeigen wir eine Möglichkeit, wie die Ausbreitungdieser Fische vielleicht eingeschränkt werden kann. Grund-sätzlich vielversprechend sind solche Maßnahmen dort, wowie am Hochrhein durch Kraftwerke künstliche Barrierenund damit möglicherweise kontrollierbare Nadelöhre be-stehen.

SummaryNon-native fishes in rivers and seasThe number of non-native fish species in our water bodies isincreasing in the course of globalisation. They navigate arti-ficial canals, travel in ballast water of ships or are displacedas eggs attached to ships and other materials. Many of thesespecies remain unnoticed but some may establish a repro-ductive population and even cause harm. Invasive gobiesfrom the Black Sea – especially the bighead goby and roundgoby – are taken as an example to explain how biology andecology can be studied and how we proceed to estimate thepotential risk. Simple egg traps may help to reduce dispersalof these fish. Such measures are especially promising at lo-cations such as the Upper Rhine where hydropower damspresent bottlenecks.

SchlagworteInvasionsbiologie, Neozoen, Schwarzmeergrundeln,Gobiidae, Management, Rheineinzugsgebiet

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Die Autorinnen und AutorenPatricia Holm hat in Heidelberg studiert und istProfessorin für Ökologie. Sie leitet das ProgrammMensch-Gesellschaft-Umwelt am Department Um-weltwissenschaften der Universität Basel und istGastprofessorin an der University of Alberta in Ed-monton, Kanada. Ihr Forschungsinteresse gilt denanthropogenen Einflüssen auf aquatische Ökosys-teme und der Entwicklung nachhaltiger Lösungen.

Philipp Hirsch hat in Karlsruhe, Freiburg und Kon-stanz studiert und in Schweden promoviert. Heutearbeitet er als Wissenschaftler im ProgrammMensch-Gesellschaft-Umwelt. Sein Forschungs -interesse gilt vor allem den ökologischen und evo-lutionsbiologischen Prozessen, die durch Arten -invasionen ausgelöst werden. Neben den Schwarz-meergrundeln untersucht er im Rahmen derForschungsstelle nachhaltige Energie- und Wasser-versorgung die Auswirkungen der Wasserkraft aufSchweizer Ökosysteme.

Irene Kalchhauser hat in Wien und Bergen (Norwe-gen) Molekularbiologie studiert und in Basel pro-moviert. Sie ist Wissenschaftlerin im ProgrammMensch-Gesellschaft-Umwelt und hat die Ankunftder Schwarzmundgrundeln in Basel durch gezieltesartgerechtes Monitoring frühzeitig entdeckt. IhrForschungsinteresse gilt populationsgenetischenund evolutionären Prozessen im Laufe von Arten -invasionen.

Korrespondenz: Prof. Dr. Patricia HolmProgramm MGUUniversität BaselVesalgasse 1CH-4051 BaselE-Mail: [email protected]

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