Besser als ihr Ruf

Doch es scheint, als hätte man den Quallen unrecht getan. Aktuelle Forschungsergebnisse von Charlotte Havermans und anderen Quallenexperten weltweit zeigen, dass die Biologie der Tiere weitaus komplexer ist als angenommen. Quallen sind keinesfalls Nichtsnutze der Nahrungsnetze. Sie sind ein zentraler und wichtiger Bestandteil. Sie fressen Plankton, Krebse und Fische, dienen aber auch ihrerseits vielen Meeresorganismen als Nahrung. Der riesige, mehrere Hundert Kilo schwere Mondfisch zum Beispiel frisst Quallen besonders gern.

„Fische, Krebse und andere Meerestiere kann man mit Netzen fangen und anschließend bestimmen“, sagt Havermans. „Viele Quallen aber werden dabei zerstört und enden als undefinierbare Masse. Kein Wunder, dass man sie lange kaum beachtet hat – und dass noch so wenig über sie bekannt ist.“ Die Forscherin geht sehr behutsam vor, nutzt sehr feine Netze, um die Tiere aus dem Wasser zu holen. Ganz empfindliche Quallen fängt sie mit Wasserschöpfern ein, um sie anschließend im Aquarium zu beobachten und zu bestimmen. „Wir wissen heute noch viel zu wenig über die Verbreitungsgebiete der Quallen, darüber, wie sich der Nachwuchs entwickelt und was verschiedene Quallenarten eigentlich fressen. Wie wollen wir da Aussagen über die Zukunft machen?“ Die Tiere allgemein als Profiteure des Klimawandels zu betrachten, sei viel zu simpel. Da Quallen lange Zeit für die Fischerei und die Meeresforscher Nebensache waren, sei kaum bekannt, wie groß die Quallenbestände früher eigentlich waren. Damit fehle die Basis, um daran die heutigen Bestände zu messen.

Havermans schaut genauer nach, um die Theorie vom „Rise of the jelly“ zu überprüfen. Unlängst hat sie die Quallenfauna in einem vergleichsweise warmen norwegischen Fjord mit jener vor Spitzbergen verglichen – und die Daten dann mit einer Klimarechnung kombiniert. Mithilfe dieser Modellrechnungen fand sie heraus, wie sich die Quallenbestände bis zum Jahr 2050 im Zuge des Klimawandels entwickeln könnten: Wird die Arktis wärmer, dringen Quallen aus dem Süden nach Norden vor. Arktische Arten ziehen sich in die verbliebenen kalten Gebiete ganz im Norden zurück oder werden seltener. In der Summe könnte die Arktis in 30 Jahren von atlantischen Quallenarten dominiert sein. Von Meeren voller Schleim kann allerdings nicht die Rede sein.

Schwärme von Quallen

Der Meeresbiologe Steven Haddock vom Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) in Kalifornien hat sich viel mit der Frage befasst, wie es zu dem schlechten Image der Quallen kommen konnte. Seine Antwort: Es sei die Mischung aus Halbwissen, Medienhype und schlechter Forschungskommunikation. „Wie immer verkaufen sich die schlechten Nachrichten besonders gut – vor allem die Massenvermehrungen von Quallen, die riesigen Schwärme, die hier und da immer wieder auftreten“, sagt Haddock. In den vergangenen Jahren hat er die Schlagzeilen gesammelt: „Quallen übernehmen die Macht im Meer“, „Invasion der Killerquallen“, „Gigantischer Schwarm führt zur Abschaltung von Atomkraftwerk“. Allerdings geht aus historischen wissenschaftlichen Aufzeichnungen und Daten hervor, dass es Massenvermehrungen und -strandungen von Quallen schon immer gab. Vieles deute laut Haddock darauf hin, dass die riesigen Schwärme in einem natürlichen, mehrjährigen Rhythmus auftreten – ganz unabhängig vom Klimawandel.

Inzwischen gehen Haddocks Kollegen mit Drohnen auf die Suche nach Quallenschwärmen, um genauer zu untersuchen, wann und wo sie auftreten. Klar ist schon jetzt, dass die einfache Gleichung „Wärmere Ozeane gleich mehr Quallen“ nicht aufgeht. So hat zum Beispiel eine wissenschaftliche Studie aus Alaska gezeigt, dass die Quallenpopulation im Beringmeer in den frühen 2000er-Jahren abgenommen hat, obwohl die Wassertemperaturen stiegen. Richtig ist, dass die Überdüngung von Küstengebieten mit Nährstoffen aus der Landwirtschaft dazu führen kann, dass Plankton bestens gedeiht und sich in der Folge planktonfressende Quallen massenhaft vermehren. Natürlich kann es für Strandurlauber gefährlich werden, wenn giftige Quallen in Massen stranden, und Fischern kann ein solcher Schwarm die Netze verstopfen. Doch ärgert es Haddock, wenn Kollegen voreilige Schlüsse ziehen und die Quallen pauschal verdammen.

Wobei es nicht nur um Quallen geht. Haddock und andere Quallenexperten sprechen eher vom „gelatinösen Plankton“, zu dem neben den Echten Quallen noch viele andere wässrige Lebewesen gehören. Abgesehen von den bekannten Schirmquallen, die mit ihrem pulsierenden Körper durchs Wasser schwimmen, begegnen den Wissenschaftlern zum Beispiel auch Rippenquallen, von denen manche Stachelbeeren ähneln. Sie bewegen sich mit feinen Flimmerhärchen fort, die den Körper in langen Reihen überziehen. Eine andere Form des gelatinösen Planktons ist die durchscheinende Feuerwalze. Dabei handelt es sich nicht um ein einzelnes Tier, sondern um eine riesige Kolonie aus winzigen Klonen. Berührt man die Kolonie, leuchtet sie in Kirschblütenrosa auf. Zu den faszinierenden gelatinösen Geschöpfen zählen auch Appendikularien, Tiere mit einem winzigen Körper, den sie mit einem filigranen Geflecht aus fein verwobenen Klebefäden umspinnen, um damit Plankton einzufangen.

Fressverhalten filmen

Haddock erforscht gelatinöses Plankton seit gut 20 Jahren. Viele Hundert Mal ist er hinabgetaucht, um die Tiere zu beobachten. Dabei hat er nicht nur die große Vielfalt der bizarren Lebewesen kennengelernt, sondern auch verstanden, dass die verschiedenen Arten im Nahrungsnetz unterschiedliche Rollen besetzen. Vor einiger Zeit begann er zusammen mit anderen Biologen, Videoaufnahmen auszuwerten, die MBARI-Kollegen in den vergangenen 27 Jahren mit Unterwasserkameras gemacht hatten. Sein Ziel: das Filmmaterial aus bis zu 4.000 Meter Tiefe nach fressenden Quallen zu durchforsten – eine Fleißarbeit. „Die wahre Vielfalt des gelatinösen Planktons erschließt sich erst, wenn man von den Küsten in die tieferen Meeresgebiete abtaucht“, sagt Haddock. „Wir haben ganz verschiedene Strategien identifiziert, nach denen die Tiere fressen oder auf die Jagd gehen.“ Von Vorteil sei dabei, dass gelatinöse Tiere meist durchscheinend seien und dass man von außen sehen könne, was in ihrem Magen lande. Manche Arten filtern Plankton aus dem Wasser. Andere umschließen Tiefseefische mit ihren Tentakeln. Wieder andere saugen die Opfer direkt in ihren Schlund. Und natürlich fressen gelatinöse Tiere auch andere Quallen-Arten.

Haddock notierte während der Filmanalyse auch, wenn Fische, Tintenfische oder Borstenwürmer Jagd auf gelatinöses Plankton machten. Dank der Analyse konnte er schließlich das Nahrungsnetz im Meer ganz neu zeichnen: Die verschiedenen gelatinösen Planktonarten sind aufs Engste und sehr komplex miteinander und mit anderen Tierarten wie Fischen, Tintenfischen, Schnecken, Tiefseewürmern und Krebsen verbunden. Von einer Sackgasse kann also nicht die Rede sein.

Auf einer eigenen Forschungsreise beobachtete Haddock vor einiger Zeit mit einer Unterwasserkamera erstmals, wie ein Riesenkrake der Art Haliphron atlanticus eine große Qualle verspeiste. Auch andere Forscher haben inzwischen gezeigt, dass weitaus mehr Tiergruppen routinemäßig gelatinöses Plankton fressen als lange angenommen. Albatrosse, Kabeljau oder Schildkröten verschlingen Quallen in großen Mengen. Die Vorteile liegen auf der Hand: Gelatinöses Plankton ist leicht zu erbeuten. Kraftzehrende Jagdmanöver entfallen. Es ist schnell verdaut, weshalb Tiere sehr viel davon fressen können. Außerdem fressen viele Fische nur die besonders nahrhaften Teile der wässrigen Kreaturen, etwa die Geschlechtsorgane. Und wenn sich kleine Krebse oder Fische in den Tentakeln einer Qualle verfangen haben, ist sogar noch ein nahrhaftes Häppchen mit dabei.

Den wohl meisten Menschen begegnen Quallen vor allem an den Küsten – etwa, wenn der Wind einen Schwarm an den Strand treibt. Aus der Ostsee ist vor allem die weißliche Ohrenqualle bekannt, die man im Sommer häufig an der Hafenkante vorüberschwimmen sieht. Wie die Unterwasseraufnahmen vom MBARI zeigen, muss man aber tiefer ins Meer reisen, um Quallen und andere gelatinöse Tiere in ihrer ganzen Vielfalt zu verstehen.

„Midwater“ nennt Vanessa Stenvers diese Wasserwelt zwischen der Meeresoberfläche und dem Grund der Tiefsee. Die Biologin vom Meeresforschungszentrum Geomar in Kiel sagt: „In der Vergangenheit haben Forscher die Küstengebiete oder das Leben am Tiefseeboden im Blick gehabt. Daher gibt es noch so viel in dem gigantischen Wasserkörper zwischen der Wasseroberfläche und dem Meeresboden zu entdecken.“ Nach aktuellen Schätzungen sei bis heute weltweit nur etwa ein Prozent des Midwater-Bereichs erforscht. Dank moderner Kamerasysteme mit hoher Auflösung und autonomer Unterwasserroboter rücke dieser Lebensraum nun aber langsam in den Fokus. „Wir wissen jetzt, dass im freien Wasser sehr viel mehr gelatinöse Lebewesen existieren als gedacht“, so Expertin Stenvers.

Manche dieser Tiere sind perfekt an die Existenz im freien Wasser angepasst. Sie pflanzen sich zum Beispiel auf ungewöhnliche Weise fort. Die Vermehrung der Quallen verläuft normalerweise über zwei Lebensstadien (siehe Grafik): Geschlechtsreife Quallen geben Samen- und Eizellen ins Wasser ab, die dann verschmelzen und zu einer Larve heranwachsen. Diese Larve setzt sich am Meeresboden fest und entwickelt sich zu einem kleinen Polypen mit Fangarmen. Ist der festsitzende Polyp ausgewachsen, bildet er kleine Scheiben, die er nach und nach ins Wasser abgibt. Aus diesen Scheiben entstehen dann die Quallen. Im weiten Midwater aber kann der Tiefseeboden viele Hundert oder gar Tausend Meter entfernt sein. Daher nutzen dort viele Quallenarten frei schwimmende Borstenwürmer oder andere Kreaturen als Landeplatz für ihre Larven, die dann als blinde Passagiere auf der Außenhaut mitreisen und zum Polypen heranwachsen. Andere gelatinöse Planktonorganismen haben gar kein Polypenstadium mehr. Ihre Larven gehen direkt zum Leben im Wasser über.

„Mich fasziniert vor allem die Komplexität dieser durchsichtigen Wesen, deren Bauplan so simpel erscheint“, sagt Stenvers. Die Würfelqualle zum Beispiel hat Linsen-Augen, die fast so komplex gebaut sind wie die Augen von Wirbeltieren. Und obwohl Quallen zum großen Teil aus Wasser bestehen und eher einer Handvoll Glibber ähneln, ist ihr Körper strukturiert. Besonders auffällig sind die weißlichen Geschlechtsorgane, die durch die Haut hindurchschimmern. Der Magen ist meist als durchscheinender Sack zu erkennen. Doch selbst für Fachleute kann es schwierig sein, in der weichen Masse innere Organe und Strukturen auszumachen. Seit einiger Zeit untersuchen Meeresbiologen daher Quallen mit kleinen Computertomographen, Mikro-CTs. Die Quallen werden dafür betäubt, damit sich ihr Körper entspannt und ausdehnt. Erst dadurch werden die inneren Strukturen aus kleinen Kanälen und Kammern gut sichtbar. Auf den CT-Bildern lässt sich das Innenleben der Tiere dann weit besser erkennen als mit dem bloßen Auge.

Auch Stenvers ist davon überzeugt, dass die Qualle und andere gelatinöse Tiere im Lebensraum Meer eine große Rolle spielen – etwa auch beim Abtransport von CO₂ in die Tiefsee. Bekannt ist, dass die Meere große Mengen des Klimagases aufnehmen. Das Gas löst sich im Wasser, wird von Algen aufgenommen und landet, sofern die Algen gefressen werden, in Form anderer Kohlenstoffverbindungen in den Tieren. Sterben die Tiere, sinkt der Kohlenstoff mit den Kadavern in die Tiefsee ab und verbleibt dort zu einem Teil für Jahrtausende.

Quallen als CO₂-Transporteure

Für etliche Tierarten hatten Meeresforscher in den vergangenen Jahren errechnet, wie groß ihr Anteil am CO₂-Transport in die Tiefe ist. Nur die Quallen hatte man nicht auf der Rechnung, weil es lange Zeit an Daten zu ihrer Verbreitung und Masse mangelte. Erst vor wenigen Jahren haben internationale Forschergruppen damit begonnen, den Beitrag der gelatinösen Organismen abzuschätzen: Demnach sinkt mit den Kadavern weltweit jährlich mindestens eine Milliarde Tonnen Kohlenstoff zum Meeresboden. Umgerechnet entspricht das gut dem Dreifachen des deutschen Kohlendioxidausstoßes.

Wie Charlotte Havermans ist Vanessa Stenvers des Öfteren mit Forschungsschiffen unterwegs, um Quallen zu erforschen. „Die Suche kann mühsam sein, weil sie im weiten Ozean recht ungleichmäßig verteilt sind.“ Wenn im Bild der Unterwasserkamera endlich mal eine interessante Qualle auftaucht, stoppt das Team sofort. „Wir schauen uns dann das Tier genauer an. Man muss jede Gelegenheit nutzen.“ Kein Wunder, dass Charlotte Havermans ganz aufgeregt war, als die Quallen direkt am Anleger von Ny-Ålesund auf sie zu schwammen.

Die beiden Meeresbiologinnen gehören zu einer langsam wachsenden Gemeinschaft von Quallenfachleuten weltweit, die bemüht sind, die gelatinösen Lebewesen ins rechte Licht zu setzen. „Die Aussage, dass die Tiere künftig generell von warmen, sauerstoffarmen Meeresgebieten profitieren werden, ignoriert die Tatsache, dass die gelatinösen Tiere ganz verschiedene Ansprüche an ihren Lebensraum haben“, sagt Havermans. „Sie sind so verschieden wie die Fische im Meer.“