Eine neue Perspektive auf das Amphibiensterben aufgrund des globalen Wandels: Subletaler Umweltstress als Ursache für schleichende Populationsrückgänge

• Antragstellerin: Dr. Katharina Ruthsatz
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 459850971

Amphibien verzeichnen weltweit starke Populationsrückgänge aufgrund von Störungen im Zusammenhang mit dem anthropogenen globalen Wandel, wie beispielsweise der Zerstörung von Lebensräumen, der fortschreitenden Urbanisierung und der expandierenden Landwirtschaft. Amphibienbestände gehen jedoch auch in Lebensräumen zurück, die von diesen direkten Störungen nicht betroffen sind, möglicherweise verursacht durch Umweltstressoren, wie Verschmutzung, Krankheitserreger und den anhaltenden Klimawandel, resultierend in stetigen, aber schleichenden Populationsrückgängen. Amphibien reagieren auf subletale Umweltstressoren mit einem Anstieg des Stresshormonspiegels, welcher sich auch auf die Morphologie, Physiologie und Immunfunktion auswirkt und somit auch Konstitution, Gesundheit und letztendlich das Überleben beeinflussen kann. Das geplante Projekt zielt darauf ab, die Rolle subletaler Umweltstressoren in den schleichenden Amphibienrückgängen zu erklären und ein Frühwarninstrument zu entwickeln, mit dem durch nichtinvasive Stresshormonmessungen festgestellt werden kann, ob Populationen bereits chronisch gestresst sind, aber noch nicht oder schleichend zurückgehen. In diesem Projekt werden insbesondere die kurz- und langfristigen Effekte von Temperaturschwankungen und Nitratbelastungen auf morphologische, physiologische, endokrinologische, immunologische und genetische Stress-Biomarker untersucht. Die Studie wird sich auf eine noch häufige, aber langsam zurückgehende Froschart, den Grasfrosch (Rana temporaria), konzentrieren. Zudem zielt diese Studie darauf ab, das Akklimatisierungspotenzial dieser Art an stressige Umweltbedingungen zu ermitteln und die zukünftige Bedrohung von R. temporaria angesichts des globalen Wandels zu bewerten. Die Studie basiert auf drei aufeinander folgenden Komponenten: (A) einer Metaanalyse, welche das empirische Wissen über die interaktiven Effekte von Gewässerbelastung und Temperaturstress auf Amphibien untersucht, (B) einer Feldstudie, welche die Effekte verschiedener Nitratbelastungen in Laichgewässern auf den Stresshormonspiegel bei Kaulquappen und adulten Tieren von R. temporaria untersucht und (C) eine Laborstudie, welche die Effekte verschiedener Nitratbelastungen und Temperaturschwankungen auf diverse Stress-Biomarker während und nach der Metamorphose bei R. temporaria untersucht. Die Ergebnisse dieser Studie werden uns ermöglichen, Stressreaktionen auf sich verändernde Umgebungen ganzheitlicher zu verstehen, indem wir deren Auswirkungen auf diverse Stress-Biomarker aufzeigen. Des Weiteren werden wir durch diese Studie einen Einblick in den Einfluss subletaler Effekte des globalen Wandels auf Amphibienpopulationen erhalten, welche entweder zu einem schleichenden Populationsrückgang oder zu einer langfristigen Anpassung führen. Die Ergebnisse können folglich als Grundlage für geeignete Erhaltungsstrategien genutzt werden, bevor die Populationen von R. temporaria im gesamten Verbreitungsgebiet dramatisch zurückgehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Dr. Julian Glos; Professor Dr. Miguel Vences