Was ist vertikale Migration?

Vertikale Migration ist die Bewegung bestimmter Organismen wie Zooplanktons im Meer- oder Süßwasser nach oben oder unten. Die vertikale Bewegung kann saisonal, ontogen oder zyklisch alle 24 Stunden erfolgen. Plankton muss sich jedoch entlang der Wassersäule bewegen, um Nahrung von der Wasseroberfläche zu erhalten oder Raubtieren zu entkommen. Die Migration hat erhebliche Auswirkungen auf Mesopredatoren und Apex-Predatoren, indem sie die Zugänglichkeit der Beute moduliert.

Entdeckung der vertikalen Migration

Auf dem Höhepunkt des Zweiten Weltkriegs fanden Forscher der University of California (UCDWR) heraus, dass es einige Echolote gab, die auf einen einzigartigen Nachhall hinwiesen. Zuerst führten sie es auf Wasserschicht-Streumittel oder das Vorhandensein eines feindlichen U-Bootes zurück. Während die US-Marineoffiziere Sonarmessungen im Ozean durchführten, hörten sie Deep Scattering Layer (DSL). Alle Beteiligten arbeiteten mit Biologen zusammen und stellten fest, dass der Nachhall mit der dielenvertikalen Migration zusammenhängt. Der Echolot detektierte vertikale Bewegungen von Meerestieren, die dichte Gruppierungen bilden könnten, die zur Entstehung eines falschen Meeresbodens führen.

Arten der vertikalen Migration

Es gibt drei Arten vertikaler Migration, nämlich diel, saisonal und ontogen.

Diel Migration

Diel ist die häufigste Form, bei der sich Organismen täglich durch die Tiefen der Wassersäulen bewegen. Zooplanktons wandern nachts, indem sie in der Dämmerung zur Wasseroberfläche aufsteigen und dann im Morgengrauen in die Tiefe des Wassers absteigen. Es gibt eine umgekehrte Wanderung, bei der Organismen tagsüber an die Wasseroberfläche aufsteigen und sich bei Sonnenuntergang in die Tiefe des Wassers zurückziehen. Die dritte Form der Diel-Wanderung ist zwar nicht üblich, umfasst jedoch mehrere Auf- und Abstiege in einem einzigen Zeitraum von 24 Stunden.

Saisonale Migration

Saisonale Migration ist, dass Zooplanktons in unterschiedlichen Wassertiefen gefunden werden, je nachdem ob es sich um Winter oder Sommer handelt, während die ontogenetische Klassifizierung dahingehend erfolgt, dass Organismen in unterschiedlichen Tiefen in unterschiedlichen Stadien ihres Lebenszyklus leben.

Ontogenetische Migration

Die ontogenetische Migration unterscheidet sich von den beiden früheren, da sie nicht von täglichen oder saisonalen Mustern abhängt. Die ontogenetische Migration findet dagegen während verschiedener Lebenszyklen von Organismen statt, wobei sie während bestimmter Zyklen in unterschiedlichen Tiefen leben.

Was stimuliert die vertikale Migration?

Die vertikale Migration kann durch endogene oder exogene Faktoren beeinflusst werden. Ein endogener Faktor stammt aus dem Organismus, während ein exogener Faktor von der Umwelt stammt. Beispiele für endogene Faktoren sind biologische Rhythmen, die sich nach der biologischen Uhr, dem Geschlecht des Organismus oder der Körpergröße im Verhältnis zum Prädationsrisiko richten. Beispiele für exogene Stimuli sind Salzgehaltsänderungen, Licht- und Sauerstoffverfügbarkeit, Gezeitenmuster, Wahrnehmung von Kairomonen von Raubtieren, Schwerkraft und Atmosphärendruck.

Gründe für die vertikale Migration

Die Hauptgründe für die vertikale Migration sind die Vermeidung von Raubtieren und die Suche nach Nahrung. Zooplanktons wandern auch tagsüber nach unten, da ein gewisser Wasserstand gefährlich sein kann. Energieeinsparung ist ein weiterer Grund. Einige Zooplanktone sind sehr klein und haben hohe Stoffwechselreaktionen. Sie können Energie sparen, indem sie warmes Wasser einspeisen und sich dann in kühlere Regionen zurückziehen. Organismen können die Migration nutzen, um Lebensmittelflecken zu lokalisieren und ultraviolettes (UV) Licht zu vermeiden. Marine Mikroorganismen gedeihen auch in weniger durchsichtigem Wasser besser und sind dort die Treiber von DVM (Diel Vertical Migration).

Auswirkung ungewöhnlicher Ereignisse auf die vertikale Migration

Das Auftreten eines ungewöhnlichen Ereignisses kann das Migrationsmuster drastisch verändern. Ein Beispiel sind Fälle, in denen die Sonne um Mitternacht in der Arktis auftaucht und das planktonische 24-Stunden-Migrationsmuster beeinflusst. Im Sommer erleben einige Regionen der Erde längere Sonnentage. Das Auftreten einer Sonnenfinsternis führt zu einer drastischen Verringerung der Lichtintensität, und da es tagsüber ist, ist das Migrationsmuster der Zooplankton betroffen.