Detektiv-Arbeit im Meer: Walforschung mittels Umwelt-DNA

Um Wale und andere bedrohte marine Arten wirksam zu schützen, müssen ihre Lebensräume unter Schutz gestellt werden. Das berücksichtigt auch die Biodiversitätsstrategie 2030 der Europäischen Union. Um jene Gebiete bestimmen zu können, die für die Erholung und Erhaltung der Biodiversität besonders relevant sind, ist allerdings eine ausreichende Datengrundlage notwendig: Zu dieser werden Forscher*innen aus Österreich, Portugal, Frankreich, Italien, Irland, Norwegen und Island gemeinsam mit Wirtschaftspartnern und interessierten Bürger*innen im Projekt „eWHALE“ beitragen. Bettina Thalinger, PhD, vom Institut für Zoologie der Universität Innsbruck leitet das im Rahmen der Biodiversa+ Initiative vom Wissenschaftsfond FWF geförderte Forschungsvorhaben, das neues Wissen über die Meeresbiodiversität liefern soll und von Jänner 2023 bis Ende 2025 läuft.

„Bei manchen Walarten lassen sich Individuen anhand von äußerlichen Merkmalen nicht voneinander unterscheiden. Gewebeproben von Walen sind schwierig zu bekommen und eignen sich daher nicht für ein weitreichendes Monitoring“, erläutert Bettina Thalinger wichtige Gründe für die ungenügende Datenlage zu europäischen Walpopulationen. Eine sehr erfolgversprechende Methode, um Arten, Familienverbände und eventuell sogar einzelne Individuen zu identifizieren und viele weitere Aspekte über ihre Lebensweise zu erfahren, ist die Analyse der in Wasserproben enthaltenen eDNA (environmental DNA, deutsch Umwelt-DNA) mittels molekularer Methoden; ein Ansatz, zu dem Projektleiterin Bettina Thalinger in den vergangenen Jahren – unter anderem während eines mehrjährigen Forschungsaufenthalts in Kanada – umfassende Expertise erworben hat. Seit Juli 2022 bringt sie diese als Senior Scientist in die Abteilung „Angewandte Tierökologie“ von Univ.-Prof. Michael Traugott ein. „Wir haben hier an der Universität Innsbruck langjährige Erfahrung in der Auswertung von Umwelt-DNA und eine hervorragende Laborinfrastruktur“, sagt Abteilungsleiter Michael Traugott. „Was wir hier in Innsbruck nicht haben, ist ein Meer und Wale“, ergänzt Bettina Thalinger mit einem Augenzwinkern. Für die Entnahme von Wasserproben sind Projektpartner*innen in Portugal, Frankreich, Italien, Irland, Norwegen und Island verantwortlich.

Whalewatcher helfen ab April mit

Mit an Bord will man auch jene Menschen holen, die eine Walbeobachtungstour gebucht haben. „Die Probenentnahme ist einfach und soll während der Walbeobachtungfahrten durchgeführt werden. Gemeinsam mit den Tour-Anbietern wollen wir den Citizen-Science-Aspekt einbringen“, erklärt Thalinger. So soll eine hohe Anzahl an Proben über eine große räumliche Distanz entnommen und mehr Bewusstsein für den Schutz mariner Lebensräume geschaffen werden. „Das eWHALE-Projekt ist eine wunderbare Erweiterung des Bildungsaspektes, der ein wichtiger Bestandteil unserer Touren ist, und bringt die Teilnehmenden in direkten Kontakt mit neuen Technologien“, betont Enrico Villa von CW Azores stellvertretend für die beteiligten Whale-Watching-Anbieter. So kann eine entsprechend große Menge Wasserproben an verschiedenen Standorten von den Azoren bis hinauf nach Island generiert werden.

„Die ersten Probenentnahmen auf den Booten werden Anfang April starten und dann ab Herbst in den beteiligten Laboren ausgewertet. Aus den ersten Ergebnissen entwickeln wir dann eine Monitoring-Strategie“, erläutert Thalinger die nächsten Meilensteine. Neben dem Forschungslabor in Innsbruck sind auch die leistungsstarken Labore des Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE), Institute of Marine Research in Tromsö und University College Cork in Irland an der Auswertung beteiligt. „Unser Traum ist, dass wir letztendlich einzelne Individuen über die eDNA Spuren genau verfolgen können“, sagt Bettina Thalinger.

Einsatz für den Artenschutz

Mit der Biodiversitätsstrategie 2030 will die Europäischen Union den Schutz und die Erholung der Biodiversität in Europa erreichen. Unter anderem sollen dazu bis 2030 mindestens 30 Prozent der europäischen Land- und Meeresgebiete in wirksam bewirtschaftete Schutzgebiete umgewandelt werden. „Mit der Auswertung der Wasserproben gewinnen wir nicht nur Informationen über Wale, sondern auch über andere relevante und bedrohte Arten“, betont Bettina Thalinger. „Die Ergebnisse sind damit auch ein Beitrag zur Entscheidungsgrundlage für die Umsetzung der Biodiversitätsstrategie.“

Biodiversa+ ist eine seit 1. Oktober 2021 laufende Förderinitiative der Europäischen Kommission. Als Teil der Biodiversitätsstrategie 2030 der Europäischen Union will Biodiversa+ eine Brücke zwischen Wissenschaft, Politik und Praxis schlagen und Erkenntnisse für ihre Planung und Umsetzung liefern. Gefördert werden exzellente Forschungsvorhaben, bei denen mehrere Partnerinstitutionen aus Forschung und Wirtschaft länderübergreifend zusammenarbeiten. https://www.biodiversa.eu/

eWHALE: beteiligte Institutionen im Überblick

Universität Innsbruck, Institut für Zoologie (Österreich)
Sinsoma GmbH, Völs (Österreich)
Universidade dos Açores, Ocean Sciences Institute – Okeanos, Horta (Portugal)
Cetacean Watching Lda, Madalena do Pico (Portugal)
Institute of Marine Research, Tromsø (Norwegen)
Politecnico di Milano, Department of Environmental and Civil Engineering (Italien)
University College Cork, School of Biological, Earth and Environmental Sciences (Irland)
Whale Watch West Cork, Unionhall (Irland)
University of Iceland, University of Iceland’s research center, Húsavík (Island)
North Sailing, Húsavík, (Island)
French Research Institute for the Exploitation of the Sea, joint research unit Dynamics and sustainability of ecosystems: from the source to the ocean (DECOD), Nantes (Frankreich)
National Research Institute for Agriculture, Food and Environment, Decode Unit Research Ecosystem Dynamics and Sustainability, Rennes (Frankreich)-