Jahrbuch 2007/2008 | Fiedler, W olfgang | W ann und w ohin? Vogelw anderungen auf der Spur Wann und wohin? Vogelwanderungen auf der Spur When and where to? On the track of bird movements Fiedler, W olfgang Max-Planck-Institut für Ornithologie, Teilinstitut Radolfzell, Radolfzell Korrespondierender Autor E-Mail: [email protected] Zusammenfassung Die individuelle Markierung und Verfolgung von Vögeln mittels beschrifteter Fußringe, Peilsender oder anderer Methoden dient zur Ermittlung des Erfolges individueller Überlebensstrategien, demogrfhischer Eckw erte, der Erforschung des Vogelzuges mit all seinen Facetten und der Funktion von Vögeln als Vektoren für Krankheiten, dem Populationsmonitoring, der Erstellung von Modellen zu Überlebensraten, der Beobachtung der Reaktion von Vögeln auf den Klimaw andel und zur Beschaffung von Basisdaten für den Artenschutz. Summary Individual marking and tracking of birds w ith inscripted rings at the bird's legs, radio transmitters or other methods is used for the study of the success of individual strategies, demographic benchmarks, the study of bird migration w ith all it's facetes and the role of birds as vectors for diseases, the long term monitoring of bird populations, the building of survival models, the study of the reaction of birds to climate change and finally the provision of basic data for species conservation. Vogelw anderungen haben die Menschen von jeher fasziniert und schon zu Deutungen über deren Zw eck und Ziel veranlasst, noch ehe überhaupt klare Vorstellungen über die Kontinente existierten. Sichtbare Vogelw anderungen w urden als Hinw eise auf den W illen der Götter oder zumindest als Boten für den W intereinbruch oder das Frühjahr gedeutet. Im antiken Griechenland erklärte man das herbstliche Verschw inden der Schw alben zw ar noch damit, dass diese sich im Herbst im Schlamm der Gew ässer eingraben und beim Kuckuck vermutete man, dass er sich im Herbst in einen Sperber verw andelt. Zugleich gab es aber auch schon erste Vorstellungen davon, dass Vögel auch w eite Wanderungen vollbringen und erste Versuche einer individuellen Markierung von Vögeln sind aus dieser Zeit belegt. Vor allem Taubenzüchter w aren es, die mittels kleiner Bändchen oder Metallstreifen versucht haben, mehr Informationen über das Verhalten Ihrer Vögel zu erhalten. Die individuelle Markierung von Vögeln zählt auch heute – neben neueren Ansätzen – zum unverzichtbaren Handw erkszeug in der Ornithologie, w enn es um die Verfolgung von Individuen durch Raum und Zeit geht. Für die verschiedensten Fragestellungen w urden im 20. Jahrhundert in Europa schätzungsw eise 115 Millionen Vögel mit kleinen Kennzeichnungsringen markiert, die von so genannten Vogelberingungszentralen mit einer Kurzadresse und einem einmaligen Buchstaben- und Zahlencode versehen ausgegeben w erden. Eine dieser Beringungszentralen befindet sich an der Vogelw arte Radolfzell, die Teil des Max-Planck-Instituts für Ornithologie ist und die eine ganz besondere Verbindung zu dieser © 2008 Max-Planck-Gesellschaft w w w .mpg.de 1/8 Jahrbuch 2007/2008 | Fiedler, W olfgang | W ann und w ohin? Vogelw anderungen auf der Spur die Teil des Max-Planck-Instituts für Ornithologie ist und die eine ganz besondere Verbindung zu dieser w issenschaftlichen Methode hat: Ihr Gründer, Johannes Thienemann, hat ab 1901 nach ersten Erfolgen des dänischen Lehrers Hans Christian C. Mortensen w eltw eit erstmals in großem Stil die Markierung von Vögeln durch Beringung vom damaligen Institutsstandort im ostpreußischen Rossitten aus eingeführt. Heute w erden an der Vogelw arte Radolfzell zur Aufklärung von Wanderbew egungen längst nicht mehr nur die Vogelringe, sondern auch vom Boden oder vom Weltraum aus verfolgbare Peilsender und Datenlogger sow ie genetische Analysen und Analysen stabiler Isotope in Körpergew eben verw endet. Hinsichtlich der Kosten und der Verfügbarkeit großer Datenmengen kommt der Beringung aber nach w ie vor eine methodische Schlüsselfunktion zu, w ie im Folgenden einige Beispiele zeigen sollen. Ehrenamt ist gefragt Ein Großteil der Studien, in deren Rahmen Vögel individuell markiert w erden, w ird durch Ehrenamtliche getragen. Über 8000 solcher qualifizierter „Beringer“ sind in Europa aktiv, etw a jeder zehnte davon in Deutschland. Gerade bei Untersuchungen, die langjährige Datenreihen erfordern, w ie beispielsw eise Verhaltens- oder Bestandsänderungen, liefern Ehrenamtliche einen Datensatz, dessen Beschaffung anders nicht zu finanzieren w äre. In kaum einem anderen Forschungsbereich arbeiten heute Amateure und Profis so vielfältig und so eng zusammen w ie in der Ornithologie. Dabei erledigen die Amateure längst nicht nur die einfache Feldarbeit. Viele von ihnen sind dank jahrzehntelanger Beschäftigung mit ihren Studienobjekten herausragende Kenner der Biologie ihrer Studienarten und verfügen zugleich über beste Kenntnisse zu deren Fang. Gerade Letzteres ist bei vielen Arten keinesw egs trivial und spielt selbst dann noch eine Rolle, w enn zu Verfahren der individuellen Verfolgung w ie etw a zu Satelliten-Peilsendern oder zur genetischen Bestimmung der Populationszugehörigkeit gegriffen w erden soll, denn auch dann muss man den Vogel zunächst einmal in den Händen halten. Vögel sind Persönlichkeiten Selbst unter Normalbedingungen zeigen Individuen derselben Art und desselben Geschlechts Unterschiede in ihrer Physiologie und ihrem Verhalten. Was beim Menschen gemeinhin als Persönlichkeitsunterschiede anerkannt w ird, w urde bei Tieren lange Zeit übersehen. Unterschiede w urden eher ungenauen Messungen zugeschrieben oder einer schlechten Anpassung an bestehende Umw eltbedingungen. Durch Beringung eines Vogels w ird dieser für den Beobachter zum w iedererkennbaren Individuum, dessen Lebensgeschichte und Schicksal sich verfolgen und im evolutionsbiologischen Kontext untersuchen lässt. Auch Persönlichkeiten lassen sich objektiv untersuchen, sei es durch überw iegend beschreibende Verhaltensbeobachtungen, durch ontogenetische Untersuchungen zur Plastizität von Verhalten oder durch Feldstudien zu Überlebensrate und Fortpflanzungserfolg von Vertretern verschiedener Verhaltensstrategien. Verhaltenstypen können beispielsw eise auf Umw eltveränderungen unterschiedlich reagieren oder können unterschiedlich empfindlich gegenüber Stress sein. Gezielte Beobachtungen markierter Individuen möglichst über deren ganzes Leben hinw eg und umfangreiche Datenbanken, w ie sie aus den Beringungs- und W iederfunddaten markierter Vögel aufgebaut w erden, können Fragen nach den Konsequenzen verschiedener persönlicher Verhaltensstrategien beantw orten. Besondere Individuen Individuell erkennbare Vögel ermöglichen Einblicke in außergew öhnliche Lebensgeschichten. Beispielsw eise © 2008 Max-Planck-Gesellschaft w w w .mpg.de 2/8 Jahrbuch 2007/2008 | Fiedler, W olfgang | W ann und w ohin? Vogelw anderungen auf der Spur w urde ein w eiblicher Weißstorch bis ins Jahr 2004 regelmäßig als Brutvogel in Mittelfranken beobachtet, der 1977 unw eit seines späteren Brutortes geboren und beringt w urde. Dieser Vogel erreichte damit ein Mindestalter von 27 Jahren. Rein rechnerisch hat er in dieser Zeit eine Flugleistung von w eit über 100.000 km bew ältigt. Den w eltw eiten Altersrekord bei einem freilebenden Vogel hält ein Schw arzschnabel-Sturmtaucher, ein albatrosähnlicher Hochseebew ohner, der im Mai 1957 als fünf- oder sechsjähriger Vogel nördlich von Wales markiert und nach 52 Jahren lebend nochmals gefangen und nach Untersuchung w ieder freigelassen w urde. Unter den Streckenrekordhaltern rangiert eine Flussseeschw albe ganz vorne, die am 27. Juni 2003 als Küken in Zentralschw eden beringt und im Dezember desselben Jahres in über 17.000 km Entfernung in Neuseeland tot aufgefunden w urde. Zu den an der Vogelw arte Radolfzell belegten Rekordhaltern zählt ein nordbadischer Weißstorch, dessen erste Wanderung im Alter von etw a drei Monaten ihn nach Südafrika bis ins 9340 km entfernte Strandfontein führte. Vogelzug Die Fähigkeit zu ausgedehnten Wanderungen zw ischen Regionen, die zu unterschiedlichen Zeiten besonders günstige Lebensbedingungen bieten, dürfte eine der hauptsächlichen Ursachen für die faszinierende Diversität der Vögel darstellen. Die Variation der durch Evolution entstandenen Strategien ist dabei unglaublich groß und reicht von kurzen, w enige Kilometer umfassenden Ausw eichbew egungen z.B. bei Schneelagen bis zu regelmäßigen saisonalen Wanderungen von über 10.000 Kilometern [1]. Populationen derselben Vogelarten und sogar verschiedene Geschlechter oder Altersgruppen innerhalb derselben Populationen können deutlich unterschiedliche Zugstrategien verfolgen (Beispiel Teichrohrsänger in Abb. 1d). Schließlich kann sich das Zugverhalten innerhalb eines Vogellebens und natürlich über die Generationen hinw eg verändern (Beispiel Mönchsgrasmücke in Abb. 1b, [2]). Einige Vogelarten w andern in breiter Front in südw estlicher, andere in südöstlicher Richtung über Deutschland und w ieder andere w ie etw a der Kranich folgen relativ engen „Zugstraßen“. Invasionsvögel w ie Seidenschw anz oder Bergfink schließlich führen nur unter bestimmten Rahmenbedingungen ihre auffälligen Invasionsw anderungen durch. Einige w enige Arten w andern als Altvögel praktisch gar nicht mehr, jedoch können Jungvögel bis zur Brutansiedlung hunderte Kilometer umherstreifen (Beispiel Schleiereule in Abb. 1c). © 2008 Max-Planck-Gesellschaft w w w .mpg.de 3/8 Jahrbuch 2007/2008 | Fiedler, W olfgang | W ann und w ohin? Vogelw anderungen auf der Spur Be ispie le für Funda na lyse n be ringte r Vöge l. A) Funde (P unk te ) m a rk ie rte r Ta uche nte n (v.a . R e ihe re nte , Ta fe le nte ), die in Südde utschla nd be ringt wurde n. Die rote n Flä che n ze ige n da s 20, 40, 60, 80 und 95%-Ke rne l (Aufe ntha ltswa hrsche inlichk e ite n) in R ichtung Brutge bie t und die bla ue n Flä che n da s e ntspre che nde Ke rne lge bie t in R ichtung winte rliche r Abwa nde rungsge bie te . B) He rbst- und W inte rfunde be ringte r Mönchsgra sm ück e n a us Ba ye rn und Ö ste rre ich. R ot: 1952 - 1975, bla u: 1976 - 2007. C ) Fundorte ne stjung be ringte r Schle ie re ule n a us Südde utschla nd. D) Fundorte m a rk ie rte r Te ichrohrsä nge r in Südde utschla nd (grün) und in Ö ste rre ich (ge lb) östlich de s 14. Lä nge ngra de s (bla ue Linie ). © Ma x -P la nck -Institut für O rnithologie /Fie dle r Angesichts dieser enormen Vielfalt ist es nicht verw underlich, dass trotz hundertjähriger intensiver Untersuchung das Bild, das sich Ornithologen von den Zugbew egungen machen, noch erhebliche Kenntnislücken aufw eist. Andererseits stützen sich nahezu alle verfügbaren Erkenntnisse über den räumlichen und zeitlichen Ablauf des Vogelzuges auf Ergebnisse aus der Vogelberingung. Zusätzlich w erden seit einigen Jahren neuere Methoden w ie beispielsw eise Peilsender eingesetzt, die es ermöglichen, Individuen vom Boden oder vom Weltall aus über größere Strecken zu verfolgen. Diese Methoden sind zw ar teuer und im Moment noch mit etlichen technischen Limitationen behaftet. Sie können jedoch vor allem da Ergebnisse bringen, w o markierte Vögel andernfalls nicht aufgefunden oder nicht gemeldet w erden. Datenpunkte aus der Vogelberingung erfordern nämlich nicht nur den Beringer, sondern auch einen Finder oder Beobachter des beringten Individuums, der seine Beobachtung an eine Beringungszentrale w eiterleiten muss. Da Dichte und Bereitschaft dieser Finder in Raum und Zeit keinesw egs gleich verteilt sind, müssen die Ergebnisse gegebenenfalls mit aufw ändigen statistischen Verfahren korrigiert w erden. Zusätzlich ist es unter w esentlicher Beteiligung der Vogelw arte Radolfzell gelungen, die Rückmeldew ahrscheinlichkeiten durch Angabe einer Internetadresse auf den Ringen (www.ring.ac) und die Fernablesbarkeit von Markierungsringen durch Verw endung moderner Materialien und Bearbeitungsverfahren deutlich zu erhöhen. Monitoring und Populationsdynamik Standardisierte Fang-W iederfangprogramme im Rahmen der Vogelberingung helfen nicht nur, die in verschiedenen Abkommen vorgeschriebenen Vorgaben für ein Biomonitoring zu erfüllen, sondern bieten © 2008 Max-Planck-Gesellschaft w w w .mpg.de 4/8 Jahrbuch 2007/2008 | Fiedler, W olfgang | W ann und w ohin? Vogelw anderungen auf der Spur darüber hinaus auch die Möglichkeit, langfristige Populationsänderungen zu verfolgen und so populationsdynamische Prozesse zu verstehen [3]. Neben der individuellen Markierung von Vögeln stehen heute in eingeschränktem Maße nur genetische Verfahren zur Verfügung, um grundlegende Parameter w ie Immigration, Emigration und Überlebensrate für Populationen abschätzen zu können. Gemeinsam mit dem Cornell Lab for Ornithology (USA) w urde an der Vogelw arte ein Verfahren entw ickelt [4], mit dem auch die von anderen Faktoren (z.B. W itterung) beeinflussten Beringungsdaten großer und über viele Jahre betriebener Beringungsstationen für die Bestandsschätzung von Populationen verw endet w erden können (Abb. 2). Jä hrliche Be ringungsza hle n wä hre nd de s He rbstzuge s a uf de r Fe ldsta tion Me ttna u in Südde utschla nd (gra u, link e Sk a la , W e rte m it R e gre ssionsge ra de n) und na ch Fa ngwa hrsche inlichk e it k orrigie rte W e rte (rot, re chte Sk a la , Schä tzwe rte m it 95%-Ve rtra ue nsinte rva ll) für Te ichrohrsä nge r (obe n) und Mönchsgra sm ück e (unte n). W ä hre nd be im Te ichrohrsä nge r R ohwe rte und k orrigie rte W e rte gut übe re instim m e n, ze igt sich be i de r Mönchsgra sm ück e na ch de r Korre k tur e ine Zuna hm e de r Durchzugsbe stä nde . Gra fik ve rä nde rt na ch [4]. © Ma x -P la nck -Institut für O rnithologie /Hocha chk a , Fie dle r Vogelberingung und Klimaänderung Lange bevor Folgen der Klimaänderung in aller Munde w aren, haben Ornithologen auf entsprechende beobachtbare Verhaltensänderungen bei Vögeln hingew iesen. Frühere Ankünfte von Zugvögeln im Frühjahr, früherer Beginn der Brutzeit, eine nordw ärtige Verschiebung von Vorkommensarealen und eine Zunahme von W interbeobachtungen eigentlich ziehender Arten in nördlichen Breiten geben klare Hinw eise auf eine generelle Erw ärmung Mitteleuropas [5]. Eine Analyse der seit über 100 Jahren in Deutschland gesammelten Beringungsdaten ergab bei einem Drittel der 30 untersuchten, ziehenden Brutvogelarten eine Reduktion der Zugaktivität. Eine derzeit laufende Analyse zeigt, dass diese Reduktion von Wanderentfernungen auch bei nur kurze Strecken w andernden Arten gefunden w erden kann (Beispiele in Abb. 3). Die individuelle Markierung © 2008 Max-Planck-Gesellschaft w w w .mpg.de 5/8 Jahrbuch 2007/2008 | Fiedler, W olfgang | W ann und w ohin? Vogelw anderungen auf der Spur ermöglicht darüber hinaus, individuelle Strategien zu identifizieren. So geht die derzeit beobachtbare frühere Ankunft und der spätere Abzug des Mauerseglers aus Mitteleuropa einher mit einer beobachtbaren Zunahme von Zw eitbruten, also der kompletten Absolvierung von zw ei Brutzyklen durch dieselben Elternindividuen innerhalb einer Saison. Die Ausbreitung dieser neuen Strategie und die Konsequenzen daraus für die Individuen w erden mit Spannung zu verfolgen sein. Entfe rnunge n zwische n de m O rt de r Be ringung zur Brutze it und de m O rt de s W ie de rfunde s im W inte r be i Bla um e ise (A), Kohlm e ise (B), W a ldk a uz (C ) und Ste ink a uz (D) se it 1960. Alle Be ringungsorte la ge n in De utschla nd ode r Ö ste rre ich. Be i a lle n Arte n ze ige n sich R ück gä nge in de n m ittle re n W inte rfund-Entfe rnunge n. © Ma x -P la nck -Institut für O rnithologie /Sm a lle ga nge Von Vögeln übertragene Krankheiten Mit dem Näherrücken des hoch pathogenen Geflügelpesterregers H5N1 aus Asien erreichte im Jahr 2005 das öffentliche Interesse an Zugbew egungen von Vögeln eine nie zuvor gekannte Dimension. Risikoabschätzungen für ganze Regionen w urden auf die Aussagen von Vogelkundlern zu Zugbew egungen gestützt. Diese Aussagen w iederum basierten fast ausschließlich auf den Ergebnissen aus der Vogelberingung (Beispiel für Süddeutschland in Abb. 1a). Hauptgrund für dieses große Interesse von Öffentlichkeit und Politik w ar die Vermutung, w andernde Wasservögel könnten die Hauptvektoren von H5N1 sein. W iederum mittels der aus der Beringung gew onnenen Erkenntnisse w ar es möglich, Diskrepanzen zw ischen dem Weg des Erregers und den Wegen der Zugvögel aufzuzeigen [6], w as ein deutlicher Beleg für die Existenz anderer, sehr w ahrscheinlich anthropogener Übertragungsw ege ist. Dennoch ist der Transport von Geflügelpest über längere Strecken durch ziehende Wasservögel bisher nicht ganz auszuschließen. Ein besonderes Augenmerk ist derzeit daher auf Arten w ie die Stockente gerichtet, die einerseits häufig ganzjährig in Parks und Siedlungen auftreten, andererseits aber durchaus w eite Wanderungen vollziehen kann (Abb. 4). Die Rolle von Vögeln als Reservoire oder Vektoren von Krankheitserregern ist gegenw ärtig noch zu w enig verstanden. Neben den evolutionsbiologisch interessanten Parasit-W irt-Systemen mit derart mobilen W irtsorganismen w ie sie die Vögel darstellen, gibt es durchaus direkt für den Menschen relevante Krankheiten, bei denen Vögel eine Rolle spielen. West-Nil-Virus, Psittacose, Badedermatitis und eine Reihe von Phytopathogenen sind hier © 2008 Max-Planck-Gesellschaft w w w .mpg.de 6/8 Jahrbuch 2007/2008 | Fiedler, W olfgang | W ann und w ohin? Vogelw anderungen auf der Spur nur Beispiele. Neben experimentellen Ansätzen kommt schon heute bei entsprechenden Untersuchungen der individuellen Identifizierbarkeit potenzieller W irte im Freiland durch Beringung eine bedeutende Rolle zu. W a nde rung e ine s Stock e nte n-Erpe ls, de r vom Bode nse e na ch R ussla nd und zurück ve rfolgt we rde n k onnte . De r Voge l wurde m it e ine m P e ilse nde r a usge sta tte t, de sse n Be we gunge n m itte ls e ine s Sa te llite n ve rfolgt wurde n. Vie r Mona te na ch se ine m Fa ng a m Bode nse e wurde e r in rund 20 k m Entfe rnung vom Fa ngort wie de r ge sichte t. Es ist zu ve rm ute n, da ss e r in de r Zwische nze it e ine m W e ibche n in de sse n Brutge bie t ge folgt wa r. © Ma x -P la nck -Institut für O rnithologie /Fie dle r Von der Vogelberingung zum Artenschutz Kenntnisse der Zusammenhänge von Brut-, Durchzugs- und W intergebieten sind ebenso w ie Daten zu Sterblichkeiten innerhalb und zw ischen Populationen grundlegende Voraussetzung für erfolgreiche Artenschutzstrategien bei Vögeln. Diese Daten können nur über individuell markierte Individuen gesammelt w erden, w obei die Beringung die einfachste und billigste Methode bietet, um die nötige Datengrundlage für aussagekräftige Analysen zu beschaffen. Zugvögel sind „Global Player“ und das, w as w ir im menschlichen Sinne als ihr Heimatgebiet ansehen, bezieht sich entsprechend natürlich nicht nur auf ihre Brutgebiete. Gründe für die derzeit bei zahlreichen Arten feststellbaren Populationsrückgänge müssen nicht zw angsläufig dort liegen, w o die Reproduktion stattfindet. Ringfunde von Vögeln geben Auskunft über die Aufenthaltsorte im Laufe eines Vogellebens und damit Hinw eise darauf, w o nach möglichen Ursachen für Bestandsänderungen zu suchen ist. Statistische Verfahren der so genannten Fang-W iederfang-Analyse ermöglichen es, auf der Basis individuell markierter Individuen Überlebensraten zw ischen Jahren, zw ischen Regionen oder vor und nach speziellen Schutzmaßnahmen zu berechnen und zu vergleichen oder den relativen Anteil bestimmter Todesursachen an der Gesamtsterblichkeit zu bestimmen. Originalveröffentlichungen © 2008 Max-Planck-Gesellschaft w w w .mpg.de 7/8 Jahrbuch 2007/2008 | Fiedler, W olfgang | W ann und w ohin? Vogelw anderungen auf der Spur Nach Erw eiterungen suchenBilderw eiterungChanneltickerDateilisteHTML- Erw eiterungJobtickerKalendererw eiterungLinkerw eiterungMPG.PuRe-ReferenzMitarbeiter (Employee Editor)Personenerw eiterungPublikationserw eiterungTeaser mit BildTextblockerw eiterungVeranstaltungstickererw eiterungVideoerw eiterungVideolistenerw eiterungYouTubeErw eiterung [1] H.-G. Bauer, E. Bezzel & W. Fiedler: Kompendium der Vögel Mitteleuropas. 3 Bände, AULA-Verlag, W iesbaden (2005). [2] S. Bearhop, W. Fiedler, R. W. Furness, S. C. Votier, S. Waldron, J. Newton, G. J. Bowen, P. Berthold & K. Farnsworth: Assortative Mating as a Mechanism for Rapid Evolution of a Migratory Divide. Science 310, 502-504 (2005). [3] B.-E. Sæther, S. Engen, A.P. Møller, H. Weimerskirch, M.E. Visser, E. Matthysen, W. Fiedler, M.M. Lambrechts, P. H. Becker, J. E. Brommer, J. Dickinson, C. Du Feu, F. R. Gehlbach, J. Merilä, W. Rendell, R. J. Robertson, D. L. Thomson & J. 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