Untersuchungen zur Populationsbiologie und Nahrungsökologie von Cephalopoden der Nordsee und ihr Einfluss auf die (Fisch)-Fauna

Oesterwind, Daniel

Zwischen dem Sommer 2007 und dem Winter 2010 konnten im Rahmen des International Bottom Trawl Survey (IBTS) in der Nordsee 178.847 Tintenfische gefangen werden. Insgesamt konnten 12 verschiedene Arten (Alloteuthis subulata, Loligo forbesi, Loligo vulgaris, Illex coindetii, Todarodes sagittatus, Todaropsis eblanae, Rossia macrosoma, Sepiola atlantica, Sepietta oweniana, Sepia elegans, Sepia officinalis, Eledone cirrhosa) identifiziert werden. Die häufigsten Tintenfische waren die Langflossenkalmare Alloteuthis subulata (168.162 Exemplare) und Loligo forbesi (5.709 Exemplare). Kurzflossenkalmare wie Todaropsis eblanae (264 Exemplare), Illex coindetii (94 Exemplare) und Todarodes sagittatus (51 Exemplare) waren dagegen seltener vertreten. Die erstellten Verbreitungskarten weisen für A. subulata und L. forbesi auf typische Verbreitungsgebiete hin. So wurden im Winter die meisten unreifen und reifenden A. subulata im zentralen und nördlichen Bereich der Nordsee gefangen, wo sie sich in den tieferen und wärmeren Wassermassen aufhielten. Zum Sommer zogen die reifenden und ausgereiften Tiere südöstlich ins warme, flachere Küstenwasser. Die Ergebnisse deuten somit auf ein Laichgebiet an der Küste und eine Laichperiode im Sommer hin. L. forbesi wurde im Winter am häufigsten in den wärmeren und salzhaltigeren Wassermassen im nördlichen Bereich der Nordsee, nahe der Shetland Inseln gefangen. Im Sommer hingegen kam L. forbesi verstreut in der ganzen Nordsee vor. Die Ergebnisse der Reifegradanalyse lassen auf eine winterliche Laichperiode und auf ein Laichgebiet nahe der Shetlands schließen. Bis auf L. vulgaris, der vermehrt im südlichen Nordseebereich vorkam, weisen die anderen untersuchten Arten kein typisches Verbreitungsgebiet vor. Daten älterer Ausfahrten ergänzt mit den aktuellen Ausfahrten deuten darauf hin, dass die Tintenfischbestände in den letzten Jahren angestiegen sind. Mit Hilfe zweier Interpolationsverfahren konnte die Gesamtanzahl der in der Nordsee lebenden Tintenfische auf etwa 2,7 Milliarden im Winter und 440 Millionen im Sommer geschätzt werden. Die Bestandsgröße von A. subulata beträgt im Winter 2,5 Milliarden und im Sommer 360 Millionen Exemplare. Die Bestandsgröße von L. forbesi ist mit 77 Millionen Exemplaren im Sommer und Winter wesentlich kleiner. Die Ergebnisse der Mageninhaltsanalyse zeigen eine klare Abhängigkeit zwischen der dorsalen Mantellänge, der Beutezusammensetzung und der Beutegröße. So ernähren sich die kleineren Tintenfische hauptsächlich von Polychaeten und kleinen Crustaceen. Mit zunehmender Größe werden vermehrt Tintenfische und Fische erbeutet. Unter der Fischbeute konnten kommerziell genutzte Arten wie Kabeljau und Hering identifiziert werden. Dabei ist die Zusammensetzung der Nahrung saisonal und regional unterschiedlich, was wiederum mit der Verfügbarkeit der Beute und der dorsalen Mantellänge in Zusammenhang steht. Mit Hilfe der Messung stabiler Isotope konnten die Tintenfische in das Nahrungsnetz der Nordsee eingeordnet werden. Die Ergebnisse zeigen, dass die Cephalopoden auf der gleichen Trophieebene wie die großen Raubfische der Nordsee eingestuft werden können. Mit einer berechneten täglichen Konsumption von 133 t Fisch im Sommer und 295 t Fisch im Winter, kann der Bestand von L. forbesi einen potentiellen „Top-Down“-Einfluss auf die kommerziell genutzten Fischarten ausüben. So frisst L. forbesi 0,6 % der jährlichen Rekrutiererbiomasse von G. morhua, 0,3 % vom Schellfisch, 0,4 % vom Stintdorsch und 2,3 % vom Wittling. A. subulata frisst im Winter hauptsächlich Crustaceen (488 t täglich), wohingegen im Sommer vermehrt Fische (106 t täglich) gefressen werden. Aufgrund der kleineren dorsalen Mantellänge werden aber hauptsächlich Gobiiden erbeutet, so dass A. subulata keinen direkten Einfluss auf die Rekrutierer wichtiger kommerziell genutzter Arten aufweist. Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern neue Erkenntnisse über die Verbreitung, das Vorkommen, saisonale Wanderungen, potentielle Laichgebiete sowie zur Nahrungsökologie der häufigsten Nordsee Tintenfischen, und zusätzlich grundlegende Informationen für ein wissenschaftliches Assessment und einer möglichen Modellierung des Ökosystems der Nordsee.

Between summer 2007 and winter 2010, during ICES International Bottom Trawl Surveys (IBTS) 12 cephalopod species were encountered (Alloteuthis subulata, Loligo forbesi, Loligo vulgaris, Illex coindetii, Todarodes sagittatus, Todaropsis eblanae, Rossia macrosoma, Sepiola atlantica, Sepietta oweniana, Sepia elegans, Sepia officinalis, Eledone cirrhosa) and a total number of 178 847 cephalopods were sampled in the North Sea. Most abundant were the long-finned squids Alloteuthis subulata (168 612 animals) and Loligo forbesii (5 709 animals). Short-finned squids such as Todaropsis eblanae (264 animals), Todarodes sagittatus (51 animals) and Illex coindetii (94 animals) were uncommon. During winter, A. subulata individuals, mostly immature and maturing, prefer deeper and warmer waters, followed by a high occurence in the central and northern parts of the North Sea. In summer, the abundance of A. subulata, mostly maturing and mature, increased in the southeastern part suggesting a southward migration to the spawning grounds. At this time A. subulata favor shallow warm coastal waters with low salinity. L. forbesii individuals, some fully mature, were abundant in the northwestern part of the North Sea during winter indicating spawning areas in this region. The results show, that warmer and deeper waters with high salinity have a positive impact on the occurrence of these animals. In summer, L. forbesii individuals, mostly immature, occurred in lower numbers throughout the North Sea and tend to prefer shallower waters. Short-finned squids show neither in summer nor in winter any distribution patterns and occur more or less throughout the whole North Sea. Long term data’s provide an increase of cephalopod stock size in the last years. The estimated total number of cephalopods living in the North Sea is 2 700 million in winter and 440 million in summer. The total stock size of A. subulata is 2 500 million in winter and 360 million in summer, while the stock size of L. forbesi is 77 million in winter and varied between 75 million and 80 million in summer. Analysed stomach content samples show significant relations between dorsal mantle length and prey size. The larger the cephalopods the greater the prey. Young and small cephalopods feed mainly on crustaceans while in larger sized cephalopods stomachs fish is more and more common. L. forbesi feeds on a total of 0.6 % of G. morhua, 0.3 % of M. aeglefinus, 0.4 % of T. esmarkii and 2.3 % of M. merlangius recruits per year. Altogether the daily consumption rate of L. forbesi on fish is 133 t in summer and 295 t in winter. In contrast A. subulata feeds mainly on fish in winter and mainly on crustaceans in summer. Whereby its daily consumption rate is 488 t of crustaceans in winter and 106 t of fish in summer. The fish prey of A. subulata mainly consists of Gobiidae. All in all bigger sized cephalopods have more influence on commercial exploited fish stock than smaller ones. A comparison between estimated population consumption and fish recruitment biomass indicated that some North Sea cephalopods, dependent on area and species, may potentially exert a direct trophodynamic control on the recruitment success of commercial exploited fish species even these species are only a minor prey item of the North Sea squids. The data provide new information on abundance, distribution, migration, and potential recruitment areas of North Sea cephalopods. In addition this study provides new information about the nutrient ecology of North Sea cephalopods. Together these are important tools for modelling the North Sea ecosystem and for a sustainable use and management of the North Sea.

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Oesterwind, Daniel: Untersuchungen zur Populationsbiologie und Nahrungsökologie von Cephalopoden der Nordsee und ihr Einfluss auf die (Fisch)-Fauna. 2011.

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