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Nov 13, 2023

Studie versucht, dem mysteriösen Todesfall auf den Grund zu gehen

AJ Verderame, oben rechts, Feldmanager am Virginia Institute of Marine Science, zählt akribisch Austern auf einem Boot in der Chesapeake Bay in der Nähe von Cape Charles, Virginia. Seine Forscherkollegen

AJ Verderame, oben rechts, Feldmanager am Virginia Institute of Marine Science, zählt akribisch Austern auf einem Boot in der Chesapeake Bay in der Nähe von Cape Charles, Virginia. Seine Forscherkollegen waren im Uhrzeigersinn von Verderame Leslie Youtsey, Hannah Brown und Hamish Small.

Seit mehreren Jahren sorgt das ungeklärte Aussterben von Zuchtaustern von der Chesapeake Bay bis zum Golf von Mexiko sowohl in der Industrie als auch in der Wissenschaft für Verwirrung.

Was sie wissen: Die Muscheln sterben in der Regel zwischen Mai und Anfang Juli. Bei den meisten Opfern handelt es sich um Austern in Marktgröße oder fast schon. Und es vernichtet vor allem triploide Austern, die Sorte, die von Landwirten – und vielen Gästen, ob sie sich dessen bewusst sind oder nicht – wegen ihres schnelleren Wachstums und der höheren Fleischqualität bevorzugt wird.

Forscher des Virginia Institute of Marine Science versuchen, die Ursache aufzudecken, bevor sie den aufstrebenden Austernaquakultursektor des Staates im Wert von 60 Millionen US-Dollar ernsthaft beeinträchtigt. (Auch in den Gewässern von Maryland wurden Vorfälle gemeldet.) Als Reaktion auf die wachsenden Rufe der Branche nach Antworten hat die National Oceanic and Atmospheric Administration der Institution 300.000 US-Dollar zur Verfügung gestellt, um Hinweise zu sichten, die bei neuen Felduntersuchungen und Laborexperimenten aufgedeckt wurden.

„Vieles über Austern wissen wir noch nicht“, sagte Bruce Vogt, Präsident von Big Island Aquaculture, einer Austernfarm in einem Bach nahe der Mündung des York River in Virginia. Er schätzte, dass er jährlich 30–40 % seiner Triploiden durch das mysteriöse Aussterben verliert. „Es ist wichtig, dass wir das verstehen.“

Nach neu veröffentlichten Daten des US-Landwirtschaftsministeriums hat sich die Zahl der aktiven Austernfarmen in Virginia zwischen 2013 und 2018 von 60 auf 134 mehr als verdoppelt. Die Unternehmen pachten vom Staat Grundstücke am Grund der Bucht und der Gezeitenflüsse und züchten die Austern in der Regel in Käfigen oder in Säcken auf schwimmenden Gestellen, bis sie zur Ernte bereit sind.

AJ Verderame, ein Feldmanager am Virginia Institute of Marine Science, hebt in der Nähe von Cape Charles, VA, einen Schwimmkäfig voller Säcke mit Austern aus Zuchtbetrieben hoch. Hamish Small, ebenfalls mit VIMS, schaut zu.

Befürworter sagen, dass die Vorteile der Branche über die reine Wirtschaftlichkeit hinausgehen. Sie verweisen auf Untersuchungen, die zeigen, wie die Muscheln Nährstoffe und Schlamm herausfiltern, die beiden Hauptursachen für die Verschlechterung der Wasserqualität in der Bucht.

Das Phänomen wurde erstmals im Jahr 2012 gemeldet. Die meisten Aquakulturbetriebe meldeten das Absterben von etwa 30 % ihres Austernbestands, einige am unteren Ende des Chesapeake-Gebiets verzeichneten jedoch Verluste von 50–85 %.

Ein solches Aussterben sei bei Austern nichts Ungewöhnliches, sagte Hamish Small, der die VIMS-Studie leitet. Es ist bekannt, dass die Bodenbewohner in großer Zahl an Krankheiten, giftigen Algenblüten, plötzlichem Abfall des gelösten Sauerstoffs und zu viel oder zu wenig Salz im Wasser erliegen.

„Ähnlich wie wir haben sie ständig mit irgendeiner Art von Stress zu kämpfen“, sagte Small.

Aber das Aussterben, das 2012 begann, sei anders gewesen, erklärte er. Die Erzeuger konnten es mit keiner der typischen Ursachen in Verbindung bringen. VIMS-Forscher waren ähnlich verwirrt, als sie 2014–15 ihre eigene Analyse der Austerngesundheit an fünf Standorten im Virginia-Teil der Bucht durchführten. Nichts passt.

Hannah Brown, eine Laborspezialistin am Virginia Institute of Marine Science, schaufelt Austern auf einen Tisch.

Die Chesapeake-Region ist nicht allein. Erhebliche Verluste in Austernfarmen im Golf von Mexiko haben ebenfalls umfangreiche Forschungsanstrengungen ausgelöst, auf die es nur wenige Antworten gibt.

Für VIMS sind Triploide kein Unbekannter. Tatsächlich lässt sich ihre Existenz auf die Arbeit des inzwischen pensionierten VIMS-Forschers Stan Allen zurückführen, der als erster selektiv Austern so züchtete, dass sie drei statt zwei Chromosomensätze aufwiesen (daher das „tri“ in triploid). Die Innovation machte die Muscheln unfruchtbar und zerstreute die Sorge, dass sie einheimische Austern überwältigen könnten. Und nachdem die Fortpflanzung aus der Gleichung entfernt wurde, konnten Triploiden den Großteil ihrer Energie für das Wachstum aufwenden, was zu mehr Fleisch in der Schale führte.

Heute seien die wirbellosen Tiere mit zusätzlichen Chromosomen das Rückgrat der Aquakulturindustrie und stellten etwa neun von zehn Austern auf dem Zuchtmarkt dar, sagte Small.

Es gibt keine Hinweise darauf, dass überlebende Triploide eine Gefahr für Menschen darstellen, die sie konsumieren, sagen Experten.

Leslie Youtsey, Forscherin am Virginia Institute of Marine Science, schält vor der Ostküste der Bucht eine Auster für die Wissenschaft.

Um herauszufinden, was hinter den Todesfällen steckt, werfen Small und sein Team ein weites Netz aus. Der Plan sei, tiefer als in der Studie von 2014–15 zu graben und „unter die Haube der Genexpression zu schauen“, um nach Hinweisen zu suchen, sagte VIMS-Forscherkollege Ryan Carnegie.

Die Laborarbeit wird eine der führenden Theorien testen: dass mit den genetischen Linien der Austern etwas schief gelaufen ist. Triploide werden typischerweise in Brütereien aus Muscheln hergestellt, die speziell für die Aufgabe gezüchtet und aufgezogen werden, mehr Austern zu produzieren. Sollte die Forschung tatsächlich einen Fehler im Code aufdecken, könnten die Forscher diese Erkenntnisse nutzen, um im Zuchtprogramm eine größere Resistenz aufzubauen, sagte Small.

Vielleicht löst etwas in der Umwelt diese genetischen Schalter aus. Der einzige Weg, das wirklich zu wissen, bestehe laut Small darin, die Austernzucht auf echten Gezeitenfarmen zu beobachten. Deshalb züchten VIMS-Forscher seit März ihre eigenen Austern an zwei Standorten: Big Island an der Westküste der Bucht und Cherrystone Aqua-Farms an der Ostküste.

„Komm heiß rein!“ AJ Verderame, ein Außendienstleiter, rief, als er eine Tüte Austern auf einen Tisch auf dem Deck eines kleinen Arbeitsboots warf und dabei ein Geräusch machte, als würden Dutzende Würfel gleichzeitig geworfen.

Zu ihm gesellten sich Small und zwei Forscherkollegen, Hannah Brown und Leslie Youtsey. Jeder hatte seine eigene Aufgabe: Austernfleischproben in Scheiben schneiden, die Schalenbreite messen, den Salzgehalt und die Temperatur des Wassers erfassen sowie lebende und tote Austern zählen. (Die Toten sind oft leicht geöffnet oder machen, wenn sie noch geschlossen sind, ein hohles Geräusch, wenn man sie gegen eine harte Oberfläche klopft.)

Die Austern werden in Netzbeuteln in schwimmenden Käfigen direkt unter der Wasseroberfläche aufgezogen. Zu Beginn enthielt jeder Beutel 250 Austern. Während eines Mittsommerbesuchs der Forscher in Cherrystone hatten einige der Beutel neben denen, die für die Laborarbeit ausgesondert wurden, etwa ein paar Dutzend verloren.

Hamish Small vom Virginia Institute of Marine Science ist der leitende Forscher einer Studie, die Licht auf ein mysteriöses jährliches Absterben von Austern aus Zuchtbetrieben in der Chesapeake Bay werfen soll.

Mit anderen Worten: Es zeichnete sich ab, eine weitere typische Jahreszeit auf einer Austernfarm in Virginia zu werden. Aber das Ziel der Studie ist natürlich, dies zu verbessern.

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