Vor Jupiter, an der Ostküste Floridas, versammelt sich regelmässig im Winter eine grosse Zahl von ausgewachsenen Zitronenhaien. Der Grund ist dafür unbekannt. Eine Analyse dieser Aggregationen könnte wichtige Informationen über das bis anhin wenig bekannte Verhalten adulter Zitronenhaie liefern.

Ausgewachsene Zitronenhaie.

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Ausgangslage

Am Shark Lab in Bimini, Bahamas, werden seit Jahrzehnten Zitronenhaie (Negaprion brevirostris) erforscht. Doch im Fokus stehen in Bimini primär die Zitronenhai Kinderstuben. Die Entdeckung der unerklärbaren winterlichen Aggregationen von hunderten von Zitronenhaien in der Region von Jupiter im Jahr 2001 bot die Möglichkeit, das Verhalten dieser Grosshaie zu studieren. Vorstudien in den 4 Winter Saisons zwischen 2002 und 2005 zeigten, dass sich diese Ansammlungen für eine grösser angelegte Studie eignen. Mit der Finanzierung durch die Hai-Stiftung konnte dieses Projekt 2007 an die Hand genommen werden.

Ziel

Ziel des Projektes war, diverse Fragen, warum es zu diesen Aggregationen kommt, mit den entsprechend geeigneten Methoden zu beantworten:

• Bleiben Individuen während der gesamten Winter-Saison einer Aggregationen treu? Methode: akustische Telemetrie.
• Wie sehen die grossräumigen Bewegungen der Individuen aus und wohin schwimmen die Haie nach der Wintersaison? Methode: akustische Telemetrie, Satelliten Tracking.
• Kehren Individuen, speziell fortpflanzungsfähige Weibchen, immer wieder in dieselben Aggregationen zurück? Methoden: Genetische Analysen, akustische Telemetrie.
• Repräsentieren die Winteraggregationen Individuen aus bestimmten geografischen Regionen? Methoden: Genetische Analysen, akustische Telemetrie.
• Gibt es andere Orte als die bereits bekannten in Jupiter, an denen ähnliche Aggregationen zu finden sind? Methoden: Video Monitoring, akustische Telemetrie.
• Locken Weibchen Männchen mit Hilfe von Pheromonen an? Methode: biochemische Wasseranalysen.
• Sind Zitronenhai Weibchen eher sesshaft und leben Männchen dagegen eher als Nomaden? Methoden: genetische Analysen, Satelliten und akustische Telemetrie.
• Sind die Aggregationen ein Refugium; ruhen die Haie tagsüber und werden in der Nacht aktiv? Methode: akustische Telemetrie, Verhaltensstudien.

Methoden

Neben Satellitensendern für grossräumige Analysen kamen hauptsächlich Schall-Sender und Empfänger der Firma Vemco zum Einsatz, um die kleinräumigen Bewegungen der Zitronenhaie zu verfolgen. Die Sender wurden den Zitronenhaien durch einen kleinen Einschnitt in die Seite implantiert. Die Zeit für diese Operation konnte während des Projekts von 15 auf 4 Minuten reduziert werden. Eine Implantation war sinnvoll, da die Lebensdauer eines solchen Senders 8-10 Jahre beträgt.
Das Team baute sein eigenes Netz an Empfangsstationen auf, die anfangs nur in der Region Jupiter lokalisiert waren. Im Laufe des Projekts konnte das Netz ausgebaut werden und mit den neu durch die Zusammenarbeit von Forschern entstandenen FACT (Florida Atlantic Coast Telemetry) und ACT (Atlantic Coast Telemetry) Netzwerken Daten austauschen. So konnte fast die gesamte US Atlantikküste von Florida bis nach New Jersey abgedeckt werden. Für das Untersuchungsgebiet wurden verschiedene Umgebungsparameter wie Temperatur, Strömung oder Lichtperiode aufgenommen.
In einer späteren Phase des Projekts (ab 2014) wurden die weiträumigen Wanderungen der Zitronenhaie genauer untersucht.

Um die Verwandtschaft zwischen den Zitronenhaien zu untersuchen und Informationen darüber zu erhalten, wo ihre Geburtsstätten und Kinderstuben sind, wurden populationsgenetische Analysen mitochondrialer und genomischer DNA durchgeführt.

Resultate

Kleinräumige Wanderungen

Während des Projekts konnten 65 männliche und 75 weibliche adulte Zitronenhaie mit akustischen Sendern ausgestattet und ihre saisonalen Bewegungen über mehrere Jahre verfolgt werden. Die Analyse dieser Wanderungen zeigte, dass die Ansammlung von Zitronenhaien in der Region Jupiter zeitlich auf die Monate November bis Mai beschränken und die Haie die Region danach wieder sehr schnell verlassen.
Ausserhalb der Aggregationszeiten wurden Zitronenhaie von den 490 km südlich gelegenen Dry Tortugas, Florida, bis zum 1'010 km nördlichen Cape Hatteras, North Carolina, registriert. Analysen verschiedener Wasserparameter zeigten, dass die Wanderungen und Aggregationen direkt mit der Wassertemperatur korreliert sind. Zitronenhaie scheinen Wassertemperaturen von ca. 20 - 22° Celsius zu bevorzugen.
Steigen die Temperaturen im nördlichen Verbreitungsgebiet im Sommer und Herbst an, wandern sie Richtung Süden. Dabei kommen sie nicht südlicher als Jupiter, da sie der warme Golfstrom blockiert. Zudem verengt sich das Kontinental Shelf vor Jupiter sehr stark und die Zitronenhaie scheinen nur ungern tiefes Wasser unter sich zu haben. Sobald die Temperaturen im Frühling in Jupiter steigen, wandern sie Richtung Norden und verteilen sich an der Nordostküste der USA.

Das FACT/ACT Empfänger Netzwerk. Aus: Marine and Coastal Fisheries, Volume 12, Issue 5, October 2020.

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Temperatur (rot) und jährliches Auftreten von Zitronenhaien (blau) in winter in Jupiter, Florida.

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Grossräumige Wanderungen

6 Zitronenhaie konnten mit PSAT-Satellitensendern (Pop-Up Archiv Sender) ausgerüstet werden. Ein Sender sendete von den Bahamas, ein anderer vor der Küste von Brunswick, Georgia.

Populationsgenomik

Die genetischen Analysen der Zitronenhaie konnten zeigen, dass sich die Populationen von Jupiter und der Cape Canaveral Region stark ähneln. Wesentlich grössere Unterschiede gab es zwischen der Jupiter Population und südlicheren Populationen der Florida Keys (Marquesas Key, Florida). Dies wird auch durch die Analyse der Wanderungen bestätigt. Es wurden fast keine Bewegungen von Zitronenhaien zwischen den Florida Keys und Jupiter registriert. Viele Zitronenhai Weibchen tragen in Jupiter Junge. Anhand der genetischen und anatomischen Analyse von Junghaien ist es wahrscheinlich, dass die Weibchen ihre Jungen im Frühling und Sommer auf ihrem Weg nach Norden zur Welt bringen.

Schutz

Saisonale Ansammlungen von Haien stellen ein grosses Risiko für die Bestände dar, denn sie können leicht überfischt werden. Auf der Basis der Daten dieses Projekts wurden Zitronenhaie in Florida unter Schutz gestellt. Das Projektteam versucht, neben Zitronenhaien, auch andere grosse Küstenhaie unter Schutz stellen zu lassen.

Projektstatus

Das von der Stiftung hauptfinanzierte Netzwerk von Empfängern konnte wichtige Informationen über Aufenthaltswahrscheinlichkeit der Zitronenhaie an der Ostküste der USA liefern. Es wurde während des Projekts in das FACT/ACT Netzwerk eingebunden, was eine viel grossräumigere Analyse der Bewegungen der Haie entlang der Ostküste der USA erlaubte. Die Stiftung finanzierte zudem die Forschungsarbeiten auf See und Analysen der Zitronenhai Proben.

Auf der Basis der gesammelten Daten wurden Zitronenhaie in Florida unter Schutz gestellt.

Die Resultate des Projekts wurden in 3 wissenschaftlichen Artikeln publiziert.

Gegen Ende des Projekts wurde begonnen, auf den Fahrten auch Hammerhaie und Tigerhaie zu markieren. Diese Vorarbeiten lieferten die Basis für ein weiteres Projekt, die Wanderungen grosser Haiarten.

Administratives

Projektstatus:   Projekt 2015 erfolgreich abgeschlossen.
Projektleiter: Steve T. Kessel, Samuel Gruber
Unterstützung 2007 - 2015: 147'800 CHF