© W.Hauer
SalmoTEMP: Anpassungsfähigkeit von Salmoniden an höhere Wassertemperaturen
Projektleitung
Franz Lahnsteiner
Forschungseinrichtung
Bundesamt für Wasserwirtschaft
Projektnummer
101948Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Regionen und Wasserwirtschaft
Allgemeine Projektinformationen
Abstract (deutsch)
Um die Auswirkungen des Klimawandels abschätzen zu können, ist es wichtig, die Anpassungsfähigkeit von Fischen auf steigende Temperaturen zu untersuchen. Besonders kälteliebende Salmoniden haben einen begrenzten Toleranzbereich für Temperaturänderungen und leben typischerweise in Gewässern unter 20 °C. Der Klimawandel und menschliche Aktivitäten, die zu einer Erwärmung der Gewässer führen, stellen eine ernsthafte Bedrohung für diese Fischarten dar. Die meisten Fischarten überleben akute starke Temperaturveränderungen nicht, können sich aber langsam an erhöhte Temperaturen anpassen.
Es ist für das zukünftige Management von Fischbeständen und für die Fischereiwirtschaft von großer Bedeutung herauszufinden, wie gut und in welchem Ausmaß sich unterschiedliche Salmonidenarten an erhöhte Wassertemperaturen anpassen können. Diese Untersuchungen werden an der viel genutzten Regenbogenforelle (O. mykiss), am als temperaturunempfindlich geltenden Bachsaibling (S. fontinalis) und an der Bachforelle durchgeführt. Triploide (3n) Bachsaiblinge werden ebenfalls in die Untersuchungen einbezogen, da sie für die Aquakultur eine große Bedeutung haben. Es soll festgestellt werden, ob Unterschiede in der Anpassung zwischen diploiden und triploiden Fischen einer Art zu erwarten sind. (Triploidisierung ist eine Technik, die in der Aquakultur eingesetzt wird, um Fische zu züchten die drei Chromosomensätze anstatt der üblichen zwei enthalten. Die Fische sind dadurch meist unfruchtbar und können somit bestimmte Merkmale aufweisen, wie etwa ein gesteigertes Wachstum.)
Schlagwörter (deutsch)
Temperatur, Klimawandel, Salmonidae, Stoffwechsel, Physiologie
Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)
Titel (englisch)
Ability of acclimatization to increasing water temperature in selected salmonid species
Abstract (englisch)
Most fish cannot survive an acute severe temperature stress, but can slowly adapt to increased temperatures. Elevated water temperatures can have negative effects on their health and survival. It is important to study the acclimatization ability of different fish species to elevated water temperatures in order to estimate the impact of climate change. Salmonids are cold-water fish species that typically live in waters with temperatures below 20°C. To understand how and to which extent Salmonidae can adapt to elevated temperature, a project is conducted at the Kreuzstein fish farm. The much-used rainbow trout (O. mykiss), the temperature-insensitive brook trout (S. fontinalis) and thetemperature sensitive brown trout (Salmo trutta) are investigated. Triploid (3n) brook trout, will also be included in the project as they have importance in aquaculture. IIt should be determined whether differences in adaptation between diploid and triploid fish of one species can be expected. (Triploidization is a technique used in aquaculture to breed fish to contain three sets of chromosomes instead of the usual two. These fish are usually infertile and can thus exhibit certain characteristics such as increased growth.)
Schlagwörter (englisch)
temperature, climate change, Salmonidae, physiology, metabolism
Projektziele
Ziel dieses Projektes ist es die Anpassubngsfähigkeit Fähigkeit der Regenbogenforelle (O. mykiss), des Bachsaiblings (S. fontinalis) und der Bachforelle (Salmo trutta) an erhöhte Temperaturen in zu untersuchen. Fische können eine akute starke Temperaturveränderung nur schwer überstehen, sind aber in der Lage sich an langsam verändernde Temperaturen zu akklimatisieren. In wie weit dies bei viel genutzten Aquakultuarten möglich ist, und welche Auswirkungen eine solche Akklimatisierung auf das Wachstum, Stoffwechsel, Phsiologie und die Gesundheit der Fische hat, soll in diesem Projekt erforscht werden.
Praxisrelevanz
Das Projekt ist für das zukünftige Management von Wild- und Aquakulturfischen von Bedeutung. Um die Auswirkungen des Klimawandels auf die Aquakultur abschätzen zu können, ist es wichtig sich vertiefend mit diesem Thema auseinanderzusetzen und verschieden Arten in ihrer Reaktion auf erhöhte Temperaturen zu untersuchen. Eine Untersuchung dieses Themas kann dazu beitragen, die Fischzuchten klimafit zu machenn und die Auswirkungen von Umweltveränderungen auf Fischarten besser zu verstehen.
Berichte
Kurzfassung
Berichtsdateien
Abstract (deutsch)
Dieser Bericht stellt eine Zusammenfassung eines mehrjährigen Forschungsprojekts dar, das sich mit der Temperaturanpassung von Salmoniden befasst. Es wurde an zwei wichtigen Aquakulturfischen, der Regenbogenforelle und am Bachsaibling durchgeführt. Zusätzlich wurde auch die Bachforelle miteinbezogen. Wachstum, Sauerstoffverbrauch, Energiereserven, Blutzusammensetzung und Ausscheidungen der Fische wurden bei einer Akklimatisierungstemperatur von 10°C und bei 20°C untersucht. Bei langsamer Temperaturerhöhung und unter optimalen Haltungsbedingungen konnten sich alle untersuchten Arten an Temperaturen von 20°C längerfristig anpassen. Der „normale“ diploide Bachsaibling zeigt das höchste Anpassungspotential, gefolgt von der Regenbogenforelle und der Bachforelle. Triploide Bachsaiblinge weisen die geringsten Anpassungsreaktionen auf. Die wichtigsten Anpassungsprozesse an erhöhte Wassertemperaturen betreffen die Stoffwechselrate und die Größe der roten Blutkörperchen, die die Sauerstoffaufnahme- und Kohlendioxidabgabekapazität bestimmt. Alle Anpassungsmechanismen sind längerfristige Prozesse, da die Fische mehrere Wochen benötigen, um sich auf die veränderten Temperaturbedingungen einzustellen. In der Anpassungsphase an erhöhte Wassertemperaturen haben die Fische einen sehr hohen Energiebedarf, was zu einer starken Abnahme der Energiespeicher führt. Der Verlust an Energiereserven macht die Fische für zusätzliche Stressfaktoren besonders empfindlich. Dieser Faktor wird als limitierend gesehen.
Abstract (englisch)
This report summarizes a multi-year research project on the temperature adaptation of salmonids. It was conducted on two important aquaculture fish species, rainbow trout and brook trout. Brown trout were also included in the study. Growth, oxygen consumption, energy reserves, blood composition, and excretions of the fish were examined at an acclimatization temperature of 10°C and 20°C. With a slow increase in temperature and under optimal husbandry conditions, all species studied were able to adapt to temperatures of 20°C over the long term. The “normal” diploid brook trout showed the highest adaptation potential, followed by rainbow trout and brown trout. Triploid brook trout showed the lowest adaptation responses. The most important adaptation processes to increased water temperatures concern the metabolic rate and the size of red blood cells, which determine oxygen uptake and carbon dioxide release capacity. All adaptation mechanisms are long-term processes, as fish need several weeks to adjust to the changed temperature conditions. During the adaptation phase to increased water temperatures, fish have very high energy requirements, which leads to a sharp decline in energy reserves. The loss of energy reserves makes fish particularly sensitive to additional stress factors. This factor is seen as limiting.
Autor/innen
Mag. Dr. Franz Lahnsteiner