Das Leben in der Wüste hängt vom zuverlässigen Zugang zu Wasser ab. In Namibias starker Namib-Wüste, wo ich 18 Monate lang für meinen Doktortitel geforscht habe, konzentriert sich die Tierwelt auf natürliche Quellen. Zunehmend sind die Tiere dort auch auf künstliche Teiche angewiesen, die für die Tierhaltung bestimmt sind.
Wasser kann jedoch sowohl in der Menge als auch in der Qualität variieren, und Tiere haben unterschiedliche Bedürfnisse. Einige Arten, wie die Kängururatte, können jahrelang ohne Trinkwasser überleben, indem sie es stattdessen aus ihrer Nahrung beziehen. Häufig werden die Bewegungen von Wüstentieren durch einen zuverlässigen Zugang zu Wasser eingeschränkt.
Ein Teil meiner Forschung untersucht die Beziehung zwischen Fledermausarten und Wasserqualität in einer afrikanischen Wüste. Aufgrund meiner Beobachtungen glaube ich, dass Menschen an trockenen Orten möglicherweise in der Lage sind, nutzbare Wasserquellen zu lokalisieren und Änderungen in der Qualität der Quellen, die sie bereits nutzen, durch Beobachtung von Fledermäusen festzustellen.
In ländlichen Gebieten ist der Zugang zu Wasser unter Umständen schwierig. Der junge Namibier fährt täglich drei Kilometer hin und zurück, um Wasser zum Trinken, Kochen und Reinigen zu sammeln. (Theresa Laverty, CC BY-ND) Verschmutzungsmessung mit Kanarienvögeln, Moos und Fischen
Menschen verwenden seit vielen Jahren Pflanzen und Tiere als Umweltindikatoren. Am bekanntesten ist, dass Bergleute Kanarienvögel in Kohlengruben mitnahmen, um toxische Gase, einschließlich Kohlenmonoxid, zu entdecken, bevor moderne Sicherheitsausrüstung entwickelt wurde.
Heute nutzen Wissenschaftler viele lebende Organismen in ihren natürlichen Lebensräumen, um Veränderungen in der Umwelt zu bewerten. Gute Bioindikatoren sind in der Regel Arten, die häufig vorkommen und deren Leben relativ gut bekannt ist, die jedoch auch empfindlich auf bestimmte Störungen oder Belastungen wie Wasserknappheit oder Verschmutzung reagieren.
Beispielsweise leiten einige Forscher Pestizidkonzentrationen ab, indem sie die Populationsgröße und den Körperzustand von Amphibien und fischfressenden Vögeln überwachen. Pflanzen sind nützliche Bioindikatoren für viele Arten von Luftverschmutzung, da sie Luft über ihre Blätter absorbieren. Ebenso können Fische und andere kleine Wasserorganismen wirksame Bioindikatoren für die Wasserverschmutzung sein.
Sauberes Trinkwasser ist knapp und schwindet
Nach Angaben der Vereinten Nationen hat der weltweite Wasserverbrauch im letzten Jahrhundert mehr als doppelt so schnell zugenommen wie die Bevölkerung. Grundwasser wird vielerorts schneller genutzt, als es nachgefüllt werden kann. Und die Wasserqualität nimmt ab. Mindestens ein Dutzend Großstädte könnten in den nächsten Jahrzehnten an Grenzen des Wasserverbrauchs stoßen.
Die Wasserqualität verschlechtert sich normalerweise, wenn Menschen immer mehr Wasser aus dem Untergrund pumpen. Salz und giftige Substanzen konzentrieren sich im verbleibenden Grundwasser mit abnehmendem Volumen. An der Oberfläche mindert die Verschmutzung durch Landwirtschaft, Bergbau und menschliche Abfälle die Wasserqualität in Flüssen, Seen und Teichen.
Regierungsbehörden in Industrieländern überwachen und behandeln die Süßwasserversorgung, um sicherzustellen, dass sie den Trinkwasserstandards für Menschen und Tiere entsprechen. Die Kosten für Laboranalysen beginnen häufig bei 100 USD oder mehr pro Probe und summieren sich schnell. Daher greifen Wissenschaftler häufig auf biologische Indikatoren wie Wasserinsekten und Fische zurück, um die Wasserqualität zu bewerten.
Wahlbergs epauletted Fruchtfledermäuse (Epomophorus wahlbergi), die in Tansania roosting sind. (D. Gordon E. Robertson, CC BY-SA) Folge den Fledermäusen
In der Namib-Wüste sind Süßwasserpools selten und isoliert. Die kurzlebigen Flüsse Namibias fließen nur wenige Tage im Jahr, so dass es für Wasserinsekten und Fische sehr schwierig ist, sich zwischen Gewässern fortzubewegen. Da Fledermäuse jedoch fliegen können, können sie Süßwasserquellen über große Gebiete finden und mehrere Teiche in einer einzigen Nacht besuchen. Eine Frage, die ich studiere, ist, ob Fledermäuse eher auf der Suche nach qualitativ hochwertigem Wasser sind als nach Nahrung.
Es gibt weltweit mehr als 1.300 Fledermausarten, die auf allen Kontinenten außer in der Antarktis in verschiedenen Umgebungen leben. Sie bestäuben Pflanzen, zerstreuen Samen und konsumieren Insekten - einschließlich krankheitsausbreitender Vektoren wie Mücken.
Da ihre Flügel groß und nicht isoliert sind, sind Fledermäuse anfällig für Austrocknung. Sogar die am stärksten an die Wüste angepassten Arten benötigen Wasser. Die Wasserqualität beeinflusst sie direkt beim Trinken und indirekt beim Verzehr von Insektenbeute, von denen viele einen Teil ihres Lebens im Wasser verbringen. Dies macht Fledermäuse zu hervorragenden Indikatoren für die Wasserqualität. In extremen Fällen starben sie nach dem Trinken von mit Insektiziden oder Schwermetallen kontaminiertem Wasser.
Um qualitativ hochwertige Oberflächengewässer zu finden, konnten die Menschen die Aktivität der Fledermäuse mit akustischen Detektoren beobachten, um die Echolokalisierungsanrufe der Fledermäuse aufzuzeichnen. Obwohl sie für Menschen meistens nicht hörbar sind, können Menschen Fledermäuse in der Regel anhand ihrer Rufe identifizieren. Die Überwachung von Arten, die im Laufe der Zeit mit qualitativ hochwertigem Wasser in Verbindung gebracht werden, würde den Gemeinden helfen, Veränderungen in der Wasserqualität festzustellen. Während meiner Zeit in Namibia beobachtete ich, dass die Aktivität aller lokalen Fledermausarten an Quellen mit hohen Salzkonzentrationen abnahm.
Vorläufige Analysen legen nahe, dass das langschwänzige Serotin (Eptesicus hottentotus) auf das Vorhandensein von qualitativ hochwertigem Wasser in der nördlichen Namib-Wüste hindeuten könnte. Es wurde festgestellt, dass diese Art in Teichen, die weiter von menschlichen Siedlungen entfernt sind, bei minimaler Verschmutzung aktiver ist. (Theresa Laverty, CC BY-ND) Die Wasserchemie beeinflusst verschiedene Fledermausarten auf unterschiedliche Weise. Zum Beispiel ergab eine Studie, dass bestimmte Arten in der Negev-Wüste Israels, wie die kleine Hufeisennase ( Rhinolophus hipposideros ), Trinkwasser von geringerer Qualität meiden, während andere Arten umweltverträglicher zu sein schienen.
Wissenschaftler versuchen immer noch zu erkennen, ob und wie gut Fledermäuse salziges Trinkwasser vertragen. Eine Studie aus Westaustralien legt nahe, dass ein erhöhter Salzgehalt in Oberflächengewässern aufgrund des Goldabbaus die Aktivität der Fledermäuse, das Futtersuchen und das Trinken verringern kann. Wenn dies zutrifft, können die Menschen in diesen Gebieten Veränderungen der Wasserqualität, wie z. B. einen erhöhten Salzgehalt, feststellen, indem sie die Aktivitäten und das Trinkverhalten empfindlicher Fledermausarten messen. Mit neuen Tools wie Fledermausdetektoren für Smartphones wird dies einfacher und billiger als das Testen von Wasserproben in Labors.
Wasserqualität nah und fern
Herausforderungen in Bezug auf die Wasserqualität beschränken sich nicht nur auf ferne Wüsten oder Städte in ariden Regionen wie Kapstadt, Südafrika. In meiner Heimatstadt an der Küste von New Jersey pumpen Produktionsbohrungen Süßwasser aus einer Tiefe von etwa 900 Fuß aus dem Kirkwood-Cohansey-Grundwassersystem. Wenn der Wasserstand im Grundwasserleiter abnimmt, gelangt Salzwasser in Poren, die zuvor mit Süßwasser gefüllt waren. Salzwasser nähert sich derzeit mit einer Geschwindigkeit von etwa 300 Metern pro Jahr den Brunnen meines Landkreises.
Zusätzlich zum Grundwasserpumpen haben gepflasterte Oberflächen und Streusalzenteisung die Salzkonzentration in Süßwasserkörpern in den Vereinigten Staaten erhöht und gefährden den Zustand unseres Trinkwassers in großem Maßstab.
Das Potenzial der Fledermäuse als Umweltindikatoren ist nur der jüngste Grund, diese wichtigen Lebewesen zu untersuchen und zu erhalten. Weltweit ist etwa ein Drittel der Fledermausarten gefährdet, vom Aussterben bedroht oder „datenmangelhaft“, was bedeutet, dass Wissenschaftler zu wenig wissen, um über ihren Status urteilen zu können. Mit einem wirksamen Schutz könnte die Überwachung empfindlicher Fledermausarten jedoch bald eine praktikable Möglichkeit sein, sauberes Wasser in entlegenen Wüstengebieten - oder sogar im ländlichen Raum der Vereinigten Staaten - zu finden.
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf The Conversation veröffentlicht.
Theresa Laverty, Ph.D. Kandidat in der Abteilung für Fisch-, Tier- und Naturschutzbiologie der Colorado State University
