Nicht für Piloten oder Luftfrachtzwecke geeignet: Aber lange wurde lediglich vermutet, dass Zugvögel sich bei ihren Reisen anhand des Magnetfelds der Erde zurechtfinden. Mit Satellitenaufnahmen und einem neuen «Tool» lassen sich erstmals die Stärke und Richtung des Magnetfelds entlang ihrer Flugpfade verknüpfen.

Zugtiere schaffen es, ganze Ozeane und Kontinente zu durchqueren und mit aussergewöhnlicher Genauigkeit zu navigieren. Trotz jahrzehntelanger Forschung ist der eigentliche Vorgang noch immer nicht klar – obwohl vermutet wurde, dass die magnetischen Feldlinien der Erde zu den Hinweisen gehören, die sie leiten.

Jüngste Fortschritte beim GPS und der Miniaturisierung von Ortungsgeräten haben es Ökologen ermöglicht, Zugtiere, von Vögeln bis hin zu Walen, zu markieren, um zu verstehen, wie sie von A nach B reisen. Obwohl Tierverfolgungsdaten jetzt üblich sind, wurde jedoch wenig untersucht, wie Tiere auf reale geomagnetische Bedingungen reagieren – zumal sich das Magnetfeld insbesondere während geomagnetischer Stürme weltweit ständig ändert.

Bis vor kurzem gab es keine Möglichkeit, die Stärke des Magnetfelds zum Zeitpunkt und an dem Ort, an dem Tiere vorbeikommen, genau zu bestimmen. Mit Messungen der ESA-Mission «Earth Explorer Swarm» haben Wissenschaftler ein neues Programm entwickelt, das die Stärke und Richtung des Magnetfelds mit den Flugwegen der Zugvögel in Beziehung setzt.

Das neue Tool wurde von Geodatenwissenschaftlern der University of St Andrews in Schottland in Zusammenarbeit mit Forschern des British Geological Survey und der kanadischen University of Western Ontario entwickelt und kombiniert die Daten der ESA-Magnetfeldmission mit Daten, die in einer «Movebank» gespeichert sind. Eine kostenlos nutzbare Datenbank mit Millionen von Orten und Zeiten von Vögeln und Säugetieren, Fledermäusen und Walen, die unterwegs sind. Die Studie, die kürzlich in Movement Ecology veröffentlicht wurde, erklärt, wie die Werte berechnet wurden und gibt Beispiele für Blässgänse, die auf ihrem Herbstzug von Sibirien nach Deutschland fliegen.

Urška Demšar von der University of St Andrews: «Wir haben die Zeit und die GPS-Positionen des Tieres genutzt, um die nächstgelegenen Schwarmdaten zu finden. Dies lässt uns dann das erwartete Magnetfeld am Standort des Tieres aufgrund des vom Erdkern erzeugten Magnetfelds berechnen und den lokalen Einfluss aus der Geologie und den momentanen Effekt der Ionosphäre und Magnetosphäre berücksichtigen.

Bilder: ESA

«Diese Beiträge wurden summiert und an die GPS-Daten angehängt, einschliesslich Schwarmmessungen von den nächsten Satellitenüberflügen für jeden GPS-Standort. Dadurch können wir das Magnetfeld am Standort der Tiere bestmöglich abschätzen.»

Die Ergebnisse bedeuten, dass die Untersuchung von Tierbewegungen nun Tracking-Daten mit geophysikalischen Informationen kombinieren und zu neuen Erkenntnissen über das Migrationsverhalten führen können.

Im «Movement Ecology Paper» zeigt sich an einem kleinen biologischen Beispiel, dass die Gänse während geomagnetischer Stürme beeinflusst wurden und im Gros von der geraden Zugrichtung nach Norden abwichen. Das Beispiel, sagt Urška Demšar, könne noch nicht verallgemeinert werden, zeige aber die Möglichkeiten auf, die jetzt für die Untersuchung von Tierwanderungen mit gleichzeitigen realen magnetischen Daten genutzt werden könnten.

«Dies ist die erste direkte Nutzung von Schwarmdaten in der Ökologie und stellt somit einen aufregenden neuen Forschungsweg zwischen Geophysikern, Geodatenwissenschaftlern und Ökologen dar», ergänzt Ciarán Beggan vom British Geological Survey.

www.esa.int