Neue Arten

Marine Garnelen werden weltweit gehandelt. Sie sind ein wertvolles Handelsgut. Der Giant Tiger Prawn, Penaeus monodon, ist eine Art, die vergleichsweise groß wird und hohe Marktpreise erzielt. Aufgrund der begrenzten natürlichen Ressourcen kann die Fischerei nicht die nachgefragten Mengen anlanden. Aus diesem Grund wird diese Art seit mehr als 20 Jahren in der Aquakultur gezüchtet. Ein großes Gefährdungspotential stellt die bislang nicht ausreichend entwickelte Nachzucht von Setzlingen dar. Penaeus monodon wird deshalb immer noch in fangbasierter Aquakultur, «Capture based Aquaculture», produziert, die in nicht verantwortlichem Ausmaß Jugendstadien aus den natürlichen Beständen entnimmt, um sie in die Zuchtteiche einzusetzen. Andererseits werden Elterntiere gefangen, die kurz vor der Laichreife stehen. Eine Auswirkung auf die Rekrutierung natürlicher Bestände ist nicht auszuschließen, wobei notwendige bestandskundliche Daten sowieso fehlen.

Für eine nachhaltige und umweltverträgliche Aquakultur ist es notwendig, die Aufzucht und Haltung von Elterntieren, die Induktion der Laichreife und die Aufzucht von Larvenstadien und Juvenilen bis zur Besatzgröße zu entwickeln, um damit die Aquakultur unabhängig von natürlichen, lebenden Ressourcen zu machen. Das wird durch einen Umstand erschwert. Durch den länderübergreifenden Handel mit Setzlingen sind bakterielle und virale Infektionskrankheiten verbreitet worden. Die Entwicklung «pathogen-freier» Elterntierbestände und die «biosichere» Aufzucht von Setzlingen ist ein wichtiges Ziel der Forschung und Entwicklung, die unmittelbar einer Verbesserung der Nachhaltigkeit dieser Aquakultur zuarbeitet.

Um die nachhaltige Entwicklung der Aquakultur von Penaeus monodon zu unterstützen, entwickelte die HTW ein biosicheres Verfahren (Bild 1 und 2) für die Zucht unterschiedlicher Lebensstadien. Der geschlossene Fluid-Kreislauf ist dafür das geeignete Verfahren. Er ist von der Umwelt abgekoppelt, und hat keine Zugänge oder Abgänge für Bakterien, Viren, Parasiten oder andere Pathogene. Moderne Fluid-Kreisläufe ermöglichen es, die Lebensbedingungen an die Biologie der Art anzupassen und damit optimale Bedingungen für die Aufzucht einzustellen. Ein wichtiger Schritt ist die Automatisierung der Anlagen, um die Umweltbedingungen konstant zu halten.

Bild 1: Die Kreislaufanlage (Erwin Sander Elektroapparatebau GmbH) in der Völklinger Forschungshalle für die Aufzucht von marinen Garnelen, Penaeus monodon.

Bild 2: Die leitende Biologin, Frau Koster, protokolliert das Verhalten der Tiere im Aufzuchtbecken.


Das Bild 3 zeigt den prinzipiellen Aufbau des Fluid-Kreislaufs für die Haltung und Aufzucht mariner Garnelen. Die Haltungsbecken sind so ausgelegt, dass sowohl junge Lebensstadien, die Postlarven, als auch juvenile und adulte Tiere gehalten werden können. Dadurch, dass Becken unterschiedlicher Größe vorhanden waren, die unabhängig voneinander betrieben wurden (Bild 4), konnten einzelne Gruppen von Tieren separat aufgezogen werden. Während die Postlarven typischerweise die Wassersäule als Lebensraum nutzen, gehen ältere juvenile und adulte Tiere mehr und mehr zum Bodenleben über. Dementsprechend war in den Haltungsbecken für ältere Tiere ein Sandsediment eingebracht worden, in dem sich die Tiere eingraben konnten. Das Eingraben der Tiere vermindert die Gefahr, das einzelne Tiere sich untereinander angreifen und verletzen.

 

Bild 3: Schema des biosicheren Fluid-Kreislaufs für die Haltung und Aufzucht mariner Garnelen, Penaeus monodon.

Eine Besonderheit der Anlage war, dass durch den nur geringen Wasserbedarf, das Seewasser aus einer Salzmischung und Süßwasser hergestellt werden konnte. Dieses Seewasser war frei von Krankheitserregern. Alle Reststoffe, die die Anlage verließen, wurden desinfiziert, womit eine Übertragung von Krankheiten aus der Anlage in die Umwelt verhindert wurde. Das ist aus Gründen des Umweltschutzes unbedingt notwendig, da die viralen Infektionen auch in Europa übertragen werden könnten.

 

Bild 4: Installation der Haltungsbecken mit zentralem Rücklauf zur Wasseraufbereitung.


Die Aufzucht der Garnelen erfordert ein kontinuierliches Beobachten der Tiere, um besonders aggressive Individuen zu separieren. Diese Tiere waren zumeist größer als das durchschnittliche Tier. Diese Tiere wurden als Gruppe in einem separaten Becken gehalten, sodass in dem Fluid-Kreislauf verschiedene Tiergruppen separat aufgezogen wurden (Experimentelle Phase 1, Bild 7).

 

Bild 5: Junge Garnele (Penaeus monodon) noch in der pelagischen Lebensphase.

Bild 6: Junge Garnelen (Penaeus monodon) nutzen die vertikal eingehängten Kunststoffbahnen als Aufenthaltsraum.

Postlarven und kleine juvenile Tiere zeigten zunächst eine pelagische Lebensweise und nutzten die vertikal eingehängten Substrate als Aufenthaltsraum (Bild 6). Mit Ausbildung der geschlechtsspezifischen Merkmale wurden die Tiere auch nach Geschlechtern getrennt. Durch das kontinuierliche Sortieren und die Trennung der Geschlechter, konnte der Verlust von Tieren minimiert werden. Die Sortierarbeiten (Bild 7) waren aufwendig und erfolgreich, wie die Wachstumsergebnisse zeigen (Bild 8).

 

Bild 7: Das regelmäßige Sortieren der Garnelen führte zu geringen Verlusten und überdurchschnittlichen Wachstumsleistungen.


Das Wachstum der Garnelen ist in Bild 8 zusammengefasst. Während der ersten drei Monate wurden die Tiere lediglich nach der Körpergröße sortiert und in unterschiedlichen Gruppen aufgezogen. Diese Gruppen sind als graue Linien im Bild 8 dargestellt. Es ist deutlich erkennbar, dass einige Gruppen besser gewachsen sind. Diese Gruppen bestanden aus Tieren, die aussortiert und in die Gruppe der «Vorwüchser» einsortiert wurden.

 

Bild 8: Wachstumsergebnisse für Penaeus monodon in einem biosicheren Fluid-Kreislauf.

Diese Tiere sind fortlaufend besser als die anderen gewachsen. Mit Ausbildung der Geschlechtsmerkmale wurden die Tiere nach Geschlechtern getrennt (Experimentelle Phase 2, Bild 8). Es zeigte sich, dass die weiblichen Tiere schneller wuchsen als die männlichen. In beiden Gruppen traten wiederum schnell wachsende und langsame wachsende Tiere auf. Bei den männlichen Tieren war der Größenunterschied weniger ausgeprägt als bei den weiblichen Tieren. Hier waren die größten Tiere (95 g) fünfmal so schwer wie die kleinsten Tiere (18 g). Bei den männlichen Tieren ergab sich ein Gewichtsbereich von 28 bis 75 g. Die größten Tiere waren dreimal schwerer im Vergleich zu den kleinsten Tieren. Am Ende des Versuches hatten die größten weiblichen Tiere (Bild 9) beinahe die Größe eines geschlechtsreifen Tieres erreicht. Im Bild 7 sind zwei weitere Geraden eingezeichnet, die die individuelle Wachstumsgeschwindigkeit von zwei Vergleichspopulationen zeigen. Die Wildpopulation aus Hawaii wächst demnach mit 0.25 g pro Tag, die der genetisch selektierten Population mit 0.29 g pro Tag. Die Tiere in Völklingen wuchsen im Mittel für beide Geschlechter mit 0.28 g pro Tag, wobei die männlichen Tiere 0.24 g pro Tag, die weiblichen Tiere 0.32 g pro Tag erreichten. Es ist offensichtlich, dass die Haltungstechnik zusammen mit dem stringenten Bestandsmanagement einen Weg in Richtung auf eine nachhaltige Nachzucht von Penaeus monodon aufzeigt.

 

 

Bild 9: Ein großes weibliches Tier, welches das Gewicht einer geschlechtsreifen Garnele beinahe erreicht hat.

Der Schlussakkord: Ein Industrie-gesponsertes Expertenforum weist jetzt in der sogenannten «Bremerhaven Declaration» auf die Notwendigkeit hin, dass Marikultur an den Küsten mit Priorität einheimische Fischarten züchten sollte. Die Biologie und Zuchtprotokolle sind bekannt und es ist wahrscheinlich, dass diese Arten einfacher an die Bedingungen der Küstenaquakultur anzupassen sind, wird argumentiert. Im Umkehrschluss bedeutet das, dass für am Markt nachgefragte Exoten eine alternative Technik eingesetzt werden muss. Der Fluid-Kreislauf bietet hier alle Voraussetzungen, sogenannte neue Arten, also teure Exoten, in unmittelbarer Nähe zu den Märkten zu züchten. Exoten, die sonst energieaufwendig aus fernen Meeresgebieten nach Deutschland transportiert werden, könnten vor Ort frisch, just in Time produziert und geliefert werden. Damit würde unmittelbar dem Schutz von Beständen zugearbeitet, die aufgrund des hohen Wertes oft kaum kontrollierbar oder unkontrolliert befischt werden. Die Gelbschwanzmakrele, Seriola lalandi, ist ein aktuelles Beispiel. Neomar und HTW arbeiten schon an der sicheren Zucht dieser Art.

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