Vertikale Migration ist die Bewegung bestimmter Organismen wie Zooplanktons entweder nach oben oder nach unten in Meer- oder Süßwasser. Die vertikale Bewegung kann saisonal, ontogenetisch oder in einem Zyklus alle 24-Stunden erfolgen. Plankton muss sich jedoch entlang der Wassersäule bewegen, um entweder Nahrung von der Wasseroberfläche zu erhalten oder Räubern zu entkommen. Die Migration hat einen erheblichen Einfluss auf Mesopredatoren und Apex-Räuber, indem sie die Zugänglichkeit der Beute moduliert.
Entdeckung der vertikalen Migration
Auf dem Höhepunkt des Zweiten Weltkriegs fanden Forscher der University of California Division of War (UCDWR) heraus, dass es Echolote gibt, die einen eindeutigen Nachhall anzeigen. Zuerst schrieben sie es Wasserschichtstreuungsmitteln oder der Gegenwart eines feindlichen U-Boots zu. Als die Offiziere der US-Marine Sonarmessungen im Ozean machten, hörten sie tiefe Streuschichten (DSL). Alle involvierten Parteien arbeiteten mit Biologen zusammen und entdeckten, dass der Nachhall auf die vertikale Migration zurückzuführen war. Das Echolot erkannte vertikale Bewegungen von Meerestieren, die dichte Gruppierungen bilden konnten, die zur Entstehung eines falschen Meeresbodens führten.
Arten der vertikalen Migration
Es gibt drei Arten der vertikalen Migration, diel, saisonale und ontogenetische.
Diel Migration
Diel ist die häufigste Form, bei der sich Organismen täglich durch die Tiefen der Wassersäulen bewegen. Zooplanktons wandern nachts in der Abenddämmerung zur Wasseroberfläche auf und tauchen dann bei Tagesanbruch in die Wassertiefe ab. Es gibt eine umgekehrte Wanderung, bei der Organismen während des Tages zur Wasseroberfläche aufsteigen und sich bei Sonnenstand in die Tiefe des Wassers zurückziehen. Die dritte Form der Diel-Migration, obwohl nicht üblich, umfasst mehrere Auf- und Abstiege in einer einzigen 24-Stundenperiode.
Saisonale Migration
Saisonale Migration ist, wo Zooplanktons in verschiedenen Wassertiefen gefunden werden, je nachdem, ob es Winter oder Sommer ist, während ontogenetische Klassifizierung, wo Organismen in verschiedenen Tiefen in verschiedenen Phasen in ihrem Lebenszyklus leben.
Onogenetische Migration
Die ontogenetische Migration unterscheidet sich von den vorherigen beiden dadurch, dass sie nicht von täglichen oder saisonalen Mustern abhängt. Die ontogenetische Migration tritt dagegen während verschiedener Lebenszyklen von Organismen auf, wobei sie während bestimmter Zyklen in unterschiedlichen Tiefen leben.
Was stimuliert vertikale Migration?
Vertikale Migration kann entweder durch endogene Faktoren oder exogene Faktoren beeinflusst werden. Ein endogener Beitrag stammt aus dem Organismus, während ein exogener Faktor von der Umwelt beigetragen wird. Beispiele für endogene Faktoren sind biologische Rhythmen, die von der biologischen Uhr, dem Geschlecht des Organismus oder der Körpergröße in Bezug auf das Prädationsrisiko diktiert werden. Beispiele für exogene Stimuli sind Veränderungen des Salzgehalts, Verfügbarkeit von Licht und Sauerstoff, Gezeitenmuster, Kairomonen-Wahrnehmung von Räubern, Schwerkraft und atmosphärischer Druck.
Gründe für vertikale Migration
Die Hauptgründe für die vertikale Migration sind Raubtiere zu vermeiden und nach Nahrung zu suchen. Zooplanktons werden während des Tages auch nach unten wandern, da ein gewisser Wassergradient riskant sein kann. Energieeinsparung ist ein weiterer Grund. Einige Zooplankton sind sehr klein und haben hohe metabolische Reaktionen. Sie können Energie sparen, indem sie warmes Wasser zuführen und sich dann in kühlere Regionen zurückziehen. Organismen können mithilfe der Migration Lebensmittelflecken lokalisieren und ultraviolettes (UV) Licht vermeiden. Marine Mikroorganismen werden auch mehr in weniger transparentem Wasser gedeihen, wo sie die Treiber von DVM (Diel Vertical Migration) sind.
Auswirkungen ungewöhnlicher Ereignisse auf die vertikale Migration
Das Auftreten eines ungewöhnlichen Ereignisses kann das Migrationsmuster drastisch verändern. Ein Beispiel sind Fälle, in denen die Sonne um Mitternacht in der Arktis erscheint und dadurch das planktonische 24-Stunden-Migrationsmuster beeinflusst. Im Sommer haben einige Regionen der Erde längere Tage Sonnenlicht. Das Auftreten einer Sonnenfinsternis führt zu drastisch verminderter Lichtintensität und da tagsüber das Zooplankton Migrationsmuster beeinflusst wird.
