Jennifer Purcell steht an Deck des Forschungsschiffs Skookum und beobachtet konzentriert, wie dessen Ausleger ein drei Meter langes Planktonnetz aus der Tiefe des Puget Sound nahe Olympia im Bundesstaat Washington zieht. Warum die Meeresbiologin an diesem sonnigen Tag mitten im August in einem Regenanzug steckt, erklärt sich, als die wassertriefende Ladung Ohrenquallen (Aurelia aurita) in ihre Richtung geschwenkt wird. Aus dem prall gefüllten Netz tropft der Schleim und lange Tentakeln baumeln wie in einem Horrorfilm herab. Die Wissenschaftlerin vom Meereszentrum der Western Washington University in Anacortes stört das nicht. Purcell krempelt die Ärmel auf, greift mit beiden Händen mitten in das schleimige Netz hinein und beginnt mit einer Erfahrung, wie sie nur 40 Jahre Forschung liefern kann, die Tiere zu zählen und zu vermessen.

Nur wenige andere Meeresbiologen teilen ihren Enthusiasmus für das Glibbertier. Weshalb Purcell seit jeher um die Finanzierung ihrer Projekte kämpfen muss, immer mit dem Versuch, andere Ozeanologen von der Bedeutung der Quallen zu überzeugen – oft genug vergeblich. Eines der größten Hindernisse ist die Beschaffenheit der Tiere, die zu über 95 Prozent aus Wasser bestehen und in den normalen Fangnetzen für Meerestiere schnell zerreißen. Ein anderes, dass viele Biologen in den Quallen nicht viel mehr sehen als eine unbedeutende ökologische Sackgasse: salzwassergefüllte Ballons, die Räubern praktisch keine Nährstoffe zu bieten haben – abgesehen vielleicht von einer Hand voll spezialisierten Jägern wie den Lederschildkröten (Dermochelys coriacea), die daran angepasst sind, Quallen in großer Zahl zu vertilgen. "Es war wirklich sehr schwer, die Fischereiforscher von der Bedeutung der Quallen zu überzeugen."

Aber das scheint sich langsam zu ändern. Heute sind zwei Fischbiologen der US-Behörde NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) mit an Bord; ihr Interesse hatte bisher den reichen Lachsbeständen der Region gegolten. Vor einigen Jahren aber stellten sie fest, dass die Beutetiere der Lachse, wie Hering und Stint, sich in anderen Gebieten der Meeresenge aufhielten als die Quallen. Nun wollen sie untersuchen, welche ökologischen Faktoren eine Rolle spielen und wie diese die Population der wirtschaftlich interessanten Fischarten beeinflussen.

"Wir schauen alle viel zu sehr auf das obere Ende der Nahrungskette" (Andrew Jeffs)

Doch dafür muss erst einmal bekannt sein, wie viele Quallen es in dem Gebiet überhaupt gibt. Das soll sich durch die Kombination mehrerer Methoden zeigen. Zum einen wird vom Wasserflugzeug aus die Zahl und Verteilung der vereinzelten Quallenansammlungen bestimmt, der "Smacks", wie die Forscher die schwabbeligen Haufen nennen. Zum anderen wurde eines der Planktonnetze mit einer Unterwasserkamera ausgestattet, mit der sich in Erfahrung bringen lässt, wie weit die Smacks in die Tiefe reichen.

Correigh Greene ist einer der NOAA-Wissenschaftler an Bord. Wenn die Quallen wirklich einen Einfluss auf die Lachspopulationen haben, sagt er, "dann müssen wir das irgendwie verfolgen".

Oft treten Quallen massenhaft auf
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Sterben die Tiere dann an Nahrungsmangel, kommt es zum "Jelly Fall", einem Herabsinken der toten Körper auf den Meeresgrund.

Von den norwegischen Fjorden bis zu den riesigen offenen Flächen des Südpazifiks – überall gehen Meeresbiologen mit den neuesten Methoden ans Werk, um mehr über die Rolle der Quallen im Ökosystem zu erfahren. Treibende Kraft ist die Sorge um die Gesundheit der Meere. Medienberichte über Qualleninvasionen in Asien, Europa und andernorts ließen viele Menschen befürchten, die Schwabbeltiere könnten gar ganz die Herrschaft in den Meeren übernehmen. Doch auch gestandene Meeresökologen lassen sich inzwischen davon überzeugen, dass die Qualle mitnichten so irrelevant ist wie lange Zeit gedacht.

Vielgestaltige Salzwasserballons

"Wir schauen alle viel zu sehr auf das obere Ende der Nahrungskette", erklärt der Meeresbiologe Andrew Jeffs von der University of Auckland in Neuseeland. "Es ist aber dieses Zeug hier, dieser Schnodder in den Kübeln, der wichtig ist für die Funktionsweise der Nahrungsketten und für unseren ganzen Planeten überhaupt."

Die Tiere, um die es geht, sind Nachkommen einiger der ersten vielzelligen Lebensformen auf unserer Erde. Das älteste Fossil einer Qualle stammt aus der Zeit vor mehr als 550 Millionen Jahren. Laut manchen Wissenschaftlern könnte es sie sogar schon vor 700 Millionen Jahren gegeben haben, also lange vor den ersten Fischen.

Quallen sind auch erstaunlich vielfältig. Manche sind winzige Filtrierer, die Zooplankton jagen, von dem sich nur wenige andere Tiere ernähren können. Andere sind riesige Räuber mit zwei Meter großen Schirmen und Tentakeln so lang, dass sie sich um einen Schulbus winden könnten – und zwar dreimal. Quallen gehören zu den Nesseltieren (Cnidaria) und besitzen Nesselzellen, deren Gift bei manchen Arten sogar Menschen töten kann. Einige Forscher bezeichnen alle glibberig anmutenden Weichkörperformen des Ozeans als Quallen; andere ziehen die Bezeichnung "gelatineartiges Zooplankton" vor, was der unglaublichen Vielfalt dieser Tiere eher gerecht wird, die gleich mehreren Stämmen im Tierreich zugerechnet werden können. Manche Arten stehen im Stammbaum des Lebens vermutlich sogar dem Menschen näher als anderen Quallen. Doch wie auch immer man sie bezeichnet, die gängige Klassifikation basiert hauptsächlich auf ihrem hervorstechenden gemeinsamen Merkmal – nämlich einem Körperbau, der zum größten Teil auf Wasser beruht.

Der grüne Tee des Meeres
© Nature, nach: Spitz, J. et al.: Proximate composition and energy content of forage species from the Bay of Biscay: high- or low-quality food? In: Journal of Marine Science 67, S. 909-915, 2010; Doyle, T.K. et al.: The energy density of jellyfish: Estimates from bomb-calorimetry and proximate-composition. In: Journal of Experimental Marine Biology and Ecolology 343, S. 239-252, 2007; dt. Bearbeitung: Spektrum der Wissenschaft
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Quallen enthalten kaum mehr Kalorien pro Gewichtseinheit als grüner Tee.

Das führt dazu, dass sie oft kaum zu erkennen sind. Viele entziehen sich auch durch ihre Lebensweise weit draußen im Meer oder tief unterhalb der lichtdurchfluteten Zone einer genaueren Erforschung. Sie leben oft in Ansammlungen, die weit voneinander entfernt sind und extremen Größenschwankungen unterliegen. Das macht es so problematisch, die genaue Anzahl der Tiere zu bestimmen. Hinzu kommt die Zerbrechlichkeit ihres Körpers, der keinerlei feste Bestandteile besitzt. "Quallen lassen sich nur schwer in den Mägen ihrer Fressfeinde wiederfinden", erklärt Purcell. "Sie werden gleich nach der Aufnahme zu Brei und sind sehr schnell verdaut."

Für die meisten Meeresbiologen ist es einfach nur ärgerlich, wenn ihnen eine Quallenansammlung in die Quere kommt. Der Schleim verstopft die Sammelnetze.

"Es ist nicht so, dass wir sie bisher außer Acht gelassen haben", sagt Jonathan Houghton von der Queen’s University Belfast in Nordirland. "Wir haben sie sogar aktiv gemieden."

Im Lauf der letzten 15 Jahre wurde das aber zunehmend schwieriger. Seit 2003 kommt es in den Sommermonaten immer wieder zu enormen Quallenblüten entlang der Mittelmeerküste, was bei den Badegästen zu schmerzhaften Verbrennungen und den Behörden zur Schließung der Strände führte. Im Jahr 2007 driftete ein Schwarm giftiger Quallen in eine nordirische Lachsfarm und tötete den gesamten Besatz von 100 000 Fischen. Und schon mehrmals mussten Atomkraftwerke vorübergehend abgeschaltet werden, weil ihre Kühlrohre durch Quallen verstopft waren.

Aufstand der Schwabbeltiere

Nachrichten wie diese veranlassten Wissenschaftler schließlich dazu, sich näher mit den Geschöpfen zu befassen. Der Meeresbiologe Luis Cardona von der Universidat de Barcelona hatte bisher eher Meeresschildkröten und Seelöwen untersucht. Seit 2006 widmet er jedoch einen großen Teil seiner Arbeit den Quallen. Auslöser war das allsommerliche Massenauftreten der Feuerqualle Pelagia noctiluca, das zu einem Dauerproblem für spanische Strandgäste zu werden drohte. Besonders beunruhigte ihn die Spekulation, die Quallen würden deshalb überhand nehmen, weil die Zahl ihrer Feinde durch Überfischung stark reduziert war. "Da schien aus wissenschaftlicher Sicht nicht viel Substanz dahinter zu stecken", sagt er. "Aber die Bevölkerung und die Politik haben sich an dieser Vorstellung orientiert, also wollte ich mir das einmal genauer anschauen."

Cardona nutzte eine neue Analysemethode mit stabilen Isotopen. So konnte er anhand des chemischen Fingerabdrucks von Kohlenstoff und Stickstoff im Gewebe der Tiere bestimmen, was diese gefressen hatten. Sein Team analysierte 20 Arten von Räubern und 13 potenzielle Beutetiere des Mittelmeers und erhielt überraschende Ergebnisse. So bestand laut seinen Messungen die Nahrung des Blauflossen-Thunfischs, des Kleinen Thun (Euthynnus alletteratus) und der Mittelmeer-Speerfische (Tetrapturus belone) überwiegend aus Quallen. Bei den Jungtieren des Blauflossen-Thunfisch betrug der Anteil von Quallen an der Nahrung bis zu 80 Prozent. "Unseren Modellen zufolge sind sie wahrscheinlich die wichtigste Beute der jungen Blauflossen-Thunfische", sagt Cardona.

Einige Fachkollegen zweifeln aber an den Ergebnissen. "Ich bin sicher, dass das nicht stimmt", sagt Purcell. Die schnellen Schwimmer "haben einen höheren Energiebedarf als jedes andere Tier da draußen. Sie brauchen Fisch als Nahrung, auf jeden Fall irgendetwas qualitativ Hochwertiges mit vielen Kalorien." Die Technik der stabilen Isotope macht es schwer bis unmöglich, zwischen Beutetieren mit ähnlichem Nahrungsspektrum zu unterscheiden, wie beispielsweise zwischen Quallen und Krill, die beide Phytoplankton fressen.

Doch Cardona hält an seinen Ergebnissen fest, nicht zuletzt weil Analysen des Mageninhaltes von Thunfischen eindeutig auf Quallen hingewiesen hätten und Krill gar nicht gefunden worden sei. Außerdem würden seine Untersuchungen durch weitere Daten bestätigt, bei denen sein Labor Fettsäuren als Nachweis genutzt hatte. "Im Ökosystem des Pelagials im westlichen Mittelmeer spielen die Quallen wahrscheinlich eine wesentlich größere Rolle als ursprünglich gedacht".

Auch andernorts kamen Forscher zu demselben Schluss. Bei einer Expedition in die Antarktis in den Jahren 2010/2011 sammelte der Molekularökologe Simon Jarman fast 400 Kotproben von Adeliepinguinen (Pygoscelis adeliae). Ziel war es, mehr über die Nahrung dieses vermutlich vom Klimawandel bedrohten Tiers zu erfahren. 2013 veröffentlichte der Forscher von der Australian Antarctic Division in Kingston seine Daten zur DNA-Analyse der Proben: Laut seinen Ergebnissen stehen bei diesen Pinguinen vergleichsweise häufig Quallen auf dem Speiseplan. Noch unveröffentlichte Daten lassen ähnliche Schlüsse auch für andere Seevögel der südlichen Ozeane zu.

Quallen im Magen

"Albatrosse, Eselspinguine, Königspinguine, Goldschopfpinguine und Felsenpinguine – sie alle fressen immer wieder auch Quallen", erklärt Jarman. "Sicher, die kalorienreichste Nahrungsquelle sind sie nicht gerade, aber sie kommen eben doch überall im Ozean vor, und bei vielen Topräubern liefern sie einen Beitrag zur Ernährung."

Auch sind manche Körperteile einer Qualle nahrhafter als andere. Beispielsweise wurde beobachtet, wie Fische nur die Gonaden von fortpflanzungsreifen Quallen fraßen, sprich, sich zielgenau die energiereichsten Gewebeteile der Tiere herauspickten.

Zwei Meeresschildkröten fressen an einer Qualle
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Nur wenige Meereslebewesen ernähren sich ausschließlich oder auch nur vorwiegend von Quallen. Eine Ausnahme sind Meeresschildkröten.

Anhand von DNA-Analysen haben Wissenschaftler auch herausgefunden, wie Quallen im offenen Ozean als Zufluchtsorte für andere Lebewesen dienen. Schon lange ist bekannt, dass sich kleine Fische, Schalentiere und andere kleine Meeresbewohner an Quallen anheften und sich so durch das Wasser schleppen lassen. In den letzten Jahren stellte sich heraus, dass sie sich zudem an ihrem Transportmittel gütlich tun.

In den Tiefen des Südpazifiks und des Indischen Ozeans untersuchte Jeffs die nahezu unbekannten Jungstadien der Australischen Languste (Panulirus cygnus). Als er 2011 etwa 350 Kilometer vor der Küste Westaustraliens zum Planktonsammeln auf Expedition ging, fing er dabei auch einen großen Salpen (Thetys vagina), ein tonnenförmiges, gelatineartiges Manteltier. Der Fang enthielt daneben auch Dutzende von Langustenlarven, von denen die Forscher sechs direkt im Salpen fanden. Wie die DNA-Analyse ihrer Innereien ergab, ernährten sich die Larven von ihrem Wirt.

Nun vermutet Jeffs, dass die Schalentiere, die eine jährlich etwa zwei Milliarden US-Dollar schwere Fischindustrie am Leben erhalten, stark abhängig sind von dieser Beziehung. "Was die Larven so erfolgreich im offenen Ozean macht", erklärt er, "ist, dass sie sich im Grunde an einen großen, schwimmenden Brocken Fleisch anheften können, sei es ein Salp oder eine Qualle. Davon leben sie dann einige Wochen lang, ohne selbst auch nur die geringste Energie aufbringen zu müssen."

Wo sind sie hin?

Auch an anderer Stelle scheinen Quallen eine Rolle im Ökosystem einzunehmen, die Forscher zunehmend als wichtig erkennen, so etwa beim Nährstofftransport zwischen verschiedenen Zonen im Meer. Das zeigte sich dem Bioozeanografen Andrew Sweetman vom International Research Institute of Stavanger in Norwegen bei seinen Untersuchungen der "jelly falls", einem Phänomen, das auftritt, wenn Quallenblüten ihr jähes Ende nehmen und tote Quallen in großer Zahl auf den Meeresboden sinken.

Seit November 2010 lässt Sweetman in regelmäßigen Abständen eine Kameraausrüstung in 400 Meter Tiefe auf den Boden des Lurefjord im Südwesten Norwegens hinab, um zu beobachten, welches Schicksal die Quallen erwartet, die dort immer wieder in großen Mengen auftreten. Andernorts wurde berichtet, dass sich in solchen Fällen tote Quallen anhäufen, der Sauerstoffspiegel sinkt und sich toxische Bedingungen entwickeln. Doch Sweetman fand zu seiner Überraschung auf dem Grund des Lurefjord fast keine einzige tote Qualle. "Das machte überhaupt keinen Sinn", erinnert er sich.

Was dort vor sich gegangen war, erkannte er im Jahr 2012. Bei einem erneuten Forschungstrip in den Fjord beköderte er Fallen mit toten Quallen und ließ sie zusammen mit Videokameras in die Tiefe hinab. Verblüfft stellte er fest, dass Aasfreser in Windeseile die Quallen vertilgten. "Wir hatten einfach angenommen, dass nichts die Quallen fressen würde", sagt er.

Zurück an Land berechnete Sweetman, dass die toten Quallen die Menge an Stickstoff, die den Boden erreicht, um 160 Prozent gesteigert hatten. Ihre ganze Energie ging damit zurück ins Nahrungsnetz, anstatt durch Abbau verloren zu gehen, wie es die Forschung bisher angenommen hatte. Ganz ähnliche Ergebnisse, aber aus größerer Tiefe, erhielt Sweetman inzwischen mit Hilfe ferngesteuerter Tauchroboter in entlegenen Regionen des Pazifischen Ozeans. "Das stellt das alte Paradigma, dass Quallen eine Sackgasse im Nahrungsnetz sind, völlig auf den Kopf", sagt Sweetman.

Die Reaktionen hierauf waren recht unterschiedlich. So erklärt der Fischbiologe Richard Brodeur von der NOAA in Newport in Oregon, die Daten änderten nicht viel an der Tatsache, dass sich die meisten kommerziell wichtigen Meereslebewesen eben doch in der Hauptsache von Fischen und kleinen Schalentiere wie Krill ernähren. Wenn Quallen doch irgendwo Bedeutung erlangen, dann über ihre Rolle als Räuber und Nahrungskonkurrent, insbesondere wo ihr Bestand außer Kontrolle geraten ist. In einer seiner laufenden Studien untersucht er den Mageninhalt einiger kommerziell wichtiger Lachsarten, wie Silberlachs (Oncorhynchus kisutch) und Königslachs (Oncorhynchus tshawytscha). In Gegenden mit vielen Quallen fand Brodeurs Team weniger Nahrung im Magen der Fische als in quallenärmeren Regionen. Damit könnte sich ein hohes Quallenaufkommen in der Tat negativ auf wichtige Fischereifische auswirken, erklärt er: "Wer reiche Fischvorkommen will, für den sind viele Quallen wohl eher nicht so hilfreich."

Andere Forscher hoffen, die neuen Erkenntnisse könnten die zunehmende Verteufelung der Quallen etwas dämpfen. In einem Buchkapitel aus dem Jahr 2013 hoben Houghton und seine drei Mitautoren die positiven Seiten der Quallen hervor, vielleicht auch als Reaktion auf "die gedankenlose Art und Weise, wie man darüber diskutiert, Quallen in großem Maßstab aus dem Meer zu entfernen". Sollten sich die Quallen auch in künftigen Studien als so bedeutsam erweisen, wie es einige Forschungsarbeiten nun nahelegen, dann dürfte das schlagzeilenträchtige Massenauftreten der Glibbertiere weitaus folgenreicher sein, als es sich Forscher ausmalten.

Zurück im Puget Sound blickt der NOAA-Forscher Greene durch eine Kamera, die an einem der Fangnetze bei der Vermessung der Quallen-"Smacks" helfen soll. Das Bild zeigt, wie die Kamera langsam durch eine dichte Masse cremig weißer Kugeln sinkt. Erst ab einer Tiefe von etwa zehn Metern beginnt sich der Quallenwaber zu lichten. Später wagt Greene eine grobe Schätzung: "Zweieinhalb bis drei Millionen", sagt er. Und nach kurzer Pause: "Das sind ne Menge Quallen."

Eine genauere Berechnung wird folgen. Jetzt muss erst einmal der ganze Schleim vom Schiffsdeck gespritzt werden. Ist das geschafft, werden die Motoren angeworfen – der nächste Quallenhaufen wartet schon.