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Henrik Mouritsen

28. Januar 2022   016/22    Forschung

Singvögel nutzen Erdmagnetfeld als Stoppschild

Science-Studie mit Oldenburger Beteiligung: Magnetsinn ist entscheidend dafür, dass Vögel ihren Brutplatz wiederfinden

Oldenburg. Dass wenige Gramm schwere Singvögel nach einem Flug über zwei Kontinente zu ihrem Brutplatz vom Vorjahr zurückfinden, erscheint selbst Fachleuten wie ein kleines Wunder. Eine neue Studie – veröffentlicht im renommierten Fachmagazin „Science“ – liefert nun Hinweise darauf, wie den Vögeln dies gelingt: Magnetische Signale zeigen ihnen, wo sie ihre Wanderung beenden müssen, so das Team unter Leitung von Forschenden der Universität Oxford (Großbritannien) mit Beteiligung der Universität Oldenburg. Die Untersuchung basiert auf Beringungsdaten, die über fast 80 Jahre in ganz Europa gesammelt wurden.

Wie Vögel das Magnetfeld der Erde wahrnehmen, ist derzeit Gegenstand intensiver Forschung. Einer Theorie zufolge, die Forschende aus Oldenburg und Oxford gemeinsam untersuchen, registrieren Vögel Magnetfeldlinien mit Hilfe bestimmter chemischer Moleküle im Auge. Das Team vermutet, dass die Vögel diese Fähigkeit nutzen, um ihre Flugrichtung und vielleicht auch ihren Aufenthaltsort zu bestimmen. 

„Untersuchungen machen zwar immer deutlicher, dass der Vogelzug einem festen Programm folgt, das Vögel von ihren Eltern erben. Aber wie sie Jahr für Jahr mit hoher Präzision an denselben Ort zurückkehren, ist nach wie vor ein Rätsel“, sagt Hauptautor Dr. Joe Wynn vom Institut für Vogelforschung in Wilhelmshaven. Er hatte zuvor an der University of Oxford geforscht und die Idee zu der Studie während eines Aufenthalts als Gastwissenschaftler in der Arbeitsgruppe des Biologen Prof. Dr. Henrik Mouritsen an der Universität Oldenburg entwickelt. „Es ist daher sehr aufregend, Hinweise darauf zu finden, dass Singvögel magnetische Signale nutzen, um ihr Zuhause wiederzufinden“, ergänzt Wynn.

Das Team analysierte Beringungsdaten von fast 18.000 Teichrohrsängern, die aus der Zeit zwischen 1940 und 2018 stammen. Teichrohrsänger sind winzige Singvögel, die jedes Jahr die Sahara überqueren und den Sommer in Europa verbringen. Sie zählen zu den Arten, die seit fast hundert Jahren mit kleinen Metallfußringen individuell markiert werden. Sowohl die Beringungsorte als auch die Fundorte werden für ganz Europa zentral erfasst. „Diese Daten sind ein fantastisches Mittel, um Fragen zum Vogelzug zu beantworten, weil sie über so viele Jahre hinweg in einem sehr großen Gebiet gesammelt wurden“, sagt Wynn.

Das Team analysierte die Beringungsdaten der Teichrohrsänger mit statistischen Methoden. Die Verteilung der gefundenen Ringe deutete darauf hin, dass die Vögel ein Ziel anpeilen, das nicht ortsfest ist: Die Forschenden fanden einen sehr genauen Zusammenhang zwischen den Fundorten und der langsamen Drift des Erdmagnetfeldes, dessen Feldlinien sich durch Bewegungen des flüssigen Eisens im Erdkern von Jahr zu Jahr um wenige Kilometer in verschiedene Richtungen verlagern können. Wie Wynn und seine Kolleginnen und Kollegen schreiben, scheinen die Vögel eine bestimmte magnetische Koordinate wie ein Stoppschild zu nutzen: Sobald die magnetische Inklination – der Neigungswinkel zwischen Feldlinien und Erdoberfläche – einen bestimmten Wert erreicht, hören sie auf zu wandern. Andere Komponenten des Erdmagnetfeldes, etwa die Feldstärke oder die Abweichung zwischen magnetischer und geografischer Nordrichtung, spielen demnach keine Rolle.

Wynn erklärt: „An einem Ort ändert sich das Magnetfeld von Jahr zu Jahr nicht besonders stark. Daher erscheint es sinnvoll, dass die Vögel einen bestimmten Magnetfeldwert als Zielpunkt ihrer Reise wählen.“ Die Inklination bietet den Vögeln nach Meinung des Teams die besten Chancen, zum Brutplatz zurückzukehren, weil sie der stabilste Bestandteil des Erdmagnetfeldes ist.

„Die Fähigkeit von Vögeln, die weniger als ein Teelöffel wiegen, ihren Brutplatz nach einer Reise um die halbe Welt genau zu lokalisieren, ist vielleicht einer der erstaunlichsten Aspekte des Vogelzugs“, sagt Mouritsen, der an Ideenentwicklung und Datenanalyse der Studie beteiligt war. Es sei äußerst spannend, dieses Phänomen mit Hilfe von Daten zu untersuchen, die vor allem von Hobby-Vogelbeobachtern gesammelt wurden. Das Team hofft, dass diese Form der Bürgerwissenschaft noch mehr Menschen dazu inspiriert, Vögel zu beobachten und sich für die Wissenschaft zu begeistern.

Originalveröffentlichung: Joe Wynn, Oliver Padget, Henrik Mouritsen et al: „Magnetic stop signs signal a European songbird’s arrival at the breeding site after migration”, Science 27. Januar 2022, DOI: 10.1126/science.abj4210

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Teichrohrsänger hören auf zu wandern, sobald die magnetische Inklination – die Neigung der Feldlinien zur Waagerechten – einen bestimmte Wert erreicht. Das zeigt eine statistische Analyse von Beringungsdaten aus acht Jahrzehnten. In der Abbildung sind Werte gleicher Inklination symbolisch als pinkfarbene Linien dargestellt. Bild: Thomas Miller

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Kontakt

Prof. Dr. Henrik Mouritsen, Tel.: 0441/798-3081, E-Mail:

(Stand: 20.04.2022)