Analyse stabiler Isotope deutet auf Nährstoffverbindung zwischen Lachs und Seetang in einem kommerziellen offenen Küsten‑Mehrstufen‑Aquakultursystem hin

Warum Fischfarmen und Tangfelder zusammen wichtig sind

Entlang vieler Küsten liegen schwimmende Gehege mit gezüchteten Lachsen neben Reihen von wiegendem Seetang. Diese Kombination ist mehr als nur eine malerische Kulisse; sie deutet auf eine Möglichkeit hin, Meeresnahrung zu erzeugen und gleichzeitig den Druck auf die Umwelt zu verringern. In dieser Studie aus der Bantry Bay in Irland stellten sich die Forschenden eine einfache, aber wichtige Frage: Gelangen die von einer kommerziellen Lachsfarm freigesetzten Nährstoffe tatsächlich in den nahegelegenen Zuckertang, und fördert das das Wachstum des Sprosses?

Fisch und Seetang nebeneinander züchten

Die Arbeit konzentriert sich auf ein Konzept, das als mehrspeziesige Aquakultur bezeichnet wird, bei dem hochwertige Fische neben Organismen niedriger Trophieebenen wie Seetang gezogen werden. Die Idee ist, dass Abfälle der Fische, reich an Stickstoff, den Seetang nähren können, anstatt einfach im Ozean zu verflüchtigen. Zuckertang ist ein attraktiver Partner, weil er schnell wächst, raues Wasser verträgt und viel Stickstoff benötigt. Bislang stammte ein Großteil der Hinweise, dass Fischabfälle Tang fördern, jedoch aus kleinen Versuchen oder Modellrechnungen, sodass unklar blieb, wie gut diese Partnerschaft an einem echten kommerziellen Standort an einer offenen, wellenexponierten Küste funktioniert.

Ein natürliches Vor‑ und Nach‑Experiment

Der Studienort bot einen seltenen eingebauten Vergleich. Vier Jahre lang betrieb nur die Tangfarm. Dann nahm Mitte 2023 eine benachbarte Lachsfarm die Produktion wieder auf; der Tang wurde Anfang 2023 und erneut 2024 auf dieselbe Weise an Seilen angesetzt. So entstand ein Vor‑und‑Nach‑Bild unter nahezu identischen lokalen Bedingungen. In beiden Jahren sammelten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Tang, Meerwasser und Proben möglicher Stickstoffquellen: industrielles Fischfutter, Lachskot, Partikel, die durch das Wasser sinken, und wilde Algen an nahegelegenen Uferstellen. Sie verfolgten zudem Licht, Temperatur und Strömungen, um auszuschließen, dass beobachtete Veränderungen einfach auf eine andere Jahreszeit oder Wetterlage zurückzuführen waren.

Den unsichtbaren Fingerabdrücken des Stickstoffs folgen

Um herauszufinden, woher der Tang seinen Stickstoff bezog, nutzte das Team die Analyse stabiler Isotope, eine Methode, die winzige natürliche Variationen im Gewicht von Stickstoffatomen misst. Unterschiedliche Stickstoffquellen tragen leicht unterschiedliche Isotopen‑„Fingerabdrücke“. Durch den Vergleich der Fingerabdrücke im Tanggewebe mit denen von Futter, Kot und wilden Algen und die Auswertung dieser Daten mit einem bayesschen Mischungsmodell schätzten die Forschenden, welche Quellen den Tang am wahrscheinlichsten versorgten. Sie beobachteten, dass sich das Stickstoffsignal im Tang im Zeitverlauf änderte und zwischen den Jahren unterschied. 2023, als keine Lachse vorhanden waren, entsprach der Tang dem Bereich, den man von Hintergrund‑Meeresquellen wie wilden Algen und allgemeinen Partikeln im Wasser erwartet. 2024, als in der Nähe Lachse gefüttert wurden, zeigte der Tang niedrigere Werte, wie sie typisch sind für Stickstoff, der durch Fischfutter und Abfälle gegangen und dann im Wasser umgewandelt worden war.

Veränderungen im Wachstum und Gewebe des Seetangs

Die chemischen Befunde spiegelten sich in der Entwicklung des Tangbestands wider. In beiden Jahren wuchs der Tang, doch 2024 wurden seine Blätter schneller länger, breiter und schwerer. Der Tang enthielt außerdem insgesamt mehr Stickstoff, und das Verhältnis von Kohlenstoff zu Stickstoff deutete darauf hin, dass er nicht an diesem Schlüssel­nährstoff litt. Die Nitratwerte im Oberflächenwasser der Bucht waren zu Beginn der Wachstumssaison 2024 höher, als die Lachse aktiv gefüttert wurden, und sanken dann, als der Tang schnell wuchs und die Fische geerntet wurden und nicht mehr gefüttert wurden. Zwar machte die natürliche Variabilität des Wassers genaue Aussagen anhand der Wasserproben allein schwierig, doch die Kombination aus schnellerem Wachstum, nährstoffreicherem Tanggewebe und Isotopen‑Fingerabdrücken zeigte in dieselbe Richtung.

Was das für sauberere Küstenfarmen bedeutet

In der Gesamtschau deuten die Ergebnisse darauf hin, dass Nährstoffe aus der Lachsfarm tatsächlich vom angrenzenden Zuckertang auf kommerzieller Skala in einer offenen Küstenumgebung aufgenommen wurden. Die Studie zeigt, dass Werkzeuge der stabilen Isotopenanalyse zusammen mit einfachen Messungen von Wachstum und Wasser offenlegen können, wie Abfälle gefütterter Fische möglicherweise in eine Ressource für Seetang verwandelt werden. Zugleich macht sie verbleibende Wissenslücken deutlich, etwa den Bedarf, besser zu verstehen, wie Stickstoff verändert wird, während er vom Futter über den Fisch und Mikroben bis schließlich in den Tang gelangt. Während Küstengemeinden nach Wegen suchen, die Aquakultur zu erweitern, ohne lokale Gewässer zu überlasten, bietet diese Form der Fisch‑und‑Tang‑Kopplung einen Pfad, bei dem die Reste einer Kultur die andere mitversorgen können.

Zitation: Krupandan, A., Falconer, L., Maguire, J. et al. Stable isotope analysis suggests nutrient connectivity between salmon and kelp within a commercial scale open coast integrated multi-trophic aquaculture system. Sci Rep 16, 15135 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45539-5

Schlüsselwörter: Aquakultur, Lachsaufzucht, Seetang, Nährstoffkreislauf, stabile Isotope