6. Juli 2021

Die Auswir­kungen von Feuer und Fruchtknappheit

Vor kurzem hat sich unsere Prima­to­login Dr. Isabelle Laumer mit Prof. Erin Vogel getroffen, um mit ihr über ihre neuesten Frei­land­stu­dien zu spre­chen. Erin arbeitet an der Rutgers Univer­sity in den USA und ist Co-Direk­torin der Forschungs­sta­tion Tuanan in Zentral-Kali­mantan, die 2002 von der BOS Foun­da­tion gegründet wurde. Dort arbeitet sie an einem lang­fris­tigen Forschungs­pro­jekt, das sich auf die Ernäh­rungs­öko­logie, Nahrungs­ver­füg­bar­keit und Nahrungs­wahl von Orang-Utans konzentriert.

 

Liebe Erin, ich freue mich sehr heute mit dir zu spre­chen und mehr über deine span­nenden Forschungs­ar­beiten an wilden Orang-Utans zu erfahren. Aber erst einmal zu dir. Wie lange arbei­test du schon mit Orang-Utans?

Ich erfor­sche bereits seit 2004 Orang-Utans in freier Wild­bahn. Meine ersten Daten habe ich im Forschungs­ge­biet Tuanan auf Borneo aufge­nommen. Die Forschung vor Ort konzen­triert sich auf das Verhalten wild­le­bender Orang-Utans, sowie auf die Auswir­kungen der Habitat-Zerstö­rung und des Biodi­ver­si­täts­ver­lustes. Als eine meiner ersten Studien habe ich mir das Nahrungs­spek­trum zweier benach­barter Orang-Utan-Popu­la­tionen genau ange­schaut. Die Popu­la­tionen leben in unmit­tel­barer Nähe und in ähnli­chen Habi­taten, sind aber durch eine für Orang-Utans unpas­sier­bare Fluss­bar­riere getrennt. Inter­es­san­ter­weise fanden wir einen klaren Unter­schied was die Auswahl der Nahrungs­pflanzen angeht, obwohl in beiden Gebieten die glei­chen Pflan­zen­arten vorkommen [1]. Diese Ergeb­nisse deuten auf das Vorhan­den­sein von einer gewissen Ernäh­rungs­tra­di­tion bei den beiden geogra­fisch getrennten Orang-Utan Gruppen hin, die vermut­lich durch soziales Lernen von Genera­tion an Genera­tion weiter­ge­geben wird.

 

Das ist eine span­nende Entde­ckung. Wie kann man sich deine Arbeit im Regen­wald vorstellen? Und gibt es schon Pläne wann du wieder zurückkehrst?

Im Forschungs­ge­biet Tuanan zu arbeiten ist defi­nitiv eine Heraus­for­de­rung. Man muss sich erst einmal an die Bedin­gungen vor Ort gewöhnen. Orang-Utans in freier Wild­bahn zu beob­achten ist ziem­lich schwierig, denn sie sind die meiste Zeit hoch oben in den Bäumen unter­wegs. Zudem gibt es viele Moskitos im Regen­wald und die Luft­feuch­tig­keit beträgt oft 90%. Ich reise meis­tens zweimal im Jahr nach Borneo. Corona-bedingt konnte ich im letzten Jahr leider nicht reisen, aber ich freue mich schon sehr darauf wieder im Herbst nach Borneo zurück­zu­kehren. Das war eine lange Zeit und ich vermisse mein Forschungs­team, meine Kollegen und natür­lich die Orang-Utans.

 

Vor kurzem hast du zusammen mit Caitlin O´Connell eine bedeut­same Studie in der Fach­zeit­schrift Scien­tific Reports veröf­fent­lich. Durch die Klima­er­wär­mung kommt es ja immer mehr zu Schwan­kungen, was sich nach­teilig auf die Reifung der Frucht­bäume auf Borneo auswirkt. Da Orang-Utans haupt­säch­lich Früchte fressen, hat dies einen starken Einfluss auf sie. Deine Forschungs­ar­beit zeigt, dass Orang-Utans in Zeiten von Frucht­knapp­heit neben Fett­ge­webe sogar Muskeln abbauen [2]. Kannst du uns etwa mehr darüber erzählen?

Wir haben kürz­lich heraus­ge­funden, dass bei Frucht­knapp­heit neben dem Fett­ge­webe sogar die Muskel­masse der Orang-Utans deut­lich abnimmt. Wenn Menschen hungern, werden zunächst die Körper­fett­spei­cher weitest­ge­hend verbraucht und als letzter Schritt das Muskel­ge­webe als Ener­gie­quelle verbrannt. Wir waren über­rascht, dass sowohl Weib­chen und Männ­chen jeden Alters bei nied­riger Frucht­ver­füg­bar­keit Muskel­masse redu­ziert hatten, was bedeutet, dass sie den größten Teil ihrer Fett­re­serven verbrannt hatten und der Körper gezwungen war auf die Verbren­nung von Muskel­masse zurück­zu­greifen. Das ist über­ra­schend, denn Orang-Utans gelten eigent­lich als beson­ders gut darin, Fett zu spei­chern und zur Ener­gie­ge­win­nung zu nutzen [3]. Neben Faul­tier und Großen Pandas, haben Orang-Utans grund­sätz­lich einen extrem nied­rigen Grund­um­satz und verbrau­chen weniger Energie als andere Säuge­tiere mit ähnli­cher Körper­größe. Damit sind sie anschei­nend sehr gut an die natür­li­chen Schwan­kungen, was die Frucht­pe­ri­oden angeht, ange­passt. Aller­dings kommt es durch die Klima­er­wär­mung zu immer stär­keren Schwan­kungen [6], was in Zukunft mögli­cher­weise Folgen für ihren Gesund­heits­zu­stand und damit auch ihr Über­leben haben könnte.

 

Wie verhalten sich die Orang-Utans in Zeiten von Nahrungsknappheit?

In Zeiten, in denen Früchte knapp sind, verbringen Orang-Utans weniger Zeit damit im Regen­wald umher­zu­streifen, haben kürzere aktive Peri­oden und inves­tieren mehr Zeit in die Nahrungs­auf­nahme. Man kann sie dann oft dabei beob­achten, wie sie die Rinde von den Bäumen entfernen um an das Baum­kam­bium, eine nähr­stoff­reiche Schicht direkt unter der Rinde, heran­zu­kommen. In Tuanan hat man noch keinen Orang-Utan dabei beob­achtet dafür Stock­werk­zeuge zu verwenden, wie es in anderen Gebieten manchmal vorkommt, sondern sie schaben die Rinde mit ihren Schnei­de­zähnen vom Baum ab. Dennoch können sie mit dieser Ernäh­rung ihr eigent­lich benö­tigtes Kalo­rien- und Nähr­stoff­pensum nicht ausgleichen.

 

Ich habe gelesen, dass ihr für die Daten­ana­lyse Urin­proben gesam­melt habt, da der Krea­tinin-Wert im Harn in Bezie­hung mit anderen Werten Aufschluss über die vorhan­dene Muskel­masse gibt. In welchem Zeit­raum habt ihr die Daten erfasst und wie nimmt man eine Urin­probe bei einem wild­le­benden Orang-Utan?

Da Orang-Utans so langes Haar haben, ist es schwierig ihr Körper­ge­wicht und die Muskel­masse rein äußer­lich zu beur­teilen. Wir haben daher eine nicht-inva­sive Methode verwendet, die bisher schon bei Schim­pansen erfolg­reich ange­wendet wurde [4]. Für die Analyse haben wir Morgen­urin gesam­melt. Dazu muss man sehr früh, noch bevor sich der Orang-Utan aus seinem Nest begibt und sein Morgen­ge­schäft in luftiger Höhe verrichtet, vor Ort sein. Wir verwenden eine Art Kescher mit einer Plas­tik­tüte vorne, um ihn aufzu­fangen. Dann wird die Urin­probe sofort einge­froren und an ein Labor zur Analyse geschickt. Die Proben wurden von 2009 bis 2017 in dem ca. 900 Hektar großem Forschungs­ge­biet von Tuanan gesam­melt. Insge­samt wurden 1130 Harn­proben von 70 Orang-Utans analy­siert. Ein großer Vorteil dieser Methode ist auch, dass man sie auch für gene­relle Gesund­heits­checks verwenden kann.

 

In Südost­asien gibt es seit Jahr­tau­senden Wald­brände, die jedoch in letzter Zeit immer häufiger und inten­siver werden [7]. Am heftigsten wüten diese Brände in den Torfsumpf­wäl­dern Indo­ne­siens. In einer weiteren Studie hast du Orang-Utans ganz genau während eines großen Feuers im Tuanan Forschungs­ge­biet beob­achtet [8]. Was hast du zusammen mit deinen Kollegen herausgefunden?

Durch die dras­ti­sche Umwand­lung von Regen­wald zu land­wirt­schaft­li­chen Flächen und die damit verbun­dene Abhol­zung und Entwäs­se­rung, ist die Land­schaft anfäl­liger für Brände geworden. Die Situa­tion hat sich auch durch die globale Klima­er­wär­mung und die daraus resul­tie­renden längeren Dürre­pe­ri­oden verschärft. Wir haben die Auswir­kungen von Rauch auf die Akti­vität und den Ener­gie­haus­halt mehrerer männ­li­cher Orang-Utans, während und nach einem großen Wald­brand in Tuanan zwischen März 2015 (vor dem Feuer) und Januar 2016 (nach dem Feuer), unter­sucht. Die Konzen­tra­tion der Luft­par­tikel wurde täglich gemessen. Knapp 80% der täglich gemes­senen Werte während des Wald­brandes konnten als gesund­heits­schäd­lich einge­stuft werden. Im Oktober stiegen die Werte sogar um mehr als das Sechs- bzw. Zwölf­fache. Anhand von Verhal­tens­daten konnten wir fest­stellen, dass die Orang-Utans, während und auch nach der Rauch­pe­riode, mehr geruht haben. Sie haben sich weniger fort­be­wegt und wir konnten anhand von den gesam­melten Urin­proben einen erhöhten Abbau von Fett­ge­webe nach der Rauch­phase nach­weisen. Und das lag nicht an der gene­rellen Kalo­rien­zu­fuhr. Wir gehen davon aus, dass der Abbau von Fett­ge­webe, mit der auf Grund des Rauchs gestei­gerten Immun­ant­wort und der Stress­hor­mon­pro­duk­tion zusam­men­hängen könnte.

Feuerherde in Zentralkalimantan
Feuer­herde in Zentral­ka­li­mantan: Schwarze Drei­ecke stellen Feuer im Umkreis von 10 km von Tuanan (TRS) und Palang­ka­raya (PKY) dar. Quelle: Erb et al., 2018.

 

Kannst du uns einen Ausblick darauf geben, wie deine Erkennt­nisse best­mög­lich zur Arterhal­tung genutzt werden können?

Während der Frucht­saison können Orang-Utans die Kalo­rien­ein­nahme mehr als vervier­fa­chen und bauen so norma­ler­weise Körper­fett auf. Das hilft ihnen norma­ler­weise durch die frucht­armen Trocken­pe­ri­oden.  Aber wenn die Brände immer häufiger auftreten, wird die Verfüg­bar­keit von Früchten immer geringer und sie haben mögli­cher­weise nicht die Möglich­keit die nötigen Fett­re­serven anzu­legen. Das kann zu einer gefähr­li­chen Situa­tion werden, in der sie beginnen, neben Fett sogar Muskel­masse abzu­bauen. Erhal­tungs­pläne müssen daher die Verfüg­bar­keit von Früchten in den Wald­ge­bieten und Wald­kor­ri­doren berück­sich­tigen, die Orang-Utans mögli­cher­weise besetzen müssen, wenn die Abhol­zung in ihrem Verbrei­tungs­ge­biet fortschreitet.

 

Vielen herz­li­chen Dank, Erin, für all die wert­vollen Infor­ma­tionen. Ich freue mich darauf, bald wieder mit dir zu sprechen.

Dr. Isabelle Laumer
Inter­view und Über­set­zung aus dem Engli­schen: Dr. Isabelle Laumer

 

Dr. Erin Vogel
Dr. Erin Vogel

Dr. Erin Vogel ist Profes­sorin am Depart­ment für Anthro­po­logy an der Rutgers Univer­sity (New Jersey, USA) und ist Co-Direk­torin der Tuanan Forschungs­sta­tion im Mawas Schutz­ge­biet auf Borneo, in dem schät­zungs­weise 3.500 Orang-Utans leben. Das Tuanan Orang-Utan Forschungs­pro­jekt wird im Rahmen einer Koope­ra­ti­ons­ver­ein­ba­rung zwischen der Univer­sität Zürich, der Univer­sitas Nasional Jakarta (UNAS, Dr. Utami-Atmoko), der Rutgers Univer­sity und der Borneo Orang-Utan Survival Foun­da­tion (BOSF) durchgeführt.
2005 etablierte sie an der Tuanan Rese­arch Station ein lang­fris­tiges Forschungs­pro­jekt, das sich auf die Ernäh­rungs­öko­logie von Orang-Utans konzen­triert. Das Projekt kombi­niert Feld­be­ob­ach­tungen mit Labor­tech­niken, um die Zusam­men­hänge zwischen Ernäh­rung, Darm­phy­sio­logie, Nahrungs­ver­füg­bar­keit und Ernäh­rungs­aus­wahl zu untersuchen.

Refe­renzen:

1.    Bastian, M.L., Zweifel, N., Vogel, E.R., Wich, S.A. and van Schaik, C.P. Diet tradi­tions in wild oran­gutans. Am. J. Phys. Anthropol., 143: 175–187 (2010).

2.    O’Connell, C.A., DiGi­orgio, A.L., Ugarte, A.D. et al.  Wild Bornean oran­gutans expe­ri­ence muscle cata­bo­lism during episodes of fruit scar­city. Sci Rep 11, 10185 (2021).

3.    Pontzer, H., Raichlen, D. A., Shumaker, R. W., Ocobock, C. & Wich, S. A. Meta­bolic adap­t­ation for low energy throughput in oran­gutans. Proc. Natl. Acad. Sci. 107, 14048–14052 (2010).

4.    Emery Thompson, M., Muller, M. N. & Wrangham, R. W. Tech­nical note: varia­tion in muscle mass in wild chim­pan­zees: appli­ca­tion of a modi­fied urinary crea­ti­nine method. Am. J. Phys. Anthropol. 149, 622–627 (2012).

5.    Chapman, S. et al. Compo­un­ding impact of defo­re­sta­tion on Borneo’s climate during El Niño events. Environ. Res. Lett. 15, 084006 (2020).

6.    Cai, W. et al. Incre­ased varia­bi­lity of eastern Pacific El Niño under green­house warming. Nature 564, 201–206 (2018).

7.    Page, S. et al. Tropical peat­land fires in Southeast Asia in Tropical fire ecology: climate change, land use, and ecosystem dyna­mics (eds Coch­rane, M. A.) 263–287 (Springer, 2009).

8.    WM Erb, EJ Barrow, AN Hofner, SS Utami-Atmoko, ER Vogel. Wild­fire smoke impacts acti­vity and ener­ge­tics of wild Bornean oran­gutans. Scien­tific Reports, 8:7606, (2018).