Eine Untersuchung des plötzlichen Todes von mindestens 350 Elefanten in Botswana im Jahr 2020 hat ergeben, dass die Ursache mit ziemlicher Sicherheit ein „giftiges Gebräu“ aus offenem Wasser war, das durch eine Cyanobakterienart verunreinigt war, die Cyanotoxine freisetzte, die im Wesentlichen die Wasserlöcher der Elefanten kontaminierten.
Forschern zufolge waren etwa 20 Wasserlöcher im Okavango-Delta in Botswana auf einer Fläche von etwa 6.000 Quadratkilometern verseucht.
Was ist also passiert und wie?
Was sind Cyanobakterien und wie schädigen sie Elefanten?
Obwohl nicht alle Cyanobakterien, die allgemein als Blaualgen bezeichnet werden, giftig sind, können einige Cyanobakterien in stehendem Wasser eine Art tödliche Algenblüten (HABs) erzeugen. Dies ist der Typ, der in der Studie von Forschern des King’s College London entdeckt wurde.
Die Studie ergab, dass die afrikanischen Elefanten (Loxodonta africana) im Mai und Juni 2020 starben, nachdem sie aus Wasserlöchern getrunken hatten, die mit diesen giftigen Algenblüten kontaminiert waren.
„Wissenschaftler glauben, dass die Produktion von Cyanotoxinen mit bestimmten Umweltauslösern zusammenhängt, beispielsweise einem plötzlichen Anstieg der Wassertemperatur, der Nährstoffbelastung oder dem Salzgehalt“, sagt Davide Lomeo, Erdbeobachtungsforscher am King’s College London und Mitarbeiter des Plymouth Marine Laboratory und Natural. Geschichtsmuseum in London und leitender Forscher der aktuellen Studie, sagte Al Jazeera.
Wie kam es zum Elefantensterben?
Anfang bis Mitte 2020 ergab eine Reihe routinemäßiger Luftaufnahmen, die von der Naturschutzorganisation Elefanten ohne Grenzen per Hubschrauber durchgeführt wurden, mehrere Elefantenkadaver, die über die Landschaft im Bezirk Ngamiland im Norden Botswanas verstreut waren.
Bei der Luftaufnahme wurden 161 Elefantenkadaver und 222 Knochensätze gefunden, außerdem wurden in der östlichen Region des Okavango Panhandle 2.682 lebende Elefanten gezählt. Darüber hinaus deutete die Abstände zwischen den toten Elefanten darauf hin, dass der Tod eher plötzlich als schleichend eingetreten war.
„Die starke Ansammlung von Kadavern deutet auch darauf hin, dass das Ereignis plötzlich eintrat und die Elefanten sich nur begrenzt zerstreuten, bevor sie starben“, sagten die Autoren der Studie.
Wie konnten Wissenschaftler giftige Algen als Todesursache identifizieren?
Bevor die Forscher bestätigen konnten, dass es giftige Algen waren, die die Elefanten töteten, mussten sie mehrere andere mögliche Ursachen ausschließen.
„Obwohl dieses Gebiet ein bekannter Wilderei-Hotspot in Botswana ist, wurde dies ausgeschlossen, da Elefantenkadaver mit intakten Stoßzähnen gefunden wurden“, sagten die Autoren der Studie.
Andere anfängliche Theorien bezogen sich auf virulente und bakterielle Ursachen wie das Enzephalomyokarditis-Virus oder Milzbrand, aber die vor Ort gewonnenen Erkenntnisse – wie das Alter der toten Elefanten und das Fehlen klinischer Anzeichen einer Krankheit – bedeuteten, dass die Forscher diese als Ursache ausschlossen Ursache.
Die Verteilung der Kadaver und Knochen deutete auf ein einzigartiges „räumliches Muster“ hin, das darauf hinwies, dass lokale Faktoren beim Massensterben eine Rolle gespielt haben könnten. Dies führte zu einer weiteren Untersuchung spezifischer Umwelt- und Ökobedingungen in den betroffenen Gebieten.
Es gab mehrere andere Faktoren, die als Beweis dafür dienten, dass die Wasserstellen der Elefanten dafür verantwortlich waren. Anhand von Satellitenbildern maßen die Forscher die Distanz, die die Elefanten zurücklegten, nachdem sie an den Wasserlöchern getrunken hatten – durchschnittlich 16,5 km (10,2 Meilen). Viele der Elefanten starben kurz darauf, etwa 3,6 Tage (88 Stunden), nachdem sie aus den nahegelegenen kontaminierten Wasserlöchern getrunken hatten.
In dem Bericht heißt es, dass 88 Stunden mit zuvor gemeldeten toxikologischen Zeitplänen für andere große Säugetiere übereinstimmten, die an einer Blaualgenvergiftung gestorben sind.
Darüber hinaus diente Lomeos frühere Doktorarbeit zur Untersuchung der Geschichte der Massensterblichkeit und der Wasserqualität in Gewässern in Afrika als Beleg für die weitere Untersuchung der Theorie der Wasserlochverschmutzung.
„Dieses Ereignis hat zu dieser Idee geführt, da es zu dieser Zeit eine gut beachtete Nachricht war, aber niemand wirklich wusste, warum sie starben. Ich habe dann meine Fähigkeiten in der Geodaten- und Computerdatenwissenschaft eingesetzt, um das Ereignis unter einem bekannten Hintergrund zu untersuchen.“ „Eine Reihe von Methoden, die typischerweise in epidemiologischen Studien verwendet werden (z. B. COVID-19)“, erklärte Lomeo.
Was ist über den Tod von Elefanten noch unbekannt?
Es ist unmöglich, den Toxizitätsgrad jedes Wasserlochs anhand von Luftbildern zu messen. Darüber hinaus ist den Forschern zufolge unklar, ob Elefanten aus einem oder mehreren Wasserlöchern tranken.
„Es ist sehr wahrscheinlich, dass sie vor ihrem Tod aus mehreren Pfannen getrunken haben. Es kann nicht festgestellt werden, ob die tödliche Vergiftung bei einem einzigen Trinkereignis aufgetreten ist, aber es erscheint plausibler, dass, falls Cyanotoxine vorhanden waren und die Todesursache durch Bioakkumulation verursacht wurde.“ Giftstoffe in den Organen von Elefanten“, heißt es in der Studie.
Obwohl klar ist, dass die giftigen Wasserlöcher wahrscheinlich die Ursache für das Massensterben der Elefanten waren, besteht aufgrund des Zeitpunkts des Massensterbens immer noch eine gewisse Unsicherheit über die Ergebnisse.
„Das Ereignis ereignete sich während der COVID-19-Bewegungseinschränkungen und ein rechtzeitiges Eingreifen war nicht möglich. Daher wurden keine Gewebeproben (die das Vorhandensein/Fehlen von Cyanotoxinen bestätigt hätten) entnommen. Auch Obduktionen müssen innerhalb von a durchgeführt werden „Außerdem können Cyanotoxine von Satelliten aus nicht nachgewiesen werden, sodass die Zusammenhänge nur indirekt sein können“, erklärt Lomeo.
Da die Luftdaten lange nach den Todesfällen im März und Mai 2020 erhoben wurden, konnten die Forscher die Beteiligung anderer Tiere am Elefantensterben nicht endgültig ausschließen.
Darüber hinaus könnten bei der Luftaufnahme kleinere Lebewesen übersehen worden sein, was möglicherweise das Verständnis der Wissenschaftler über das volle Ausmaß des Ereignisses einschränkt.
„Das Gebiet ist für sehr hohe Raubtierraten bekannt, was bedeutet, dass Tierkadaver durch Aasfresser wie Hyänen und Geier schnell verschwinden. Daher kann die Beteiligung anderer Tiere nicht ausgeschlossen werden“, sagte Lomeo.
Die spezifischen Bedingungen, die in einem Wasserloch zu einem Grad an Toxizität führen würden, der für die umliegende Tierwelt tödlich wäre, sind ebenfalls unbekannt.
„Es besteht immer noch Unsicherheit. „Wir wissen, dass bestimmte Cyanobakterien mit größerer Wahrscheinlichkeit Cyanotoxine produzieren, und wir wissen, welche Toxine jede Art typischerweise produziert“, sagte Lomeo.
Den Untersuchungen zufolge weisen Cyanotoxine erhebliche Unterschiede in ihrer Wirksamkeit und Wirkung auf. Bestimmte Arten sind äußerst giftig und können bereits in sehr geringen Konzentrationen zum Tod führen. Andere sind zwar weniger unmittelbar gefährlich, können aber in höheren Konzentrationen dennoch ein Gesundheitsrisiko darstellen, ohne unbedingt tödlich zu sein. Die Cyanotoxin-Forschung ist weiterhin aktiv, viele Aspekte sind jedoch noch nicht vollständig verstanden und erforscht.
Dennoch wurden die Gesamtergebnisse der Studie weitgehend akzeptiert. „Die Todesursache wurde von der Regierung Botswanas offiziell auf eine Umweltvergiftung durch Cyanobakterientoxine, auch Cyanotoxine genannt, zurückgeführt“, sagten die Autoren der Studie.
Könnte das noch einmal passieren?
Obwohl das Massensterben von Elefanten selten ist, können Wissenschaftler nicht sicher sein, dass es nicht wieder vorkommt und nur Elefanten oder Landtiere betrifft.
„(In) allen trockenen Systemen, in denen Tiere auf stehendes Wasser in Seen/Teichen angewiesen sind, ist dies anfällig (Massensterben), auch das Wasserleben in Seen kann auf die gleiche Weise geschädigt werden. Wir haben dies sogar in Flüssen und Ozeanen gesehen.“ wo eine hohe Nitrifikation aus landwirtschaftlichen Abwässern in Kombination mit steigenden Temperaturen zu katastrophalen Bakterienblüten führt“, sagt George Wittemyer, Verhaltensökologe an der Colorado State University, einem der an einer Studie beteiligten Institute Studie In Kenia habe sich herausgestellt, dass Elefanten individuelle Namen verwenden, sagte Al Jazeera.
Während es für Forscher aufgrund ihrer Größe relativ einfach war, die Elefantenkadaver aus der Luft zu identifizieren, war der plötzliche Tod kleinerer Tiere möglicherweise nicht so einfach zu identifizieren.
