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Das erschütternde und ungeklärte Sterben von mehr als 300 afrikanischen Elefanten Anfang 2020 – eines der größten Massensterben von wilden Säugetieren in der jüngeren Geschichte – war höchstwahrscheinlich auf Giftstoffe im Wasser zurückzuführen, die sich aufgrund von Klimaextremen vermehrt haben, so eine neue Analyse von Satellitendaten aus einem Jahrzehnt.
Das Massensterben, eine „Naturschutzkatastrophe“, ereignete sich im Laufe von drei Monaten im Okavango-Delta von Botswana. Einige Elefantenkadaver lagen in der Nähe von Wasserlöchern, während andere mit dem Gesicht voran auf dem Boden zusammenbrachen. Obwohl die Region als Wilderei-Hotspot bekannt ist, wurden die Stoßzähne der Elefanten unversehrt gefunden, was menschliches Eingreifen ausschließt und die Wissenschaftler veranlasst, nach anderen Ursachen zu suchen.
Doch die Bemühungen, eine definitive Ursache für das Massensterben zu finden – was die Entnahme von Wasser- und Gewebeproben für einen direkten Test auf Cyanotoxine erfordert hätte – wurden durch die abgelegene Lage des Okavango-Deltas behindert und durch logistische Herausforderungen aufgrund der COVID-19-Pandemie weiter erschwert. Die Tragödie ereignete sich während des Höhepunkts der Pandemie, was die Bewegungsfreiheit einschränkte und wichtige Feldarbeiten verzögerte, so dass die Forscher keine direkten Beweise sammeln konnten.
Nun aber hat eine Studie, die Satellitenbeobachtungen und Luftaufnahmen von über 3.000 Wasserlöchern in der Region kombiniert, erhöhte Algenwerte in der Nähe der verstorbenen Elefanten festgestellt, was frühere Hinweise darauf erhärtet, dass cyanobakterielle Neurotoxine – giftige Verbindungen, die von mikroskopisch kleinen Blaualgen, den so genannten Cyanobakterien, produziert werden – der wahrscheinliche Verursacher des Massensterbens sind.
„Algenblüten werden routinemäßig per Satellit überwacht, aber diese Daten werden nicht oft zur Untersuchung von Massensterben verwendet“, sagte der Hauptautor der Studie, Davide Lomeo vom King’s College London, in einer Erklärung. „Da das Ausmaß des Elefantensterbens aus unbekannten Gründen viel höher war als alles, was bisher gesehen wurde, ist es wichtig, alle Beweisquellen zu nutzen, um zu untersuchen, was mit diesen gefährdeten Tieren passiert ist.“
Die Cyanotoxinkonzentrationen in afrikanischen Binnengewässern liegen oft um ein Tausendfaches über den Richtlinien der Weltgesundheitsorganisation für sicheres Trinkwasser für Tiere und Menschen. Dennoch zeigten Satellitenbilder des Okavango-Deltas zwischen 2015 und 2023, dass die Cyanobakterienblüte während einer ungewöhnlichen Regenzeit Anfang 2020 auf ein noch nie dagewesenes Niveau angestiegen war, nachdem im Jahr zuvor die trockenste Jahreszeit seit Jahrzehnten herrschte.
Dieser extreme Wechsel von Trockenheit zu intensiven Regenfällen führte dramatische Wassermengen in Wasserlöcher, die nach der Dürre von 2019 entweder völlig ausgetrocknet waren oder nur noch sehr wenig Wasser führten, so eine neue Studie, die in der Zeitschrift Science of The Total Environment veröffentlicht wurde. Dieser plötzliche Zustrom von Wasser verursachte die Resuspension großer Mengen von Nährstoffen und Sedimenten aus mindestens 20 Wasserbetten unterschiedlicher Größe und löste ein häufiges und starkes Wachstum von Cyanobakterien aus, die bekanntermaßen in nährstoffreichen Gewässern gedeihen.
Satellitenbilder zeigten auch, dass sich die Algen zwischen März und Mai 2020, am Ende der Regenzeit, am stärksten vermehrten. Als die Temperaturen stiegen, kam es zu einer Stagnation des Wassers, was die Bedingungen für das Gedeihen der Cyanobakterien und die Produktion von Giftstoffen in noch nie dagewesenem Ausmaß weiter verbesserte.
Das plötzliche Sterben von mehr als 300 afrikanischen Elefanten Anfang 2020 wurde wahrscheinlich durch ungewöhnlich hohe Giftkonzentrationen im Wasser verursacht, wie Satellitendaten zeigen. (Bildnachweis: guenterguni/Getty Images)
Wenn die Elefanten aus diesen verunreinigten Wasserlöchern tranken, nahmen sie tödliche Dosen von Cyanotoxinen auf, die zu Organversagen und schließlich zu ihrem Tod führten.
Die leidenden Tiere legten wahrscheinlich eine Strecke von 16,5 Kilometern zurück und starben innerhalb von 88 Stunden, nachdem sie den Toxinen ausgesetzt waren, so die Studie, was sich mit den berichteten Todesfällen im Zusammenhang mit Cyanobakterienvergiftungen bei anderen großen Säugetieren deckt. Möglicherweise bewegten sich die Elefanten in ihren letzten Tagen auch näher zu den Wasserquellen und suchten an den zunehmend toxischen Wasserlöchern nach Flüssigkeit, während sie schwächer wurden. Die Nähe der Kadaver zu diesen Wasserlöchern unterstützt die Hypothese, dass der Tod der Elefanten mit der Toxizität des Wassers zusammenhängt, so die Forscher.
„Sie haben keine andere Wahl, als von ihnen zu trinken“, sagte Lomeo dem Guardian. „Botswana beherbergt ein Drittel aller afrikanischen Elefanten, und dieses beispiellose Aussterben der größten verbleibenden Population unterstreicht die zunehmende Besorgnis über die Auswirkungen von Dürre und Klimawandel auf das Okavango-Delta, eines der wichtigsten Ökosysteme der Welt“, fügte er in einer Erklärung hinzu.
Möglicherweise hat das Trinkverhalten der Elefanten sie besonders anfällig für Vergiftungen gemacht. Elefanten können täglich zwischen 100 und 200 Liter Wasser trinken und haben vor ihrem Tod wahrscheinlich aus mehreren Wasserlöchern getrunken, so die neue Studie. Im Gegensatz zu anderen Tieren, die von der Seite des Wasserlochs trinken, neigen Elefanten auch dazu, bis zur Mitte zu waten und ihren Rüssel unterzutauchen, wodurch sie möglicherweise höheren Konzentrationen von Cyanotoxinen ausgesetzt sind als andere Tiere, die dieselbe Quelle nutzen. Dennoch könnten auch kleinere Tiere nach dem Verzehr des kontaminierten Wassers verendet sein, aber es ist wahrscheinlich, dass ihre Kadaver entweder von anderen Tieren erbeutet wurden oder sich zum Zeitpunkt der Luftaufnahme bereits zersetzt hatten.
Während toxinproduzierende Stämme von Cyanobakterien auf dem afrikanischen Kontinent beobachtet wurden, sind die Toxine selbst aus dem Weltraum nicht nachweisbar, was es schwierig macht, festzustellen, welche Wasserlöcher kontaminiert wurden und wie lange.
Niall McCann von der britischen Nationalparkbehörde National Park Rescue, der nicht an der neuen Studie beteiligt war, erklärte gegenüber The Guardian, dass diese Ergebnisse „zu der wachsenden Zahl von Beweisen dafür beitragen, dass der Klimawandel eine Reihe von tödlichen Auswirkungen auf Wildtiere (sowie Vieh und Menschen) haben kann, von einer radikalen Veränderung der Wasserverfügbarkeit bis hin zur Schaffung von Bedingungen, unter denen sich schädliche Bakterien und Algen vermehren und Tierpopulationen überwältigen können“.
Die Ergebnisse geben Anlass zu größerer Besorgnis über die Auswirkungen des Klimawandels auf die Tierwelt Afrikas, zumal das südliche Afrika in den kommenden Jahrzehnten voraussichtlich heißer und trockener werden wird. Da die Temperaturen steigen und sich die Niederschlagsmuster unvorhersehbar verändern, unterstreichen diese Ergebnisse die Notwendigkeit einer umfassenden Überwachung der Wasserqualität in allen Wasserquellen, auch in den kleinsten, so die Forscher. Weltweit unterstreichen die Massensterben einen alarmierenden Trend zu schnellen, klimabedingten Krankheiten, so Lomeo.
Es gibt „keinen Grund zu glauben, dass sich ein solches Ereignis nicht wiederholen wird“.
