Als Charles Darwin 1836 die Insel Ascension besuchte, war er erschüttert von der enormen Anzahl der an der Küste nistenden gemeinen Suppenschildkröten (Chelonia mydas). Diese mutigen Tiere verlassen in jeder Paarungszeit ihre Nahrungsgründe vor der brasilianischen Küste und legen mehr als 2.000 Kilometer auf dem Meer zurück, um ihre Eier auf dieser kleinen, abgelegenen Insel abzulegen. „Wie haben die Tiere den Weg zu einem winzigen Stück Land mitten im riesigen Atlantik gefunden?“, fragte Darwin in seinem Brief „ “ an die Zeitschrift „ Nature“ .
Seitdem haben Experten überzeugende Beweise dafür gefunden, dass die Schildkröten Elemente des geomagnetischen Feldes der Erde wahrnehmen. Auch Daten, die mit einem neuartigen Ortungsgerät gesammelt wurden , stützen die Annahme, dass diese Tiere magnetische Karten zur Navigation bei der Überquerung des Ozeans nutzen. Das System ist jedoch bei weitem nicht perfekt – berichten die Forscher in der Fachzeitschrift Science Advances –, was bedeutet, dass die wandernden Schildkröten ihren Kurs gelegentlich neu planen müssen, da sie vom richtigen Weg abkommen.
Die Ergebnisse passen sehr gut zu dem, was wir über die Navigation der Schildkröten wissen, sagt Kenneth Lohmann, Meeresbiologe an der University of North Carolina, der nicht an der Studie beteiligt war. Sein Team hatte zuvor Laboruntersuchungen durchgeführt, in denen nachgewiesen wurde, dass die Schildkröten die Stärke der geomagnetischen Felder wahrnehmen sowie ihre Position relativ zur Erdoberfläche wahrnehmen – was ihnen eine „zweikoordinatige“ geomagnetische Karte ihrer Umgebung liefert. Es war jedoch weniger klar, inwieweit sie diese Koordinaten auf offener See tatsächlich nutzen können.
Graeme Hays, Meeresökologe an der Deakin-Universität, war bereits in den 1990er Jahren auf der Insel Ascension. Während seines Aufenthalts dort statteten er und Paolo Luschi – der heute als Biologe an der Universität Pisa tätig ist – gewöhnliche Suppenschildkröten mit Satelliten-Ortungsgeräten aus. Nach Hays’ Erinnerungen stießen sie bereits in der Anfangsphase auf eine erhebliche Einschränkung: Obwohl diese Sender die Route der Schildkröten über den Ozean genau verfolgen, spiegeln die Daten nicht unbedingt wider, wohin die Tiere eigentlich gelangen wollen.
So wie der Wind Vögel von ihrer Flugbahn abbringen kann, können auch Meeresströmungen wandernde Schildkröten von ihrer geplanten Route abbringen. Die endgültige Route des Tieres wird also nur teilweise dadurch bestimmt, in welche Richtung es schwimmt – also die Richtung nach dem Kompass –, zum Teil spielen auch die Einflüsse des umgebenden Wassers eine Rolle. Laut Lohmann stellte die Trennung dieser beiden Einflüsse eine große technologische Herausforderung dar.
Nun jedoch, nach mehrjähriger Entwicklungsarbeit, verfügen Hays, Luschi und ihre Kollegen endlich über ein Ortungsgerät, das beide Komponenten gleichzeitig erfasst. Der Kompasssensor des Senders misst mithilfe eines sogenannten Magnetometers, in welche Richtung die Schildkröte im Verhältnis zum Norden blickt. Dieses Gerät funktioniert ähnlich wie ein Handkompass. Gleichzeitig übermittelt ein Satellitensender Informationen über die Position des Tieres – und seine tatsächliche Route – an das Argos-Satellitensystem.
Der eigentliche Vorteil des Systems, so Hays, sei die außergewöhnliche Geschwindigkeit der Datenübertragung, die für die Verfolgung eines Tieres unerlässlich sei, das den Großteil seiner Zeit unter den Wellen verbringe und nur kurz an die Oberfläche komme, um Luft zu holen, bevor es wieder abtauche. So bleibt nur ein Bruchteil einer Sekunde Zeit, um sie zu erfassen. Für die neue Studie brachte das Forschungsteam an den Nistplätzen der Chagos-Inselgruppe im Indischen Ozean Sender an sechs weiblichen Suppenschildkröten an. Die Forscher befestigten die Sender mit Epoxidharz und achteten dabei darauf, jedes Gerät am höchsten Punkt des Panzers der Schildkröte anzubringen und es direkt nach vorne auszurichten, entsprechend der Mittellinie des Tierkörpers.
Das Forschungsteam verfolgte die Schildkröten auf ihrer Wanderung nach Westen zu ihren Nahrungsplätzen auf den Seychellen oder zum unter Wasser liegenden Saya-de-Malha-Riff. Diese mehr als 1.000 Kilometer lange Reise dauerte durchschnittlich 27,5 Tage. Auf dieser langen Strecke neigten die Schildkröten dazu, lange Zeit in eine einzige Richtung zu schwimmen, selbst wenn sie dadurch vom richtigen Kurs abkamen. Anschließend orientierten sie sich allmählich neu, und manchmal dauerte es einen ganzen Tag, bis sie wieder auf den richtigen Kurs zurückfanden, bevor sie ihre Reise fortsetzten.
Laut Hays deuten diese Kurskorrekturen auf offener See darauf hin, dass Meeresschildkröten nur eine ungefähre Vorstellung davon haben, wo sie sich befinden und wohin sie schwimmen. Mit ihrer Fähigkeit, das Magnetfeld des Planeten wahrzunehmen, können sie ihre Position nicht so genau bestimmen wie ein GPS, weshalb die Schildkröten Umwege nehmen, die sie letztendlich an ihr Ziel führen.
Auch wenn die „Karten“ der Schildkröten vielleicht nur grob sind, würde eine genauere Version möglicherweise gar nicht funktionieren. Der Grund dafür ist, dass Veränderungen in der Intensität und im Winkel des Magnetfelds erst auf großer Entfernung wahrnehmbar werden. So kann eine Schildkröte eine lange Strecke zurücklegen, bevor sich das Magnetfeld so stark verändert, dass sie bemerkt, dass sie sich bereits an einem anderen Ort befindet als vorgesehen, sagt Nathan Putman, Biologe beim ökologischen Forschungsunternehmen LGL, der nicht an der Studie beteiligt war. Zudem schwankt das geomagnetische Feld der Erde von Jahr zu Jahr leicht, merkt Hays an. Putman ist gespannt, was passieren wird, wenn die neue Ortungstechnologie in Zukunft in Gebieten mit stärkeren Meeresströmungen sowie bei Haien und anderen Meerestieren eingesetzt wird, von denen bekannt ist, dass sie große Entfernungen zurücklegen.
Was die Schildkröten angeht, so merkt Hays an, dass die grobe Raumwahrnehmung einen evolutionären Vorteil haben könnte. Zwar können sich einige unglückliche Tiere verirren und so die Chance zur Fortpflanzung verpassen, andere hingegen stoßen möglicherweise zufällig auf bisher unbekannte Gebiete und erschließen neue Nistplätze. „Das ist kein perfektes Navigationssystem, aber es funktioniert dennoch recht gut“, sagt der Forscher.
