Steigende Lebenserhaltungskosten für Insekten: Energiebedarf nimmt mit dem Klimawandel zu

Die tierischen Projekt-Mitarbeiterinnen: Feldwespen der Art Polistes biglumis aus den Alpen beim Teilen der Beute und Kühlen des Nestes mit Wassertropfen. Auch Polistes dominula aus dem österreichischen und italienischen Tiefland sowie Polistes gallicus aus Italien wurden rekrutiert. Foto: Uni Graz/Stabentheiner

Es klingt paradox: Wird das Klima wärmer, brauchen Insekten mehr Energie. Das zeigen Biolog:innen der Universität Graz am Beispiel von Feldwespen der Gattung Polistes. Deren begattete Königinnen verbringen die kalte Jahreszeit in versteckten Winterquartieren und leben von den im Herbst angelegten Reserven. „Eine besondere Stoffwechseleigenschaft von Insekten ist, dass ihr Energiebedarf im Ruhezustand mit steigender Außentemperatur exponentiell zunimmt“, sagt Anton Stabentheiner, Erstautor der Studie, die kürzlich im Journal of Comparative Physiology B veröffentlicht wurde.

„Erhöht sich durch warmes Wetter während der Winterruhe der Energiebedarf von Insekten, kann das zur vorzeitigen Erschöpfung ihrer Reserven führen. Das bedeutet, dass sie im Sommer mehr Nahrung beschaffen müssen, um dieses Defizit aufzuholen, sowohl für den eigenen Stoffwechsel als auch für die Aufzucht des Nachwuchses“, erklärt Anton Stabentheiner.
Ergebnis der Studie sind unter anderem konkrete Zahlen: „Unsere Untersuchungen lassen für einen Temperaturanstieg von zwei Grad Celsius einen um 26 bis 33 Prozent höheren Energiebedarf nur für die Überwinterung erwarten“, berichtet Helmut Kovac, Mitautor der Publikation. Für den Sommer rechnen die Biologen mit einer Steigerung von 12 bis 24 Prozent.
Die jüngsten Forschungen ergaben, dass die Feldwespen mit den im Frühjahr verbleibenden Energiereserven ihren Basisstoffwechsel zwar einen ganzen Sommer lang betreiben könnten, die täglichen Flugzeiten für Nestbau und Nahrungssuche aber auf wenige Stunden beschränkt wären. Detaillierte Messungen zeigen: „Für einen neuen Nestbau könnten die Fettreserven auch in Klimaszenarien von zwei Grad Erwärmung und mehr noch ausreichen. Die nach einem warmen Winter stärker erschöpften Kohlenhydrat- bzw. Zuckerreserven stellen aber ein großes Problem dar. Denn für viele Stoffwechselfunktionen, etwa im Nervensystem und in der Muskulatur, ist eine Basisversorgung mit Zucker unabdingbar“, führen die Wissenschaftler aus.
Somit belegt die Studie, dass neben schrumpfenden Lebensräumen und Pestiziden auch der Klimawandel den Insekten das Leben schwer macht.

Dem Forschungsteam der Arbeitsgruppe Öko-Physiologie und Öko-Ethologie gehören neben den Projektleitern Helmut Kovac und Anton Stabentheiner auch Helmut Käfer, Edith Stabentheiner, Regina Willfurth und Astrid Bay Amstrup an.

Publikationen
Stabentheiner et al.: The costs of overwintering in paper wasps (Polistes dominula and Polistes gallicus): the use of energy stores. Journal of Comparative Physiology B (2024).
https://doi.org/10.1007/s00360-024-01540-w

Kovac et al.: The Impact of Climate on the Energetics of Overwintering Paper Wasp Gynes (Polistes dominula and Polistes gallicus). Insects (2023).
https://doi.org/10.3390/insects14110849

Gudrun Pichler

Weitere Artikel

Leichter Lernen: Kann Experimentalunterricht Kinder mit Autismus fördern?

Wie können Schüler:innen mit Autismus positive Lernerfahrungen machen und gleichzeitig ihre sozialen Fähigkeiten verbessern? Forschende der Universität Graz untersuchen, was naturwissenschaftlicher Experimentalunterricht dazu beitragen kann. Erste Ergebnisse aus dem vom Österreichischen Wissenschaftsfonds FWF geförderten Projekt zeigen, dass Kinder, je nach Ausprägung der Neurodiversität, unterschiedlich reagieren, Experimentalunterricht mit passendem Setting aber durchaus Potenzial hat. „Man darf Schülern und Schülerinnen mit Autismus durchaus mehr zutrauen, als das aktuell oft der Fall ist“, sagt Projektleiter Uwe Simon.

Ausgezeichnet nachhaltig: Sustainability Award 2024 für zwei Projekte der Uni Graz

Wie verringern große internationale Konferenzen ihren CO2-Fußabdruck? Und was kann der Mathematik-Unterricht zur Bildung für nachhaltige Entwicklung beitragen? Zwei Fragen, die an der Uni Graz beantwortet wurden. Die zugehörigen Projekte wurden am 26. November in Wien mit dem Sustainability Award 2024 in Silber prämiert. Der Nachhaltigkeitspreis für Österreichs Universitäten und Hochschulen wird vom Wissenschaftsministerium und dem Klimaschutzministerium vergeben.

Bienen unter Beobachtung: Uni Graz ermöglicht nie dagewesene Einblicke in den Hofstaat

Was tut sich in den Waben? Wie viele Eier legt die Königin? Welche Honigmenge ist vorhanden? Autonome Roboter und KI-Algorithmen liefern wichtige Daten und hochauflösende Echtzeit-Bilder aus dem Inneren eines Bienenstocks. „Wir haben in einem internationalen Team eine Game-Changer-Technologie für eine neuartige digitalisierte Verhaltensforschung entwickelt“, berichtet Biologe Thomas Schmickl vom Artifical Life Lab der Uni Graz. Welche Vielzahl von Informationen aus der bis jetzt einzigartigen Forschungsanlage gewonnen werden, beschreibt die Publikation, die soeben als Titelgeschichte im Fachjournal „Science Robotics“ erschienen ist.

Forschung für gesundes Altern: FWF fördert Cluster of Excellence “MetAGE” mit 18 Mio. Euro

Sechs Forscherinnen und Forscher aus dem Profilbereich „BioHealth“ der Universität Graz haben, gemeinsam mit Kollegen und Kolleginnen der Medizinischen Universitäten Graz und Wien, einen vom FWF geförderten „Cluster of Excellence“ eingeworben. Nun wird ein gänzlich neu formiertes Exzellenzzentrum im Lead der Uni Graz entstehen. Ziel ist ein besseres Verständnis von gesundem Altern. Die Erkenntnisse fließen direkt in die klinische Forschung.