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Fischerei im Umbruch


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Spektrum der Wissenschaft - epaper ⋅ Ausgabe 2/2023 vom 14.01.2023

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Bildquelle: Spektrum der Wissenschaft, Ausgabe 2/2023

UMSTRITTENE PRAXIS In den von Cooke Aquaculture betriebenen Lachsnetzen vor Black Island im US-Bundesstaat Maine kam es im Jahr 2021 zu einem massiven Lachssterben. Mehr als 100 000 Fische verendeten. Ursache war laut dem Unternehmen ein ungewöhnlich niedriger Sauerstoffgehalt in den Netzgehegen.

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SERIE NACHHALTIGE ERNÄHRUNG

TEIL 1: DEZEMBER 2022

Gesund essen, ohne die Umwelt zu zerstören

Gayathri Vaidyanathan

TEIL 2: JANUAR 2023

Fleisch vom Acker, Gemüse aus dem Tank

Ralf Nestler

TEIL 3: FEBRUAR 2023

Fischerei im Umbruch

Ellen Ruppel Shell

?An einem kühlen Frühlingsmorgen begleite ich Carter Newell und seine zweiköpfige Crew zur Arbeit. Unser Ziel ist eine der produktivsten Muschelfarmen im Bundesstaat Maine an der US-amerikanischen Ostküste. Eine kurze Bootsfahrt bringt uns zu einem großen Schiff, 18 Meter lang und sieben Meter breit. Der promovierte Meeresbiologe Newell hat es nach dem walisischen Küstenort Mumbles benannt, an dem er früher geforscht hat. Der Kahn ist an einem stählernen Floß vertäut, von dem aus Hunderte von Seilen, jedes gut 13 Meter lang, ins Wasser hängen. Sie sind mit tausenden Miesmuscheln in verschiedenen Entwicklungsstadien übersät.

Ich zittere im beißenden Wind, ...

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... als ein Besatzungsmitglied vom Schiff aus auf das schwankende Floß steigt und nachsieht, welche Muschelseile bereit für die Ernte sind. Newell bleibt auf dem Boot und zieht mit einem fünf Meter hohen Kran die gekennzeichneten Seile hoch. An jedem kleben in baumartigen Verzweigungen etwa 3000 Miesmuscheln. Eine überdimensionale Bürste fegt sie in einen riesigen Edelstahleimer, woraufhin sie eine andere Maschine in einen Sack aus Polyethylen füllt. Von dort aus werden sie wiederum auf ein Förderband geschüttet und geschrubbt, sortiert und verpackt. Newell hat diese Apparatur über Jahrzehnte hinweg in einem kostspieligen Prozess durch Ausprobieren entwickelt. Zahlreiche Herausforderungen musste er auf dem Weg dorthin meistern, etwa die Tiere vor Seegang und gefräßigen Eiderenten schützen.

Während er die morgendliche Ernte beaufsichtigt, spricht Newell über die Dynamik des Phytoplanktons, warum die Nitratkonzentration des Wassers im Winter ansteigt und wie sich der Chlorophyllgehalt für die gesamte Küste von Maine anhand von nur drei Satellitenbildern bestimmen lässt. Vor allem aber spricht er über Miesmuscheln: ihren Lebenszyklus, ihre geografische Verbreitung, ihre Zubereitung (nicht an Knoblauch sparen!), und wie man sie am besten züchtet, ohne Konkurs zu gehen. »Mit der Fischzucht verdient man kein schnelles Geld«, lautet sein Fazit.

Muscheln statt Fisch

AUF EINEN BLICK

1 Der weltweite Bedarf an Meeresfrüchten steigt. Gleichzeitig schwinden die Bestände von Fischen, Muscheln und Co durch Krankheiten, steigende Ozeantemperaturen und Überfischung.

2 Massenzuchtformen wie Netzgehege vor der Küste oder landgestützte Farmen bringen Fisch in großen Mengen hervor, sind aber wenig artgerecht und verursachen Umweltprobleme.

3 Ein nachhaltige Alternative könnte die Aufzucht von Muscheln sein. Erste experimentelle Ansätze zeigen sich viel versprechend.

Tatsächlich könnte sie aber bald die einzige verbleibende Möglichkeit sein, mit der Maines ums Überleben kämpfende Meeresfrüchteindustrie überhaupt noch Geld verdienen kann. Durch Überfischung, Parasiten, steigende Meerestemperaturen und weitere Bedrohungen befinden sich fast alle kommerziellen Fischereien in dem US-Bundesstaat im freien Fall. Die Fangzahlen von Kabeljau und Garnelen brechen ein. Wurden in den letzten Jahrzehnten noch durchschnittlich gut 11 000 Tonnen Wildmuscheln gefangen, sind es heute lediglich vier. Und die Hummer, der bei Weitem profitabelste Fang des Staates, wandern nach Norden in die kühleren kanadischen Gewässer ab.

Ökologischer und ertragreicher

Die Zucht von Wasserpflanzen und -tieren könnte den ersehnten Ausweg aus dieser Misere bieten, nicht nur für die Fischer von Maine, sondern nach Ansicht mancher Experten für die Meeresfrüchteproduktion weltweit. Newell gehört zu einer neuen Generation von Wissenschaftlern, die wirtschaftlich und ökologisch nachhaltige Ansätze für die Fischzucht verfolgen. Seine Muschelzuchtkonstruktion bringt dreimal so viel Ertrag wie herkömmliche Farmen. Und da die frei schwimmenden Muschellarven die Seile auf natürliche Weise besiedeln und alles Phytoplankton fressen, das ihnen in die Quere kommt, muss Newell weder Futter noch Energie bereitstellen. Ein Segen, sowohl für die Umwelt als auch für ihn als Unternehmer.

Damit ist der Biologe bislang die Ausnahme. Die Aquakultur hat nicht umsonst einen schlechten Ruf: In der Vergangenheit hat man die intensive Fischzucht mit vielen negativen Aspekten in Verbindung gebracht, vom Rückgang der Artenvielfalt und dem Verlust von Lebensräumen bis zum übermäßigen Einsatz von Antibiotika und Missständen bei der Tierhaltung.

Stark umstritten ist vor allem die Aufzucht großer Flossenfische wie Lachs. Einst war der Atlantische Lachs in Hülle und Fülle vor den Küsten Maines anzutreffen. Doch Staudämme, Überfischung, Parasiten und Verschmutzung haben dazu geführt, dass die Fischerei nach Atlantischem Lachs 1948 eingestellt wurde. Heute ist es verboten, ihn dort zu fangen oder zu verkaufen. Mehr als 95 Prozent des in den USA verkauften Atlantischen Lachses stammen daher aus ausländischer Zucht, meist aus Netzgehegen, die knapp unter der Wasseroberfläche nahe der Küste verankert sind.

Solche offenen Fischgehege kommen in Norwegen seit den 1960er Jahren zum Einsatz und sind auch in Kanada und Chile in Gebrauch, aber auf Grund von Umweltbedenken sind sie in den meisten US-Küstenstaaten verboten. Ab 2025 wird Maine der einzige Bundesstaat sein, in dem sie noch eingesetzt werden dürfen. Trotz strenger Vorschriften werden Netzgehege jedes Jahr wegen Verstößen gegen Umwelt- und Arbeitsauflagen, Befall mit Fischläusen und anderen Parasiten sowie Infektionskrankheiten beanstandet. Zu einem ebenso großen Problem wird es nach Ansicht von Fachleuten, wenn Zuchtfische aus den Netzen entkommen und sich mit Wildlachsen paaren: Deren Nachkommen können in der Natur nicht überleben. Besonders bedrohlich ist dieser Umstand in Maine, denn hier lebt die letzte verbleibende wilde Atlantiklachs-Population des Landes.

Auch die Fütterung der Fische verschmutzt die Umwelt. Zum einen überfüttern Lachszüchter ihre Bestände manchmal versehentlich. Das überschüssige Futter fördert das Wachstum von Algenblüten, die bei ihrer Zersetzung wiederum den Sauerstoffgehalt des Wassers verringern. So entstehen »Todeszonen« – weite Teile des Meeres, in denen kein Leben mehr möglich ist. Zum anderen bestand ein großer Teil des Fischfutters bis vor Kurzem aus kleinen, wild gefangenen »Futterfischen« wie Anchovis, Heringen und Sardinen. Sie sind reich an langkettigen Omega-3-Fettsäuren, welche die größeren Fische zum Wachsen brauchen. Von 1950 bis 2010 wurden etwa 27 Prozent aller wild gefangenen Fische zu Fischmehl verarbeitet. Eine schreckliche Verschwendung in den Augen vieler Beobachter: Speisefische an Speisefische zu verfüttern, sei nicht nachhaltig und weder wirtschaftlich noch ökologisch sinnvoll.

Die Suche nach Alternativen gestaltet sich nicht einfach. Da Fleisch fressende Fische Kohlenhydrate nur schwer verdauen können, haben Forscherinnen und Forscher verschiedene Kombinationen aus pflanzlichen Fetten und Proteinen ausprobiert, darunter auch solche aus Sojabohnen. Der Meereskundler David Townsend, Direktor der Abteilung Meereswissenschaften an der University of Maine, vergleicht das Ergebnis mit einer Art veganem Burger für Fische. Doch leider vertragen nicht alle Lachse Soja: Verzehren sie große Mengen davon, können Darm und Immunsystem Schaden nehmen.

Experimentelles Fischfutter soll dieses Problem lösen und ein weiteres gleich dazu: die Verschmutzung der natürlichen Gewässer durch Abfälle aus der Fischhaltung. Neue »schadstoffarme« Futter enthalten viel weniger Stickstoff und Phosphor und liefern die Nährstoffe in einer leicht aufzunehmenden und verdaulichen Form. Dadurch scheiden die Fische weniger der Elemente wieder aus. Zu den neuen Futtermitteln gehören Algenöl, Hefeprotein und Larven der Schwarzen Soldatenfliege. Darüber hinaus entwickeln Fachleute Proteine mit einer Aminosäurezusammensetzung, die der von Fischmehl ähnelt, aber aus Sägemehl und anderen Abfällen aus der Forstwirtschaft hergestellt wird. Gleich, ob Algen, Maden oder Sägemehl letztendlich den Fisch in der Nahrungskette der Aquakultur ersetzen werden: Nach Meinung der Wissenschaft sind diese neuartigen Futter viel versprechend. Doch die anderen Risiken, welche die Aufzucht von Fischen in Gehegen auf offener See birgt, bleiben auch mit der Ernährungsumstellung bestehen.

Die Alternative sind vollständig geschlossene Systeme, so genannte Kreislaufanlagen (kurz RAS für »recirculating aquaculture systems«). Tausende Tonnen Fische drehen dort kontinuierlich ihre Runden in riesigen Tanks. Die Tiere erhalten eine gleich bleibende Diät aus wissenschaftlich für sie entwickeltem Futter und, falls erforderlich, Medikamenten. Sie schwimmen gegen eine künstlich erzeugte Strömung an und werden bis zu 24 Stunden am Tag mit LED-Licht bestrahlt, damit sie schneller wachsen. Ein surreales Szenario.

Wissenschaftler sind sich einig, dass künftig erheblich mehr Lebensmittel benötigt werden als heute, um die zunehmende Weltbevölkerung zu ernähren. Gezüchtete Fische, Schalentiere und Algen werden dabei höchstwahrscheinlich eine wichtige Rolle spielen. Die Aquakultur ist der am schnellsten wachsende Sektor der Lebensmittelproduktion; er bringt bereits mehr als die Hälfte aller Fischereierzeugnisse hervor (2020 waren das nach Angaben der Welternährungsorganisation 82 von 179 Millionen Tonnen). Meeresfrüchte sind die meistgehandelte Ware auf dem Planeten. Aus Europa stammen zehn, aus Amerika 14 Prozent des weltweit produzierten Fischs. Spitzenproduzent ist China mit einem Anteil von 35 Prozent, davon rund 49 Millionen Tonnen Zuchtfisch.

In jüngster Zeit haben Wissenschaftler und Ingenieure die Kreislaufsysteme zu einer extrem effizienten Proteinproduktionsmaschine weiterentwickelt, die in der Lage ist, mehr Fische schneller und auf weniger Raum zu züchten als in der Natur möglich. Im Gegensatz zu den Netzgehegen vor den Küsten lassen sich Wasserqualität, Temperatur, Zirkulation und andere Umweltvariablen genau kontrollieren. Bakterien wandeln das von den Fischen ausgeschiedene Ammoniak in Nitrat um. Gasaustauschsysteme mischen außerdem Sauerstoff ins Wasser und beseitigen gelöstes Kohlenstoffdioxid, und das Abwasser wird schließlich mikrofiltriert und mit ultraviolettem Licht bestrahlt, um organische Phosphorverbindungen, Bakterien und Viren zu entfernen. Einige der neuesten Systeme überwachen Biomasse und Verhalten der Fische in Echtzeit und optimieren darauf basierend die Fütterung – maschinellen Sensoren und künstlicher Intelligenz sei Dank.

Problematische Lachstanks

Die größte landgestützte Lachsfarm der Welt gehört dem norwegischen Unternehmen Atlantic Sapphire und steht in Homestead im amerikanischen Florida. Die Anlage hat eine Reihe von Krisen hinter sich, darunter ein massives »Sterbeereignis« im März 2021: Vermutlich wegen einer Fehlfunktion der Filter verendeten rund 500 Tonnen Lachs in den Tanks. In der ersten Hälfte des Jahres 2021 meldete das Unternehmen Verluste von mehr als 50 Millionen Dollar und sah sich mit Anschuldigungen wegen krimineller Tierquälerei konfrontiert. Der Vorfall war nicht der erster seiner Art: Bereits ein gutes Jahr zuvor starben in einer dänischen Anlage derselben Firma fast eine Viertelmillion Lachse auf Grund erhöhter Stickstoffkonzentrationen im Wasser, im Juli 2021 kamen dort erneut 400 Tonnen Fische zu Tode.

Die zweitgrößte derartige Anlage soll derzeit in Maine entstehen. In der kleinen Küstenstadt Belfast plant das ebenfalls norwegische Unternehmen Nordic Aquafarms eine 500 Millionen Dollar teure RAS-Farm, die jährlich 33 000 Tonnen Atlantischen Lachs produzieren soll. Die Lachseier werden dort in speziell konstruierten Brutkästen ausgebrütet. Die daraus schlüpfenden Larven verbringen die ersten Wochen ihres Lebens damit, ihren Dottersack zu fressen, und kommen anschließend in ein Quarantänebecken. Im weiteren Verlauf werden die Jungfische nacheinander in eine Reihe von Becken umgesiedelt, die den natürlichen Lebenszyklus von Lachsen simulieren – sie schwimmen über einen Zeitraum von 18 bis 20 Monaten vom Süßwasser in immer salzigeres Wasser, bis sie »Marktgröße« erreicht haben. Derzeit, sagt Heim, zirkulieren in dem System fast 21 000 Liter Wasser pro Minute: knapp 18 000 Liter Salzwasser werden aus dem Golf von Maine entnommen, gut 3000 Liter Süßwasser pumpen die Betreiber aus Grundwasserbrunnen und Wasser führenden Gesteinsschichten. Die herausgefilterten Abfälle werden zu Tierfutter oder Dünger verarbeitet, den wiederum Landwirte zum Anbau von Gemüse nutzen können.

Eine Welt voller Meeresfrüchte

Fisch, Muscheln und Krustentiere werden in gigantischen Mengen geerntet. Im Jahr 2019 (dem letzten Jahr, für das Daten vorliegen) wurden mehr als 177 Millionen Tonnen Meeresfrüchte aus Meer- und Süßwasser gewonnen (Pflanzen nicht mitgezählt). Die Grafiken unten zeigen, welche Regionen und Länder am meisten produzieren und verbrauchen. In den Diagrammen rechts sind die Anteile dargestellt, die aus Zucht (Aquakultur) und aus freiem Fang stammen. Außerdem ist zu sehen, wie sich der Konsum im Lauf der Zeit entwickelt hat.

ACCURAT (ALESSANDRO ZOTTA & ALESSANDRA FACCHIN), NACH: FISHSTATJ, FAO, , ABGERUFEN IM MÄRZ 2022; FISHSTATJ, FOOD BALANCE SHEETS OF FISH AND FISHERY PRODUCTS (2017 IMPORT, EXPORT, FOOD AND NONFOOD COUNTRY-LEVEL DATA); FISHSTATJ, FAO FISHERIES AND AQUACULTURE PRODUCTION STATISTICS (AQUACULTURE, CAPTURE AND SPECIES DATA); FAO YEARBOOK OF FISHERY AND AQUACULTURE STATISTICS 2019, WWW.FAO.ORG/ FISHERY/EN/STATISTICS/YEARBOOK (1966–2017 DATA; 2017 COUNTRY-LEVEL FISH PROTEIN DATA) / SCIENTIFIC AMERICAN MAI 2022; BEARBEITUNG: SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT. DIESE GRAFIKEN BEINHALTEN KEINE DATEN FÜR MEERESSÄUGETIERE, KROKODILE, KORALLEN, PERLEN, PERLMUTT, SCHWÄMME UND WASSERPFLANZEN.

ACCURAT (ALESSANDRO ZOTTA & ALESSANDRA FACCHIN), NACH: FISHSTATJ, FAO, , ABGERUFEN IM MÄRZ 2022; FISHSTATJ, FOOD BALANCE SHEETS OF FISH AND FISHERY PRODUCTS (2017 IMPORT, EXPORT, FOOD AND NONFOOD COUNTRY-LEVEL DATA); FISHSTATJ, FAO FISHERIES AND AQUACULTURE PRODUCTION STATISTICS (AQUACULTURE, CAPTURE AND SPECIES DATA); FAO YEARBOOK OF FISHERY AND AQUACULTURE STATISTICS 2019, WWW.FAO.ORG/ FISHERY/EN/STATISTICS/YEARBOOK (1966–2017 DATA; 2017 COUNTRY-LEVEL FISH PROTEIN DATA) / SCIENTIFIC AMERICAN MAI 2022; BEARBEITUNG: SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT. DIESE GRAFIKEN BEINHALTEN KEINE DATEN FÜR MEERESSÄUGETIERE, KROKODILE, KORALLEN, PERLEN, PERLMUTT, SCHWÄMME UND WASSERPFLANZEN.

Das Pumpen, Filtern, Kühlen und Erwärmen der Wassermassen kostet allerdings viel Energie. »Wir haben keine Daten über den Energieverbrauch dieser Systeme im Vergleich zu anderen Ansätzen, aber er ist eindeutig sehr hoch«, sagt Jon Lewis. Der studierte Biologe leitete zuletzt die Abteilung für Aquakultur im Ministerium für Meeresressourcen des Bundesstaates Maine. Heute berät er eine Nichtregierungsorganisation, die sich für den Erhalt der traditionellen Fischerei in Maine einsetzt und der Aquakultur-Industrie kritisch gegenübersteht. Nach einer Untersuchung, die das Umweltministerium von Maine beauftragt hat, wird die geplante Anlage jedes Jahr 759 000 Tonnen Kohlenstoffdioxid-Äquivalente in die Atmosphäre abgeben. Das entspricht in etwa dem jährlichen Pro-Kopf-CO2-Ausstoß von 68 000 Deutschen.

Abgesehen davon gibt es grundsätzliche Einwände gegen die Massenaufzucht frei lebender Tiere wie Lachse in Gefangenschaft – gleich, ob in Tanks oder in riesigen Netzen vor der Küste. Die Tiere, die wir gemeinhin gesammelt als »Fische« bezeichnen, sind extrem vielfältig. Einige besitzen höchst komplexe soziale Strukturen und Navigationsfähigkeiten, sagt Becca Franks, die an der New York University zum Verhalten und zum Schutz von Tieren forscht. Der Atlantische Lachs ist solch ein Fisch: Er wandert über 3000 Kilometer zu seinen Laichgründen und wieder zurück und wird dabei allein vom Magnetfeld der Erde und einem scharfen Geruchssinn geleitet. »Die Lachszucht ist das moralische Äquivalent zur Falkenzucht«, schlussfolgert Franks. Sie hat Marker für Stresslevel bei in Gefangenschaft lebenden Lachsen untersucht und fordert, das Leiden und den Stress der Tiere ernst zu nehmen.

Nicht alle Meerestiere sind jedoch mit Raubvögeln vergleichbar. Sandra Shumway, Meereswissenschaftlerin an der University of Connecticut und eine international anerkannte Expertin für die Zucht von Meerestieren, plädiert deshalb dafür, sich auf solche Spezies zu fokussieren, die die Domestizierung gut vertragen: »Ich halte es für sehr wichtig, dass wir mehr Mikronährstoffe und Proteine für den menschlichen Verzehr anbauen. Aber denken wir dabei doch mal an Muscheln.«

Ein Bewegungsdrang wie eine Kartoffel

Muscheln brauchen wenig Platz, und einige – wie Miesmuscheln und Austern – zeigen kaum Bewegungsdrang. »Sie sind eher mit Kartoffeln oder Avocados vergleichbar als mit Lachsen«, sagt Franks. Außerdem lassen sich die Weichtiere ohne künstliche Zufuhr von Dünger, Wasser oder Nahrung züchten. Zuchtaustern beginnen in der Regel als Larven und wachsen dann rasch zu winzigen Saataustern heran, die sich an einer harten Oberfläche wie einer Muschel oder einem Kalkstein festsetzen. In diesem Stadium setzt man sie in das Brackwasser von Flussmündungen um, wo ihnen die Nährstoffe auf natürliche Weise zufließen. Die Tiere sind »Filtrierer«: Sie saugen das Wasser durch ihre Kiemen und filtern dabei Phytoplankton heraus, von dem es in Maine mindestens 300 Arten gibt. Dadurch sind die von Muscheln besiedelten Gewässer oft so klar, dass das Sonnenlicht bis weit unter die Oberfläche dringt, was das Wachstum des Phytoplanktons weiter fördert. Einige Wissenschaftler und Landwirte hoffen, auf diesem »positiven Kreislauf« aufbauen zu können, indem sie gezielt Seetang und andere Algen in unmittelbarer Nähe der Muscheln anpflanzen. Damit würden die tierischen Ausscheidungen als Nährstoffe für die Pflanzen dienen, die wiederum CO 2aus dem Wasser entfernen und Sauerstoff für die Tiere erzeugen.

In den Mündungen und Buchten von Maine vermischt sich das Wasser aus zahlreichen Flüssen mit dem kalten Meerwasser, wodurch Nährstoffe aus der Tiefe nach oben gelangen. Das klingt nach paradiesischen Bedingungen für Muscheln. Doch die niedrige Wassertemperatur erweist sich als ein zweischneidiges Schwert: Die Ozeane speichern bis zu 30 Prozent des weltweiten CO2-Ausstoßes. Weil sich das Gas in kaltem Wasser besser löst, nimmt dieses weit mehr auf als wärmeres, wodurch es saurer wird. Der zunehmende Säuregehalt in den Flüssen und Flussmündungen von Maine droht aber die Schalen von wirbellosen Tieren wie Muscheln zu zerstören.

Bill Mook hat mit diesem Problem schmerzliche Erfahrungen gemacht. Er ist der Gründer der Mook Sea Farm and Hatchery, einem der beiden größten Austernproduzenten des Bundesstaats, und züchtet reife Austern sowie Saataustern. Vor einigen Jahren stellte er fest, dass sich seine Larven nicht mehr normal entwickelten. Er führte das Problem auf den erhöhten Säuregehalt des Flusswassers zurück, das durch die Brutanlage fließt. Das Wasser machte auch die Schalen der reifen Austern weich, vor allem, wenn der Fluss nach starken Regenfällen hochstand. Mook fand einen Weg, das Meerwasser zu puffern, um die in der überdachten Brutanlage wachsenden Austern zu schützen – eine bemerkenswerte Innovation, die zwar sehr arbeitsintensiv ist, sich aber bei anderen Muschelzüchtern durchaus durchsetzen könnte, falls der Säuregehalt weiter steigt.

Mooks Austernzuchtanlage ist in zwei halbzylindrischen Hütten aus Stahl untergebracht und ähnelt eher einem Labor als einer Farm. Im Frühjahr 2021 führte mich Meredith White, die Leiterin der Forschungs- und Entwicklungsabteilung des Unternehmens, in die Brutstation – einen feuchten, höhlenartigen Raum, in dem es nach Meer roch. White lernte Mook kennen, als sie als Wissenschaftlerin am Bigelow Laboratory for Ocean Sciences in East Boothbay, Maine, arbeitete, und weiß praktisch alles über Muscheln. Mooks Austern, erzählt sie, werden in Labors in Virginia und New Jersey auf bestimmte Merkmale hin gezüchtet – Größe, Form, Krankheitsresistenz – und als Zuchttiere zu Mook geschickt. Ob sie männlich oder weiblich sind, weiß man zu diesem Zeitpunkt noch nicht: »Man kann sie nicht unterscheiden, ohne sie zu öffnen, doch das würde sie töten«, erklärt die Biologin.

Die Arbeiter müssen abwarten, bis die Austern ihr Geschlecht von selbst preisgeben: Sowohl die Weibchen als auch die Männchen klatschen vor dem Laichvorgang mit ihren Schalen, wobei die Weibchen eine Wolke von bis zu 20 Millionen Eiern und die Männchen einen Strom von Spermien abgeben. Techniker kombinieren Eier und Spermien anschließend sorgfältig in kleinen weißen Schalen, um die In-vitro-Befruchtung einzuleiten. Die entstandenen Embryonen werden in Tanks mit 3000 bis 6000 Litern Wasser überführt, das nach und nach erwärmt wird, um das Wachstum der Larven zu optimieren. »Wir kontrollieren sie jeden Tag unter dem Mikroskop«, erläutert White. »Wir können sehen, wie sich die Zellen teilen, und nach 24 Stunden haben sie eine Schale.«

Innerhalb von etwa zwei Wochen bilden die Austern einen pigmentierten Augenfleck aus (interessanterweise haben reife Austern am ganzen Körper Augen). Das ist ein Zeichen dafür, dass sie sich dem Stadium der Pediveligerie nähern, in dem ihnen eine Art Fuß wächst. White holt eine Reihe von Tabletts mit gemahlenen Austernschalen hervor, auf denen winzige Austern ihren Fuß »setzen«: Mit einer Art natürlichem Klebstoff heften sie sich an die harte Oberfläche, genau so, wie sie es in der freien Natur tun würden. »Wir verkaufen 140 Millionen Saataustern pro Jahr«, sagt sie. Sie gehen an Züchter im ganzen Bundesstaat und wachsen schließlich zu reifen Austern heran. Auf den lokalen Märkten bringen die Meeresfrüchte etwa 15 Dollar pro Dutzend ein, in Restaurants bezahlen die Gäste für die gleiche Menge rund 25 Dollar.

In Maine dauert die Saison für die Austernzucht nur fünf Monate, von April bis Oktober. Doch Mooks Erfolg beruht zum Teil darauf, dass er diese Zeitspanne verlängern kann, indem er die Austern in den kälteren Monaten in Innenräumen anbaut. Wie Katzen, Hunde und Hühner müssen auch Austern im Haus gefüttert werden. Mook hat dazu eigene Wachstums- und Verarbeitungstechniken für Algen entwickelt; die Details sind Firmengeheimnis. Er verrät nur ein paar Dinge: Die winzigen Organismen sind heterotroph, können also Energie aus Zucker gewinnen, und benötigen kein Licht, was die Stromkosten senkt. Die Geld sparende Innovation war ein Wendepunkt in seiner Zucht.

»Bills System ist genial und vollständig skalierbar«, sagt Jon Lewis und ergänzt: »Es ist das erste Mal, dass mit dieser Technologie Futter speziell für Muscheln hergestellt wird, und das könnte die Branche revolutionieren.« Der Herstellungsprozess muss peinlich genau eingehalten werden. »Wir füttern die Algen mit Glukose und züchten sie in einem Reinraum unter Unterdruck, um Verunreinigungen zu vermeiden«, erklärt mir Mook, während ich einen Techniker beobachte, der sich wie ein Chirurg Haarnetz und Überziehschuhe anzieht, bevor er den makellosen Raum betritt. »Wir ernten die Zellen alle sieben Tage, schleudern sie mit einer speziellen Zentrifuge, bei der ihre Struktur erhalten bleibt, drücken das Wasser heraus und frieren die Paste in Portionen von Ein-Kilogramm-Blöcken ein«, erläutert Mook. Der Chef öffnet eine Gefriertruhe und entnimmt ihr einen verschlossenen Plastikbeutel mit gefrorenem grünem Schleim. »Wir haben zehn Jahre gebraucht, um das zu entwickeln«, sagt er und führt uns dann in den »Zuchtraum«, wo in verschiedenen Glasbehältern unterschiedliche Algensorten in Grün-, Gelb- und Orangetönen lagern.

Austern seien schwieriger zu züchten als Miesmuscheln, mit denen er auch experimentiert hat, sagt Mook. »Austern im Vergleich zu Miesmuscheln zu züchten ist wie Orchideen im Vergleich zu Tulpen zu züchten«, erklärt er mir. »Miesmuscheln bringen weniger Geld pro Pfund ein, aber hat man die Infrastruktur erst einmal aufgebaut, ist ihr Anbau viel billiger, weil das Saatgut im Gegensatz zu dem von Austern in der Natur vorkommt und kostenlos ist.« Townsend stimmt dem zu. »Miesmuscheln wachsen in sehr hoher Dichte, enthalten viel Eiweiß und sind eine gute Quelle für Omega-3-Fettsäuren und andere Nährstoffe«, sagt er. »Wenn wir die ganze Welt dazu bringen könnten, mehr davon zu essen, hätte die Menschheit weniger Probleme.«

Schutz vor Enten und Stürmen

Newell versucht seit Langem, diesen Traum zu verwirklichen. Vor Jahrzehnten, als er seine Arbeit aufnahm, gab es in Maine noch keine Muschelflöße. Stattdessen wurden die Meeresfrüchte an einer einzigen langen Leine gezüchtet, die sich von einer schwimmenden Boje zur nächsten zog. An vielen Orten ist die Methode billig, effizient und effektiv. Nicht aber in Maine: Denn dort wimmelt es von Enten, darunter drei Kilogramm schweren Eiderenten, die jeden Tag ihr eigenes Körpergewicht an Muscheln fressen. Das Entenproblem machte den Möchtegern-Muschelzüchtern in Maine jahrzehntelang einen Strich durch die Rechnung, bis Newell und ein paar weitere Enthusiasten von einer spanischen Methode erfuhren: Hier wurden Leinen von einem verankerten Floß aus ins Meer gelassen. Diese Konstruktion ließ sich mit Netzen gegen die Enten schützen. Sie bauten 35 Flöße und installierten sie an verschiedenen Wasserstraßen im ganzen Bundesstaat. Um jedes Floß herum brachten sie ein Netz an, das bis 18 Meter tief unter die Wasseroberfläche reichte.

Damit war das Entenproblem gelöst. Doch schon bald stand man vor der nächsten Herausforderung: Die Flöße waren für ruhigere Gewässer gebaut, aber an der stürmischen Küste rissen Winde mit 110 bis 130 Kilometern pro Stunde die Ernte von den Leinen und zerstörten die Flöße.

Mit Hilfe staatlicher Zuschüsse entwickelte und patentierte Newell ein spezielles Floß, das selbst bei Sturm nur minimal in Mitleidenschaft gezogen wird. Der Trick: Die Konstruktion lässt sich drei bis dreieinhalb Meter tief unter die Wellen absenken. Das Floß, das an der Barkasse von Newells Pemaquid Mussel Farm befestigt ist, ist eine dieser bemerkenswerten Vorrichtungen, die den Muschelanbau wesentlich praktikabler macht. Mit schwimmenden Flößen erntete Newell nach eigenen Angaben in jeder Saison knapp 70 Kilogramm Miesmuscheln pro Seil. »Mit Tauchflößen sind es durchweg 140 bis 180 Kilogramm. So ernten wir im Jahr gut 45 000 Kilogramm Muscheln auf jedem Floß«, rechnet er vor. Weil die Erfindung die Zucht ein gutes Stück rentabler macht, wird sie zu einer attraktiven Option für ehemalige Fischer.

Rosamond L. Naylor, Leiterin des Zentrums für Lebensmittelsicherheit und Umwelt in Standford, glaubt, dass die so geernteten Schalentiere eine wichtige Rolle in einer gesunden Ernährung der Zukunft spielen könnten. »Muscheln sind eine unglaublich reichhaltige Eiweißquelle«, sagt sie und fügt hinzu, dass wir nur moderate Mengen davon auf unseren Tellern brauchen. US-Amerikaner beispielsweise konsumieren tendenziell zu viel Eiweiß und zu wenige lebenswichtige Mikronährstoffe. Von Letzteren enthalten Miesmuscheln große Mengen, etwa Zink, Eisen, Magnesium und Omega-3-Fettsäuren. Ob RAS-Tanks die Lösung sind, ist fraglich. Experten aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik ist jedoch klar: Nachhaltige Zucht in Kombination mit anderen Tier- und Pflanzenarten wird wahrscheinlich der beste Ansatz für die Ernährung der Weltbevölkerung in den kommenden Jahren und Jahrzehnten sein.

QUELLEN

An, D. et al.: Application of computer vision in fish intelligent feeding system – areview. Aquaculture Research 52, 2021

Cashion, T. et al.: Most fish destined for fishmeal production are food-grade fish. Fish and Fisheries 18, 2017

Cubitt, K. F. et al.: Social hierarchies, growth and brain serotonin metabolism in Atlantic salmon (Salmo salar) kept under commercial rearing conditions. Physiology and Behaviour 94, 2008

Gray, H.E. et al.: Organic phosphorus removal using an integrated advanced oxidation-ultrafiltration process. Water Research 182, 2020

Wringe, B. F. et al.: Extensive hybridization following a large escape of domesticated Atlantic salmon in the Northwest Atlantic. Communications Biology 1, 2018.