Wie Elefanten ihre Reisen planen

Eine neue Studie zeigt, dass afrikanische Elefanten eine außergewöhnliche Fähigkeit haben, mit der sie ihren enormen Nahrungsbedarf so effizient wie möglich decken. Daten von über 150 Elefanten zeigten, dass die Riesen ihre Reisen auf der Grundlage von Energieverbrauch und Ressourcenverfügbarkeit planen. Die Ergebnisse, die jetzt im „Journal of Animal Ecology“ veröffentlicht wurden, könnten wichtige Informationen für den Schutz dieser Tiere und ihrer Lebensräume liefern.

Ein Elefant zu sein ist nicht leicht: Als tonnenschwere Pflanzenfresser müssen sie täglich Unmengen an kalorienarmer Vegetation zu sich nehmen. Aufgrund ihrer schieren Größe bedeutet die Nahrungssuche selbst jedoch bereits erhebliche körperliche Anstrengungen. Buchstäblich jeder Schritt zählt – vor allem in den weiten, oft rauen Landschaften, die sie durchqueren. 

Zu verstehen, wie sich Elefanten durch die Landschaft bewegen, ist für die Entwicklung wirksamer Schutzstrategien unerlässlich, insbesondere da die Fragmentierung von Lebensräumen und die Menschen die Populationen weiterhin bedrohen. Bisher war jedoch unklar, welche wesentlichen Faktoren die Bewegungsmuster der Elefanten beeinflussen.

Die neue Studie, die von Forschenden der Universitäten Jena und Oxford sowie des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) geleitet wurde, basiert auf GPS-Tracking-Daten von 157 afrikanischen Elefanten, die über einen Zeitraum von 22 Jahren (1998-2020) im Norden Kenias gesammelt wurden. Die Daten wurden von „Save the Elephants“ gesammelt, einer in Großbritannien registrierten Forschungs- und Naturschutzorganisation mit Sitz in Kenia.

Energie sparen, wann immer möglich

Die Analyse der Forschenden zeigt, dass Elefanten Landschaften bevorzugen, in der sie ihren Energieverbrauch niedrig halten können: 94 % der untersuchten Elefanten mieden steile Hänge und unwegsames Gelände. Dies deute darauf hin, dass sie sich ihrer Umgebung bewusst sind und Kosten-Nutzen-Entscheidungen treffen, um die energieeffizientesten Wege zu wählen, so die Forscher.

Die Elefanten wählten zudem aktiv Gebiete mit höherer Vegetationsproduktivität aus: 93 % zeigten eine Präferenz für ressourcenreiche Umgebungen, in denen auch Wasser zu finden war. Doch gerade in Hinblick auf Wasser zeigen sich individuelle Unterschiede zwischen den einzelnen Elefanten: Einige bleiben in der Nähe von Wasserstellen, während andere weiterziehen. Das zeigt, dass ihre Bewegungsentscheidungen komplexer sind als nur der Weg zum nächsten Gewässer.

Bewegen sich die Elefanten mit höherer Geschwindigkeit fort, meiden sie schwieriges und energieintensiveres Gelände umso mehr. 74 % der Elefanten mieden Routen mit höherem Energieaufwand, wenn sie sich langsam bewegen, bei mittlerer Geschwindigkeit stieg der Anteil auf 87 % und bei schnellem Tempo auf 93 % an. Dies deutet darauf hin, dass die Tiere Anstrengung und Energieeffizienz sorgfältig abwägen, insbesondere bei langen Strecken.

„Es werden noch weitere Untersuchungen nötig sein, um vollständig zu verstehen, wie ein Elefant seinen Lebensraum nutzt. Aber durch diese Studie kennen wir nun ein wesentliches Entscheidungskriterium für die Bewegungsmuster von Elefanten: Energie zu sparen, wann immer es möglich ist“, erklärt Co-Autor Professor Fritz Vollrath von der Universität Oxford.

Die Bewegungsenergie von Elefanten analysieren

Um die Tracking-Daten der Elefanten zu analysieren, verwendete das Forschungsteam eine innovative Modellierungsmethode namens ENERSCAPE, die die Bewegungsenergie auf Grundlage der Körpermaße und der Geländeneigung abschätzt. Durch die Integration dieser Schätzungen mit Satellitendaten über die Produktivität der Vegetation und die Wasserverfügbarkeit erstellten sie detaillierte Energielandschaften, die helfen, die Bewegungsentscheidungen der Elefanten zu erklären.

Mit Hilfe eines statistischen Ansatzes namens Stufenauswahlfunktionen konnte das Forschungsteam beurteilen, wie die Elefanten ihre Wege wählten. Diese Technik vergleicht die Orte, an denen die Elefanten tatsächlich waren, mit anderen nahegelegenen Gebieten, die sie hätten aufsuchen können, dies aber nicht getan haben. Auf diese Weise fanden die Forschenden heraus, welche Umweltfaktoren bei den Bewegungsentscheidungen der Elefanten und der Wahl ihres Lebensraums eine Rolle spielen.

Diese Erkenntnisse haben unmittelbare Auswirkungen auf den Artenschutz und könnten dazu beitragen, bei der Ausweisung von Schutzgebieten und Migrationskorridoren Konflikte mit dem Menschen zu reduzieren. Die Studie legt auch nahe, dass Schutzstrategien individuelle Unterschiede in den Lebensraumpräferenzen berücksichtigen sollten, insbesondere in Bezug auf den Zugang zu Wasser.

Die Ergebnisse könnten auch dazu beitragen, vorherzusagen, wie sich der Klimawandel auf die Bewegungsmuster von Elefanten auswirken könnte, der sowohl Einfluss auf die nötige Bewegungsenergie als auch auf die Verfügbarkeit von Nahrung und Wasser hat.

„Diese neuen Ergebnisse haben erhebliche Auswirkungen darauf, wie Naturschutz- und Renaturierungsmaßnahmen, wie z. B. Wildtierkorridore, geplant und bewertet werden, indem sie die Bewegungsenergie explizit berücksichtigen“, ergänzt Erstautor Dr. Emilio Berti, Forscher der Friedrich-Schiller-Universität Jena und von iDiv.

In Zukunft wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Modelle der Energielandschaften weiter verfeinern, indem sie zusätzliche Faktoren wie saisonale Veränderungen, menschliche Störungen und die Auswirkungen des Klimawandels einbeziehen, die sich auf die Elefantenbewegungen auswirken.