Ostsee: IOW-Studien zeigen Folgen der Grundschleppnetzfischerei

IOW-Studien zeigen, wie Echolot und künstliche Intelligenz die Belastung des Meeresbodens sichtbar machen. Die Forschenden entdecken deutliche Veränderungen, Hinweise auf Fischerei in einem Schutzgebiet und neue Möglichkeiten, die Auswirkungen der Grundschleppnetzfischerei besser zu erfassen.

Wie stark belastet die Grundschleppnetzfischerei den Meeresboden der Ostsee? Und wie schnell kann er sich von den Eingriffen erholen? Zwei neue Studien des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) geben darauf Antworten. Mithilfe hochauflösender Echolotmessungen und künstlicher Intelligenz haben Forschende Schleppnetzspuren untersucht und Veränderungen über mehrere Jahre dokumentiert.

Die Ergebnisse zeigen, dass die tatsächliche Belastung des Meeresbodens anhand seiner Spuren genauer erfasst werden kann als allein durch Schiffspositionsdaten. Zudem fanden die Wissenschaftler Hinweise auf Fischerei in einem Meeresschutzgebiet, in dem grundberührende Fischerei verboten ist. Die Studien erschienen in den Fachzeitschriften „Ecological Informatics“ und „Anthropocene“.

Der Meeresboden erzählt seine eigene Geschichte

Bei der Grundschleppnetzfischerei werden Fangnetze über den Meeresboden gezogen. Dabei können insbesondere die schweren Scherbretter, die das Netz offenhalten, tiefe Furchen im Sediment hinterlassen. Aufgewirbelte Ablagerungen und beschädigte Lebensräume beeinträchtigen bodenlebende Organismen.

Wie intensiv einzelne Gebiete tatsächlich befischt werden, lässt sich bislang nur eingeschränkt bestimmen. Elektronische Schiffspositionsdaten geben zwar Auskunft über die Bewegungen von Fischereifahrzeugen, erfassen aber nicht alle Aktivitäten vollständig. Besonders kleinere Fischkutter, die in der westlichen Ostsee eine wichtige Rolle spielen, sind in den etablierten Überwachungssystemen teilweise nicht berücksichtigt.

Ein Forschungsteam um die IOW-Meeresgeowissenschaftler Mischa Schönke und Peter Feldens untersuchte deshalb nicht nur die Schiffsbewegungen, sondern auch die Spuren der Fanggeräte am Meeresgrund. Beteiligt waren Wissenschaftler des Thünen-Instituts für Ostseefischerei.

„Schiffspositionsdaten sagen uns, wo Fischereifahrzeuge unterwegs waren. Sie verraten aber nicht unbedingt, wie stark der Meeresboden tatsächlich beansprucht wurde“, erläutert Mischa Schönke. Die Spuren im Sediment lieferten dagegen einen direkten Nachweis der physikalischen Veränderungen – auch dort, wo Informationen über die Fischerei lückenhaft sind.

Fast 80 Prozent weniger Schleppnetzspuren

Die Forscher nutzten eine Veränderung der Fischereiintensität in der westlichen Ostsee, um die Auswirkungen auf den Meeresboden zu untersuchen. Durch den weitgehenden Wegfall der gezielten Dorschfischerei ging die Grundschleppnetzfischerei ab 2022 in vielen Gebieten deutlich zurück.

Im Fehmarnbelt untersuchte das IOW-Team deshalb zwischen 2020 und 2024 jährlich ein bis zu 4,7 Quadratkilometer großes Gebiet. Ein hochauflösendes Fächerecholot tastete den Meeresboden mit Schallwellen ab und erfasste dessen Oberflächenstruktur bis in den Zentimeterbereich. Aus dem Volumen der erkennbaren Schleppnetzfurchen berechneten die Meeresforscher einen Schleppnetzindex, der die physikalische Belastung des Meeresbodens beschreibt.

Die Ergebnisse zeigen einen deutlichen Rückgang: Im Jahr 2021 ermittelten die Wissenschaftler auf rund 3,4 Quadratkilometern ein Furchenvolumen von etwa 5.067 Kubikmetern. 2022 waren es bei vergleichbarer Flächenabdeckung nur noch 1.108 Kubikmeter – ein Minus von fast 80 Prozent. Auch der Anteil der Flächen ohne nachweisbare Schleppnetzspuren nahm zu. Lag er 2021 noch bei 14 Prozent, stieg er in den Folgejahren auf bis zu 65 Prozent.

Diese Entwicklung ließ sich in den Schiffspositionsdaten nicht entsprechend erkennen. Der direkte Vergleich beider Erfassungsmethoden über fünf aufeinanderfolgende Jahre zeigt damit, dass die tatsächlichen Veränderungen am Meeresgrund durch die Auswertung von Schiffsbewegungen allein nur unzureichend abgebildet werden.

Furchen verschwinden – biologische Erholung bleibt offen

Die wiederholten Vermessungen zeigen außerdem, dass Schleppnetzfurchen innerhalb eines Jahres weitgehend verschwinden können. Das bedeutet jedoch nicht automatisch, dass sich auch die Lebensgemeinschaften am Meeresboden erholen. Um dies zu untersuchen, beprobte das Team bodenlebende wirbellose Tiere wie Muscheln, Würmer und Krebse. Dabei schwankten Individuenzahlen, Biomasse und Artenzusammensetzung erheblich, ohne einen eindeutigen zeitlichen Trend zu zeigen.

Zwar stand die Artenvielfalt in Zusammenhang mit der Schleppnetzintensität. Eine biologische Erholung ließ sich bislang aber nicht eindeutig nachweisen. Auch andere Umweltfaktoren beeinflussen die Lebensgemeinschaften.

Künstliche Intelligenz macht Spuren großflächig sichtbar

Wie sich die Methode auf größere Teile der Ostsee übertragen lässt, untersuchte das IOW-Team in einer weiteren Studie. Dafür trainierten die Forschenden ein neuronales Netzwerk, das Schleppnetzspuren automatisch in digitalen Tiefenkarten erkennt.

Mit der KI analysierten sie rund 1.069 Quadratkilometer Meeresboden in der Mecklenburger Bucht, der Kieler Bucht, dem Arkonabecken und dem Fehmarnbelt. Die zwischen 2016 und 2025 aufgenommenen Daten stammen überwiegend aus öffentlich verfügbaren Vermessungen des Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrographie.

Die automatische Auswertung ermöglicht es, große Meeresbodenflächen systematisch zu untersuchen, ohne jede Schleppnetzspur einzeln von Hand kartieren zu müssen.

„Mithilfe von KI lassen sich Schleppnetzspuren auch über große Meeresbodenflächen vergleichsweise effizient erfassen“, erklärt Peter Feldens. Die vorhandenen Vermessungsdaten eröffneten damit eine zusätzliche Möglichkeit, die Belastung durch Fischerei zu bewerten.

Die Ergebnisse zeigen deutliche Unterschiede zwischen den untersuchten Gebieten. In der Mecklenburger Bucht fanden sich auf mehr als 80 Prozent der untersuchten Rasterflächen Hinweise auf Schleppnetzfischerei, in der Kieler Bucht sogar auf mehr als 90 Prozent. Im zentralen Arkonabecken blieben dagegen fast 40 Prozent ohne erkennbare Spuren.

Auffällig waren außerdem kreisförmige, teilweise mehr als 500 Meter breite Bereiche ohne Schleppnetzfurchen in der Mecklenburger Bucht. Sie liegen über Vertiefungen, die durch aufsteigende Gase oder andere Fluide im Sediment entstehen. Vermutlich meiden Fischer diese Stellen, weil sie ihre Fanggeräte gefährden könnten.

Hinweise auf Fischerei im Meeresschutzgebiet

Besonders aufschlussreich ist der Vergleich im Meeresschutzgebiet Fehmarnbelt. Dort stieg der durchschnittliche Anteil der erkannten Schleppnetzspuren zwischen 2024 und 2025 von neun auf 22 Prozent und damit auf mehr als das Doppelte.

Das ist bemerkenswert, denn seit Dezember 2024 ist die mobile grundberührende Fischerei in dem Gebiet verboten. Auch die ausgewerteten Schiffspositionsdaten deuten für 2025 auf zunehmende Fischereiaktivität im Schutzgebiet hin.

Die Befunde liefern damit Hinweise auf mögliche Verstöße gegen das Fischereiverbot. Einen zweifelsfreien Nachweis für jeden einzelnen Eingriff ermöglichen sie jedoch nicht: Ältere Schleppnetzfurchen können über Monate sichtbar bleiben und lassen sich nicht immer eindeutig einem bestimmten Zeitraum zuordnen.

Neue Möglichkeiten für den Meeresschutz

Die beiden Studien zeigen, dass sich die Belastung des Ostseegrundes durch Grundschleppnetzfischerei mithilfe akustischer Vermessungen und KI-gestützter Spurenerkennung wesentlich detaillierter erfassen lässt.

Die Verfahren können künftig helfen, besonders belastete Gebiete zu identifizieren und die Wirksamkeit von Schutzmaßnahmen zu überprüfen. Allerdings sind sie nicht überall gleichermaßen geeignet. In sandigen Gebieten können Schleppnetzspuren besonders schnell verschwinden und dadurch schwerer nachweisbar sein.

Zudem lässt sich aus dem Verschwinden sichtbarer Furchen nicht unmittelbar auf eine Erholung der ökologischen Funktionen schließen.

Für die weitere Forschung empfehlen Mischa Schönke und Peter Feldens deshalb, die neuen Methoden mit biologischen und geochemischen Untersuchungen zu verbinden. Erst dadurch lasse sich besser beurteilen, ob und unter welchen Bedingungen sich die Lebensräume am Meeresgrund nachhaltig regenerieren können.