Assessing the potential of isotopes and elements in different hard parts of freshwater fish species to determine origin and migratory patterns using laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS)
- Wasser - Atmosphäre - Umwelt
- Lebensmittel, Ernährung, Gesundheit
- Forschungscluster "Lebensmittel"
Abstract
Standort- und artspezifische mikrochemische Informationen in Hartteilen von Fischen können als natürliche chemische Markierungen verwendet werden, um wichtige ökologische Fragestellungen wie die Herkunft eines Fisches oder seine Populationszugehörigkeit zu beantworten. Weiters können Ausbreitungsprozesse und Wandermuster wie die mehrmalige Laichwanderung zum Ort der eigenen Geburt („Homing“) und die jahreszeitliche Habitatnutzung retrospektiv untersucht werden. Obwohl bisher vor allem Otolithen für diese Art von Fragestellung verwendet wurden, stellt die Analyse von Schuppen und Flossenstrahlen eine wichtige nicht-letale Alternative dar. Augenlinsen wiederum können relativ einfach entnommen werden, was vor allem bei der Untersuchung großer Fischmengen eine Rolle spielt. Im Rahmen des „IsoMark“ Projektes werden daher erstmals umfassende Untersuchungen der sog. „elemental fingerprints“ (vor allem basierend auf Ca, Sr, Na, Ba, Mg) und „isotopic fingerprints“ (basierend auf Isotopen von Sr and Ca) unterschiedlicher Hartteile typischer europäischer Fischarten wie Bachforelle (Salmo trutta f.f., L.), Äsche (Thymallus thymallus, L.), Nase (Chondrostoma nasus, L.) und Huchen (Hucho hucho, L.) durchgeführt. Zur präzisen und simultanen in-situ-Analyse multipler Elemente und Isotope wird die „Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry” (LA-ICP-MS) verwendet. Dabei können mit hoher lateraler Auflösung Element- und Isotopenmuster direkt auf den Hartteilen gemessen werden. Fische von zehn Fischzuchten werden auf ihre spezifischen mikrochemischen Muster in Hartteilen untersucht. Zur Erfassung des Zusammenhanges zwischen Umweltparametern und Hartteil-Mikrochemie werden kontrollierte Feldexperimente durchgeführt. Juvenile und adulte Individuen von zwei Arten (Bachforelle, Nase) werden in schwimmenden Käfigen spezifischen Umweltsituationen ausgesetzt, und die inkorporierten Muster in Bezug auf Altersstadium, Temperatur und Umweltchemie interpretiert. Zusätzlich werden juvenile und adulte Bachforellen und Nasen aus unterschiedlichen natürlichen Habitaten und die Stabilität der Wasserchemie als Grundvoraussetzung einer eindeutigen Interpretation der Umweltinformation untersucht. Weiters getestet wird das sog. „Trans-generationale Markieren”, das eine Massenmarkierung von Fischlarven durch die Injektion der Mutterfische mit einem angereicherten Isotop erlaubt. Dieses wird dann an die früh gebildeten Hartteile der Larven (Augenlinse, Kern des Otoliths) weitergegeben, und erlaubt so die eindeutige Identifizierung von Fischen über einen längeren Zeitraum ihrer Entwicklung. Das Projekt wird als Kooperation der Abteilung für analytische Chemie (Department für Chemie) und dem Institut für Hydrobiologie und Gewässermanagement (Department für Wasser, Atmosphäre und Umwelt) an der Universität für Bodenkultur Wien (BOKU), sowie dem Institut für Gewässerökologie, Fischereibiologie und Seenkunde in Mondsee/Scharfling (Bundesamt für Wasserwirtschaft) durchgeführt, und steht direkt mit dem START-Projekt “VIRIS” (Vienna Isotope Research Investigation and Survey, FWF 267-N11) in Verbindung.
Mitarbeiter*innen
Thomas Prohaska
ao.Univ.Prof. Dipl.-Ing.Dr.techn. Thomas Prohaska
Projektleiter*in
01.10.2009 - 31.03.2013
Andreas Zitek
Dipl.-Ing.Dr.nat.techn. Andreas Zitek MSc.
andreas.zitek@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-31212
Sub-Projektleiter*in
01.10.2009 - 31.03.2013
BOKU Partner
Externe Partner
Bundesamt für Wasserwirtschaft, Institut für Gewässerökologie
HR Dr. Albert Jagsch
Partner