Isle Royale Wolf-Moose Project

Landschaften der Insel und ihre Lage im Lake Superior

Oberflächengestalt

Zwei Wölfe greifen einen Elch an. Luftbild von Rolf O. Peterson (Isle Royale, 2012)

Wolfrudel umstellt Elch. Luftbild von David Mech (Isle Royale, 1966)

Das Isle Royale Wolf-Moose Project ist eine ökologische Langzeitstudie zur Räuber-Beute-Beziehung von Wölfen und Elchen auf der im Lake Superior gelegenen Isle Royale im Norden des US-Bundesstaats Michigan, unweit der Grenze zu Kanada. Das Forschungsprojekt wurde 1958 von dem US-amerikanischen Wildtierbiologen und Naturschützer Durward Allen begonnen und wird seitdem ohne Unterbrechung fortgeführt. Es ist „mit Abstand die weltweit am längsten laufende Studie zu einem Raubtier-Beute-System“.

Zuwanderung der Elche

Die Isle Royale (ISRO) ist mit rund 535,4 km² die größte Insel eines Archipels von insgesamt mehr als 200 weiteren, kleinen und sehr kleinen Inseln am nordwestlichen Rand des Lake Superior. Sie ist 72 Kilometer lang und misst an ihrer breitesten Stelle 14 Kilometer. Die Inseln – und die Wasserfläche bis in eine Entfernung von rund 7 Kilometern um die Hauptinsel – wurden 1940 zum Isle-Royale-Nationalpark erklärt. Das nächstgelegene Festland ist die Küste der nördlich liegenden, 24 Kilometer entfernten Stadt Thunder Bay in der kanadischen Provinz Ontario.

Zu den geologischen Besonderheiten der Isle Royale gehört, dass entlang ihrer Längsachse viele parallel verlaufende Höhenrücken und Täler existieren, in denen sich zahlreiche Seen sowie hunderte Tümpel, Moore und Sumpfgebiete befinden. Die höchste Erhebung reicht bis 242 Meter über Lake Superior, das entspricht 425 Meter über Meeresspiegel. Das Erdreich ist vielerorts sehr dünn, sodass zahlreiche Aufschlüsse von anstehendem Gestein zutage treten. Die Vegetation ist dicht, in der Nähe von Seen und an den Küsten existieren kleinere boreale Nadelwälder und im Inselinneren Laubwälder.

Ab der Mitte des 19. Jahrhunderts und bis in die 1910er-Jahre wurden zahlreiche Publikationen zur Geologie und Ökologie der Isle Royale verfasst. Vereinzelt wurden darin auch Elch-Sichtungen erwähnt, das eigentliche Thema der Publikationen war in der Regel aber die Suche nach Kupfer-Vorkommen. Zu den Ausnahmen gehörten zwei Forschergruppen des University of Michigan Museum, die 1904 und 1905 auch Herbarbelege sammelten, die vorhandenen Arten der Säugetiere, der Vögel sowie der Wirbellosen in Listen erfassten und ihre Funde im Kontext grundlegender ökologischer Zusammenhänge beschrieben. 1929 und 1930 sammelten Forschergruppen des University of Michigan Museum erneut Daten über die Pflanzen und Tiere auf der Insel – und berichteten beim Vergleichen ihrer Daten mit den Befunden aus den 25 Jahre zuvor gemachten Erhebungen markante Unterschiede: Es gab keinen Luchs mehr; die Karibus waren ebenfalls verschwunden, vermutlich bereits seit 1922; hingegen gab es nunmehr einen großen Bestand an Elchen, die entweder im kalten Winter 1912/13 über den zugefrorenen Lake Superior aus Kanada eingewandert waren oder bereits einige Jahre zuvor schwimmend auf die Insel gelangt oder unbemerkt als künftiges Jagdwild angesiedelt worden waren. 1915 wurde ihr Bestand von Paul F. Hickie (Michigan Department of Conservation) bereits auf rund 200 Exemplare geschätzt, 10 Jahre später hatte sich der Bestand auf 2000 Tiere verzehnfacht; 1930 schätzte Adolph Murie den Bestand der Elche auf bis zu 3000 Exemplare.

Erste Bestandsaufnahme der Elche

Vor dem Hintergrund der starken Bestandsvergrößerung der Elche und Überlegungen zur Einrichtung eines ISRO-Nationalparks gab das Parlament von Michigan im Frühjahr 1929 15.000 Dollar für vier Feldstudien frei, um eine Bestandsaufnahme zu den vier Bereichen Anthropologie, Botanik, Geologie und Geografie sowie Zoologie erarbeiten zu lassen. Vom Direktor des University of Michigan Museum, dem die Leitung der Feldstudien übertragen worden war, wurde der Postdoc Adolph Murie für den Bereich Zoologie beauftragt. Dieser verbrachte die Zeit von Anfang August bis Mitte Oktober 1929 und von Anfang Mai bis Ende Juni 1930 auf der Insel. Murie kam bezüglich der Elche zu dem Ergebnis, dass ihre Futterpflanzen so stark überweidet seien, dass sie insbesondere gegen Ende des Winters bereits hungerten. In seinem Bericht The Moose of Isle Royale empfahl er 1934, die Elchpopulation entweder durch Jagd, durch Umsiedlung oder durch das Einführen von großen Beutegreifern wie Braunbär, Puma oder Wolf zu reduzieren, da andernfalls Hunger und Krankheiten zum Absterben einer großen Anzahl von Elchen führen werde. Es sei zudem absehbar, dass es mehrere Jahre dauern werde, bis die Vegetation sich erholt hat. Tatsächlich kam es bereits ab 1933 zu zahlreichen Todesfällen infolge von Unterernährung. Ab dem Winter 1934/35 waren die Futterreserven derart erschöpft, dass der Elchbestand 1936 nur noch auf 400 bis 500 Exemplare geschätzt wurde; 1943 wurden weniger als 200 Tiere gezählt. Danach erholte sich der Bestand allmählich, zwischen 1948 und 1950 kam es jedoch erneut zu vielen Todesfällen durch Mangel an genügend Futterpflanzen; 1957 wurden 300 Tiere registriert.

Zuwanderung der Wölfe

Zehn Jahre zuvor, zwischen 1947 und 1949, gelangten ohne Zutun des Menschen einige große Beutegreifer auf die Insel, vermutlich über den zugefrorenen Lake Superior, auf Eis und Schnee aus Ontario kommend. Erste wissenschaftliche Beobachtungen dieser zugewanderten Wölfe machten in den Wintermonaten der Jahre 1953, 1956 und 1957 Biologen des National Park Service. Aus ihren Beobachtungen ging hervor, dass die Wolfpopulation wohl von Dauer sein werde. Daraufhin bemühte sich Durward Allen, seit 1954 als Biologe am Department of Forestry and Conservation der Purdue University tätig, drei Jahre lang um Forschungsgelder für eine Studie über die erst in jüngster Zeit entstandene Räuber-Beute-Beziehung auf der Isle Royale: „In einem Rahmen, der einem Labor so nahe kommt, wie es für Ökologen nur möglich ist; ein Insel-Ökosystem mit einer dem Anschein nach isolierten Population eines einzigen Raubtiers und einer einzigen Beute, ein ‚einfaches‘ System, in dem die Populationsdynamiken das Ergebnis von Elchen sind und von Wölfen, die sie fressen.“ Dies jedoch in einer Zeit, in der die US-Regierung über den U.S. Biological Survey (einen Vorläufer des United States Fish and Wildlife Service) die Ausrottung des Wolfes befürwortete. Durward Allen schrieb dazu 1954 in seinem Buch Our Wildlife Legacy: „Für sie ist ein fleischfressendes Tier kein Wildtier, sondern der Feind aller ehrlichen Wildtiere. Der Wolf lebt nicht im Wald, er befällt ihn. Ein Raubtier tötet man nicht einfach, man richtet es hin.“ 1957 war die Finanzierung des Projekts (anfangs durch die National Geographic Society und die National Science Foundation, später auch durch den National Park Service) schließlich geklärt; es begann 1958 unter der Leitung von Allen, unter jahrelanger Mithilfe seines Assistenten David Mech – und endete bis heute nicht (Stand: Oktober 2025). 1975 übergab Allen die Leitung des Projekts an einen seiner letzten Doktoranden, Rolf O. Peterson, dem wiederum im Jahr 2000 der Biologe John A. Vucetich folgte, später Professor an der Michigan Technological University, der erst ein Jahr zuvor promoviert worden war.

Populationsdynamik

Durward Allen hatte anfangs eine Laufzeit von zehn Jahren für das Projekt angesetzt. Eine der – wegen fehlender Langzeitstudien – bis dahin unbeantwortet gebliebenen ökologischen Forschungsfragen war, ob es möglich sei, dass die Wölfe ihre Beute so stark bejagen, dass die Elche schließlich aussterben. Oder ob sich ein Gleichgewicht zwischen Räuber und Beute entwickelt, bezogen auf die jeweilige Anzahl der Exemplare beider Arten, wie das seit Mitte der 1920er-Jahre von den Lotka-Volterra-Regeln nahegelegt wurde. Nach zehn Jahren hatte sich der Bestand beider Arten überraschenderweise ganz anders entwickelt: Die Anzahl der Elche hatte sich nahezu kontinuierlich von rund 500 auf über 1000 Exemplare verdoppelt, während die Anzahl der Wölfe nach 5 Jahren von 20 auf 25 Exemplare angewachsen war, nach weiteren fünf Jahren aber erneut nur 20 Exemplare betrug; im Mittel betrug sie 22 Exemplare. In der folgenden Dekade (1969–1979) wuchs die Wolfpopulation auf bis zu 50 Exemplare an, die Anzahl der Elche ging vergleichsweise moderat auf rund 800 Exemplare zurück. In den folgenden Jahren blieb die Zahl der Wölfe jedoch bei maximal rund 30 Exemplaren, die Anzahl der Elche stieg hingegen bis 1994 bis auf 2500 an. Auf der Website des Projekts heißt es zusammenfassend: „the abundance of wolves and moose are not related in any simple manner“ (Die Häufigkeit von Wölfen und Elchen ist nicht auf einfache Weise miteinander verbunden).

Die Zählung der Elche erfolgt jeweils aus der Luft, von einem eigens hierfür angemieteten Flugzeug. Die Anzahl der Wölfe wird im Winter vom Boden aus ermittelt, insbesondere anhand ihrer Spuren im Schnee und aufgrund von Sichtungen.

Weitere Forschungsergebnisse (Auswahl)

In den seit 1959 jährlich veröffentlichten, sämtlich online zugänglichen Forschungsberichten sind die Beobachtungen und Interpretationen der Forschenden detailreich dokumentiert. Seit über 60 Jahren aber gibt es auch ein übergreifendes Ziel des Isle Royale Wolf-Moose Project, nämlich, „ein relativ einfaches natürliches System vorherzusagen und zu verstehen.“ Diesem Ziel sei man jedoch bisher keineswegs hinreichend nahegekommen: „Je mehr wir untersucht haben, desto mehr wurde uns bewusst, wie unzureichend unsere ursprünglichen Interpretationen waren.“ Zwar seien beispielsweise viele Erkenntnisse über die Veranlagung der Wölfe gewonnen worden, vorrangig jene Elche zu töten, die wahrscheinlich auch aus anderen Gründen bald gestorben wären. „Die Genauigkeit unserer Vorhersagen für die Wolfs- und Elchpopulationen auf der Isle Royale ist aber vergleichbar mit denen für das langfristige Wettergeschehen und für die Finanzmärkte. Jeder Fünfjahres-Zeitraum in der Geschichte des Projekts unterschied sich von jedem anderen Fünfjahres-Zeitraum – selbst nach 65 Jahren genauer Beobachtung.“ Beispielsweise reagierten die Wölfe auf die Zunahme des Niederschlags in einem besonders schneereichen Winter, indem sie in größeren Rudeln jagten und sich dadurch die Zahl der täglich getöteten Elche im Vergleich mit weniger schneereichen Jahren, in denen sie in kleineren Rudeln gejagt hatten, verdreifachte. Hierdurch ging die Elchpopulation zurück und mit ihr der Wildverbiss, weswegen die jungen Tannen im Unterholz stärker wuchsen. „Diese Entdeckungen legen nahe, dass Wölfe die proximate Ursache, aber nicht die ultimate Ursache für die meisten Todesfälle bei Elchen sind.“

Zu den unerwarteten Beobachtungen gehörte auch, dass die Pro-Kopf-Tötungsrate extrem variabel ist und folglich auch die Menge der Nahrung, die ein Wolf im Durchschnitt erhält. Registriert wird hierfür zunächst über längere Zeit hinweg, wie häufig Wölfe Elche töten. Anhand der anschließend berechneten Tötungsrate können Aussagen getroffen werden zur Anzahl der Tötungen pro Wolf pro Monat. Die höchste Tötungsrate, die jemals auf der Isle Royale beobachtet wurde, war im Winter 1992; sie war mehr als doppelt so hoch wie die durchschnittliche Tötungsrate. Die niedrigste Tötungsrate, die jemals beobachtet wurde, war im Winter 1981; sie betrug weniger als ein Drittel einer durchschnittlichen Tötungsrate. Für die Wölfe bedeutete dies, dass sie den gesamten Winter 1992 doppelt so viel Nahrung wie üblich zur Verfügung hatten und 1981 weniger als ein Drittel davon. Die Berechnungen bestätigten eine Theorie, der zufolge die Tötungsrate in jenen Jahren am höchsten sein sollte, in denen Beutetiere besonders häufig vorkommen (was 1992 der Fall war), vor allem deshalb, weil Beutetiere besonders leicht zu finden sein sollten, wenn sie reichlich vorhanden sind. 1981 hingegen war der Elch-Bestand relativ niedrig und die Wolf-Population verkleinerte sich von 30 auf 14 Exemplare.

2004 veröffentlichten John A. Vucetich, Rolf O. Peterson und Thomas A. Waite eine Studie zur Nahrungskonkurrenz von Wölfen und Kolkraben (Corvus corax). Allgemein bekannt war bereits, dass Kolkraben bis zu 2000 Gramm Fleisch pro Tag fressen können und sich in großer Anzahl um ein frisch gerissenes Beutetier versammeln. Den Autoren zufolge verlieren in kleinen Rudeln jagende und gemeinsam fressende Wölfe weniger Beute an die Kolkraben als einzeln oder zu zweit jagende Wölfe. Dieser Vorteil erkläre zumindest teilweise, dass Wölfe – anders als 90 Prozent aller Karnivoren – in Rudeln leben.

Im Februar 2015 war die Wolf-Population auf der Insel laut dem Jahresbericht 2014/2015 auf nur noch 3 Exemplare zurückgegangen. 2014 hatte man noch 9 Exemplare gezählt, und der jüngste Spitzenwert war im Jahr 2009 mit 24 Exemplaren nachgewiesen worden. Im Februar 2016 lebten nur noch 2 Exemplare, ein männliches und ein weibliches, beide geboren von der gleichen Mutter, wobei das weibliche Exemplar zugleich die Tochter des männlichen war. Der National Park Service beschloss daher 2018, Wölfe von andernorts auf die Insel zu bringen, um eine stabile Population wiederherzustellen, da wegen der massiven Inzucht keine lebensfähigen Nachkommen der beiden verbliebenen Wölfe zu erwarten waren. Zwischen Herbst 2018 und Frühjahr 2019 wurden 13 andernorts in den USA und in Kanada gefangene Wölfe auf der Insel freigelassen, sodass die Population auf 15 Exemplare aufgestockt war. Nach weiteren Zugängen und mehreren Todesfällen (darunter im Oktober 2019 das letzte Männchen der ursprünglichen Population) lebten im März 2020 noch 12 Exemplare, wobei die meisten Todesfälle auf Kämpfe zwischen Wölfen zurückgeführt wurden – die Rudel waren aufgrund unterschiedlicher Herkünfte der Wölfe noch instabil.

Im Januar 2024 lebten nach weiteren Zugängen wieder 30 Wölfe auf der Insel (2022/23: 28), aufgeteilt in vier Rudel unterschiedlicher Größe sowie ein Einzelgänger. Die Anzahl der Elche betrug ca. 840 Exemplare, was einem Rückgang von nahezu 60 Prozent zum letzten Spitzenwert im Jahr 2019 entsprach.

Finanzierung

Zu den Geldgebern gehören laut den Jahresberichten vor allem der National Park Service, die National Science Foundation, der Michigan Tech Fund, das McIntire-Stennis Cooperative Forestry Research Program, der Isle Royale Endowment Fund, die Wolf-Moose Foundation sowie zahlreiche Personen, die durch Einzelspenden das Projekt unterstützen. Die Mitarbeiter des Isle Royale National Park leisten zudem logistische Unterstützung auf der Insel.

Literatur

• Jacqueline A. Robinson et al.: Genomic signatures of extensive inbreeding in Isle Royale wolves, a population on the threshold of extinction. In: Science Advances. Band 5, Nr. 5, 2019, doi:10.1126/sciadv.aau0757.
• Michael P. Nelson, Rolf O. Peterson und John A. Vucetich: The Isle Royale Wolf-Moose Project: Fifty Years of Challenge and Insight. In: The George Wright Forum. Band 25, Nr. 2, 2008, S. 98–113, JSTOR:43598079 (freier Volltext).
• International Wolf Center (Hrsg.): 50 Years Isle Royale Wolf/Moose Study. Spezialausgabe von: International Wolf. Band 18, Nr. 2, Sommer 2008 (wolf.org Volltext PDF).
• John A. Vucetich, Rolf O. Peterson: The influence of prey consumption and demographic stochasticity on population growth rate of Isle Royale wolves Canis lupus. In: Oikos. Band 107, Nr. 2, 2004, S. 309–320, doi:10.1111/j.0030-1299.2004.13483.x (static1.squarespace.com Volltext PDF).
• John A. Vucetich, Rolf O. Peterson, Carrie L. Schaefer: The effect of prey and predator densities on wolf predation. In: Ecology. Band 83, Nr. 11, 2002, S. 3003–3013, doi:10.1890/0012-9658(2002)083[3003:TEOPAP]2.0.CO;2 (static1.squarespace.com Volltext PDF).
• Brian E. McLaren und Rolf O. Peterson: Wolves, Moose, and Tree Rings on Isle Royale. In: Science. Band 266, Nr. 5190, 1994, S. 1555–1558, doi:10.1126/science.266.5190.1555 (researchgate.net Volltext PDF).

Weblinks

• Website des Projekts
• Website der Wolf-Moose-Foundation
• Änderungen der Wolfs- und Elchpopulationen auf Isle Royale zwischen 1959 und 2019
• Yellowstone Wolf Project Reports