Isle Royale Wolf-Moose Project – einfach erklärt

Überblick und Forschungsziel

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

Die Studie ist wichtig, weil die Isle Royale ein vergleichsweise überschaubares Insel-Ökosystem bietet: eine isolierte Insel mit einer Beuteart, dem Elch, und einem großen Beutegreifer, dem Wolf. Dadurch wollten Forschende besser verstehen, wie sich Räuber und Beute gegenseitig beeinflussen. Eine zentrale Frage war, ob Wölfe Elche so stark bejagen können, dass die Elchpopulation ausstirbt, oder ob sich ein Gleichgewicht zwischen beiden Arten entwickelt. Als theoretischer Hintergrund galten unter anderem die Lotka-Volterra-Regeln, die seit Mitte der 1920er-Jahre Wechselwirkungen zwischen Räuber- und Beutepopulationen beschreiben.

Die Forschenden betonen jedoch, dass sich das System nicht einfach vorhersagen lässt. Auf der Projektwebsite wird zusammengefasst: „the abundance of wolves and moose are not related in any simple manner“, also: Die Häufigkeit von Wölfen und Elchen ist nicht auf einfache Weise miteinander verbunden.

Insel und Einwanderung der Elche

Die Isle Royale ist mit rund 535,4 km² die größte Insel eines Archipels aus mehr als 200 kleinen und sehr kleinen Inseln am nordwestlichen Rand des Lake Superior. Sie ist 72 Kilometer lang und an der breitesten Stelle 14 Kilometer breit. Die Inseln und die Wasserfläche bis in etwa 7 Kilometer Entfernung um die Hauptinsel wurden 1940 zum Isle-Royale-Nationalpark erklärt. Das nächstgelegene Festland ist die Küste bei Thunder Bay in der kanadischen Provinz Ontario, 24 Kilometer entfernt.

Die Insel besitzt viele parallel verlaufende Höhenrücken und Täler. Dort liegen zahlreiche Seen, Tümpel, Moore und Sumpfgebiete. Die höchste Erhebung reicht 242 Meter über den Lake Superior, also 425 Meter über den Meeresspiegel. Das Erdreich ist vielerorts dünn, sodass häufig Gestein an der Oberfläche liegt. Die Vegetation ist dicht: An Seen und Küsten gibt es kleinere boreale Nadelwälder, im Inselinneren Laubwälder.

Elche wurden in frühen Berichten nur vereinzelt erwähnt. Bei Untersuchungen 1929 und 1930 stellten Forschende im Vergleich zu Erhebungen von 1904 und 1905 deutliche Veränderungen fest: Luchse waren verschwunden, Karibus vermutlich seit 1922 ebenfalls, dafür gab es nun einen großen Elchbestand. Wie die Elche auf die Insel kamen, ist nicht eindeutig geklärt. Sie könnten im kalten Winter 1912/13 über den zugefrorenen Lake Superior aus Kanada eingewandert sein, schon früher schwimmend angekommen sein oder unbemerkt als künftiges Jagdwild angesiedelt worden sein.

1915 schätzte Paul F. Hickie vom Michigan Department of Conservation den Bestand bereits auf rund 200 Elche. Zehn Jahre später waren es etwa 2000 Tiere, also zehnmal so viele. 1930 schätzte Adolph Murie den Bestand sogar auf bis zu 3000 Exemplare.

Überweidung und frühe Bestandsaufnahme

Wegen des starken Wachstums der Elchpopulation und der Überlegungen zur Einrichtung eines Nationalparks stellte das Parlament von Michigan im Frühjahr 1929 15.000 Dollar für vier Feldstudien bereit. Untersucht werden sollten Anthropologie, Botanik, Geologie und Geografie sowie Zoologie. Für die Zoologie wurde der Postdoc Adolph Murie beauftragt. Er hielt sich von Anfang August bis Mitte Oktober 1929 und von Anfang Mai bis Ende Juni 1930 auf der Insel auf.

Murie stellte fest, dass die Elche ihre Futterpflanzen stark überweidet hatten. Überweidung bedeutet, dass Pflanzen schneller abgefressen werden, als sie nachwachsen können. Besonders gegen Ende des Winters hungerten die Elche bereits. In seinem Bericht The Moose of Isle Royale empfahl Murie 1934, die Elchpopulation zu verringern: durch Jagd, Umsiedlung oder das Einführen großer Beutegreifer wie Braunbär, Puma oder Wolf. Ohne solche Maßnahmen würden Hunger und Krankheiten zum Tod vieler Elche führen. Außerdem werde die Vegetation mehrere Jahre brauchen, um sich zu erholen.

Tatsächlich kam es ab 1933 zu vielen Todesfällen durch Unterernährung. Ab dem Winter 1934/35 waren die Futterreserven so erschöpft, dass der Elchbestand 1936 nur noch auf 400 bis 500 Tiere geschätzt wurde. 1943 wurden weniger als 200 Tiere gezählt. Danach erholte sich der Bestand langsam, doch zwischen 1948 und 1950 kam es erneut zu vielen Todesfällen, weil nicht genug Futterpflanzen vorhanden waren. 1957 wurden 300 Elche registriert.

Einwanderung der Wölfe und Projektbeginn

Zwischen 1947 und 1949 gelangten einige große Beutegreifer ohne menschliches Zutun auf die Isle Royale. Vermutlich kamen sie im Winter über Eis und Schnee vom kanadischen Ontario über den zugefrorenen Lake Superior. Erste wissenschaftliche Beobachtungen der eingewanderten Wölfe machten Biologen des National Park Service in den Wintern 1953, 1956 und 1957. Sie kamen zu dem Schluss, dass die Wolfpopulation wahrscheinlich dauerhaft bestehen werde.

Durward Allen, seit 1954 Biologe am Department of Forestry and Conservation der Purdue University, bemühte sich daraufhin drei Jahre lang um Forschungsgelder. Er wollte die neu entstandene Räuber-Beute-Beziehung auf der Isle Royale untersuchen. Er beschrieb die Insel als ein System, das für Ökologen einem Labor so nahekomme wie möglich: ein Insel-Ökosystem mit einer scheinbar isolierten Population eines einzigen Raubtiers und einer einzigen Beuteart.

Das war zur damaligen Zeit ungewöhnlich, weil die US-Regierung über den U.S. Biological Survey, einen Vorläufer des United States Fish and Wildlife Service, die Ausrottung des Wolfes befürwortete. 1957 war die Finanzierung geklärt, anfangs durch die National Geographic Society und die National Science Foundation, später auch durch den National Park Service. Das Projekt begann 1958 unter Allen, mit jahrelanger Mitarbeit seines Assistenten David Mech. 1975 übergab Allen die Leitung an Rolf O. Peterson. Im Jahr 2000 folgte John A. Vucetich, später Professor an der Michigan Technological University. Stand Oktober 2025 war das Projekt weiterhin nicht beendet.

Bestandsentwicklung und Methoden

Durward Allen plante zunächst eine Laufzeit von zehn Jahren. Nach dieser Zeit zeigte sich jedoch, dass sich die Bestände anders entwickelten als erwartet. Die Zahl der Elche verdoppelte sich nahezu kontinuierlich von rund 500 auf über 1000 Exemplare. Die Zahl der Wölfe stieg nach fünf Jahren von 20 auf 25 Exemplare, lag nach weiteren fünf Jahren aber wieder bei nur 20 Exemplaren. Im Mittel waren es 22 Wölfe.

In der folgenden Dekade von 1969 bis 1979 wuchs die Wolfpopulation auf bis zu 50 Exemplare. Die Elchzahl sank vergleichsweise moderat auf rund 800 Exemplare. Danach blieb die Zahl der Wölfe bei höchstens rund 30 Exemplaren, während die Zahl der Elche bis 1994 auf 2500 anstieg. Diese Entwicklung zeigte, dass zwischen beiden Beständen kein einfaches, direktes Verhältnis besteht.

Die Elche werden jeweils aus der Luft gezählt, mit einem eigens angemieteten Flugzeug. Die Zahl der Wölfe wird im Winter vom Boden aus ermittelt, besonders anhand ihrer Spuren im Schnee und durch Sichtungen. Diese regelmäßigen Zählungen bilden die Grundlage für Aussagen über die Populationsdynamik, also die Veränderung von Beständen im Laufe der Zeit.

Zentrale Forschungsergebnisse und Finanzierung

Seit 1959 erscheinen jährlich Forschungsberichte, die online zugänglich sind. Ein übergeordnetes Ziel des Projekts ist seit über 60 Jahren, „ein relativ einfaches natürliches System vorherzusagen und zu verstehen“. Die Forschenden schreiben aber, dass sie diesem Ziel nicht ausreichend nahegekommen seien: „Je mehr wir untersucht haben, desto mehr wurde uns bewusst, wie unzureichend unsere ursprünglichen Interpretationen waren.“

Ein wichtiges Ergebnis ist, dass Wölfe häufig Elche töten, die wahrscheinlich auch aus anderen Gründen bald gestorben wären. Deshalb gelten sie oft als „proximate Ursache“, also unmittelbare Ursache, aber nicht als „ultimate Ursache“, also grundlegende Ursache, für die meisten Todesfälle bei Elchen. Ein Beispiel ist ein besonders schneereicher Winter: Die Wölfe jagten in größeren Rudeln und töteten täglich dreimal so viele Elche wie in weniger schneereichen Jahren. Dadurch sank die Elchpopulation, der Wildverbiss nahm ab, und junge Tannen im Unterholz wuchsen stärker.

Auch die Tötungsrate, also die Zahl getöteter Elche pro Wolf pro Monat, schwankt stark. Die höchste je beobachtete Tötungsrate trat im Winter 1992 auf und war mehr als doppelt so hoch wie der Durchschnitt. Die niedrigste trat im Winter 1981 auf und betrug weniger als ein Drittel einer durchschnittlichen Tötungsrate. 1992 gab es besonders viele Beutetiere, was die Theorie bestätigte, dass Wölfe bei hoher Beutedichte leichter Beute finden. 1981 war der Elchbestand dagegen relativ niedrig, und die Wolfpopulation sank von 30 auf 14 Tiere.

Eine weitere Studie von John A. Vucetich, Rolf O. Peterson und Thomas A. Waite aus dem Jahr 2004 untersuchte Nahrungskonkurrenz zwischen Wölfen und Kolkraben. Kolkraben können bis zu 2000 Gramm Fleisch pro Tag fressen und sammeln sich oft in großer Zahl an frisch gerissenen Beutetieren. Die Autoren kamen zu dem Ergebnis, dass in kleinen Rudeln jagende und gemeinsam fressende Wölfe weniger Beute an Kolkraben verlieren als allein oder zu zweit jagende Wölfe. Das könne teilweise erklären, warum Wölfe in Rudeln leben.

Ab 2015 geriet die Wolfpopulation stark unter Druck. Im Februar 2015 lebten nur noch 3 Wölfe auf der Insel, 2014 waren es noch 9 gewesen, 2009 noch 24. Im Februar 2016 lebten nur noch 2 Wölfe, ein Männchen und ein Weibchen, beide von derselben Mutter; das Weibchen war zugleich die Tochter des Männchens. Wegen massiver Inzucht beschloss der National Park Service 2018, Wölfe von andernorts anzusiedeln. Zwischen Herbst 2018 und Frühjahr 2019 wurden 13 Wölfe aus den USA und Kanada freigelassen. Im März 2020 lebten noch 12 Wölfe, viele Todesfälle wurden auf Kämpfe zwischen Wölfen zurückgeführt. Im Januar 2024 lebten wieder 30 Wölfe auf der Insel, verteilt auf vier Rudel unterschiedlicher Größe und einen Einzelgänger. Die Zahl der Elche lag bei etwa 840 und war damit seit dem letzten Spitzenwert 2019 um nahezu 60 Prozent gesunken.

Zu den Geldgebern gehören laut 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 Einzelspender. Mitarbeiter des Isle Royale National Park leisten außerdem logistische Unterstützung auf der Insel.