Migration des Monarchfalters — eine der größten Wanderungen der Natur

Das Phänomen

Jeden Herbst erlebt das östliche Nordamerika eine der dramatischsten Tierwanderungen der Erde. Hunderte Millionen Monarchfalter (Danaus plexippus) verlassen ihre sommerlichen Brutgebiete in Kanada und dem Norden der Vereinigten Staaten und ziehen nach Süden und Südwesten zu einem präzisen Ziel: einem Cluster aus Oyamel-Tannenwald in 3.000–3.600 m Höhe in der Sierra Madre von Michoacán, Mexiko. Dort, an rund zwölf Überwinterungsplätzen auf wenigen hundert Hektar, versammelt sich die gesamte östliche Population so dicht auf den Bäumen, dass die Äste unter ihrem Gewicht durchbiegen.

Kein einzelner Monarchfalter hat diese Reise zuvor unternommen. Kein einzelner Monarchfalter wird die Rückreise im Frühjahr machen. Die Falter, die Mexiko erreichen, sind die vierte oder fünfte Generation des Jahres — Nachkommen derer, die im vorangegangenen Frühjahr Mexiko verlassen haben. Dennoch navigieren sie fehlerfrei zu denselben Waldstücken, die ihre Vorfahren nutzten, auf einer Route, die kein lebender Falter je geflogen ist.

Der Vier-Generationen-Zyklus

Die normale Lebensdauer eines erwachsenen Monarchfalters im Sommer beträgt zwei bis sechs Wochen. Der Jahreszyklus der östlichen Population umfasst vier oder fünf unterschiedliche Generationen:

Generation 1 (März–April): Die überwinternden Monarchfalter in Mexiko werden aktiv, wenn die Tage länger werden. Sie paaren sich und ziehen nach Norden, erreichen den Süden der USA (Texas, Oklahoma, Florida). Die Weibchen legen Eier auf die ersten Seidenpflanzen des Jahres. Diese Adulten sterben in Mexiko oder kurz nach Erreichen der USA.

Generationen 2 und 3 (Mai–Juli): Aufeinanderfolgende, kurzlebige Sommergenerationen brüten nordwärts über den Kontinent und folgen dem Austrieb der Seidenpflanzen. Jede Generation lebt zwei bis sechs Wochen. Bis Mitte Sommer brüten Monarchfalter in Südkanada.

Generation 4 — die Wanderer (Ende Juli–Oktober): In der letzten Sommergeneration ändert sich etwas. Statt innerhalb von Wochen geschlechtsreif zu werden, treten diese Adulten in eine reproduktive Diapause ein — ihre Gonaden bleiben unentwickelt, der Stoffwechsel verlangsamt sich, und die Lebensdauer verlängert sich auf sieben oder acht Monate. Sie sind es, die nach Mexiko fliegen, überwintern, im Frühjahr paaren und den Zug nach Norden wieder beginnen. Diese Generation wird manchmal Methusalem-Generation genannt wegen ihrer außergewöhnlichen Langlebigkeit im Vergleich zu Sommeradulten.

Navigationsmechanismen

Der Sonnenkompass

Monarchfalter halten einen konstanten Kurs mithilfe eines zeitkompensierten Sonnenkompasses in Fühlern und Gehirn. Die circadiane Uhr in den Fühlern gleicht die scheinbare Sonnenbewegung am Himmel aus, sodass der Falter unabhängig von der Tageszeit einen konstanten Kurs nach Süd-Südwest hält. Entfernt man die Fühler, verliert der Falter die Richtungsfähigkeit. Hält man ihn bei Dauerlicht (Störung der Uhr), fliegt er in zufällige Richtungen.

Der Kompass ist kalibriert: Monarchfalter aus verschiedenen Teilen des Brutgebiets treffen alle am selben Ziel ein — das bedeutet, dass der vererbte Kurs kein fester Winkel ist, sondern positionsabhängig angepasst wird.

Magnetfeldwahrnehmung

Mehrere Experimente haben gezeigt, dass Monarchfalter auch das Erdmagnetfeld wahrnehmen. Eine Verschiebung des Magnetfelds bewirkt vorhersehbare Kursänderungen bei Wanderfaltern. Der sensorische Mechanismus ist noch nicht identifiziert — eisenhaltige Magnetitkristalle wurden im Hinterleib gefunden, ob sie jedoch der primäre Magnetsensor sind, ist unklar.

Himmelslicht-Polarisation

Monarchfalter können das Muster polarisierten Lichts am Himmel erkennen — nützlich zur Orientierung, wenn die Sonne durch Wolken verdeckt oder nahe dem Horizont steht. Das kann den Sonnenkompass in die Dämmerung hinein erweitern.

Landschaft und Instinkt

Im großen Maßstab folgt die Wanderung Landschaftsmerkmalen: Die Rocky Mountains leiten westliche Wanderer nach Kalifornien; die Appalachen und die Küste formen die östlichen Routen. Lokale Trichterpunkte — Küstenvorgebirge, Bergrücken, Halbinseln an Seen — können Tausende Wanderer konzentrieren. Diese landschaftlichen Hinweise wirken mit der vererbten Richtungsneigung zusammen und führen die Falter zum Ziel.

Die Überwinterungsgebiete

Das Biosphärenreservat Monarchfalter in Michoacán, Mexiko, schützt die zentralen Überwinterungsplätze. Es handelt sich um Oyamel-Tannenwälder (Abies religiosa) in großer Höhe, wo die kühlen Temperaturen die Falter in einem halbaktiven Zustand halten, der Energie über den Winter spart. Die dichte Ansammlung sorgt für mikroklimatische Stabilität — ein einzelner Falter würde in einer kalten Nacht erfrieren; Millionen beieinander halten genug Wärme zum Überleben.

Das Reservat wurde 2008 als UNESCO-Weltkulturerbe eingetragen. Vor dem Schutz hatte Holzeinschlag — legal und illegal — den alten Oyamel-Wald stark reduziert. Seit Einrichtung des Reservats hat sich die Waldbedeckung teilweise erholt, illegaler Holzeinschlag bleibt jedoch ein Problem.

In einem warmen Winter werden Monarchfalter aktiv und verbrauchen Fettreserven zu schnell; bei ungewöhnlich kalten Einbrüchen kann es zu Massensterben kommen. Die Überwinterungsplätze werden jährlich überwacht: Die Population wird anhand der bedeckten Waldfläche (Hektar) gemessen, nicht durch Einzelzählung — die wäre unmöglich. Spitzenpopulationen Ende der 1990er überschritten 18 Hektar; in jüngeren Jahren waren es nur noch 2 Hektar, mit teilweiser Erholung auf 4–7 Hektar nach Schutzmaßnahmen.

Die Seidenpflanzen-Krise

Monarchfalter brüten ausschließlich auf Seidenpflanzen (Asclepias spp.) — den einzigen Pflanzen, die ihre Raupen fressen können. Adulte Monarchfalter speichern zudem Cardenolid-Toxine aus Seidenpflanzen in ihren Geweben und werden so für die meisten Vögel ungenießbar (der Blauhäher lernt bekanntermaßen durch Versuch und Irrtum, Monarchfalter zu meiden).

Der Verlust von Seidenpflanzen in der Agrarlandschaft des US-Midwest gilt weithin als Hauptursache des Bestandsrückgangs. Die Einführung herbizidtoleranter (Roundup-Ready-) Kulturpflanzen in den 1990er–2000er-Jahren ermöglichte den flächendeckenden Einsatz von Glyphosat auf Mais- und Sojafeldern. Seidenpflanzen — zuvor häufig als Unkraut an Feldrändern und zwischen den Reihen — wurden aus den produktivsten Agrarflächen des Wanderungskorridors verdrängt.

Konservative Schätzungen gehen davon aus, dass die Gemeine Seidenpflanze (Asclepias syriaca) zwischen 1995 und 2013 im US-Midwest um mehr als eine Milliarde Pflanzen zurückging. Diese landwirtschaftlichen Seidenpflanzen waren eine enorme Brutressource, die durch Straßenränder und Gärten allein nicht ersetzt wurde.

Die westliche Population

Eine separate, kleinere westliche Population überwintert an der kalifornischen Küste, vor allem bei Pacific Grove und Pismo Beach an der zentralen kalifornischen Küste. Diese Monarchfalter brüten westlich der Rocky Mountains und legen eine kürzere Strecke zurück — typischerweise 1.000–1.500 km. Die kalifornische Überwinterungspopulation ist noch steiler zurückgegangen als die östliche: von über einer Million Individuen in den 1980er-Jahren auf unter 30.000 in manchen jüngeren Wintern, mit teilweiser Erholung seitdem.

Andere wandernde Schmetterlinge

Die Migration des Monarchfalters ist die bekannteste, aber nicht einzigartig. Weitere bemerkenswerte wandernde Lepidopteren:

• Distelfalter (Vanessa cardui): unternimmt eine generationsübergreifende Wanderung zwischen Afrika südlich der Sahara und Nordeuropa und legt über Generationen hinweg bis zu 15.000 km zurück — kürzlich bestätigt als die längste Schmetterlingswanderung der Welt
• Admiral (Vanessa atalanta): in Europa teilweise wandernd; herbstlicher Zug nach Süden durch Radarverfolgung bestätigt
• Wolkenloser Schwefelfalter (Phoebis sennae): sichtbare Herbstwanderung entlang der Ostküste der USA, allerdings kürzer als die des Monarchfalters
• Gewöhnlicher Jezebel (Delias nigrina): Höhenwanderer in Ostaustralien

Keine davon erreicht die Kombination aus Distanz, Richtungstreue und Populationsgröße des Monarchfalters.

Naturschutz

Der Monarchfalter steht derzeit als gefährdet (Endangered) auf der IUCN-Roten Liste (Bewertung 2022) — Ausdruck des steilen Bestandsrückgangs seit den 1990er-Jahren. Wichtige Schutzmaßnahmen:

• Wiederherstellung von Seidenpflanzen: Bürgerwissenschaftsprogramme (z. B. Monarch Watch, Journey North) fördern das Anpflanzen von Seidenpflanzen in Gärten und auf Schutzflächen im gesamten Brutgebiet
• Biosphärenreservat Monarchfalter: fortgesetzter Schutz und Wiederherstellung der Oyamel-Wälder in Mexiko
• Partnerschaften mit der Landwirtschaft: manche US-Landwirte haben Feldränder in Schutzprogramme aufgenommen, die Seidenpflanzen-Korridore erhalten
• Waystation-Netzwerk: zertifizierte Monarch-Waystations — Gärten und öffentliche Flächen mit Seidenpflanzen und Nektarpflanzen — gibt es über 35.000 in ganz Nordamerika

Der Monarchfalter ist zum bekanntesten Symbol des Bestäuberschutzes in Nordamerika geworden und bindet großes öffentliches Engagement. Mehrere US-Bundesstaaten haben ihn zum Staatsinsekt oder Staatsschmetterling erklärt.

Interessante Fakten

• Die von Monarchfaltern genutzten Oyamel-Tannenwälder sind dieselben Wälder, die ihre Vorfahren seit mindestens Zehntausenden von Jahren nutzen — die Ortstreue ist im Genom der Art kodiert, kein erlerntes Verhalten
• Monarchfalter können während der Herbstwanderung bis zu 80–100 km pro Tag fliegen und nutzen Thermik zum Segeln und Gleiten, um den Energieverbrauch zu minimieren
• Das orange-schwarze Warnmuster des Monarchfalters wird vom Vizekönig (Limenitis archippus) nachgeahmt, der lange als ungiftig galt, inzwischen aber selbst leicht ungenießbar ist — die Beziehung ist daher Müllersche Mimikry (gegenseitiger Vorteil) und nicht Bates'sche (Bluff)
• Während der Überwinterung erheben sich die versammelten Monarchfalter gelegentlich bei einem Wärmeereignis in die Luft — Millionen oranger Flügel vor dem mexikanischen Berghimmel — eines der spektakulärsten Naturschauspiele Amerikas