Der Winter ist für Tiere nördlicher Gefilde die kritische Jahreszeit. Eine (auch beim Menschen beliebte) Strategie heisst «Ausweichen»: Zugvögel fliegen südwärts; im Gebirge lebende Raubvögel dehnen ihr Revier auf tiefergelegene Regionen aus, wo die Kälte weniger grimmig und der Speisezettel nicht gar so karg ist. Andere Spezies wählen die «biologische Verweigerung». Sie verbergen sich in einer gut geschützten Erd- oder Baumhöhle und fallen in Winterschlaf. So senkt das Murmeltier die Körpertemperatur von 34 Grad Celsius auf 3 Grad, das Herz schlägt anstatt achtzigmal pro Minute nur drei- bis viermal, geatmet wird lediglich noch alle paar Minuten. Der extreme Vitalitätsverzicht bringt eine Energieeinsparung von 95 Prozent, und das Murmeltier kann den Winter ohne jegliche Nahrungsaufnahme überstehen.
Für manche Tiere aber bleibt nur «Gürtel-enger-schnallen und Durchhalten». Huftiere fressen sich auf den Sommerweiden ein Fettpolster an und hoffen, damit über die frostige Runde zu kommen. Wenn hoher Schnee ihnen dann die Kräuter und Gräser vorenthält, bleiben sie tagelang fast unbeweglich an geschützter Stelle stehen, um ja nicht unnötig Energie zu verschwenden. Und sie knabbern an Ästen und Flechten, die allerdings nur ein kümmerlicher Ersatz für die saftige Sommernahrung sein können. Lässt sich so zwischen November und Februar noch leidlich leben, kann im Gebirge und im Norden die Lage im März und April bedrohlich werden. Die Fettreserven aufgebraucht und noch keine frische Nahrung vor dem Maul, herrscht jetzt akute Hungersnot - ein Engpass kurz vor der rettenden Schneeschmelze, der für zahlreiche Tiere das Aus bedeutet.
Wildbiologen und (aus weniger akademischen Gründen) die Wildhüter und Jäger möchten für die verschiedenen Hirsch- und Rehpopulationen wissen, wie sich der körperliche Zustand des Wildes im Laufe des Winters ändert. Wie stark beeinflusst zusätzliches Füttern die Situation? Welche Fütterungsmengen und Futterzusammensetzungen sind sinnvoll und notwendig?
Die Kondition eines Tieres lässt sich auf Grund des Gesamtgewichtes sowie der Fett- und Muskelanteile beurteilen. Dazu wird Fallwild untersucht oder Wild abgeschossen. Ist für die Datenerhebung die Zahl ungenügend, besteht die Möglichkeit, Tiere einzufangen, eine Blutprobe zu entnehmen und auf diesem Weg Auskunft über ihr Befinden zu erlangen. Einfangen mit einem Betäubungsschuss irritiert jedoch das betroffene Tier. Und es verängstigt auch das übrige Rudel - eine Störung, die den im Winter ohnehin strapazierten Tieren auf die Dauer schlecht bekommt.
Anfang der achtziger Jahre entdeckten amerikanische Wildbiologen, wie sich die Kondition detailliert untersuchen lässt, ohne dass dies die Tiere überhaupt merken. Man wundert sich, warum man nicht schon früher auf die Idee kam. Denn als Untersuchungsmaterial dient, was die Tiere immer wieder und in genügend grosser Menge freiwillig hinter sich lassen - der Harn. Allerdings nur der «Schneeharn», denn zum Finden und unverfälschten Einsammeln der Proben braucht es einen sauberen Träger, wie ihn just der weisse Schnee in idealer Weise liefert. Macht sich der Harnjäger in einer neuverschneiten Landschaft auf die Suche nach dem Gelb, weiss er, dass die Harnprobe nicht älter als der jüngste Schneefall sein kann. Ausserdem leistet der Schnee willkommene Laborhilfe, indem er die chemischen Bestandteile durch Gefrieren lange haltbar macht.
Die Nahrung der Tiere besteht zur Hauptsache aus Eiweiss, Fett und Kohlenhydraten. Beim Verarbeiten der Nahrung fallen Stoffwechselprodukte an, die das Tier (zusammen mit etwa 95 Prozent Wasser zur Regelung des Wasser- und Salzhaushaltes) im Urin ausscheidet. Wichtigstes Ausscheidungsprodukt des Eiweiss-Stoffwechsels ist der Harnstoff. Ein Mass für den Muskelstoffwechsel liefert hingegen Kreatinin, dessen Menge im Harn eng mit der gesamten Muskelmasse des Körpers korreliert.
Schon bald nach den ersten Schneefällen können die Huftiere ihren Energiebedarf nicht mehr mit der karg gewordenen Äsung decken; sie müssen auf ihre Fettpolster zurückgreifen. Sind die Fettreserven schliesslich abgebaut, geht es an die Substanz: das Tier opfert dem Überleben seine eigene Muskelmasse. Muskelfleisch aber ist Eiweiss. Je stärker diese Selbstzerfleischung ist, desto grösser der Harnstoffgehalt im Urin. Der Harn des Tieres ist allerdings unterschiedlich stark konzentriert und wird ausserdem durch den Schnee mehr oder weniger verwässert. Hier liefert das Kreatinin ein nützliches Justiermass, denn dessen tägliche Produktion - entsprechend der vorhandenen Muskelmasse - ist ziemlich konstant. Das Verhältnis Harnstoff zu Kreatinin im Urin sagt dem Wildforscher also ziemlich genau, in welchem Mass das Tier bereits von der eigenen Muskelmasse zehren muss.
So folgen die Forscher einzelnen Tieren oder ganzen Rudeln im Laufe der Wintermonate, sammeln in zeitlich regelmässigen Abständen mit Plastic-Säckchen jeweils eine baumnussgrosse Schneeprobe aus dem am stärksten gefärbten Teil des Harnfleckens und analysieren im Labor schliesslich die Stoffwechselprodukte.
Wie sich das chemische Bild im Laufe des Winters ändern kann, zeigen Schneeharnwerte von Weisswedelhirschen aus den Wäldern Minnesotas. In der Phase der frühen Unterernährung deckt das Tier den Energiebedarf weitgehend mit seinen Fettreserven, und es wird praktisch kein Muskeleiweiss verbraucht: Das Verhältnis Harnstoff zu Kreatinin liegt etwa bei 4 zu 1. Ist der Fettvorrat schliesslich aufgezehrt, wird eigene Muskelmasse konsumiert, was das Verhältnis Harnstoff zu Kreatinin immer weiter anwachsen lässt. Hält sich solcher Muskelabbau in Grenzen, erholt sich das Tier, sobald im Frühjahr wieder Kräuter verfügbar werden. Eine weit fortgeschrittene Unterernährung ist jedoch meist irreversibel; das Tier geht im Frühjahr an seiner Schwäche zugrunde - selbst wenn der Tisch bereits frisch gedeckt ist. Die kritische Schwelle zwischen Sein und Nichtsein lag bei den Minnesota-Hirschen bei einem Harnstoff-Kreatinin-Verhältnis von etwa 23 zu 1.
Mittlerweile ist die Methode verfeinert worden. So kann jetzt auch entschieden werden, ob ein hoher Harnstoffwert im Urin tatsächlich aus der eigenen Muskelmasse oder aus Futter stammt: Eiweiss aus der Äsung liefert nur wenig Kalium und Cortisol in den Harn, während diese Werte beim Abbau von Muskeleiweiss markant ansteigen. Auch haben die Wildbiologen gelernt, dass jede Tierart ihre eigenen Stoffwechselverhältnisse hat und man für eine aussagekräftige Winterstudie erst die Normalwerte der betreffenden Tierart kennen muss.
Schneeharn-Studien liefern wertvolle Informationen für das Management freilebender Bestände. Eine immer wiederkehrende Streitfrage ist, ob freilebende Herden im Winter zusätzlich gefüttert werden sollen. Im Yellowstone-Nationalpark sind die Zehntausende von Wapitis im Winter jeweils gefüttert worden; die Parkverwaltung regulierte die einzelnen Herden ausserdem mit Hegeabschüssen. Seit 1968 gilt für den Park jedoch ein konsequentes Hände weg! Um das nun sich selbst überlassene Werden und Vergehen der Natur besser zu verstehen, hat Glenn Delgiudice mit einem Team in den unterschiedlichen Regionen des Parks mit Hilfe des Schneeharns die Kondition der einzelnen Wapiti-Herden untersucht. Dabei zeigt sich eine deutlich schlechtere Kondition, je mehr Schnee im einzelnen Revier liegt. Die wachsende Unterernährung treibt die Tiere der höhergelegenen Parkregion im Spätwinter in tiefere Gegenden, was dort zu steigender Konkurrenz um die ohnehin spärliche Nahrung führt und schliesslich auch die «Ansässigen» vermehrt hungern lässt. Am empfindlichsten reagieren die Kälber auf den Nahrungsmangel. Während in der tiefergelegenen Region etwa ein Drittel der Kälber den Winter nicht überstehen, gehen im härteren Hochland mehr als die Hälfte zugrunde.
Die Harnmethode findet zunehmend auch in Europa Verwendung, in Finnland für Studien an Rentieren, in Österreich an Rothirschen, Gemsen, aber auch an Fleischfressern wie beispielsweise Bären. Zurzeit untersuchen Karoline Schmidt und Arno Gutleb die Kondition von Rotwild im österreichischen Alpenraum. Dieses wird oftmals im Winter eingezäunt, intensiv gefüttert und erst im Juni wieder freigelassen. Durch Harnmessungen werden nun diese Tiere mit nicht gefüttertem Rotwild verglichen, welches über der Waldgrenze auf freigewehten Alpen überwintert. Damit will das österreichische Forscherteam zur Klärung der Frage beitragen, ob weniger Intervention den Wildbeständen längerfristig besser bekommt als eine noch so gut gemeinte Winterfütterung.