Die Entdeckung basierte auf einem unerwarteten experimentellen Fehler: Überwinternde Hummel-Königinnen waren in Behältern untergebracht, die versehentlich mit Wasser geflutet wurden.

„Als ich die untergetauchten Königinnen fand, ließ ich das Wasser aus den Röhren ab und die Königinnen waren noch am Leben. Ich war sprachlos“, erinnert sich Studienautorin Dr. Sabrina Rondeau von der Universität Guelph.

Dies veranlasste die Forscherin, tiefer in dieses Rätsel einzutauchen. Im Rahmen einer Studie wurden kommerziell gezüchtete Hummel-Königinnen einer Reihe von Tauchbehandlungen ausgesetzt, während sie unter kontrollierten Bedingungen überwinterten.
Für die Studie wurden 143 Königinnen der Gemeinen Östlichen Hummel Bombus impatiens in mit Erde gefüllte Röhren gesetzt und für sieben Tage in eine künstlich herbeigeführte Diapause versetzt. Unter Fortführung der Diapause wurden die Röhrchen mit Leitungswasser befüllt und die Königinnen entweder mit einem kolbenartigen Gerät unter Wasser gedrückt oder für unterschiedliche Zeiträume (8 Stunden, 24 Stunden oder 7 Tage) auf natürliche Weise auf der Wasseroberfläche schwimmend belassen. 17 Königinnen bildeten die Kontrollgruppe.
Nach der Phase im Wasser wurden die Königinnen aus den Röhren entnommen, in neue Röhren mit Erde überführt und weitere acht Wochen lang im Kühlraum aufbewahrt, um die Diapause fortzuführen.
Die Überlebensrate der Königinnen blieb über alle Behandlungen hinweg konstant hoch (im Durchschnitt 89,5 %) und unterschied sich nicht zwischen den Eintauchvarianten und der Dauer.

Überraschenderweise zeigten Königinnen, die bis zu sieben Tage unter Wasser blieben, keine geringeren Überlebensraten als die Kontrollgruppe, die nicht dem Wasser ausgesetzt war.

In der kalten Jahreszeit ziehen sich Hummel-Königinnen unter die Erde zurück, um in kleinen Höhlen zu überwintern.
Typischerweise suchen sie sich gut durchlässige Böden, auch in Uferbereichen, um bis zum Frühlingsbeginn zu überwintern.

„Überschwemmungen sind eine unvorhersehbare Herausforderung für bodenbewohnende Arten, insbesondere für Bienen, die unter der Erde nisten oder überwintern“, erläutert Professor Nigel Raine von der Universität Guelph. „Dieses Forschungsgebiet ist bisher weitgehend nicht erschlossen und eröffnet viele Möglichkeiten für weitere Untersuchungen.“

Die Toleranz der Hummel-Königinnen für das Untertauchen tritt während der Diapause auf, einem Zustand des unterbrochenen Wachstums und der Fortpflanzung, der durch eine verringerte Sauerstoffaufnahme gekennzeichnet ist.

„Insekten atmen durch Atemlöcher, nicht durch Nasenlöcher wie Menschen. Während der Diapause können die Atemlöcher über längere Zeiträume geschlossen bleiben und so verhindern, dass Wasser in den Körper eindringt“, erklärt Sabrina Rondeau. Untergetauchte Hummelköniginnen nutzen möglicherweise auch die Hautatmung, die durch eingeschlossene Luftblasen auf ihrer Körperoberfläche erleichtert wird.

Diese Ergebnisse belegen die bemerkenswerte Fähigkeit diapausierender B. impatiens-Königinnen, bis zu einer Woche lang unter Wasser zu überleben, was auf ihre Anpassungen an das Überleben von Überschwemmungsperioden in freier Wildbahn hinweist.

Die Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit weiterer Forschung zu den Mechanismen, die der Widerstandsfähigkeit von Hummeln zugrunde liegen, insbesondere im Zusammenhang mit zunehmenden extremen Wetterereignissen.
Angesichts der Verschärfung des Klimawandels könnten die Erkenntnisse aus dieser Studie als Grundlage für Strategien zur Erhaltung dieser lebenswichtigen Bestäuber und der von ihnen unterstützten Ökosysteme dienen.