Wie finden Meeresriesen winzige Beute?

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Leviathan Press:

Nordkaper gehören zu den am stärksten gefährdeten Säugetieren der Welt. Obwohl der Walfang, der zu ihrer Ausrottung geführt hat, verboten wurde, sind sie immer noch durch versehentliche Kollisionen mit Schiffen oder das Verfangen in Fischereigeräten bedroht. Der Nordkaper kann eine Länge von bis zu 18 Metern und ein Gewicht von bis zu 70 Tonnen erreichen und ist damit der drittgrößte lebende Wal. Ihre Lebenserwartung ist mit der des Menschen vergleichbar und kann Hunderte von Jahren erreichen.

Wie in diesem Artikel erläutert wird, befürchten Umweltschützer, dass dies trotz strenger Geschwindigkeitsbegrenzungen von 10 Knoten in einigen Schutzgebieten und neuer Vorschriften zur Begrenzung der Anzahl der Leinen zwischen Bojen sowie Krabben- und Hummerfallen auf dem Meeresboden nicht ausreicht. Auch der Klimawandel verschärft das Problem. Mit der Erwärmung der Gewässer des Nordatlantiks wird die Hauptnahrungsquelle der Glattwale, ein fettes Krebstier, in ihrem Verbreitungsgebiet, das sich von Florida bis Kanada erstreckt, knapper.

Bartenwale wie Buckelwale gehören zu den größten Lebewesen der Erde, ihre Beutetiere gehören jedoch zu den kleinsten im Ozean. © Gifer

Wenn es Zeit zum Fressen ist, ziehen Buckelwale in polare Gewässer. Ihr Ziel ist es, so viel zu essen wie sie können – essen, bis sie fett und satt sind. Sie müssen Energie speichern und in einer Woche eine Menge Fett essen. Diese Fette sind ihre „Energiespeicher“ auf ihrer Reise von polaren und subpolaren Nahrungsgebieten in warme Brutgewässer.

Die Reise kann Monate dauern und Tausende von Kilometern umfassen. Bei der Ankunft in den Brutgebieten muss man umfassend vorbereitet sein. Vielleicht begünstigt die Natur Paradoxien, denn diese 18 Meter langen und 40 Tonnen schweren Tiefseegiganten ernähren sich von den kleinsten Meereslebewesen, darunter Krill und garnelenähnliche Krebstiere (die in den Ozeanen auf der ganzen Welt vorkommen, sich jedoch hauptsächlich in kalten Gewässern hoher Breiten konzentrieren).

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Die Fressgewohnheiten der Buckelwale sind bereits bekannt. Sie filtern Wasser mithilfe von Barten, Keratinplatten, die am Gaumen entlanglaufen und den Borsten einer alten Zahnbürste ähneln. Buckelwale müssen täglich Tausende von Pfund Nahrung verschlingen und um an so viel Nahrung zu kommen, müssen sie Orte finden, an denen sich Krebstiere versammeln. Sobald sie einen großen Krillschwarm entdecken, wenden sie geschickt eine kooperative Jagdstrategie an: Sie umringen ihre Beute in der Mitte und blasen dabei Blasensäulen aus, die ein „Fischernetz“ bilden. Dann beginnen sie mit der Nahrungsaufnahme, stürzen sich mit weit geöffnetem Maul auf die dicht gedrängte Beute, schlucken Tausende Liter mit Krill angereichertes Meerwasser durch ihre faltigen Kehlsäcke und filtern es durch ihre Barten.

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Trotz umfangreicher Forschungen zu diesen charismatischen Seeungeheuern wusste niemand, wie Bartenwale überhaupt Nahrung finden. Ihre Verwandten, die Zahnwale (darunter Pottwale, Weißwale, Delfine usw.), nutzen Ultraschallsonarsysteme zum Aufspüren von Beute, Bartenwale (darunter Buckelwale, Blauwale, Finnwale und Seiwale) verfügen jedoch nicht über diese Fähigkeit. Und trotzdem gelingt es ihnen irgendwie, selbst die kleinste Beute im riesigen Ozean zu finden.

Wissenschaftler sind bestrebt, dieses Rätsel zu lösen. Dies liegt zum Teil daran, dass wir noch immer sehr wenig über diese Giganten wissen. Noch wichtiger ist jedoch, dass die Frage, wie Bartenwale Nahrung finden, wichtige Auswirkungen auf den Artenschutz hat, insbesondere für den Nordkaper.

Nordatlantischer Glattwal. © Internationaler Tierschutzfonds

Der Nordkaper ist eine fette, dunkle Art, die sich von Ruderfußkrebsen in der Größe von Reiskörnern ernährt und leider zu einem der am stärksten gefährdeten Säugetiere geworden ist. Der kommerzielle Walfang hat sie Anfang des 20. Jahrhunderts beinahe ausgerottet. Im Jahr 1935 verbot der Völkerbund die Jagd auf Glattwale. Anders als bei anderen Arten, deren Populationen aufgrund des Walfangs stark zurückgegangen sind, hat sich die Population der Nordkaper nach dem Verbot nicht erholt. Das Nahrungsgebiet der Art umfasst die Küstengebiete Neuenglands und der kanadischen Seeprovinzen und überschneidet sich mit menschlichen Aktivitäten. Kollisionen mit Schiffen, das Verfangen in Fischernetzen und der Klimawandel, der sich auf Lebensraum und Nahrung auswirkt, haben der Art schwer zugesetzt.

Jüngsten Schätzungen zufolge ist die Zahl der Nordkaper auf weniger als 350 gesunken, von denen nur 70 Weibchen im fortpflanzungsfähigen Alter sind. Es wird vorausgesagt, dass die Art in den nächsten Jahrzehnten aussterben könnte. Wenn Wissenschaftler wissen, wie Bartenwale nach Nahrung suchen, können sie besser vorhersagen, wohin sie ziehen, und so menschliche Aktivitäten in den Gebieten, die den Bartenwalen schaden, besser regulieren.

Forscher untersuchen Buckelwale in der Antarktis, um herauszufinden, wie sie Krill finden. © Kate Wong

Die Forschung der Wissenschaftler beschränkt sich nicht auf eine Art. Nordkaper und andere Bartenwale sind Ökosystemingenieure, die sich in der Tiefsee ernähren und über ihren Kot Nährstoffe in flache Gewässer abgeben, wodurch das Wachstum von mikroskopisch kleinem Phytoplankton gefördert wird. Dieses Phytoplankton wiederum liefert Nährstoffe für Krill, Ruderfußkrebse und anderes Zooplankton, die wiederum Nahrung für größere Tiere liefern.

Walgewebe dient außerdem als Behälter zur Fixierung großer Mengen Kohlendioxid. Im Durchschnitt kann jeder große Wal etwa 33 Tonnen Kohlendioxid fixieren, was zur Eindämmung der globalen Erwärmung beiträgt. Wenn ein Wal stirbt, sinkt sein Körper auf den Meeresboden und bietet dort Nährstoffe für eine Vielzahl von Lebewesen in der Tiefsee, darunter Schlafhaie und schwefelliebende Bakterien, die alle auf sogenannte „Walfälle“ als Nahrungs- und Schutzquelle angewiesen sind. Die Gesundheit der Bartenwalpopulationen ist für die Gesundheit vieler Arten von grundlegender Bedeutung.

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Der direkteste Weg, um herauszufinden, wie Bartenwale Nahrung finden, besteht darin, sie zu verfolgen – indem man sie mit Sendern ausstattet, die ihre Unterwasserbewegungen und ihr Nahrungssuchverhalten aufzeichnen. Dieser Ansatz funktioniert jedoch nicht bei Nordkapern, die äußerst empfindlich auf menschliche Aktivitäten reagieren und jeder direkte Kontakt würde die Situation verschlimmern. Glücklicherweise haben Nordkaper weniger gefährdete Verwandte, wie zum Beispiel Buckelwale. Der beste Ort, um die letztgenannte Fütterung zu beobachten, ist die untere Futterstelle.

Im Jahr 2020, zwei Wochen bevor die Weltgesundheitsorganisation den Ausbruch des neuen Coronavirus bekannt gab, bestieg ich ein Schiff in die Antarktis und arbeitete mit einem Forschungsteam zusammen, um herauszufinden, wie Bartenwale nach Nahrung suchen. Ich war als Gast des Kreuzfahrtunternehmens Polar Latitudes an Bord, um neben Vorträgen zur Evolution der Wale auch eine von sieben Wissenschaftlern an Bord durchgeführte Studie zu beobachten.

Durch die Teilnahme an einer Touristenkreuzfahrt vermied das internationale Forscherteam aus den USA, Schweden und Japan die teure Anreise zum antarktischen Kontinent. Im Austausch für drei Gemeinschaftskabinen, Mahlzeiten und die Nutzung von zwei robusten Zodiac-Schlauchbooten informieren die Wissenschaftler die Passagiere regelmäßig über ihre neuesten Forschungsergebnisse, was zugleich als ein für Bürgerwissenschaftler konzipiertes Walexpeditionsprogramm gilt.

Das Team testet eine Hypothese über Bartenwale, die ursprünglich aus Studien über Seevögel hervorging. Um 1950 entdeckte Gabrielle Nevitt von der University of California in Davis, dass Phytoplankton, wenn es von Zooplankton gefressen wird, Dimethylsulfid (DMS) freisetzt, eine Chemikalie, die Röhrennasen-Seevögel (eine Klasse fleischfressender Vögel, zu der Albatrosse, Sturmvögel und Wasserläufer gehören) anlockt, die wiederum das Zooplankton jagen. Es ist eine für beide Seiten vorteilhafte Beziehung: Das Phytoplankton zieht Seevögel durch den Duft von DMS an und erhält so deren Schutz. Auch am unteren Ende der Nahrungskette gilt noch immer die Regel „Der Feind meines Feindes ist mein Freund“.

Zu den Teamleitern gehören Daniel Zitterbart, ein Physiker am Woods Hole Oceanographic Institution, der Methoden der Fernerkundung zur Erforschung des Verhaltens und der Ökologie von Walen und Pinguinen einsetzt, und Kylie Owen, eine Expertin für Walverhalten am Schwedischen Naturkundemuseum, die sich fragte, ob auch Wale von DMS angezogen würden. Wenn das zutrifft, dann könnten Wale durch die Befolgung höherer DMS-Konzentrationen Krill und andere Phytoplankton fressende Tiere theoretisch effizienter finden, als wenn sie einfach auf wahlloser Nahrungssuche umherwandern würden.

Um das herauszufinden, taten sich Zietbart und Irvine mit der Walbiologin Annette Bombosch vom Woods Hole Oceanographic Institution zusammen. Zooplanktonforscher Joseph Warren von der Stony Brook University; Kei Toda von der Kumamoto-Universität in Japan, der die Technologie zur Messung von DMS entwickelt hat, und sein Doktorand Kentaro Saeki; und der Ozeanograph Alessandro Bocconcelli vom Woods Hole Oceanographic Institution, der als Pionier die Verwendung hochentwickelter digitaler Beacons zur Erforschung von Walen vorangetrieben hat.

Das Team plant, Buckelwale mithilfe speziell entwickelter Ausrüstung zu verfolgen, darunter Drucksensoren, Beschleunigungsmesser, Magnetkompasse und Hydrophone zur Aufzeichnung des Unterwasserverhaltens sowie Signalsender zur Erleichterung der Verfolgung. Sie erhielten eine Tracking-Genehmigung, die ihnen jedoch nur die Verfolgung von fünf Walen erlaubte und die sie innerhalb von fünf Tagen abschließen mussten, sodass kein Raum für Versuch und Irrtum blieb.

Am 28. Februar starteten wir vom Hafen von Ushuaia, Argentinien, der südlichsten Stadt Südamerikas. Während dieser zwei Tage durchquerten wir die Drakestraße und wurden dabei von Albatrossen und Sturmvögeln begleitet. Diese Meerenge ist 620 Seemeilen breit, erstreckt sich zwischen Südamerika und der Antarktis und ist als „Sturmkorridor“ bekannt. Am 1. März durchquerten wir die antarktische Konvergenzzone und erreichten die ruhigen und kalten Gewässer des Südpolarmeers. Dies war das erste Mal, dass ich seit der Einfahrt in die Drakestraße von der Steuerbordseite des Schiffes aus die Küste sah – dies war Smith Island, Teil der Südlichen Shetlandinseln.

Da ich nicht mehr unter der Seekrankheit und Übelkeit der Drakestraße litt, brauchte ich keine Schläfrigkeitsmittel mehr und konnte mich nun voll und ganz auf die Beobachtung der atemberaubenden Landschaft um mich herum konzentrieren. Eisberge, Eiswürfel, Eisschollen – alle Arten von Eis verbinden Meer und Himmel und präsentieren unterschiedliche Blautöne. Flauschige Eselspinguinküken jagten ihren erschöpften Eltern hinterher, um Futter zu finden, und Krabbenfresserrobben mit weißgoldenem Fell sonnten sich träge auf Eisschollen. Ich lasse meine Seele von dieser überirdischen Schönheit reinigen.

© Antarktis/The Polar Travel Company

Im Morgengrauen des 4. März wachte ich in Paradise Bay auf. Dies ist ein malerischer Hafen, in dem einst Walfangschiffe vor Anker lagen. Ich saß auf dem Zodiac-Boot und beobachtete, wie die aufgehende Sonne durch die Wolken brach und goldenes Sonnenlicht über die Gletscher in der Ferne streute.

Wir hatten das Land der Wale erreicht, wo ganze Schulen von Walen wie Baumstämme auf dem Wasser trieben und ihr Atem hoch in die Luft stieg und sich mit dem Krachen der Gletscher und dem Grollen der Lawinen vermischte.

Am Tag zuvor hatten Wissenschaftler erfolgreich ein Signal am ersten Buckelwal installiert. Als sie die Neuigkeiten beim Frühstück verkündeten, jubelten die Passagiere. Leider schlief der Wal während der Beobachtungszeit. Später am Tag gelang es ihnen jedoch, den zweiten zu orten, der sich hervorragend zur Beobachtung eignete, und sie unternahmen mehrere Tauchgänge bis auf eine Tiefe von etwa 260 Metern. Sensordaten zeigten, dass der Wal fraß – genau das Verhalten, das die Wissenschaftler beobachten wollten.

Am Morgen des 4. versuchten sie, den dritten aufzuspüren, in der Hoffnung, dass er genauso aktiv sein würde wie der zweite. Zietbart ist ein großer, energischer Mann, der sehr schnell denkt und spricht. Um 5:30 Uhr steht er auf und geht auf die Brücke des Kreuzfahrtschiffes, um zu beobachten, ob Wale in der Nähe sind und wie das Wetter ist. Der heutige Tag sieht vielversprechend aus. Es sind Wale in der Nähe und das Wasser ist ruhig, was für die Bergung der Ausrüstung geeignet ist. Die Ausrüstung verbleibt einige Stunden am Wal, fällt dann automatisch ab und treibt an die Meeresoberfläche.

Um 6:45 Uhr wurde das Forschungsboot zu Wasser gelassen und sie bereiteten sich darauf vor, ein Signal an einem Wal anzubringen, den sie zuvor beobachtet hatten. Eine 20 Fuß lange Stange aus Kohlefaser hängt vom Heck des Bootes. An der Unterseite des Geräts befinden sich vier Saugnäpfe. Sobald sie sich dem Wal auf weniger als drei Meter genähert haben, richten sie das Signal mit der Stange auf ihn. Bombos und Bokencheri steuerten das Boot über eine offene Strecke ruhigen Wassers und näherten sich langsam einer Gruppe Wale. Aber diese Gruppe machte einen trägen Eindruck und sie wollten ihre Zeit nicht mit den schläfrigen Walen verschwenden, also beschlossen Owen und Bombos, eine andere Gruppe aktiverer Wale zu suchen.

© Antarktis-Reisezentrum

Ich war in einem anderen Schlauchboot, als zwei Buckelwale auftauchten. Ich konnte nur ihre winzigen Rückenflossen und die Spitze ihres glatten schwarzen Rückens sehen. Sie sehen nicht besonders groß aus, aber wie bei einem Eisberg ist der größere Teil unter Wasser verborgen. Aus der Ferne kann man nur spüren, wie riesig Buckelwale sind, wenn sie ihre riesigen Flossen auf dem Meer schwingen, ihre Schwanzflossen vor dem Abtauchen aufstellen oder das Wasser teilen, um ihren gesamten riesigen Körper zu zeigen.

Zitterbart hielt die schwere Stange und stand angespannt mit einem Fuß auf dem Bug und dem anderen im Boot. Die Installation des Beacons ist ein spannender Prozess. Um einen besseren Empfang des Sendersignals zu gewährleisten, musste er das Leuchtfeuer möglichst nah am Rücken des Wals platzieren, jedoch nicht zu nah an der empfindlichen Haut in der Nähe des Blaslochs.

Als sich das Boot dem Wal nähert, hebt Zitterbart die Stange und lässt im richtigen Moment das Signal darauf fallen. Wenn ein Wal erschreckt wird, sinkt er – eine häufige Reaktion. Anschließend verstauten die Forscher die Stange schnell wieder, zeichneten die GPS-Position des Wals auf und bereiteten sich auf seine Überwachung vor. Sie haben erfolgreich drei Wale hintereinander mit Baken ausgestattet.

Sobald der Wal wieder an die Oberfläche kommt, verfolgen sie ihn aus einer Entfernung von etwa hundert Metern, um seine normale Bewegungsbahn nicht zu stören. Sie beobachteten stundenlang mit bloßem Auge und empfingen mit UKW-Empfängern Signale. Nachdem das Beacon zur voreingestellten Zeit automatisch abfällt, müssen sie die Ausrüstung noch bergen. Schließlich werden darin Daten zum Verhalten der Tiere gespeichert und jedes einzelne davon ist 10.000 Dollar wert.

Jetzt hofft das Team nur noch, dass die Probanden kooperieren. „Im Idealfall würden wir einen Wal verfolgen, der noch nicht gefressen hat und auf der Suche nach Nahrung umherwandert“, erklärt Irwin. Kollegen auf dem Jagdboot analysierten dann Meerwasserproben, um festzustellen, ob die Krill- und DMS-Dichte entlang der Schwimmstrecke des Wals zunahm. Wenn das von ihnen verfolgte Ziel bereits eine vollständige Mahlzeit zu sich genommen hat, können sie nichts tun.

Aber Buckelwale sind unberechenbare Tiere und haben ihren eigenen Reiseplan. „Wenn wir wollen, dass sie tun, was wir wollen, müssen wir warten, bis die Sonne im Westen aufgeht“, sagte Irving.

Bartenwale schlucken mit Beute gefülltes Wasser und filtern es dann durch ihre Barten. © Michael S. Nolan/Alamy Stock Photo

Antarktischer Krill ist eine Lieblingsspeise der Buckelwale. © Justin Hofman/Alamy Stock Photo

Bei einem Besuch der Antarktis begegnet man den mächtigen Kräften, die das Schicksal der Bartenwale im Laufe der Zeit geprägt haben. Wale entwickelten sich aus vierbeinigen Landtieren, und als sie vom Land ins Meer wechselten, machten sie eine der dramatischsten Veränderungen durch, die Wirbeltiere je erlebt haben. Wie jede Art entwickeln sich Wale als Reaktion auf Veränderungen in ihrer Umwelt. Vor etwa 50 Millionen Jahren, während des Eozäns, war der Treibhauseffekt sehr deutlich zu spüren und die Wale begannen sich zu entwickeln.

Zu dieser Zeit zerfiel der Superkontinent der südlichen Hemisphäre, Gondwana, und der urzeitliche Ozean Tethys erstreckte sich vom Pazifischen Ozean bis zum Mittelmeer. In warmen, flachen Gewässern machten die frühen Wale ihre erste Transformation durch und passten sich besser an das Leben im Meer an. Die Vorderbeine werden zu Flossen, die Nase wird zu einer Atemöffnung und die Ohren können unter Wasser Geräusche hören.

Zehn Millionen Jahre nachdem ihre pelzigen, vierbeinigen Vorfahren die Küsten bevölkerten, haben sich die Wale vollständig an das Leben im Wasser angepasst und können nicht länger an Land leben.

Als die Erde zu einem „Eishaus“ wurde, begann die zweite Phase der Walentwicklung. Als die Erde in das Oligozän eintrat, versetzten die tektonischen Kräfte der Erdkruste dem Kontinent Gondwana den letzten Schlag und Ozeanien, Südamerika und die Antarktis trennten sich. Wenn die Trennung abgeschlossen ist, fließt der Antarktische Wirbelstrom um die Antarktis herum, isoliert sie von den wärmeren Gewässern und bringt Nährstoffe aus der Tiefsee an die Oberfläche, wo sie von großen Populationen von Phytoplankton und Zooplankton gespeist werden. Tatsächlich war die neue Strömung so stark, dass sie die Meeresströmungen, die Temperatur und den Wasserreichtum rund um den Globus veränderte. Die Vorfahren der modernen Bartenwale entstanden während einer schweren Zeit dramatischer Veränderungen in Geologie, Klima und Ozeanen. Vor 35 Millionen Jahren schwammen sie in den Ozeanen. Im Laufe von Millionen von Jahren entwickelten ihre Nachkommen schließlich die bekannten Barten und die enorme Größe der Wale.

Nordatlantische Glattwale sind vom Aussterben bedroht. Die Forscher hoffen, mithilfe von DMS vorhersagen zu können, wohin diese Wale auf Nahrungssuche gehen werden. Diese Informationen könnten als Grundlage für die Bemühungen zum Artenschutz dienen. © Tumblr

Aus evolutionärer Sicht haben Bartenwale aufgrund drastischer Veränderungen in Umwelt und Ökologie Anpassungsänderungen durchgemacht, doch diese lange Evolutionsgeschichte hat auch die modernen Bartenwale nicht verschont. Sie sind innerhalb kurzer Zeit mit enormen Bedrohungen durch die menschliche Gesellschaft konfrontiert worden. Allein im 20. Jahrhundert trugen industrielle Walfangschiffe, die mit Harpunen ausgerüstet waren und Wale auf See verarbeiten konnten, dazu bei, dass über zwei Millionen Bartenwale abgeschlachtet wurden. Dadurch wurden viele Populationen an den Rand der Ausrottung gebracht und die Ökosysteme zerstört. Einige Arten erholten sich nach dem Ende der Walfangindustrie, sind nun jedoch mit einer neuen Welle von Bedrohungen für ihr Überleben konfrontiert. Höhere Meerestemperaturen und kommerzielle Fischerei führen zu einer Verringerung des Zooplanktons, das die Wale als Nahrungsquelle benötigen.

Ein Nordkaper starb im Juni 2019, nachdem er von einem Schiff gerammt worden war. © CBC

Nachdem ich die ersten vier Tage damit verbracht hatte, zu beobachten, wie das Leuchtfeuer installiert wurde, schloss ich mich dem Steinbruchboot an, zu dem auch Zietbart, Wallen, Kentaro und Julien Bonnel von der Woods Hole Oceanographic Institution gehörten. Da das Kreuzfahrtschiff einen Umweg zur Foley Station machen musste, einer chilenischen Forschungsstation auf King George Island in den Südlichen Shetlandinseln mit einer Landebahn, um einen verletzten Passagier in das nächste chilenische Krankenhaus zu bringen, beschlossen die Forscher, den ungeplanten Zwischenstopp zu nutzen, um die Konzentrationen von Krill und DMS in der flachen Bucht nördlich der Insel zu kartieren.

Wir trugen Jacken, Mützen und Handschuhe, um uns vor der morgendlichen Kälte zu schützen, doch nur wenige Wochen zuvor hatte die Antarktis beispiellose 18,3 °C erreicht. Die Antarktische Halbinsel ist eine der Regionen der Erde, die sich am schnellsten erwärmen. Valen sagte, dies habe dazu geführt, dass viel Eis schmolz, was dem Wachstum des Krills nicht förderlich sei. Die jungen Garnelen suchen im Winter Schutz unter dem Meereis und ernähren sich von Algen auf der Unterseite des Eises.

Steigende Temperaturen sind nicht die einzige Bedrohung für das Überleben des Krills. Die Nachfrage nach den kleinen Krebstieren ist in den vergangenen zwei Jahrzehnten sprunghaft angestiegen. Hauptgrund hierfür ist die Gesundheitsindustrie, die Krillöl als reich an gesunden Omega-3-Fettsäuren anpreist, und die Aquakultur, die Fische mit Krill verfüttert. Ob die Krillfischerei nachhaltig bewirtschaftet werden kann, bleibt weiterhin ein Problem.

Eine Untersuchung der Krillräuber aus dem Jahr 2020 ergab, dass die Zahl der Pinguine in diesem Gebiet trotz der Beschränkung des antarktischen Krillfangs rund um die Antarktische Halbinsel (auf weniger als 1 % der Gesamtbestände im südwestlichen Atlantik des Südpolarmeers) immer noch zurückging. Dies liegt möglicherweise daran, dass Fischerboote genau dort operierten, wo die Pinguine Nahrung suchen. Da sich die Verteilung und Menge von Krill und anderer Nahrung ändert, müssen Raubtiere wie Wale ihre Nahrungsrouten ändern.

Als das Boot das Kreuzfahrtschiff verließ, begannen die Forscher mit der Fehlersuche an der Ausrüstung. Sie verwenden ein Echolot, um Schallwellen auszusenden, die dann zurückgesendet werden, wenn sie auf Tiere wie Krill treffen, und Wallens Computer erzeugt dann Bilder der Lebewesen in der Blasensäule (die vom Wal ausgeblasen wird). Je niedriger die Frequenz der Schallwellen, desto tiefer kann der Sensor „sehen“, während Schallwellen mit höherer Frequenz kleinere Ziele erkennen können. Das Team verwendete sowohl hoch- als auch niederfrequente Schallwellen, um nach Ansammlungen winzigen Krills zu suchen, die sich im Allgemeinen in den oberen 200 Metern der Blasensäule befinden. Das Maskottchen von Wallens Labor, ein kleines „schreiendes Huhn“ namens Mr. Lots of Signals 2, beobachtete das Geschehen. „Es ist so aufregend!“ Varun scherzte, während er das Echolot senkte.

Ein Glattwal und sein Kalb. © Yahoo News UK

Die Verfolgung von Krill ist nicht so aufregend wie die von Walen, aber die von Jagdbooten eingesetzte Technologie hat sich in den letzten Jahren erheblich verbessert. Während das Schiff seine Route entlangfuhr, schöpfte Kentaro alle zwei Minuten Meerwasser von der Seite des Schiffes zur Analyse. In zwei handtaschengroßen Plastikboxen befindet sich Equipment zur Messung von DMS in Wasserproben. Ein Sprudler presst Luft ins Wasser, um gasförmiges DMS zu erzeugen; ein Trockner entfernt die restliche Feuchtigkeit; ein Ozongenerator erzeugt Schwefel aus gasförmigem DMS; und ein Photomultiplier misst das vom Schwefel abgegebene Lichtsignal – die Lichtmenge ist proportional zur DMS-Menge.

Bisher war diese Art der Analyse nur im Labor möglich, doch jetzt haben die Forscher die DMS-Messgeräte optimiert, um Analysen auf einem kleinen Boot zu ermöglichen. „Die Möglichkeit, die DMS-Ausrüstung von einem kleinen Boot aus zu bedienen, war für uns in dieser Saison ein großer Erfolg“, sagte Zitterbart. Dadurch konnten sie Wasserproben vor Ort analysieren. „Wir wissen nicht, wie lange das DMS-Signal in der Probe anhält, daher analysieren wir es vorsichtshalber innerhalb von zwei Minuten“, erklärte er.

Überwachen Sie Echolotsignale, schöpfen Sie Meerwasser und verarbeiten Sie Proben. wiederholen. Es waren keine Wale da, die die Langeweile hätten unterbrechen können, nur blauer Himmel, eine beißende Meeresbrise und das Summen des Bootes draußen. Wir waren mitten in unserem Untersuchungstag, als das Echolot Krill aufnahm, Krebstiere, die normalerweise in den flachen Gewässern der Bucht über dem Meeresboden schweben – eine Aufgabe, die zwar kein Adrenalin brauchte, aber dennoch wissenschaftlich sinnvoll war.

„ Niemand hatte diese Buchten je vermessen, daher waren alle Daten, die wir bekamen, wertvoll “, sagte Wallen. Schließlich entdeckten sie zwei Krillschwärme und kehrten mit Dutzenden Meerwasserproben zum Schiff zurück. Diese Daten werden den Forschern helfen, die Verteilung von Krill und DMS im Südpolarmeer zu verstehen und die Grundlage für zukünftige Messungen zu legen.

Im März neigt sich der kurze Sommer der Antarktis dem Ende zu. Der Tag weicht der Nacht und das Meereis droht an der Küste abzuschmelzen. Bald werden Buckelwale nach Norden ziehen, um in den warmen Gewässern vor der Westküste Süd- und Mittelamerikas zu laichen. Vielleicht ist das der Grund, warum sie derzeit nicht ausreichend kooperieren. Obwohl die Forscher fünf Wale erfolgreich verfolgten, konnten sie nur zwei von ihnen bei der Nahrungssuche beobachten, während die anderen drei entweder schläfrig waren oder gemächlich in der Bucht umherwanderten. Nach Ansicht von Zietbart war das mangelnde Interesse der Wale an der Nahrungssuche ein Grund dafür, dass der Zeitpunkt ihrer nächsten Studie angepasst werden musste. „(Buckelwale) sind nach März bereits sehr groß und müssen daher viel schlafen. Es ist besser, früher zu gehen, da die Wale dann Energie sparen und aktiver sind.“

Auch die Strategien zur Analyse von Meerwasserproben müssen angepasst werden. Die Analyse von Proben, die von Forschern und Passagieren im Rahmen eines Citizen-Scientist-Programms mitgebracht wurden, zeigte, dass die DMS-Werte niedriger waren als erwartet. Möglicherweise liegt es aber auch nicht daran, dass zu wenig DMS im Wasser vorhanden ist. Valen glaubt, dass es noch eine andere Möglichkeit gibt: Geschmolzenes Süßwasser fließt ins Meerwasser und verdünnt die DMS-Konzentration. „Die physikalische Bewegung des Wassers macht es komplizierter“, sagte er. Um genauere Informationen über die chemische Zusammensetzung zu erhalten, müssen die Forscher möglicherweise Wasserproben aus größeren Tiefen entnehmen.

Der Nordkaper gilt als eine der am stärksten gefährdeten Bartenwalarten der Welt. © Vocal Media

In Zukunft möchte sich Zietbart vom Besichtigungsplan des Kreuzfahrtschiffs lösen und sich stattdessen auf das Sammeln von Informationen über die Bewegungen der Wale in einer Bucht konzentrieren. Sein Plan bestand darin, mit einem Schiff vor dem Wind zur antarktischen Forschungsstation zu fahren und dort zu bleiben. Dabei wollte er mit dem Schlauchboot mehrere Tage hintereinander an einem Ort bleiben, die Verteilung von Walen, Krill und chemischen Stoffen im Meerwasser kartieren, um zu sehen, wie sie sich veränderten, und dann die Rückfahrt antreten.

Zuerst müssen sie ein Schiff finden, das sie zurück in die Antarktis bringen kann. Die Kreuzfahrtbranche hat noch immer einen großen Rückstand, da viele zahlende Gäste in den letzten Jahren aufgrund der Epidemie nicht reisen konnten. Die Boote, die das Team in den vergangenen Jahren hätte buchen können, sind bereits ausgebucht. „Wir hatten damit gerechnet, Daten für fünf Jahre zu benötigen, und jetzt sind wir schon seit drei Jahren dabei“, sagte Zietbart über die Auswirkungen der Pandemie auf das Projekt. Er hofft, die Reise im Jahr 2024 antreten zu können und konzentriert sich außerdem auf die Forschung in der Arktis, die dazu beitragen könnte, die Walforschung voranzutreiben.

Während sie auf ihre nächste Gelegenheit warteten, in die Antarktis zu reisen, untersuchten Zietbart, Irwin und ihre Kollegen in den letzten drei Jahren den Zusammenhang zwischen DMS, Zooplankton und Bartenwalen in Gewässern vor der Küste von Massachusetts. Da es ihnen nicht gelang, Nordkaper aufzuspüren, suchten sie nach Verbindungen zwischen DMS-Hotspots und den Populationen der Glattwale in der Cape Cod Bay. Ziel dieser Untersuchung war es festzustellen, ob DMS zur Vorhersage der Walpräsenz verwendet werden kann.

Das Team verwendete keine Ortungsgeräte, sondern führte stattdessen Beobachtungen per Boot und Flugzeug durch. Während die Untersuchungen in der Antarktis darauf abzielten, den spezifischen Mechanismus zu bestimmen, mit dem Bartenwale Beute finden – sei es durch die Verfolgung von Krillschwärmen anhand von Veränderungen des DMS oder einer anderen Methode –, ging es bei ihrer Arbeit in der Cape Cod Bay lediglich darum, festzustellen, ob sich die Wale eher in Gebieten mit höheren DMS-Werten aufhalten. Wenn das zutrifft, könnten Wissenschaftler, sei es durch die Feststellung von DMS-Konzentrationen oder anderen DMS-bezogenen Hinweisen, theoretisch anhand der DMS-Werte vorhersagen, wo und wann Wale auftauchen werden.

Zu den aktuellen Maßnahmen zum Schutz der Nordkaper zählen saisonale Geschwindigkeitsbegrenzungen für Schiffe sowie eine visuelle und akustische Überwachung. So dürfen beispielsweise vom 1. Januar bis zum 15. Mai alle Schiffe mit einer Länge von über 20 Metern in der Cape Cod Bay, einem wichtigen Brutgebiet, weniger als 10 Knoten fahren, um die Gefahr von Kollisionen und schweren Verletzungen von Walen zu verringern. Wenn zu irgendeiner Jahreszeit Wale in der Gegend gesehen oder gehört werden, müssen alle Schiffe, egal welcher Größe, ihre Geschwindigkeit reduzieren. Eine kostenlose Software namens „Beware the Whales“ bietet nahezu in Echtzeit eine Kartierung saisonal regulierter Gebiete und Walsichtungen.

Solche Managementmaßnahmen seien noch nicht aussagekräftig, sagt David Wiley, Ökologe im Stellwagen Bank National Marine Sanctuary der NOAA und Kollege von Zitterbart beim DMS. Große Schiffe sind auf stark befahrenen Schifffahrtsrouten oft nicht in der Lage, rechtzeitig ihren Kurs zu ändern, um eine Kollision mit langsam schwimmenden Walen zu vermeiden. „Wenn wir ein prädiktives Tool wie DMS haben, können wir vorausplanen, anstatt zu reagieren.“

Im Jahr 2021 veröffentlichten Irwin, Zietbart und ihre Mitarbeiter eine Arbeit über ihre Forschung in der Cape Cod Bay[1], die zeigte, dass die DMS-Konzentration proportional zur Aggregation von Phytoplankton ist. Wenn Bartenwale also tatsächlich DMS aufspüren können, können sie Beute finden. Derzeit untersuchen Forscher, ob sich Bartenwale in DMS-Hotspots versammeln. Vorläufige Ergebnisse lassen darauf schließen, dass dies für Nordkaper und Seiwale gilt.

Um auf dieser Forschung aufzubauen, werden sie dieses Jahr alle zwei Wochen die DMS-Konzentrationen in den Reiserouten der Nordkaper vor, während und nach ihrer Ankunft in der Cape Cod Bay und der Massachusetts Bay messen. Ihr Ziel besteht darin, herauszufinden, in welchem ​​Ausmaß DMS gesammelt werden muss, damit der Wal erscheint. „Wir müssen den Schwellenwert herausfinden, der für Wale biologisch relevant ist“, sagte Willy, der an der Studie beteiligt ist und erwartet, dass die Studie zwei Jahre dauern wird.

Blauwale und andere Bartenwale sind Ökosystemingenieure. Der Gesundheitszustand seiner Population wirkt sich auf die Gesundheit vieler anderer Arten aus. © Franco Banfi/Minden Pictures

Der Traum der Forscher besteht darin, mithilfe von Satellitenbildern Gebiete überwachen zu können, in denen der DMS-Gehalt ansteigt. In diesen Gebieten versammeln sich wahrscheinlich Nordkaper. Um die Wale nicht zu stören, können Wildtiermanager die Schifffahrtsrouten in das Gebiet umleiten oder Fischgründe und Windparks vorübergehend schließen, bis die DMS-Werte in dem Gebiet sinken und die Wale das Gebiet verlassen. Meteorologen interessieren sich schon lange für DMS, da es zur Wolkenbildung beiträgt. Sie haben herausgefunden, dass die Chemikalie aus dem Weltraum nachgewiesen werden kann. Um die Bewegungen der Wale vorherzusagen, sind jedoch genauere Satellitendaten erforderlich, als derzeit verfügbar sind.

Wir schenken den Nordkapern und allen Arten, die von ihnen abhängig sind, nicht genügend Aufmerksamkeit. Wenn sich nichts ändert, sagt Willie, wird unsere Generation das Aussterben der Glattwale erleben. Er ist davon überzeugt, dass unsere Generation sich mit der Notlage dieser wichtigen Art auseinandersetzen sollte. Vielleicht gelingt es den Nordkapern und anderen gefährdeten Bartenwalen durch die Erforschung der hungrigen Buckelwale der Antarktis und mit Hilfe dieser neugierigen Wissenschaftler eines Tages, ihren Platz als Herrscher der Tiefsee zurückzuerobern.

Quellen:

[1]www.nature.com/articles/s42003-021-01668-3

Von Kate Wong

Übersetzt von Yord

Korrektor/Apotheker

Originalartikel/www.scientificamerican.com/article/no-one-knows-how-the-biggest-animals-on-earth-baleen-whales-find-their-food/

Dieser Artikel basiert auf der Creative Commons License (BY-NC) und wird von Yord auf Leviathan veröffentlicht

Der Artikel spiegelt nur die Ansichten des Autors wider und stellt nicht unbedingt die Position von Leviathan dar