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Neue Schätzungen darüber, wie viel Wale fressen, deuten darauf hin, dass die Ausrottung der Tiere durch den Menschen in der Vergangenheit zu einer allgemeinen Verschlechterung der Gesundheit und Produktivität des Ökosystems beigetragen hat.
Zwischen 1910 und 1970 tötete der Mensch schätzungsweise 1,5 Millionen Bartenwale in den eiskalten Gewässern rund um die Antarktis. Aus der Sicht des Krills – der winzigen garnelenartigen Kreaturen, von denen sich die Wale ernähren – scheint dies ein Segen zu sein. Neue Forschungsergebnisse, die gerade in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurden, deuten jedoch auf das Gegenteil hin: Der Rückgang der Bartenwale im Südpolarmeer hat zu einem Rückgang des Krills geführt.
Dieses paradoxe Ergebnis ist ein Zeichen dafür, wie sehr sich der rapide Rückgang der großen Meeressäuger auf die Gesundheit und Produktivität der Meeresökosysteme negativ ausgewirkt hat, so die Forscher.
«Fünfzig Jahre nachdem wir aufgehört haben, Wale zu jagen, lernen wir immer noch, welche Auswirkungen das hatte. Das System ist nicht mehr dasselbe», sagt Dr. Matthew Savoca, Wissenschaftler an der Hopkins Marine Station in Stanford und Hauptautor der Studie. «Wir untersuchen, wie wir diese Informationen nutzen können, um die Ökosysteme der Ozeane wiederherzustellen und die Wale zurückzubringen. Das wird sich hoffentlich auf alle Bereiche auswirken, von der Erhaltung der biologischen Vielfalt über die Fischereierträge bis hin zur Kohlenstoffspeicherung.»
Co-Autor Ari Friedlaender, Professor für Ozeanwissenschaften an der UC Santa Cruz, leitete in den vergangenen zehn Jahren die Feldprojekte in der Antarktis, die die Schlüsseldaten für diese neue Studie lieferten.
«Diese Studie erweitert nicht nur unser grundlegendes Wissen über die Ökologie der Bartenwale, sondern bietet auch einen ganzheitlicheren Blick auf ihre Funktion in den Meeresökosystemen der ganzen Welt», sagte er. «Diese Informationen sind von entscheidender Bedeutung, da viele der Orte, an denen diese Wale leben, direkt oder indirekt durch menschliche Aktivitäten bedroht sind. Die Antarktische Halbinsel erfährt eine rasche Erwärmung, während die Wale beginnen, dieses Ökosystem nach dem kommerziellen Walfang langsam wieder zu besiedeln. Unsere Fähigkeit, die Auswirkungen des Klimawandels und der kommerziellen Krillfischerei vorherzusagen und zu verstehen, ist eng mit den Walen und ihrer Erholung verbunden, und zwar in einer Weise, die wir sicherlich nicht vollständig verstanden und gewürdigt haben.»
Die Forscher kamen zu ihrer beunruhigenden Schlussfolgerung, nachdem sie eine sehr grundlegende Frage gestellt hatten: Wie viel fressen die Wale?
Hightech-Tags
Große Wale sind von Natur aus schwierig zu untersuchen, da sie nicht in Gefangenschaft studiert werden können. Bisherige Schätzungen über die Nahrungsaufnahme von Walen beschränkten sich im Allgemeinen entweder auf Studien an toten Walen oder auf Extrapolationen des Stoffwechsels auf der Grundlage viel kleinerer Tiere.
Für diese Studie untersuchten die Forscher Blau-, Finn-, Buckel- und Zwergwale – allesamt Wale, die eine große Menge Wasser schlucken und es durch die fransigen Bartenplatten ihres Mauls filtern, bis nur noch ihre Beute übrig bleibt. Sie setzten High-Tech-Markierungsgeräte ein, die von Friedlaenders Labor für Biotelemetrie und Verhaltensökologie an der UC Santa Cruz und dem Goldbogen-Labor unter der Leitung von Jeremy Goldbogen, Co-Direktor der Hopkins Marine Station und leitender Autor der Studie, entwickelt wurden. Die Tags werden mit Saugnäpfen an den Walen befestigt und bleiben bis zu 24 Stunden lang an ihnen, um ihre Bewegungen, ihre Beschleunigung, ihre Laute und, wenn es das Licht erlaubt, auch Videos aufzuzeichnen.
Drohnen, die vom Duke Marine Robotics and Remote Sensing Laboratory betrieben wurden, ermittelten die Länge der einzelnen markierten Wale, was den Forschern half, die Größe des Schlucks der einzelnen Wale zu schätzen. In Zusammenarbeit mit der Umweltforschungsabteilung von NOAA und der University of California Santa Cruz setzten die Forscher auch ein Unterwassergerät ein, ein sogenanntes Echolot, das Savoca mit einem «raffinierten Fischfinder» vergleicht und das mit Hilfe von Schallwellen auf verschiedenen Frequenzen misst, wie viel Beute vorhanden ist.
«All das zusammengenommen gibt uns einen erstaunlichen Überblick», sagt Shirel Kahane-Rapport, eine Studentin im Goldbogen-Labor. «Aus jedem einzelnen Teil kann man eine Menge über Wale lernen, aber die Kombination bringt die Forschung auf eine andere Ebene.»
Die Analyse der erfassten Daten ergab, dass die Wale im Südpolarmeer etwa doppelt so viel Krill fressen wie in früheren Schätzungen vermutet, und dass die krillfressenden Blau- und Buckelwale vor der Küste Kaliforniens zwei- bis dreimal so viel fressen wie bisher angenommen. Fischfressende Buckelwale hingegen könnten die bisher geschätzte Menge oder sogar weniger fressen. Diese Spanne scheint die Energiedichte der Nahrung widerzuspiegeln – die Wale müssen mehr Krill fressen, um die gleiche Energie zu erhalten, die sie aus einer kleineren Menge Fisch gewinnen würden.
«Je größer die Bartenwale werden, desto größer wird auch der anatomische Apparat, der ihnen die Nahrungsaufnahme ermöglicht», so Goldbogen. «Sie haben diese Systeme entwickelt, die es ihnen ermöglichen, Fressmaschinen zu sein. Diese unverhältnismäßig größeren Schlucke ermöglichen es ihnen, von reichlich vorhandener Nahrung wie Krill zu profitieren.»
Die Forscher schätzten den Verzehr auf der Grundlage ihrer Daten über die Beutedichte, die Größe der Schlucke und die Häufigkeit der Nahrungsaufnahme, wie sie von den Markierungen aufgezeichnet wurden. Anhand dieser neuen Schätzungen errechneten die Forscher, dass die Krillbestände im Südlichen Ozean zu Beginn des 20. Jahrhunderts etwa fünfmal so groß gewesen sein müssen wie die heutigen, um die Walpopulation vor dem Walfang zu ernähren. Dies deutet auf eine komplexe Rolle der Wale in ihren Ökosystemen hin, in denen der Rückgang oder die Erholung ihrer Populationen eng mit der Gesamtproduktivität und dem Funktionieren des Ökosystems verbunden ist.
«Wir hoffen, dass Arbeiten wie diese die Menschen dazu bringen, die Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf das gesamte Ökosystem zu berücksichtigen, da wir ihre Umwelt immer noch kontinuierlich beeinflussen», so Kahane-Rapport.
Krillverwertung
Das Südpolarmeer gehört zu den produktivsten Ökosystemen der Erde, was vor allem auf den Reichtum an mikroskopisch kleinen Algen, das Phytoplankton, zurückzuführen ist. Phytoplankton ist eine lebenswichtige Nahrungsquelle für Krill, kleine Fische und Krebstiere, die wiederum von größeren Tieren wie Walen, Vögeln und anderen Fischen gefressen werden. Aber auch Wale tragen zur Erhaltung des Phytoplanktons bei. Durch den Verzehr von Krill und die anschließende Darmentleerung geben die Wale das im Krill gebundene Eisen zurück ins Wasser und machen es so für das Phytoplankton verfügbar, das es zum Überleben braucht.
«Stellen Sie sich diese großen Wale als mobile Krillverwertungsanlagen vor», so Savoca. «Jeder Finnwal oder Blauwal ist etwa so groß wie ein Verkehrsflugzeug. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts, vor Beginn des Walfangs, gab es also zusätzlich eine Million dieser 737-großen Krillverwertungsanlagen, die sich im Südlichen Ozean bewegten, um zu fressen, auszuscheiden und zu düngen.»
Die vielen Facetten dieser Ergebnisse zeigen, welche Auswirkungen es haben kann, wenn man einfache Fragen stellt. Durch den Versuch, herauszufinden, wie viel Wale fressen, hat diese Arbeit Zweifel daran geweckt, was die Menschen dachten, dass Wale zum Überleben brauchen, und wie sich die Aktivitäten von Walen und Menschen auf die Ökosysteme der Ozeane auswirken.
«Allein der Gedanke, dass es weniger Produktivität und möglicherweise weniger Krill und Fisch gibt, wenn man große Wale entfernt, ist erstaunlich», sagt Goldbogen. «Es erinnert uns daran, dass diese Ökosysteme sehr komplex sind und wir mehr tun müssen, um sie vollständig zu verstehen.»
University of California Santa Cruz / Taylor Kubota & Tim Stephens