Die Verfolgung von Kaltwasserlebewesen bietet Einblicke in die besorgniserregenden Auswirkungen der globalen Erwärmung.
Sie schwimmen in eisigen Gewässern vor der grönländischen Küste, tauchen in Tiefen von fast zwei Kilometern und leben so abgelegen, dass ihre langen, geraden Stoßzähne einst von Wikingern leichtgläubigen Europäern als Einhornhörner verpfändet werden konnten.
Narwale gehören wie andere Tiere, die das ganze Jahr über im Arktischen Ozean leben, zu einem exklusiven Club, der mit einer steigenden Anzahl von Gate-Crashern konfrontiert ist.
Unwillkommene Ankünfte
Da die globale Erwärmung dazu führt, dass sich die arktischen Gewässer erwärmen und das Meereis schmilzt, werden Meerestiere, die an ein klösterliches Leben angepasst sind, durch die Ankunft anderer Wassersäugetiere und durch zunehmende menschliche Aktivitäten bedroht.
Besonders gefährdet sind die drei ganzjährig in der Arktis lebenden Walarten Narwale, Belugas und Grönlandwale.
„Narwale wurden bereits als diejenigen identifiziert, die im Vergleich zu allen arktischen Arten – sogar Eisbären – am empfindlichsten auf Veränderungen des Lebensraums durch die globale Erwärmung reagieren“, sagte Professor Mads Peter Heide-Jørgensen vom Greenland Institute of Natural Resources in Kopenhagen, Dänemark.
Zusammen mit Dr. Philippine Chambault vom selben Institut leitet Prof. Heide-Jørgensen die WARM Projekt, um zu verstehen, wie der Klimawandel das Verhalten und die Physiologie solcher Wale verändert.
Die Forscher haben herausgefunden, dass die Bedingungen bereits einen Wendepunkt überschritten haben, definiert als eine Schwelle, ab der große, oft irreversible Klimastörungen auftreten werden.
„In Südostgrönland hat sich das gesamte Ökosystem verändert“, sagte Prof. Heide-Jørgensen. „Einige der arktischen Arten sind verschwunden und viele der gemäßigteren atlantischen Arten sind eingezogen.“
Weniger Kälte, mehr Ärger
Der Mangel an Packeis in den Sommermonaten, gepaart mit wärmeren Wassertemperaturen um eine kalte Strömung vor der Ostküste Grönlands, hat zu einem Zustrom von Delfinen sowie Buckel-, Finn- und Killerwalen geführt.
Das bedeutet jährlich rund 700.000 Tonnen weniger Fisch für die zurückgegangenen Narwale und Walrosse.
Die Wassertemperatur selbst ist eine weitere Störquelle.
Da Narwale, Belugas und Grönlandwale Kaltwasserspezialisten sind, haben sie sehr dicke Speckschichten (bei Narwalen sind es bis zu 40 Zentimeter). Laut Prof. Heide-Jørgensen mag niemand Wasser, das wärmer als 2 Grad Celsius ist.
„Wenn diese Wale einer Störung ausgesetzt sind und fliehen müssen, dann ist das wie ein Marathonlauf mit einem Parka“, sagte er.
Es kann eine physiologische Grenze geben, wie warm das Wasser sein kann, damit solche Arten überleben können.
Wal-Pillen
Die Erkenntnisse des Projekts stammen sozusagen direkt aus dem Maul des Wals.
Durch den Einsatz von Markierungen, Beschleunigungsmessern und Sensoren für verschluckte Tabletten sammeln die Forscher Daten über Ernährungsumstellungen sowie Meerestemperatur und Salzgehalt.
Bei Reisen nach Grönland befestigt das Team Markierungen an Bogenköpfen, um ihre Jagd nach Zooplankton aufzuzeichnen, sodass das Projekt aufzeichnen kann, wo sich ihre Kaltwasserlebensräume befinden.
„Wir konnten die Bowheads als eine Art ozeanografische Forschungsplattform nutzen, um zu zeigen, wo sich das kalte Wasser in der Arktis befindet“, sagte Prof. Heide-Jørgensen. „Grußwale finden Zooplankton viel besser als wir.“
Narwale werden kurzzeitig in die Enge getrieben und mit einer Transmitterpille gefüttert, die Temperaturänderungen im Magen verfolgen kann.
Wenn die Narwale Beute wie Heilbutt, Kabeljau und Tintenfisch aufnehmen, registriert der Sensor einen Temperaturabfall von ihrer normalen Körperwärme von 35 Grad.
„Jedes Mal, wenn die Temperatur sinkt, sendet die Pille ein Signal an einen Satellitensender, der auf dem Rücken des Tieres montiert ist, das wir dann im Büro in Kopenhagen empfangen“, sagte Prof. Heide-Jørgensen.
Die Forscher zeichnen auch Echoortungsgeräusche auf, die als Summen bekannt sind und die Narwale verwenden, um Beute zu finden, und erfahren, in welchen Tiefen und Temperaturen die Nahrungsaufnahme stattfindet. Der gesamte Tracking-Prozess dauert etwa acht Tage.
Menschliche Bedrohungen
Die rund 100.000 Narwalpopulationen in Südostgrönland sind bereits stark durch die Jagd gefährdet, die von der Nachfrage nach ihren Stoßzähnen, ihrem Fleisch und ihrer Haut angetrieben wird. Der Erhaltungszustand des Narwals ist „nahezu bedroht“.
Aber neue Daten aus dem Projekt zeigen eine andere menschenbezogene Gefahr: eine Zunahme der Schifffahrt, weil weniger Meereis zu mehr Ressourcenerschließung geführt hat.
Die Forscher haben herausgefunden, dass Narwale Geräusche von Schiffen in einer Entfernung von bis zu 40 Kilometern wahrnehmen können und dass die Tiere unruhig werden und schnell tauchen, wenn sie weniger als fünf Kilometer von einem Schiff entfernt sind.
„Das ist etwas Überraschendes“, sagte Prof. Heide-Jørgensen. „Wir wussten, dass sie nervös waren, aber nicht in diesem Ausmaß.“
Dieser zusätzliche Stress könnte dazu führen, dass sie lokal aussterben – für immer aus den traditionellen Lebensräumen in Grönland verschwinden.
„Sie sind seit der letzten Eiszeit dort und haben diesen kleinen spezifischen Lebensraum“, sagte Prof. Heide-Jørgensen. „Wenn sie einmal weg sind, können wir nicht erwarten, dass sie zurückkommen.“
Auch wenn es möglicherweise zu spät ist, weitere tierische Konkurrenten im Lebensraum der Narwale zu verhindern, fordert er strengere Regeln, um sicherzustellen, dass die Jagd nachhaltig ist und die Schifffahrt nicht zu gefährlichen Störungen wird.
Tintenfisch quetschen
Auch Meeresarten, die weiter unten in der Nahrungskette stehen, stehen unter Druck.
Dr. Alexey Golikov untersucht, wie die arktische Erwärmung den Lebenszyklus von Kopffüßern – Tintenfischen, Tintenfischen und Tintenfischen – verändert, die seiner Meinung nach einen idealen Indikator darstellen.
„Sie wachsen schnell und erreichen sehr schnell eine Fülle an Biomasse“, sagte Dr. Golikov von der ArCeph Projekt. „Durch ihren beschleunigten Generationswechsel reagieren sie auch schnell auf den Klimawandel.“
Dr. Golikov schätzt, dass es in den Meeren um Norwegen und Grönland etwa 7,2 Billionen Tintenfische und insgesamt noch mehr Kopffüßer gibt.
Sie gehören zu elf Arten und er hat gerade eine zwölfte entdeckt, was seiner Meinung nach unterstreicht, wie wichtig es ist, festzustellen, wie es den Kopffüßern in der Arktis geht.
„Die Veränderungen sind so schnell und in gefährdeten Umgebungen können Arten aussterben, bevor wir sie finden können“, sagte Dr. Golikov, der in Kiel, Deutschland, lebt.
Um Basiswerte festzulegen, verwendet er Beifang von norwegischen und russischen Trawlern in der Barentssee. Größere Kopffüßer werden von Kameras verfolgt, die von den Schiffen gezogen werden.
Tierpopulationen lassen sich sogar zusammensetzen, indem das Meer nach sogenannter Umwelt-DNA abgesucht und in einem Genlabor analysiert wird.
„Sie hinterlassen Haut- und Schleimstücke, die im Wasser bleiben“, sagte Dr. Golikov. „Und sie enthalten genetisches Material, das verwendet werden kann, um die Identität von Kopffüßern in der Region aufzudecken.“
Schnabelgeheimnisse
Um zu verfolgen, wie sich ihre Ernährung verändert hat, verwendet er ein weiteres einzigartiges Merkmal von Kopffüßern: einen Chitinschnabel anstelle von Zähnen, um Beute zu beißen.
Wenn der Kopffüßer wächst, spiegelt der neueste gebildete Schnabelteil wider, was gefressen wird. Seine frühere Ernährung zeigt sich weiter hinten im Schnabel durch gespeicherte Isotope von Kohlenstoff und Stickstoff.
Dr. Golikov verwendet Schnabelproben von modernen Tintenfischen sowie Exemplare aus dem 19. und 20. Jahrhundert aus dem Zoologischen Museum in Kopenhagen.
„Unterscheiden sie sich oder sind sie gleich?“ er sagte. „Wir werden sehen, ob der Klimawandel Auswirkungen auf die Lebensgeschichte von Tintenfischen hat.“
Der Ansatz wird es auch ermöglichen, Kopffüßer als Proxy für die arktische Gesundheit zu verwenden.
„Mit ihrer Flexibilität und Anpassungsfähigkeit können Kopffüßer uns helfen, schnell zu sehen, was vor sich geht“, sagte Dr. Golikov. „Sie werden uns dabei helfen zu sehen, welche Gebiete der Arktis besser geschützt werden sollten.“