Neuartige Methode der gleichzeitigen akustischen Markierung bietet Einblick in die Walkommunikation

Für Forscher, die das akustische Verhalten von Walen untersuchen, ist die Unterscheidung, welches Tier Laute ausgibt, so, als würde ein Lehrer herausfinden, welcher Schüler zuerst reagiert, wenn die gesamte Klasse die Antwort ruft. Dies liegt daran, dass viele der zur Audioaufnahme verwendeten Techniken eine große Stichprobengröße an Tönen aufzeichnen.

Ein wichtiges Beispiel hierfür ist die passive akustische Überwachung (PAM), die Audiodaten über ein Mikrofon an einem Ort aufzeichnet, normalerweise einer stationären oder beweglichen Plattform im Meer. Während diese Methode es Forschern ermöglicht, akustische Daten über einen langen Zeitraum zu sammeln, ist es schwierig, detaillierte Informationen zu extrapolieren, z. B. welches Tier welchen Ruf erzeugt, da die eingehenden Audiosignale von einer beliebigen Anzahl von Tieren in Reichweite stammen können.

In den letzten 20 Jahren hat die Erfindung akustischer Etiketten mit Bewegungs- und Audiosensoren, die für das untersuchte Tier harmlos angesaugt werden, die Möglichkeiten der Datenerfassung enorm verbessert. Forscher im Bioacoustics and Behavioral Ecology Lab der Syracuse University unter der Leitung von Susan Parks, Professorin für Biologie, haben diese Technologie genutzt, um das Verhalten von Buckelwalen im Nordatlantik zu untersuchen.

In einer aktuellen Studie veröffentlicht in Offene Wissenschaft der Royal Society von Julia Zeh, Ph.D. Als Student der Biologie markierten die Forscher zusammen mit anderen Mitgliedern des Parks-Labors und Mitarbeitern der NOAA, des Center for Coastal Studies und der UC Santa Cruz viele Wale aus derselben Schule gleichzeitig, um die Lautäußerung aller Mitglieder der Gruppe zu analysieren. Ziel dieser Forschung war es, neue Informationen über das Verhalten und die Kommunikation der Wale zu gewinnen – Erkenntnisse, die für die Information künftiger Schutzbemühungen von entscheidender Bedeutung sind.

„Durch die gleichzeitige Markierung aller Wale in einer Gruppe konnten wir vergleichen, wie laut die Rufe der verschiedenen Markierungen aufgezeichnet wurden, um daraus abzuleiten, wer rief“, sagt Zeh. „Dies wiederum ermöglicht es uns, die Kommunikation auf Einzel- und Gruppenebene auf eine Weise zu betrachten, die wir vorher nicht konnten.“

Das Team analysierte fast 50 Stunden synchroner Tag-Daten, darunter 16 Tags von sieben verschiedenen Walgruppen. Geräusch- und Bewegungsdaten wurden von Buckelwalen im Golf von Maine in der Nähe des Stellwagen Bank National Marine Sanctuary im westlichen Nordatlantik gesammelt.

Während die Funktion und Bedeutung bestimmter Buckelwalrufe weitgehend unbekannt bleibt, vermuten Forscher, dass die Rufe mit der Nahrungsaufnahme oder anderen sozialen Koordinationen zusammenhängen könnten. Die simultane Markierungsmethode des Teams ermöglicht es Forschern, akustische Daten über einzelne Wale zu analysieren und diese im Kontext der größeren Gruppe zu vergleichen.

„Diese Informationen können uns Aufschluss darüber geben, wie Wale ihr Verhalten koordinieren, wie ihre Rufe mit dem, was sie tun, zusammenhängen, welche Arten von Rufen sie verwenden und welche Informationen sie möglicherweise in der Gruppenkommunikation austauschen“, sagt Zeh. „Das Verständnis akustischer Sequenzen innerhalb und zwischen Individuen gibt uns auch Einblick in die Komplexität des Kommunikationssystems der Buckelwale.“

Wenn Forscher außerdem wissen, wer anruft, können sie das Stimmverhalten mit dem Alter, dem Geschlecht oder dem Verhaltenskontext der Anrufe in Verbindung bringen. Diese Daten können auch zur Verbesserung von PAM-Studien verwendet werden, die üblicherweise zur Überprüfung der Anwesenheit/Abwesenheit von Arten und zur Populationszählung verwendet werden.

„Informationen aus Tag-Daten über Anrufraten und -zeitpunkt können die Zählungsschätzungen verbessern“, sagt Zeh. „Beispielsweise 10 Rufe bedeuten nicht unbedingt, dass es 10 Wale gibt, sondern möglicherweise zwei Wale, die hin und her rufen, oder dass ein Wal nacheinander Rufe erzeugt.“

Während frühere Studien die Anruferidentität mit akustischen Tag-Daten verknüpft haben, ist dies die erste robuste Methode zur Untersuchung großer Bartenwale wie Buckelwale. Die Bemühungen des Teams, die Identifizierung von Anrufern durch gleichzeitiges Markieren zu verbessern, bieten Forschern eine neue Ressource, um das Verhalten von Tieren besser zu verstehen und Bemühungen zum Schutz der Tierwelt voranzutreiben.