Wie viel Energie verbraucht ein Delfin zum Schwimmen?

Von der Nahrungssuche bis hin zum Ausweichen vor Raubtieren, Schiffsangriffen oder anderen Gefahren hängt das Überleben eines Delfins oft davon ab, dass er die Geschwindigkeit erhöhen und beim Schwimmen auf Hochtouren schalten kann.

Aber das Verbrennen all dieses Gummis verbrennt auch viel Energie, die im Laufe der Zeit die für Wachstum, Gesundheit und Fortpflanzung lebenswichtigen Reserven erschöpfen kann, wenn die Bewegungen des Tieres mehr Kalorien verbrauchen, als es aufnehmen kann.

Die Fähigkeit, diese Energiekosten der Fortbewegung (COL) abzuschätzen und zu bestimmen, wo der metabolische Kipppunkt liegen könnte, ist für die Beantwortung grundlegender Fragen zur Physiologie und Ökologie von Delfinen und zum Verständnis der Auswirkungen menschlicher Störungen auf sie von entscheidender Bedeutung. Da die Messung der Fortbewegungskosten bei Delfinen in freier Wildbahn äußerst schwierig ist, haben frühere Studien sie auf der Grundlage der Anzahl der Egelstiche pro Minute geschätzt. Da nicht alle Flukeschläge gleich groß sind, ist dies ein ungenaues Maß für die Schwimmanstrengung.

Eine neue von der Duke University geleitete Studie bietet eine zuverlässigere Methode zur Schätzung der Energiekosten bei Delfinen, indem die dynamische Gesamtkörperbeschleunigung (ODBA) verwendet wird, ein integriertes Maß für alle Körperbewegungen, die ein Delfin beim Schwimmen ausführt.

„Forscher haben Bewegungs-Tags verwendet, um ODBA bei anderen Arten zu messen, aber dies ist die erste veröffentlichte Studie, die ODBA mit dem Energieverbrauch bei mehreren Delfinen kalibriert“, sagte Studienleiter Austin Allen, ein Postdoktorand in Meeresbiologie an der Duke’s Nicholas School of the Environment. Die Arbeit erscheint am 24. Februar in Zeitschrift für experimentelle Biologie.

Als Ersatz für die Messung der Fortbewegungskosten bei Wildtieren führten Allen und seine Kollegen im Mai 2017, 2018 und 2019 Schwimmversuche an sechs trainierten Großen Tümmlern bei Dolphin Quest, einer zoologischen Einrichtung auf Oahu, Hawaii, durch.

Mit einem nicht-invasiven Gerät namens Pneumotachometer maßen sie den Sauerstoffverbrauch jedes Delfins im Ruhezustand und unmittelbar nachdem er eine 80 Meter lange Unterwasserrunde durch eine Lagune geschwommen war. Nicht-invasive Biologging-Tags wurden auch verwendet, um die dreidimensionalen Körperbewegungen jedes Tieres in jedem Abschnitt des Versuchs aufzuzeichnen – z. B. wenn es langsamer wurde, um eine Kurve zu fahren, oder wenn es mitten im Schoß beschleunigte.

Durch die Analyse der gesammelten Daten begann sich ein Muster abzuzeichnen.

„Es gab einige individuelle Unterschiede, aber insgesamt zeigten die Ergebnisse eine signifikante Korrelation zwischen dem Sauerstoffverbrauch und der Körperbeschleunigung, was darauf hindeutet, dass ODBA ein zuverlässiger Proxy für COL sein kann“, sagte Allen.

„Die Arbeit mit Delfinen in Zoos oder Aquarien ermöglicht es uns, Daten zu verwenden, die wir bereits mit diesen Tags im Feld gesammelt haben, um die Kosten der Fortbewegung in Wildpopulationen zu bewerten“, sagte er.