Belugawale sind äußerst soziale und lautstarke Meeressäugetiere. Sie nutzen die Akustik, um zu navigieren, Beute zu finden, Raubtieren auszuweichen und den Gruppenzusammenhalt aufrechtzuerhalten. Für die vom Aussterben bedrohte Beluga-Population im Cook Inlet in Alaska könnte diese wichtige Kommunikation mit einer Kakophonie aus Lärm durch menschliche Aktivitäten konkurrieren.
Neue Forschungen der University of Washington, des Alaska Fisheries Science Center der National Oceanic and Atmospheric Administration und des Alaska Department of Fish and Game dokumentieren erstmals das komplexe Stimmrepertoire der Belugawalpopulation im Cook Inlet. Es ist auch die erste Studie, die quantifiziert, wie Schiffslärm bestimmte Beluga-Rufe in dieser Region überdecken könnte.
Der Studieveröffentlicht in der Zeitschrift der Acoustical Society of Americafindet 41 verschiedene Arten von Rufen, von denen 18 nur für diese Population gelten. Es wurde auch festgestellt, dass der Lärm kommerzieller Schiffe die am häufigsten verwendeten Rufe dieser Wale vollständig überdeckt.
„Der entscheidende Lebensraum dieser Wale ist ein sehr lautes Gebiet. Dort konzentrieren sich die kommerzielle Schifffahrt, ein internationaler Flughafen, militärische Operationen sowie die Gas- und Ölexploration“, sagte Hauptautor Arial Brewer, Doktorand an der School of Aquatic and Fishery Wissenschaften an der UW, die die Arbeit in Zusammenarbeit mit dem Alaska Fisheries Science Center der NOAA Fisheries durchgeführt haben.
„Eine grundlegende Wissenslücke für die Beluga-Population im Cook Inlet besteht darin, wie sie wichtige Informationen kommunizieren. Der erste Schritt besteht darin, ihr Stimmrepertoire zu beschreiben“, fügte sie hinzu. „Mit diesen Informationen können wir beginnen zu verstehen, ob ihre Kommunikation durch vom Menschen verursachten Lärm beeinträchtigt wird.“
Weltweit sind 21 Populationen von Belugas bekannt, darunter fünf verschiedene Populationen in Alaska. Die geografisch und genetisch isolierte Cook-Inlet-Beluga-Population ist die kleinste und wird kürzlich auf nur 331 Individuen geschätzt. Cook-Inlet-Belugawale leben ausschließlich in ihren gleichnamigen Gewässern neben Anchorage, der größten Stadt und dem geschäftigsten Hafen des Bundesstaates.
Eine Gruppe von Cook-Inlet-Belugawalen gab 2018 in der Nähe der Mündung des Susitna River westlich von Anchorage laute Laute ab, einem von zwei Orten, an denen für die Studie Audioaufnahmen gemacht wurden. Diese Aufnahme umfasst sowohl Pfiffe als auch gepulste Rufe. Bildnachweis: University of Washington/NOAA Fisheries
Die Belugawalpopulation im Cook Inlet wurde 2008 gemäß dem Endangered Species Act als gefährdet eingestuft. In einem Sanierungsplan aus dem Jahr 2016 wurden drei Bedrohungen als die größte Besorgnis eingestuft, darunter vom Menschen verursachter Lärm. Die kommerzielle Schifffahrt ist die wichtigste Lärmquelle im Cook Inlet, insbesondere im oberen Meeresarm, wo sich der Großteil des staatlich als kritischen Lebensraums ausgewiesenen Lebensraums befindet.
„All dieser vom Menschen verursachte Lärm bedeutet, dass die Belugas möglicherweise wichtige Kommunikationen voneinander nicht hören, wie zum Beispiel Alarmrufe von Raubtieren oder die Rufe einer Mutter nach ihrem Kalb“, sagte Brewer.
Während alle Wale von Lärm betroffen sind, sind Cook-Inlet-Belugas möglicherweise besonders anfällig für Lärm als Stressfaktor.
„Cook Inlet ist das ganze Jahr über durch Gletscherabfluss extrem trüb. Es sieht aus wie Schokoladenmilch“, sagte Brewer. „Akustische Kommunikation ist für diese Population äußerst wichtig, da die Sicht so schlecht ist. Und im Gegensatz zu anderen Beluga-Populationen in der höheren Arktis ist diese Population nicht wandernd und daher das ganze Jahr über diesem Lärm ausgesetzt.“
Die extreme Trübung, die dramatischen Gezeiten, die schnellen Strömungen und die saisonale Eisdecke am Cook Inlet machen es zu einem äußerst herausfordernden Ort für die Erforschung von Belugas. Eine Möglichkeit für Wissenschaftler, diese lautstarken Wale zu überwachen, ist die Verwendung von Geräuschen.
Das Cook Inlet Beluga Acoustics Program setzt seit 2008 am Boden montierte passive akustische Rekorder ein, um Belugas und vom Menschen verursachten Lärm zu überwachen. Die Studie konzentrierte sich auf Aufzeichnungen von Beluga-Walrufen aus den Jahren 2018 bis 2019.
„Bisher hatten wir kein quantifiziertes Maß für die Maskierung der Beluga-Kommunikation im Cook Inlet durch Schiffslärm. Wir wussten, dass dies ein potenzieller Störungsmechanismus war, auf den wir unsere Forschungsbemühungen konzentrieren könnten, aber es fehlte uns ein gutes Verständnis dafür, wofür Lautäußerungen am wichtigsten sind.“ Beluga“, sagte Co-Autor Manuel Castellote, ein Forschungswissenschaftler am UW-basierten Cooperative Institute for Climate, Ocean, and Ecosystem Studies, der das Akustikprogramm verwaltet.
„Diese Studie liefert die ersten beiden Schritte in diese Richtung: Wir haben jetzt ein solides Verständnis der wichtigsten Lautäußerungen dieser Population und wie sich jeder Schiffsdurchgang auf den Stimmaustausch der Belugas im Kernbereich ihres kritischen Lebensraums auswirkt.“
Für die neue Studie analysierten Wissenschaftler Aufzeichnungen an zwei kritischen Lebensräumen: dem Susitna River, etwas außerhalb von Anchorage, und der Trading Bay, weiter draußen in der Bucht.
Sie klassifizierten Beluga-Lautäußerungen in drei große Kategorien – Pfeifen, gepulste Rufe und kombinierte Rufe – und dann weiter in 41 einzigartige Ruftypen.
„Ich habe Tausende von Stunden damit verbracht, dieser Bevölkerung zuzuhören. Jedes Mal, wenn ich eine neue Anrufart finde, ist es wirklich aufregend“, sagte Brewer. „Ihre Welt zu belauschen ist wirklich faszinierend.“
Die Studie ergab, dass die Beluga-Population des Cook Inlet wie andere Beluga-Populationen über ein reiches und komplexes Repertoire verfügt. Das Gesangsrepertoire wurde für acht der 21 Belugapopulationen weltweit dokumentiert. Die Ergebnisse dieser Studie stützen die Hypothese, dass einige Ruftypen in der gesamten Bevölkerung verbreitet sind, während andere einzigartig sind.
Von den 41 Arten von Rufen, die die Autoren in der Cook-Inlet-Population dokumentierten, wurden 18 in keiner anderen Population dokumentiert; 16 wurden in einigen, aber nicht allen zuvor untersuchten Populationen dokumentiert, und sieben waren allen bisher untersuchten Populationen gemeinsam.
„Unterschiede im Stimmrepertoire verschiedener Beluga-Populationen können auf einzigartige evolutionäre, umweltbedingte oder kulturelle Einflüsse zurückzuführen sein“, sagte Brewer. „Die Divergenz des Cook-Inlet-Gesangsrepertoires könnte teilweise auf die langfristige geografische und genetische Isolation der Bevölkerung zurückzuführen sein.“
Als nächstes untersuchten die Forscher, wie die am häufigsten verwendeten Anrufarten durch vom Menschen verursachten Lärm überdeckt werden können. Sie konzentrierten sich auf den Lärm von kommerziellen Schiffen, der in Cook Inlet die häufigste Lärmart darstellt.
Die Analyse ergab, dass alle sieben der am häufigsten verwendeten Rufarten im Beluga-Gesangsrepertoire von Cook Inlet teilweise maskiert waren, als sich ein Handelsschiff in einem Umkreis von etwa 10 Meilen (17 Kilometer) um den Untersuchungsort befand. Die Rufe wurden vollständig ausgeblendet, wenn sich das Schiff während der Durchfahrt durch die ausgewiesenen Schifffahrtsrouten am nächsten an der Baustelle befand.
Ungefähr 486 Handelsschiffe nutzen jährlich den Hafen von Alaska, wobei durchschnittlich 8–10 Schiffe pro Woche ein- und auslaufen. Es wird geschätzt, dass jede Schiffspassage die Beluga-Kommunikation am Untersuchungsort durchschnittlich 1 Stunde und 50 Minuten lang verdeckt.
„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass jedes Mal, wenn ein Handelsschiff die Schifffahrtsrouten des Hafens von Alaska passiert, die Kommunikation der Cook-Inlet-Belugas in ihrem Kernlebensraum stark beeinträchtigt werden könnte“, sagte Brewer.
„Der Mensch ist eine solch visuelle Spezies. Es ist für uns schwer zu verstehen, wie laut es unter der Meeresoberfläche ist und wie stark sich Lärm auf Meeressäugetiere wie Belugas auswirkt. Wir hoffen, dass unsere Ergebnisse zu weiteren Studien führen werden, um das Management besser darüber zu informieren.“ Arten von vom Menschen verursachten Auswirkungen.“
Mehr Informationen:
Arial M. Brewer et al., Kommunikation bei Belugawalen im Cook Inlet: Beschreibung des Stimmrepertoires und Maskierung von Rufen durch kommerziellen Schiffslärm, Das Journal der Acoustical Society of America (2023). DOI: 10.1121/10.0022516