Bartenwale fressen dreimal mehr als Wissenschaftler einst dachten
Die größten Tiere der Erde können sogar noch mehr Nahrung zu sich nehmen, als Wissenschaftler dachten, zeigt eine neue Studie.
Bartenwale – die Krill, Fische, Zooplankton und Tintenfische fangen, indem sie Meerwasser durch ihre speziellen Strukturen in ihrem Maul filtern – können bis zu dreimal mehr Beute verbrauchen als zuvor geschätzt, so die Studie.
Die Entdeckung könnte unser Verständnis davon erschüttern, wie Nährstoffe durch die Nahrungsnetze der Ozeane fließen. Nachdem sie tief unter Wasser gefressen haben, schwimmen die Wale nach oben, um zu atmen und beeindruckende Kotwolken in der Nähe der Meeresoberfläche freizusetzen. Da die Eisen-reichhaltiger Walkot dient als Dünger für Phytoplankton, mikroskopisch kleine Organismen, die Energie aus dem Sonnenlicht ziehen, um zu leiten Photosynthese. Das befruchtete Phytoplankton wird dann vom hungrigen Krill gefressen, der dann von Walen gefressen wird und so weiter.
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Wenn Sie Wale aus dieser Schleife entfernen, würde sich das Eisen, das normalerweise in ihrem Kot verteilt wäre, stattdessen in Krillkot und toten Krillkadavern auf dem Meeresboden absetzen; Dies würde wiederum Phytoplankton auf der Oberfläche des Eisens entziehen, das sie zum Gedeihen benötigen. Dies könnte helfen zu erklären, warum die Krillpopulationen in den Walfanggebieten dramatisch zurückgegangen sind, nachdem Walfänger im 20 Studie, veröffentlicht am 3. November in der Zeitschrift Natur.
„Diese Tiere sind wichtigere Ökosystemingenieure, als wir bisher dachten“, sagte der Erstautor Matthew Savoca, ein Postdoktorand der National Science Foundation an der Hopkins Marine Station der Stanford University. Indem wir heute dazu beitragen, die Bartenwalpopulationen zu erhalten, könnten wir dazu beitragen, das einst durch den industriellen Walfang entgleiste Eisenrecyclingsystem wiederherzustellen, sagte er.
Große Esser
Bartenwale haben ihren Namen von den kammartigen Strukturen, die aus ihrem Oberkiefer wachsen. Die Wale verwenden diese Strukturen aus Keratin – dem gleichen Protein, aus dem menschliche Haare und Fingernägel bestehen –, um ihre Nahrung zu filtern, entweder kontinuierlich, indem sie mit offenem Mund durch dichte Beutescharen schwimmen, oder sporadisch, indem sie sich plötzlich auf ihre Beute stürzen gigantische Schluck Wasser schlucken. Glattwale und Grönlandwale nehmen den ersten Ansatz, während Blau, Flosse, Minke und Buckelwale letzteres verwenden.
Obwohl Wissenschaftler die Grundlagen der Ernährung von Bartenwalen verstehen, war es schwierig, abzuschätzen, wie viel sie essen. Vor der neuen Studie interessierte sich Savoca dafür, wie viel Plastik und andere Schadstoffe Bartenwale aufnehmen könnten. Aber um dieser Frage nachzugehen, musste er in die Vergangenheit recherchieren, wie viel Beute die Wale verbrauchen.
„Zu meiner großen Überraschung … es wurde noch nie bei lebenden Walen gemessen“, sagte Savoca gegenüber Live Science. In der Vergangenheit untersuchten Wissenschaftler den Mageninhalt von toten Walen, um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie viel sie gegessen haben, aber solche Studien konnten nicht sagen, wie viel ein bestimmter Wal an einem Tag, Monat oder Jahr gefressen hat. Die Forscher entwickelten auch Modelle, die zeigen, wie viel Nahrung ein Wal zum Überleben braucht, aber diese Modelle basierten auf den Stoffwechselraten anderer großer Meerestiere, wie etwa in Gefangenschaft gehaltener Delfine.
Angesichts des Mangels an Forschung über die Ernährungsgewohnheiten von lebenden Bartenwalen beschlossen Savoca und seine Mitarbeiter, Daten direkt aus dem Maul des Wals (sozusagen) zu sammeln. „Was diese Autoren taten, war, dass sie tatsächlich die von den Walen gefressene Nahrungsmenge gemessen haben, indem sie ihr Fressverhalten überwachten“, sagte Victor Smetacek, Professor am Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung in Deutschland, der nicht beteiligt war in der Studie.
Zwischen 2010 und 2019 hat das Team 321 einzelne Wale aus sieben Bartenarten, die im Atlantik, im Pazifik und im südlichen Ozean lebten, mit Markierungen versehen. Jeder Tag, gesichert mit einem Saugnapf, war mit GPS, einer Kamera, einem Mikrofon und einem Beschleunigungsmesser ausgestattet, der die Bewegungen der Wale etwa 5 bis 20 Stunden lang aufzeichnete, bis sich der Tag löste.
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Die Tags verfolgten, wie sich jeder Wal im 3D-Raum bewegte und zeigten daher, wann er sich an Fressverhalten beteiligte, erklärte Savoca. Das Team machte auch Drohnenfotos von 105 Walen, um ihre Länge, ihre Körpermasse und die Wassermenge zu bestimmen, die sie wahrscheinlich in einem Bissen einfangen könnten. Um herauszufinden, wie viel Beute in diesem Schluck Wasser steckt, besuchte das Team in Booten, die mit sogenannten Echoloten ausgestattet waren, Walfütterungsplätze. Mit Hilfe von Schallwellen maßen die Echolote die Größe und Dichte von Beutegruppen in den Nahrungsgebieten der Wale.
Mit den Tag-Aufzeichnungen, Drohnenfotos und Echolotdaten konnte das Team bestimmen, wie viel jeder Wal an einem Tag gefressen hat. Ein erwachsener Blauwal im östlichen Nordpazifik (Balaenoptera musculus) frisst beispielsweise etwa 17,6 Tonnen (16 Tonnen) Krill pro Tag, während der Grönlandwal (Balaena mysticetus) frisst etwa 6,6 Tonnen Zooplankton. Bartenwale ernähren sich schätzungsweise 80 bis 150 Tage im Jahr, so dass das Team anhand dieser Schätzungen der täglichen Aufnahme eine Vorstellung davon bekommen könnte, wie viel die Wale in einer einzigen Fütterungssaison abgebaut haben, sagte Savoca.
Sie fanden heraus, dass Bartenwale insgesamt viel mehr fressen, als frühere Schätzungen vermuten ließen. Forscher dachten beispielsweise, dass die Krill-fressenden Bartenwale, die im California Current Ecosystem zwischen British Columbia und Mexiko leben, jedes Jahr etwa 2,2 Millionen Tonnen (2 Millionen Tonnen) Beute verschlingen, aber in Wirklichkeit fressen diese Wale näher auf 6,6 Millionen Tonnen (6 Millionen Tonnen) Beute jährlich.
„Eine hoffnungsvolle Geschichte“
Nachdem das Team ermittelt hatte, wie viel moderne Wale essen, fragte sich das Team, wie viel Wale in der Vergangenheit gegessen haben, bevor der industrielle Walfang ihre Zahl stark reduziert hat.
Sie nutzten Aufzeichnungen der Walfangindustrie, um diese Frage zu beantworten, und konzentrierten sich speziell auf Arten, die sich im Südpolarmeer von der Lunge ernähren, die erneut Beute schnappen, indem sie plötzlich auf sie stürmen. Schätzungsweise 1,5 Millionen der 2 Millionen Wale, die im 20.
Die Analyse legt nahe, dass Zwerg-, Buckel-, Finn- und Blauwale im Südpolarmeer zu Beginn des 20. Der Verlust von Millionen von Walen zwischen 1910 und 1970 trug wahrscheinlich zum anschließenden Rückgang des Krills bei, da der Kot der Wale einst eine wichtige Nahrungsquelle für die Krebstiere befruchtete, vermuten die Autoren.
„Was dies impliziert, ist, dass diese historischen Ökosysteme … zehnmal produktiver waren als heute“, sagte Savoca, basierend auf der Menge an eisenreichen Kotwalen, die vor dem industriellen Walfang produziert hätten. Und zusätzlich zum Verlust der Wale, Klimawandel wahrscheinlich auch den Rückgang des Krills getrieben, bemerkte er. Aber sowohl durch die Erhaltung der Walpopulationen als auch durch die Bekämpfung des Klimawandels könnten wir möglicherweise einen Teil der verlorenen Produktivität in diesen Ökosystemen wiedergewinnen.
„Ich glaube wirklich, dass es hier eine hoffnungsvolle Geschichte gibt“, sagte er Live Science. Alle Komponenten des Systems – Wale, Krill und Phytoplankton – sind noch vorhanden, wenn auch in geringerer Zahl. Was das System wirklich braucht, ist ein „Startsprung“, sagte Savoca.
Eine Starthilfe für das System würde bedeuten, die Walpopulationen durch eine Kombination aus passiven Schutzbemühungen wie der Einrichtung neuer Meeresschutzgebiete und aktiven Schutzbemühungen wie der Festlegung von Geschwindigkeitsbegrenzungen für Schiffe zu erhöhen, um zu verhindern, dass Wale von Booten getroffen werden. Vorschriften könnten auch Fischerbooten die Arbeit verbieten, wenn Wale in der Gegend sind, um zu vermeiden, dass sich die Tiere in Netzen verfangen. Und natürlich würden neben diesen direkten Maßnahmen auch umfassendere Bemühungen zur Eindämmung des Klimawandels den Walen helfen, sich zu erholen, sagte Savoca.
Theoretisch, so Smetacek, könnten Wissenschaftler das Wal-Krill-System auf eine andere Weise ankurbeln: Durch gezielte Düngung von Phytoplankton mit Eisen, wodurch das Wachstum der Organismen und damit die Krill- und Walpopulationen gefördert werden. Im Wesentlichen würde der Eisendünger den fehlenden Walkot ersetzen.
Diese Idee, die Ozeane mit Eisen anzureichern, wurde in der Vergangenheit entwickelt, um die Menge an Kohlenstoff zu erhöhen, die Phytoplankton aus der Atmosphäre zieht. Mongabay berichtet. Die Idee bleibt jedoch umstritten, zum Teil aufgrund fehlender Studien zu den potenziellen großflächigen Auswirkungen auf das Ökosystem, die eine solche Düngung auslösen könnte. Es ist auch nicht klar, ob die Bemühungen die Fisch- und Krillpopulationen langfristig ankurbeln würden.
Ursprünglich auf Live Science veröffentlicht.