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Grönlandwale scheinen sich unter dem Meereis nordwestlich von Spitzbergen fortzupflanzen, während sie das offene Wasser in der östlichen Framstraße als Durchzugsgebiet nutzen. Zu diesem Ergebnis kommen Forschende der Gruppe Ozeanische Akustik am Alfred-Wegener-Institut, die mit Unterwasserrekordern die Rufe von Grönlandwalen aufzeichneten und mittels künstlicher Intelligenz auswerteten. Sie veröffentlichen ihre Studie zur Habitatnutzung des Grönlandwals in Abhängigkeit von der Meereisbedeckung jetzt in der Fachzeitschrift Scientific Reports.
Rufen Grönlandwale an einem Ort besonders abwechslungsreich und vielfältig, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass es sich um ein Fortpflanzungsgebiet handelt. Die Art kommt ausschließlich im Arktischen Ozean vor, ist also dort endemisch. In den Weiten des teils eisbedeckten Nordpolarmeers haben Forschende aus der Gruppe Ozeanische Akustik am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) sogenannte Hydrophone installiert, die Unterwassergeräusche aufzeichnen. So können sie die Rufe der Tiere in abgelegenen Regionen erfassen, ohne selber vor Ort zu sein – und können anhand der akustischen Daten Rückschlüsse auf das Vorkommen und Verhalten ziehen.
In der Fachzeitschrift Scientific Reports veröffentlicht ein Team um Erstautorin Marlene Meister jetzt eine Studie über die Grönlandwal-Population rund um Spitzbergen. Diese Population wurde zu Zeiten des kommerziellen Walfangs massiv bejagt, so dass ihr Bestand von schätzungsweise 33.000 bis 65.000 Tieren auf nur noch wenige Hundert Individuen sank. Obwohl die Spitzbergen-Population seit den 1930er Jahren unter Schutz steht, zeigt sie bislang keine eindeutigen Anzeichen einer Erholung. Grönlandwale sind stark vom Rückgang des arktischen Meereises bedroht, da dieses für sie ein wichtiges Habitat ist: Hier finden sie vermehrt Nahrung und Schutz vor jagenden Orcas. „Verschwindet das Eis, verliert die Population einen zentralen Lebensraum“, sagt AWI-Biologin Marlene Meister. „Für die Tiere ist es vermutlich kaum möglich, weiter nach Norden auszuweichen, weil sie dort nur sehr begrenzt Nahrung finden.“ Gleichzeitig wird der Arktische Ozean durch das schwindende Eis für die Schifffahrt besser zugänglich. Dies wiederum verstärkt das Risiko, dass Lebensräume durch Lärm oder Öl verschmutzt werden oder Wale mit Schiffen kollidieren.
Um die Auswirkungen dieses Lebensraumverlusts besser einschätzen zu können, legten die Forschenden besonderes Augenmerk auf das Vorkommen und Verhalten der Grönlandwale in Gebieten mit verschiedenen Meereisbedingungen. „Beobachtungen zeigen, dass sich die Spitzbergen-Population verstärkt im Meereis aufhält, von der Eiskante bis hin zu mehreren Hundert Kilometern im Packeis, wo Öffnungen im Meereis den Tieren als Atemlöcher dienen“, so Marlene Meister. Deshalb untersuchte das Team der Ozeanischen Akustik zwei sehr unterschiedliche Regionen in der Framstraße (der Wasserstraße zwischen Grönland und Spitzbergen): Die erste Region lag nordwestlich von Spitzbergen in überwiegend eisbedecktem Wasser; hier werteten die Forschenden akustische Aufnahmen aus den Jahren 2022 und 2023 aus. Die zweite befand sich in der östlichen Framstraße in offenem Wasser, wo akustische Daten aus dem Zeitraum 2012 bis 2023 zur Verfügung standen. Die Audiodaten wandelten die Wissenschaftler:innen in Spektrogramme um und werteten sie auf Rufe von Grönlandwalen hin aus. Dafür nutzten sie ein Verfahren der künstlichen Intelligenz zur Bilderkennung, welches sie mit Spektrogramm-Beispielen von Grönlandwalrufen trainierten und dann zur Detektion der Rufe einsetzten. Die KI-detektierten Rufe untersuchte das Team anschließend genauer und konzentrierte sich dabei auf die Region nordwestlich von Spitzbergen, wo zwischen Oktober und April Gesang auftrat.
Den Grönlandwal-Gesang haben die Forschenden manuell in einzelne Songs (also in Abschnitte, die hohe Ähnlichkeiten aufwiesen) unterteilt und ihr zeitliches Auftreten in Zusammenhang mit den Meereisbedingungen analysiert. Nordwestlich von Spitzbergen konnten so insgesamt zwölf verschiedene Songs detektiert werden, die jeweils über mehrere Tage bis Wochen auftraten. Ab Oktober nahm die Anzahl unterschiedlicher Songs pro Monat zu und erreichte im Februar mit acht verschiedenen Songs ihren Höhepunkt. „Eine mögliche Erklärung ist, dass im Februar mehr Tiere in der Region anwesend waren und jeweils unterschiedliche Songs produzierten, sodass die Song-Diversität anstieg. Auch denkbar ist, dass einzelne Tiere im Februar vielfältiger gesungen haben, was ihnen einen reproduktiven Vorteil verschaffen könnte, etwa wenn Weibchen diejenigen Männchen bevorzugen, die ein besonders großes Song-Repertoire haben.“ Der Anstieg der Song-Vielfalt fiel mit einem regionalen Rückgang des Meereises in einer Grenzregion des untersuchten Gebietes zusammen. Im Dezember befand sich der Rekorder unter dem Meereis bis zu 200 Kilometer von der Meereiskante entfernt, im Februar lag er nach dem Rückzug des Eises jedoch direkt an der Eiskante. „Die enge Verbindung zwischen Song-Diversität und Distanz zur Eiskante war für uns ein überraschendes Ergebnis“, sagt Marlene Meister.
In der zweiten untersuchten, eisfreien Region gab es lediglich Rufe und keine Gesänge. Die AWI-Biologin erläutert: „Grönlandwale haben sich also auch regelmäßig in der eisfreien östlichen Framstraße aufgehalten, der Grund für ihre Anwesenheit ist allerdings weiterhin offen. Möglicherweise durchqueren die Tiere das Gebiet nur und rufen dabei, um den Kontakt zueinander zu halten. Dass wir dort keine Gesänge detektiert haben, spricht zudem dagegen, dass es sich um ein Fortpflanzungsgebiet handelt.“ Studien wie die Aktuelle tragen dazu bei, das Wanderungsverhalten von Grönlandwalen zu verstehen und zentrale Gebiete wie Nahrungs- oder Fortpflanzungsstätten zu identifizieren, damit Schutzmaßnahmen möglichst wirksam greifen können.
OPUS - Das offene Portal zu Unterwasser Klanglandschaften
Unterwasserklänge unterschiedlichster Art hat die Arbeitsgruppe Ozeanische Akustik auf ihrem Portal OPUS (Open Portal to Underwater Soundscapes: https://opus.aq) veröffentlicht. OPUS stellt Langzeit-Daten bereit, die Forschende bei ihren Untersuchungen in Arktis, Antarktis und anderswo aufgezeichnet haben - von singenden Walen, rufenden Robben und sich bewegenden Eismassen unter Wasser bis hin zu vom Menschen verursachtem Lärm. Hier können nicht nur Forschende, sondern auch alle Interessierten den Klängen aus den Ozeanen lauschen.
Auf Basis dieser akustischen Langzeitdaten veröffentlichten Forscherinnen des Alfred-Wegener-Instituts bereits im Oktober 2025 eine Studie in JASA Express Letters.
Darin zeigen sie, dass es regionale Unterschiede in den Songs antarktischer Finnwale gibt. Diese Unterschiede können als akustische Marker benutzt werden - also dazu, verschiedene Populationen derselben Art akustisch voneinander zu unterscheiden. Ihre Ergebnisse können dazu beitragen, akustische Finnwalpopulationen im Südlichen Ozean langfristig besser zu beobachten und ihre Verbreitung genauer zu verstehen – eine wichtige Grundlage für internationale Managementpläne, um Finnwale in einem sich verändernden Ozean gezielter zu schützen.
Marlene Meister
+49 (0)471 4831-1390
marlene.meister@awi.de
Shifts in acoustic signature of Southern Hemisphere fin whales: Declining peak frequency of high-frequency components. JASA Express Lett. (2025): 101201.DOI: https://doi.org/10.1121/10.0039500
https://doi.org/10.1121/10.0039500 Studie zu regionalen Unterschieden in den Songs antarktischer Finnwale
https://multimedia.awi.de/pincollection.jspx?collectionName=%7B6c4a1c93-d300-4f6... Beispielhafte Audios von Grönlandwal-Songs zum Download
https://www.awi.de/ueber-uns/service/presse.html
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars, Students, all interested persons
Environment / ecology, Oceanology / climate, Zoology / agricultural and forest sciences
transregional, national
Miscellaneous scientific news/publications, Research results
German
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