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Meeresökologie

Bartenwale: Unterschätzte Öko-Ingenieure

Ein Blauwal hinterlässt ein Geschäftchen mit Düngeeffekt. (Bild: Elliott Hazen under NOAA/NMFS permit 16111)

Überraschend große Futtermengen – und damit auch mehr düngende Ausscheidungen: Bartenwale fressen erheblich mehr Meerestiere als bisher angenommen, geht aus einer Studie hervor. Mit dem Nahrungsbedarf wurde bisher auch die Rolle der Meeresriesen für die marinen Stoffkreisläufe unterschätzt, geht aus den Berechnungen der Forscher hervor. Denn durch ihren nährstoffreichen Kot fördern die Bartenwale das Wachstum des Phytoplanktons erheblich. Die Verluste durch den Walfang haben die marinen Ökosysteme demnach vermutlich stark verändert. Eine Erholung der Bestände könnte somit die Produktivität und Kohlenstoffaufnahme der Ozeane verbessern, sagen die Wissenschaftler.

Buckelwal, Finnwal… und der Super-Gigant: der Blauwal: Die bis zu 33 Meter langen und 200 Tonnen schweren Meeressäuger sind die größten Tiere, die jemals auf unserem Planeten gelebt haben. Das Riesenwachstum der Bartenwale ermöglicht dabei eine ausgesprochen effektive Ernährungsweise: Sie schwimmen in Schwärme von kleinen Beutetieren wie Krill hinein und saugen sie in ihren gigantischen Kehlsack. Anschließend drückt das Tier den Inhalt durch seine Barten, die wie ein Sieb die Nahrung aus dem Wasser filtern. Klar ist: Die Meeresriesen vertilgen gigantische Nahrungsmengen und tragen durch ihre Ausscheidung zum marinen Nährstoffrecycling bei. Doch wie viel fressen Bartenwale tatsächlich? Einschätzungen dazu basierten bisher auf eher schwachen Datengrundlagen, die nicht experimentell untermauert waren.

Um genauere Informationen zu gewinnen, haben die Forscher um Matthew Savoca von der Stanford University zwischen 2010 und 2019 Daten von 321 Bartenwalen aus sieben Arten gesammelt, die im Atlantik, Pazifik und südlichen Ozean leben. Dazu wurden die Tiere mit GPS-Sendern und Messgeräten ausgerüstet, die Rückschlüsse auf ihr Fressverhalten ermöglichten. Außerdem fuhren die Wissenschaftler mit kleinen Booten zu den Stellen, an denen die Wale fraßen, und erfassten die Bereiche durch Echolot. Dadurch konnten sie Größe und Dichte von Krillschwärmen und anderen Beutetieren erkennen und beurteilen. Anhand der gewonnenen Daten und den jeweiligen Körpergrößen der Wale entwickelten die Meeresbiologen dann die neuen Einschätzungen ihrer Nahrungsaufnahme.

Überraschend großer Wal-Appetit

Demnach vertilgt ein ausgewachsener Blauwal im östlichen Nordpazifik etwa 16 Tonnen Krill pro Tag, ein Nordatlantischer Glattwal täglich fünf Tonnen Zooplankton und ein Grönlandwal rund sechs Tonnen Nahrung. Allein die Populationen der Blau-, Finn- und Buckelwale im Ökosystem des nördlichen Pazifik fressen jeweils mehr als zwei Millionen Tonnen Futter pro Jahr, ergaben die Berechnungen. Vor allem beim Krill zeichnet sich eine doppelte bis zu dreimal höhere Nahrungsaufnahme ab als bisher vermutet, berichten die Wissenschaftler.

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Auf der Grundlage dieser neuen Daten führten die Wissenschaftler anschließend eine Reihe weiterer Berechnungen durch. Dabei stand die Rolle der Wale als Ökosystem-Ingenieure im Fokus: Durch ihre nährstoffreichen Exkremente tragen sie dazu bei, dass dem CO2-absorbierenden Phytoplankton wachstumsfördernde Düngestoffe zugeführt werden. Besonders wichtig ist dabei Eisen. Ohne die Wale sinkt dieses Mangelelement leichter auf den Meeresboden, was die Produktivität in bestimmten Teilen des Ozeans einschränken kann, erklären die Forscher. Anhand früherer Messungen der durchschnittlichen Eisenkonzentration in Walfäkalien errechneten sie in Kombination mit ihren neuen Daten, dass die Tiere allein im Südpolarmeer jedes Jahr etwa 1200 Tonnen Eisen recyceln. Folglich muss die Düngung ursprünglich durch die einst weit größeren Bestände noch viel intensiver gewesen sein.

Tierische Düngerproduzenten

Um einschätzen zu können, welche Futtermassen die Bartenwale im Südpolarmeer vor der Ära des industriellen Walfangs umgesetzt haben, führten die Forscher Recherchen zu den einstigen Beständen durch. Vor der Abschlachtung gab es demnach dort etwa eine Million mehr Bartenwale als heute. Den Berechnungen zufolge müssten diese Bestände zu Beginn des 20. Jahrhunderts jährlich etwa 430 Millionen Tonnen Krill im Südpolarmeer verspeist haben. Dabei handelt es sich um eine Zahl, die zunächst erstaunlich wirkt. Denn diese Menge ist doppelt so hoch wie die geschätzte Krillmenge in der Region heutzutage. Paradoxerweise gab es demnach zu der Zeit, als viel mehr Wale Krill fraßen, deutlich größere Bestände dieser kleinen Meerestiere.

Wie die Forscher erklären, überwog damals offenbar der Produktivitäts-fördernde Effekt der Wale auf das marine Ökosystem ihre Rolle als Krill-Fresser. Dies spiegelt sich in ihren Berechnungen über die Rolle der Wale als Eisen-Lieferanten auch plausibel wider: Vor den Verlusten durch den Walfang düngten die Tiere das Oberflächenwasser im Südlichen Ozean demnach mit jährlich etwa 12.000 Tonnen Eisen – der zehnfachen Menge von heute. Dies könnte das Algenwachstum entscheidend gefördert haben, das die Grundlage der biologischen Produktivität bildete und auch mit einer hohen Kohlenstoffbindung verbunden war.

Darin sehen die Wissenschaftler nun ein weiteres Argument für den Schutz der noch immer von der Ära des Walfangs stark beeinträchtigten Bestände der Meeresriesen. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Beitrag der Wale zur globalen Produktivität und zum Kohlenstoffabbau von der Größenordnung her wahrscheinlich mit den Waldökosystemen ganzer Kontinente vergleichbar war“, sagt Co-Autor Nicholas Pyenson vom National Museum of Natural History in Washington DC. „Dieses System ist immer noch vorhanden und wenn man den Walen hilft, sich zu erholen, könnte man die verlorenen Ökosystemfunktionen wiederherstellen und dadurch auch einen Beitrag zur Eindämmung des Klimawandels leisten“, so der Wissenschaftler.

Quelle: Smithonian, Fachartikel: Nature, doi: 10.1038/s41586-021-03991-5

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