Walmonitoring in der Antarktis

Ein großer Buckelwal beim Sprung aus dem Wasser. Er dreht sich im Flug auf die Seite. Nur noch seine Schwanzflosse ist im Wasser. zum Vergrößern anklicken
Früher intensiv gejagt, heute Ziel von Monitoringprojekten: der Buckelwal
Quelle: iStockphoto/Thinkstock

Das UBA prüft, ob von einem geplanten Projekt oder einer Reise in die Antarktis Gefahren für Tierarten oder deren Populationen ausgehen. Das Wissen über Wale in der Antarktis ist derzeit allerdings begrenzt. Daher fördert das UBA aktuell Projekte, um Kenntnislücken zu schließen.

Inhaltsverzeichnis

 

Wale in der Antarktis – Wir wissen, was wir nicht wissen

Wir wissen derzeit noch wenig über das Vorkommen und die Verteilung von Walen und deren Populationen in den antarktischen Gewässern. Es gibt nur eine sehr begrenzte Datengrundlage. Seit 1978 führte die Internationale Walkommission (International Whaling Commission, IWC) drei zirkumpolare Erfassungsfahrten durch, um die Populationsgröße von Walen im Südpolarmeer zu ermitteln. Diese Fahrten reichten von 60° Süd bis zur Packeisgrenze. Trotzdem gibt es vielfach keine verlässlichen Bestandsschätzungen. Denn die angewendeten Erfassungsmethoden zwischen den drei Fahrten unterscheiden sich. Es ist bis heute nicht geklärt ist, ob die großen Unterschiede in den Ergebnissen hierauf oder tatsächlich auf veränderten Bestandsgrößen beruht. Zudem erfassten die Fahrten nicht die Populationen, die sich überwiegend im Packeis aufhalten.

Das UBA fördert daher seit 2008 ein Forschungsprojekt, das Kenntnislücken zu Vorkommen und Habitatnutzung von Walen in der Antarktis schließen soll. Es hilft damit die Entscheidungsgrundlagen für den Genehmigungsprozess nach dem Umweltschutzprotokoll-Ausführungsgesetz (AUG) zu verbreitern. Außerdem wird in dem Projekt ein innovatives System entwickelt, um die Präsenz der Wale zu ermitteln. Es soll das Risiko für Wale, insbesondere im Zusammenhang mit Unterwasserlärm mindern.

Das Krähennest des Forschungsschiffes Polarstern ist durch eine Person besetzt.
Vom höchsten Punkt des Schiffes Polarstern, dem Krähennest, beobachten Forscher Wale.
Quelle: L. Lehnert/ITAW
 

Walmonitoring (Distance Sampling)

Das Teilprojekt „Erhebung und Auswertung von Daten zum Vorkommen, zu Verteilung und zu relativen Abundanzen von Meeressäugern in der Antarktis nach international anerkannten Standards“ soll Auskunft zum Vorkommen, zur Häufigkeit und zur Habitatnutzung von Walen in der Antarktis geben. Mit der Erhebung und Auswertung entsprechender Daten wurde das Institut für Terrestrische und Aquatische Wildtierforschung (ITAW) der Tierärztlichen Hochschule Hannover beauftragt. Dabei wird die international bewährte Methode des Distance Sampling eingesetzt, um die Dichte von Tierpopulationen zu erfassen. Dies gewährleistet , die Verlässlichkeit und Vergleichbarkeit der Daten. Des Weiteren wird das Verhalten der Wale beobachtet (Tracking), um mögliche Reaktionen von Walen auf das Schiff zu identifizieren.

Es wurden Distance Sampling-Daten von zwei verschiedenen Plattformen aus erhoben: von dem so genannten Krähennest – also dem höchstgelegenen Beobachtungspunkt – und von den schiffseigenen Helikoptern des Forschungsschiffes Polarstern. Basierend auf diesen Daten sollen Antreff-Raten (Encounter Rates) und Populationsdichten ermittelt werden. Beobachtungen nach der Tracking-Methode verlangen ausgezeichnete Wetterbedingungen (kaum Seegang, kein Eisbrechen), da die verwendeten „Big Eye“ - Ferngläser schon bei relativ geringen Schiffsbewegungen eine Beobachtung erschweren. Insgesamt konnten daher nur sehr wenige Tracking-Beobachtungen gesammelt werden. Die geringe Probengröße erlaubt es bislang nicht, einen signifikanten Zusammenhang zwischen Walverhalten und dem Beobachtungsschiff herzustellen.

Im Rahmen des Forschungsprojekts wurden Daten in den Antarktis-Saisons 2008/2009 und 2010/2011 erhoben, die mehr als 28.000 Flugkilometer und 2.800 Schiffskilometer abdeckten. Hierbei wurden auf den Flugerkundungen 264 Sichtungen mit 724 Tieren und bei den Schiffserkundungen 105 Sichtungen mit 199 Tieren beobachtet. Insgesamt wurden 14 verschiedene Walarten identifiziert. Am häufigsten wurden Buckel-, Finn- und Zwergwale gesichtet, aber auch der seltene Blauwal oder die schwer zu sichtenden Schnabelwale wurden vereinzelt entdeckt.

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Modell zur Vorhersage von Walvorkommen nach der Eignung eines Habitats (Habitat Suitability Model)

Bereits sei 2005 protokolliert das Forschungsschiff Polarstern computergestützt opportunistische Walsichtungen auf der Brücke durch das nautische Personal. Das UBA hat das Teilprojektes „Umsetzung der Monitoringvereinbarung zwischen AWI und UBA zum Schutz der Wale“ an das „Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI)“ vergeben. Es entwickelt basierend auf diesen Daten Habitatmodelle für antarktische Wale. Mit Fernerkundungsdaten zu Umweltparametern, wie zum Beispiel Oberflächentemperatur, Wassertiefe oder Chlorophyllgehalt konnten Modelle für zwei häufige Bartenwale (Buckelwal und Antarktischer Zwergwal) entwickelt werden. Die Habitatmodelle visualisieren die geographische Verteilung geeigneter Habitate mit Vorhersagekarten, die auch auf Gebiete ohne Präsenzdaten von Walen übertragen werden können.

 

Infrarot-basiertes (IR) System zur Präsenzermittlung von Großwalen

Es ist notwendig, Anwesenheit von Walen rechtzeitig zu erkennen, um das Risiko für Tiere geschädigt zu werden, zu mindern (Mitigation). Ein Beispiel hierfür wäre das Ausschalten von wissenschaftlichen Geräten wie Airguns, deren Schallemissionen zu einem akustischen Trauma bei Walen und Robben führen können. Es ist möglich, die thermische Signatur eines Walblases –  also das Ausatmen des gleichwarmen Säugetieres „Wal“ – mit einer Infrarotkamera nachzuweisen. Im Rahmen des AWI-Teilprojektes wurde eine hochauflösende Infrarotkamera zur Präsenzermittlung von Großwalen in polaren Regionen weiterentwickelt. Seit Beginn des Projektes im Jahr 2008 kam dieses System auf drei polaren Reisen des Forschungsschiffes Polarstern zum Einsatz. Hierbei wurde die automatisierte Mustererkennung weiterentwickelt, so dass sich die Wahrscheinlichkeit Großwale zu finden bis zu einer Entfernungen von drei Kilometern gut entwickelt hat. Das IR-System kann den gesamten 360°-Bereich um das Schiff kontinuierlich auf Wale absuchen und funktioniert dabei gleichermaßen tagsüber wie nachts. Beim Einsatz von wissenschaftlicher (aber auch industrieller) Seismik könnte sich das IR-System mittelfristig zu einer wertvollen Unterstützung für menschliche Beobachter bei der Mitigation entwickeln. Die Infrarotkamera hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung finanziert.

An der Rehling des Schiffes steht die Infrarotkamera. Sie ist weiß verkleidet und hat die Form eines aufrechten Zylinders.
Eine Infrarotkamera kann thermische Signaturen von Walen rund um das Schiff aufspüren.
Quelle: L. Lehnert/ITAW