Weiterentwickeltes Verfahren misst Art und Anzahl von Meeressäugern

Wale und Delfine sind sehr kommunikative Lebewesen. Sie verständigen sich untereinander über Klick-, Schnalz-, Surr-Laute oder Pfeifen und zeigen so ihren Artgenossen, ob sie Fische jagen, spielen oder zu anderen Plätzen wandern.

Jede Art nutzt dabei unterschiedliche Frequenzen: Pottwale klicken in einem Bereich von bis zu 14 Kilohertz, Schnabelwale kommunizieren auf 20 bis etwa 90 Kilohertz und Schweinswale auf bis zu 150 Kilohertz.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Hamburger Helmut-Schmidt-Universität ist es jetzt erstmals gelungen, verschiedene Meeressäuger unter Wasser in Echtzeit hinsichtlich ihrer Art, Anzahl und Größe zu bestimmen. Dazu entwickelten sie das so genannte passiv-akustische Monitoring (PAM) weiter. Es handelt sich dabei um eine akustische Nachrichtentechnik, die die Laute der Wale und Delfine aufnimmt und auswertet.

Das weiterentwickelte Verfahren kann unter anderem helfen, die Tiere auch in stark befahrenen Wasserstraßen besser zu schützen. Bislang waren langwierige Berechnungen nötig, um an die gewünschten Informationen zu gelangen. „Damit könnten beispielsweise Besatzungen von Fischtrawlern jederzeit beobachten, wie sich Wale oder Delfine in ihrer Umgebung bewegen und sie so gezielt umgehen“, erklärt Carlos de Obaldía, Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Allgemeine Nachrichtentechnik der Helmut-Schmidt-Universität.

Der Ingenieur und sein Team registrierten über einen Unterwasserlautsprecher, ein sogenanntes Hydrophon, die Laute der Meeressäuger und trennten sie anschließend von allen Störgeräuschen, wie sie beispielsweise von Schiffen oder Windrädern erzeugt werden. Dann setzten sie die Daten ins Verhältnis zu Wasserdruck, Salzgehalt und Temperatur und konnten sie so dem Pott-, Schweins- und Schnabelwal zuordnen. Zusätzlich entfernten sie Klicks und Reflexionen und berücksichtigten auch die biologischen Besonderheiten der einzelnen Tiere.

Mithilfe der Korrespondenzanalyse reduzierte das Forscherteam alle empfangenen Informationen auf wenige Dimensionen und konnte sie so grafisch darstellen. Um die Angaben zu Art, Anzahl und sogar Größe der Meeressäuger ohne Zeitverzögerung zur Verfügung zu haben, sind lediglich drei Dinge notwendig: Ein Hydrophon, ein softwaredefiniertes Radio (SDR), das die analogen Hochfrequenzsignale in digitale Signale umwandelt, sowie eine frei verfügbare Software.

In Zukunft wollen die Nachrichtentechniker die neu entwickelte Form des PAM auf rund 70 weitere Wal- und Delfinarten ausweiten

19.01.2017