Was Rufen und Singen über Grönlandwale verrät

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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.