Wie die Warnrufe von Garnelen Walstrandungen verhindern können

Forschende erkunden Möglichkeiten, menschliche Aktivitäten unter Wasser zu überwachen, indem sie den natürlichen Geräuschen von Meerestieren lauschen. Damit könnten Walstrandungen in Zukunft vermieden werden.

Autor Christian Nathler:

Übersetzung Sarah-Indra Jungblut, 01.08.22

Bei der Ortung mit Sonar werden Schallimpulse ausgesandt, mit denen Gegenstände im Raum und unter Wasser geortet werden können. Vor allem das Militär nutzt unterschiedliche Sonar-Typen, um feindliche U-Boote ausfindig zu machen. Die dabei ausgesendeten Schallimpulse können eine Lautstärke von bis zu 240 dB haben; das ist so laut, als befände man sich sieben Meter neben einer startenden Saturn-V-Mondrakete.

Wale nutzen ähnliche Frequenzbereiche, um miteinander zu kommunizieren, zu jagen und sich durch die Ozeane zu navigieren. Die Schallwellen von Schiffen oder U-Booten können die Meerestiere und ihre empfindlichen Hörorgane so sehr schädigen, dass sie stranden. Und auch viele andere Meeressäuger werden jedes Jahr durch militärischen Sonar dauerhaft geschädigt.

Zwei Projekte haben sich aufgemacht, eine für Meerestiere verträglichere Alternative zu suchen. Die Lösung: Die Geräusche von verschiedenen Meeresorganismen abhören, um Informationen über Bedrohungen unter Wasser zu erhalten.

Das Projekt Persistent Aquatic Living Sensors (PALS) zum Beispiel hört die Schnappgeräusche von Krabben (das so ähnlich klingen soll wie bratender Speck) ab. Ähnlich wie bei einem Sonargerät würde das Militär auf die Anwesenheit eines Fahrzeugs aufmerksam gemacht, wenn es das Zischen einer Krabbenkolonie zurückschallt.

Das Projekt Grouper Guard hofft, sich auf die lauten, niederfrequenten Töne von Zackenbarschen verlassen zu können. Wenn diese Fische ein Eindringen in ihr Revier wahrnehmen, regen sie sich lautstark über diese Bedrohung auf.

Natürliche Sonar- und Warnmethoden können auch für mehr als nur militärische Aufklärung genutzt werden. „Wenn man sich auf die Geräusche normaler Meeresbewohner einstellt und lernt, wie sie sich verändern, hätten Forscher eine kostengünstige und umweltfreundliche Möglichkeit, die Auswirkungen menschlicher Aktivitäten unter Wasser zu verfolgen. Dies wäre nützlich für Projekte wie Offshore-Windparks, Ölbohrungen und Meeresbodenabbau,“ schreibt BBC. Eine viel umweltfreundlichere Lösung wäre es natürlich, den Abbau von fossilen Brennstoffen im Meer ganz zu unterlassen, aber das ist eine andere Geschichte.

Dennoch gibt es Zweifel, ob ein Ökosystem aus lebenden Sensoren zuverlässig funktionieren kann. Sidharth Kaushal, Spezialist für Seekriegsführung, verweist auf frühere Versuche, U-Boote anhand des Leuchtens von biolumineszierendem Plankton aufzuspüren. Angeblich wurde einmal ein U-Boot versenkt, aber andere Erfolge waren nur selten zu verzeichnen. „Die Bemühungen der Sowjets und der Amerikaner im Kalten Krieg, [das Plankton] systematisch zu nutzen, waren erfolglos“, sagt Kaushal. „Zum Teil, weil sie keine Möglichkeit hatten, falsch positive Ergebnisse, wie die Reaktion eines vorbeiziehenden Wals, von den echten zu unterscheiden.

Wie dem auch sei, wir haben seit dem Kalten Krieg große technologische Fortschritte gemacht. Die Krabben- und Zackenbarsch-Methoden würden durch Algorithmen, künstliche Intelligenz und spezielle Software verbessert, um sozusagen das Rauschen zu reduzieren und genauere Messwerte über die Quelle und den Standort eines Objekts von Interesse zu erhalten.

In jedem Fall ist jeder Fortschritt auf diesem Gebiet ein Gewinn für die Wale, die in unverhältnismäßig hohem Maße von Sonaren betroffen sind. Und vielleicht können die natürlichen Sonare zusammen mit Satellitentechnologie eines Tages die Schädigung von Meeresbewohnern verhindern.

Satellitentechnologie kann dabei helfen, das Geheimnis von Walstrandungen zu lösen

Satellitenbilder und KI könnten künftig gestrandete Wale schneller entdecken und so Forschenden helfen, die Ursachen für das Phänomen besser zu verstehen.

Project Zamba: Open Data und KI für den Schutz der afrikanischen Tierwelt

Kamerafallen, die für den Artenschutz eingesetzt werden, zeichnen tausende Videoclips auf. Wer soll das alles sichten? Ein Open-Data-Projekt hilft, relevantes Bildmaterial automatisch zu erkennen.

Mit KI Kondensstreifen vermeiden: Ein Durchbruch in der Luftfahrt?

Kondensstreifen sind ein wenig bekannter, aber bedeutender Verursacher von Treibhausgasemissionen. Eine neue KI-Lösung könnte sie vermeiden helfen.

BEEHAVE – Honigbienen als Bestäuber besser verstehen und schützen

BEEHAVE simuliert die Entwicklung eines Honigbienenvolkes – darunter auch sein Nektar- und Pollensuchverhalten – unter verschiedenen Bedingungen.

Wie viel Geld fließt tatsächlich in Klimamaßnahmen? Ein neues Modell gibt Antworten

ETH-Forschende haben ein neues Modell vorgestellt, das mithilfe von maschinellem Lernen Ungenauigkeiten in der globalen Klimafinanzierung aufdeckt.

Super-Sortierroboter steigern Recycling-Quote

Durch ineffizientes Sortieren landen 25 Prozent der Abfälle fälschlicherweise auf der Mülldeponie. Immer öfter helfen Roboter beim Recycling.

Destination Earth: Digitaler Zwilling soll in die Zukunft navigieren

Das EU-initiierte Projekt Destination Earth setzt auf einen Erd-Zwilling, um die Auswirkungen des Klimawandels vorherzusagen und die Wechselwirkungen zwischen Mensch und Umwelt zu analysieren.

Torge Peters/ Studio Nørden
Policy Brief: Handlungsempfehlungen und konkrete Maßnahmen für den nachhaltigen Einsatz von KI

Künstliche Intelligenz kann auch Lösungen für drängende Herausforderungen im Umwelt- und Klimaschutz bieten. Doch dabei dürfen sozial-ethische und ökologische Aspekte in den Anwendungen nicht außer Acht gelassen werden. In einem Policy Brief fassen wir diese zusammen.