Wale hören mithilfe der Knochen

Tiefe Frequenzen gelangen vor allem über den Unterkiefer zu den Ohren der Meeresriesen

San Diego/Stralsund. Die Schädelknochen von Bartenwalen leiten gerade bei tiefen Frequenzen die durch Schall ausgelösten Vibrationen an die Ohrknöchel weiter. Dies zeigen Simulationen am Schädel eines Finnwals. Die Erkenntnisse könnten sich auf Regulierungen von US-Behörden zu Unterwasserlärm auswirken und so dem Schutz der Tiere zugute kommen, berichten Forscher der Universität von Kalifornien (San Diego) im Fachblatt „PLOS ONE“. Nach Einschätzung eines deutschen Experten liefert die Studie erstmals einen klaren Nachweis zur Funktion des Gehörs von Bartenwalen.

Bartenwale, zu denen die bis zu 30 Meter langen Blauwale sowie Grau- oder Finnwale zählen, nutzen zur Verständigung Rufe, die gerade in extrem tiefen Frequenzen über Tausende Kilometer durch die Meere hallen. Bisher beruhten Annahmen zum Gehör dieser Wale weitgehend auf Spekulationen. Das Frequenzspektrum, das sie wahrnehmen, wurde etwa von der Bandbreite ihrer Laute abgeleitet oder von Versuchen, bei denen man die Reaktionen der Tiere auf Lärm beobachtete.

Das Frequenzspektrum überlappt sich mit der Bandbreite von menschlich verursachtem Unterwasserlärm, etwa durch den Schiffsverkehr, Bohrinseln, Rammarbeiten für Offshore-Windparks oder militärische Versuche. Dieser Lärm stört nach Ansicht vieler Biologen die Kommunikation und Orientierung der Tiere. „Bartenwale brauchen einen ruhigen Lebensraum, um sich zu verständigen“, sagt auch Harald Benke, Direktor des Deutschen Meeresmuseums in Stralsund. „In den Meeren ist es sehr laut geworden.“

„Die Risikoeinschätzung wird erschwert, weil Informationen fehlen, über welche Mechanismen Bartenwale Schall wahrnehmen und wie empfindlich sie auf verschiedene Frequenzen reagieren“, schreiben der renommierte Biologe Ted Cranford und der Ingenieur Petr Krysl. Dies zu klären, half nun das neugeborene Kalb eines Finnwals, das 2003 an der kalifornischen Küste strandete. Die beiden Forscher analysierten den Schädel des Tiers in einem speziellen CT-Scanner und erstellten daraus am Computer ein detailgetreues Modell. Dann simulierten sie, wie Schallwellen auf die verschiedenen Schädelknochen einwirken und zu den Ohrknöcheln gelangen.

Die Studie zeigt, dass Schall auch über weiches Gewebe weitergeleitet wird, jedoch vorwiegend die höheren Frequenzen. Bei tiefen Tönen reicht dies nicht aus, solche Frequenzen werden stattdessen durch den Knochen geleitet. In niedrigen Frequenzen sei diese Knochenleitung viermal empfindlicher als das Weichgewebe, im sehr tiefen Bereich zwischen zehn und 130 Hertz (Hz) sogar bis zu zehnmal sensibler.

Die Wellenlänge von 20 Hz liegt bei 75 Metern – etwa das Dreifache der maximalen Körperlänge eines Finnwals. „Knochenleitung ist bei Finnwalen und anderen Bartenwalen wahrscheinlich der vorherrschende Hörmechanismus“, schlussfolgert Cranford.

Die Studie gibt nach Ansicht von Meeresforscher Benke erstmals den exakten Nachweis zur Funktion des Gehörs von Bartenwalen. Während man von Zahnwalen gewusst habe, dass sie den Schall vor allem mithilfe des Unterkiefers empfingen, habe man bislang in Bezug auf Bartenwale lediglich spekulieren können, sagt Benke.

Die Forscher hoffen, dass ihre Ergebnisse auch dem Tierschutz dienen: „Unsere Resultate liefern wertvolle Informationen für US-Regulierungsbehörden und großindustrielle Nutzer der Meeresumgebung.“