Zwei Buckelwale im von oben

Das Kalbungsverhalten der Buckelwale rund um die japanische Insel Miyakejima ist in den vergangenen Jahren zu einem Indikator für sich verändernde Ökosysteme geworden. Das Miyakejima Whale Blow Projekt setzt deshalb auf Ferngläser von ZEISS, um die Drohnen während der Sammlung von Blasproben für DNA-Analysen zu verfolgen. Die gewonnenen Informationen über die Meeressäugetiere sind sowohl für die wissenschaftliche Forschung als auch für Naturschutzmaßnahmen und den Ozeanschutz von großer Bedeutung.

Sie sind durch ihre melodischen Gesänge und einzigartigen Sprünge aus dem Wasser mit gekrümmten Rücken bekannt: Buckelwale. Der Gesang dient den Meeressäugetieren zur Kommunikation untereinander. Besonders während Paarungszeiten verwenden Bullen ihn, um das Weibchen anzuziehen und sich im Anschluss gemeinsam zu synchronisieren. So hört man die Klänge besonders in warmen Gewässern, in denen sich Buckelwale zum Kalben niederlassen.

Küste in Japan

Die Küste der japanischen Insel Miyakejima zählt ebenfalls zu den Kalbungsgebieten und ist jährlich das Ziel dutzender Buckelwale, die aus den kalten Polregionen zur Paarung in warme Gewässer ziehen. Doch das war nicht immer so. Der Kurishio-Strom, der sich seit 2017 immer mehr verschiebt und die Erderwärmung haben die Wassertemperaturen im letzten Jahrzehnt stark nach oben getrieben. Was zunächst vorteilhaft für das Fortpflanzungsverhalten der Buckelwale scheint, kann jedoch langfristig schwere Folgen haben. Denn während die Erwärmung der Gewässer vorübergehend bessere Kalbungsbedingungen für Buckelwale schaffen kann, führen die Veränderungen im Kurishio-Strom zu einem Ungleichgewicht im marinen Ökosystem. Das kann ihre Nahrungsressourcen und Wanderungsmuster beeinträchtigen und langfristig sogar die Populationen der Buckelwale und anderer Meerestiere gefährden.

Die Kontinuität des Lebens: Miyakejima-Wale in Japan

Yuko Tajima schaut durch ein ZEISS Fernglas

Von Blasproben zur DNA-Analyse: Miyakejima Whale Blow Projekt

Aufgrund der Buckelwale, die sich vermehrt vor der Küste Japans, speziell Miyakejima aufhalten, zieht das Gebiet neben Touristen vor allem Forschende an. Das Miyakejima Whale Blow Projekt, ist eines dieser Forschungsprojekte. Mit der Hilfe von Drohnen sammeln sie Blasproben – winzige Wassertropfen aus der Ausatmung von Walen – ohne sie direkt zu stören. Die optischen Technologien von ZEISS spielen dabei eine wichtige Schlüsselrolle. Die Ferngläser ermöglichen den Forschenden, den Blas der Buckelwale aus einer Entfernung von etwa 2 km zu bestätigen und den Flug der Drohne zu verfolgen. Durch die innovative, non-invasive Forschungsmethode des Miyakejima Whale Blow Projektes gelang es dem Forschungsteam in den letzten drei Jahren, zahlreiche DNA-Proben aus dem Blas der Buckelwale zu gewinnen.

 

Die gewonnen DNA-Proben ermöglichen es dem Team hinter dem Miyakejima Whale Blow Projekt, die Verbindungen der Tiere untereinander besser nachzuvollziehen. So können sie Verwandtschaftsbeziehungen von Müttern und Kälbern, aber auch benachbarten Gruppen untereinander aufdecken. Bisherige Ergebnisse haben Wale identifiziert, die aus verschiedenen Regionen nach Miyakejima reisen, darunter die Philippinen, Okinawa, Ogasawara, Russland, die östlichen Aleuten, Südostasien und Hawaii. Mit der Hilfe von ZEISS Mikroskopen untersucht die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler außerdem das Blas nach enthaltenen Viren, Bakterien und Mikroben. Das gibt Aufschluss über Erkrankungen wie Influenza oder Lungenentzündungen, an denen auch Buckelwale erkranken können.

Big Numbers

  • 56 %

    Rückgang mariner Arten zwischen 1970 und 2020.1

  • Ca. 17.500

    Buckelwale leben im Nordpazifik.2

  • 1,6 Mio. km²

    ist der Great Pacific Garbage Patch groß.3

  • Bis zu 60 %

    aller Wale haben Plastik im Magen.4

  • 2050

    wird es keinen Seevogel ohne Plastik im Magen geben.5

Yuko Tajima arbeitet an einem ZEISS Mikroskop

Wie sich Plastik durch marine Ökosysteme frisst

Die Meere werden zunehmend wärmer und gefährden somit das Gleichgewicht maritimer Ökosysteme. Doch es gibt noch weitere kritische Faktoren, die sich negativ auf die Ozeane und ihre Bewohner auswirken: Die Verschmutzung der Meere – besonders durch Plastik. Sie stellt eine massive Bedrohung besonders für Meeresbewohner wie Fische, Delfine oder auch Wale dar. Dr. Yuko Tajima vom Nationalmuseum für Natur und Wissenschaft Japans führt deshalb landesweite Strandungsuntersuchungen durch, um marine Säugetiere zu untersuchen, die an Land gespült werden. Ihre Forschung hat Mikroplastik in gestrandeten Walen und Delfinen nachgewiesen, was zeigt, wie sich Verschmutzung durch das marine Nahrungsnetz bis zu großen Säugetieren ausbreitet.

Obwohl in den Blasproben von Buckelwalen aus Miyakejima bisher kein Mikroplastik nachgewiesen wurde, heben die Ergebnisse der Strandungsuntersuchungen eine ernüchternde Realität hervor: Plastikverschmutzung erreicht die Spitze der Nahrungskette und letztendlich auch die Menschen selbst. Jüngste Studien haben bereits Mikroplastik im menschlichen Blut nachgewiesen.6 Welche langfristigen gesundheitlichen Folgen das auf uns Menschen hat, ist dabei noch nicht ausreichend erforscht.

Schülerin schaut durch ein ZEISS Fernglas

Kinder und Jugendliche zu Umweltschutz inspirieren

Um bereits in jungen Jahren ein Bewusstsein für Umwelt- und Artenschutz zu schaffen, bietet Dr. Tajima Kindern und Jugendlichen verschiedene Workshops und Aktivitäten an. Landesweit untersuchen sie gemeinsam gestrandete Tiere und erleben dabei sowohl die Faszination des maritimen Lebens als auch den Tod – denn sie liegen eng beieinander. So werden die Jugendlichen dazu zu ermutigen, die Natur mit allen fünf Sinnen zu erleben, um eine tiefere Verbindung zu ihr aufzubauen. Zudem lernen sie, warum Umweltschutz von enormer Bedeutung ist und erhalten erste Einblicke in die Forschung.

Die Forschenden von morgen inspirieren und Begeisterung für Wissenschaft wecken – das ist auch das Ziel von „A Heart for Science“, der internationalen Initiative von ZEISS zur MINT-Förderung für Jugendliche zwischen 12 und 18 Jahren. Um die Bedeutung von Wissenschaft für Nachhaltigkeit in das Bewusstsein der jungen Generation zu rücken, finden deshalb regelmäßig Workshops unter der Leitung von ZEISS Mitarbeitenden zu diesen Themengebieten statt.

Yuko Tajima in einer Interviewsituation

Ich glaube, wenn wir mit diesen Programmen weitermachen, können wir gemeinsam auf eine hoffnungsvolle Zukunft hinarbeiten.

Yuko Tajima Dr. med. vet., Ph.D., Nationalmuseum für Natur und Wissenschaft Abteilung Zoologie, Bereich Wirbeltiere, leitende Kuratorin

Im Fokus: Schutz mariner Ökosysteme

  • Marine Ökosysteme sind durch den Klimawandel und die Plastikverschmutzung stark bedroht. Der Klimawandel führt zu steigenden Meerestemperaturen und verändert die chemische Zusammensetzung der Ozeane, was das Leben vieler Meeresorganismen beeinträchtigt. Plastikverschmutzung, insbesondere Mikroplastik, gelangt durch Müllansammlungen in den Ozeanen in die Nahrungsketten und gefährdet die Gesundheit von Meeresbewohnern und letztlich auch von Menschen.

  • Das Miyakejima Whale Blow Projekt nutzt fortschrittliche Technologien von ZEISS, um DNA-Proben von Buckelwalen auf eine non-invasive Weise zu sammeln. Diese Methode ermöglicht es Forschern, wertvolle Informationen über die Wale zu gewinnen, ohne sie zu stören. Die gesammelten Daten helfen, die Auswirkungen von Umweltveränderungen auf die Wale zu verstehen und tragen zur Entwicklung effektiver Naturschutzstrategien bei.

  • Um marine Ökosysteme zu schützen, gilt es den Plastikverbrauch reduzieren und Müllsysteme auszubauen und zu befolgen. Zudem ist es wichtig einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten und somit die Erderwärmung zu reduzieren, Klimafolgen zu mindern und CO2-neutral zu werden. Bildungsinitiativen, die das Bewusstsein für Umwelt- und Artenschutz fördern, sind deshalb entscheidend, um zukünftige Generationen zu motivieren, sich aktiv für den Schutz des Planeten und damit auch der Ozeane einzusetzen.