Markierte Robben mit Sensoren helfen Meeres- und Klimaforschung
Von Lilian Dove, Brown University
Eine überraschende Technik hat Wissenschaftlern dabei geholfen, die Veränderungen in den Weltmeeren zu beobachten, und zwar ohne den Einsatz von Spezialrobotern oder künstlicher Intelligenz. Es geht um die Markierung von Robben.
Mehrere Robbenarten leben um und in Antarktika und tauchen auf der Suche nach ihrer nächsten Mahlzeit regelmäßig mehr als 100 Meter tief. Diese Robben sind Experten im Schwimmen durch die starken Meeresströmungen, die das Südpolarmeer ausmachen. Ihre Toleranz für tiefe Gewässer und ihre Fähigkeit, durch raue Strömungen zu navigieren, machen diese abenteuerlichen Kreaturen zu perfekten Forschungshelfern, die Ozeanographen wie meinen Kollegen und mir bei der Erforschung des Südlichen Ozeans helfen.
Robben-Sensoren
Seit zwei Jahrzehnten befestigen Forscherinnen und Forscher Markierungen an der Stirn von Robben, um Daten in abgelegenen und unzugänglichen Regionen zu sammeln. Eine Person markiert die Robbe während der Paarungszeit, wenn der Meeressäuger an Land kommt, um sich auszuruhen, und die Markierung bleibt ein Jahr lang an der Robbe befestigt.
Ein Forscher klebt die Markierung auf den Kopf der Robbe – das Markieren der Robben hat keinen Einfluss auf ihr Verhalten. Die Markierung wird entfernt, wenn die Robbe sich mausert und ihr Fell für ein neues Jahr abwirft.
Die mit einem Sensor versehene Markierung sammelt Daten, während die Robbe taucht, und übermittelt ihren Standort und die wissenschaftlichen Daten per Satellit an die Forschungsteams, wenn die Robbe zum Luftholen auftaucht.
Die 2003 erstmals vorgeschlagene Markierung von Robben hat sich zu einer internationalen Zusammenarbeit mit strengen Standards für die Genauigkeit der Sensoren und einem umfassenden Datenaustausch entwickelt. Dank der Fortschritte in der Satellitentechnologie können Wissenschaftler nun nahezu in Echtzeit auf die von einer Robbe gesammelten Daten zugreifen.
Neue wissenschaftliche Entdeckungen mit Hilfe von Robben
Die an den Robben befestigten Sender sind in der Regel mit Druck-, Temperatur- und Salzgehaltssensoren ausgestattet, die allesamt dazu dienen, die steigenden Temperaturen im Meer und die sich ändernden Strömungen zu messen. Die Sensoren enthalten auch oft Chlorophyll-Fluorometer, die Daten über die Phytoplanktonkonzentration im Wasser liefern können.
Phytoplankton sind winzige Organismen, die die Basis des ozeanischen Nahrungsnetzes bilden. Ihre Anwesenheit bedeutet oft, dass Tiere wie Fische und Robben in der Nähe sind.
Die Sensoren der Robben können den Forschung auch Aufschluss über die Auswirkungen des Klimawandels in der Antarktis geben. Jedes Jahr schmelzen etwa 150 Milliarden Tonnen Eis in Antarktika und tragen damit zum weltweiten Anstieg des Meeresspiegels bei. Dieses Schmelzen wird durch warmes Wasser angetrieben, das von den Meeresströmungen zu den Schelfeisflächen getragen wird.
Anhand der von den Robben gesammelten Daten haben Ozeanografinnen und -grafen einige der physikalischen Wege beschrieben, die dieses warme Wasser zurücklegt, um Schelfeis zu erreichen, und wie Strömungen das daraus resultierende geschmolzene Eis von den Gletschern weg transportieren.
Robben tauchen regelmäßig unter dem Meereis und in der Nähe von Eisschelfs. Diese Regionen sind mit herkömmlichen ozeanographischen Methoden nur schwer zu untersuchen und können sogar gefährlich sein.
Im offenen Südlichen Ozean, abseits der antarktischen Küste, haben die Daten der Robben auch einen anderen Weg zur Erwärmung des Ozeans aufgezeigt. Überschüssige Wärme aus der Atmosphäre bewegt sich von der Ozeanoberfläche, die mit der Atmosphäre in Kontakt steht, hinunter in das Innere des Ozeans in sehr lokalisierten Regionen. In diesen Gebieten wandert die Wärme in die Tiefsee, wo sie nicht über die Atmosphäre abgeführt werden kann.
Der Ozean speichert den größten Teil der Wärmeenergie, die durch menschliche Aktivitäten in die Atmosphäre gelangt. Wenn Sie also verstehen, wie sich diese Wärme bewegt, können Forscher die Ozeane rund um den Globus überwachen.
Die Physik des Ozeans bestimmt das Verhalten der Robben
Die von den Robben erhobenen Daten liefern Meeresbiologinnen und biologen auch Informationen über die Robben selbst. Forschende können feststellen, wo die Robben nach Nahrung suchen. Einige Regionen, so genannte Fronten, sind Hotspots für die Nahrungssuche der See-Elefanten.
Bei Fronten erzeugt die Ozeanzirkulation Turbulenzen und durchmischt das Wasser so, dass Nährstoffe an die Meeresoberfläche gelangen, wo das Phytoplankton sie nutzen kann. Infolgedessen kann es bei Fronten zu Phytoplanktonblüten kommen, die Fische und Robben anziehen.
Die Forschungsteams nutzen die Daten der Sender, um zu sehen, wie sich die Robben an das veränderte Klima und die Erwärmung des Ozeans anpassen. Kurzfristig könnten die Robben von einer stärkeren Eisschmelze um den antarktischen Kontinent profitieren, da sie in Küstengebieten mit Löchern im Eis mehr Nahrung finden. Steigende Temperaturen unter der Oberfläche des Ozeans können jedoch dazu führen, dass sich die Beutetiere der Robben verändern und ihre Lebensgrundlage gefährden.
Robben haben der Forschung geholfen, einige der entlegensten Regionen der Erde zu verstehen und zu beobachten. Auf einem sich wandelnden Planeten werden die Daten der Markierungen auch weiterhin Beobachtungen ihrer Meeresumwelt liefern, die wichtige Auswirkungen auf das übrige Klimasystem der Erde haben.
Dieser Artikel ist eine Wiederveröffentlichung aus The Conversation unter einer Creative Commons Lizenz. Lest hier den Originalartikel.
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