Een onderzoek door MBARI-onderzoekers en hun medewerkers, vandaag gepubliceerd in Ecology Letters werpt nieuw licht op de bewegingen van mysterieuze, bedreigde blauwe vinvissen. Het onderzoeksteam gebruikte een directionele hydrofoon op MBARI's onderwaterobservatorium, geïntegreerd met andere geavanceerde technologieën, om te luisteren naar de bloeiende vocalisaties van blauwe vinvissen. Ze gebruikten deze geluiden om de bewegingen van blauwe vinvissen te volgen en ontdekten dat deze oceaanreuzen reageren op veranderingen in de wind.

Langs de centrale kust van Californië zorgen lente en zomer voor opwelling van de kust. Van maart tot juli duwen seizoenswinden de bovenste laag water naar zee, waardoor het koude water eronder naar de oppervlakte kan stijgen. Het koelere, voedselrijke water voedt de bloei van minuscuul fytoplankton, waardoor het voedselweb in Monterey Bay een vliegende start krijgt, van kleine garnaalachtige krill tot gigantische walvissen. Wanneer de wind voor een opwelling zorgt, zoeken blauwe vinvissen de pluimen van koeler water op, waar krill het meest voorkomt. Wanneer de opwelling stopt, gaan de walvissen uit de kust naar een leefgebied dat wordt doorsneden door scheepvaartroutes.

"Dit onderzoek en de onderliggende technologieën openen nieuwe vensters in de complexe en prachtige ecologie van deze bedreigde walvissen", zegt John Ryan, een biologische oceanograaf bij MBARI en hoofdauteur van deze studie. "Deze bevindingen tonen een nieuwe bron aan voor managers die manieren zoeken om blauwe vinvissen en andere soorten beter te beschermen."

De directionele hydrofoon is een gespecialiseerde onderwatermicrofoon die geluiden opneemt en identificeert uit welke richting ze afkomstig zijn. Om deze technologie te gebruiken om bewegingen van blauwe vinvissen te bestuderen, moesten onderzoekers bevestigen dat de hydrofoon op betrouwbare wijze walvissen volgde. Dit betekende het afstemmen van de akoestische peilingen op een roepende walvis die werd gevolgd door GPS. Met vertrouwen in de vastgestelde akoestische methoden, onderzocht het onderzoeksteam twee jaar akoestische tracking van de regionale blauwe vinvispopulatie.

Deze studie bouwde voort op eerder onderzoek onder leiding van MBARI Senior Scientist Kelly Benoit-Bird, waaruit bleek dat zwermen voedergewassen - ansjovis en krill - reageerden op opwelling van de kust. Deze keer combineerden onderzoekers satelliet- en aanmeergegevens van opwellende omstandigheden en echoloodgegevens over krillaggregaties met de akoestische sporen van foeragerende blauwe vinvissen vastgelegd door de directionele hydrofoon.

"Uit eerder werk van het MBARI-team bleek dat wanneer de opwelling langs de kust het sterkst was, ansjovis en krill dichte zwermen vormden in opwellende pluimen. Nu hebben we geleerd dat blauwe vinvissen deze dynamische pluimen volgen, waar overvloedige voedselbronnen beschikbaar zijn", legt Ryan uit.

Blauwe vinvissen herkennen wanneer de wind hun leefgebied verandert en identificeren plaatsen waar opwelling hun essentiële voedsel - krill - verzamelt. Voor een enorm dier met een gewicht tot 165 ton is het vinden van deze dichte verzamelingen een kwestie van overleven.

Hoewel wetenschappers al lang erkennen dat blauwe vinvissen Monterey Bay tijdens het opwellende seizoen seizoensgebonden bezetten, heeft dit onderzoek onthuld dat de walvissen het opwellingsproces nauw volgen op een zeer fijne schaal van zowel ruimte (kilometers) als tijd (dagen tot weken).

"Het gelijktijdig volgen van veel individuele wilde dieren is een uitdaging in elk ecosysteem. Dit is vooral moeilijk in de open oceaan, die voor ons als menselijke waarnemers vaak ondoorzichtig is", zegt William Oestreich, eerder een afgestudeerde student aan het Hopkins Marine Station van Stanford University en nu een postdoctoraal onderzoeker bij MBARI.

"De integratie van technologieën om de geluiden van deze walvissen te meten, maakte deze belangrijke ontdekking mogelijk over hoe groepen roofdieren voedsel vinden in een dynamische oceaan. We zijn enthousiast over de toekomstige ontdekkingen die we kunnen doen door blauwe vinvissen en andere luidruchtige oceaandieren af ​​te luisteren."

Achtergrond

Blauwe vinvissen (Balaenoptera musculus) zijn de grootste dieren op aarde, maar ondanks hun grote omvang hebben wetenschappers nog steeds veel onbeantwoorde vragen over hun biologie en ecologie. Deze vriendelijke reuzen komen elk seizoen samen in de regio van Monterey Bay om zich te voeden met kleine garnaalachtige schaaldieren die krill worden genoemd.

Blauwe vinvissen zijn ongrijpbare dieren. Ze kunnen zeer snel grote afstanden onder water afleggen, waardoor ze moeilijk te volgen zijn. MBARI-onderzoekers en medewerkers gebruikten een nieuwe techniek voor het volgen van het geluid van blauwe vinvissen.

MBARI's MARS-observatorium (Monterey Accelerated Research System) biedt een platform om de oceaan op nieuwe manieren te bestuderen. In 2015 installeerden MBARI-onderzoekers een hydrofoon of onderwatermicrofoon op het observatorium. De schat aan akoestische gegevens van de hydrofoon heeft belangrijke inzichten opgeleverd in het geluidslandschap van de oceaan, van het trek- en voedingsgedrag van blauwe vinvissen tot de impact van geluid van menselijke activiteiten.

In 2019 installeerden MBARI en de Naval Postgraduate School een tweede hydrofoon op het observatorium. De directionele hydrofoon geeft de richting aan waaruit een geluid afkomstig is. Deze informatie kan ruimtelijke patronen voor geluiden onder water onthullen en identificeren waar geluiden vandaan komen. Door de B-oproep van blauwe vinvissen te volgen - de krachtigste en meest voorkomende vocalisatie onder de regionale populatie blauwe vinvissen - konden onderzoekers de bewegingen van individuele walvissen volgen terwijl ze in de regio foerageren.

Onderzoekers vergeleken de opnamen van de directionele hydrofoon met gegevens die zijn vastgelegd door tags die wetenschappers van de Stanford University eerder hadden ingezet op blauwe vinvissen. Het valideren van deze nieuwe akoestische volgmethode opent nieuwe mogelijkheden voor het gelijktijdig registreren van de bewegingen van meerdere walvissen. Het kan ook door dieren gedragen tag-onderzoek mogelijk maken door onderzoekers te helpen walvissen te vinden om te taggen.

"De geïntegreerde reeks technologieën die in dit artikel wordt gedemonstreerd, vertegenwoordigt een transformatieve toolkit voor interdisciplinair onderzoek en mesoschaal-ecosysteemmonitoring die op schaal kan worden ingezet in beschermde mariene habitats. Dit is een game-changer en brengt zowel de walvisbiologie als de biologische oceanografie naar een hoger niveau ", zegt Jeremy Goldbogen, universitair hoofddocent aan het Hopkins Marine Station van Stanford University en co-auteur van de studie.

Deze nieuwe methodologie heeft niet alleen implicaties voor het begrijpen hoe walvissen omgaan met hun omgeving en met elkaar, maar ook voor het bevorderen van beheer en behoud.

Ondanks bescherming blijven blauwe vinvissen bedreigd, voornamelijk door het risico van aanvaringen met schepen. Deze studie toonde aan dat blauwe vinvissen in Monterey Bay National Marine Sanctuary regelmatig leefgebied bezetten dat wordt doorkruist door scheepvaartroutes. Het akoestisch volgen van walvissen kan realtime-informatie opleveren voor resourcemanagers om risico's te beperken, bijvoorbeeld door de snelheid van het vaartuig te verlagen of om te leiden tijdens kritieke perioden.

"Dit soort geïntegreerde tools zouden ons in staat kunnen stellen om kortstondige biologische hotspots ruimtelijk en tijdelijk te volgen en uiteindelijk zelfs te voorspellen. Dit belooft een keerpunt te worden in het adaptieve beheer van risico's voor beschermde en bedreigde soorten", zegt Brandon Southall, president en senior wetenschapper voor Southall Environmental Associates Inc. en een co-auteur van het onderzoek. + Verder verkennen

Geluid geeft nieuw inzicht in het leven van blauwe vinvissen