Onderzoekers hebben de wiskundige vergelijkingen van de chaostheorie gebruikt om de gegevens van de langetermijnmonitoring van een elektronisch getagde narwal te analyseren. Ze hebben voorheen onopgemerkte dagelijkse patronen geëxtraheerd binnen wat aanvankelijk leek op onregelmatig duik- en oppervlakterustgedrag, met behulp van records die zich over 83 dagen uitstrekken.

"Terwijl door dieren gedragen oceaansensoren doorgaan en meer gegevens verzamelen, is er een gebrek aan adequate methoden om records van onregelmatig gedrag te analyseren", zegt geofysicus Evgeny A. Podolskiy van de Hokkaido University, eerste auteur van het onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift PLOS Computational Biology .

Podolskiy ontwikkelde de procedure om gedragspatronen in schijnbaar onhandelbare complexiteit te vinden met Mads Peter Heide‐Jørgensen van het Greenland Institute of Natural Resources.

Narwallen (Monodon monoceros) zijn relatief kleine walvissen die worden gevonden in de Arctische zeeën, beroemd om hun lange enkele slagtanden en de eenhoorns van de zee worden genoemd. Ze zijn een van de meest bedreigde Arctische soorten als gevolg van klimaatverandering, menselijke activiteit en predatie door invasieve soorten als orka's. De narwallen staan ​​bekend om het maken van duiken tot extreme diepten van meer dan 1800 meter. Hun levenscyclus is nauw verbonden met zee-ijs, dat snel afneemt.

Podolskiy en Heide‐Jørgensen hebben hun expertise op het gebied van signaalverwerking en biologgen gecombineerd om de volledige diversiteit aan gedragingen van een narwal met satellietzenders te begrijpen. Wiskundige technieken die zijn ontwikkeld als onderdeel van de chaostheorie, kunnen gecompliceerd en schijnbaar chaotisch gedrag in dynamische systemen interpreteren om toestanden te onthullen die 'aantrekkers' worden genoemd en waarnaar de systemen geneigd zijn zich te ontwikkelen. In wezen identificeert de aanpak significante patronen die anders moeilijk te detecteren zouden zijn.

De analyse van het gedrag van de elektronisch gelabelde narwal, geïnspireerd door Podolskiy's eerdere werk over turbulentie, onthulde een dagelijks patroon van activiteit en hoe het werd beïnvloed door veranderende seizoenen, kenmerken van narwalgedrag die voorheen niet werden herkend. Het dier rustte rond het middaguur dichter bij de oppervlakte, maar toen ze op dat moment doken, waren de duiken erg diep. Tijdens de schemering en 's nachts werden de duiken ondieper maar ook intenser, mogelijk als gevolg van de jacht op inktvis, die bekend staat om zijn dagelijkse verticale migratie. Er werd ook gevonden dat toegenomen zee-ijs de oppervlakte-activiteit van de narwal beperkt en gecorreleerd is met intensiever duiken.

"Onze aanpak is relatief eenvoudig te implementeren en kan langetermijngegevens in kaart brengen en labelen, verschillen tussen het gedrag van individuele dieren en verschillende soorten identificeren, en ook verstoringen in gedrag detecteren die worden veroorzaakt door veranderende invloeden", suggereren de auteurs.

De onderzoekers verwachten dat hun nieuwe methode vooral nuttig kan zijn voor het beoordelen van de uitdagingen voor narwallen en andere Arctische dieren als gevolg van klimaatverandering en het verlies van zee-ijs. Dergelijke informatie kan van vitaal belang zijn bij het aannemen van beleid ter bescherming van bedreigde diersoorten in het licht van natuurlijke veranderingen en toegenomen menselijke activiteit. + Verder verkennen

Narwallen duiken minstens de helft van de tijd op zoek naar voedsel, kunnen enkele dagen vasten na de maaltijd