Jahrzehntelang war die Erforschung von Pottwalen (Physeter Macrocephalus ) ein logistischer Albtraum für Meeresbiologen. Diese Kreaturen sind Meister des Ausweichens, können 1.300 bis 4.000 Fuß tief tauchen und jährlich bis zu 24.000 Meilen zurücklegen. Herkömmliche Forschungsmethoden, die auf dem Anbringen physischer Markierungen an Walen beruhen, sind durch die kurze Batterielebensdauer begrenzt – sie dauert normalerweise nur ein bis drei Tage. Dieses kurze Fenster bietet nur einen bruchstückhaften Einblick in ihr Leben und hinterlässt große Lücken in unserem Verständnis ihrer sozialen Strukturen und Kommunikation.
Eine bahnbrechende Technologie soll diese Lücken schließen. Das Projekt CETI (Cetacean Translation Initiative) hat einen autonomen Unterwassergleiter mit integrierter KI entwickelt, der die Lautäußerungen von Pottwalen in Echtzeit verfolgen kann, ohne ihr natürliches Verhalten zu stören. In einer in Scientific Reports veröffentlichten Studie wird detailliert beschrieben, dass dieses System einen bedeutenden Fortschritt in der minimalinvasiven Meeresbiologie darstellt.
Der „Waymo des Meeres“
Die Kerninnovation liegt in der Fähigkeit des Segelflugzeugs, unter Wasser selbstständig zu denken und zu reagieren. Während alle Unterwassergleiter über einen Standardnavigationscomputer zur Steuerung der Bewegung verfügen, verfügt das System von CETI über einen maßgeschneiderten Sekundärcomputer, der als „Rücksitzfahrer“ fungiert. Dieser in Zusammenarbeit mit dem französischen Meeresrobotikunternehmen Alseamar entwickelte Bordprozessor führt Erkennungsalgorithmen aus, die Pottwalklicks und Codas (charakteristische Klangmuster) sofort identifizieren.
„Mit dem neuen Segelflugzeug erweitern wir die Fähigkeiten des ‚Backseat Driver‘ erheblich, indem wir vollständige Missionsänderungen (z. B. unterschiedliche Tauchpläne) ermöglichen“, erklärt Roee Diamant, Unterwasserakustikleiter des Projekts CETI. „Dies ermöglicht eine völlig autonome Steuerung des Segelflugzeugs zur Verfolgung von Walen – eine Premiere für Unterwasser-Segelflugzeuge wie das Waymo der Unterwasserwelt.“
Diese Autonomie ist von entscheidender Bedeutung. Das Segelflugzeug verwendet vier speziell angefertigte Hydrophone, um die Quelle von Unterwasserrufen zu triangulieren. Sobald ein Wal geortet wird, passt die KI den Weg des Fahrzeugs an, um die Nähe zu wahren. Wenn das Segelflugzeug alle paar Stunden auftaucht, überträgt es Daten per Satellit, kalibriert Sensoren neu und empfängt aktualisierte Missionsparameter, bevor es wieder abtaucht. Dieser Zyklus ermöglicht eine kontinuierliche Langzeitüberwachung, die bisher nicht möglich war.
Warum das wichtig ist: Walsprache freischalten
Die Möglichkeit, einzelnen Walen über längere Zeiträume zuzuhören, eröffnet der Forschung neue Möglichkeiten. David Gruber, Gründer und Präsident des Projekts CETI, weist darauf hin, dass diese Technologie es Wissenschaftlern ermöglicht, komplexe soziale Dynamiken zu beobachten, beispielsweise wie Kalbwale clanspezifische Dialekte lernen.
Derzeit führt das Projekt CETI Feldforschung in einem 12 mal 12 Meilen großen Gebiet vor der Küste von Dominica in der Karibik durch. Hier haben Forscher bereits Geburten beobachtet und mit der Entschlüsselung der „Alphabete“ von Pottwalen begonnen. Allerdings sind Pottwale nicht auf kleine Gebiete beschränkt. Durch die Ausweitung der Überwachungsmöglichkeiten über diese einzelne Region hinaus können Wissenschaftler verfolgen, wie sich Dialekte in verschiedenen Meeresbecken unterscheiden und wie sich soziale Netzwerke über weite Entfernungen bilden.
Ein ruhiger Beobachter
Eine große Herausforderung in der Meeresbiologie besteht darin, die Datenerfassung mit dem Tierschutz in Einklang zu bringen. Herkömmliche Forschungsschiffe können Wale durch Lärm und physische Anwesenheit stören. Der Ansatz von CETI legt Wert auf minimale Eingriffe. Der Gleiter arbeitet leise und ist so programmiert, dass er aufsteigt und sich subtil neu positioniert, sobald Lautäußerungen erkannt werden, anstatt die Tiere aggressiv zu jagen.
„Hier erweitern wir diesen minimalinvasiven Ansatz durch den Einsatz eines selbstgesteuerten Unterwassergleiters, der leise und störungsfrei arbeitet“, sagt Diamant.
Diese Methode steht im Einklang mit umfassenderen ethischen Veränderungen in der Meereswissenschaft und geht weg von aufdringlicher Markierung hin zu passiver Fernbeobachtung. Indem sie den Lebensraum der Wale respektieren, können Forscher naturalistischere Daten zu Verhalten und Kommunikation sammeln.
Fazit
Die Integration der KI-gesteuerten Autonomie in Unterwassergleiter markiert einen entscheidenden Moment für die Walforschung. Durch die langfristige, nicht-invasive Verfolgung von Pottwalen verbessert diese Technologie nicht nur die Datenqualität, sondern respektiert auch das natürliche Verhalten der Tiere. Da diese Systeme immer ausgefeilter werden, versprechen sie, unser Verständnis der Walgesellschaften und der komplizierten Sprachen, die sie zur Navigation durch die Tiefsee nutzen, zu vertiefen.
