Kann man Wale über Wasser hören? Diese Frage stellen sich viele Neugierige, vor allem diejenigen, die das Glück haben, Wale in freier Wildbahn zu beobachten. Wale sind berühmt für ihre Unterwassergesänge. Aber können diese kraftvollen Töne die Wasseroberfläche durchbrechen, so dass wir sie hören können? Die kurze Antwort? Eigentlich nicht, aber die Wissenschaft hat ein paar faszinierende Ideen! Lassen Sie uns [...]
Wir wollen erforschen, was mit den Geräuschen der Wale über Wasser passiert, wie sie sich fortbewegen und wie wir den Walen "zuhören" können, ohne nass zu werden.
Wie machen Wale unter Wasser Geräusche?
Wale sind hochgradig akustische Tiere. Sie nutzen Schall zur Kommunikation, Partnersuche, Navigation und sogar zum Auffinden von Beute. Unter Wasser bewegt sich der Schall mehr als viermal so schnell wie in der Luft, nämlich mit etwa 1.500 m/s (Nummela et al., 2007).
Dadurch können die Rufe der Wale Hunderte von Kilometern zurücklegen, ohne an Kraft zu verlieren. Das tieffrequente Stöhnen des Blauwals beispielsweise kann ganze Ozeanbecken durchqueren, aber während die Wale unter Wasser laut sind, blockiert die Meeresoberfläche den größten Teil ihrer Geräusche, die in die Luft entweichen.
Wale sind laut, aber nicht für deine Ohren
Die Kommunikation der Wale ist auf das Wasser ausgerichtet. Tatsächlich bewegt sich der Schall unter Wasser etwa 1.500 Meter pro Sekunde, viermal schneller als in der Luft (Nummela et al., 2007). Daher kann das Stöhnen eines Blauwals von anderen Walen in Hunderten von Kilometern Entfernung gehört werden, aber derselbe Ton wird durch die Wasser-Luft-Grenze blockiert.
Dies ist auf eine Fehlanpassung der akustischen Impedanz zurückzuführen. Einfach ausgedrückt: Die meisten Unterwassergeräusche prallen zurück, wenn sie die Oberfläche erreichen (Mooney et al., 2016). Der Ozean wirkt wie ein riesiger Lautsprecher, der den Schall einschließt. Wenn Sie also auf einem Bootsdeck oder einer Klippe stehen, werden Sie das Echo des Walgesangs in der Luft nicht hören.
Aber Wale machen nicht nur Lärm, sondern auch Vibrationen
Jetzt wird es interessant: Eine Studie aus dem Jahr 2016 hat gezeigt, dass Wale nicht nur druckbedingte Schallwellen erzeugen, sondern auch ein hohes Maß an Partikelbewegung, d. h. physikalische Vibrationen im Wasser (Mooney et al., 2016).
Diese Schwingungen sind stark und breiten sich weiter aus, als Wissenschaftler bisher dachten. Sie können sogar Objekte (wie Bootsrümpfe) über der Wasseroberfläche beeinflussen. Das bedeutet, dass man Wale nicht nur hören, sondern auch spüren kann.
Wie hören Wissenschaftler die Wale?
Auch wenn wir Wale über Wasser nicht mit den Ohren hören können, so können wir doch zuhören.
Wissenschaftler verwenden Hydrophone, Unterwassermikrofone, die sowohl den Schalldruck als auch die Partikelbewegung erfassen. Mit diesen Instrumenten können Forscher untersuchen, wie Wale über große Entfernungen kommunizieren (Wahlberg et al., 2016).
Schlussfolgerung
Obwohl die Wale zu den lautesten und gesanglichsten Tieren im Ozean gehören, werden ihre Gesänge unter Wasser artikuliert, um sich zu verständigen, und nicht zwischen den Ohrläppchen des Menschen. Die meisten Gesänge der Wale werden durch die Grenzfläche zwischen Wasser und Luft abgeschirmt, was auf die Physik der Schallübertragung zurückzuführen ist.
Wenn Sie also das nächste Mal Wale beobachten, sollten Sie wissen: Nur weil Sie sie nicht hören können, heißt das nicht, dass sie nicht gerade unter Ihren Füßen singen.
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FAQs
Nein, Menschen können Wale normalerweise nicht über Wasser hören. Die Stimmen der Wale sind für die Übertragung unter Wasser konzipiert und werden an der Oberfläche aufgrund der ungleichen akustischen Impedanz blockiert.
Die meisten Wallaute haben eine niedrige Frequenz und verbreiten sich effizient im Wasser, nicht in der Luft. Wenn diese Töne die Oberfläche erreichen, wird fast die gesamte akustische Energie in den Ozean reflektiert.
Es ist eine physikalische Barriere, die verhindert, dass Schall mühelos zwischen Wasser und Luft übertragen wird. Deshalb dringen Unterwassergeräusche, wie z. B. Walgesänge, nicht oft durch die Meeresoberfläche.
Ja, Wissenschaftler verwenden Hydrophone, um Walgeräusche unter Wasser aufzuspüren. Auf einigen Whale-Watching-Booten können die Besucher sogar live über Lautsprecher die Stimmen der Wale hören.
Nur wenn Sie Unterwasser-Aufnahmegeräte in Küstennähe ohne Hydrofone verwenden, sind die Walgesänge natürlich von Land oder von der Meeresoberfläche aus zu hören.
Referenzen
- Mooney, T. A., Kaplan, M. B., & Lammers, M. O. (2016). Singende Wale erzeugen ein hohes Maß an Partikelbewegungen: Implikationen für akustische Kommunikation und Gehör? Biologie Briefe, 12(10), 20160381. https://doi.org/10.1098/rsbl.2016.0381
- Nummela, S., Thewissen, J. G. M., Bajpai, S., Hussain, S. T., & Kumar, K. (2007). Schallübertragung bei archaischen und modernen Walen: Anatomische Anpassungen für das Unterwasserhören. Die anatomische Akte, 290(6), 716-733. https://doi.org/10.1002/ar.20528
