Walsturz

Globale Kartierung bekannter Walstürze[7]

Der Großteil der verendeten Wale sinkt auf den Meeresgrund, jedoch stranden geschätzt bis zu 10 Prozent an den Küsten, wobei es mitunter zu Massenstrandungen kommen kann. Da der Kadaver eines gestrandeten Wals Gase bildet und es so zu einer Walexplosion kommen kann, ist es sowohl aus Sicherheitsgründen als auch aus gesundheitlicher Sicht sinnvoller, gestrandete Walkadaver nicht an der Küste zu belassen, sondern sie wieder ins Meer zu schleppen und sie dort zu versenken.[8]

In der nährstoffarmen Tiefsee verwandelt ein Walsturz das begrenzte Stückchen Meeresboden, wo er liegt, für eine längere Zeit in eine Art Oase, da anderen Organismen hier ein Vielfaches der sonst kargen Nährstoffe zur Verfügung steht. Forscher fanden heraus, dass die direkte Umgebung für 100 bis 200 Jahre von dem außergewöhnlichen Ereignis profitiert,[9] und auch Fischer profitierten für bis zu 100 Jahre von erhöhten Fangraten in der Nähe von Walstürzen.[7]

Ein Quadratmeter Tiefseemeeresboden erhält durch einen Walsturz auf einen Schlag ein Nährstoffangebot, das sonst im Laufe von 2000 Jahren zur Verfügung stünde.[10]

Die vollständige Zersetzung erstreckt sich über einen Zeitraum von Jahren bis Jahrzehnten und wird in drei[9][11] Phasen unterteilt, in denen organische Stoffe verwertet werden. Diesen schließt sich eine vierte Phase an, in der die mineralischen Reste von Suspensionsfressern bewohnt werden.[11] Wie schnell der Walkadaver am Meeresgrund abgebaut wird, hängt nicht nur von seiner Größe ab, sondern auch von der Tiefe, in der er sich befindet, sowie der Wassertemperatur und der Geschwindigkeit, mit der er besiedelt wird.[11]

Zu den Tieren, die von Tiefsee-U-Booten (wie Alvin (DSV-2)) aus oder mithilfe von ferngesteuerten Unterwasserfahrzeugen an Walstürzen beobachtet wurden, zählen unter anderem Haie, Schleimaale, Hummerartige und Krebse aus der Teilordnung der Mittelkrebse, Borstenwürmer, Garnelen, Riesenasseln, Bartwürmer (insbesondere der Gattung Osedax), Krebse und Seegurken sowie zahlreiche Weichtiere.[12][13]

Zu den Organismen, die am längsten von einem Walkadaver am Meeresgrund zehren, zählen Einzeller, Bakterien und Mikroben.[14]

Schleimaale können Knoten bilden, um in der 1. Phase besser Teile aus Kadavern reißen zu können

Der Walsturz durchläuft je nach Aufteilung drei oder vier Zerfallsstadien, in denen das Biotop unterschiedlichen Arten als Nahrungsquelle, Aufenthaltsort und Kinderstube dient.[11] Ähnlich wie die Lebenserwartung eines Wals bei etwa 50 bis 75 Jahren liegt, versorgt auch sein Kadaver die Meeresregion, in der er aufkommt, für etwa 50 bis 75 Jahre mit zusätzlichen Nährstoffen, die unterschiedlichen Tieren Nahrung und/oder eine Möglichkeit bieten, sich anzusiedeln.[15][9]

Diese geregelte Abfolge verschiedener Stadien, die eine veränderte Zusammensetzung diverser Spezies beinhaltet, ist mit der biologischen Sukzession vergleichbar, deren Ablauf an Land ein Teilbereich der Landschaftsökologie ist.

Phase Eins: Mobile Aasfresser

Der Grönlandhai, der zu den ersten Besuchern von Walstürzen zählt, gehört zu den Schlafhaien

Seekatze der Gattung Chimaera[15]

Der Walkadaver sinkt auf den Grund des Ozeans, nachdem die Gase, die sich in seinem Inneren gebildet haben, entwichen sind. Die Anfangsphase ist durch das Auftreten von Fischen gekennzeichnet, die zunächst das Fleisch und die weicheren Gewebe des Kadavers fressen. Hierzu zählen Schleimaale (wie Eptatretus deani[16]), Seekatzen und unterschiedliche Arten von Haien, wie Schlafhaie. Gemeinsam können sie täglich 40 bis 60 Kilogramm des toten Wales konsumieren. Doch auch kleinere Tiere, wie Flohkrebse, konnten bereits in dieser frühen Phase nachgewiesen werden.[17][15][9][18]

Die erste Phase dauert typischerweise einige Monate (bei Kleinwalen) bis etwa eineinhalb[19] oder maximal zwei Jahre.[15] Nach Ablauf von zwei Jahren ist das Skelett des Wals vollständig freigelegt und weist keine Weichteile mehr auf.[10]

Phase Drei: Schwefelverwerter und ihre Fressfeinde

Zu den Profiteuren der dritten Phase zählen unterschiedliche Einzeller der Rotaliida

Das Besondere an den Urbakterien oder Archaeen, die einen Walsturz besiedeln, sind ihre sulfatreduzierenden (sulfidogenen) oder methanbildenden Eigenschaften.[4]

Mittels Chemotrophie verwerten spezialisierte, anaerobe Bakterien wie die zu den Gammaproteobacteria zählende Gattung Beggiatoa außerdem die in den Knochen verbliebenen Fette (Lipide). Schwefeloxidierende Bakterien siedeln sich in Matten an und bieten die Nahrungsgrundlage für andere Organismen, zu denen Muscheln, Napfschnecken und Meeresschnecken zählen. Da Walknochen einen Anteil von vier bis sechs Prozent des ursprünglichen Gesamtgewichtes an Lipiden enthalten, kann es zwischen 50 und 100 Jahren dauern, bis sie komplett verwertet worden sind.[17]

In dieser Phase konnten auf einem vor Vancouver Island (Kanada) untersuchten Walfall verschiedene Einzeller aus der Familie der Rotaliida nachgewiesen werden, darunter die Spezies Uvigerina peregrina, Pseudoparrella pacifica, Bolivina spissa, Bulimina striata und Takayanagia delicata. Die Spezies Cassidulinoides parkeriana war dabei vermehrt in den oberen Schichten der marinen Sedimente zu finden, die sich unterhalb des Walfalls befanden.[18][14]

Auch kleine Muscheln der Gattung Thyasiridae konnten an einem Fundort im Kosterfjord vermehrt an Walstürzen nachgewiesen werden.[21]

Nahaufnahme eines bereits skelettierten Walsturzes

Oktopusse mit einem Walkadaver am Davidson Seamount in der Monterey Bay vor Kalifornien

Zahlreiche unterschiedliche Arten profitieren von der Verfügbarkeit dieser Nährstoffoasen am Meeresgrund. Durch die drastische Abnahme des Walbestandes ist auch die Anzahl von Walkadavern stark zurückgegangen. Schätzungsweise starb aus diesem Grund bereits etwa die Hälfte der Arten aus, die Walfälle besiedeln.[16]

Insgesamt konnten im Laufe der Zeit über 400 unterschiedliche Spezies auf Walfällen identifiziert werden, von denen etwa 30 Arten ausschließlich in diesem Lebensraum anzutreffen sind.[17] Ein Teil der an Walstürzen gefilmten Arten wurde hier erstmals gefilmt.[12] Bereits bei einer frühen Untersuchung aus dem Jahr 2003 wurden 407 unterschiedliche Arten gezählt, die im Laufe der unterschiedlichen Phasen auftraten. Einige dieser Arten waren auch an hydrothermalen Rauchern und kalten Sickerquellen zu finden.[9]

Bei Kleinstlebewesen, die Walstürze besiedeln, wie Mikroorganismen und Archaeen, wurde mittels DNA-Sequenzierung eine höhere Variationsbreite an rRNA festgestellt als in anderen Regionen.[4]

Zu den Spezies, die an Walfällen auftreten, zählen unter anderem:

Weichtiere

• Kopffüßer, 22 Spezies von Kraken insbesondere Tiefseeoktopusse der Gattung Bathypolypus, sowie Echte Kraken der Familie Enteroctopodidae[1]
• Ringelwürmer
  • Bartwürmer der Gattung Osedax[1]
  • Kalkröhrenwürmer[7]
  • Vielborster der Familie Dorvilleidae (z. B. Ophryotrocha eutrophila und O. craigsmithi[22])
• Muscheln und Schalenweichtiere
  • Bathymodiolus (z. B. Terua pacifica, Adipicola pelagica und Idas washingtonius)[9]
  • Kahnfüßer[20]
  • Miesmuscheln (wie Adipicola pacifica[20])
  • Napfschnecken[10]
  • Veneridamuscheln (insbesondere der Familie Vesicomyidae)

Neumünder

• Stachelhäuter
  • Schlangensterne

Krebstiere

• Ranzenkrebse[20]
  • Riesenasseln der Gattung Bathynomus
• Höhere Krebse
  • Stein- und Königskrabben der Gattung Paralomis[13]
  • Flohkrebse aus der Familie der Lysianassidae, wie Orchomenella obtusa

Fische

• Seekatzen
• Grönlandhaie (aus der Gattung der Schlafhaie)[23]
• Schollen, wie z. B. Lyopsetta exilis

• Craig R. Smith (2007): Whales, Whaling, and Ocean Ecosystems. Chapter 22: Bigger is better, University of California Press doi:10.1525/9780520933200-026

• National Marine Sanctuary Foundation: Information mit Video; vom 18. Januar, 2021 (englisch)
• Stern: Video eines Walsturzes von 2019: Bartenwal vor Kalifornien, Aufnahme der EV Nautilus, (1:10 Min.)
• Schmidt Ocean Institute: Video eines Walfalls vor Australien
• Die Phasen des Walsturzes The Stages of Whale Decomposition auf YouTube (englisch).
• Videoplaylist von Walstürzen, die von der Natilus-Expedition aufgezeichnet wurden