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Narwal-Stoßzähne erzählen eine beunruhigende Geschichte
Bildarchiv Wissenschaft & Gesellschaft | Getty Images

Forscher haben lange darüber diskutiert, was der 10 Fuß lange Zahn ist, der aus dem Kopf eines Narwals ausbricht für. Vielleicht hat es damit zu tun sexuelle Auswahl, und Männchen mit längeren Hörnern ziehen mehr Weibchen an. Oder vielleicht die Dinger salzgehalt spüren. Oder vielleicht benutzt ein Narwal seinen Stoßzahn, um Beute auf dem Meeresboden auszuspülen.

Was auch immer der Zweck ist, Wissenschaftler wissen es mit Sicherheit: Die arktische Region, die die Narwale ihr Zuhause nennen, erwärmt sich doppelt so schnell wie der Rest des Planeten, und durch die Analyse dieser Stoßzähne können Forscher überraschend detaillierte Einblicke in den Umgang der Tiere mit katastrophalen Veränderungen gewinnen. Es sieht nicht gut aus.

Schreiben Im März beschrieben Wissenschaftler in der Zeitschrift Current Biology, was sie in 10 Stoßzähnen gefunden haben, die von Tieren in Nordwestgrönland gesammelt wurden. Da ein Stoßzahn über die vielen Jahrzehnte des Lebens eines Narwals kontinuierlich nachwächst, konnten die Forscher die übergroßen Zähne wie die Ringe eines Baumes ablesen. Sie fanden heraus, dass zwischen 1962 und 2000 das Quecksilber in den Stoßzähnen durchschnittlich um 0.3 Prozent pro Jahr zugenommen hat, zwischen 2000 und 2010 jedoch um 1.9 Prozent pro Jahr. Dies steht im Einklang mit der Zunahme von Quecksilber, das in mehreren Regionen der Arktis in den Körpern anderer Spitzenprädatoren entdeckt wurde, möglicherweise aufgrund der Luftverschmutzung, die aus dem Süden hereinweht.

Die Wissenschaftler finden in den Stoßzähnen auch Hinweise darauf, dass sich die Ernährung der Narwale ändert, von der Aufnahme von Arten, die mit Meereis in Verbindung stehen, hin zu mehr Arten im offenen Ozean. Dies entspricht einem dramatischen Rückgang des arktischen Meereises seit dem Jahr 1990.

„Anstatt 40 Jahre Arbeit zu leisten, um 40 Jahre Daten zu erhalten, können Sie in einem Jahr Arbeit Narwalstoßzähne bekommen und 50 Jahre in der Zeit zurückgehen“, sagt Jean-Pierre Desforges, Wildtiertoxikologe von der McGill University, einer der Hauptautoren von das Papier. "Das ist also das wirklich Bemerkenswerte."

Ein Querschnitt eines Narwal-Stoßzahns, der die Materialschichten zeigt.
Vergrößern / Ein Querschnitt eines Narwal-Stoßzahns, der die Materialschichten zeigt.
Jean-Pierre Desforges

Quecksilber ist ein starkes Neurotoxin, das sich in Arten anreichert, wenn sie es im Laufe des Lebens aufnehmen. Wenn ein Organismus am unteren Ende der Nahrungskette Quecksilber konsumiert, sammelt es sich in seinem Gewebe an. Dann frisst etwas Größeres dieses Tier und sein Quecksilber und so weiter in der Nahrungskette.

Einige Spitzenprädatoren wie der Eisbär bioakkumulieren viel Quecksilber, können es aber auch ausstoßen – die Bären speichern es in ihrem dicken Fell. Kein Glück für den glatthäutigen Narwal. „Bei einem Tier, das lange lebt – diese Wale können über 50 Jahre alt werden – sammeln sie Jahr für Jahr Quecksilber an“, sagt Desforges. „Deshalb erreichen sie ein wirklich hohes Niveau, und das ist natürlich der Grund, warum wir uns Sorgen machen. Wenn diese Werte hoch genug werden, könnten sie sich negativ auf die Art auswirken.“ Dies kann Auswirkungen auf die Fortpflanzung oder kognitive Fähigkeiten haben, da Quecksilber ein Nervengift ist.

Das andere beunruhigende Signal, das die Forscher in den Stoßzähnen fanden, deutete auf die wechselnden Nahrungsquellen der Wale hin. Sie suchten nach stabilen Isotopen von Kohlenstoff und Stickstoff, Nahrungsresten der Narwale, die in ihren Stoßzähnen zurückbleiben. Kohlenstoff gibt Auskunft über den Lebensraum der Beute – zum Beispiel, ob sie im offenen Meer oder näher an Land lebte. Stickstoff sagt dir seinen trophischen Level oder wo er sich in der Nahrungskette befand. „Gemeinsam vermitteln sie einen Eindruck von der gesamten Nahrungsökologie der Art“, sagt Desforges.

Wie bei Quecksilber konnte Desforges kartieren, wie sich diese Ernährung im Laufe der Zeit verändert hat. Vor 1990 ernährten sich die Wale von „sympathischer“ Beute, die mit eisigen Lebensräumen in Verbindung gebracht wurde – arktischer Kabeljau und Heilbutt. Dann begann sich ihre Ernährung in Richtung „pelagischer“ oder offener Ozeane zu verlagern, Beute wie Lodde, ein Mitglied der Stintfamilie. „Wir untersuchen nicht den tatsächlichen Mageninhalt von Beutetieren oder so“, sagt Desforges. „Aber wir argumentieren im Wesentlichen, dass dieses zeitliche Muster sehr gut mit dem übereinstimmt, was wir über die Meereisausdehnung in der Arktis wissen, die nach 1990 ziemlich dramatisch abnimmt.“

Da das Meereis abgenommen hat, haben Narwale ihre Ernährung umgestellt. Gleichzeitig sind die Quecksilberwerte (Hg) gestiegen.
Vergrößern / Da das Meereis abgenommen hat, haben Narwale ihre Ernährung umgestellt. Gleichzeitig sind die Quecksilberwerte (Hg) gestiegen.
Jean-Pierre Desforges

Ein paar Dinge könnten passieren. Während sich das Meereis in der Arktis zurückzieht, können sich die darunter liegenden Ökosysteme umstrukturieren, was zu einem Bevölkerungsrückgang bei arktischem Kabeljau und Heilbutt führt. In diesem Fall müssten sich die Narwale der Jagd auf Arten im offenen Meer zuwenden, um ihr Nahrungsdefizit auszugleichen. Auf der anderen Seite gehen diese Populationen von Kabeljau und Heilbutt möglicherweise nicht unbedingt zurück, sondern verlagern sich einfach nach Norden. Oder es könnte sein, dass, wenn das arktische Wasser warm wird, mehr Lodde in der Nähe ist und die Narwale nicht auf eine reichliche Mahlzeit verzichten.

Aber wenn ein Fisch ein Fisch ist, warum sollte es dann eine Rolle spielen, was die Narwale essen, solange sie genug Nahrung bekommen? Es stellt sich heraus, dass nicht alle Fische gleich sind. „Arktische Arten sind in Bezug auf die Energie nährstoffreicher“, sagt Desforges. Um die Kälte zu überleben, müssen Fische Fett aufnehmen, was für Raubtiere, die sich von ihnen ernähren, wie Narwale, mehr Kalorien bedeutet. „Wenn sie ihre Beute auf weniger arktische Arten verlagern, könnte sich dies auf ihre Energieaufnahme auswirken“, fügt Desforges hinzu. „Ob das stimmt, muss sich erst noch zeigen, aber es ist sicherlich die große Frage, die wir uns stellen müssen.“

Diese Ernährungsumstellung – die für den Narwal ein Problem darstellen kann oder auch nicht – könnte mit steigenden Quecksilberwerten kollidieren, die sind ein Problem für jedes Tier. Diese beiden Bedrohungen könnten sich in Kombination als problematischer erweisen als allein. „Das ist der schwierige Teil“, sagt Desforges. „Wir haben im Wesentlichen Daten, die darauf hindeuten, dass sich die Dinge ändern, aber wir haben wirklich keine Ahnung, wie sich das auf die Wale hier auswirkt.“

Die Stärke dieser Stoßzahnanalysetechnik besteht darin, dass Wissenschaftler theoretisch sogar noch weiter in die Vergangenheit als in die 1960er Jahre zurückblicken können. Die Entnahme einer Gewebeprobe von einem lebenden Narwal gibt Ihnen nur Daten darüber, wie es der Person in diesem Moment geht. Aber Naturkundemuseen auf der ganzen Welt haben Narwalstoßzähne in ihren Sammlungen, die über 100 Jahre alt sind.

„Museumssammlungen bieten eine großartige Gelegenheit, diese Veränderungen über einen noch tieferen Zeitraum hinweg zu betrachten“, sagt Moe Flannery, Senior Collection Manager für Vögel und Säugetiere an der California Academy of Sciences, die nicht an dieser Arbeit beteiligt war. „Museumsexemplare enthalten diese versteckten Informationen, die nicht leicht zugänglich sind, aber is zugänglich für Forscher, die Veränderungen im Laufe der Zeit untersuchen.“

Auf der Suche Mit der Zeit ist jedoch schwer zu sagen, was eine sich schnell verändernde Arktis für den Narwal bereithält und welche Signale des Klimawandels wir in Zukunft in seinen Stoßzähnen finden könnten.

Diese Geschichte erschien ursprünglich auf Wired.com.