Zählung der Wale
Dr. med. Andreas Pfander
Grüne Straße 13
24376 Kappeln
Wie viele Schweinswale (Phocoena phocoena) gibt es in der Kieler Bucht und wie lassen sie sich am besten zählen?
Die Schweinswale im Nordatlantik gelten als gefährdet. Ein Rückgang wird seit den 50er Jahren des vergangenen Jahrhunderts vermutet. Als wesentliche Ursache wird der unbeabsichtigte Beifang in Grundstellnetzen aber auch andere Einflüsse menschlicher Aktivitäten angenommen. Der Bestand in der Ostsee erscheint besonders gefährdet, da aufgrund von morphometrisch nachgewiesenen Unterschieden, Schädelmerkmalen und DNA-Analysen eine genetische Isolierung wahrscheinlich ist. Die Schweinswale der Kieler Bucht sollen saisonal durch den Kleinen und Großen Belt wandern. In einem eng begrenzten Bereich werden seit 1987 engmaschig Strandfunde und Beifänge registriert. Dabei ergibt sich insbes. In den letzten Jahren ein deutlicher Rückgang, der neben anderen Ursachen (Reduzierung der Fischereiaktivitäten, hohe Dunkelziffer) auch in einer rückläufigen Bestandsentwicklung begründet sein könnte. In der Vergangenheit wurden Versuche unternommen, den Bestand an Schweinswalen im Bereich westliche Ostsee, insbes. der Kieler Bucht zu erfassen. Während Schiffszählungen 1991 keine Ergebnisse brachten, ergaben die im selben Jahr und im darauffolgenden Jahr durchgeführten Zählungen aus der Luft erstmals Hinweise auf die Größe und Dichte des Bestandes an Schweinswalen in der westlichen Ostsee. Eine intensive Befliegung und Luftzählung erfolgte auch im Rahmen des Projekts SCANS 1994, wobei die Kieler Bucht in dem sog. Block X enthalten ist. Weitere Flugzählungen erfolgten 1995 und 1996, wobei das Datenmaterial nur zum Teil ausgewertet ist. Da seither keine Versuche mehr unternommen wurden, die Zahl der Schweinswale in der westlichen Ostsee zu bestimmen, wurde untersucht, welche Möglichkeiten alternativer Zählmethoden es gibt und welche Resultate zu erwarten sind.
Material und Methoden:
Im Jahr 1998 wurden in der Zeit vom 21.09. bis 04.10. Synchronzählungen von sog. Butterdampfern, Angelkuttern und Ausflugsschiffen durchgeführt. Involviert war lediglich das nautische Personal der Schiffe, ein Beobachter war nicht an Bord. Beteiligt waren dabei vier Reedereien, wobei diese zum Teil bestimmte festgelegte Routen von verschiedenen Ausgangshäfen in Richtung Sonderborg befuhren, zum Teil als Angelkutter mit zahlenden Gästen (Anglern) an Bord ganz unterschiedliche Fahrstrecken zurücklegten.
Angeregt durch die dabei gemachten Erfahrungen wurden in Zusammenarbeit mit dem Institut für Meereskunde unter der Leitung von Prof. Culik vom 28.05. bis 25.06.1999 Sichtungen von Fähren und Passagierschiffen durchgeführt, die einmal zwischen Kiel und Langeland, zum anderen zwischen Eckernförde und Sonderborg verkehrten. Die Schiffe waren dabei mit jeweils zwei Studenten besetzt, die nach Einweisung Sichtungen und Zählungen unter standardisierten Bedingungen durchführten. Dabei wurde die Route Eckernförde/Sonderborg nur zweimal befahren, die Strecke Kiel/Langeland dagegen siebenmal. Bezüglich der näheren Einzelheiten darf auf die Semesterarbeit Schwaderer und Wilken verwiesen werden.
Weiterhin erfolgten Versuche mit einem Unterwassermikrophon, das hinter einem Segelboot geschleppt wurde. Die Click-Laute der Schweinswale werden dabei aufgefangen, verstärkt und über ein frequenzmodulierendes Gerät hörbar gemacht. Das Mikrophon besitzt eine Reichweite zwischen 200 und 300 Metern, so dass angenommen werden kann, dass dabei eine Breite von 250 m zu beiden Seiten der Transsectlinie abgedeckt wurde. Die Transsectlinie, die neben dem vorgegebenen Ziel auch durch den Segelantrieb und die vorherrschenden Windrichtungen modifiziert, konnte mit Hilfe eines mitgeführten GPS-Geräts durch Markierung sog. Wegpunkte festgehalten werden. Insbes. wurden mit diesem Gerät Stellen, an denen Schweinswallaute registriert wurden, direkt markiert. Multipliziert man die zurückgelegte Wegstrecke mit der Breite des Transsects von 500 m, erhält man die Fläche, die während des Boottrips mit dem Unterwassermikrophon akustisch abgedeckt wurde. Dadurch berechnet sich eine Bestandsdichte, die auf die gesamte Fläche der Kieler Bucht hochgerechnet werden könnte. Unklar ist dabei, inwieweit Schweinswale bei vorüberfahrt des Boots bzw. des Mikrophons ein Ortungssignal bzw. einen Click- oder sonstigen Laut aussenden. Es wurden ausgehend vom Ausgangshafen Damp bei anliegendem Nordkurs Fahrten in Richtung auf den Kleinen Belt bzw. die Flensburger Förde durchgeführt. Bei fünf Fahrten konnten nur zweimal Schweinswale mit dem Unterwassermikrophon geortet werden.
Im Jahre 2000 erfolgten Versuche mit dem sog. POD, der für 2 Tage im Juni, für 3 Tage im Juli, für 7 Tage im August und für 3 Tage im Oktober auf derselben Position am Ausgang des Kleinen Belts auf 12 m Wassertiefe verankert wurde. Dieses Gerät erleichtert die automatische Registrierung von Click-Lauten und die Unterscheidung zu anderen hochfrequenten Schallquellen wie z.Bsp. Schiffssonar. Damit ist eine sichere Identifizierung von Schweinswalen möglich, die sich in einer Entfernung bis zu 300 m vom Gerät aufhalten. Während im Juni keine sicheren Hinweise für Clicks von Schweinswalen gefunden wurden, ergab sich besonders im Juli, aber auch im August eine hohe Anzahl von registrierten Click-Lauten. Zwischen dem 14. und 15. August, einer Vollmondnacht, wurde zwischen 23.00 und 01.00 Uhr zahlreiche Clicks von Schweinswalen registriert. Nach einer persönlichen Mitteilung Treganzas ist es sehr schwierig, aus den Daten eine Bestandsdichte zu errechnen. Dennoch wurde versucht, eine Berechnung durchzuführen, in dem angenommen wurde, dass der „klickende“ Schweinswal sich ca. 6 Minuten im Bereich des POD aufgehalten hat.
Nick Treganza`s abschließendes Fazit nach Kenntnis der Daten lautete:“But your deployments do show, that porpoises densities are easily high enough to give good volumes of data from acoustic monitoring.“
Leider ging das Gerät in der Nacht vom 06. auf den 07. Oktober des vergangenen Jahres verloren. Die Vermutung geht dahin, dass es von einem Schleppnetzfischer in der Nacht vom 06. auf den 07. Oktober überlaufen und verschleppt worden ist. Damit sind nicht nur die über drei Tage gesammelten Daten verloren sondern auch ein wertvolles und teures Messgerät.
Resultate:
Eine Gegenüberstellung der verschiedenen Zählungen findet sich nach Jahren und Autoren geordnet in der Tabelle 1. Da die verschiedenen Untersuchungen alle von anderen Flächen ausgehen, ist der wichtigste Parameter die Bestimmung der Dichte, die auf 1 Quadratkilometer berechnet wird. Für die Sichtungen, ob vom Schiff oder vom Flugzeug, ist die mittlere Gruppengröße ebenfalls von Wichtigkeit, da sich hieraus ebenfalls bei den Zählungen beträchtliche Unterschiede hinsichtlich der Dichte und der Anzahl ergeben können. Dabei wurde auf Untersuchungen von Kinze 1988/89 zurückgegriffen, der während 2 Jahre bei über 900 Sichtungen auf eine mittlere Gruppengröße von 1,96 Tieren kam. Weiterhin ist von Wichtigkeit die Strecke, die befahren und beflogen wurde, hinsichtlich des Aufwands, da erfahrungsgemäß bei jeder statistischen Schätzung mit zunehmendem Stichprobenumfang die Varianz bzw. statistische Fehler kleiner wird. Der Vergleich zeigt, dass die große Dichte von Schweinswalen während der Zählungen von einer Fähre zwischen dem 25. und 28.06.1999 mit 0,49 Tieren pro Quadratkilometern festgestellt wurde. Die zweitgrößte Dichte findet sich bei den Befliegungen anlässlich des SCANS-Projekts mit 0,15 Tieren im sog. Block X, der weitgehend identisch mit der Kieler Bucht ist. Die Befliegungen 1991 ergeben für die Kieler Bucht eine Dichte von 0,05 und von 0,021 1992. Die akustischen Untersuchungen mit nachgeschleppten Hydrophonen ergaben im Juni 1999 einen Bestand von 0,12 und im Oktober einen Bestand von 0,05 Tieren/qkm. Hierbei wurde vorausgesetzt, dass jeder Schweinswal, der sich im Hörbereich des Mikrophons bzw. in dem Transsect aufhält zum Zeitpunkt des Vorüberfahren des Boots zumindest ein registriertes Signal abgibt. Die Größe des Transsects mit 33 bzw. 20 qkm ist allerdings selbst im Vergleich zu den Schiffszählungen zwischen Kiel und Aeroe verschwindend gering. Ergänzend muss hinzugefügt werden, dass akustische Surveys am 18.07. zwischen 12.00 und 17.00 Uhr, am 04.08. zwischen 19.00 und 22.00 Uhr, am 29.08. zwischen 10. 00 und 19.00 Uhr, annähernd das gleiche Seegebiet betreffend, keine akustischen Aufzeichnungen von Schweinswalen ergeben hatte. Weiterhin kann nicht ausgeschlossen werden, dass aufgrund der langsamen Bootsgeschwindigkeit (durchschnittlich 4,5 Knoten), abhängig von Wind und Strömung bedingte Kreuzkurse das Schiff von einer schneller schwimmenden Gruppe verfolgt oder überholt wurde, so dass Doppelzählungen nicht ausgeschlossen sind. Die Ergebnisse der stationären akustischen Überwachung erscheinen für die Dichtebestimmung ungeeignet. Hinweise für eine Änderung der Dichte könnten sich allerdings daraus ergeben, dass die registrierten Click-Laut zwischen Juli und August deutlich unterschiedlich sind, d.h. es werden im Juli doppelt so viele Clicks registriert als im August. Aus der zeitlichen Verteilung bzw. aus der Konstanz der registrierten Signale geht hervor, dass das Seegebiet offensichtlich recht regelmäßig zwischen 22.00 und 00.00 Uhr sowie 00.00 und 05.00 Uhr von Schweinswalen aufgesucht wurde. Interessant ist die Beobachtung, dass in der Vollmondnacht des 14./15. Augusts zwischen 23.00 und 01.00 Uhr ständig Signale von Schweinswalen registriert wurden. Wenn aus diesen Daten auch keine Bestandsdichte mit einer reproduzierbaren Zuverlässigkeit errechnet werden kann, könnten hieraus jedoch Rückschlüsse über eine gewisse zeitliche Verteilung von Schweinswalen in bestimmten Küstenregionen genommen werden bzw. Hinweise für eine tägliche Migrationbewegung geben können.
Nick Treganza
1995 und 1996 wurden Befliegungen im Bereich der westlichen Ostsee durchgeführt. Die Ergebnisse sind im Abschlußbericht des BMF-Projekts enthalten. Sie wurden unter Leitung von Ralf Sonntag durchgeführt. Leider ist das Zahlenmaterial bisher noch nicht vollständig ausgewertet. Es liegen lediglich Gesamtzahlen für den Bereich Kieler Bucht und Mecklenburger Bucht vor, wobei 1995 mehr Tiere in der Mecklenburger Bucht als in der Kieler Bucht gefunden wurden. Genaue Angaben zur Dichte bzw. Tieren/qkm und getrennte Bestandszahlen liegen nicht vor.
Während der Synchronzählung vom 21.09. bis 08.10.92 wurden insges. an 6 Tagen Schweinswale gesichtet und insges. 18 Tiere gezählt. Am 21.09. erfolgten Sichtungen von 4 und 5 Schweinswalen von 2 verschiedenen Schiffen aus. Alle Sichtungen erfolgten in der Nähe des Kleinen Belts bzw. im nördlichen Teil der Kieler Bucht. Die durchschnittliche Gruppengröße lag mit 2,6 deutlich über dem Durchschnitt. Möglicherweise deutet dies auf eine beginnende Migration hin.
Diskussion:
Das vorliegende Zahlenmaterial, anhand dessen der Bestand der Schweinswale im Bereich der Kieler Bucht abgeschätzt werden könnte, stammt aus den Jahren 1991, 92 und 94. Obwohl bei dem SCANS-Projekt im sog. Block X eine größere Fläche untersucht wurde, kann die Bestandsdichte verglichen werden. Es fällt hier eine Diskrepanz auf zwischen der Dichte, wie sie sich bei der Befliegung 1991 darstellte mit 0,08 Tieren/qkm und der im Projekt SCANS für dieses Gebiet ermittelten Dichte von 0,15 Tieren/qkm. Die Diskrepanz wurde erklärt mit dem unterschiedlichen Faktor durch das Tauchverhalten der Tiere. Inwieweit diese Annahme tatsächlich gerechtfertigt ist, wird durch die bisherigen telemetrischen Untersuchungen nicht eindeutig geklärt. Nach Theilmann müsste auch die Trübung des Wassers berücksichtigt werden, da die Tiere sich zu 43 % 2 m unterhalb der Wasseroberfläche aufhalten, was durchaus die Ergebnisse bei Zählungen aus der Luft beeinflussen könnten. Dies könnte z.B. auch die unterschiedlichen Ergebnisse der Zählungen 1995 und 1996 erklären. Zählungen vom Schiff wie in der Semesterarbeit 1999 sind durchaus möglich. Bei feststehenden Routen sind die Tiere an das Schiff gewöhnt und zeigen nur geringe oder keine Reaktion. Die dabei ermittelte Dichte ist sicherlich viel zu hoch, so dass die errechnete Dichte und Gesamtzahl an Schweinswalen unrealistisch erscheint. Hierin zeigt sich auch eine Schwäche der statistischen Zählmethoden in der westlichen Ostsee. Bei genauer Überprüfung der Lokalisation der während der Befliegungen gezählten Schweinswale findet man eine auffallende Übereinstimmung mit den Orten, an denen auch Schweinswale bei zufälligen Sichtungen, die über 15 Jahre hinweg registriert wurden, gehäuft festgestellt werden konnten. So konnte auch bei den Fahrten zwischen Kiel und Langeland festgestellt werden, dass, wenn Schweinswale gesichtet wurden, diese entweder direkt am Kieler Leuchtturm gesehen wurden oder an der Südspitze Langelands, beides Regionen, in denen auch schon vorher Schweinswalsichtungen registriert wurden.
Die Untersuchung mit Unterwassermikrophon zeigt, dass es durchaus möglich ist, hierbei zu Ergebnissen zu kommen. Sicherlich sind die bisher durchgeführten Versuche nicht repräsentativ, selbst wenn die damit ermittelte Dichte eine auffallende Übereinstimmung mit den Zählungen 1991 und 1992 ergibt. Nachteile der Untersuchungsmethode ist die Unsicherheit, wie oft Schweinswale Click-Laute von sich geben und die geringe Geschwindigkeit des schleppenden Fahrzeugs sowie die Größe des Transsects. Sie hätten gegenüber Sichtungsbeobachtungen, insbes. Schiffsbeobachtungen den Vorteil, dass evtl. die statistische Varianz geringer wäre, da die Trefferquote höher ist. Akustische Untersuchungen können unabhängig von Sichtverhältnissen und Wetterbedingungen durchgeführt werden. Auch bei den Versuchen mit nachgeschlepptem Unterwassermikrophon wurde deutlich, dass die meisten Schweinswale in Regionen angetroffen wurden, in denen sie auch bei zufälligen Sichtungen beobachtet wurden, nämlich nördlich von Schleimünde und am Eingang der Flensburger Förde. Ebenso konnte ein deutliches Nord-Süd-Gefälle festgestellt werden.
Die bisherigen Zählungen wurden alle in den Sommermonaten durchgeführt, in denen auch nach den zufälligen Sichtungen die meisten Schweinswalbeobachtungen möglich sind. Es handelt sich danach um ein Zustandsbild, das möglicherweise nur während weniger Wochen im Jahr vorhanden ist. Hinweise für eine Migration könnten die Zahlen der Befliegungen 1995 und 1996 liefern. Sie spiegeln sich sowohl in der Statistik der Beifänge als auch in den zufälligen Sichtungen wieder. Zur Überprüfung der Migration könnten stationäre Unterwassermikrophone dienen, die sowohl die Gesamtmigration als auch die tägliche Wanderung der Tiere registrieren könnten.
Zusammenfassend erscheinen folgende Gesichtspunkte bei zukünftigen Untersuchungen wichtig: 1. Für eine vergleichbare Abschätzung der Anzahl von Schweinswalen, die sich in einem bestimmten Gebiet z.B. der Kieler Bucht aufhalten sind Zählungen aus der Luft am zuverlässigsten, selbst wenn, selbst wenn dieses Verfahren vermutlich das teuerste ist. 2. Bei allen Zählungen, ob vom Schiff oder Flugzeug, ob visuell oder akustisch müssen die örtlichen Gegebenheiten stärker berücksichtigt werden, dass es Regionen in der Kieler Bucht gibt, in denen sich Schweinswale vermehrt aufhalten, während dies an anderen Stellen nicht der Fall ist. Es sollte dabei auch das zweifellos vorhandene Nord-Süd-Gefälle berücksichtigt werden. 3. Akustische Untersuchungen erlauben ergänzende Rückschlüsse, insbes. zu Migrationbewegungen der Tiere. 4. Schiffsbeobachtungen erscheinen wegen des größeren zeitlichen und personellen Aufwandes weniger geeignet. 5. Der Bestand an Schweinswalen in der Kieler Bucht und westlichen Ostsee ist abhängig von der Migration der Tiere. Stationäre Hydrophonketten könnten näheren Aufschluss über Zeit und Umfang der Wanderungsbewegungen geben.
Literaturverzeichnis:
M. P. Heide-Jörgensen, J. Teilmann, H. Benke 8 J. Wulf
Abundance and Distribution of Harbour Porpoises Phocoena phocoena in Selected Areas of the Western Baltic and the North Sea
Helgoländer Meeresuntersuchungen Helgoländer Meeresmuseum 47335 - 346 1993
M. P. Heide Jörgensen, A. Mosbech, J. Teilmann, H. Benke, W. Schultz
Harbour Porpoise (Phocoena phocoena) Densities obtained from aerial surveys North of Fyn and in the Bay of Kiel
Ophelia international Journal of Marine Biology Helsingör Denmark Vol 35 1992
A. Schwaderer und H. Wilken
Schweinswale in der Kieler Bucht
Semesterarbeit Prof. Culik Institut für Meereskunde Kiel 1999
BMBF-Projekt 03F0139A
Untersuchungen an Kleinwalen als Grundlage eines Monitoring Schlussbericht
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P.S. Hammond, H. Benke, P. Berggren, D. L. Borchers, S. T. Buckland, A. Collet, M.P. Heide Jörgensen, S. Heimlich-Boran, A. R. Hiby, M. F. Leopold 8 N.Oien
Distribution and Abundance of the Harbour Porpoise and other small Cetacians in the Northsea and Adjacent Waters Life 92-2/UK/027 Fina Report October 1995