Sprache entschlüsseln: Ein offenes Ohr für Elefanten

Angela Stöger-Horwath ist nicht hundertprozentig überzeugt. Zumal ihr amerikanischer Kollege bislang nicht in der Lage war, konkrete Elefantennamen zu isolieren und festzustellen, ob alle Tiere denselben Namen für ein bestimmtes Individuum verwenden. Grundsätzlich aber seien die Rüsselträger wahre Meister der Kommunikation, findet auch die Wienerin: „Elefanten leben wie Menschen in komplexen Gemeinschaften: Sie sind meist bei der Kernfamilie, interagieren aber während des Tages, etwa beim Fressen, häufig mit Individuen aus anderen Verbänden und teilen sich ihre gegenseitigen Gefühle mit – auch lautlich.“ Dabei verstehen die Tiere einander problemlos, auch über regionale Populationsgrenzen hinweg.

Die gut 10.000 Sound-Dateien von Afrikanischen Elefanten, die Angela Stöger-Horwath in gut 20 Jahren zusammengetragen hat, stammen teils von Zootieren, meist jedoch von freilebenden Populationen. „Einige haben wir auch von Elefanten, die halbgefangen gehalten werden, etwa in kleineren Safari-Reservaten“, verrät die erfahrene Forscherin. „Bei diesen Tieren ist es von Vorteil, dass sie an Menschen gewöhnt sind und man sich ihnen mit dem Mikro gut nähern kann. Zudem leben sie meist in kleinen Gruppen und die Geräuschkulisse ist überschaubar. Wenn ich dagegen eine wilde Herde von 30 Tieren belausche, ist es schwierig, einzelne Laute aus dem Gewirr herauszufiltern.“

Let’s get ready to Rumble

Stöger-Horwath, deren Buch „Elefanten“ in Österreich zum Wissenschaftsbuch des Jahres 2024 gekürt wurde, versteht die Sprache der Dickhäuter bislang nur rudimentär: „Wenn ich einen Laut höre, kann ich heraushören: Ist das ein älteres oder ein junges Tier, ist es gestresst oder freudig erregt?“ Darüber hinaus wird es schwierig, auch weil die tiefsten Elefantenlaute für Menschenohren gar nicht vernehmbar sind: Die Rumbles (englisch für Grollen), welche die Tiere mit ihren massigen Stimmbändern hervorbringen, reichen bis zu einer Frequenz von 10 Hertz hinab. Das humane Hörvermögen endet bei 16 Hertz. Und so war es purer Zufall, dass Katy Payne 1984 die volle Bandbreite der Rumbles entdeckte: Die US-Biologin stand neben einem Zoo-Elefanten, als sie ein Vibrieren im Boden verspürte, dass sie an die großen Orgelpfeifen aus der Kirche erinnerte. Per Spezialmikrofon suchte Payne daraufhin nach Frequenzen im Infraschallbereich und wurde fündig.

Um die tiefsten Rumbles detektieren zu können, nutzt auch Angela Stöger-Horwath Spezialmikros und sogenannte Akustik-Kameras, die Laute aus sämtlichen Frequenzbereichen als bunte Klangwolken anzeigen. So kann die Forscherin sehen, von welchem Tier ein Laut stammt und ob dieser im Maul oder im Rüssel produziert wurde.

Die Rumbles sind die wichtigsten Laute für die Entschlüsselung der Elefantensprache. Sie machen zwei Drittel der Laut-Kommunikation aus und lassen sich in der Natur selbst über größere Distanzen gut abhören, denn: je tiefer die Frequenz, desto größer die Wellenlänge und damit die Reichweite. Hochempfindliche Bioakustik-Mikrofone können Rumbles über hunderte Meter hinweg detektieren. „So was lässt sich, schon aus Kostengründen, natürlich nicht flächendeckend in allen Habitaten realisieren, aber an gewissen Hotspots schon“, erklärt Stöger-Horwath, „zum Beispiel in den schmalen Wanderkorridoren zwischen zwei Reservaten.“

Essenziell für die Entschlüsselung der Elefantensprache ist zudem die Körpersprache: „Die Tiere verständigen sich meist über eine Kombination aus Lauten, Gestik und Berührungen“, so Stöger-Horwath. „Sie senden aber auch geruchliche Reize – Elefanten haben schließlich die beste Nase im Tierreich.“ Darüber hinaus kommunizieren die Tiere über seismische Signale, indem sie ihre Rumbles durch den Boden senden und über die Füße empfangen. „Nur leider können wir Gerüche und seismische Signale bislang nicht mit einfangen“, bedauert Stöger-Horwath.

Eine Sprache entschlüsseln

Dafür kann die Biologin auf einen neuen leistungsstarken Mitarbeiter bauen: Künstliche Intelligenz. Gemeinsam mit KI-Spezialisten von der Fachhochschule St. Pölten füttert Stöger-Horwath einen Machine-Learning-Algorithmus mit Elefantenlauten und Zusatzinfos wie Urheber, Situationskontext oder Körpersprache. „Zuerst haben wir der KI beigebracht: Was ist ein Elefantenlaut? Wie klingt ein Kalb, ein Weibchen, ein Männchen? Was ist ein Rumble, was ein Trompeten? Nun füttern wir den Algorithmus mit konkreten Lauten, deren Bedeutung wir kennen.“ Nur wenn man anfangs richtige Informationen eingibt, erkennt die KI später Muster und lernt richtig hinzu. Eines Tages soll der Algorithmus die vorhandene Laut-Datenbank ergänzen, indem er zusätzliche „Vokabeln“ eigenständig ableitet und die entsprechenden Laute synthetisch herstellt. „Diese könnten wir dann echten Elefanten vorspielen, um zu prüfen, ob deren Reaktionen stimmig sind“, hofft Stöger-Horwath.

Akustische Warnsysteme

Geht es nach Stöger-Horwath, soll die Bioakustik-Technik, ergänzt um ein paar Lautsprecher, in Zukunft sogar ermöglichen, aktiv mit den Tieren zu kommunizieren – auf „Elefantisch“. Auf diese Weise könnte man den Herden beispielsweise konfliktfreie Wanderrouten nahelegen. „Das ist natürlich eine Vision, die klingt ein bisschen nach Doktor Dolittle (ein US-Kinderbuchheld, der mit Tieren sprechen kann; die Redaktion)“, räumt die Forscherin ein. „Aber wir wollen tatsächlich eines Tages echte oder synthetische Elefantenlaute nutzen, um mit den Herden zu kommunizieren. Ich denke, dass man Elefanten auch auf akustischem Wege mitteilen kann: ,Ihr könnt dort fressen, aber nicht hier! Hier ist es nicht gut für euch.‘ So wie man einem Hund sagen kann: ,Du kannst hier dein Geschäft machen, aber nicht dort!‘ Es gab schon Beispiele, bei denen man Elefanten beigebracht hat, Bürgerkriegsgebiete zu meiden, indem man sie mit einem Netz von Futterstellen entsprechend konditioniert hat.“

Auch in Asien könnte die Entschlüsselung der Elefantensprache eines Tages zum Schutz von Mensch und Rüsseltier beitragen. Schon heute werden Indiens wilde Herden im Umfeld von Bahnstrecken bioakustisch belauscht, um Kollisionen zu verhindern. „Offiziellen Zahlen zufolge wurden zwischen 2010 und 2020 fast 200 Elefanten von Zügen überfahren, also 20 Individuen pro Jahr“, rechnet der Naturschützer Neellohit Banerjee von der Organisation Wildlife SOS vor. Im Dezember vergangenen Jahres fanden auf einem Bahngleis in Westbengalen gleich sieben Elefanten den Tod. Um das Problem anzugehen, entwickelte der französische Bioakustiker Michel André ein System von seismischen Sensoren, die sich in der Glasfaserkabel-Infrastruktur entlang der Gleise verbergen. Das System soll Elefanten-Rumbles im Infraschallbereich über hunderte Meter hinweg im Boden aufspüren und die Marschrichtung der Tiere ermitteln.

So könne man potenzielle Kollisionen mit „99,5-prozentiger Sicherheit vorhersagen“ und die Lokführer rechtzeitig warnen, behauptet Indiens Eisenbahn-Ministerium. Die vielbefahrenen Strecken Delhi-Mumbai und Delhi-Haora soll bis Ende 2025 komplett mit dem System ausgestattet sein. Angela Stöger-Horwath begrüßt „jeden Versuch, Elefanten und Menschen vor Unfällen zu bewahren“, ist jedoch skeptisch: „Ein Problem ist, dass die Tiere nicht ständig rumblen. Einzelgängerische Bullen geben oft stundenlang keinen Laut von sich.“ Synthetisiert Stöger-Horwath jedoch auch die Sprache der Asiatischen Elefanten, von denen sie ebenfalls rund 5.000 Sound-Samples besitzt, ließe sich das System umkehren: Dann könnte man die Tiere per Lautsprecher vor den Zügen warnen.

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