Welche Merkmale besitzt die Erdkruste im ozeanischen Untergrund? Einblicke in die Tiefe sind unter anderem für die Erforschung und Vorhersage von Erdbeben wichtig. Bisher werden zur Erkundung der geologischen Strukturen starke Geschütze aufgefahren: Schallkanonen senden von Schiffen aus intensive Impulse in die Tiefe, die durch die Wassersäule rasen und dann in den Meeresboden vordringen. Dort werden sie von den unterschiedlichen Schichten und Gesteinsformationen reflektiert und in charakteristischer Weise gebrochen. Diese Echos werden anschließend von seismischen Instrumenten aufgefangen, die sich am Meeresboden befinden. Die Merkmale dieses Widerhalls ermöglichen Forschern dann Rückschlüsse auf die Strukturen im Untergrund.
Buchstäblich durchdringende Rufe
Die ozeanische Seismologie ist auch das Fachgebiet von Václav Kuna und John Nábelek von der Oregon State University in Corvallis. Ihr Forschungsprojekt hatte zunächst eigentlich nichts mit Walen zu tun: Die beiden Wissenschaftler führten seismologische Untersuchungen an einer Verwerfung durch, die sich am Meeresboden vor Cape Blanco an der Küste Oregons befindet. Zur seismischen Untersuchung diente ihnen dort ein Netzwerk aus 54 Messstationen am Meeresgrund. Wie Kuna und Nábelek berichten, detektierten diese Geräte immer wieder starke Signale, die nicht durch geologische Prozesse hervorgerufen wurden.
Wie sich herausstellte, wurden die Schwingungen von den Rufen der Finnwale verursacht, die durch das Gebiet zogen. Es ist bekannt, dass diese bis zu 70 Tonnen schweren Meeressäuger Laute erzeugen, die zu den intensivsten Geräuschen in der Unterwasserwelt gehören. Durch die niederfrequenten und extrem lauten Töne können die in den Ozeanen der Erde weit verbreiteten Finnwale über hunderte Kilometer hinweg miteinander kommunizieren. “Bisher hat man die Rufe nur dazu genutzt, um die Wale zu lokalisieren und ihr Verhalten zu untersuchen. Wir kamen nun auf die Idee, dass sich ihre starken Schallwellen vielleicht auch zur Untersuchung der Erdkruste nutzen lassen”, sagt Nábelek.
Walrufe statt Kanonendonner
Die Auswertungen der Seismometer-Daten zeigten, dass die Geräte tatsächlich nicht nur die direkten Rufe der Wale detektierten, sondern auch die feinen Echos, die sie im Untergrund erzeugten. “Wenn man sich die Seismometerdaten genau ansieht, wird deutlich, dass es nach jedem Walruf eine Antwort der Erdkruste gibt”, sagt Nábelek. Wenn auch schwächer, erzeugen die Rufe der Wale somit letztlich den gleichen Effekt wie die Schallkanonen, die Seismologen einsetzen. Ein Teil der Energie der Walrufe wird demnach in den Meeresboden übertragen. Die seismischen Wellen wandern dabei durch die ozeanische Kruste, wo sie vom Sediment, der Basaltschicht darunter und anderen Strukturen reflektiert und gebrochen werden, erklären die Wissenschaftler.
