ZDF / Terra X-Doku über Forschungsprojekt “Die Sprache der Wale”
ZDF-Reihe “Terra X” berichtet über Forschungsprojekt, das Orca-Laute analysiert
Wie funktioniert die Sprache der Orcas? Ihre Sprache aus verschiedenen Klick- und Schnarrlauten zu verstehen, hat sich ein deutsch-kanadisches Team um Prof. Dr.-Ing. Elmar Nöth (Universität Erlangen) und Rachel Xi Cheng (Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung Berlin) vorgenommen. Drei Jahre lang geht das interdisziplinäre Team, bestehend aus Spezialisten der Bereiche Linguistik, Informatik, Biologie und Akustik, mit einem Forschungstrimaran auf Expedition vor die kanadische Pazifikküste. Im Rahmen des Forschungsprojekts, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert wird, beobachten und belauschen die Wissenschaftler dort lebende Orca-Verbände. Es kommen Drohnen, Kameras und spezielle Unterwassermikrofone zum Einsatz. Hochleistungsrechner und künstliche Intelligenz helfen bei der Auswertung der Datensätze. Die Programme lernen, selbstständig Rufe zu klassifizieren. So hofft man, bestimmte Rufmuster bestimmtem Verhalten zuordnen zu können. Die ZDF-Reihe “Terra X” hat dazu am Ostermontag einen Beitrag ausgestrahlt, der in der ZDFmediathek zur Verfügung steht.
„Die Sprache der Orcas eignet sich besonders für solche Analysen: Sie kommunizieren viel in der Gruppe, beispielsweise während der Jagd oder mit den Jungtieren. Außerdem interagieren sie mit anderen Orca-Familien. Die Sprachen unterschiedlicher Gruppen unterscheiden sich dabei sogar leicht, was unseren Dialekten ähnelt“, erklärt Prof. Dr. Elmar Nöth, Lehrstuhl für Informatik 5 (Mustererkennung) der FAU.
Zunächst isoliert das Forschungsteam die Orca-Laute, also das Klicken, Pfeifen oder die pulsierenden Rufe, mithilfe von Deep Learning und filtert andere Geräusche wie beispielsweise die von Schiffen oder Seehunden heraus. „Wir können die Orca-Segmente mittlerweile zuverlässig finden“, sagt Nöth. Im Moment arbeiten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler daran, diese Aufnahmen automatisch in Sequenzen zu zerlegen. Solche Sequenzen bestehen aus mehreren Lauten und treten wiederholt auf. Weisen die Sequenzen Ähnlichkeiten auf und tauchen immer wieder in den gleichen Situationen auf, kann davon ausgegangen werden, dass es sich um die gleiche Mitteilung handelt.
Von Orca zu Orca
Insgesamt knapp 20.000 Stunden Material dienen dem Forschungsteam als Grundlange für seine Untersuchungen. Die Aufnahmen stammen beispielsweise aus dem „Orchive“ des OrcaLabs, das über fünf fest installierte Mikrofone auf einer Insel im Sund zwischen Vancouver und dem kanadischen Festland verfügt und seit 23 Jahren die Laute der Orcas aufzeichnet – zunächst mit Tonbändern und Kassetten, mittlerweile digital. Außerdem hat das Team selbst Orca-Laute während drei Expeditionen aufgenommen und das Verhalten der Tiere währenddessen untersucht sowie dokumentiert. „Würde ich das ganze Material am Stück hören, wäre ich fast zweieinhalb Jahre beschäftigt“, erläutert Nöth.
Als nächsten Schritt wollen die FAU-Forscherinnen und -Forscher die Software, die sie benutzen, um die Orca-Geräusche zu untersuchen, der Öffentlichkeit zugänglich machen. Nöth erklärt: „Dieser Algorithmus ist auch auf andere Tiere und deren Sprache anwendbar. Das DFG-Fördergeld ermöglicht uns nun, einen Doktoranden einzustellen und weitere Expeditionen zu planen.“
Unter den folgenden Links gibt es weitere Informationen zur Forschungsgruppe um Prof. Nöth sowie zur Originalpublikation.
Weitere Informationen:
Prof. Dr. Elmar Nöth
Lehrstuhl für Informatik 5 (Mustererkennung)
elmar.noeth@fau.de